专利名称：车辆控制设备以及车辆控制方法
技术领域：
本发明的实施例涉及车辆控制设备以及车辆控制方法。
背景技术：
车辆的防抱死制动系统(ABS)用于基于由车轮速度计算得到的滑移率、通过适当调节施加至车轮的制动压力来防止车轮被制动抱死。牵引力控制系统(TCS)用于控制发动机的驱动功率，从而在车辆突然加速时防止突然的、不期望的加速或过度滑移。当车辆在直路上行驶时，ABS和TCS可提供非常好的性能。然而当车辆转向时，可能会发生转向不敷(冲出-’plow out’ 车辆转向不足)或转向过度(回形滑行车辆比所期望的更急剧地转向)。为此，需要车辆稳定系统来稳定地控制车辆姿态，即在任何驾驶条件下防止车辆失转。在一示例中，若发生转向不敷，当车辆转向量小于驾驶员命令量且向外偏离所期望的行驶轨迹时，可能需要对后内车轮施加制动力，以防止车辆沿着具有大于所期望的半径的路径转向。若发生转向过度，当车辆转向量大于驾驶员命令量且向内偏离所期望的行驶轨迹时，可能需要对前外车轮施加制动力。当车辆转向时，以如下方式确定控制车辆稳定性的系统的性能，即确定该系统是否可精确预测驾驶员将指示的车辆转向速度，且是否能将合适的制动压力施加至前、后车轮以允许车辆基于所预测的转向速度转向。此外，可能需要在上述的ABS和TCS的性能不恶化的情况下控制车辆稳定性，且可能需要防止ABS和TCS对车辆稳定性产生负面影响。因此，为了能够基于车辆的运动而适当地控制车辆稳定性，车辆稳定系统与ABS和TCS之间的协同控制是重要的。
发明内容
因此，本发明的一个方面提供了一种车辆控制设备和车辆控制方法，当车辆转向时，该设备和方法保持巡航控制(cruise control)与制动控制之间的相当行驶质量(equaldriving qualities),因此实现改进的驾驶员驾乘舒适性。在下面的描述中将部分地说明本发明的其他方面，且这些方面将部分地通过本文变得显而易见或可通过实施本发明而获得。根据本发明的一个方面，车辆控制设备包括用于探测车辆偏航率的偏航率传感器；用于探测车辆转向角的转向角传感器；以及用于基于转向角来计算偏航率的微控制器单元(MCU)，从而基于偏航率传感器探测到的实际偏航率与计算得到的偏航率之间的差来计算车轮的目标制动压力，且基于计算得到的目标制动压力来调节车轮的制动压力。根据本发明的另一个方面，车辆控制方法包括探测车辆偏航率；探测车辆转向角；基于转向角来计算偏航率；基于偏航率传感器探测到的实际偏航率与计算得到的偏航率之间的差来计算车轮的目标制动压力；以及基于计算得到的目标制动压力来调节车轮的制动压力。
通过下文中结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清楚 且更容易理解。附图中
图1为示出根据本发明的实施例的车辆控制设备的视图2为制动压力控制的方案视图；以及
图3为示出根据本发明的实施例的车辆自动巡航控制方法的流程图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的实施例，这些实施例的示例在附图中得以描述，其中，相同 的参考标记由始至终指的是相同的部件。
图1为示出根据本发明的实施例的车辆控制设备的视图。如图1中所示，车辆路 径预测装置I包括车轮速度传感器单元11、横向G值(Iateral-G)传感器12、偏航率传感 器13、转向角传感器14以及微处理器单元(MCU) 15。
车轮速度传感器单元11包括安装至车辆左前轮的FL车轮速度传感器，用于探测 左前轮的速度；安装至车辆右前轮的FR车轮速度传感器，用于探测右前轮的速度；安装至 车辆左后轮的RL车轮速度传感器，用于探测左后轮的速度；以及安装至车辆右后轮的RR车 轮速度传感器，用于探测右后轮的速度。车轮速度传感器单元11的各车轮速度传感器都将 探测到的车轮速度传输至MCUl5。
横向G值传感器12为2轴加速度计，其探测车辆横向加速度(横向G值)，且将所 探测的横向加速度传输至MCU15，其中，车辆横向加速度(横向G值)是在行驶期间造成车辆 被横向推动的力的加速度。
偏航率传感器13探测车辆的转向率，且将探测到的转向率传输至MCU15。当车辆 围绕垂直轴、即围绕Z轴旋转时，偏航率传感器13通过车辆内部微板叉架(plate fork)的 振动变化而电子地探测车辆的偏航力矩。在此，偏航力矩为当车辆向左或向右转向时造成 的向内或向外的运动力。偏航率传感器13包括铯晶体，从而当车辆旋转时通过晶体的旋转 而产生电压。
转向角传感器14探测车辆的转向角，且将探测到的转向角传输至MCU15。转向角 传感器14安装至方向盘的下端。当车辆转向时，转向角传感器14探测由驾驶员操控的方 向盘的转向角，且将探测到的转向角传输至MCU15。转向角传感器14还探测方向盘的转向 速度和转向方向。转向角传感器14可以是光学装置类型的传感器，在转向期间，该传感器 的狭缝板(slit plate)旋转，以传输或截断光学设备的光，导致电压变化。MCU15基于由转 向角传感器14传输的电压变化而计算方向盘的转向速度、转向方向和转向角。
MCU15基于如下方等式I所示的转向角来计算目标偏航率。作为参考，使用加速度 计(G值传感器)来探测车辆的实际偏航率。
等式I
在此，“If”为从前轮轴至重心的距离，“I/’为从后轮轴至重心的距离，“C af”为前轮侧偏刚度(cornering stiffness),“Car” 为后轮侧偏刚度(cornering stiffness),“L” 为 If+Ir，“m”为车辆质量，“ δ ”为转向角，以及“V”为纵向车轮速度。MCU15产生目标力矩以补偿计算得到的目标偏航率与实际偏航率之间的差，且基于目标力矩调节左、右车轮的制动压力，由此当车辆以智能巡航控制(SCC)模式(B卩自动行驶控制模式)转向时，保持巡航控制与制动控制间的相当驾乘舒适性。图2为制动压力控制的方案视图。如图2中所示，产生目标力矩202以补偿目标偏航率与实际偏航率之间的差，然后由目标力矩202计算出所要求的制动压力204。分别通过将所要求的制动压力204加至SCC目标制动压力206上或从SCC目标制动压力206中减去所要求的制动压力204来计算左车轮的目标制动压力208和右车轮的目标制动压力210。计算得到的目标制动压力用于实际制动控制。图3为示出根据本发明的实施例的车辆自动巡航控制方法的流程图。如图3所示，确认车辆是否进入SCC模式(3 02)。若车辆进入SCC模式，MCU15计算目标偏航率(参照上述等式I )，且探测实际偏航率(使用加速度计)(304)。然后，MCU 15确认目标偏航率和实际偏航率是否不同(306)。若目标偏航率和实际偏航率不同(操作306中的是)，则MCU 15基于目标偏航率与实际偏航率之间的差来产生目标力矩(308)。然后，MCU 15基于目标力矩计算右前轮目标制动压力和左前轮目标制动压力(310)。在计算出各车轮的目标制动压力之后，MCU 15基于计算得到的目标制动压力来调节左前和右前车轮的制动压力，在此当车辆以SCC模式转向时，保持巡航控制与制动控制间的相当行驶品质。尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，本领域技术人员应意识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求书或其等同物限定。
权利要求
1.一种车辆控制设备,包括 偏航率传感器，其用于探测车辆的偏航率； 转向角传感器，其用于探测所述车辆的转向角；以及 微控制器单元MCU，其用于基于所述转向角来计算偏航率，从而基于所述偏航率传感器探测到的实际偏航率与计算得到的偏航率之间的差来计算车轮的目标制动压力，且基于计算得到的所述目标制动压力来调节车轮的制动压力。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于， 所述MCU基于所述实际偏航率与所述计算得到的偏航率之间的所述差来产生目标力矩，以及， 基于所述目标力矩来计算所述车轮的目标制动压力。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，当所述车辆处于自动行驶控制模式中时，所述MCU执行车轮制动压力控制。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述MCU基于下述方程式I计算偏航率
5.—种车辆控制方法，包括 探测车辆的偏航率； 探测所述车辆的转向角； 基于所述转向角来计算偏航率； 基于偏航率传感器探测到的实际偏航率与计算得到的偏航率之间的差来计算车轮的目标制动压力；以及 基于计算得到的目标制动压力来调节所述车轮的制动压力。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括基于所述实际偏航率与所述计算得到的偏航率之间的所述差来产生目标力矩， 其中，基于所述目标力矩来计算所述车轮的目标制动压力。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述车辆处于自动行驶控制模式中时，微控制器单元MCU执行车轮制动压力控制。
8.如权利要求5所述的方法，其中，MCU基于下述方程I计算偏航率
全文摘要
本发明公开了一种车辆控制设备和一种车辆控制方法。该车辆控制设备包括用于探测车辆偏航率的偏航率传感器；用于探测车辆转向角的转向角传感器；以及用于基于转向角来计算偏航率的微控制器单元(MCU)，从而基于偏航率传感器探测到的实际偏航率与计算得到的偏航率之间的差来计算车轮的目标制动压力，且基于计算得到的目标制动压力来调节车轮的制动压力。
文档编号B60W10/04GK103057546SQ20121038731
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月12日 优先权日2011年10月14日
发明者朴满福 申请人:株式会社万都