專利名稱：用于處理源自機(jī)動車輛控制構(gòu)件的位置傳感器信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的斜坡起步的輔助設(shè)備，并且具體地涉及一種用于
處理來自車輛的控制構(gòu)件的位置信號的方法，該位置信號在該輔助設(shè)備中使用。
背景技術(shù)：
從申請F(tuán)R 2， 828， 450中知道這種輔助設(shè)備，在此引入其內(nèi)容作為參考。這種設(shè)備 主要包括用于估算車輛位于的坡度的裝置、用于解釋駕駛員動作的裝置、用于確定該車輛 的離合器特性曲線(這就是說，使離合器踏板的位置與可以由離合器傳遞的扭矩相對應(yīng)的 曲線)的裝置、以及用于自動地解除車輛的制動裝置的裝置。由于這些裝置，機(jī)動車輛能夠 以這樣一種狀態(tài)在斜坡上保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥屑打?qū)動輪與發(fā)動機(jī)脫離接合并且通過駕駛 員在加速器和離合器踏板上的單個動作(即無需操作駐車制動器)即可以移動(在上坡方 向上)。實(shí)際上，該輔助設(shè)備的操作策略是當(dāng)傳遞到車輪上的發(fā)動機(jī)扭矩足以補(bǔ)償施加于該 車輛上的由斜坡和重力所引起的力時釋放制動器。 由于釋放制動系統(tǒng)需要反應(yīng)時間，所以由離合器傳遞的扭矩不是基于離合器踏板
的瞬間位置來確定的，而是基于離合器踏板的預(yù)期位置來確定的，這就是說對于制動器釋
放時刻離合器踏板所處位置的估算。這個預(yù)期位置是通過使用離合器踏板位置值的即時導(dǎo)
數(shù)(將它乘以預(yù)定的時間常數(shù))來計算的，該結(jié)果與離合器踏板瞬時位置值相加。 這種設(shè)備具有幾個缺點(diǎn)。它缺乏魯棒性。實(shí)際上，源于離合器踏板位置傳感器的
信號中存在的噪聲使得該噪聲在相當(dāng)大的程度上干擾了預(yù)期的離合器踏板位置值。這種干
擾會使制動系統(tǒng)的釋放發(fā)生得太早或太晚。此外，該設(shè)備在處理離合器踏板快速運(yùn)動時存
在許多困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于處理離合器踏板位置信號的方法，該方法克服了上 述缺陷并且改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)的已知確定過程。具體地講，本發(fā)明提出了一種確定方法，該方 法能夠防止過早或過晚地釋放制動系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明，該方法可用于處理源自機(jī)動車輛控制構(gòu)件的位置傳感器的信號，其
旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的處理信號。該方法的特征在于，包括-濾波階段，其中由第一濾波器對源自該傳感器的信號進(jìn)行濾波以獲得第一濾波
信號，-替換階段，其中如果該第一濾波信號的即時值大于第一閾值參數(shù)的值則作為處 理信號而提供添加了第二信號的第一濾波信號，并且在相反的情況下作為處理信號而提供 源自該傳感器的信號。 所述第二信號可以取決于第三信號，該第三信號是通過由第二濾波器對源自該傳
感器的信號進(jìn)行濾波并且然后通過求所產(chǎn)生信號時間導(dǎo)數(shù)而獲得的。 所述第二信號可能受限于第二參數(shù)以及第三參數(shù)的值。
所述第二以及第三參數(shù)的值可以是相反的。 所述第二信號可以通過將第三信號乘以第四參數(shù)的值而獲得。 所述第四參數(shù)的值可以是預(yù)定的常數(shù)。 所述第四參數(shù)的值可以是可變的。 所述第一參數(shù)的值可以是預(yù)定的常數(shù)。 所述第一參數(shù)的值可以由所述控制構(gòu)件的特性量值來推導(dǎo)。 根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體包括一種用于實(shí)施上述處理方法的算法。 根據(jù)本發(fā)明，用于處理源自機(jī)動車輛控制構(gòu)件的位置傳感器的信號、旨在產(chǎn)生與
該控制構(gòu)件的位置有關(guān)的處理信號的設(shè)備的特征在于，包括用于實(shí)施上述處理方法的硬件
和軟件裝置。 所述硬件裝置可以包括第一濾波器、第二濾波器、計算裝置、存儲器以及求導(dǎo)裝置。 根據(jù)本發(fā)明，用于機(jī)動車輛的斜坡起步的輔助設(shè)備的特征在于，它包括上述處理 設(shè)備。


附圖作為例子而示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的實(shí)施例以及根據(jù)本發(fā)明的用于
確定離合器踏板的預(yù)期位置的方法的執(zhí)行模式。
圖1示出了配備有根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的車輛； 圖2示意性流程圖，它示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的總體操作； 圖3是示意性流程圖，它示出了在以上附圖中所示的"駛離"塊的詳細(xì)操作； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于確定離合器踏板的預(yù)期位置的方法的執(zhí)行模式的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的機(jī)動車輛7包括斜坡起步的輔助設(shè)備8。這個設(shè)備連接到車輛的其余
部分6，該設(shè)備經(jīng)由CAN總線連接4與車輛的這個其余部分交換信息。 該輔助設(shè)備主要包括-連接到CAN總線連接的計算機(jī)1 ，以及-車輛所處坡度的傳感器2、離合器踏板位置傳感器以及駐車制動系統(tǒng)5，它們都 連接到所述計算機(jī)。 參見圖1至圖8、從法國專利申請F(tuán)R 2，828，450-Al說明書第12頁第23行到第 33頁第27行詳細(xì)說明了該輔助裝置的結(jié)構(gòu)和操作。具體地講，參見圖1和圖2從第12頁 第23行到第16頁第16行、并且參見圖4從第20頁第4行到第22頁第23行說明了其結(jié) 構(gòu)。 具體地講，參見圖2，從上述公開文件的第14頁第10行到第15頁第11行說明了 駐車制動系統(tǒng)。 車輛的其余部分包括現(xiàn)代車輛的常規(guī)構(gòu)件，特別是用于確定和傳遞車輛信息(如 發(fā)動機(jī)速度、加速器踏板的速度或位置)的裝置。
本說明書的其余部分將使用不同的物理量值以及它們的符號，以下是對應(yīng)列表 CT-由離合器傳遞的扭矩， e 加速器踏板位置信號， e cluteh-離合器踏板位置信號， e' 。lut。h-離合器踏板位置的信號的導(dǎo)數(shù)， e tilt-車輛所處斜坡的坡度， m-車輛的質(zhì)量，
b-換檔桿的位置， r(b)-給出在發(fā)動機(jī)輸出軸與隨換檔桿位置而變的驅(qū)動輪軸之間的倍減比率關(guān) 系， p wheels-負(fù)載下的驅(qū)動輪的半徑，
"f發(fā)動機(jī)速度。 如上所述，在斜坡e tm上停止的質(zhì)量為m的車輛的發(fā)動機(jī)必須提供大于CTswil的 扭矩以使得車輛向前移動。 CTseuil = r(b) X p wheelsXmX gX sin ( e tilt)，其中g(shù)是重力加速度。 如所解釋的，根據(jù)該輔助設(shè)備所使用的策略，當(dāng)車輛在接合階段中靜止時一旦估
算出由離合器傳遞的扭矩大于扭矩CTSMil便釋放制動系統(tǒng)。對于傳遞扭矩的這種估算要求
由該輔助設(shè)備執(zhí)行復(fù)雜的操作。為此，該輔助設(shè)備特別地使用離合器踏板的預(yù)期位置信息
以及離合器特性曲線。 以下參考圖2解釋該輔助設(shè)備的總體操作。 來自這些裝配到車輛上的不同傳感器的信號是在第一功能塊10中獲得和整形
的。例如，特別地經(jīng)由CAN總線連接來傳遞這些信號。 離合器特性曲線是在第二功能塊11中確定的。該塊包括-子塊12，其中確定了當(dāng)前所選的傳動比，-子塊14，其中獲得了特別是關(guān)于離合器踏板位置以及由該離合器傳遞的扭矩的 數(shù)據(jù)，以及-子塊15，其中來自塊10以及來自子塊12和14的信息被用來更新該離合器特性 曲線。 在第三功能塊16中，在塊11中所確定的離合器特性曲線以及來自塊10的信息被 用來確定應(yīng)當(dāng)在輸出17獲得的、控制駐車制動系統(tǒng)的釋放這一狀態(tài)。 塊10和11的結(jié)構(gòu)及其操作與申請F(tuán)R 2 828 450-A1的公開文本中所說明的相 同。 以下參考圖3詳細(xì)說明這個第三功能塊16的操作。 在第一比較器20中，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及車輛所處坡度來遞送加速器踏板的閾 值位置，低于該閾值位置則不得釋放制動系統(tǒng)。該閾值位置是通過一個圖來確定的，即儲存 在該輔助設(shè)備的存儲器中的數(shù)據(jù)針對橫坐標(biāo)上的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值以及縱坐標(biāo)上的坡度值而 對應(yīng)于一個閾值位置。 在比較器21中，將加速器踏板9 aee的即時位置與在塊20的輸出端得到的閾值進(jìn) 行比較。如果該即時加速器踏板位置的值大于在比較器20的輸出端得到的閾值，則比較器21的輸出被激活或處于高狀態(tài)。 在信號處理設(shè)備22中使用與離合器踏板位置有關(guān)的數(shù)據(jù)以及時間參數(shù)AT^，從 而在輸出端提供與離合器踏板的預(yù)期位置9 。lut。h—mt有關(guān)的信號。 為此，將源自離合器踏板位置傳感器3的位置信號e^t。h提供給第一濾波器27。 這個第一濾波器是低通濾波器。例如，如果使用一階濾波器，則時間常數(shù)可以設(shè)置為0. 03
秒。于是在該第一濾波器的輸出端獲得了已濾波的位置信號e。luteh—f。例如，該第一濾波器
的截止頻率可以是10Hz并且在該系統(tǒng)被設(shè)置時被參數(shù)化。 源自離合器踏板位置傳感器3的位置信號9 。luteh還被提供給第二濾波器28。這 個第二濾波器是低通濾波器。例如，如果使用一階濾波器，則時間常數(shù)可以設(shè)置為0. 05秒。 該第二濾波器的截止頻率可以(例如)是10Hz并且在該系統(tǒng)被設(shè)置時可以被參數(shù)化。于 是在該第二濾波器的輸出端獲得了已濾波的位置信號，并且這個信號被應(yīng)用于求導(dǎo)裝置 30。源自該求導(dǎo)裝置的信號是與已濾波的離合器踏板位置的導(dǎo)數(shù)有關(guān)的信號，該信號表示
為9 clutch—f。 上述所獲得的兩個信號以及源自離合器踏板位置傳感器的信號以及時間參數(shù)值 AT^被提供給計算裝置29，在該計算裝置中對這些信號執(zhí)行一系列的數(shù)學(xué)運(yùn)算(這在下 文詳述)以獲得預(yù)期的離合器踏板位置信號e。lut。h—mt。 制造這些低通濾波器的一種非常簡單的方式的一個實(shí)例是使用具有串聯(lián)的電容 和電阻的無源電路，待濾波的信號被施加于該電路的串聯(lián)系統(tǒng)的端子上并且在電容器的端 子處獲得濾波的信號。還可以提供一階數(shù)字濾波器，例如 Y(K) = -，" Y(K-1) + t TS， [X(K)-X(K-1)] Ts + 2 r Ts + 2 r 其中，Ts是采樣周期并且t是濾波器的時間常數(shù)。 使用相同類型的電路可以制造求導(dǎo)裝置30，將有待求導(dǎo)的信號施加于該電路的串 聯(lián)組件的端子上并且在電阻端子處獲得所求導(dǎo)的信號。該裝置的數(shù)字形式也是可能的，例 如 Y(K) = [X (K)-X (K-n) ]/n Ts 其中，Ts是采樣周期并且n是用于求導(dǎo)的元素的數(shù)目。 這些不同的濾波器、求導(dǎo)裝置以及計算裝置可以被容納在同一個電子元件中，如 輔助設(shè)備8的計算機(jī)1。 在內(nèi)插/外插裝置24中，使用離合器特性曲線以及預(yù)期的離合器踏板位置以通過 內(nèi)插法或外插法來獲得由離合器傳遞的扭矩的估算值ECT 。 該估算扭矩在比較器25中與為使車輛向前移動而必需的扭矩CTswil相比較。如 果傳遞到離合器的扭矩的估算值大于使車輛向前移動所必需的扭矩CT，u，則比較器25的 輸出是激活的或處于高狀態(tài)。 比較器21以及25的輸出被傳送到邏輯與門26以在輸出端在其處于激活或高狀 態(tài)時致使制動系統(tǒng)被釋放。 以下參考圖4說明根據(jù)本發(fā)明的處理方法的執(zhí)行模式的實(shí)例。 在第一步驟100中，借助于傳感器3來確定離合器踏板位置信號e 。lutch。 在第二步驟110中，借助于濾波器27對該信號濾波以產(chǎn)生已濾波的位置信號clutch—f13 在第三步驟115中，位置信號9 dut。h借助于濾波器28被濾波，然后被求導(dǎo)以產(chǎn)生
已求導(dǎo)且已濾波的位置信號e' 。luteh—f。 由于所有這些信號均被提供給計算裝置29，因此在步驟120中測試已濾波的信號
9 。lut。h—f的即時值是否小于參數(shù)值e 。luteh—ant m。如果是這種情況，則進(jìn)行到步驟130，在該 步驟130中該計算裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號e 。lut。h mt而提供源自 傳感器3的信號e。lut。h。如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟140。 在這個步驟140中，測試時間參數(shù)值A(chǔ)T^與已求導(dǎo)且已濾波的位置信號9 '。lutch
f的即時值的乘積的絕對值是否小于參數(shù)值a e。lut。hantmax。如果是這種情況，則進(jìn)行到步 驟160，在該步驟160中該計算裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號e 。lut。h mt 而提供信號e^t。h與通過將時間參數(shù)值A(chǔ)T^乘以已求導(dǎo)且已濾波的位置信號e' 。lutchf
而獲得的信號之和，即 9 Clutch—ant =9 clutch—f+ △ Tant X 9 ， clutch—f 如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟150。 在這個步驟150中，測試時間參數(shù)值A(chǔ)T^與已求導(dǎo)且已濾波的位置信號9 '。lutch f的即時值的乘積是否為正。如果是這種情況，則進(jìn)行到步驟170，在該步驟170中該計算
裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號e 。lut。h—mt而提供信號e^t。h與參數(shù)值
△ 9 clutch—ant—max之禾口 ，艮卩 9 clutch—ant 9 clutch—f+△ 9 clutch—ant—max 。 如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟180，在該步驟180中該計算裝置在其輸出端作
為預(yù)期的離合器踏板位置信號e 。lut。h—f而提供信號e^t。h與參數(shù)值a e。lut。h—ant—_之間的 差值，即 9，" +=9，"，— a9，" + 。
LVV""」 clutch—ant clutch—f clutch—ant—max 0 以上提到的這些不同參數(shù)的值被存儲在該輔助設(shè)備的存儲器中，例如計算機(jī)1的 存儲器中。這些參數(shù)的值可以是常數(shù)并且是預(yù)定義的?？蛇x地，它們可以是可變的并且可 以特別地根據(jù)車輛所處位置而被確定。因此，參數(shù)e 。lutehant m可以在車輛使用壽命期間例如借助于參數(shù)a e 。lut。h mt m來
導(dǎo)出，其中該參數(shù)的預(yù)定值被存儲在存儲器中。在車輛的使用壽命期間，可以確定在離合器
片剛剛接觸時的離合器踏板位置值，然后從該位置值中減去參數(shù)值a e。lut。h—muB。因此，參 數(shù)值e。lut。h—^m是隨著離合器的磨損而變化的。 參數(shù)值A(chǔ) e 。lut。h mt max以及ATmt可以隨著由車輛傳感器測量的其他參數(shù)的變化 而變化。它們可以特別地隨著車輛所處坡度的變化而改變。參數(shù)值A(chǔ)T^優(yōu)選地小于0.2 秒。如果參數(shù)ATant的值為零，則不存在預(yù)期值。 由于這種處理方法，預(yù)期的離合器踏板位置值的估算是魯棒的。不同的干擾對于 這個值的影響很小，并且可以在正確的時刻釋放制動系統(tǒng)。
權(quán)利要求
用于處理源自機(jī)動車輛(7)的控制構(gòu)件的位置傳感器(3)的信號(θclutch)的方法，該方法旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號(θclutch_ant)，其特征在于，包括-濾波階段，其中由第一濾波器(27)對源自該傳感器的信號進(jìn)行濾波以獲得第一濾波信號(θclutch_f)，-替換階段，其中如果該第一濾波信號的即時值大于第一閾值參數(shù)(θclutch_ant LB)的值則作為已處理信號而提供添加了第二信號的第一濾波信號，并且在相反的情況下作為已處理信號而提供源自該傳感器的信號。
2. 如權(quán)利要求i所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號取決于第三信號(e '。lut。h—f)，該第三信號是通過由第二濾波器(28)對源自該傳感器的信號進(jìn)行濾波然后求所產(chǎn)生信號的時間導(dǎo)數(shù)而獲得的。
3. 如權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號受限于第二參數(shù)(_△ 9 dutch—ant—隨)以及第三參數(shù)(△ 9 cluteh—ant—隨)的值。
4. 如權(quán)利要求3所述的處理方法，其特征在于，所述第二和第三參數(shù)的值是相反的。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號是通過將所 述第三信號(9 ' 。lutehf)乘以第四參數(shù)的值(ATmt)而獲得的。
6. 如權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述第四參數(shù)的值是預(yù)定義的常數(shù)。
7. 如權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述第四參數(shù)的值是可變的。
8. 如前述權(quán)利要求之一所述的處理方法，其特征在于，所述第一參數(shù)的值是預(yù)定義的 常數(shù)。
9. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，所述第一參數(shù)的值是從所 述控制構(gòu)件的特性量值中導(dǎo)出的。
10. —種數(shù)據(jù)載體，包括用于實(shí)施如前述權(quán)利要求之一所述的處理方法的算法。
11. 一種用于處理源自機(jī)動車輛(7)的控制構(gòu)件的位置傳感器的信號(e 。luteh)的處理 設(shè)備(22)，該處理設(shè)備旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號，其特征在于，包括 用于實(shí)施如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的處理方法的硬件(1， 27， 28， 29， 30)裝置以及軟
12. 如權(quán)利要求ll所述的處理設(shè)備，其特征在于，所述硬件裝置包括第一濾波器(27)、 第二濾波器(28)、計算裝置(29)、存儲器以及求導(dǎo)裝置(30)。
13. —種用于機(jī)動車輛(7)的斜坡起步輔助設(shè)備(8)，其特征在于，包括如權(quán)利要求11 或12所述的處理設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理源自機(jī)動車輛(7)控制構(gòu)件的位置傳感器(3)的信號(θclutch)的方法，該方法旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號。本發(fā)明的特征在于，該方法包括濾波階段，其中由第一濾波器(27)對源自該傳感器的信號進(jìn)行濾波以獲得第一濾波信號(θclutch_f)；以及替換階段，其中如果該第一濾波信號的即時值大于第一閾值參數(shù)(θclutch_antLB)的值則作為已處理信號而提供添加了第二信號的第一濾波信號，并且在相反的情況下作為已處理信號而提供源自該傳感器的信號。
文檔編號F16D48/06GK101755141SQ200880025256
公開日2010年6月23日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者A·蒙蒂, C·德弗里什, R·波廷 申請人:雷諾股份公司