用于在ABS制動期間控制車輛的相反轉向的方法與流程

本發明涉及一種用于在防抱死制動系統(abs)制動期間控制車輛的相反轉向的方法。更具體地，其涉及一種用于控制車輛的相反轉向的方法，其配置為：在車輛曲線行駛時，在abs制動期間，形成相反轉向時段的橫擺角速度時沒有延遲地形成線性橫擺角速度，從而提高轉向性能和穩定性。

背景技術：

眾所周知，防抱死制動系統(abs)、車輛動態控制系統(vdc)等安裝于車輛，從而在車輛行駛期間增加安全性。

abs是一種制動安全裝置，其在突然制動期間防止車輪被抱死，并且為這樣的控制系統：在制動期間，該控制系統通過控制制動摩擦材料產生的扭矩并且保持適當的車輪滑動而使制動力最大化。在此情況下，橫向力輕微降低，但是輪胎可以應付足以用于曲線行駛的橫向力。

vdc是這樣的一種安全裝置：其在車輛行駛于雨天道路或雪天道路(甚至不規則道路)以及一般瀝青道路期間，檢測車輛的側向滑動或車輛的旋轉程度，并且獨立地調節每個車輪的制動，從而防止車輛翻轉并且保證車輛的安全性，并且vdc稱為電子穩定控制系統(electronicstabilitycontrol，esc)。例如，在中性轉向情況下(見圖1)，當車輛曲線行駛時，車輛具有適當的旋轉程度，從而不需要esc控制，但是在過度轉向情況下(見圖1)，在增加前軸的曲線行駛外車輪的制動壓力的控制下，控制車輛的姿態以幫助駕駛員，從而增加車輛的穩定性。

abs和vdc根據行駛情況而分別工作，但是在制動期間的相反轉向時段中，執行相互協同控制，等等。

在車輛的制動期間，當在車道改變中發生過度轉向時，通過由abs和vdc進行的輪壓控制來執行abs-vdc協同控制，該abs-vdc協同控制提高車輛的前軸的曲線行駛外輪的制動壓力(也即，前軸曲線行駛外輪制動壓力)。

參考圖2，在駕駛員向左旋轉方向盤以改變車道至左車道的車道改變的初始階段，輪胎朝向左側，并且因此車輛也向左旋轉。該情況將限定為正常轉向時段。隨后，駕駛員將車輛向右轉向，從而在改變車道時平滑地進入左車道，因此，輪胎也朝向右側，在此情況下，車輛向右旋轉一段時間，從而在駕駛員使車輛向右轉向時，存在車輛向左旋轉的時段(轉向任務)。這里，車輛的旋轉方向與輪胎的旋轉方向(轉向角度)相反的時刻將被限定為相反轉向，并且相反轉向的時段將被限定為相反轉向時段。

在abs制動期間，當在正常轉向時段中發生過度轉向時，vdc將制動控制應用至右前輪(曲線行駛外車輪)，以限制橫擺角速度，這將前輪的橫向力降低，以在抑制過度轉向的方向上適當地起作用。

但是，當為了控制相反轉向時段中的過度轉向而提高曲線行駛外車輪制動壓力時，已經飽和的制動力不會增加，并且前輪橫向力相反地減小(見圖3的曲線)，并且在相反轉向的轉向方向的橫擺角速度的形成被延遲，從而使得車輛響應不同于vdc的控制意圖。

公開于本發明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的各個方面旨在提供一種用于在制動期間控制車輛的相反轉向的方法，其中，在車輛制動時，在車道改變期間產生的相反轉向時段中，通過根據防抱死制動系統(abs)對對象車輪(前軸曲線行駛外車輪)的操作保持制動壓力(使車輪的滑動保持在最優滑動比水平)(在對象滑動提高之前)而防止橫向力減小，并且通過在形成橫擺角速度時沒有延遲地沿相反轉向方向形成線性橫擺角速度來提高轉向性能。

為此，本發明的各個方面旨在提供一種用于在制動期間控制車輛的相反轉向的方法，該方法包括：i)在車輛制動時，確定是否處于過度轉向情況；ii)確定車輛是否從過度轉向情況進入相反轉向時段；iii)當確定車輛在過度轉向情況下進入相反轉向時段時，通過防抱死制動系統(abs)執行輪壓控制，而無需車輛動態控制系統(vdc)的介入，其中，相反轉向對象的車輛車輪的制動壓力保持于最優滑動比水平。

在示例性實施方案中，在步驟iii)中，當確定車輛沒有在過度轉向情況下進入相反轉向時段時，可以由vdc執行輪壓控制，以對過度轉向進行控制。

在另一個示例性實施方案中，步驟ii)可以包括：通過將過度轉向情況中執行相反轉向時的轉向角度與橫擺角速度值相乘而確定相反轉向指數；當確定出相反轉向指數小于作為參考值的0時，確定出發生相反轉向。

在再一個示例性實施方案中，本發明可以進一步包括：在步驟iii)之前，a)基于轉向角度和橫擺角速度而預測是否發生相反轉向；b)當預測出發生相反轉向時，由abs執行輪壓控制，其中，相反轉向對象的車輛車輪的制動壓力保持于最優滑動比水平。

在又一個示例性實施方案中，步驟a)可以包括：通過將過度轉向情況中執行相反轉向時的轉向角度與橫擺角速度值相乘而確定相反轉向指數；將所確定的相反轉向指數與參考值(接近于0的值并且為大于0的正值)進行比較，并且當所確定的相反轉向指數小于參考值時預測出將要發生相反轉向。

在又一個示例性實施方案中，步驟a)可以包括：檢測過度轉向情況下的轉向角度和轉向角度改變率；作為檢測的結果，確定轉向角度的絕對值是否大于轉向角度參考值，通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值是否小于零(0)，并且轉向角度改變率的絕對值是否大于轉向角度改變率參考值；作為確定的結果，當確定轉向角度的絕對值大于轉向角度參考值、通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值小于零(0)、并且轉向角度改變率的絕對值大于轉向角度改變率參考值時，預測出將要發生相反轉向。

在又一個示例性實施方案中，abs的輪壓控制可以包括：將vdc對象滑動增加量與相反轉向滑動增益相乘而得到的制動壓力施加于相反轉向對象的車輛車輪。

另一方面，本發明的各個方面旨在提供一種用于控制車輛的相反轉向的方法，該方法包括：i)在車輛制動時，確定是否處于過度轉向情況；ii)基于轉向角度和橫擺角速度而預測是否發生相反轉向；iii)當預測出發生相反轉向時，由防抱死制動系統(abs)執行輪壓控制，其中，相反轉向對象的車輛車輪的制動壓力保持于最優滑動比水平。

在本發明的示例性實施方案中，步驟ii)可以包括：通過將過度轉向情況中執行相反轉向時的轉向角度與橫擺角速度值相乘而確定相反轉向指數；將所確定的相反轉向指數與參考值(接近于0的值并且為大于0的正值)進行比較，并且當所確定的相反轉向指數小于參考值時預測出將要發生相反轉向。

在另一個示例性實施方案中，步驟ii)可以包括：檢測過度轉向情況下的轉向角度和轉向角度改變率；作為檢測的結果，確定轉向角度的絕對值是否大于轉向角度參考值，通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值是否小于零(0)，并且轉向角度改變率的絕對值是否大于轉向角度改變率參考值，作為確定的結果，當確定轉向角度的絕對值大于轉向角度參考值、通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值小于零(0)、并且轉向角度改變率的絕對值大于轉向角度改變率參考值時，預測出將要發生相反轉向。

在又一個示例性實施方案中，abs的輪壓控制可以包括：將vdc對象滑動增加量與相反轉向滑動增益相乘而得到的制動壓力施加于相反轉向對象的車輛車輪。

通過上述技術方案，本發明的各個方面旨在提供如下效果。

首先，在制動期間，當車輛曲線行駛時，如果車輛進入相反轉向時段以進行過度轉向控制，通過abs的控制而以最優滑動比水平(在該水平中，制動力保持不變，并且橫向力不減小)施加相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力，從而防止橫向力減小，并因此通過形成橫擺角速度時沒有延遲地沿相反轉向方向形成線性橫擺角速度來提高轉向性能。

第二，通過預測車輛是否在過度轉向情況下進入相反轉向時段而在實際相反轉向時段中更平滑地執行期望的abs最優滑動控制，從而進一步避免橫向力(沿曲線行駛方向的相反方向施加的橫向力)的減小，并且通過沿相反轉向的方向形成線性橫擺角速度而提高轉向性能。

下面討論本發明的其它方面和示例性具體實施方案。

應當理解，此處所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(suv)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

下面討論本發明的上述特征及其它特征。

通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發明的某些原理的具體描述，本發明的方法和裝置所具有的其它特征和優點將更為具體地變得清楚或得以闡明。

附圖說明

圖1為用于描述制動期間車輛曲線行駛時的過度轉向情況的概念圖；

圖2為用于描述制動期間車輛曲線行駛時的相反轉向時段的概念圖；

圖3為示出了制動期間的相反轉向時段中通過abs的工作來減小橫向力的現象的示意圖；

圖4為示出了根據本發明的用于控制車輛的相反轉向的方法的流程圖；

圖5為詳細示出了根據本發明的示例性實施方案的用于控制車輛的相反轉向的方法中的預測相反轉向的過程的流程圖；

圖6為用于描述執行相反轉向的時段的概念圖；以及

圖7為根據本發明的示例性實施方案的用于控制車輛的相反轉向的方法的仿真測試結果的示意圖。

應當了解，附圖不必按比例，顯示了說明本發明的基本原理的各種優選特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。

在這些圖中，貫穿附圖的多幅圖，附圖標記涉及本發明的相同或等同的部分。

具體實施方式

接下來將詳細引用本發明的各個具體實施方案，具體實施方案的實例被顯示在所附附圖中并被描述如下。雖然將結合示例性實施方案描述本發明，但是應當了解，本說明書并非要將本發明限制于那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性具體實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種替換、修改、等效方式和其它具體實施方案。

下面將參考附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細描述。

圖4為示出了根據本發明的示例性實施方案的用于控制車輛的相反轉向的方法的示例的流程圖。

在正常轉向時段(制動期間的車輛的曲線行駛初始時段)中，根據abs的工作(s101)和vdc的介入的工作(s102)，需要防抱死制動系統(abs)和車輛動態控制系統(vdc)的協同控制。

接下來，確定車輛在曲線行駛時是否為過度轉向情況(s103)，并且執行用于控制過度轉向的abs和vdc的協同控制。

根據過度轉向假設下的相反轉向，步驟s102之后的步驟選擇性地允許vds的介入。

接下來，確定車輛是否在過度轉向情況下進入相反轉向時段(s104)。

也就是說，當vdc介入過度轉向情況時，確定相應的車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)是否處于abs控制情況并且是否執行相反轉向。

接下來，當確定車輛進入相反轉向時段時，通過最優滑動控制而執行abs控制(也即，由abs進行的輪壓控制)(s105)，在abs控制中，將相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動比水平。

在此情況下，參考圖3，最優滑動比表示在提高對象滑動比之前的滑動比(λ*)。

同時，如圖4所示，根據abs工作s101的abs制動期間，在vdc介入相反轉向時段的情況下，當對于過度轉向提高曲線行駛外車輪制動壓力時，缺點在于，橫向力減小而制動力沒有增加(見圖3的曲線)并且使在相反轉向的轉向方向上的橫擺角速度的形成延遲。

因此，在本發明的示例性實施方案中，在abs制動期間，當確定車輛進入相反轉向時段時，vdc不介入，并且相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力配置為通過abs而控制于最優滑動比水平(制動力保持不變并且橫向力不減小的水平，對象滑動比之前的水平)，類似于步驟s105。

因此，可以防止橫向力(沿曲線行駛方向的相反方向施加的橫向力)由于vdc的不必要的介入而降低，并且通過沿相反轉向方向形成線性橫擺角速度來提高轉向性能。

這里，將在下文中描述確定車輛是否進入相反轉向時段的步驟s104的示例性實施方案。

相反轉向時段是這樣的時段：其中，橫向力方向與車輛曲線行駛方向相反(也即，對應于車輛的曲線行駛方向的橫擺角速度的方向與車輪的橫向力的方向相反的情況)，并且是圖6中的(b)和拐點之間的時段。

在確定車輛是否在過度轉向情況下進入相反轉向時段的步驟中，當將橫擺角速度和橫向力相乘而獲得的值為負數時，(橫擺角速度和橫向力彼此相反[(橫擺角速度×橫向力)<0])，或者在考慮到基于輪胎橫向滑動角度而確定橫向力的方向的情況下，當[(橫擺角速度×輪胎橫向滑動角度)<0]時，確定車輛進入相反轉向時段。

優選地，在本發明的示例性實施方案中，通過使用橫擺角速度信號和轉向角度信號(橫擺角速度信號和轉向角度信號實際上容易在車輛中實現并且作為相對精確的信號從橫擺角速度傳感器和轉向角度傳感器輸出)來確定車輛是否進入相反轉向時段。

也就是說，在過度轉向情況下，通過使用橫擺角速度信號和轉向角度信號來計算相反轉向指數，當計算結果為[相反轉向指數(橫擺角速度×車輛車輪轉向角度)<0]或[相反轉向指數(橫擺角速度×轉向角度)<0]時，確定執行相反轉向。

在這方面，為了確定是否在過度轉向情況下執行相反轉向，通過使用橫擺角速度和轉向角度來確定相反轉向指數(當前相反轉向的指數值)(s201)。

隨后，當確定的相反轉向指數小于零(0)(其為參考值)時，確定執行相反轉向(s202)。

用于參考，參考值零(0)為正常轉向(正數)和相反轉向(負數)之間的轉向中性值。

當最終確定在過度轉向情況下執行相反轉向時，通過最優滑動控制而執行abs控制(也即，由abs進行的輪壓控制)(s203)，在abs控制中，將相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動水平。

如上所述，abs通過最優滑動控制進行的輪壓控制包括：將vdc對象滑動增加量和相反轉向(cs)滑動增益相乘所獲得的制動壓力施加給車輛車輪。

如上所述，當在過度轉向情況下執行相反轉向時，vdc不介入并且執行abs控制(在abs控制中，相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動水平)，從而可以防止橫向力(沿與曲線行駛方向相反的方向施加的橫向力)減小，并且通過形成沿相反轉向方向的線性橫擺角速度而提高轉向性能。

同時，由于在相反轉向的確定(識別)后執行的abs最優滑動控制的效果可能會減弱，所以需要更快地識別相反轉向。

更具體地，當在相反轉向的確定后執行abs最優滑動控制時，產生包括用于abs工作的液壓壓力響應特性和接口通信延遲的現象，從而不能適當地執行abs最優滑動控制。因此，期望的是，通過提前預測相反轉向的發生而在實際相反轉向時段中可以執行期望的abs最優滑動控制。

這里，將在下文中描述提前預測車輛是否進入相反轉向時段的步驟的示例性實施方案。

作為用于預測相反轉向的發生的本發明的示例性實施方案，可以通過將相反轉向指數(＝轉向角度×橫擺角速度)與參考值(接近于0的較小值，并且大于0的正數)進行比較而預測出將要較早地發生相反轉向。

更具體地，在通過將過度轉向情況下執行相反轉向時的轉向角度乘以橫擺角速度值而確定相反轉向指數之后，將所確定的相反轉向指數與參考值(接近于0的較小值，大于0的正值)進行比較，當計算出的相反轉向指數小于參考值(接近于0的較小值，大于0的正值)時，確定出發生相反轉向，從而可以確定，相比于參考值(零(0))而更早地執行相反轉向。

當預測出在過度轉向情況下發生相反轉向時(如上所述)，通過如上所述的最優滑動控制來執行abs控制(也即，由abs進行的輪壓控制)，在abs控制中，過度轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動比水平(s203)。

這里，將在下文中參考圖5描述提前預測車輛是否進入相反轉向時段的步驟的另一個示例性實施方案。

通過使用基于轉向角度而確定駕駛員意圖標志的步驟，執行用于預測相反轉向的發生的本發明的另一個示例性實施方案。

使用確定駕駛員的意圖標志的步驟的原因是：當在相反轉向的確定后執行abs最優滑動控制時，產生包括用于abs工作的液壓壓力響應特性和接口通信延遲的現象，從而不能適當地執行abs最優滑動控制。

為此，通過使用轉向角度、轉向角度的改變率等來執行用于預測相反轉向的發生的本發明的另一個示例性實施方案，這是由于，當駕駛員直接將方向盤從向前方向轉向至相反方向時(例如，當在特定的時刻產生從沿向前方向的較大的轉向角度至沿相反方向的較大的轉向角度的改變率)，可以預測出發生相反轉向。

首先，使用轉向角度傳感器等在過度轉向情況下檢測轉向角度和轉向角度改變率。

作為檢測的結果，確定轉向角度的絕對值是否大于轉向角度參考值，通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值是否小于零(0)，以及轉向角度改變率的絕對值是否大于轉向角度改變率參考值(s301)。

作為確定的結果，當轉向角度的絕對值大于轉向角度參考值、通過將轉向角度與轉向角度改變率相乘而獲得的值小于零(0)、并且轉向角度改變率的絕對值大于轉向角度改變率參考值時，確定駕駛員的相反轉向意圖標志為真(s302)。

接下來，在如上所述的預測和確定出發生相反轉向的步驟后，為了確定車輛是否進入實際相反轉向時段，再次確定駕駛員的相反轉向意圖標志是否為真。通過檢測到的相反轉向指數來確定實際相反轉向時段，并且駕駛員的意圖用于在實際相反轉向發生之前預測相反轉向的發生。

因此，確定通過將當前轉向角度(例如，相反轉向期間的轉向角度)和之前的轉向角度(例如，過度轉向情況下的轉向角度)相乘而得到的值是否小于零(0)，或者通過將當前轉向角度改變率和之前的轉向角度改變率相乘而得到的值是否小于零(0)(s303)。

作為確定的結果，當將當前轉向角度和之前的轉向角度相乘而得到的值小于零(0)時，或將當前轉向角度改變率和之前的轉向角度改變率相乘而得到的值小于零(0)時，確定車輛進入實際相反轉向時段，并且確定駕駛員的相反轉向意圖標志為假(s304)，否則，車輛持續地仍然存在于相反轉向發生計劃時段，從而保持相反轉向意圖標志為真。

在此情況下，當確定相反轉向意圖標志為假時，檢測到相反轉向執行，在此情況下，如上所述，通過相反轉向指數而確定車輛進入相反轉向時段，從而基于最優滑動比而由abs持續執行輪壓控制。

當預測到在過度轉向情況下發生相反轉向時(也即，確定駕駛員的相反轉向標志為真(s202)，或者保持相反轉向意圖標志為真)，通過最優滑動控制而執行abs控制(也即，由abs進行的輪壓控制)，在abs控制中，相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動水平(s203)。

如上所述，基于預測過度轉向情況下車輛是否進入相反轉向時段的本發明的實施方案和另一個實施方案，當預測到發生相反轉向時，執行abs控制(在abs控制中，相反轉向對象的車輛車輪(例如，前軸曲線行駛外車輪)的制動壓力保持于最優滑動水平)，使得在實際相反轉向時段中更平滑地執行期望的abs最優滑動控制，從而可以進一步防止橫向力(施加于曲線行駛方向的相反方向的橫向力)減小，并且通過形成沿相反轉向方向的線性橫擺角速度而進一步提高轉向性能。

同時，圖7為根據本發明的示例性實施方案的用于控制車輛的相反轉向的方法的仿真測試結果的曲線圖，并且可以看出，相比于現有技術，橫擺角速度響應特性(也即，偏轉角度加速度)從140deg/s²提高至210deg/s²，這意味著在相反轉向時段形成橫擺角速度時沒有延遲地形成線性橫擺角速度。

為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“較高”、“較低”、“內”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“內部”、“外部”、“向內”、“向外”、“內部的”、“外部的”、“內側”、“外側”、“向前”和“向后”被用于參考示出于附圖的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。

前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的范圍意在由所附權利要求書及其等價形式所限定。