專利名稱：：用于車輛穩(wěn)定性增強(qiáng)的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般地涉及主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向車輛控制系統(tǒng)，并且更具體地，涉及集成并加權(quán)橫擺率反饋和側(cè)滑率反饋的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向車輛控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代車輛有時(shí)包括主動(dòng)車輛控制系統(tǒng).一種這樣的系統(tǒng)已知為車輛穩(wěn)定性增強(qiáng)(VSE)系統(tǒng)，該系統(tǒng)輔助車輛操作者在諸如潮濕或不平路面、水、雪或砂礫的表面上的操縱。VSE系統(tǒng)典型地基于來(lái)自輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、車速傳感器和車輛橫擺率傳感器的輸入檢測(cè)車輪滑動(dòng)，VSE系統(tǒng)使用這些輸入以減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩并且施加差動(dòng)制動(dòng)(differentialbraking)，以幫助保持車輛沿預(yù)期的路徑行進(jìn)，另外，在與VSE系統(tǒng)結(jié)合使用的技術(shù)中已出現(xiàn)主動(dòng)底盤控制系統(tǒng)。該底盤控制系統(tǒng)典型地包括差動(dòng)制動(dòng)控制、實(shí)時(shí)懸架減震、后輪轉(zhuǎn)向和主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制。借助實(shí)時(shí)控制底盤動(dòng)態(tài)的能力，主動(dòng)底盤控制系統(tǒng)可用于提高車輛操縱性能。另一種主動(dòng)車輛控制系統(tǒng)已知為提供自動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向(AFS)系統(tǒng)，AFS系統(tǒng)典型地采用轉(zhuǎn)向致動(dòng)器系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向致動(dòng)器系統(tǒng)接收來(lái)自方向盤傳感器的操作者預(yù)期轉(zhuǎn)向信號(hào)、車速信號(hào)和車輛橫擺率信號(hào)，并且對(duì)操作者轉(zhuǎn)向信號(hào)提供校正，以使車輛更接近地跟隨車輛操作者預(yù)期的轉(zhuǎn)向路徑，以提高車輛穩(wěn)定性和操縱性.AFS系統(tǒng)能比車輛操作者的反應(yīng)時(shí)間快得多地提供轉(zhuǎn)向校正，從而使操作者轉(zhuǎn)向的量減小。AFS系統(tǒng)在低速和中速時(shí)在正常道路條件下提供較直接的車輛轉(zhuǎn)向，減小操作者的轉(zhuǎn)向力。AFS系統(tǒng)也可以幫助在城市交通或在停車操縱期間提高車輛靈活性。AFS系統(tǒng)還在較高車速下提供較不直接的車輛轉(zhuǎn)向。在給定的操作環(huán)境中，車輛的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和性能的特征主要在于車輛的不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。如果車輛橫擺小于操作者的轉(zhuǎn)向輸入，則車輛處于不足轉(zhuǎn)向情況下，其中因?yàn)檐囕嗭柡?，所以較多地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤并不會(huì)校正不足轉(zhuǎn)向情況。如果車輛橫擺大于操作者的轉(zhuǎn)向輸入，則車輛處于過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下。諸如由差動(dòng)制動(dòng)控制采用的橫擺率反饋控制的已知方法有時(shí)不足以用于主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制。當(dāng)車輛由于路面條件等各種響應(yīng)而無(wú)法達(dá)到車輛操作者對(duì)方向盤命令的希望的橫擺率時(shí)，主動(dòng)底盤控制將提供控制分量，以促進(jìn)用于橫擺率反饋控制的橫擺率的增大。當(dāng)在這種情況期間將該控制施加給主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向時(shí)，控制系統(tǒng)提供的額外控制分量將是前輪轉(zhuǎn)向的額外量。然而，在某些情況下，到前輪的該額外轉(zhuǎn)向輸入會(huì)在嚴(yán)重的不足轉(zhuǎn)向情況下使前輪輪胎飽和，或者已由嚴(yán)重不足轉(zhuǎn)向造成車輛無(wú)法達(dá)到希望的橫擺率，導(dǎo)致不希望的車輛行為，所述嚴(yán)重不足轉(zhuǎn)向由車輛操作者的過(guò)大轉(zhuǎn)向引起。提交于2004年11月1日名為用于控制主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的方法和裝置的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10,978,982公開(kāi)了一種考慮到車輛不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的AFS系統(tǒng)，該專利申請(qǐng)轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，并且通過(guò)參考包含于此?？赏ㄟ^(guò)考慮車輛橫向動(dòng)態(tài)或側(cè)滑提供對(duì)在'982中公開(kāi)的AFS系統(tǒng)的改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開(kāi)了一種AFS控制系統(tǒng)，該AFS控制系統(tǒng)結(jié)合并加權(quán)橫擺率反饋和側(cè)滑率反饋以提供提高的穩(wěn)定性增強(qiáng)控制。該AFS系統(tǒng)包括基于方向盤角度信號(hào)和車速信號(hào)產(chǎn)生希望的橫擺率信號(hào)的橫擺率子系統(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括基于方向盤角度信號(hào)和車速信號(hào)產(chǎn)生希望的側(cè)滑率信號(hào)的側(cè)滑率子系統(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括基于希望的側(cè)滑率信號(hào)、車速信號(hào)、實(shí)際車輛橫擺率信號(hào)和車輛橫向加速度信號(hào)產(chǎn)生側(cè)滑率反饋信號(hào)的側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括基于希望的橫擺率信號(hào)和實(shí)際橫擺率信號(hào)產(chǎn)生橫擺率反饋信號(hào)的橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)。橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)在控制集成子系統(tǒng)中集成，該控制集成子系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)。該控制集成子系統(tǒng)判斷車輛是否處于過(guò)度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向情況下，并且基于車輛情況相應(yīng)地加權(quán)希望的橫擺率反饋信號(hào)。大，以提^側(cè)^率反、饋信號(hào)，否則側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)將側(cè)^率反饋信號(hào)設(shè)置成零。而且，側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)根據(jù)車輛是否處于不足轉(zhuǎn)向或過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下而加權(quán)側(cè)滑率反饋信號(hào)。本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征將從結(jié)合附圖的以下說(shuō)明和所附權(quán)利要求書而變得明顯。圖l是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于車輛的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向(AFS)系統(tǒng)的平面圖2是圖1所示的AFS系統(tǒng)的方塊示意圖3是示出用于為本發(fā)明的AFS控制系統(tǒng)確定橫向動(dòng)態(tài)控制或側(cè)滑分量的方法的流程圖4是示出用于確定用于側(cè)滑分量的控制增益的方法的流程圖；圖5是示出用于為本發(fā)明的AFS控制系統(tǒng)確定是否激活側(cè)滑率反饋分量的方法的流程圖6是示出用于為本發(fā)明的AFS控制系統(tǒng)集成車輛的橫擺率反饋分量和側(cè)滑率反饋分量的方法的流程圖；以及圖7是示出用于確定用于橫擺率反饋分量的倍增系數(shù)的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例的以下討論涉及集成車輛的橫擺率反饋和側(cè)滑率反饋的AFS控制系統(tǒng)，以下討論本質(zhì)上僅是說(shuō)明性的，而決不是意在限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于車輛12的AFS控制系統(tǒng)10的平面圖。系統(tǒng)10包括從致動(dòng)器控制器16接收轉(zhuǎn)向指令信號(hào)的AFS致動(dòng)器14。致動(dòng)器14提供對(duì)聯(lián)接到軸22的車輛12的前輪18和20的致動(dòng)。車輛12包括方向盤28，該方向盤允許車輛操作者使車輛12轉(zhuǎn)向。方向盤角度傳感器30將方向盤角度信號(hào)提供給AFS控制器26,以提供車輛操作者的轉(zhuǎn)向意圖。另外，系統(tǒng)10包括車速傳感器32、車輛橫擺率傳感器34和車輛橫向加速度傳感器36，它們分別將車速信號(hào)Vx、車輛橫擺率信號(hào)YR和車輛橫向加速度信號(hào)Ay提供給控制器26。AFS控制器26將轉(zhuǎn)向指令信號(hào)提供給用于控制致動(dòng)器14的致動(dòng)器控制器16。系統(tǒng)10由AFS控制器26控制，以確定轉(zhuǎn)向角增強(qiáng)的量，并且然后，如果必要，命令A(yù)FS致動(dòng)器14將額外轉(zhuǎn)向提供給車輛操作者輸入。除了車速信號(hào)Vx、車輛橫擺率信號(hào)YR和車輛橫向加速度信號(hào)Ay之外，AFS致動(dòng)器14的控制還基于由傳感器30檢測(cè)到的方向盤角度位置。如以下將較詳細(xì)地討論的，致動(dòng)器14將轉(zhuǎn)向角度增強(qiáng)提供給來(lái)自方向盤28的車輛操作者轉(zhuǎn)向指令。例如，前輪18和20可沿直線40指向，以在沒(méi)有來(lái)自AFS致動(dòng)器14的動(dòng)作的情況下響應(yīng)于牟輛操作者對(duì)方向盤28的轉(zhuǎn)動(dòng).然而，車輛操作者預(yù)期的轉(zhuǎn)向角度可能是沿直線42.當(dāng)AFS致動(dòng)器14起動(dòng)時(shí)，可將額外量的轉(zhuǎn)向角度提供給前輪18和20，以沿直線42導(dǎo)向前輪18和20，從而與車輛操作者的意圖更接近地轉(zhuǎn)向車輛12。在'982申請(qǐng)公開(kāi)的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中，AFS控制器在車輛操縱期間確定車輛的不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況，并且提供橫擺率反饋控制以在不同操縱中穩(wěn)定車輛12，從而增強(qiáng)車輛穩(wěn)定性，在該過(guò)程中通過(guò)以下方程確定轉(zhuǎn)向角度增強(qiáng)的量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(1)其中A8fjr是轉(zhuǎn)向指令信號(hào)，A&f鵬是不足轉(zhuǎn)向系數(shù)，并且ASf，是過(guò)度轉(zhuǎn)向系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，還通過(guò)使車輛橫向動(dòng)態(tài)包括車輛側(cè)滑率反饋(SRFD)控制和車輛橫擺率反饋(YRFB)控制進(jìn)一步增強(qiáng)AFS控制，圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于車輛52的AFS控制系統(tǒng)50的較具體的方塊圖，系統(tǒng)50包括從傳感器30接收方向盤轉(zhuǎn)向信號(hào)的致動(dòng)器控制器54(代表致動(dòng)器控制器16)，該方向盤轉(zhuǎn)向信號(hào)指示車輛操作者預(yù)期的轉(zhuǎn)向角度。致動(dòng)器控制器54將前輪轉(zhuǎn)向控制信號(hào)提供給車輛52。系統(tǒng)50包括可變傳動(dòng)比控制處理塊58，該塊產(chǎn)生在正常車輛操作期間補(bǔ)充方向盤角度信號(hào)的可變傳動(dòng)比控制信號(hào)，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其非常理解。橫擺率處理塊60基于方向盤角度信號(hào)、可變傳動(dòng)比控制處理塊58的輸出和車速信號(hào)Vx產(chǎn)生希望的橫擺率信號(hào)。側(cè)滑率處理塊62基于方向盤角度信號(hào)、可變傳動(dòng)比控制處理塊58的輸出和牟速信號(hào)Vx產(chǎn)生希望的側(cè)滑率信號(hào)Vy_dot_C?？赏ㄟ^(guò)適于在此所述的目的的任何方法計(jì)算分別來(lái)自處理塊60和62的希望的橫擺率信號(hào)和希望的側(cè)滑率信號(hào)Vy_dot_C?？稍?000年9月19日授權(quán)給Lin等人的美國(guó)專利No.6,122,584中找到計(jì)算希望的橫擺率信號(hào)和側(cè)滑率信號(hào)的非限制性示例，該專利轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人并且通過(guò)參考包含于此。車速信號(hào)Vx、橫擺率信號(hào)YR、橫向加速度信號(hào)Ay和希望的側(cè)滑率信號(hào)Vy—dot_C應(yīng)用于側(cè)滑率反饋(SRFB)處理塊"。SFRB處理塊64產(chǎn)生穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)或代表希望的側(cè)滑率與實(shí)際側(cè)滑率之間的誤差的側(cè)滑率反饋信號(hào)AM_Vydot。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解到用于確定側(cè)滑率反饋信號(hào)ASf_Vydot的已知系統(tǒng)。車速信號(hào)Vx和來(lái)自處理塊60的希望的橫擺率信號(hào)施加到橫擺率反饋(YRFB)處理塊66。YRFB處理塊66產(chǎn)生代表希望的橫擺率與實(shí)際橫擺率之間的誤差的橫擺率反饋信號(hào)ASf一yr。在本領(lǐng)域中已知用于以這種方式計(jì)算橫擺率誤差的各種系統(tǒng)，包括在'982申請(qǐng)中公開(kāi)的考慮車輛不足和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的技術(shù)。從YRFB處理塊66提供包括橫擺率反饋誤差、不足轉(zhuǎn)向情況和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的多個(gè)輸出.來(lái)自YRFB處理塊66的橫擺率反饋信號(hào)A3f_yr和來(lái)自SRFB處理塊64的側(cè)滑率反饋信號(hào)A8f一Vydot施加到控制集成處理塊56。根據(jù)本發(fā)明，控制集成處理塊56產(chǎn)生致動(dòng)器增強(qiáng)信號(hào)，該致動(dòng)器增強(qiáng)信號(hào)在加法器68中與可變傳動(dòng)比控制信號(hào)相加，并且相加后的信號(hào)施加到致動(dòng)器控制器54以增強(qiáng)方向盤角度信號(hào)，從而使車輛52的前輪轉(zhuǎn)向。圖3是示出一種方法的流程圖76，該方法用于確定SRFB處理塊64如何確定用于車輛橫向動(dòng)態(tài)的側(cè)滑率反饋信號(hào)A8f—Vydot。算法在塊78處進(jìn)入該方法，并且在塊80處確定來(lái)自處理塊62的希望的車輛側(cè)滑率信號(hào)Vy_dot_C。為了增強(qiáng)穩(wěn)定性的目的，對(duì)于保守的駕駛操作，也可將希望的側(cè)滑率信號(hào)Vy一dot一C設(shè)置成零。在塊82處計(jì)算實(shí)際的車輛側(cè)滑率Vy—dot。實(shí)際的車輛側(cè)滑率Vy-dot無(wú)法被直接測(cè)量，但可以基于其它車輛底盤傳感器計(jì)算。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可用以下方程使用橫向加速度信號(hào)Ay、車輛橫擺率信號(hào)YR和車速信號(hào)Vx計(jì)算實(shí)際的車輛側(cè)滑率Vy—dot:Kj一rfW=々_FR卞x(2)在塊84處作為希望的車輛Vy一doc—C與實(shí)際的側(cè)滑率Vy_dot之間的差計(jì)算誤差信號(hào)AVy—dot。誤差信號(hào)AVy_dot然后在塊86處與側(cè)滑控制增益KVy—dot相乘。圖4是示出用于使用車速信號(hào)Vx和不足轉(zhuǎn)向/過(guò)度轉(zhuǎn)向情況計(jì)算控制增益KVy一dot的方法的流程圖150。在塊152處輸入車速信號(hào)Vx、不足轉(zhuǎn)向標(biāo)志USFLAG和過(guò)度轉(zhuǎn)向標(biāo)志OSFLAG。不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向標(biāo)志分別告訴系統(tǒng)50車輛是否處于不足轉(zhuǎn)向或過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下。算法然后在塊154處確定初始控制增益KVy_dot_i。初始控制增益KVy_dot—i是基于來(lái)自例如下表1的查閱表的車輛動(dòng)態(tài)和控制的本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的車輛動(dòng)態(tài)的線性分析。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>算法還通過(guò)對(duì)于不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況都將控制增益KVy_dot與乘數(shù)Mvydot相乘而使用不足轉(zhuǎn)向/過(guò)度轉(zhuǎn)向情況確定控制增益KVy一dot。算法首先在塊156處確定乘數(shù)Mvydot。下表2和表3分別給出用于不足轉(zhuǎn)向(us)和過(guò)度轉(zhuǎn)向(os)情況的乘數(shù)Mvydot_us和Mvydot一os的典型示例.如果車輛處于過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下，則KVy_dot=KVy_dot—i*Mvydot_us，并且如果車輛處于不足轉(zhuǎn)向情況下，則KVy—dot=KVy_dot—i*Mvydot_os。在另一個(gè)實(shí)施例中，可應(yīng)用簡(jiǎn)單的邏輯。具體地，如果車輛處于不足轉(zhuǎn)向情況下，則KV乙dot-0，并且如果車輛處于過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下，則KVy—dot=KVy_dot_i。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>算法然后在塊158處確定控制增益KVy_dot。具體地，KVy—dot=KVy_dot_i*Mvydot_us+KVy_dot—i*Mvydot_os，其中不足轉(zhuǎn)向或過(guò)度轉(zhuǎn)向項(xiàng)中的一個(gè)是零。然后在塊88處作為KVy_dot*AVy—dot計(jì)算側(cè)滑率反饋信號(hào)A3f一Vydot。然后在控制集成處理塊56中將來(lái)自SRFB處理塊64的側(cè)滑率反饋信號(hào)ASf一Vydot與來(lái)自YRFB處理塊66的橫擺率反饋控制信號(hào)ASf一yr集成起來(lái)。根據(jù)本發(fā)明，控制集成處理塊56提供用于集成信號(hào)的兩個(gè)處理。圖5是確定一情況的流程圖94，在該情況下，通過(guò)流程圖76計(jì)算的側(cè)滑率反饋控制信號(hào)A3f_Vydot需要與來(lái)自橫擺率反饋處理塊66的橫擺率反饋控制信號(hào)A3f一yr合并。換言之，側(cè)滑率誤差沒(méi)有嚴(yán)重到足以在車輛穩(wěn)定性增強(qiáng)控制中包括側(cè)滑率。在流程圖94中使用的算法在塊96處輸入希望的橫擺率指令(YRC)信號(hào)、車輛橫擺率信號(hào)YR、車速信號(hào)Vx和計(jì)算的實(shí)際車輛側(cè)滑率Vy一dot。算法然后在塊98處作為YRC-YR確定橫擺率誤差(YRE準(zhǔn)號(hào)。算法然后在塊100處將YRE信號(hào)和實(shí)際的側(cè)滑率Vy—dot分別與閾值Thl和Th2進(jìn)行比較。閾值Thl和Th2是車速Vx的函數(shù)，并且可例如通過(guò)諸如下表4和表5的查閱表提供。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在這里所討論的方法中設(shè)置有計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器。在YRE信號(hào)或?qū)嶋H側(cè)滑率Vy一dot分別超過(guò)各自閾值Thl和Th2的任何時(shí)候，計(jì)數(shù)器加載預(yù)定值。具體地，在側(cè)滑率反饋控制信號(hào)ASf—Vydot在集成處理塊56中被集成之前，YRE信號(hào)和實(shí)際側(cè)滑率Vy匸dot必須分別大于預(yù)定閾值Thl和Th2達(dá)預(yù)定的時(shí)間段。例如，當(dāng)每一毫秒執(zhí)行控制循環(huán)時(shí)，可使用CO=2000的值提供兩秒的周期。當(dāng)計(jì)數(shù)器不是零時(shí)，設(shè)置橫向加速度標(biāo)志Ay一flag指示需要將側(cè)滑率反饋控制信號(hào)AM_Vydot與橫擺率反饋控制信號(hào)AS^yr合并。在計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)期間，YRE信號(hào)或側(cè)滑率Vy一dot分別超過(guò)其閾值Thl或Th2的任何情況都會(huì)導(dǎo)致將計(jì)數(shù)器設(shè)置成其滿計(jì)數(shù)(fullcount)，因而維持控制集成的情況。為了進(jìn)行閾值比較，算法在判斷菱形102處確定YRE信號(hào)是否大于Thl或車輛側(cè)滑率Vy一dot是否大于Th2。如果這些條件中的任意一個(gè)都不滿足，則算法在塊104處將Z計(jì)數(shù)器設(shè)置成等于計(jì)數(shù)器-1。如果在判斷菱形102處滿足這些條件中的一個(gè)，則算法在塊106處將Z計(jì)數(shù)器設(shè)置成CO，并且然后在塊104處將Z計(jì)數(shù)器設(shè)置成等于計(jì)數(shù)器-l。算法然后在塊108處判斷Z計(jì)數(shù)器是否小于零，如果Z計(jì)數(shù)器小于零，則將Z計(jì)數(shù)器設(shè)置成等于零。算法然后在判斷菱形IIG處判斷是否計(jì)數(shù)大于零。如果在判斷菱形110處計(jì)數(shù)大于零，則算法在塊112處將Vy一flag設(shè)置成l。如果在判斷菱形110處計(jì)數(shù)不大于零，則算法在塊114處將Vy—flag設(shè)置成零。圖6是示出用于在控制集成處理塊56中集成側(cè)滑反饋控制信號(hào)A8f_Vydot和橫擺率反饋控制信號(hào)ASf—yr的方法的流程圖120。在塊122處輸入施加到控制集成處理塊56的各種信號(hào)，包括不足轉(zhuǎn)向標(biāo)志USFLAG、過(guò)度轉(zhuǎn)向標(biāo)志OSFLAG、來(lái)自處理塊66的用于不足轉(zhuǎn)向情況的橫擺率反饋信號(hào)ASf一us和用于過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的橫擺率反饋信號(hào)ASflos和來(lái)自SRFB處理塊64的側(cè)滑率反饋信號(hào)A8f—Vydot。算法然后在塊124處從流程圖94判斷Vy一flag是否等于零或一。算法然后在塊126處使用車速信號(hào)Vx和Vy一flag確定分別用于不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的控制集成乘數(shù)Myr_us和Myr_os?？刂萍沙藬?shù)Myr_us和Myr一os是分別用于不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向橫擺率反饋信號(hào)ASf_us和ASf—os的加權(quán)函數(shù)。因?yàn)樵谠撛O(shè)計(jì)中加權(quán)因數(shù)通過(guò)橫擺率反饋乘數(shù)被歸一化，所以側(cè)滑率反饋信號(hào)A5f一Vydot未被加權(quán)。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于確定橫擺率控制集成乘數(shù)Myr—us和Myr—os的方法的流程圖130。算法首先在塊132處輸入車速信號(hào)Vx和Vy一flag。算法然后在判斷菱形134處判斷Vy—flag是否等于一，并且如果Vy一flag在判斷菱形134處不等于一，則在塊136處將乘數(shù)Myr—us和My匸os設(shè)置成等于一。具體地，如果側(cè)滑率反饋信號(hào)ASf—Vydot是零，則橫擺率反饋信號(hào)ASf_Vydot不被加權(quán)。如果算法在判斷菱形134處判斷出Vy—flag等于一，則算法分別在塊138和140處確定乘數(shù)Myr_us和Myr_os。下表6和表7是基于車速信號(hào)Vx給出乘數(shù)Myr一us和Myr_os的值的示例性查閱表。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>一旦從圖7中的方法確定乘數(shù)Myr一us和My匸os，算法就在塊142處通過(guò)以下方程確定橫擺率反饋信號(hào)ASf一yr:J40r=^/>s，J嘆，r一iw+J一aS1JZflg，r一仍(2)算法然后在塊144處從控制集成處理塊56通過(guò)以下方程確定穩(wěn)定性增強(qiáng)控制指令A(yù)8f:輝-輝j,+J4^一，-俯(3)不足轉(zhuǎn)向標(biāo)志us一flag和過(guò)度轉(zhuǎn)向標(biāo)志os一flag中的一個(gè)將是零，從而使等式(2)的項(xiàng)中的一個(gè)將是零。應(yīng)注意，當(dāng)V^flag是零時(shí)，根據(jù)等式(3)計(jì)算的橫擺率反饋信號(hào)ASf一yr與等式(1)的結(jié)果相同，此時(shí)，所有穩(wěn)定性增強(qiáng)控制都是通過(guò)橫擺率反饋進(jìn)行的。以上討論公開(kāi)了并且說(shuō)明了本發(fā)明的僅示例性的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從這種討論并從附圖和權(quán)利要求書將容易地認(rèn)識(shí)到，可在本發(fā)明中進(jìn)行各種變化、修改和變型而不背離以下權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍。1權(quán)利要求1.一種用于提供車輛的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的方法，所述方法包括提供車輛的車速信號(hào)；提供車輛的橫向加速度的橫向加速度信號(hào)；提供車輛的實(shí)際橫擺率的實(shí)際橫擺率信號(hào)；提供指示車輛操作者的希望的轉(zhuǎn)向方向的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)；基于轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和車速信號(hào)確定車輛的希望的橫擺率；基于轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和車速信號(hào)確定車輛的希望的側(cè)滑率；基于希望的橫擺率信號(hào)和實(shí)際橫擺率信號(hào)確定橫擺率反饋信號(hào)；基于希望的側(cè)滑率信號(hào)、車速信號(hào)、車輛橫擺率信號(hào)和車輛橫向加速度信號(hào)確定側(cè)滑率反饋信號(hào)；以及集成橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)，以產(chǎn)生用于提供車輛的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)，其中集成橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)包括加權(quán)橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)中的一個(gè)或兩個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定橫擺率反饋信號(hào)包括判斷車輛是否處于不足轉(zhuǎn)向或過(guò)度轉(zhuǎn)向情況，并且其中集成橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)包括加權(quán)不足轉(zhuǎn)向橫擺率反饋信號(hào)或過(guò)度轉(zhuǎn)向橫擺率反饋信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定側(cè)滑率反饋信號(hào)包括產(chǎn)生希望的側(cè)滑率信號(hào)與車輛的實(shí)際側(cè)滑率之間的側(cè)滑誤差信號(hào)，以及將側(cè)滑控制增益與側(cè)滑誤差信號(hào)相乘。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，實(shí)際側(cè)滑率是從橫向加速度信號(hào)、實(shí)際橫擺率信號(hào)和車速信號(hào)確定的。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，確定側(cè)滑率反饋信號(hào)包括確定初始側(cè)滑控制增益信號(hào)、確定用于不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情^f益信號(hào)。9、'、。。、-、6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，控制增益乘數(shù)是基于車速?gòu)牟殚啽泶_定的。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，集成橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)包括判斷橫擺率誤差信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)是否大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，其中橫擺率誤差信號(hào)是橫擺率指令與實(shí)際橫擺率信號(hào)之間的差，并且其中如果橫擺率誤差信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)沒(méi)有大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，則將側(cè)滑率反饋信號(hào)設(shè)置成零。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，集成橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)包括，如果側(cè)滑率反饋信號(hào)或橫擺率誤差信號(hào)沒(méi)有大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，則將橫擺率乘數(shù)設(shè)置成一。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于車速信號(hào)和轉(zhuǎn)向角度信號(hào)產(chǎn)生可變傳動(dòng)比控制信號(hào)，并且將可變傳動(dòng)比控制信號(hào)與穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)相加以控制車輛的前輪轉(zhuǎn)向。10.—種用于車輛的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生指示車輛操作者期望的轉(zhuǎn)向方向的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)的方向盤傳感器；用于提供車輛的速度的車速信號(hào)的車速傳感器；用于提供車輛的橫擺率的實(shí)際橫擺率信號(hào)的橫擺率傳感器；用于提供車輛的橫向加速度的橫向加速度信號(hào)的橫向加速度子系統(tǒng)；響應(yīng)于轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和車速信號(hào)的橫擺率指令子系統(tǒng)，所述橫擺率指令子系統(tǒng)產(chǎn)生希望的橫擺率信號(hào)；響應(yīng)于轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和車速信號(hào)的側(cè)滑率子系統(tǒng)，所述側(cè)滑率子系統(tǒng)產(chǎn)生希望的側(cè)滑率信號(hào)；響應(yīng)于希望的橫擺率信號(hào)和實(shí)際橫擺率信號(hào)的橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)，所述橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)產(chǎn)生橫擺率反饋信號(hào)；響應(yīng)于橫向加速度信號(hào)、實(shí)際橫擺率信號(hào)、車速信號(hào)和希望的側(cè)滑率信號(hào)的側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)，所述側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)提供側(cè)滑率反饋信號(hào)；以及響應(yīng)于橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)的控制集成子系統(tǒng)，所述控制集成子系統(tǒng)加權(quán)橫擺率反饋信號(hào)和/或側(cè)滑率反饋信號(hào)，以提供用于控制車輛的前輪轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)判斷車輛是否處于不足轉(zhuǎn)向或過(guò)度轉(zhuǎn)向情況下，并且控制集成子系統(tǒng)加權(quán)不足轉(zhuǎn)向橫擺率反饋信號(hào)或過(guò)度轉(zhuǎn)向橫擺率反饋信號(hào)。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)產(chǎn)生希望的側(cè)滑率信號(hào)與車輛的實(shí)際側(cè)滑率之間的側(cè)滑誤差信號(hào)，并且將側(cè)滑控制增益與側(cè)滑誤差信號(hào)相乘。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)從橫向加速度信號(hào)、實(shí)際橫擺率信號(hào)和車速信號(hào)確定實(shí)際側(cè)滑率。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)通過(guò)提供初始側(cè)滑控制增益信號(hào)、確定用于不足轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向情況的控制增益乘數(shù)、以及將不足轉(zhuǎn)向乘數(shù)和過(guò)度轉(zhuǎn)向乘數(shù)乘以初始控制增益來(lái)確定側(cè)滑控制增益。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制增益乘數(shù)是基于車速?gòu)牟殚啽泶_定的。16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制集成子系統(tǒng)判斷橫擺率誤差信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)是否大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，并且其中橫擺率誤差信號(hào)是橫擺率指令與實(shí)際橫擺率信號(hào)之間的差，并且其中如果橫擺率誤差信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)沒(méi)有大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，則將側(cè)滑率反饋信號(hào)設(shè)置成零。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果側(cè)滑率反饋信號(hào)或橫擺率誤差信號(hào)沒(méi)有大于預(yù)定的閾值達(dá)預(yù)定的時(shí)間段，則控制集成子系統(tǒng)將橫擺率乘數(shù)設(shè)置成一。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括可變傳動(dòng)比子系統(tǒng)和加法器，所述可變傳動(dòng)比子系統(tǒng)基于車速信號(hào)和轉(zhuǎn)向角度信號(hào)產(chǎn)生可變傳動(dòng)比控制信號(hào)，并且所述加法器用于將可變傳動(dòng)比控制信號(hào)與穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)相加，以控制車輛的前輪轉(zhuǎn)向。19.一種用于車輛的主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括響應(yīng)于希望的橫擺率信號(hào)和實(shí)際橫擺率信號(hào)的橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)，所述橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)產(chǎn)生橫擺率反饋信號(hào)；響應(yīng)于橫向加速度信號(hào)、橫擺率信號(hào)、車速信號(hào)和希望的側(cè)滑率信號(hào)的側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)，所述側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)提供側(cè)滑率反饋信號(hào)；以及響應(yīng)于橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)的控制集成子系統(tǒng)，所述控制集成子系統(tǒng)加權(quán)橫擺率反饋信號(hào)和/或側(cè)滑率反饋信號(hào)，以提供用于控制車輛的前輪轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括可變傳動(dòng)比子系統(tǒng)和加法器，所述可變傳動(dòng)比子系統(tǒng)基于車速信號(hào)和轉(zhuǎn)向角度信號(hào)產(chǎn)生可變傳動(dòng)比控制信號(hào)，并且所述加法器用于將可變傳動(dòng)比控制信號(hào)與穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)相加，以控制車輛的前輪轉(zhuǎn)向。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種AFS控制系統(tǒng)，該AFS控制系統(tǒng)結(jié)合并加權(quán)橫擺率反饋和側(cè)滑率反饋以提供提高的車輛穩(wěn)定性增強(qiáng)控制。該AFS系統(tǒng)包括產(chǎn)生希望的橫擺率信號(hào)的橫擺率子系統(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括產(chǎn)生希望的側(cè)滑率反饋信號(hào)的側(cè)滑率子系統(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括產(chǎn)生側(cè)滑率反饋信號(hào)的側(cè)滑率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)。該AFS系統(tǒng)還包括產(chǎn)生橫擺率反饋信號(hào)的橫擺率反饋?zhàn)酉到y(tǒng)。橫擺率反饋信號(hào)和側(cè)滑率反饋信號(hào)在控制集成子系統(tǒng)中集成，該控制集成子系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定性增強(qiáng)控制信號(hào)。該控制集成子系統(tǒng)判斷車輛是否處于過(guò)度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向情況下，并且基于車輛情況相應(yīng)地加權(quán)希望的橫擺率反饋信號(hào)。文檔編號(hào)G06F19/00GK101107606SQ200580043821公開(kāi)日2008年1月16日申請(qǐng)日期2005年10月25日優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日發(fā)明者Y·A·戈內(nèi)姆,林勤緯申請(qǐng)人:通用汽車公司