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控制模块无效专利 发明

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本申请涉及一种用于车辆的控制模块,包括碰撞探测和运动检测。更准确 地说,本申请涉及一种仅使用一个陀螺仪进行碰撞探测和运动检测的控制模块。 传统的模块包括制动控制模块,诸如公开于美国专利号No.6338012、 6834218和6324446中的制动控制模块(它们的全部内容作为参考结合于此)。 发明内容 一个示例性的实施例涉及用于车辆的控制系统。该控制系统包括用于控制 车辆内的安全装置启动的安全装置控制器,用于控制车辆内的制动的制动控制 器,以及可操作地连接到A/D转换器的单个角侧倾速率传感器。该单个角侧倾 (angular roll)速率传感器被设置为向安全装置控制器和制动控制器提供足够 的灵敏度。 另一个示例性的实施例涉及车辆传感系统。所述系统包括单个角侧倾速率 传感器,连接到该角侧倾速率传感器的A/D转换器,以及将来自A/D转换器的 数字信号传送至车辆内一个以上的致动系统的机构。 应当认识到,上文中的一般说明以及下文中的详细说明仅是示例性和说明 性的,而不是对要求保护的发明进行限制。 附图说明 本发明的这些以及其它特征、方面和优点,结合以下的说明和随附的显示 于附图中示例性实施例将会变得更为清楚,附图的简述如下。 图1(a)和l(b)示意性地描述了约束控制模块(RCM)和分离的制动控 制模块,其中附图1(a)描述了RCM,图1(b)描述了制动控制模块。 图2示意性描述了应用两个分离的陀螺仪的组合RCM和制动控制模块。 图3示意性描述了应用根据一个实施例的单个陀螺仪的组合RCM和制动 控制模块。 图4是描述图3中RCM的位置的车辆的示意图。 具体实施方式 车辆可以包括两个分离的控制系统(或者致动系统),诸如图1可以看到的 那样:约束(安全)控制模块(RCM)100和制动(侧倾和稳定性)控制模块 150。每个控制模块100、150都使用传感器110、160和角侧倾速率传感器120、 170,以确定采取何种动作。角侧倾速率传感器120例如可以是陀螺仪。角侧倾 速率传感器120(诸如陀螺仪)可以确定车辆的方向以及提供输出电压,该输出 电压与其敏感轴的转弯速率成比例。 RCM 100确定安全气囊或者其它安全装置(如果有的话)应该展开,将控 制信号传送至任何需要的安全装置130。制动控制模块150确定在打滑或者侧倾 情况下施加于每个轮胎的制动压力的数量。制动控制模块150响应于横向加速 度,纵向加速度、侧倾速率等因素确定侧倾角估计,并且改变各轮上的制动力 分配,从而响应于所述侧倾角估计。RCM 100和制动控制模块150彼此独立地 进行操作,没有应用相同的传感器、陀螺仪或者其他设备。 RCM 100利用在车辆内不同位置上的多个传感器110。传感器110的数量、 类型和位置可以改变。例如,传感器110可以是加速度计或者压力传感器,或 者是任何其它适合的传感器。传感器110可以位于B柱、C柱、车门、座椅和/ 或车辆的前部。此外,角侧倾速率传感器120(诸如陀螺仪)用于确定车辆的角 速率。RCM 100接收来自传感器110和角侧倾速率传感器120的输出,并且可 以与多个安全部件130相连接。RCM 100在对来自传感器110和角侧倾速率传 感器120的全部可能的数据进行计算后,确定(如果有必要的话)确定进行致 动的安全装置。例如,RCM 100确定是安全气囊、预张紧装置还是其它的安全 装置需要被展开或者致动。角侧倾速率传感器120(陀螺仪)一般具有±240°/s 的探测范围。角侧倾速率传感器120可以是RCM的一部分,或者与RCM相 分离。 同样的车辆还可以利用制动控制(侧倾稳定性)模块(或者控制器)150。 制动控制模块150对制动控制180进行控制,制动控制180依次对前右制动器 181、前左制动器182、后右制动器183和后左制动器184的制动进行控制。制 动控制模块150接收来自多个传感器160的输出。例如,传感器160可以确定 偏航速率、速度、横向加速度、角侧倾速率、转向角、纵向加速度和俯仰角速 率传感器。当然,所描述的传感器160仅是示例性的,任何的其它适合的传感 器均可以被使用。此外,可以使用任何类型、数量和位置的适当组合。另外, 可以使用角侧倾速率传感器170,诸如陀螺仪,其与RCM 100内的陀螺仪120 相分离。角侧倾速率传感器170一般具有±80°/s的探测范围。 图2中显示了另一种方案,其中RCM和制动控制模块使用了RCM 200, 所有的传感器均结合于单个模块200。车辆仅使用包含传感器210的单个传感器 群。传感器210将它们的输出发送至RCM 200,RCM 200将输出发送至制动 控制240。RCM模块200使用两个分离的陀螺仪220和230。一个陀螺仪220 为制动系统感测车辆的运动,第二个陀螺仪230与安全约束装置(安全气囊、 预张紧装置等)一起使用,用作碰撞探测器。为制动系统感测运动的陀螺仪220 具有大约为80°/s的探测范围。用于感测碰撞探测的约束控制模块的陀螺仪230 具有大约为240s的探测范围。 RCM 200将来自多个传感器210的信息进行合并,此外,对安全装置130 (安全气囊、预张紧装置等)进行控制,还可以对制动控制240进行控制。制 动控制240依次对施加于前右制动器241、前左制动器242、后右制动器243和 后左制动器244上的制动力分配进行控制。 根据一个实施例,使用单个角侧倾速率传感器320,诸如附图3中示意图所 示的那样。角侧倾速率传感器320用于RCM 300中,并且角侧倾速率传感器 320确定侧倾速率数据、车辆运动和即将发生的碰撞。因此,单个传感器320 就能够为约束(安全)控制和车辆制动(侧倾稳定性)控制功能收集数据。角 侧倾速率传感器320可以是RCM 300的一部分,也可以设置于RCM 300的外 部,角侧倾速率传感器320的输出与来自多个其它传感器310(诸如上文中所述 的传感器)的输出均由RCM 300进行处理。RCM 300依次将相应的输出发送 至制动控制340,制动控制340对施加于前右制动器341、前左制动器342、后 右制动器343和后左制动器344的制动力分配进行控制。角侧倾速率传感器320 可以是陀螺仪。RCM 300还对任何所需的安全装置130的展开进行控制。 为了提供制动系统(制动系统典型地使用探测范围为±80°/s的陀螺仪)所需 要的分辨率,提供了A/D(模数)转换器350。可以对数字信号进行处理,从 而提供所要求的分辨率,使得单个的陀螺仪320能够用于以下两种探测目的: 用于RCM 300进行必要感测的低分辨率(大范围),用于制动控制340进行必 要感测的高分辨率(小范围)。陀螺仪320的探测范围大约为±240°/s。A/D转换 器350可以设置于控制器300的外部或者内部。 陀螺仪320可以是具有模拟输出的松下第二代传感器、博世传感器或者其 它任何适合的传感器。A/D转换器350可以是8位转换器或者13位转换器。可 选地,A/D转换器350可以是14位或者更高位的转换器,或者其它任何适当类 型的A/D转换器。 根据一个实施例,陀螺仪320的驱动或者感测频率应当明显大于大多数的 任何预期的振动。当车辆中的振动接近陀螺仪320的驱动或者感测频率时,机 械部件可能执行产生频移,从而导致错误数据输出。因此,陀螺仪320驱动或 者感测频率应当是高的。 如图4所示,RCM可以位于车辆360的通道350内。通道350通常在长度 方向上穿过车辆360的中部。控制器模块300可以设置于驾驶员座椅区域370 与前乘客座椅区域380之间的通道350内。应当认识到的是,图3并不是按比 例绘制的,而仅是出于示例性的目的而示出的。可选的,控制器模块300可以 设置于B柱、C柱或者其它任何适合的位置。 该实施例中一个可能的优点在于,所需要的部件的数量将被最小化,从而 减少了制造成本,并且减少了用于安全/碰撞探测和制动/运动检测模块所需要的 空间量。例如,在图3的实施例中,仅需要单个的陀螺仪320。通过仅使用单个 的陀螺仪320,而不是使用两个陀螺仪,执行用于RCM 300和制动控制340的 必要感测操作,从而制造商能够节省系统的成本。例如,制造商通过使用具有 精确的A/D转换器350的单个陀螺仪320,就能够节省每一控制系统的实际成 本。 应当认识到的是,可以使用任何类型、位置和数量的传感器。上文所列举 的传感器类型(偏航角速率、速度)均仅是出于示例性的目的。 基于本发明所公开的内容,本领域的技术人员将认识到,在本发明的范围 和精神内,可能存在着其它的实施例和修改方式。因此,本领域的技术人员根 据本发明的范围和精神内的公开内容可获得的所有修改,都应包含于本发明进 一步的实施例中。本发明的范围由以下的权利要求进行限定。 相关专利申请的交叉引用 本申请要求于2006年1月13日提交的美国临时专利申请60/758559的优先 权,其全部内容作为参考结合于此。 背景技术

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