用于在ABS制动期间控制车辆的相反转向的方法与流程

本发明涉及一种用于在防抱死制动系统(abs)制动期间控制车辆的相反转向的方法。更具体地，其涉及一种用于控制车辆的相反转向的方法，其配置为：在车辆曲线行驶时，在abs制动期间，形成相反转向时段的横摆角速度时没有延迟地形成线性横摆角速度，从而提高转向性能和稳定性。

背景技术：

众所周知，防抱死制动系统(abs)、车辆动态控制系统(vdc)等安装于车辆，从而在车辆行驶期间增加安全性。

abs是一种制动安全装置，其在突然制动期间防止车轮被抱死，并且为这样的控制系统：在制动期间，该控制系统通过控制制动摩擦材料产生的扭矩并且保持适当的车轮滑动而使制动力最大化。在此情况下，横向力轻微降低，但是轮胎可以应付足以用于曲线行驶的横向力。

vdc是这样的一种安全装置：其在车辆行驶于雨天道路或雪天道路(甚至不规则道路)以及一般沥青道路期间，检测车辆的侧向滑动或车辆的旋转程度，并且独立地调节每个车轮的制动，从而防止车辆翻转并且保证车辆的安全性，并且vdc称为电子稳定控制系统(electronicstabilitycontrol，esc)。例如，在中性转向情况下(见图1)，当车辆曲线行驶时，车辆具有适当的旋转程度，从而不需要esc控制，但是在过度转向情况下(见图1)，在增加前轴的曲线行驶外车轮的制动压力的控制下，控制车辆的姿态以帮助驾驶员，从而增加车辆的稳定性。

abs和vdc根据行驶情况而分别工作，但是在制动期间的相反转向时段中，执行相互协同控制，等等。

在车辆的制动期间，当在车道改变中发生过度转向时，通过由abs和vdc进行的轮压控制来执行abs-vdc协同控制，该abs-vdc协同控制提高车辆的前轴的曲线行驶外轮的制动压力(也即，前轴曲线行驶外轮制动压力)。

参考图2，在驾驶员向左旋转方向盘以改变车道至左车道的车道改变的初始阶段，轮胎朝向左侧，并且因此车辆也向左旋转。该情况将限定为正常转向时段。随后，驾驶员将车辆向右转向，从而在改变车道时平滑地进入左车道，因此，轮胎也朝向右侧，在此情况下，车辆向右旋转一段时间，从而在驾驶员使车辆向右转向时，存在车辆向左旋转的时段(转向任务)。这里，车辆的旋转方向与轮胎的旋转方向(转向角度)相反的时刻将被限定为相反转向，并且相反转向的时段将被限定为相反转向时段。

在abs制动期间，当在正常转向时段中发生过度转向时，vdc将制动控制应用至右前轮(曲线行驶外车轮)，以限制横摆角速度，这将前轮的横向力降低，以在抑制过度转向的方向上适当地起作用。

但是，当为了控制相反转向时段中的过度转向而提高曲线行驶外车轮制动压力时，已经饱和的制动力不会增加，并且前轮横向力相反地减小(见图3的曲线)，并且在相反转向的转向方向的横摆角速度的形成被延迟，从而使得车辆响应不同于vdc的控制意图。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面旨在提供一种用于在制动期间控制车辆的相反转向的方法，其中，在车辆制动时，在车道改变期间产生的相反转向时段中，通过根据防抱死制动系统(abs)对对象车轮(前轴曲线行驶外车轮)的操作保持制动压力(使车轮的滑动保持在最优滑动比水平)(在对象滑动提高之前)而防止横向力减小，并且通过在形成横摆角速度时没有延迟地沿相反转向方向形成线性横摆角速度来提高转向性能。

为此，本发明的各个方面旨在提供一种用于在制动期间控制车辆的相反转向的方法，该方法包括：i)在车辆制动时，确定是否处于过度转向情况；ii)确定车辆是否从过度转向情况进入相反转向时段；iii)当确定车辆在过度转向情况下进入相反转向时段时，通过防抱死制动系统(abs)执行轮压控制，而无需车辆动态控制系统(vdc)的介入，其中，相反转向对象的车辆车轮的制动压力保持于最优滑动比水平。

在示例性实施方案中，在步骤iii)中，当确定车辆没有在过度转向情况下进入相反转向时段时，可以由vdc执行轮压控制，以对过度转向进行控制。

在另一个示例性实施方案中，步骤ii)可以包括：通过将过度转向情况中执行相反转向时的转向角度与横摆角速度值相乘而确定相反转向指数；当确定出相反转向指数小于作为参考值的0时，确定出发生相反转向。

在再一个示例性实施方案中，本发明可以进一步包括：在步骤iii)之前，a)基于转向角度和横摆角速度而预测是否发生相反转向；b)当预测出发生相反转向时，由abs执行轮压控制，其中，相反转向对象的车辆车轮的制动压力保持于最优滑动比水平。

在又一个示例性实施方案中，步骤a)可以包括：通过将过度转向情况中执行相反转向时的转向角度与横摆角速度值相乘而确定相反转向指数；将所确定的相反转向指数与参考值(接近于0的值并且为大于0的正值)进行比较，并且当所确定的相反转向指数小于参考值时预测出将要发生相反转向。

在又一个示例性实施方案中，步骤a)可以包括：检测过度转向情况下的转向角度和转向角度改变率；作为检测的结果，确定转向角度的绝对值是否大于转向角度参考值，通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值是否小于零(0)，并且转向角度改变率的绝对值是否大于转向角度改变率参考值；作为确定的结果，当确定转向角度的绝对值大于转向角度参考值、通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值小于零(0)、并且转向角度改变率的绝对值大于转向角度改变率参考值时，预测出将要发生相反转向。

在又一个示例性实施方案中，abs的轮压控制可以包括：将vdc对象滑动增加量与相反转向滑动增益相乘而得到的制动压力施加于相反转向对象的车辆车轮。

另一方面，本发明的各个方面旨在提供一种用于控制车辆的相反转向的方法，该方法包括：i)在车辆制动时，确定是否处于过度转向情况；ii)基于转向角度和横摆角速度而预测是否发生相反转向；iii)当预测出发生相反转向时，由防抱死制动系统(abs)执行轮压控制，其中，相反转向对象的车辆车轮的制动压力保持于最优滑动比水平。

在本发明的示例性实施方案中，步骤ii)可以包括：通过将过度转向情况中执行相反转向时的转向角度与横摆角速度值相乘而确定相反转向指数；将所确定的相反转向指数与参考值(接近于0的值并且为大于0的正值)进行比较，并且当所确定的相反转向指数小于参考值时预测出将要发生相反转向。

在另一个示例性实施方案中，步骤ii)可以包括：检测过度转向情况下的转向角度和转向角度改变率；作为检测的结果，确定转向角度的绝对值是否大于转向角度参考值，通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值是否小于零(0)，并且转向角度改变率的绝对值是否大于转向角度改变率参考值，作为确定的结果，当确定转向角度的绝对值大于转向角度参考值、通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值小于零(0)、并且转向角度改变率的绝对值大于转向角度改变率参考值时，预测出将要发生相反转向。

在又一个示例性实施方案中，abs的轮压控制可以包括：将vdc对象滑动增加量与相反转向滑动增益相乘而得到的制动压力施加于相反转向对象的车辆车轮。

通过上述技术方案，本发明的各个方面旨在提供如下效果。

首先，在制动期间，当车辆曲线行驶时，如果车辆进入相反转向时段以进行过度转向控制，通过abs的控制而以最优滑动比水平(在该水平中，制动力保持不变，并且横向力不减小)施加相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力，从而防止横向力减小，并因此通过形成横摆角速度时没有延迟地沿相反转向方向形成线性横摆角速度来提高转向性能。

第二，通过预测车辆是否在过度转向情况下进入相反转向时段而在实际相反转向时段中更平滑地执行期望的abs最优滑动控制，从而进一步避免横向力(沿曲线行驶方向的相反方向施加的横向力)的减小，并且通过沿相反转向的方向形成线性横摆角速度而提高转向性能。

下面讨论本发明的其它方面和示例性具体实施方案。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

下面讨论本发明的上述特征及其它特征。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为用于描述制动期间车辆曲线行驶时的过度转向情况的概念图；

图2为用于描述制动期间车辆曲线行驶时的相反转向时段的概念图；

图3为示出了制动期间的相反转向时段中通过abs的工作来减小横向力的现象的示意图；

图4为示出了根据本发明的用于控制车辆的相反转向的方法的流程图；

图5为详细示出了根据本发明的示例性实施方案的用于控制车辆的相反转向的方法中的预测相反转向的过程的流程图；

图6为用于描述执行相反转向的时段的概念图；以及

图7为根据本发明的示例性实施方案的用于控制车辆的相反转向的方法的仿真测试结果的示意图。

应当了解，附图不必按比例，显示了说明本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

接下来将详细引用本发明的各个具体实施方案，具体实施方案的实例被显示在所附附图中并被描述如下。虽然将结合示例性实施方案描述本发明，但是应当了解，本说明书并非要将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效方式和其它具体实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

图4为示出了根据本发明的示例性实施方案的用于控制车辆的相反转向的方法的示例的流程图。

在正常转向时段(制动期间的车辆的曲线行驶初始时段)中，根据abs的工作(s101)和vdc的介入的工作(s102)，需要防抱死制动系统(abs)和车辆动态控制系统(vdc)的协同控制。

接下来，确定车辆在曲线行驶时是否为过度转向情况(s103)，并且执行用于控制过度转向的abs和vdc的协同控制。

根据过度转向假设下的相反转向，步骤s102之后的步骤选择性地允许vds的介入。

接下来，确定车辆是否在过度转向情况下进入相反转向时段(s104)。

也就是说，当vdc介入过度转向情况时，确定相应的车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)是否处于abs控制情况并且是否执行相反转向。

接下来，当确定车辆进入相反转向时段时，通过最优滑动控制而执行abs控制(也即，由abs进行的轮压控制)(s105)，在abs控制中，将相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动比水平。

在此情况下，参考图3，最优滑动比表示在提高对象滑动比之前的滑动比(λ*)。

同时，如图4所示，根据abs工作s101的abs制动期间，在vdc介入相反转向时段的情况下，当对于过度转向提高曲线行驶外车轮制动压力时，缺点在于，横向力减小而制动力没有增加(见图3的曲线)并且使在相反转向的转向方向上的横摆角速度的形成延迟。

因此，在本发明的示例性实施方案中，在abs制动期间，当确定车辆进入相反转向时段时，vdc不介入，并且相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力配置为通过abs而控制于最优滑动比水平(制动力保持不变并且横向力不减小的水平，对象滑动比之前的水平)，类似于步骤s105。

因此，可以防止横向力(沿曲线行驶方向的相反方向施加的横向力)由于vdc的不必要的介入而降低，并且通过沿相反转向方向形成线性横摆角速度来提高转向性能。

这里，将在下文中描述确定车辆是否进入相反转向时段的步骤s104的示例性实施方案。

相反转向时段是这样的时段：其中，横向力方向与车辆曲线行驶方向相反(也即，对应于车辆的曲线行驶方向的横摆角速度的方向与车轮的横向力的方向相反的情况)，并且是图6中的(b)和拐点之间的时段。

在确定车辆是否在过度转向情况下进入相反转向时段的步骤中，当将横摆角速度和横向力相乘而获得的值为负数时，(横摆角速度和横向力彼此相反[(横摆角速度×横向力)<0])，或者在考虑到基于轮胎横向滑动角度而确定横向力的方向的情况下，当[(横摆角速度×轮胎横向滑动角度)<0]时，确定车辆进入相反转向时段。

优选地，在本发明的示例性实施方案中，通过使用横摆角速度信号和转向角度信号(横摆角速度信号和转向角度信号实际上容易在车辆中实现并且作为相对精确的信号从横摆角速度传感器和转向角度传感器输出)来确定车辆是否进入相反转向时段。

也就是说，在过度转向情况下，通过使用横摆角速度信号和转向角度信号来计算相反转向指数，当计算结果为[相反转向指数(横摆角速度×车辆车轮转向角度)<0]或[相反转向指数(横摆角速度×转向角度)<0]时，确定执行相反转向。

在这方面，为了确定是否在过度转向情况下执行相反转向，通过使用横摆角速度和转向角度来确定相反转向指数(当前相反转向的指数值)(s201)。

随后，当确定的相反转向指数小于零(0)(其为参考值)时，确定执行相反转向(s202)。

用于参考，参考值零(0)为正常转向(正数)和相反转向(负数)之间的转向中性值。

当最终确定在过度转向情况下执行相反转向时，通过最优滑动控制而执行abs控制(也即，由abs进行的轮压控制)(s203)，在abs控制中，将相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动水平。

如上所述，abs通过最优滑动控制进行的轮压控制包括：将vdc对象滑动增加量和相反转向(cs)滑动增益相乘所获得的制动压力施加给车辆车轮。

如上所述，当在过度转向情况下执行相反转向时，vdc不介入并且执行abs控制(在abs控制中，相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动水平)，从而可以防止横向力(沿与曲线行驶方向相反的方向施加的横向力)减小，并且通过形成沿相反转向方向的线性横摆角速度而提高转向性能。

同时，由于在相反转向的确定(识别)后执行的abs最优滑动控制的效果可能会减弱，所以需要更快地识别相反转向。

更具体地，当在相反转向的确定后执行abs最优滑动控制时，产生包括用于abs工作的液压压力响应特性和接口通信延迟的现象，从而不能适当地执行abs最优滑动控制。因此，期望的是，通过提前预测相反转向的发生而在实际相反转向时段中可以执行期望的abs最优滑动控制。

这里，将在下文中描述提前预测车辆是否进入相反转向时段的步骤的示例性实施方案。

作为用于预测相反转向的发生的本发明的示例性实施方案，可以通过将相反转向指数(＝转向角度×横摆角速度)与参考值(接近于0的较小值，并且大于0的正数)进行比较而预测出将要较早地发生相反转向。

更具体地，在通过将过度转向情况下执行相反转向时的转向角度乘以横摆角速度值而确定相反转向指数之后，将所确定的相反转向指数与参考值(接近于0的较小值，大于0的正值)进行比较，当计算出的相反转向指数小于参考值(接近于0的较小值，大于0的正值)时，确定出发生相反转向，从而可以确定，相比于参考值(零(0))而更早地执行相反转向。

当预测出在过度转向情况下发生相反转向时(如上所述)，通过如上所述的最优滑动控制来执行abs控制(也即，由abs进行的轮压控制)，在abs控制中，过度转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动比水平(s203)。

这里，将在下文中参考图5描述提前预测车辆是否进入相反转向时段的步骤的另一个示例性实施方案。

通过使用基于转向角度而确定驾驶员意图标志的步骤，执行用于预测相反转向的发生的本发明的另一个示例性实施方案。

使用确定驾驶员的意图标志的步骤的原因是：当在相反转向的确定后执行abs最优滑动控制时，产生包括用于abs工作的液压压力响应特性和接口通信延迟的现象，从而不能适当地执行abs最优滑动控制。

为此，通过使用转向角度、转向角度的改变率等来执行用于预测相反转向的发生的本发明的另一个示例性实施方案，这是由于，当驾驶员直接将方向盘从向前方向转向至相反方向时(例如，当在特定的时刻产生从沿向前方向的较大的转向角度至沿相反方向的较大的转向角度的改变率)，可以预测出发生相反转向。

首先，使用转向角度传感器等在过度转向情况下检测转向角度和转向角度改变率。

作为检测的结果，确定转向角度的绝对值是否大于转向角度参考值，通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值是否小于零(0)，以及转向角度改变率的绝对值是否大于转向角度改变率参考值(s301)。

作为确定的结果，当转向角度的绝对值大于转向角度参考值、通过将转向角度与转向角度改变率相乘而获得的值小于零(0)、并且转向角度改变率的绝对值大于转向角度改变率参考值时，确定驾驶员的相反转向意图标志为真(s302)。

接下来，在如上所述的预测和确定出发生相反转向的步骤后，为了确定车辆是否进入实际相反转向时段，再次确定驾驶员的相反转向意图标志是否为真。通过检测到的相反转向指数来确定实际相反转向时段，并且驾驶员的意图用于在实际相反转向发生之前预测相反转向的发生。

因此，确定通过将当前转向角度(例如，相反转向期间的转向角度)和之前的转向角度(例如，过度转向情况下的转向角度)相乘而得到的值是否小于零(0)，或者通过将当前转向角度改变率和之前的转向角度改变率相乘而得到的值是否小于零(0)(s303)。

作为确定的结果，当将当前转向角度和之前的转向角度相乘而得到的值小于零(0)时，或将当前转向角度改变率和之前的转向角度改变率相乘而得到的值小于零(0)时，确定车辆进入实际相反转向时段，并且确定驾驶员的相反转向意图标志为假(s304)，否则，车辆持续地仍然存在于相反转向发生计划时段，从而保持相反转向意图标志为真。

在此情况下，当确定相反转向意图标志为假时，检测到相反转向执行，在此情况下，如上所述，通过相反转向指数而确定车辆进入相反转向时段，从而基于最优滑动比而由abs持续执行轮压控制。

当预测到在过度转向情况下发生相反转向时(也即，确定驾驶员的相反转向标志为真(s202)，或者保持相反转向意图标志为真)，通过最优滑动控制而执行abs控制(也即，由abs进行的轮压控制)，在abs控制中，相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动水平(s203)。

如上所述，基于预测过度转向情况下车辆是否进入相反转向时段的本发明的实施方案和另一个实施方案，当预测到发生相反转向时，执行abs控制(在abs控制中，相反转向对象的车辆车轮(例如，前轴曲线行驶外车轮)的制动压力保持于最优滑动水平)，使得在实际相反转向时段中更平滑地执行期望的abs最优滑动控制，从而可以进一步防止横向力(施加于曲线行驶方向的相反方向的横向力)减小，并且通过形成沿相反转向方向的线性横摆角速度而进一步提高转向性能。

同时，图7为根据本发明的示例性实施方案的用于控制车辆的相反转向的方法的仿真测试结果的曲线图，并且可以看出，相比于现有技术，横摆角速度响应特性(也即，偏转角度加速度)从140deg/s²提高至210deg/s²，这意味着在相反转向时段形成横摆角速度时没有延迟地形成线性横摆角速度。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“较高”、“较低”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”和“向后”被用于参考示出于附图的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。