[发明专利]具有横向动力反馈的车辆稳定性控制

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种用于估计车辆侧滑的系统，并且更特别地涉及一种用于使用车辆横向加速度和取决于车辆的参数的用于估计车辆侧滑的系统。

背景技术

在本领域中已知的各种车辆稳定性控制系统改进了驾驶员的方便性、安全性和舒适度。这些稳定性控制系统通常利用差动制动和/或主动的前后轮转向来提供稳定性控制。稳定性控制系统一般在线性车辆工作范围内操作，在该范围中，车辆状态定义车辆的行为。车辆状态通常是根据所测量的参数来确定的，比如车辆偏航角速度、车辆纵向速度和车辆横向速度。

车辆侧滑速度是用于为这些类型的稳定性控制系统确定车辆动力、运动和控制的关键状态之一。车辆侧滑速度被定义为与车辆纵向速度垂直的方向上在车辆重心处的横向速度。与车辆纵向速度组合的车辆侧滑速度定义车辆行进方向上的车辆矢量速度。但是，车辆侧滑角度的测量要求测量车辆侧滑速度，从而要求非常昂贵的专用传感器。因此，车辆稳定性控制系统通常估计车辆侧滑速度。特别地，车辆控制系统计算车辆侧滑速度以确定误差，使得车辆可以被控制为将侧滑误差减小到零。但是，车辆侧滑速度难以精确地计算，因为它在车辆的线性工作范围内通常非常小。

用于估计车辆侧滑速度的一种已知方法使用了有限带宽的积分，该方法在名为“Method and Apparatus for Vehicle StabilityEnhancement System”的美国专利号US6819998中公开，该专利于2004年11月16日授权给Lin等人并转让给本发明的受让人，并合并在这里作为参考。结果，可以在没有昂贵的侧滑速度传感器的情况下提供合理的精确侧滑估计。但是，可以对估计车辆侧滑速度做出改进。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种用于通过使用车辆横向加速度和取决于车辆的参数来估计车辆侧滑速度的系统和方法。该方法包括测量车辆的横向加速度、测量车辆的偏航角速度、测量车辆的纵向速度并测量车辆的转向角。基于取决于车辆的参数和转向角，通过使用滤波因数来校正所测量的车辆的纵向速度以提供真实的纵向速度。基于所测量的车辆的纵向速度来定义常量，并且基于取决于车辆的参数和车辆的横向加速度的组合来定义函数。使用所测量的横向加速度、真实的纵向速度、偏航角速度、常量以及函数来计算侧滑加速度。

结合附图，本发明的其它特征从随后的描述和所附权利要求中将变得清楚。

附图说明

图1是包括后轮转向控制系统和车辆稳定性增强系统的车辆的平面图；

图2是图1中所示的根据本发明的实施例的车辆稳定性增强系统的方框图，包括侧滑速度估计处理器；

图3是图2所示的侧滑速度估计处理器的方框图；

图4是用于生成滤波因数的子系统的方框图，滤波因数用于确定车辆侧滑速度估计；和

图5是用于确定真实的纵向速度值的子系统的方框图，真实的纵向速度值用于确定本发明的车辆侧滑速度估计。

具体实施方式

随后涉及用于估计车辆侧滑速度的系统和方法的本发明的实施例的讨论本身仅仅是示例性的，而不是要限制本发明或其应用或用途。

图1是包括前轮12和14以及后轮16和18的车辆10的平面图。车辆10包括由车辆稳定性增强系统(VSES)22和后轮转向控制系统24提供的车辆稳定性控制。车辆10包括用于测量各种车辆状态的传感器，包括用于测量车辆方向盘30的角度的方向盘角度传感器28，以便提供表示用于转向前轮12和14的转向角的信号。此外车辆10包括用于提供表示车辆纵向速度的信号的速度传感器34、用于提供表示车辆10的偏航脚速度的信号的偏航角速度传感器36、和用于提供表示车辆10的横向加速度的信号的横向加速度传感器38。VSES22接收方向盘角度信号、纵向速度信号、车辆偏航角速度信号、和车辆横向加速度信号，并且基于所测量的信号和其它车辆参数来使用稳定性控制算法以向轮子12-18提供差动制动，并且从而为车辆10提供稳定性控制。用于提供稳定性控制以减小车辆侧倾、侧滑等的许多适当的控制算法在本领域中是已知的。

后轮转向控制系统24接收方向盘角度信号和纵向速度信号以将后轮命令信号提供给后轮转向致动器42，以便使后轮16和18转向。用于提供后轮转向辅助的许多适当的控制算法在本领域中是已知的，开环和闭环都包括反馈。

如上所提到的，车辆侧滑速度是在(如果不是全部，也是)大多数车辆稳定性系统中使用的车辆参数之一。如下面详细讨论的，本发明提出了用于基于取决于车辆的参数和横向加速度通过使用滤波因数来计算车辆侧滑速度的估计的新技术。