專利名稱：車輛控制設(shè)備以及車輛控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及車輛控制設(shè)備以及車輛控制方法。
背景技術(shù)：
車輛的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)用于基于由車輪速度計(jì)算得到的滑移率、通過適當(dāng)調(diào)節(jié)施加至車輪的制動(dòng)壓力來防止車輪被制動(dòng)抱死。牽引力控制系統(tǒng)(TCS)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，從而在車輛突然加速時(shí)防止突然的、不期望的加速或過度滑移。當(dāng)車輛在直路上行駛時(shí)，ABS和TCS可提供非常好的性能。然而當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向不敷(沖出-’plow out’ 車輛轉(zhuǎn)向不足)或轉(zhuǎn)向過度(回形滑行車輛比所期望的更急劇地轉(zhuǎn)向)。為此，需要車輛穩(wěn)定系統(tǒng)來穩(wěn)定地控制車輛姿態(tài)，即在任何駕駛條件下防止車輛失轉(zhuǎn)。在一示例中，若發(fā)生轉(zhuǎn)向不敷，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向量小于駕駛員命令量且向外偏離所期望的行駛軌跡時(shí)，可能需要對(duì)后內(nèi)車輪施加制動(dòng)力，以防止車輛沿著具有大于所期望的半徑的路徑轉(zhuǎn)向。若發(fā)生轉(zhuǎn)向過度，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向量大于駕駛員命令量且向內(nèi)偏離所期望的行駛軌跡時(shí)，可能需要對(duì)前外車輪施加制動(dòng)力。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，以如下方式確定控制車輛穩(wěn)定性的系統(tǒng)的性能，即確定該系統(tǒng)是否可精確預(yù)測(cè)駕駛員將指示的車輛轉(zhuǎn)向速度，且是否能將合適的制動(dòng)壓力施加至前、后車輪以允許車輛基于所預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)向速度轉(zhuǎn)向。此外，可能需要在上述的ABS和TCS的性能不惡化的情況下控制車輛穩(wěn)定性，且可能需要防止ABS和TCS對(duì)車輛穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，為了能夠基于車輛的運(yùn)動(dòng)而適當(dāng)?shù)乜刂栖囕v穩(wěn)定性，車輛穩(wěn)定系統(tǒng)與ABS和TCS之間的協(xié)同控制是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種車輛控制設(shè)備和車輛控制方法，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，該設(shè)備和方法保持巡航控制(cruise control)與制動(dòng)控制之間的相當(dāng)行駛質(zhì)量(equaldriving qualities),因此實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的駕駛員駕乘舒適性。在下面的描述中將部分地說明本發(fā)明的其他方面，且這些方面將部分地通過本文變得顯而易見或可通過實(shí)施本發(fā)明而獲得。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，車輛控制設(shè)備包括用于探測(cè)車輛偏航率的偏航率傳感器；用于探測(cè)車輛轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器；以及用于基于轉(zhuǎn)向角來計(jì)算偏航率的微控制器單元(MCU)，從而基于偏航率傳感器探測(cè)到的實(shí)際偏航率與計(jì)算得到的偏航率之間的差來計(jì)算車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力，且基于計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)壓力。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，車輛控制方法包括探測(cè)車輛偏航率；探測(cè)車輛轉(zhuǎn)向角；基于轉(zhuǎn)向角來計(jì)算偏航率；基于偏航率傳感器探測(cè)到的實(shí)際偏航率與計(jì)算得到的偏航率之間的差來計(jì)算車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力；以及基于計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)壓力。


通過下文中結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將變得清楚 且更容易理解。附圖中
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的視圖2為制動(dòng)壓力控制的方案視圖；以及
圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛自動(dòng)巡航控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，這些實(shí)施例的示例在附圖中得以描述，其中，相同 的參考標(biāo)記由始至終指的是相同的部件。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的視圖。如圖1中所示，車輛路 徑預(yù)測(cè)裝置I包括車輪速度傳感器單元11、橫向G值(Iateral-G)傳感器12、偏航率傳感 器13、轉(zhuǎn)向角傳感器14以及微處理器單元(MCU) 15。
車輪速度傳感器單元11包括安裝至車輛左前輪的FL車輪速度傳感器，用于探測(cè) 左前輪的速度；安裝至車輛右前輪的FR車輪速度傳感器，用于探測(cè)右前輪的速度；安裝至 車輛左后輪的RL車輪速度傳感器，用于探測(cè)左后輪的速度；以及安裝至車輛右后輪的RR車 輪速度傳感器，用于探測(cè)右后輪的速度。車輪速度傳感器單元11的各車輪速度傳感器都將 探測(cè)到的車輪速度傳輸至MCUl5。
橫向G值傳感器12為2軸加速度計(jì)，其探測(cè)車輛橫向加速度(橫向G值)，且將所 探測(cè)的橫向加速度傳輸至MCU15，其中，車輛橫向加速度(橫向G值)是在行駛期間造成車輛 被橫向推動(dòng)的力的加速度。
偏航率傳感器13探測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向率，且將探測(cè)到的轉(zhuǎn)向率傳輸至MCU15。當(dāng)車輛 圍繞垂直軸、即圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏航率傳感器13通過車輛內(nèi)部微板叉架(plate fork)的 振動(dòng)變化而電子地探測(cè)車輛的偏航力矩。在此，偏航力矩為當(dāng)車輛向左或向右轉(zhuǎn)向時(shí)造成 的向內(nèi)或向外的運(yùn)動(dòng)力。偏航率傳感器13包括銫晶體，從而當(dāng)車輛旋轉(zhuǎn)時(shí)通過晶體的旋轉(zhuǎn) 而產(chǎn)生電壓。
轉(zhuǎn)向角傳感器14探測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向角，且將探測(cè)到的轉(zhuǎn)向角傳輸至MCU15。轉(zhuǎn)向角 傳感器14安裝至方向盤的下端。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向角傳感器14探測(cè)由駕駛員操控的方 向盤的轉(zhuǎn)向角，且將探測(cè)到的轉(zhuǎn)向角傳輸至MCU15。轉(zhuǎn)向角傳感器14還探測(cè)方向盤的轉(zhuǎn)向 速度和轉(zhuǎn)向方向。轉(zhuǎn)向角傳感器14可以是光學(xué)裝置類型的傳感器，在轉(zhuǎn)向期間，該傳感器 的狹縫板(slit plate)旋轉(zhuǎn)，以傳輸或截?cái)喙鈱W(xué)設(shè)備的光，導(dǎo)致電壓變化。MCU15基于由轉(zhuǎn) 向角傳感器14傳輸?shù)碾妷鹤兓?jì)算方向盤的轉(zhuǎn)向速度、轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角。
MCU15基于如下方等式I所示的轉(zhuǎn)向角來計(jì)算目標(biāo)偏航率。作為參考，使用加速度 計(jì)(G值傳感器)來探測(cè)車輛的實(shí)際偏航率。
等式I
在此，“If”為從前輪軸至重心的距離，“I/’為從后輪軸至重心的距離，“C af”為前輪側(cè)偏剛度(cornering stiffness),“Car” 為后輪側(cè)偏剛度(cornering stiffness),“L” 為 If+Ir，“m”為車輛質(zhì)量，“ δ ”為轉(zhuǎn)向角，以及“V”為縱向車輪速度。MCU15產(chǎn)生目標(biāo)力矩以補(bǔ)償計(jì)算得到的目標(biāo)偏航率與實(shí)際偏航率之間的差，且基于目標(biāo)力矩調(diào)節(jié)左、右車輪的制動(dòng)壓力，由此當(dāng)車輛以智能巡航控制(SCC)模式(B卩自動(dòng)行駛控制模式)轉(zhuǎn)向時(shí)，保持巡航控制與制動(dòng)控制間的相當(dāng)駕乘舒適性。圖2為制動(dòng)壓力控制的方案視圖。如圖2中所示，產(chǎn)生目標(biāo)力矩202以補(bǔ)償目標(biāo)偏航率與實(shí)際偏航率之間的差，然后由目標(biāo)力矩202計(jì)算出所要求的制動(dòng)壓力204。分別通過將所要求的制動(dòng)壓力204加至SCC目標(biāo)制動(dòng)壓力206上或從SCC目標(biāo)制動(dòng)壓力206中減去所要求的制動(dòng)壓力204來計(jì)算左車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力208和右車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力210。計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力用于實(shí)際制動(dòng)控制。圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛自動(dòng)巡航控制方法的流程圖。如圖3所示，確認(rèn)車輛是否進(jìn)入SCC模式(3 02)。若車輛進(jìn)入SCC模式，MCU15計(jì)算目標(biāo)偏航率(參照上述等式I )，且探測(cè)實(shí)際偏航率(使用加速度計(jì))(304)。然后，MCU 15確認(rèn)目標(biāo)偏航率和實(shí)際偏航率是否不同(306)。若目標(biāo)偏航率和實(shí)際偏航率不同(操作306中的是)，則MCU 15基于目標(biāo)偏航率與實(shí)際偏航率之間的差來產(chǎn)生目標(biāo)力矩(308)。然后，MCU 15基于目標(biāo)力矩計(jì)算右前輪目標(biāo)制動(dòng)壓力和左前輪目標(biāo)制動(dòng)壓力(310)。在計(jì)算出各車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力之后，MCU 15基于計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)左前和右前車輪的制動(dòng)壓力，在此當(dāng)車輛以SCC模式轉(zhuǎn)向時(shí)，保持巡航控制與制動(dòng)控制間的相當(dāng)行駛品質(zhì)。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行修改，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書或其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種車輛控制設(shè)備,包括 偏航率傳感器，其用于探測(cè)車輛的偏航率； 轉(zhuǎn)向角傳感器，其用于探測(cè)所述車輛的轉(zhuǎn)向角；以及 微控制器單元MCU，其用于基于所述轉(zhuǎn)向角來計(jì)算偏航率，從而基于所述偏航率傳感器探測(cè)到的實(shí)際偏航率與計(jì)算得到的偏航率之間的差來計(jì)算車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力，且基于計(jì)算得到的所述目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于， 所述MCU基于所述實(shí)際偏航率與所述計(jì)算得到的偏航率之間的所述差來產(chǎn)生目標(biāo)力矩，以及， 基于所述目標(biāo)力矩來計(jì)算所述車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述車輛處于自動(dòng)行駛控制模式中時(shí)，所述MCU執(zhí)行車輪制動(dòng)壓力控制。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述MCU基于下述方程式I計(jì)算偏航率
5.—種車輛控制方法，包括 探測(cè)車輛的偏航率； 探測(cè)所述車輛的轉(zhuǎn)向角； 基于所述轉(zhuǎn)向角來計(jì)算偏航率； 基于偏航率傳感器探測(cè)到的實(shí)際偏航率與計(jì)算得到的偏航率之間的差來計(jì)算車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力；以及 基于計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)所述車輪的制動(dòng)壓力。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括基于所述實(shí)際偏航率與所述計(jì)算得到的偏航率之間的所述差來產(chǎn)生目標(biāo)力矩， 其中，基于所述目標(biāo)力矩來計(jì)算所述車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述車輛處于自動(dòng)行駛控制模式中時(shí)，微控制器單元MCU執(zhí)行車輪制動(dòng)壓力控制。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，MCU基于下述方程I計(jì)算偏航率
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛控制設(shè)備和一種車輛控制方法。該車輛控制設(shè)備包括用于探測(cè)車輛偏航率的偏航率傳感器；用于探測(cè)車輛轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器；以及用于基于轉(zhuǎn)向角來計(jì)算偏航率的微控制器單元(MCU)，從而基于偏航率傳感器探測(cè)到的實(shí)際偏航率與計(jì)算得到的偏航率之間的差來計(jì)算車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力，且基于計(jì)算得到的目標(biāo)制動(dòng)壓力來調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)壓力。
文檔編號(hào)B60W10/04GK103057546SQ20121038731
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者樸滿福 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬都