[发明专利]用于车辆系统的控制模块、车辆系统以及具有这种车辆系统的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆系统的控制模块、车辆系统以及具有这种车辆系统的车辆。此外还提供了一种用于控制或调节车辆的方法。

背景技术

用于车辆的行驶动力调节系统尤其使车辆不稳定性的测定和接下来的修改也成为可能。在这种情况下尤其可以测定车辆的摆动倾斜和过度倾斜或者倾斜不足。为此，部分车辆稳定系统具有横向加速度传感器和横摆角速度传感器。借助于已确定的车辆横摆角速度(即绕车辆垂直轴的旋转频率)和在侧向上的横向加速度以及已知的行车速度，通过有针对性的车轮制动作用可以改进车辆稳定性或者向驾驶员展现出改良的性能。

对于行驶动力调节系统或者行驶稳定性调节系统来说通常使用如下控制模块，在该控制模块上装配有中央控制装置和例如横摆角速度传感器和横向加速度传感器。安装位置通常是车辆重心，因为在这里可直接测量密切相关的行驶动力量。DE 198 56 303 A、DE 10 2005 033 237 B4、DE 10 2005 059 229 A1和EP 1351843 B1示出了相应的传感器系统和行驶动力调节系统。

但是，在某些车辆中将传感器模块安置在车辆重心上或者安置在离车辆重心非常近的地方是不可行的。例如，在旅游客车中，车辆重心可能位于乘客舱或者被其他车辆组件占用的区域中。车辆横摆角速度通常在车辆的所有点上都是相同的，并且因此也可以借助于在重心之外的传感器来确定；但是测量在重心之外的车辆横向加速度会导致错误的值，因为会出现由车辆动态旋转(即横摆角速度)引起的分量。

US 20070106444A1说明了如下系统，在该系统中横向加速度借助于在车辆重心之外的传感器测得。接下来由这个测得的横向加速度、横摆角速度变化量和杠杆臂(该杠杆臂是在重心与传感器安装位置之间的传感器间距)确定在车辆重心上的横向加速度。为此，由横摆角速度传感器的两个相继的测量信号确定横摆角速度变化量。横向加速度传感器相对于车辆重心的传感器间距假设是给定的。

但是这种测量系统具有如下缺点，即，由于在相继的测量值中的信号噪声这样确定的横摆角速度变化量可能相对较大，并且连同有错误地给出横向加速度传感器相对于重心的传感器间距，还可能出现大于横向加速度测量信号的补偿值。因此，以这种方式确定的车辆重心的车辆横向加速度对于车辆控制系统来说通常不够准确。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于车辆系统的传感器模块、这种类型的车辆系统以及一种用于控制或调节车辆的方法，利用它们，即使在将至少横向加速度传感器安装在车辆重心之外的情况下也能够足够准确地确定车辆横向加速度。

这个任务通过根据权利要求1的控制模块、根据权利要求8的车辆系统和根据权利要求10的方法来解决。从属权利要求说明了优选的改进方案。在这种情况下，整个车辆也补充性地设置有车辆系统。

本发明基于如下认识，即，通过如下方式在测量在重心之外的车辆横向加速度的情况下计算出在车辆重心上的车辆横向加速度，计算出的车辆横向加速度会导致好的结果，即，在几个所使用的量中实行相应的修正。在这种情况下看出的是，在对时间求导之前已经对横摆角速度测量信号进行容易的低通滤波是具有优点的。根据本发明尤其看出的是，切比雪夫滤波器非常适用于在对时间求导之前实行低通滤波。在这种情况下，尤其采用截止频率范围在7Hz至10Hz，尤其是7.5Hz至8.5Hz的切比雪夫滤波器被视作是具有优点的。

因此令人意外的是，通过将计算上不太复杂的切比雪夫滤波器应用于接收的横摆角速度测量信号能够实现明显改进的修正或者补偿(即确定在车辆重心上的车辆横向加速度)。切比雪夫滤波器的特别的优点尤其在于其边缘陡度。通过切比雪夫滤波器的滤波应足够低以消除噪声；但是在横摆角速度快速变化的情况下，过低的截止频率会使横向加速度的修正过慢地进行，并且由此会产生修正信号的超调(即横摆角速度的动态特性或者考虑到在时间上的变化量过小而由此不能驱动与安全性密切相关的车辆控制系统)。

根据本发明，在这种情况下尤其看出的是，在使用这种切比雪夫滤波器并且同时引入计算出的传感器间距值的情况下得到特别的优点。这尤其以如下认识为基础，即，在用于由横摆角速度变化量和间距确定车辆横向加速度的方程中的传感器间距值有错误时，切比雪夫滤波器快速导致错误值，该错误值在使用切比雪夫滤波的情况下能够比例如在其他的低通滤波的情况下更大。