专利名称：汽车侧滑方向校正控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车侧滑方向校正控制系统及其控制方法。
背景技术：
侧滑又称侧向滑移，俗称“甩尾”。汽车在曲线部份行驶时，由于离心力引起车辆在横断面方向向曲线外侧滑移，或在倾斜路面上车辆受横向力作用而产生横向的向下滑动， 或因前轮定位不合适，在行驶中偏离正常行驶方向的滑动。造成车辆侧滑的因素很多。雪天，雨天、冰面上行车时突然抬起油门或突然加速；采取紧急制动，制动时后轮比前轮先抱死；都极易发生车辆侧滑。随着汽车的发展，汽车数量急剧增多，每年由于汽车侧滑、侧翻引起的交通事故也越来越多，尤其是汽车在高速行驶时打方向过度引起的侧滑，由于速度快， 反应时间短，绝大多数驾驶员来采取补救措施时，往往造成更大侧滑甚至侧翻发生重大交通事故。因此，侧滑的主动控制成为近年来国内外积极研究的课题。目前对汽车甩属进行控制的技术主要为ABS、ESP等，它们都是对制动系统进行控制。ABS防抱死刹车系统根据各车轮角速度信号，计算得到车速、车轮角减速度、车轮滑移率；依据上述信息，防抱死刹车系统在车轮趋向抱死时减小制动力，车轮角减速度或滑移率在一定范围时保持制动力，车轮转速升高后恢复制动力。由于作动十分迅速，所以看似点放刹车。制动时四轮受到的阻力不平衡，诸如左右轮制动力不等、各轮附着系数不等、装载重心偏向一侧等，引发“跑偏”，也极易导致车轮侧滑，ABS+EBD可以对制动动进行均勻分配。这种不让后轮抱死的方式并没有从根本上解决甩尾的问题，只是把甩尾的出现频次降低。ASR(防侧滑系统)是ABS的升级版，它在ABS上加装可膨胀液压装置、增压泵、液压压力筒、第四个车轮速度传感器，复杂的电子系统和带有其自身控制器的电子加速系统。 在驱动轮打滑时ASR通过对比各轮子转速，电子系统判断出驱动轮打滑，自动立刻减少节气门进气量，降低引擎转速，从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最合适的动力输出，这时候无论你怎么给油，在ASR介入下，会输出最适合的动力。ESP系统包含ABS及ASR，是这两种系统功能上的延伸。ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。ESP系统是有效防止侧最好的发明之一，ESP是通过制动对车辆的方向进行校正，同进也对发动机输出扭矩进行调整，但是并非从方向盘直接进行调整，因而调整不够直接，需要较长的反应和执行时间
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车侧滑方向校正控制系统及其控制方法，避免在侧滑后继续错误操作造成交通事故。本发明利用整车上的传感器(车速、转向盘转角、横摆角度等)实时收集信号，根据这些信号判断出车辆状态(当检测到车辆趋于侧滑时，本系统即介入)，并计算出保持稳定所需要的控制量(转向盘处)，并发出执行指令，让转向电机进行纠正性转向，达到校正行车方向的目的，从而避免交通事故的发生。具体技术方案如下一种汽车侧滑方向校正控制系统，包括信号收集部分，信号处理部分，信号传输部分和执行装置，所述信号收集部分用于监测整车信息和收集整车信号，其与信号处理部分通过信号传输部分通讯连接并可把信号传送至信号处理部分；所述信号处理部分用于接收信号并根据所述信号进行判断，和/或，通过信号传输部分发出信号对执行装置进行控制；所述执行装置用于接收信号并根据信号的要求执行相应的转向操作。进一步地，所述信号处理部分为整车ECU，其将收集到的车轮车速信号，转向角度信号，横摆角速度信号，方向盘转向角，侧倾角，车辆前方的路况信号进行处理，并判断车辆状态，根据该状态对执行装置进行控制。进一步地，所述信号收集部分包括车速传感器、转向角度传感器、横摆角速度传感器和摄像头，分别用于收集车轮车速信号，转向角度信号，横摆角速度信号和车辆前方的路况信号。进一步地，所述车速传感器设置于汽车四轮，所述转向角度传感器和横摆角速度传感器设置于汽车转向系统，所述摄像头位于整车四角。进一步地，所述信号传输部分构成通讯连接，优选其为整车CAN。上述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，采用如下步骤(1)信号收集部分利用所述整车上的传感器实时收集信号；(2)信号处理部分根据上述传感器实时收集到的信号判断出车辆状态；(3)当检测到的车辆状态为不会趋于侧滑时，执行装置不工作；(4)当检测到的车辆状态为趋于侧滑时，进行如下步骤(5)-(7)(5)信号处理部分计算出保持稳定所需要的控制量；(6)信号处理部分并发出执行指令；(7)执行指令控制执行装置进行纠正性转向。进一步地，所述步骤(3)和(7)中所述执行装置为转向电机。进一步地，步骤(5)中所述控制量为转向盘处的控制量。进一步地，步骤(5)中所述控制量为考虑车辆前方摄像头提供的信息进行校正后计算出的控制量。进一步地，执行装置执行完成步骤(7)的操作后，反馈一个完成的信号至整车 ECU。与目前现有技术相比，本发明直接通过转向盘对车辆的方向进行校正操作，对方向的反应比ESP更加直接。
图1 (a) (b) (c)为本发明总成2为本发明控制原理图
具体实施例方式下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。参照图1，2，本系统包括四部分，分别是信号收集部分、信号处理部分、执行装置、 信号传输部分。信号收集部分包括车速传感器、转向角度传感器、横摆角速度传感器、摄像头(位于整车四角)等，他们负责收集整车信号。信号处理部分会把收集到的车速、方向盘转向角、侧倾角、车辆前方的路况等信号进行处理，由此判断车辆状态，车辆是否已经产生侧滑、甩尾；根据分析结果控制器会给执行装置发出一个号。执行装置用来执行控制器发来信号，并根据信号的要求执行相应的转向操作。信号传输部分就是负责信号的传递，包括原始信号以及控制器发送给执行装置的命令。信号收集部分会时刻监测整车信息，并把信号传送给整车ECU，整车ECU会根据这些信号进行判断1.车辆无侧滑，执行装置的转向电机不工作。2.车辆有侧滑，ECU计算好保持稳定所需要的控制量(需要考虑车辆前方摄像头提供的信息进行校正，计算出最佳控制量)，同时会发出转向指令，执行装置的转向电机会根据信号进行相应的操作，执行完成操作后，执行装置会反馈一个完成的信号；在整车ECU 给执行装置发出命令的同时，也会根据情况向发动机ECU发出降扭的指令。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种汽车侧滑方向校正控制系统，其特征在于，包括信号收集部分，信号处理部分， 信号传输部分和执行装置，所述信号收集部分用于监测整车信息和收集整车信号，其与信号处理部分通过信号传输部分通讯连接并可把信号传送至信号处理部分；所述信号处理部分用于接收信号并根据所述信号进行判断，和/或，通过信号传输部分发出信号对执行装置进行控制；所述执行装置用于接收信号并根据信号的要求执行相应的转向操作。
2.如权利要求1所述的汽车侧滑方向校正控制系统，其特征在于，所述信号处理部分为整车ECU，其将收集到的车轮车速信号，转向角度信号，横摆角速度信号，方向盘转向角， 侧倾角，车辆前方的路况信号进行处理，并判断车辆状态，根据该状态对执行装置进行控制。
3.如权利要求1或2所述的汽车侧滑方向校正控制系统，其特征在于，所述信号收集部分包括车速传感器、转向角度传感器、横摆角速度传感器和摄像头，分别用于收集车轮车速信号，转向角度信号，横摆角速度信号和车辆前方的路况信号。
4.如权利要求3所述的汽车侧滑方向校正控制系统，其特征在于，所述车速传感器设置于汽车四轮，所述转向角度传感器和横摆角速度传感器设置于汽车转向系统，所述摄像头位于整车四角。
5.如权利要求1-4中任一项所述的汽车侧滑方向校正控制系统，其特征在于，所述信号传输部分构成通讯连接，优选其为整车CAN。
6.如权利要求1-5所述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，其特征在于，采用如下步骤(1)信号收集部分利用所述整车上的传感器实时收集信号；(2)信号处理部分根据上述传感器实时收集到的信号判断出车辆状态；(3)当检测到的车辆状态为不会趋于侧滑时，执行装置不工作；(4)当检测到的车辆状态为趋于侧滑时，进行如下步骤(5)-(7)(5)信号处理部分计算出保持稳定所需要的控制量；(6)信号处理部分并发出执行指令；(7)执行指令控制执行装置进行纠正性转向。
7.如权利要求6所述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤 (3)和(7)中所述执行装置为转向电机。
8.如权利要求6或7所述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，其特征在于，步骤 (5)中所述控制量为转向盘处的控制量。
9.如权利要求6-8中任一项所述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，其特征在于，步骤(5)中所述控制量为考虑车辆前方摄像头提供的信息进行校正后计算出的控制量。
10.如权利要求6-9中任一项所述汽车侧滑方向校正控制系统的控制方法，其特征在于，执行装置执行完成步骤(7)的操作后，反馈一个完成的信号至整车E⑶。
全文摘要
本发明涉及一种汽车侧滑方向校正控制系统及其控制方法，包括信号收集部分，信号处理部分，信号传输部分和执行装置，所述信号收集部分用于监测整车信息和收集整车信号，其与信号处理部分通过信号传输部分通讯连接并可把信号传送至信号处理部分；所述信号处理部分用于接收信号并根据所述信号进行判断，和/或，通过信号传输部分发出信号对执行装置进行控制；所述执行装置用于接收信号并根据信号的要求执行相应的转向操作。
文档编号B62D101/00GK102259661SQ20111013300
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者刘慧建, 张宇, 谢文锋, 陶薛磊, 高家兵 申请人:奇瑞汽车股份有限公司