通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备和方法技术

本发明专利技术公开了通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备和方法。通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法包括：确定是否满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件；当通过重力加速度传感器估计道路坡度的条件被满足时，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度并更新道路坡度；将所估计的道路坡度的变化率与第一预定值进行比较；当所估计的道路坡度的变化率大于或等于第一预定值时，将所估计的道路坡度与所过滤的道路坡度之间的差值与第二预定值进行比较；以及当所估计的道路坡度和所过滤的道路坡度之间的差值大于或等于第二预定值时，通过改变滤波器的系数过滤所估计的道路坡度。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2014年9月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0126180号的优先权及权益，通过引用将其全部内容结合于此。
本专利技术构思涉及通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备和方法。更具体地，本专利技术构思涉及通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备和方法，其区分车辆的俯仰和道路坡度之间的差别并且通过根据道路坡度的变化率而改变低通滤波器的系数来准确地估计道路坡度。
技术介绍
通常，估计道路坡度的方法分为使用驱动转矩的方法以及使用重力加速度传感器的方法。车辆的负荷根据道路坡度而改变，因此根据道路坡度，改变与驱动转矩有关的车速的增长率。因此，使用驱动转矩估计道路坡度的方法通过使用车速的增长率的差值来估计道路坡度。通过使用驱动转矩估计道路坡度的方法可以在没有附加传感器的情况下估计道路坡度。然而，通过使用驱动转矩估计道路坡度的方法由于驱动转矩的变化而不能准确地估计道路坡度。因此，由于驱动转矩的变化出现道路坡度的过量误差。此外，通过使用驱动转矩估计道路坡度的方法不能将道路坡度的负荷与运载货物或牵引的负荷区分开。另一方面，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法检测车辆位于坡上时的纵向加速度。因此，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法通过将纵向加速度与车速的增长率进行比较来计算车辆的俯仰斜度。由于如果车辆的车轮具有固定高度，俯仰斜度就是道路坡度，因此通过使用重力加速度传感器的道路坡度估计方法可以估计道路坡度，而不管驱动转矩。另外，即使车辆运载货物或被牵引，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法也可以估计道路坡度。与通过使用驱动转矩估计道路坡度的方法相比，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法准确性高且反应快。然而，根据，重力加速度传感器输出由于不平整的道路和基于车辆的俯仰斜度的加速度引起的高频噪声。因此，为了减小噪声，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法应该使用低通滤波器。在该情况下，如果使用低通滤波器，可能出现响应延迟以及不能将车辆的俯仰斜度与道路坡度区分开。
技术介绍
部分中所公开的上述信息仅用于加强对本专利技术构思的背景部分的理解，因此，
技术介绍
部分可能包含并不构成已为该国本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术构思致力于提供通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备和方法，其具有的优势在于，将车辆的俯仰和道路坡度区分开并且通过根据道路坡度的变化率而改变低通滤波器的系数来准确地估计道路坡度。本专利技术构思的示例性实施方式提供了通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法，该方法可包括：确定是否满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件；当通过重力加速度传感器估计道路坡度的条件被满足时，通过使用重力加速度传感器估计道路坡度并更新道路坡度；过滤所估计的道路坡度；将所估计的道路坡度的变化率与第一预定值进行比较；当所估计的道路坡度的变化率大于或等于第一预定值时，将所估计的道路坡度和所过滤的道路坡度之间的差值与第二预定值进行比较；以及当所估计的道路坡度和所过滤的道路坡度之间的差值大于或等于第二预定值时，通过改变滤波器的系数来再次过滤所估计的道路坡度。当重力加速度传感器和车速传感器的信号有效时，可以执行通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件满足的确定。该方法进一步包括当重力加速度传感器和车速传感器的信号中任意一个无效时，通过使用驱动转矩估计道路坡度并更新道路坡度。当车辆不是在倒退行驶、不在操作防抱死制动系统(ABS)、车辆不是在换挡、转向角小于预定角、车辆的车轮之间的速度差小于预定速度、加速踏板的变化率小于第一预定变化率以及制动踏板的变化率小于第二预定变化率时，可以满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件。该方法包括当通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件不满足时，停止通过使用重力加速度传感器估计道路坡度以及保持通过使用重力加速度传感器所估计的道路坡度。以预定的时间间隔反复地执行通过使用重力加速度传感器来估计道路坡度的条件是否满足的确定。可以基于所估计的道路坡度的变化率以及所估计的道路坡度与所过滤的道路坡度之间的差值来改变滤波器的系数。本专利技术构思的另一个示例性实施方式提供了通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备，该设备可包括：重力加速度传感器，被配置为检测车辆的水平加速度和纵向加速度；数据检测器，被配置为检测用于通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的数据；以及控制器，被配置为当通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件被满足时来估计道路坡度并过滤所估计的道路坡度，并且通过基于所估计的道路坡度的变化率或所估计的道路坡度与所过滤的道路坡度之间的差值改变系数，来再次过滤所估计的道路坡度。所检测的数据可包括关于车速、车辆的加速度、加速踏板的位置、制动踏板的位置、车辆的换挡(shiftgear)、车辆的轮速和车辆的转向角中的至少一个的信息。当车辆不是在倒退行驶、不在操作防抱死制动系统(ABS)、车辆不是在换挡、转向角小于预定角、车辆的车轮之间的速度差小于预定速度、加速踏板的变化率小于第一预定变化率以及制动踏板的变化率小于第二预定变化率时，可以满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件。控制器被配置为当通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件不满足时，停止通过使用重力加速度传感器进行的道路坡度的估计并且保持通过使用重力加速度传感器所估计的道路坡度。控制器被配置为以预定的时间间隔反复地确定是否满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件。控制器被配置为当重力加速度传感器和车速传感器的信号有效时确定是否满足通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件。控制器被配置当重力加速度传感器或车速传感器的信号中任意一个无效时，通过使用驱动转矩估计道路坡度。如以上所描述的，根据本专利技术构思的示例性实施方式，根据通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的条件可以将道路坡度与车辆的俯仰斜度区分开，因此可以准确地估计道路坡度。此外，低通滤波器的系数是基于道路坡度的变化率而改变的，因此可以提高估计道路坡度的反应性和精度。附图说明图1是示出了根据本专利技术构思的示例性实施方式的通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的设备的框图。图2是示出了根据本专利技术构思的示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法，包括：确定是否满足通过使用所述重力加速度传感器估计所述道路坡度的条件；当通过所述重力加速度传感器估计所述道路坡度的条件被满足时，通过使用所述重力加速度传感器估计所述道路坡度并且更新所述道路坡度；过滤所估计的道路坡度；将所估计的道路坡度的变化率与第一预定值进行比较；当所估计的道路坡度的所述变化率大于或等于所述第一预定值时，将所估计的道路坡度与过滤的道路坡度之间的差值与第二预定值进行比较；以及当所估计的道路坡度与所述过滤的道路坡度之间的所述差值大于或等于所述第二预定值时，通过改变滤波器的系数来再次过滤所估计的道路坡度。

【技术特征摘要】
2014.09.22 KR 10-2014-01261801.一种通过使用重力加速度传感器估计道路坡度的方法，包括：
确定是否满足通过使用所述重力加速度传感器估计所述道路
坡度的条件；
当通过所述重力加速度传感器估计所述道路坡度的条件被满
足时，通过使用所述重力加速度传感器估计所述道路坡度并且更新
所述道路坡度；
过滤所估计的道路坡度；
将所估计的道路坡度的变化率与第一预定值进行比较；
当所估计的道路坡度的所述变化率大于或等于所述第一预定
值时，将所估计的道路坡度与过滤的道路坡度之间的差值与第二预
定值进行比较；以及
当所估计的道路坡度与所述过滤的道路坡度之间的所述差值
大于或等于所述第二预定值时，通过改变滤波器的系数来再次过滤
所估计的道路坡度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述重力加速度传感器和车
速传感器的信号有效时，执行通过使用所述重力加速度传感器估计
所述道路坡度的所述条件是否满足的所述确定。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：当所述重力加速度传感
器或车速传感器的信号中任意一个无效时，通过使用驱动转矩估计
所述道路坡度并更新所述道路坡度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述车辆不是在倒退行驶、
不在操作防抱死制动系统ABS、所述车辆不是在换挡、转向角小于

\t预定角、所述车辆的车轮之间的速度差小于预定速度、加速踏板的
变化率小于第一预定变化率以及制动踏板的变化率小于第二预定变
化率时，通过使用所述重力加速度传感器估计道路坡度的所述条件
被满足。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
当通过所述重力加速度传感器估计道路坡度的所述条件不满
足时，停止通过使用所述重力加速度传感器估计道路坡度以及保持
通过使用所述重力加速度传感器所估计的道路坡度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，以预定的时间间隔反复地执行
通过使用所述重力加速度传感器估计所述道路坡度的所述条件是否
满足的所述确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所估计的道路坡度的所述
变化率来改变所述滤波器的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑同训，田炳昱，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR