專利名稱：車輛行駛控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛行駛控制裝置，并且更具體地涉及執(zhí)行轉彎輔助控制和車輛動力學控制的車輛行駛控制裝置，其中轉彎輔助控制控制車輪縱向力使得轉彎路徑內側車輪的縱向力變得小于轉彎路徑外側輪的縱向力，并且車輛動力學控制控制車輪縱向力以使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定。
背景技術：
例如，如在日本專利申請公開N0.11-49020中描述的，已知這樣的轉彎輔助控制，其通過向轉彎路徑內側后輪施加制動力來增強車輛的轉彎性能。同時，例如，已知這樣的車輛動力學控制，其通過向根據需要確定的控制目標車輪(一個或多個)施加制動力來使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定。這樣的轉彎輔助控制的控制目標車輪(一個或多個)和這樣的車輛動力學控制的控制目標車輪(一個或多個)并不總是相互一致，并且這些控制執(zhí)行不同的控制程序，因此它們可能相互干擾或沖突。因此，當轉彎輔助控制和車輛動力學控制兩者都需要被執(zhí)行時，優(yōu)選地僅執(zhí)行其中一者。這樣，在其中轉彎輔助控制和車輛動力學控制兩者都需要被執(zhí)行的情況下，僅可以執(zhí)行具有較高優(yōu)先級的那一者(通常是車輛動力學控制)。然而，在這種情況下，需要用于判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行、以及如果兩者都需要被執(zhí)行則選擇具有較高優(yōu)先級的一者的各種判定過程，這使得控制復雜或麻煩。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種車輛行駛控制裝置，其使得判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行兩者并且然后選擇具有較高優(yōu)先級的控制的需求減小到最低限度和/或使得進行這樣的判定和選擇的頻率減小到最低限度。本發(fā)明的一個方面涉及車輛行駛控制裝置，其執(zhí)行轉彎輔助控制和車輛動力學控制，所述轉彎輔助控制控制車輪縱向力使得轉彎路徑內側車輪的縱向力小于轉彎路徑外側車輪的縱向力，并且所述車輛動力學控制控制車輛縱向力以使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定，其中允許轉彎輔助控制的車速范圍低于允許車輛動力學控制的車速范圍。同時，在本發(fā)明中，“轉彎路徑外側車輪”是在轉彎軌跡外側上的車輪，并且“轉彎路徑內側車輪”是在轉彎軌跡內側上的車輪。通常，在路面的摩擦系數(shù)比通常小(諸如在越野期間等)并且因此不能產生足夠的轉彎橫向力的情況下，需要轉彎輔助控制。因此，需要轉彎輔助控制的車速范圍較低，諸如極低的車速范圍等。相反，在車輛轉彎時，車輛可能過度轉向或轉向不足以至于車輛的動力學狀況變得不穩(wěn)定的車速范圍相對較高，諸如中高車速范圍等。根據本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置，允許轉彎輔助控制的車速范圍被設定為低于允許車輛動力學控制的車速范圍。因此，即使允許車輛輔助控制的車速范圍和允許車輛動力學控制的車速范圍相互重疊、甚至部分重疊，也能夠使得判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行兩者并且然后選擇具有較高優(yōu)先級的控制的需求和/或進行這樣的判定和選擇的頻率減小到最低限度。例如，在被包括在允許轉彎輔助控制的車速范圍中并且低于允許車輛動力學控制的車速范圍的下限值的車速范圍中，僅可允許轉彎輔助控制。相反，在被包括在允許車輛動力學控制的車速范圍中并且高于允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值的車速范圍中，僅可允許車輛動力學控制。此外，在允許轉彎輔助控制的車速范圍和允許車輛動力學控制的車速范圍不相互重疊的情況下，不需要判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行兩者并且然后選擇具有較高優(yōu)先級的控制。即，在允許轉彎輔助控制的車速范圍內，不需要判定車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行，在允許車輛動力學控制的車速范圍內，不需要判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行。此外，本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得車輛動力學控制包括過度轉向減少控制，并且允許車輛輔助控制的車速范圍的上限值低于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值。根據上述結構，允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值低于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值。因此，允許轉彎輔助控制的車速范圍和允許車輛動力學控制的車速范圍不相互重疊，并且因此不需要判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行兩者并且然后選擇具有較高優(yōu)先級的控制。此外，本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得車輛動力學控制包括過度轉向減少控制，允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值高于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值，并且允許轉彎輔助控制的車速范圍的下限值低于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值。根據上述結構，雖然允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值高于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值，但允許轉彎輔助控制的車速范圍的下限值低于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值。因此，允許轉彎輔助控制的車速范圍和允許過度轉向減少控制的車速范圍、在高于允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值的車速范圍內以及在低于允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值的車速范圍內不相互重疊。因此，在這樣的非重疊車速范圍內，不需要判定轉彎輔助控制是否需要被執(zhí)行和車輛動力學控制是否需要被執(zhí)行兩者并且然后選擇具有較高優(yōu)先級的控制。此外，本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，如果車輛的速度在允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值與允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值之間的車速范圍內，則在過度轉向減少控制的執(zhí)行期間、即使當滿足啟動轉彎輔助控制的條件時，也不啟動轉彎輔助控制。根據上述結構，由于在過度轉向減少控制的執(zhí)行期間、當滿足用于啟動轉彎輔助控制的條件時不啟動轉彎輔助控制，因此可以防止過度轉向減少控制和轉彎輔助控制相互干擾或沖突。此外，本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，如果車輛的速度在允許過度轉向減少控制的車速范圍的下限值與允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值之間的范圍內，則在轉彎輔助控制的執(zhí)行期間、當滿足用于啟動過度轉向減少控制的條件時中止轉彎輔助控制。根據上述結構，由于在轉彎輔助控制的執(zhí)行期間、當滿足用于啟動過度轉向減少控制的條件時中止轉彎輔助控制，因此可以防止轉彎輔助控制和過度轉向減少控制相互干擾或沖突。此外，本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，車輛動力學控制包括過度轉向減少控制和轉向不足減少控制，并且允許轉彎輔助控制的車速范圍的上限值低于允許轉向不足減少控制的車速范圍的下限值。根據上述結構，由于允許轉彎輔助控制的車速范圍與允許轉向不足減少控制的車速范圍不重疊，因此可以防止轉彎輔助控制和轉向不足減少控制相互干擾或沖突。同時，在本發(fā)明中，各個車輪的“縱向力”是當沿著車輛被推進的方向作用時被認為是“正”的驅動力/制動力。這樣的縱向力的減小不僅可以通過降低沿車輛推進方向的縱向力的水平來實現(xiàn)，還可以通過向產生沿車輛推進方向的縱向力的車輪施加沿著與車輛推進方向相反的方向作用的縱向力來實現(xiàn)。此外，在本發(fā)明中，“轉彎路徑內側后輪”代表相對于車輛推進方向位于后側的轉彎路徑內側車輪。更具體地，包括在術語“轉彎路徑內側后輪”中的“后輪”當車輛被向前推進時表示在車輛的轉彎路徑的內側上的后輪，而當車輛被向后推進時表示在車輛的轉彎路徑的內側上的前輪。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，轉彎輔助控制是這樣的控制，即該控制通過對至少一個轉彎路徑內側車輪施加制動力來在車輛上施加指向輔助車輛的轉彎的橫擺力矩。上述車輛行駛控制裝置可以使得至少一個轉彎路徑內側車輪是轉彎路徑內側后輪。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，車輛動力學控制是這樣的控制，即該控制通過向至少一個控制目標車輪施加制動力來使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，允許轉彎輔助控制的車速范圍的下限值為零。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，過度轉向減少控制是這樣的控制，即該控制向至少一個轉彎路徑外側前輪施加制動力以使得在車輛上施加指向抑制車輛轉彎的橫擺力矩并且使得車輛減速。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，轉向不足減少控制是這樣的控制，即，該控制向至少一個轉彎路徑內側后輪施加制動力以使得車輛減速并且在車輛上施加指向輔助車輛轉彎的橫擺力矩。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，車輛是越野車輛。本發(fā)明的方面的車輛行駛控制裝置可以使得，轉彎輔助控制向轉彎路徑內側后輪施加制動力直到轉彎路徑內側后輪被鎖止。


下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)勢以及技術和工業(yè)意義，其中相似的附圖標記指示相同的元件，并且其中:圖1是示意性地圖示了結合在全輪驅動車輛中的、本發(fā)明的第一示例實施例的車輛行駛控制裝置的配置的視圖；圖2是圖示了第一示例實施例中的轉彎輔助控制的過程的流程圖；圖3是圖示了第一示例實施例中的車輛動力學控制的過程的流程圖；圖4是圖示了第二示例實施例中的轉彎輔助控制的過程的流程圖；圖5是圖示了第二示例實施例中的車輛動力學控制的過程的流程圖；圖6是圖示了在第一示例實施例中、允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍和允許在車輛動力學控制下的制動力施加的各個車速范圍的示圖；圖7是圖示了在第二示例實施例中、允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍和允許在車輛動力學控制下的制動力施加的車速范圍的示圖；并且圖8是圖示了在修改示例中、允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍和允許在車輛動力學控制下的制動力施加的各個車速范圍的示圖。
具體實施例方式圖1示意性地圖示了結合在全輪驅動車輛中的、本發(fā)明的第一示例實施例的車輛行駛控制裝置的結構。圖1示出了結合在車輛102中的車輛行駛控制裝置100的整體配置。發(fā)動機10的驅動力經由扭矩轉換器12和變速器14傳輸?shù)捷敵鲚S16。輸出軸16的驅動力經由進行驅動模式切換的傳動裝置18、傳輸?shù)角拜嗱寗虞S20和后輪驅動軸22兩者或者僅后輪驅動軸22。發(fā)動機控制單元24根據由駕駛者等踩下的加速器踏板23的行程來控制發(fā)動機10的輸出。傳動裝置18具有用于在全輪驅動模式和兩輪驅動模式之間切換驅動模式的致動器，并且全輪驅動控制單元28響應于由駕駛者操作的選擇切換器(SW) 26來控制致動器。選擇切換器26在位置H4、H2、N和L4之間切換。當選擇切換器26在位置H4處時，傳動裝置18被布置在全輪驅動模式中，其中輸出軸16的驅動力被傳輸?shù)角拜嗱寗虞S20和后輪驅動軸22兩者。當選擇切換器26在位置H2處時，傳動裝置18被布置在雙輪驅動模式中，其中輸出軸16的驅動力僅被傳輸?shù)胶筝嗱寗虞S22。當選擇切換器26在位置N處時，傳動裝置18被布置在其中輸出軸16的驅動力既不傳輸?shù)角拜嗱寗虞S20也不傳輸?shù)胶筝嗱寗虞S22的模式。當選擇切換器26處于位置L4處時，傳動裝置18被布置在另一個全輪驅動模式中，其中輸出軸16的驅動力作為比在H4全輪驅動模式中的扭矩大的、用于低速車輛驅動力的扭矩驅動力，而被傳輸?shù)角拜嗱寗虞S20和后輪驅動軸22兩者。參考圖1，根據從選擇切換器26輸入的命令信號，全輪驅動控制單元28向發(fā)動機控制單元24輸出信號，該信號指示全輪驅動控制單元28需要傳動裝置18被設置在上述雙輪驅動模式和全輪驅動模式中的哪個模式中。發(fā)動機控制單元24根據全輪驅動控制單元28所需要的傳動模式控制發(fā)動機10的輸出。前輪驅動軸20的驅動力經由前輪差速器30被傳輸?shù)阶笄拜嗆囕S32L和右前輪車軸32R，從而使左前輪34FL和右前輪34FR旋轉，而后輪驅動軸22的驅動力經由后輪差速器36被傳輸?shù)阶蠛筝?8L和右后輪38R，從而使左后輪40RL和右后輪40RR旋轉。分別施加到左前輪34FL、右前輪34FR、左后輪40RL和右后輪40RR的制動力由制動系統(tǒng)42的液壓回路44控制，液壓回路44控制分別對應于左前輪34FL、右前輪34FR、左后輪40RL和右后輪40RR的輪缸46FL、46FR、46RL和46RR。液壓回路44 (雖然在圖中未示出)設置有儲油器(一個或多個)、油泵(一個或多個)、各種閥等。各個輪缸46FL、46FR、46RL和46RR的制動壓力通常由主缸48控制，主缸48通過由駕駛者踩踏的制動器踏板47驅動，并且當需要時，它們也由行駛控制電子控制單元(ECU) 50控制(稍后將詳細描述)。E⑶50分別從車輪速度傳感器52FL、52FR、52RL和52RR接收指示左右前輪和左右后輪的車輪速度Vfl、Vfr、Vrl和Vrr的信號，并且從橫擺率傳感器54接收指示橫擺率、的信號。此外，ECU50分別從縱向加速度傳感器56和橫向加速度傳感器58接收指示縱向加速度Gx和橫向加速度Gy的信號。此外，ECU50從轉向角傳感器60接收表示轉向角0的信號。橫擺率傳感器54、橫向加速度傳感器58和轉向角傳感器60用于檢測例如車輛的橫向加速度(在車輛逆時針轉彎方向上發(fā)生時，確定為“正”)，并且縱向加速度傳感器56用于檢測車輛的縱向加速度(當在車輛加速的方向上發(fā)生時，確定為“正”)。E⑶50從選擇切換器26接收指示傳動裝置18目前設定在哪個模式中的信號，并且也從轉彎輔助切換器62接收指示轉彎輔助切換器62目前是否處于打開狀態(tài)的信號，其中轉彎輔助切換器62由車輛的乘坐人員操作。此外，發(fā)動機控制單元24從設置在加速器踏板23處的加速操作量傳感器(如圖1所示)接收指示加速操作量Acc的信號。注意，在實踐中，發(fā)動機控制單元24、全輪驅動控制單元28和ECU50可以例如集成為驅動電路(一個或多個)和單個微計算機的組合，微計算機包括結合CPU (中央處理單元)、R0M (只讀存儲器)、RAM (隨機存儲器)和各種輸入輸出部分。如下面將詳細描述的，當轉彎輔助切換器62打開時，ECU50判定是否應該執(zhí)行在轉彎輔助控制下的控制力施加。如果ECU50判定為應該執(zhí)行該控制力施加，則ECU50對在車輛的轉彎路徑內側的后輪施加制動力，以在車輛上產生轉向輔助橫擺力矩。此外，ECU50判定車輛是否過度轉向或轉向不足從而需要執(zhí)行在車輛動力學控制下的控制力施加。如果ECU50判定為該控制力施加需要被執(zhí)行，則ECU50執(zhí)行過度轉向減小控制或轉向不足減少控制，以通過向控制目標車輪(一個或多個)施加制動力來使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定。更具體地，過度轉向減少控制向至少轉彎路徑外側前輪施加制動力，使得指向抑制車輛轉彎的橫擺力矩施加到車輛上并且車輛減速。同時，轉向不足減少控制至少分別向左右后輪施加制動力，使得在轉彎路徑內側后輪上的制動力變?yōu)榇笥谠谵D彎路徑外側后輪上的制動力，使得車輛減速并且指向輔助車輛轉彎的橫擺力矩施加到車輛上。如將在下面詳細描述的，分別允許在轉彎輔助控制下的控制力施加、在過度轉向減少控制下的控制力施加以及在轉向不足減少控制下的控制力施加的車輛速度范圍被預先設定。更具體地,在第一示例實施例中，當基于車輪速度Vfl到Vrr計算的車速V等于或低于用于判定是否允許轉彎輔助控制的基準值(上限值)Vta (正的常數(shù))時，允許在轉彎輔助控制下的控制力施加。當車速V等于或高于用于判定是否允許車輛轉向減少控制的基準值(下限值)Vsp (正的常數(shù))時，允許在過度轉向減少控制下的控制力施加。當車速V等于或高于許可車速下限值Vdr (大于Vsp的正的常數(shù))時，允許在轉向不足減少控制下的控制力施加。基準值Vsp被設定為等于或小于基準值Vta，但許可車速下限值Vdr大于基準值Vta0注意，許可車速下限值Vdr在任何情況下都不能設定成等于或小于基準值Vta。這樣，允許在轉彎輔助控制下的控制力施加的車速范圍不會與允許在轉向不足減少控制下的控制力施加重疊。另一方面，允許在轉彎輔助控制下的控制力施加的車速范圍與允許在過度轉向減少控制下的控制力施加的車速范圍重疊。因此，用于執(zhí)行在轉彎輔助控制下的控制力施加的條件和用于執(zhí)行在過度轉向減少控制下的控制力施加的條件可能同時滿足。在這樣的情況下，給予執(zhí)行在轉向過度減少控制下的控制力施加優(yōu)先權。注意，可以設定允許在過度轉向減少控制下的控制力施加的車速范圍的上限值。下面，將參考圖2中的流程圖描述第一示例實施例中的轉彎輔助控制的過程。注意，圖2的流程圖中所圖示的控制響應于點火開關(圖中未示出)被打開而啟動，并且以給定的時間間隔重復。參考圖2，首先在步驟50中判定目前是否正在執(zhí)行在轉彎輔助控制下的制動力施加，即，制動力是否正在施加到轉彎路徑內側后輪。如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟400。另一方面，如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟100。在步驟100中，判定目前是否滿足用于允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件。如果判定的結果是否定的(否)，則結束控制的當前循環(huán)。如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟150。用于允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件可以是以下三個條件:各個傳感器和制動系統(tǒng)42處于正常條件，允許車輛動力學控制的適當執(zhí)行(條件Al);選擇切換器26處于位置L4中(條件A2)；以及轉彎輔助切換器62處于打開位置(條件A3)。在這種情況下，僅僅當這三個條件全部被滿足時，才允許在轉彎輔助控制下的制動力施加。下面，在步驟150中，判定車速V是否高于基準值Vta (該基準值Vta用于允許轉彎輔助控制的判定)，即車速V是否是不允許轉彎輔助控制的值。如果判定的結果是肯定的(是)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟 200。下面，在步驟200中，判定目前是否正在執(zhí)行過度轉向減少控制(其被包括在車輛動力學控制中)。如果判定的結果是肯定的(是)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟250。下面，在步驟250中，判定目前是否滿足用于啟動在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件。如果判定的結果是否定的(否)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟300。例如，用于啟動在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件可以是以下兩個條件:轉向角0的絕對值等于或大于基準值0tas(條件BI);以及加速器踏板23被踩下(條件B2)。在這種情況下，即，僅僅當這兩個條件都被滿足時，才允許啟動在轉彎輔助控制下的制動力施加。注意，基準值Gtas可以是正的常數(shù)，或者是根據車速V設定的變量，以使得車速V越小基準值Q tas越大。下面，在步驟300中，基于轉向角0的絕對值計算用于轉彎路徑內側后輪的目標壓力增加梯度APbrint,使得轉向角0的絕對值越大，目標壓力增加梯度APbrint越大。注意，目標壓力增加梯度APbrint可以根據車速V可變地設定，以使得車速V越小，目標壓力增加梯度APbrint越大。下面，在步驟350中，控制在轉彎路徑內側后輪上的制動壓力，使得用于轉彎路徑內側后輪的目標壓力增加梯度等于目標壓力增加梯度，因此開始將制動力施加到轉彎路徑內側后輪。同時，在步驟400中，判定目前是否滿足用于中止在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件。如果判定的結果是否定的(否)，控制繼續(xù)執(zhí)行步驟500。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)進行到步驟450。用于中止在轉彎輔助控制下的制動力施加的條件可以是以下五個條件中的任意一者:轉向角9的絕對值變得等于或小于用于結束控制的基準值0tae (正的常數(shù))(條件Cl);轉彎輔助切換器62已經被切換到關閉位置(條件C2);車速V已經超過基準值Vta，其中基準值Vta用于允許轉彎輔助控制的判定(條件C3);執(zhí)行在過度轉向減少控制下的制動力施加的需求已經上升(條件C4);以及已經發(fā)生了車輛動力學控制不能適當執(zhí)行的情況(條件C5)。在這種情況下，即，當滿足這五個條件中的任意一者時，中止在轉彎輔助控制下的制動力施加。下面，在步驟450中，減少在轉彎路徑內側后輪上的制動壓力，從而中止對轉彎路徑內側后輪的制動力施加。同時，在步驟500中，計算轉彎路徑內側后輪的制動滑移率Sbrin，并且然后基于制動滑移率Sbrin判定轉彎路徑內側后輪目前是否被鎖止。如果判定的結果是否定的(否)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟550，中止在轉彎路徑內側后輪上的制動壓力的增加，從而中止在轉彎路徑內側后輪上的制動力的增加。下面，將參考圖3描述第一示例實施例中的車輛動力學控制。注意，圖3的流程圖所示的控制響應于點火開關(圖中未示出)被打開而啟動，并且以給定的時間間隔重復。參考圖3，首先在步驟1050中判定目前是否正在執(zhí)行在車輛動力學控制下的制動力施加。如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1200。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1100。在步驟1100中，判定目前是否滿足用于中止車輛動力學控制的條件。如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1300。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1150。用于中止車輛動力學控制的條件可以是以下四個條件中的任意一者:當過度轉向減少控制作為車輛動力學控制被執(zhí)行時，過度轉向狀態(tài)量SS變得等于或小于控制中止基準值SSe (正的常數(shù))(條件Dl);當轉向不足減少控制作為車輛動力學控制被執(zhí)行時，轉向不足狀態(tài)量DS變得等于或小于控制中止基準值DSe (正的常數(shù))(條件D2);已經發(fā)生了由于傳感器中的一個或多個或者制動系統(tǒng)42處于異常狀態(tài)而導致車輛動力學控制不能適當執(zhí)行的情況(條件D3);以及車速V變得低于基準值Vsp (正的常數(shù))，該基準值Vsp用于允許過度轉向減少控制的判定(條件D4)。在這種情況下，即，當滿足這四個條件中的任意一者時，中止車輛動力學控制。下面，在步驟1150中，減小用于車輛動力學控制的在控制目標車輪(一個或多個)上的制動壓力(一個或多個)，從而中止對控制目標車輪(一個或多個)的制動力施加。同時，在步驟1200中，判定目前是否滿足用于允許車輛動力學控制的條件。如果判定的結果是否定的(否)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1300。用于允許車輛動力學控制的條件可以是以下兩個條件:傳感器和制動系統(tǒng)42處于正常狀態(tài)，從而允許車輛動力學控制的適當執(zhí)行(條件El);以及車速V等于或高于基準值Vsp，該基準值Vsp用于允許過度轉向減少控制的判定(條件E2 )。在這種情況下，8卩，僅僅當這兩個條件全部被滿足時，才允許車輛動力學控制。下面，在步驟1300中計算過度轉向狀態(tài)量SS。過度轉向狀態(tài)量SS可以是指示車輛的過度轉向程度的任何參數(shù)，并且可以以各種方式計算。例如，過度轉向狀態(tài)量SS可以計算如下。計算車輛的側滑加速度Vyd (skidacceleration),并且通過對側滑加速度Vyd進行積分來計算車體的側滑速度Vy，其中側滑加速度Vyd是作為橫向加速度Gy與車速V和橫擺率Y的乘積(V* Y )之間的差值(Gy - V Y )的橫向加速度偏差。然后，計算作為車體的側滑速度Vy與車體的縱向速度Vx (=車速V)之間的比值(Vy/Vx)的、車體的滑移角3。然后，計算作為車體的滑移角P和側滑加速度的線性和Kl P +K2 Vyd的過度轉向量SV，其中Kl和K2是正的常數(shù)，并且車輛的轉彎方向基于橫擺率Y的符號(正號或負號)來確定。當車輛向左轉彎時，過度轉向量SS被計算為“SV”。另一方面，當車輛向右轉彎時，過度轉向量SS計算為被“-SV”。如果計算的結果為負值，則認為過度轉向量為零。注意，過度轉向量SV可以計算為車體的滑移角P和滑移角P的微分值Pd的線性和。下面，在步驟1350中，判定過度轉向量SS是否等于或大于控制啟動基準值SSs(等于或大于SSe的正的常數(shù))，即，判定是否需要執(zhí)行過度轉向減少控制。如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1450。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1400。下面，在步驟1400中，執(zhí)行過度轉向減少控制，其通過在使車輛減速的同時減小車輛的橫擺率來降低過度轉向的程度。注意，過度轉向減少控制可以以各種方式執(zhí)行。例如，其可以執(zhí)行如下。計算用于轉彎路徑外側前輪的目標制動滑移率Sfoutt，使得過度轉向狀態(tài)量SS越大，目標制動滑移率Sfoutt越高，并且然后控制在轉彎路徑外側前輪上的制動壓力，使得轉彎路徑外側前輪的制動滑移率等于目標制動滑移率Sfoutt。下面,在步驟1450中計算轉向不足狀態(tài)量DS。轉向不足狀態(tài)量DS可以是指示車輛的轉向不足程度的任何參數(shù)，并且可以以各種方式計算。例如，轉向不足狀態(tài)量DS可以計算如下。使用下面所示的方程(I)計算目標橫擺率Y C，其中Kh是穩(wěn)定系數(shù)，H是輪距，并且Rg是轉向速比。然后，使 用下面所示的方程(2)計算參考橫擺率Yt，其中T是時間常數(shù)并且s是拉普拉斯算子。注意，車輛的橫向加速度Gy可以作為因素計入到目標橫擺率Y c的計算中，以考慮動態(tài)橫擺率(一個或多個)。Yc=V 9 / (I+Kh V2) H/Rg (I)
y t=Y c/(l+T s) (2)然后，使用下面所示的方程(3)計算轉向不足量DV，并且基于橫擺率Y的符號(正或負)確定車輛的轉彎方向。當車輛向左轉彎時，轉向不足狀態(tài)量DS被計算為“DV”。另一方面，當車輛向右轉彎時，轉向不足狀態(tài)量被計算為“-DV”。如果計算的結果是負值，則認為轉向不足狀態(tài)量DS為零。注意，轉向不足量DV可以使用下面所示的方程(4)計算。DV=(Yt-Y) (3)DV=H ( Y t- y ) /V (4)下面，在步驟1500中，判定轉向不足狀態(tài)量DS是否等于或大于控制啟動基準值DSs (等于或大于DSe的正的常數(shù))，即，判定是否需要執(zhí)行轉向不足減少控制。如果判定的結果是否定的(否)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是肯定的(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1550。下面，在步驟1550中，判定車速V是否低于用于轉向不足減少控制的允許車速下限值Vdr (正的常數(shù))，即，判定車速V是否是允許轉向不足減少控制的值。如果判定的結果是肯定的(是)，則結束控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定的結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1600。下面，在步驟1600中，執(zhí)行轉向不足減少控制，其通過在使車輛減速的同時在車輛上施加用于減小車輛的橫擺率的橫擺力矩、來降低車輛的轉向不足的程度。注意，轉向不足減少控制可以以各種方式執(zhí)行。例如，其可以執(zhí)行如下。計算用于轉彎路徑外側后輪的目標制動滑移率Sroutt和用于轉彎路徑內側后輪的目標制動滑移率Srint，使得轉向不足狀態(tài)量DS越大，目標制動滑移率Sroutt和Srint越高，并且然后控制在轉彎路徑外側后輪和轉彎路徑內側后輪上的制動壓力，使得轉彎路徑外側后輪的制動滑移率等于目標制動滑移率Sroutt并且使得轉彎路徑內側后輪的制動滑移率等于目標制動滑移率Srint。因此，根據第一示例實施例，當轉彎輔助控制需要被啟動的情況發(fā)生時，在圖2所述的控制過程中，在步驟50中得到否定的判定結果(否)，然后在步驟100中得到肯定的判定結果(是)，然后在步驟150中得到否定的判定結果(否)，然后在步驟200中得到否定的判定結果(否)，并且然后在步驟250中得到肯定的判定結果(是)。結果，通過步驟300和350，制動力開始被施加到轉彎路徑內側后輪，并且在步驟300和350之后，在轉彎路徑內側后輪上的制動力增大，直到在步驟400或500中得到肯定的判定結果(是)為止。以這種方式，指向輔助車輛的轉彎的橫擺力矩(其由于左后輪上的制動力和右后輪上的制動力之間的差而發(fā)生)被施加到車輛上，從而輔助車輛的轉彎。這樣，車輛的轉彎性能變得高于當沒有執(zhí)行在轉彎輔助控制下的制動力施加時的性能。同時，當發(fā)生過度轉向減少控制需要被啟動的情況時，在圖3所示的控制過程中，在步驟1050中得到否定的判定結果(否)，然后在步驟1200中得到肯定的判定結果(是)，并且然后在步驟1350中得到肯定的判定結果(是)。隨后，通過步驟1400，制動力被施加到用于過度轉向減少控制的控制目標車輪，直到在步驟1100中得到肯定的判定結果(是)為止，從而減小車輛的過度轉向。 同時，當發(fā)生轉向不足減少控制需要被執(zhí)行的情況是，在步驟1050中得到否定的判定結果，然后在步驟1200中得到肯定的判定結果(是)，然后在步驟1350中得到否定的判定結果(否)，然后在步驟1500中得到肯定的判定結果(是)，并且然后在1550中得到否定的判定結果(否)。結果，通過步驟1600，制動力被施加到用于轉向不足減少控制的控制目標車輪，直到在步驟1100中得到肯定的判定結果(是)為止，從而減小車輛的轉向不足。如上所述，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速(車速V)范圍為從0到基準值Vta，允許在過度轉向減少控制下的制動力施加的車速范圍從基準值Vsp開始，并且允許在轉向不足減少控制下的制動力施加的車速范圍從基準值Vdr開始。參考圖6，基準值Vta大于基準值Vsp，但是小于許可車速下限值Vdr。這樣，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍部與允許在轉向不足減少控制下的制動力施加的車速范圍不重疊。因此，可以可靠地防止在轉彎輔助控制下和在轉向不足減少控制下的制動力施加相互干擾和沖突。此外，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍的下限值是0，而允許在過度轉向減少控制下的制動力施加的車速范圍的下限值Vsp是大于0的正值。因此，當車速V在小于下限值Vsp的范圍中時，不允許在過度轉向減少控制下的制動力施加，而僅允許在轉彎輔助控制下的制動力施加，并且因此在轉彎輔助控制下的制動力施加和在過度轉向減少控制下的制動力施加不會相互干擾也不會相互沖突。由于當執(zhí)行在轉彎輔助控制下的制動力施加時、車輛的橫擺率變高，因此可能發(fā)生其中判定為在過度轉向減少控制下的制動力施加需要被執(zhí)行的情況。然而，在實際中，當車速V在不允許過度轉向減少控制下的制動力施加的極低車速范圍中時，通常發(fā)生在越野等的期間需要在轉彎輔助控制下的制動力施加的情況。因此，在越野等的期間，在轉彎輔助控制下的制動力施加不會受到過度轉向減少控制的阻礙，從而能夠有效地增強車輛的轉彎性能。此外，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍與允許在過度轉向減少控制下的制動力施加的車速范圍部分重疊。然而，如果在沒有執(zhí)行轉彎輔助控制下的制動力施加的狀態(tài)下啟動在過度轉向減少控制下的制動力施加時，在圖2的控制過程中，在步驟200中得到肯定的判定結果(是)，并且因此步驟300和350沒有被執(zhí)行。同時，如果在執(zhí)行過度轉向減少控制下的制動力施加的狀態(tài)下、需要在轉彎輔助控制下的制動力施加，則在步驟100中得到否定的判定結果(否)。這樣，在上述情況的任何一種情況中，在轉彎輔助控制下的制動力施加和在過度轉向減少控制下的制動力施加都不會同時執(zhí)行，因此它們不會相互干擾或沖突。此外，如果在執(zhí)行轉彎輔助控制下的制動力施加的狀態(tài)下、需要在過度轉向減少控制下的制動力施加，則在圖2的控制過程中，在步驟50和400中得到肯定的判定結果(是)，并且然后在步驟450中中止在轉彎輔助控制下的制動力施加。因此，同樣在這種情況下，在轉彎輔助控制下的制動力施加和在過度轉向減少控制下的制動力施加不會相互干擾或沖突。此外，例如，即使當車輛在路面上行駛時、作為執(zhí)行在轉彎輔助控制下的制動力施加的結果，車輛開始過度轉向，則中止在轉彎輔助控制下的制動力施加并且啟動在過度轉向減少控制下的制動力施加。因此，即使在這種情況下，也能夠可靠地減少車輛的過度轉向。圖4的流程示了由結合在全輪驅動車輛中的、本發(fā)明的第二示例實施例執(zhí)行的轉彎輔助控制的過程。圖5的流程示了在第二示例實施例中的車輛動力學控制的過程。
在圖4和5中，與圖2和圖3所示的那些步驟對應的步驟采用與圖2和圖3相同的步驟編號指示。此外，圖4和圖5所示的控制過程各個響應于點火開關(圖中未示出)被打開而啟動并且以給定的時間間隔重復。參考圖7，在第二示例實施例中，用于允許轉彎輔助控制的判定的基準值(上限值)Vta被設定成低于用于允許在車輛動力學控制下的控制力施加的車速下限值Vvsc。因此，允許在轉彎輔助控制下的控制力施加的車速范圍不與允許在車輛動力學控制(包括過度轉向減少控制和轉向不足減少控制)下的制動力施加的車速范圍重疊。參考圖4，第二示例實施例中的轉彎輔助控制以與第一示例實施例中的轉彎輔助控制基本相同的方式執(zhí)行。然而，如果在步驟150中得到否定的判定結果(否)，則控制在不執(zhí)行步驟200的情況下繼續(xù)執(zhí)行步驟250。此外，參考圖5，第二示例實施例中的車輛動力學控制以與第一示例實施例中的車輛動力學控制基本相同的方式執(zhí)行。然而，如果在步驟1200中得到肯定的判定結果(是)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1250。在步驟1250中，判定車速V是否低于用于允許車輛動力學控制的判定的基準值Vvsc，S卩，判定車速V是否是過小而不能允許在車輛動力學控制下的制動力施加的值。如果判定結果是肯定的(是)，則結果控制的當前循環(huán)。另一方面，如果判定結果是否定的(否)，則控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1300。此外，在第二示例實施例中，即使在步驟1500中得到肯定的判定結果(是)，也不執(zhí)行與第一示例實施例中的步驟1550對應的步驟，并且控制繼續(xù)執(zhí)行步驟1600以啟動在轉向不足減少控制下的控制力施加。這樣，根據第二示例實施例，在發(fā)生轉彎輔助控制需要被啟動的情況時，通過圖4所示的控制過程中的步驟300和350，制動力開始被施加到轉彎路徑內側后輪，并且在轉彎路徑內側后輪上的制動力增大，直到在步驟400或500中得到肯定的判定結果(是)為止。以這樣的方式，與在第一示例實施例中一樣，指向輔助車輛的轉彎的橫向力矩(其由于在左后輪上和右后輪上的制動力之間的差而發(fā)生)被施加到車輛，以輔助車輛的轉彎。因此，車輛的轉彎性能高于當沒有執(zhí)行在轉彎輔助控制下的控制力施加時的轉彎性能。同時，當發(fā)生過度轉向減少控制需要被啟動的情況時，制動力通過步驟1400被施力口至Ij用于過度轉向減少控制的控制目標車輪，直到在圖5所示的控制過程中的步驟1100得到肯定的判定結果(是)為止，從而減少車輛的過度轉向。同時，當發(fā)生轉向不足減少控制需要被啟動的情況時,制動力通過步驟1600被施加到用于轉向不足減少控制的各個控制目標車輪，直到在步驟1100中得到肯定的判定結果(是)為止，從而減少車輛的轉向不足。如上所述，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速(車速V)范圍為從0到基準值Vta，而允許在車輛動力學控制下的制動力施加的車速范圍從大于基準值Vta的基準值Vvsc開始。因此，如圖7所示，允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍和允許在車輛動力學控制下的制動力施加的車速范圍彼此不重疊，并且從而能夠可靠地防止它們相互干擾或沖突。特別地，與第一示例實施例中一樣、在允許在轉彎輔助控制下的制動力施加的車速范圍與允許在過度轉向減少控制下的制動力施加的車速范圍部分重疊的情況下，如果在轉彎輔助控制下的制動力施加正在被執(zhí)行因此車輛的橫擺率很高的狀態(tài)下、判定為在過度轉向減少控制下的制動力施加需要被執(zhí)行，則中止轉彎輔助控制并且啟動過度轉向減少控制。在這種情況下，可能中止轉彎輔助控制并且啟動過度轉向減少控制。相反，在第二示例實施例中，即使當車輛的橫擺率由于在轉彎輔助控制下的制動力施加而變高時，在任何情況下也不會判定為在過度轉向減少控制下的制動力施加需要被執(zhí)行。因此，不可能中止轉彎輔助控制并且啟動過度轉向減少控制。已經參考僅用于說明目的的實施例描述了本發(fā)明。應該理解，描述并不是詳盡無遺的或者限制本發(fā)明的形式，并且應該理解本發(fā)明可適用于其他系統(tǒng)和應用中。本發(fā)明的范圍包括本領域的技術人員可能設想到的任何修改和等同布置。例如，雖然在前面的示例實施例中，轉彎輔助控制向轉彎路徑內側后輪施加制動力直到轉彎路徑內側后輪被鎖止為止，但轉彎輔助控制可以被修改為向轉彎路徑內側車輪(一個或多個)施加制動力(一個或多個)直到其滑移量或制動滑移率等于基準值，并且轉彎輔助控制可以被修改為增加在轉彎路徑內側車輪(一個或多個)上的制動壓力(一個或多個)，直到該制動壓力等于基準值。此外，雖然在前面的示例實施例中，通過基于轉向角e的絕對值計算用于轉彎路徑內側后輪的目標壓力增加梯度APbrint、來根據轉向角0的絕對值可變地設定目標壓力增加梯度，但目標壓力增加梯度可以是恒定的。此外，雖然在第二示例實施例中，用于允許轉彎輔助控制的判定的基準值Vta被設定為低于用于允許在車輛動力學控制下的控制力施加的下限車速值Vvsc，但用于允許在過度轉向減少控制下的控制力施加的下限車速值Vsp可以被設定為高于用于允許轉彎輔助控制的判定的基準值Vta，并且可以被設定為低于用于允許在轉向不足減少控制下的控制力施加的下限車速值Vdr (如圖8所示)。雖然在前面的示例實施例中，車輛是全輪驅動車輛，但根據本發(fā)明的行駛控制裝置也可以應用到后輪驅動車輛和前輪驅動車輛。此外，雖然在前面的示例實施例中，通過向車輪施加制動力來減小每個車輪的縱向力，但每個車輪的縱向力也可以(如果是驅動輪)通過減小車輪上的驅動力或者通過在向車輪施加制動力的同時減小驅動力來減小。此外，雖然在前面的示例實施例中，轉彎輔助控制向轉彎路徑內側后輪施加制動力，但也可以修改為向轉彎路徑內側前輪施加制動力或者分別向轉彎路徑內側前輪和轉彎路徑內側后輪施加制動力，或者可以修改為在向轉彎路徑內側車輪(一個或多個)施加制動力(一個或多個)的同時向轉彎路徑外側車輪(一個或多個)施加驅動力(一個或多個)。此外，雖然在前面的示例實施例中，車輪動力學控制包括過度轉向減少控制和轉向不足減少控制，但也可以省略轉向不足減少控制。
權利要求
1.一種車輛行駛控制裝置，其執(zhí)行轉彎輔助控制和車輛動力學控制，所述轉彎輔助控制控制車輪縱向力，以使得轉彎路徑內側車輪的縱向力變得小于轉彎路徑外側車輪的縱向力，所述車輛動力學控制控制車輪縱向力，使得所述車輛的轉彎運動穩(wěn)定，所述車輛行駛控制裝置的特征在于: 允許所述轉彎輔助控制的車速范圍低于允許所述車輛動力學控制的車速范圍。
2.根據權利要求1所述的車輛行駛控制裝置，其中，所述車輛動力學控制包括過度轉向減少控制，并且允許所述轉彎輔助控制的所述車速范圍的上限值低于允許所述過度轉向減少控制的車速范圍的下限值。
3.根據權利要求1所述的車輛行駛控制裝置，其中， 所述車輛動力學控制包括過度轉向減少控制， 允許所述轉彎輔助控制的所述車速范圍的上限值高于允許所述過度轉向減少控制的車輛范圍的下限值，并且 允許所述轉彎輔助控制的所述車輛范圍的下限值低于允許所述過度轉向減小控制的車速范圍的下限值。
4.根據權利要求3所述的車輛行駛控制裝置，其中，如果所述車輛的速度處于允許所述過度轉向減少控制的所述車速范圍的所述下限值與允許所述轉彎輔助控制的所述車速范圍的所述上限值之間的車速范圍內，則在所述過度轉向減少控制的執(zhí)行期間、即使當滿足用于啟動所述轉彎輔助控制的條件時，也不啟動所述轉彎輔助控制。
5.根據權利要求3所述的車輛行駛控制裝置，其中，如果所述車輛的速度處于允許所述過度轉向減少控制的所述車速范圍的所述下限值與允許所述轉彎輔助控制的所述車速范圍的所述上限值之間的車速范圍內，則在所述轉彎輔助控制的執(zhí)行期間、當滿足用于啟動所述過度轉向減少控制的條件時，中止所述轉彎輔助控制。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的車輛行駛控制裝置，其中，所述車輛動力學控制包括過度轉向減少控制和轉向不足減少控制，并且允許所述轉彎輔助控制的所述車速范圍的上限值低于允許所述轉向不足減少控制的車速范圍的下限值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛行駛控制裝置，其執(zhí)行轉彎輔助控制和車輛動力學控制，所述轉彎輔助控制控制車輪縱向力使得轉彎路徑內側車輪的縱向力小于轉彎路徑外側車輪的縱向力，并且所述車輛動力學控制控制車輛縱向力以使得車輛的轉彎運動穩(wěn)定。允許轉彎輔助控制的車速范圍低于允許車輛動力學控制的車速范圍。
文檔編號B60T8/1755GK103118911SQ201180045298
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2010年9月22日
發(fā)明者二瓶壽久, 野中隆 申請人:豐田自動車株式會社, 株式會社愛德克斯