专利名称：用于提高车辆安全关键致动器性能的方法和装置的制作方法
技术领域：
本文中的实施方式涉及ー种用于提高车辆安全关键致动器(safety-criticalvehicle actuator,关键安全性车辆致动器)性能的装置(arrangement,布置)。具体地，它们涉及一种用于提高由车辆电カ系统(electrical system，电气系统)直接或间接供电的车辆安全关键致动器性能的装置。本文中的实施方式进ー步涉及ー种用于提高车辆安全关键致动器性能的方法。具体地，它们涉及一种用于提高由车辆电カ系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器性能的方法。
背景技术：
为了维护车辆内的安全相关电カ装备的性能，已知的是，一经启动安全相关用电设备即将非关键用电设备从车辆电カ系统断开。 先前已知的W003099633涉及ー种在机动车辆电カ系统内的安全相关高电流动カ用电设备。这种安全相关高电流用电设备的一些实例为电子机械制动系统或转向系统(steering system)。这种用电设备包括用于感应输入变量的传感设备、位于局部用于产生控制信号的控制单元以及用于将所述控制信号转换成输出变量的致动器。用于感应车辆电カ系统的电压条件的设备与高电流用电设备关联，并且该设备的数据可为控制单元所用。控制单元在产生控制信号期间修改致动器的參数，以防止车辆电力系统的电压产生电压骤降。W003099633公开了期望防止车辆电力系统的电压产生电压骤降，以确保机动车量电カ系统内的安全相关高电流用电设备的运行。然而，由于通过修改致动器的參数可以实现该目的，这种致动器的性能通常没有发挥其最大潜能。
发明内容
本文中的实施方式的目的在于提供ー种用于提高车辆安全关键致动器性能的改进装置，上述致动器具体是由车辆电カ系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器。这通过ー种用于提高车辆安全关键致动器性能的装置得以实现，其中，车辆安全关键致动器被布置为ー经启动(activation，激活)即向车辆的交流发电机发送信号以使交流发电机在预定时间期间输出升高电压。提供从车辆交流发电机输出的升高电压促使安全关键制动器形成改进和稳定的性能，这增强了车辆驾驶员和乘客的安全性。这还能够使用原本不可能的较小尺寸的部件(诸如电动液压泵)，这使重量以及成本得以降低。根据第二方面，交流发电机被布置为在从接收到所述信号的300毫秒范围内输出升闻电压。如第二方面所述，快速响应使得，例如，混合式液压/电カ制动系统内的液压在制动过程期间提早形成，以使安全关键车辆致动器能够在它们的运行期间获益于较高电压。
根据第三方面，交流发电机被布置为在预定时间期间输出大致15伏的电压。如第三方面所述，已经发现大致15伏的电压在具有所谓的12伏的普通电カ系统的车辆的混合式液压/电カ制动系统中实现更短的制动距离。根据第四方面，安全关键致动器为至少部分由电カ操作的车辆制动系统或车辆转向系统。如第四方面所述，已经发现，如果电压按照此处所建议的被升高，则全部或部分由电カ操作的车辆制动系统或车辆转向系统具有显著提高的性能，实现更短的制动距离、更快的转向响应以及具有降低这些系统的部件的重量和成本的能力。根据第五方面，该装置响应于由车载前向防撞系统(vehicle mountedforwardcollision avoidance system)对安全关键致动器的启动。
根据第六方面，车载前向防撞系统进ー步被布置为响应于潜在要求立即启动安全关键致动器的预测威胁而触发发送信号至交流发电机。根据第七方面，车载前向防撞系统进ー步被布置为触发警报至车辆的驾驶员以启动安全关键致动器。如第五、六和七方面所述，与车载前向防撞系统的结合能够改进性能，以与上述相同的方式自发启动安全关键致动器。此外，响应于预测威胁而触发发送信号至交流发电机进ー步增强了装置的响应度，以确保升高电压对安全关键致动器的可用性。此外，本文中的实施方式的目的在于提供ー种用于提高车辆安全关键致动器性能的改进方法，上述致动器具体是由车辆电カ系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器。这通过用于提高车辆安全关键致动器性能的方法得以实现，所述方法包括下列步骤将车辆安全关键致动器布置为ー经启动即向车辆的交流发电机发送信号以在预定时间期间输出升闻电压。 所述方法提供了与上述装置各方面相同的优势。
下文将參照附图仅以实例的方式更详细地描述本文中的实施方式，在附图中图I是根据本申请的用于提高车辆安全关键致动器性能的装置的一个实施方式的示意图。图2是根据本申请的用于提高车辆安全关键致动器性能的方法的一个实施方式的流程图。从下文结合附图的详细描述中，本文中的实施方式的其他目的和特征将变得显而易见。然而，应理解的是，附图设计仅用于说明的目的，并不作为此处限制的定义，其说明请參考所附权利要求。还应理解的是，附图不必按比例绘制，除非另有说明，附图只在于概念性地说明本文中所述的结构和程序。
具体实施例方式总体而言，如图I示意性地所示，本文中的实施方式涉及用于提高布置在主车辆(host vehicle) 2内的车辆安全关键致动器性能的装置1，其中该车辆安全关键致动器由车辆电カ系统直接或间接供电。
车辆安全关键致动器可以是主车辆2制动系统4的一部分，诸如防抱死制动系统或ABS系统，例如，具有与前轮8和后轮9中的每个相关联的制动盘6和附属卡钳7。制动系统4可以是液压与电力制动系统4的混合。车辆安全关键致动器可以是被布置为控制前轮8转向角度的动カ转向系统5的一部分。动カ转向系统5同样可以是液压与电カ动カ转向系统5的混合。根据第一实施方式，用于提高车辆安全关键致动器4、5性能的装置I被构造成使得车辆安全关键致动器4、5被布置为ー经启动即向车辆的交流发电机3发送信号以在预定时间期间输出升高的电压。车辆的交流发 电机I通常与车辆的内燃机(未示出)相关联。上述预定时间期间可以对应于用于执行车辆安全关键致动器4、5的必需启动所需的预期或预测的时间期间，因而可以根据启动时的具体要求变化而变化。如果供应至致动器的电压升高，则可以在车辆安全关键致动器4、5中实现可以要求或可以显示提高性能的功能性。因此，车辆安全关键致动器4、5产生将发送至交流发电机3的信号，例如，在特定时间期间所需的最大电压。极其重要的是要快速执行，因为可能要求提高或維持性能的功能性通常只有当需求出现时才开始意识到该需求。例如，在混合式液压/电カ制动系统4的情况下，在制动期间尽早形成液压是极其重要的，优选地在制动期间的最初300毫秒内。因此，交流发电机3响应需要快，以便任何车辆安全关键致动器4、5能够在其运行期间受益于较高电压。因此，在又一个实施方式中，交流发电机3被布置为在从接收所述信号的300晕秒内输出升闻电压。在混合式液压/电カ制动或转向系统4、5的情况下，电压迅速上升至高且稳定的水平能够使用较小的电泵马达(未示出)，从而还可以降低成本。验证测试已经表明，在制动系统4为ABS制动系统的情况下，ABS泵启动制动依赖于车辆系统电压。较高的电压会形成较短的制动距离。如果电压未被控制在预期水平，从制动性能的角度来看，则电泵规格必须更高，从而必然导致更高的产品成本。这同样适用于其他安全关键致动器，诸如电动转向致动器。因此，如上所述的装置I允许使用极有可能需要较低成本的较小ABS电泵马达。此外，由升高电压保证的稳定的泵性能更容易校准基于讨论中的安全关键致动器4、5的功倉^:。此外，为了确保交流发电机3快速响应，控制信号应该直接来自安全关键致动器4、5，而不是来自单独的控制单元，因而不必知道何时需要升高电压。因此，信号发送应该通过，例如高速车辆网络总线或単独的专用配线，直接从安全关键致动器4、5发送至交流发电机3，而该交流发电机应设置有对该信号发送做出响应的装置，以在预定时间期间输出升高的电压。在通常所谓的12伏车辆电カ系统的情况下，如果交流发电机被布置为在预定时间期间输出大致15V的电压，经发现是有益的。综上所述，在ー个可选实施方式中，安全关键致动器4、5为至少部分由电カ操作的车辆制动系统4或车辆转向系统5。在另ー个实施方式中，装置I包括用于在主车辆2前方的物体之间(诸如车辆/物体/车道标识/道路标志)建立相对运动參数的装置10。这些装置10可以包括下列中至少之ー雷达(RADAR)系统、激光雷达(LIDAR)系统、超声波传感器系统、布置成监测主车辆2前部区域的基于摄像机的系统、或用干与第二辆车/物体(和/或在交通环境中的任何其他物体)无线通信的系统，诸如，遥测系统、或诸如GPS系统(全球定位系统)的定位系统。这些装置10可以被布置为影响车辆安全关键致动器4、5，在其中通常称为前向防撞系统(FCAS)，在下列情形中将使用此命名。例如，如果前向防撞系统或类似系统预报可以通过制动或转向避免或减轻的逼近碰撞威胁，则可能期望发生安全关键致动器4、5的电压升闻的情况。因此,在一个实施方式中,装置I响应于由车载前向防撞系统10对安全关键致动器4、5的启动。车载前向防撞系统10还可以被布置为响应于潜在要求立即启动安全关键致动器4、5的预测威胁而触发发送信号至交流发电机3。当预测到这种碰撞威胁时，这种功能性是令人首先期望的，以便支持在这种情况下必须发挥最佳性能的安全关键致动器4、5。前向防撞系统的各个功能或算法(诸如FCAS算法)监测前方道路并预测威胁、监测威胁等级和发送信号至交流发电机3，从而当预测到可能要求安全关键致动器4、5运行的威胁等级时升高电压。此外，车辆前向防撞系统10还可以被布置为触发警报至车辆的驾驶员以启 动安全关键致动器4、5，例如，是时候实施制动和/或进行转向操作以避免碰撞的警报。本文中的还提供了ー种用于提高车辆安全关键致动器性能的方法，上述致动器具体为由车辆电カ系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器。如图2所示，该方法包括下列步骤将车辆安全关键致动器4、5布置为ー经启动即向车辆的交流发电机3发送信号以在预定时间期间输出升高的电压。一旦在步骤101中开始该方法，在步骤102中确定安全关键致动器4、5是否被启动。如果在步骤102中确定安全关键致动器4、5未启动，则该方法保持在等待模式。另ー方面，一旦步骤102中确定安全关键致动器4、5已被启动，在步骤103中启动的安全关键致动器4、5向车辆的交流发电机3发送信号以在预定时间期间输出升高的电压。一旦预定时间期间已过，所述方法循环执行步骤101并返回等待和监测模式。本领域的技术人员熟知如何升高交流发电机3的输出电压。ー个实例是使用具有二次磁化绕组的交流发电机，该二次磁化绕组可以选择性地磁化以使交流发电机产生升高的输出电压的(如上所述)。根据本申请还构想出包括如上所述的装置I的车辆。上述实施方式可以在下列权利要求的范围内加以改变。因而，尽管已经示出、描述并指出了本文中的实施方式的基本新颖特征，将理解的是，本领域的技术人员可以对示出装置的形式和细节以及它们的操作进行各种省略、替代和改变。例如，可以明确的是，那些用基本相同方式发挥基本相同功能以达到基本相同效果的元件和/或方法步骤的所有组合均是等效的。此外，应了解的是，结合本文中公开的任何形式或实施方式所示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以作为设计选择的大体素材包含在其他任何公开或描述或建议的形式或实施方式中。
权利要求
1.一种用于提高车辆安全关键致动器性能的装置(I)，所述车辆安全关键致动器具体为由车辆电力系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器，其特征在于 所述车辆安全关键致动器被布置为一经启动即向所述车辆的交流发电机发送信号以在预定时间期间输出升高电压。
2.根据权利要求I所述的装置(I)，其特征在于，所述交流发电机被布置为从接收到所述信号的300晕秒内输出所述升闻电压。
3.根据权利要求2所述的装置(I)，其特征在于，所述交流发电机被布置为在所述预定时间期间输出大致15V的电压。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的装置(I)，其特征在于，所述安全关键致动器为至少部分地由电力操作的车辆制动系统或车辆转向系统。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的装置(I)，其特征在于，所述装置响应于由车载前向防撞系统对所述安全关键致动器的启动。
6.根据权利要求5所述的装置(I)，其特征在于，所述车载前向防撞系统进一步被布置为响应于潜在要求立即启动所述安全关键致动器的预测威胁而触发发送信号至所述交流发电机。
7.根据权利要求6所述的装置(I)，其特征在于，所述车载前向防撞系统进一步被布置为触发警报至所述车辆的驾驶员以启动所述安全关键致动器。
8.一种用于提高车辆安全关键致动器性能的方法，所述车辆安全关键致动器具体为由车辆电力系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器，其特征在于，所述方法包括步骤 将所述车辆安全关键致动器布置为一经启动即向所述车辆的交流发电机发送信号以在预定时间期间输出升高电压。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求I至7中任一项所述的装置⑴。
全文摘要
本发明的实施方式涉及用于提高车辆安全关键致动器(4、5)性能的装置(1)和方法，上述车辆安全关键致动器具体为由车辆电力系统直接或间接供电的车辆安全关键致动器(4、5)。该车辆安全关键致动器(4、5)被布置为一经启动即向车辆的交流发电机(3)发送信号以在预定时间期间输出升高电压。
文档编号B62D5/04GK102837651SQ201210073248
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月19日 优先权日2011年6月22日
发明者亨里克·安法尔克 申请人:沃尔沃汽车公司