CN103118911B - 车辆行驶控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆行驶控制装置，其执行转弯辅助控制和车辆动力学控制，所述转弯辅助控制车轮纵向力使得转弯路径内侧车轮的纵向力小于转弯路径外侧车轮的纵向力，并且所述车辆动力学控制车辆纵向力以使得车辆的转弯运动稳定。允许转弯辅助控制的车速范围低于允许车辆动力学控制的车速范围。

Description

车辆行驶控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆行驶控制装置，并且更具体地涉及执行转弯辅助控制和车辆动力学控制的车辆行驶控制装置，其中转弯辅助控制控制车轮纵向力使得转弯路径内侧车轮的纵向力变得小于转弯路径外侧轮的纵向力，并且车辆动力学控制控制车轮纵向力以使得车辆的转弯运动稳定。

背景技术

例如，如在日本专利申请公开No.11-49020中描述的，已知这样的转弯辅助控制，其通过向转弯路径内侧后轮施加制动力来增强车辆的转弯性能。同时，例如，已知这样的车辆动力学控制，其通过向根据需要确定的控制目标车轮（一个或多个）施加制动力来使得车辆的转弯运动稳定。

这样的转弯辅助控制的控制目标车轮（一个或多个）和这样的车辆动力学控制的控制目标车轮（一个或多个）并不总是相互一致，并且这些控制执行不同的控制程序，因此它们可能相互干扰或冲突。因此，当转弯辅助控制和车辆动力学控制两者都需要被执行时，优选地仅执行其中一者。

这样，在其中转弯辅助控制和车辆动力学控制两者都需要被执行的情况下，仅可以执行具有较高优先级的那一者（通常是车辆动力学控制）。然而，在这种情况下，需要用于判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行、以及如果两者都需要被执行则选择具有较高优先级的一者的各种判定过程，这使得控制复杂或麻烦。

发明内容

本发明提供了一种车辆行驶控制装置，其使得判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行两者并且然后选择具有较高优先级的控制的需求减小到最低限度和/或使得进行这样的判定和选择的频率减小到最低限度。

本发明的一个方面涉及车辆行驶控制装置，其执行转弯辅助控制和车辆动力学控制，所述转弯辅助控制控制车轮纵向力使得转弯路径内侧车轮的纵向力小于转弯路径外侧车轮的纵向力，并且所述车辆动力学控制控制车辆纵向力以使得车辆的转弯运动稳定，其中允许转弯辅助控制的车速范围低于允许车辆动力学控制的车速范围。同时，在本发明中，“转弯路径外侧车轮”是在转弯轨迹外侧上的车轮，并且“转弯路径内侧车轮”是在转弯轨迹内侧上的车轮。

通常，在路面的摩擦系数比通常小（诸如在越野期间等）并且因此不能产生足够的转弯横向力的情况下，需要转弯辅助控制。因此，需要转弯辅助控制的车速范围较低，诸如极低的车速范围等。相反，在车辆转弯时，车辆可能过度转向或转向不足以至于车辆的动力学状况变得不稳定的车速范围相对较高，诸如中高车速范围等。

根据本发明的方面的车辆行驶控制装置，允许转弯辅助控制的车速范围被设定为低于允许车辆动力学控制的车速范围。因此，即使允许车辆辅助控制的车速范围和允许车辆动力学控制的车速范围相互重叠、甚至部分重叠，也能够使得判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行两者并且然后选择具有较高优先级的控制的需求和/或进行这样的判定和选择的频率减小到最低限度。

例如，在被包括在允许转弯辅助控制的车速范围中并且低于允许车辆动力学控制的车速范围的下限值的车速范围中，仅可允许转弯辅助控制。相反，在被包括在允许车辆动力学控制的车速范围中并且高于允许转弯辅助控制的车速范围的上限值的车速范围中，仅可允许车辆动力学控制。

此外，在允许转弯辅助控制的车速范围和允许车辆动力学控制的车速范围不相互重叠的情况下，不需要判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行两者并且然后选择具有较高优先级的控制。即，在允许转弯辅助控制的车速范围内，不需要判定车辆动力学控制是否需要被执行，在允许车辆动力学控制的车速范围内，不需要判定转弯辅助控制是否需要被执行。

此外，本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得车辆动力学控制包括过度转向减少控制，并且允许车辆辅助控制的车速范围的上限值低于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值。

根据上述结构，允许转弯辅助控制的车速范围的上限值低于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值。因此，允许转弯辅助控制的车速范围和允许车辆动力学控制的车速范围不相互重叠，并且因此不需要判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行两者并且然后选择具有较高优先级的控制。

此外，本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得车辆动力学控制包括过度转向减少控制，允许转弯辅助控制的车速范围的上限值高于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值，并且允许转弯辅助控制的车速范围的下限值低于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值。

根据上述结构，虽然允许转弯辅助控制的车速范围的上限值高于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值，但允许转弯辅助控制的车速范围的下限值低于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值。因此，允许转弯辅助控制的车速范围和允许过度转向减少控制的车速范围、在高于允许转弯辅助控制的车速范围的上限值的车速范围内以及在低于允许过度转向减少控制的车速范围的下限值的车速范围内不相互重叠。因此，在这样的非重叠车速范围内，不需要判定转弯辅助控制是否需要被执行和车辆动力学控制是否需要被执行两者并且然后选择具有较高优先级的控制。

此外，本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，如果车辆的速度在允许过度转向减少控制的车速范围的下限值与允许转弯辅助控制的车速范围的上限值之间的车速范围内，则在过度转向减少控制的执行期间、即使当满足启动转弯辅助控制的条件时，也不启动转弯辅助控制。

根据上述结构，由于在过度转向减少控制的执行期间、当满足用于启动转弯辅助控制的条件时不启动转弯辅助控制，因此可以防止过度转向减少控制和转弯辅助控制相互干扰或冲突。

此外，本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，如果车辆的速度在允许过度转向减少控制的车速范围的下限值与允许转弯辅助控制的车速范围的上限值之间的范围内，则在转弯辅助控制的执行期间、当满足用于启动过度转向减少控制的条件时中止转弯辅助控制。

根据上述结构，由于在转弯辅助控制的执行期间、当满足用于启动过度转向减少控制的条件时中止转弯辅助控制，因此可以防止转弯辅助控制和过度转向减少控制相互干扰或冲突。

此外，本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，车辆动力学控制包括过度转向减少控制和转向不足减少控制，并且允许转弯辅助控制的车速范围的上限值低于允许转向不足减少控制的车速范围的下限值。

根据上述结构，由于允许转弯辅助控制的车速范围与允许转向不足减少控制的车速范围不重叠，因此可以防止转弯辅助控制和转向不足减少控制相互干扰或冲突。

同时，在本发明中，各个车轮的“纵向力”是当沿着车辆被推进的方向作用时被认为是“正”的驱动力/制动力。这样的纵向力的减小不仅可以通过降低沿车辆推进方向的纵向力的水平来实现，还可以通过向产生沿车辆推进方向的纵向力的车轮施加沿着与车辆推进方向相反的方向作用的纵向力来实现。

此外，在本发明中，“转弯路径内侧后轮”代表相对于车辆推进方向位于后侧的转弯路径内侧车轮。更具体地，包括在术语“转弯路径内侧后轮”中的“后轮”当车辆被向前推进时表示在车辆的转弯路径的内侧上的后轮，而当车辆被向后推进时表示在车辆的转弯路径的内侧上的前轮。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，转弯辅助控制是这样的控制，即该控制通过对至少一个转弯路径内侧车轮施加制动力来在车辆上施加指向辅助车辆的转弯的横摆力矩。

上述车辆行驶控制装置可以使得至少一个转弯路径内侧车轮是转弯路径内侧后轮。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，车辆动力学控制是这样的控制，即该控制通过向至少一个控制目标车轮施加制动力来使得车辆的转弯运动稳定。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，允许转弯辅助控制的车速范围的下限值为零。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，过度转向减少控制是这样的控制，即该控制向至少一个转弯路径外侧前轮施加制动力以使得在车辆上施加指向抑制车辆转弯的横摆力矩并且使得车辆减速。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，转向不足减少控制是这样的控制，即，该控制向至少一个转弯路径内侧后轮施加制动力以使得车辆减速并且在车辆上施加指向辅助车辆转弯的横摆力矩。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，车辆是越野车辆。

本发明的方面的车辆行驶控制装置可以使得，转弯辅助控制向转弯路径内侧后轮施加制动力直到转弯路径内侧后轮被锁止。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中相似的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是示意性地图示了结合在全轮驱动车辆中的、本发明的第一示例实施例的车辆行驶控制装置的配置的视图；

图2是图示了第一示例实施例中的转弯辅助控制的过程的流程图；

图3是图示了第一示例实施例中的车辆动力学控制的过程的流程图；

图4是图示了第二示例实施例中的转弯辅助控制的过程的流程图；

图5是图示了第二示例实施例中的车辆动力学控制的过程的流程图；

图6是图示了在第一示例实施例中、允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围和允许在车辆动力学控制下的制动力施加的各个车速范围的示图；

图7是图示了在第二示例实施例中、允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围和允许在车辆动力学控制下的制动力施加的车速范围的示图；并且

图8是图示了在修改示例中、允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围和允许在车辆动力学控制下的制动力施加的各个车速范围的示图。

具体实施方式

图1示意性地图示了结合在全轮驱动车辆中的、本发明的第一示例实施例的车辆行驶控制装置的结构。

图1示出了结合在车辆102中的车辆行驶控制装置100的整体配置。发动机10的驱动力经由扭矩转换器12和变速器14传输到输出轴16。输出轴16的驱动力经由进行驱动模式切换的传动装置18、传输到前轮驱动轴20和后轮驱动轴22两者或者仅后轮驱动轴22。发动机控制单元24根据由驾驶者等踩下的加速器踏板23的行程来控制发动机10的输出。

传动装置18具有用于在全轮驱动模式和两轮驱动模式之间切换驱动模式的致动器，并且全轮驱动控制单元28响应于由驾驶者操作的选择切换器（SW）26来控制致动器。选择切换器26在位置H4、H2、N和L4之间切换。

当选择切换器26在位置H4处时，传动装置18被布置在全轮驱动模式中，其中输出轴16的驱动力被传输到前轮驱动轴20和后轮驱动轴22两者。当选择切换器26在位置H2处时，传动装置18被布置在双轮驱动模式中，其中输出轴16的驱动力仅被传输到后轮驱动轴22。当选择切换器26在位置N处时，传动装置18被布置在其中输出轴16的驱动力既不传输到前轮驱动轴20也不传输到后轮驱动轴22的模式。当选择切换器26处于位置L4处时，传动装置18被布置在另一个全轮驱动模式中，其中输出轴16的驱动力作为比在H4全轮驱动模式中的扭矩大的、用于低速车辆驱动力的扭矩驱动力，而被传输到前轮驱动轴20和后轮驱动轴22两者。

参考图1，根据从选择切换器26输入的命令信号，全轮驱动控制单元28向发动机控制单元24输出信号，该信号指示全轮驱动控制单元28需要传动装置18被设置在上述双轮驱动模式和全轮驱动模式中的哪个模式中。发动机控制单元24根据全轮驱动控制单元28所需要的传动模式控制发动机10的输出。

前轮驱动轴20的驱动力经由前轮差速器30被传输到左前轮车轴32L和右前轮车轴32R，从而使左前轮34FL和右前轮34FR旋转，而后轮驱动轴22的驱动力经由后轮差速器36被传输到左后轮38L和右后轮38R，从而使左后轮40RL和右后轮40RR旋转。

分别施加到左前轮34FL、右前轮34FR、左后轮40RL和右后轮40RR的制动力由制动系统42的液压回路44控制，液压回路44控制分别对应于左前轮34FL、右前轮34FR、左后轮40RL和右后轮40RR的轮缸46FL、46FR、46RL和46RR。液压回路44（虽然在图中未示出）设置有储油器（一个或多个）、油泵（一个或多个）、各种阀等。各个轮缸46FL、46FR、46RL和46RR的制动压力通常由主缸48控制，主缸48通过由驾驶者踩踏的制动器踏板47驱动，并且当需要时，它们也由行驶控制电子控制单元（ECU）50控制（稍后将详细描述）。

ECU50分别从车轮速度传感器52FL、52FR、52RL和52RR接收指示左右前轮和左右后轮的车轮速度Vfl、Vfr、Vrl和Vrr的信号，并且从横摆率传感器54接收指示横摆率γ的信号。此外，ECU50分别从纵向加速度传感器56和横向加速度传感器58接收指示纵向加速度Gx和横向加速度Gy的信号。此外，ECU50从转向角传感器60接收表示转向角θ的信号。横摆率传感器54、横向加速度传感器58和转向角传感器60用于检测例如车辆的横向加速度（在车辆逆时针转弯方向上发生时，确定为“正”），并且纵向加速度传感器56用于检测车辆的纵向加速度（当在车辆加速的方向上发生时，确定为“正”）。

ECU50从选择切换器26接收指示传动装置18目前设定在哪个模式中的信号，并且也从转弯辅助切换器62接收指示转弯辅助切换器62目前是否处于打开状态的信号，其中转弯辅助切换器62由车辆的乘坐人员操作。

此外，发动机控制单元24从设置在加速器踏板23处的加速操作量传感器（如图1所示）接收指示加速操作量Acc的信号。注意，在实践中，发动机控制单元24、全轮驱动控制单元28和ECU50可以例如集成为驱动电路（一个或多个）和单个微计算机的组合，微计算机包括结合CPU（中央处理单元）、ROM（只读存储器）、RAM（随机存储器）和各种输入输出部分。

如下面将详细描述的，当转弯辅助切换器62打开时，ECU50判定是否应该执行在转弯辅助控制下的控制力施加。如果ECU50判定为应该执行该控制力施加，则ECU50对在车辆的转弯路径内侧的后轮施加制动力，以在车辆上产生转向辅助横摆力矩。

此外，ECU50判定车辆是否过度转向或转向不足从而需要执行在车辆动力学控制下的控制力施加。如果ECU50判定为该控制力施加需要被执行，则ECU50执行过度转向减小控制或转向不足减少控制，以通过向控制目标车轮（一个或多个）施加制动力来使得车辆的转弯运动稳定。

更具体地，过度转向减少控制向至少转弯路径外侧前轮施加制动力，使得指向抑制车辆转弯的横摆力矩施加到车辆上并且车辆减速。同时，转向不足减少控制至少分别向左右后轮施加制动力，使得在转弯路径内侧后轮上的制动力变为大于在转弯路径外侧后轮上的制动力，使得车辆减速并且指向辅助车辆转弯的横摆力矩施加到车辆上。

如将在下面详细描述的，分别允许在转弯辅助控制下的控制力施加、在过度转向减少控制下的控制力施加以及在转向不足减少控制下的控制力施加的车辆速度范围被预先设定。

更具体地，在第一示例实施例中，当基于车轮速度Vfl到Vrr计算的车速V等于或低于用于判定是否允许转弯辅助控制的基准值（上限值）Vta（正的常数）时，允许在转弯辅助控制下的控制力施加。当车速V等于或高于用于判定是否允许车辆转向减少控制的基准值（下限值）Vsp（正的常数）时，允许在过度转向减少控制下的控制力施加。当车速V等于或高于许可车速下限值Vdr（大于Vsp的正的常数）时，允许在转向不足减少控制下的控制力施加。

基准值Vsp被设定为等于或小于基准值Vta，但许可车速下限值Vdr大于基准值Vta。注意，许可车速下限值Vdr在任何情况下都不能设定成等于或小于基准值Vta。这样，允许在转弯辅助控制下的控制力施加的车速范围不会与允许在转向不足减少控制下的控制力施加重叠。

另一方面，允许在转弯辅助控制下的控制力施加的车速范围与允许在过度转向减少控制下的控制力施加的车速范围重叠。因此，用于执行在转弯辅助控制下的控制力施加的条件和用于执行在过度转向减少控制下的控制力施加的条件可能同时满足。在这样的情况下，给予执行在转向过度减少控制下的控制力施加优先权。注意，可以设定允许在过度转向减少控制下的控制力施加的车速范围的上限值。

下面，将参考图2中的流程图描述第一示例实施例中的转弯辅助控制的过程。注意，图2的流程图中所图示的控制响应于点火开关（图中未示出）被打开而启动，并且以给定的时间间隔重复。

参考图2，首先在步骤50中判定目前是否正在执行在转弯辅助控制下的制动力施加，即，制动力是否正在施加到转弯路径内侧后轮。如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤400。另一方面，如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤100。

在步骤100中，判定目前是否满足用于允许在转弯辅助控制下的制动力施加的条件。如果判定的结果是否定的（否），则结束控制的当前循环。如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤150。

用于允许在转弯辅助控制下的制动力施加的条件可以是以下三个条件：各个传感器和制动系统42处于正常条件，允许车辆动力学控制的适当执行（条件A1）；选择切换器26处于位置L4中（条件A2）；以及转弯辅助切换器62处于打开位置（条件A3）。在这种情况下，仅仅当这三个条件全部被满足时，才允许在转弯辅助控制下的制动力施加。

下面，在步骤150中，判定车速V是否高于基准值Vta（该基准值Vta用于允许转弯辅助控制的判定），即车速V是否是不允许转弯辅助控制的值。如果判定的结果是肯定的（是），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤200。

下面，在步骤200中，判定目前是否正在执行过度转向减少控制（其被包括在车辆动力学控制中）。如果判定的结果是肯定的（是），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤250。

下面，在步骤250中，判定目前是否满足用于启动在转弯辅助控制下的制动力施加的条件。如果判定的结果是否定的（否），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤300。

例如，用于启动在转弯辅助控制下的制动力施加的条件可以是以下两个条件：转向角θ的绝对值等于或大于基准值θtas（条件B1）；以及加速器踏板23被踩下（条件B2）。在这种情况下，即，仅仅当这两个条件都被满足时，才允许启动在转弯辅助控制下的制动力施加。注意，基准值θtas可以是正的常数，或者是根据车速V设定的变量，以使得车速V越小基准值θtas越大。

下面，在步骤300中，基于转向角θ的绝对值计算用于转弯路径内侧后轮的目标压力增加梯度ΔPbrint，使得转向角θ的绝对值越大，目标压力增加梯度ΔPbrint越大。注意，目标压力增加梯度ΔPbrint可以根据车速V可变地设定，以使得车速V越小，目标压力增加梯度ΔPbrint越大。

下面，在步骤350中，控制在转弯路径内侧后轮上的制动压力，使得用于转弯路径内侧后轮的目标压力增加梯度等于目标压力增加梯度，因此开始将制动力施加到转弯路径内侧后轮。

同时，在步骤400中，判定目前是否满足用于中止在转弯辅助控制下的制动力施加的条件。如果判定的结果是否定的（否），控制继续执行步骤500。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续进行到步骤450。

用于中止在转弯辅助控制下的制动力施加的条件可以是以下五个条件中的任意一者：转向角θ的绝对值变得等于或小于用于结束控制的基准值θtae（正的常数）（条件C1）；转弯辅助切换器62已经被切换到关闭位置（条件C2）；车速V已经超过基准值Vta，其中基准值Vta用于允许转弯辅助控制的判定（条件C3）；执行在过度转向减少控制下的制动力施加的需求已经上升（条件C4）；以及已经发生了车辆动力学控制不能适当执行的情况（条件C5）。在这种情况下，即，当满足这五个条件中的任意一者时，中止在转弯辅助控制下的制动力施加。

下面，在步骤450中，减少在转弯路径内侧后轮上的制动压力，从而中止对转弯路径内侧后轮的制动力施加。

同时，在步骤500中，计算转弯路径内侧后轮的制动滑移率Sbrin，并且然后基于制动滑移率Sbrin判定转弯路径内侧后轮目前是否被锁止。如果判定的结果是否定的（否），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤550，中止在转弯路径内侧后轮上的制动压力的增加，从而中止在转弯路径内侧后轮上的制动力的增加。

下面，将参考图3描述第一示例实施例中的车辆动力学控制。注意，图3的流程图所示的控制响应于点火开关（图中未示出）被打开而启动，并且以给定的时间间隔重复。

参考图3，首先在步骤1050中判定目前是否正在执行在车辆动力学控制下的制动力施加。如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤1200。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤1100。

在步骤1100中，判定目前是否满足用于中止车辆动力学控制的条件。如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤1300。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤1150。

用于中止车辆动力学控制的条件可以是以下四个条件中的任意一者：当过度转向减少控制作为车辆动力学控制被执行时，过度转向状态量SS变得等于或小于控制中止基准值SSe（正的常数）（条件D1）；当转向不足减少控制作为车辆动力学控制被执行时，转向不足状态量DS变得等于或小于控制中止基准值DSe（正的常数）（条件D2）；已经发生了由于传感器中的一个或多个或者制动系统42处于异常状态而导致车辆动力学控制不能适当执行的情况（条件D3）；以及车速V变得低于基准值Vsp（正的常数），该基准值Vsp用于允许过度转向减少控制的判定（条件D4）。在这种情况下，即，当满足这四个条件中的任意一者时，中止车辆动力学控制。

下面，在步骤1150中，减小用于车辆动力学控制的在控制目标车轮（一个或多个）上的制动压力（一个或多个），从而中止对控制目标车轮（一个或多个）的制动力施加。

同时，在步骤1200中，判定目前是否满足用于允许车辆动力学控制的条件。如果判定的结果是否定的（否），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤1300。

用于允许车辆动力学控制的条件可以是以下两个条件：传感器和制动系统42处于正常状态，从而允许车辆动力学控制的适当执行（条件E1）；以及车速V等于或高于基准值Vsp，该基准值Vsp用于允许过度转向减少控制的判定（条件E2）。在这种情况下，即，仅仅当这两个条件全部被满足时，才允许车辆动力学控制。

下面，在步骤1300中计算过度转向状态量SS。过度转向状态量SS可以是指示车辆的过度转向程度的任何参数，并且可以以各种方式计算。例如，过度转向状态量SS可以计算如下。计算车辆的侧滑加速度Vyd（skidacceleration），并且通过对侧滑加速度Vyd进行积分来计算车体的侧滑速度Vy，其中侧滑加速度Vyd是作为横向加速度Gy与车速V和横摆率γ的乘积（V·γ）之间的差值（Gy–V·γ）的横向加速度偏差。然后，计算作为车体的侧滑速度Vy与车体的纵向速度Vx（=车速V）之间的比值（Vy/Vx）的、车体的滑移角β。

然后，计算作为车体的滑移角β和侧滑加速度的线性和K1·β+K2·Vyd的过度转向量SV，其中K1和K2是正的常数，并且车辆的转弯方向基于横摆率γ的符号（正号或负号）来确定。当车辆向左转弯时，过度转向量SS被计算为“SV”。另一方面，当车辆向右转弯时，过度转向量SS计算为被“-SV”。如果计算的结果为负值，则认为过度转向量为零。注意，过度转向量SV可以计算为车体的滑移角β和滑移角β的微分值βd的线性和。

下面，在步骤1350中，判定过度转向量SS是否等于或大于控制启动基准值SSs（等于或大于SSe的正的常数），即，判定是否需要执行过度转向减少控制。如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤1450。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤1400。

下面，在步骤1400中，执行过度转向减少控制，其通过在使车辆减速的同时减小车辆的横摆率来降低过度转向的程度。注意，过度转向减少控制可以以各种方式执行。例如，其可以执行如下。计算用于转弯路径外侧前轮的目标制动滑移率Sfoutt，使得过度转向状态量SS越大，目标制动滑移率Sfoutt越高，并且然后控制在转弯路径外侧前轮上的制动压力，使得转弯路径外侧前轮的制动滑移率等于目标制动滑移率Sfoutt。

下面，在步骤1450中计算转向不足状态量DS。转向不足状态量DS可以是指示车辆的转向不足程度的任何参数，并且可以以各种方式计算。例如，转向不足状态量DS可以计算如下。使用下面所示的方程（1）计算目标横摆率γc，其中Kh是稳定系数，H是轮距，并且Rg是转向速比。然后，使用下面所示的方程（2）计算参考横摆率γt，其中T是时间常数并且s是拉普拉斯算子。注意，车辆的横向加速度Gy可以作为因素计入到目标横摆率γc的计算中，以考虑动态横摆率（一个或多个）。

γc=V·θ/(1+Kh·V²)·H/Rg    （1）

γt=γc/(1+T·s)    （2）

然后，使用下面所示的方程（3）计算转向不足量DV，并且基于横摆率γ的符号（正或负）确定车辆的转弯方向。当车辆向左转弯时，转向不足状态量DS被计算为“DV”。另一方面，当车辆向右转弯时，转向不足状态量被计算为“-DV”。如果计算的结果是负值，则认为转向不足状态量DS为零。注意，转向不足量DV可以使用下面所示的方程（4）计算。

DV=(γt-γ)    （3）

DV=H·(γt-γ)/V    （4）

下面，在步骤1500中，判定转向不足状态量DS是否等于或大于控制启动基准值DSs（等于或大于DSe的正的常数），即，判定是否需要执行转向不足减少控制。如果判定的结果是否定的（否），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是肯定的（是），则控制继续执行步骤1550。

下面，在步骤1550中，判定车速V是否低于用于转向不足减少控制的允许车速下限值Vdr（正的常数），即，判定车速V是否是允许转向不足减少控制的值。如果判定的结果是肯定的（是），则结束控制的当前循环。另一方面，如果判定的结果是否定的（否），则控制继续执行步骤1600。

下面，在步骤1600中，执行转向不足减少控制，其通过在使车辆减速的同时在车辆上施加用于减小车辆的横摆率的横摆力矩、来降低车辆的转向不足的程度。注意，转向不足减少控制可以以各种方式执行。例如，其可以执行如下。计算用于转弯路径外侧后轮的目标制动滑移率Sroutt和用于转弯路径内侧后轮的目标制动滑移率Srint，使得转向不足状态量DS越大，目标制动滑移率Sroutt和Srint越高，并且然后控制在转弯路径外侧后轮和转弯路径内侧后轮上的制动压力，使得转弯路径外侧后轮的制动滑移率等于目标制动滑移率Sroutt并且使得转弯路径内侧后轮的制动滑移率等于目标制动滑移率Srint。

因此，根据第一示例实施例，当转弯辅助控制需要被启动的情况发生时，在图2所述的控制过程中，在步骤50中得到否定的判定结果（否），然后在步骤100中得到肯定的判定结果（是），然后在步骤150中得到否定的判定结果（否），然后在步骤200中得到否定的判定结果（否），并且然后在步骤250中得到肯定的判定结果（是）。结果，通过步骤300和350，制动力开始被施加到转弯路径内侧后轮，并且在步骤300和350之后，在转弯路径内侧后轮上的制动力增大，直到在步骤400或500中得到肯定的判定结果（是）为止。

以这种方式，指向辅助车辆的转弯的横摆力矩（其由于左后轮上的制动力和右后轮上的制动力之间的差而发生）被施加到车辆上，从而辅助车辆的转弯。这样，车辆的转弯性能变得高于当没有执行在转弯辅助控制下的制动力施加时的性能。

同时，当发生过度转向减少控制需要被启动的情况时，在图3所示的控制过程中，在步骤1050中得到否定的判定结果（否），然后在步骤1200中得到肯定的判定结果（是），并且然后在步骤1350中得到肯定的判定结果（是）。随后，通过步骤1400，制动力被施加到用于过度转向减少控制的控制目标车轮，直到在步骤1100中得到肯定的判定结果（是）为止，从而减小车辆的过度转向。

同时，当发生转向不足减少控制需要被执行的情况是，在步骤1050中得到否定的判定结果，然后在步骤1200中得到肯定的判定结果（是），然后在步骤1350中得到否定的判定结果（否），然后在步骤1500中得到肯定的判定结果（是），并且然后在1550中得到否定的判定结果（否）。结果，通过步骤1600，制动力被施加到用于转向不足减少控制的控制目标车轮，直到在步骤1100中得到肯定的判定结果（是）为止，从而减小车辆的转向不足。

如上所述，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速（车速V）范围为从0到基准值Vta，允许在过度转向减少控制下的制动力施加的车速范围从基准值Vsp开始，并且允许在转向不足减少控制下的制动力施加的车速范围从基准值Vdr开始。

参考图6，基准值Vta大于基准值Vsp，但是小于许可车速下限值Vdr。这样，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围部与允许在转向不足减少控制下的制动力施加的车速范围不重叠。因此，可以可靠地防止在转弯辅助控制下和在转向不足减少控制下的制动力施加相互干扰和冲突。

此外，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围的下限值是0，而允许在过度转向减少控制下的制动力施加的车速范围的下限值Vsp是大于0的正值。因此，当车速V在小于下限值Vsp的范围中时，不允许在过度转向减少控制下的制动力施加，而仅允许在转弯辅助控制下的制动力施加，并且因此在转弯辅助控制下的制动力施加和在过度转向减少控制下的制动力施加不会相互干扰也不会相互冲突。

由于当执行在转弯辅助控制下的制动力施加时、车辆的横摆率变高，因此可能发生其中判定为在过度转向减少控制下的制动力施加需要被执行的情况。然而，在实际中，当车速V在不允许过度转向减少控制下的制动力施加的极低车速范围中时，通常发生在越野等的期间需要在转弯辅助控制下的制动力施加的情况。因此，在越野等的期间，在转弯辅助控制下的制动力施加不会受到过度转向减少控制的阻碍，从而能够有效地增强车辆的转弯性能。

此外，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围与允许在过度转向减少控制下的制动力施加的车速范围部分重叠。然而，如果在没有执行转弯辅助控制下的制动力施加的状态下启动在过度转向减少控制下的制动力施加时，在图2的控制过程中，在步骤200中得到肯定的判定结果（是），并且因此步骤300和350没有被执行。同时，如果在执行过度转向减少控制下的制动力施加的状态下、需要在转弯辅助控制下的制动力施加，则在步骤100中得到否定的判定结果（否）。

这样，在上述情况的任何一种情况中，在转弯辅助控制下的制动力施加和在过度转向减少控制下的制动力施加都不会同时执行，因此它们不会相互干扰或冲突。

此外，如果在执行转弯辅助控制下的制动力施加的状态下、需要在过度转向减少控制下的制动力施加，则在图2的控制过程中，在步骤50和400中得到肯定的判定结果（是），并且然后在步骤450中中止在转弯辅助控制下的制动力施加。因此，同样在这种情况下，在转弯辅助控制下的制动力施加和在过度转向减少控制下的制动力施加不会相互干扰或冲突。此外，例如，即使当车辆在路面上行驶时、作为执行在转弯辅助控制下的制动力施加的结果，车辆开始过度转向，则中止在转弯辅助控制下的制动力施加并且启动在过度转向减少控制下的制动力施加。因此，即使在这种情况下，也能够可靠地减少车辆的过度转向。

图4的流程图图示了由结合在全轮驱动车辆中的、本发明的第二示例实施例执行的转弯辅助控制的过程。图5的流程图图示了在第二示例实施例中的车辆动力学控制的过程。

在图4和5中，与图2和图3所示的那些步骤对应的步骤采用与图2和图3相同的步骤编号指示。此外，图4和图5所示的控制过程各个响应于点火开关（图中未示出）被打开而启动并且以给定的时间间隔重复。

参考图7，在第二示例实施例中，用于允许转弯辅助控制的判定的基准值（上限值）Vta被设定成低于用于允许在车辆动力学控制下的控制力施加的车速下限值Vvsc。因此，允许在转弯辅助控制下的控制力施加的车速范围不与允许在车辆动力学控制（包括过度转向减少控制和转向不足减少控制）下的制动力施加的车速范围重叠。

参考图4，第二示例实施例中的转弯辅助控制以与第一示例实施例中的转弯辅助控制基本相同的方式执行。然而，如果在步骤150中得到否定的判定结果（否），则控制在不执行步骤200的情况下继续执行步骤250。

此外，参考图5，第二示例实施例中的车辆动力学控制以与第一示例实施例中的车辆动力学控制基本相同的方式执行。然而，如果在步骤1200中得到肯定的判定结果（是），则控制继续执行步骤1250。

在步骤1250中，判定车速V是否低于用于允许车辆动力学控制的判定的基准值Vvsc，即，判定车速V是否是过小而不能允许在车辆动力学控制下的制动力施加的值。如果判定结果是肯定的（是），则结果控制的当前循环。另一方面，如果判定结果是否定的（否），则控制继续执行步骤1300。

此外，在第二示例实施例中，即使在步骤1500中得到肯定的判定结果（是），也不执行与第一示例实施例中的步骤1550对应的步骤，并且控制继续执行步骤1600以启动在转向不足减少控制下的控制力施加。

这样，根据第二示例实施例，在发生转弯辅助控制需要被启动的情况时，通过图4所示的控制过程中的步骤300和350，制动力开始被施加到转弯路径内侧后轮，并且在转弯路径内侧后轮上的制动力增大，直到在步骤400或500中得到肯定的判定结果（是）为止。

以这样的方式，与在第一示例实施例中一样，指向辅助车辆的转弯的横向力矩（其由于在左后轮上和右后轮上的制动力之间的差而发生）被施加到车辆，以辅助车辆的转弯。因此，车辆的转弯性能高于当没有执行在转弯辅助控制下的控制力施加时的转弯性能。

同时，当发生过度转向减少控制需要被启动的情况时，制动力通过步骤1400被施加到用于过度转向减少控制的控制目标车轮，直到在图5所示的控制过程中的步骤1100得到肯定的判定结果（是）为止，从而减少车辆的过度转向。

同时，当发生转向不足减少控制需要被启动的情况时，制动力通过步骤1600被施加到用于转向不足减少控制的各个控制目标车轮，直到在步骤1100中得到肯定的判定结果（是）为止，从而减少车辆的转向不足。

如上所述，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速（车速V）范围为从0到基准值Vta，而允许在车辆动力学控制下的制动力施加的车速范围从大于基准值Vta的基准值Vvsc开始。

因此，如图7所示，允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围和允许在车辆动力学控制下的制动力施加的车速范围彼此不重叠，并且从而能够可靠地防止它们相互干扰或冲突。

特别地，与第一示例实施例中一样、在允许在转弯辅助控制下的制动力施加的车速范围与允许在过度转向减少控制下的制动力施加的车速范围部分重叠的情况下，如果在转弯辅助控制下的制动力施加正在被执行因此车辆的横摆率很高的状态下、判定为在过度转向减少控制下的制动力施加需要被执行，则中止转弯辅助控制并且启动过度转向减少控制。在这种情况下，可能中止转弯辅助控制并且启动过度转向减少控制。

相反，在第二示例实施例中，即使当车辆的横摆率由于在转弯辅助控制下的制动力施加而变高时，在任何情况下也不会判定为在过度转向减少控制下的制动力施加需要被执行。因此，不可能中止转弯辅助控制并且启动过度转向减少控制。

已经参考仅用于说明目的的实施例描述了本发明。应该理解，描述并不是详尽无遗的或者限制本发明的形式，并且应该理解本发明可适用于其他系统和应用中。本发明的范围包括本领域的技术人员可能设想到的任何修改和等同布置。

例如，虽然在前面的示例实施例中，转弯辅助控制向转弯路径内侧后轮施加制动力直到转弯路径内侧后轮被锁止为止，但转弯辅助控制可以被修改为向转弯路径内侧车轮（一个或多个）施加制动力（一个或多个）直到其滑移量或制动滑移率等于基准值，并且转弯辅助控制可以被修改为增加在转弯路径内侧车轮（一个或多个）上的制动压力（一个或多个），直到该制动压力等于基准值。

此外，虽然在前面的示例实施例中，通过基于转向角θ的绝对值计算用于转弯路径内侧后轮的目标压力增加梯度ΔPbrint、来根据转向角θ的绝对值可变地设定目标压力增加梯度，但目标压力增加梯度可以是恒定的。

此外，虽然在第二示例实施例中，用于允许转弯辅助控制的判定的基准值Vta被设定为低于用于允许在车辆动力学控制下的控制力施加的下限车速值Vvsc，但用于允许在过度转向减少控制下的控制力施加的下限车速值Vsp可以被设定为高于用于允许转弯辅助控制的判定的基准值Vta，并且可以被设定为低于用于允许在转向不足减少控制下的控制力施加的下限车速值Vdr（如图8所示）。

虽然在前面的示例实施例中，车辆是全轮驱动车辆，但根据本发明的行驶控制装置也可以应用到后轮驱动车辆和前轮驱动车辆。

此外，虽然在前面的示例实施例中，通过向车轮施加制动力来减小每个车轮的纵向力，但每个车轮的纵向力也可以（如果是驱动轮）通过减小车轮上的驱动力或者通过在向车轮施加制动力的同时减小驱动力来减小。

此外，虽然在前面的示例实施例中，转弯辅助控制向转弯路径内侧后轮施加制动力，但也可以修改为向转弯路径内侧前轮施加制动力或者分别向转弯路径内侧前轮和转弯路径内侧后轮施加制动力，或者可以修改为在向转弯路径内侧车轮（一个或多个）施加制动力（一个或多个）的同时向转弯路径外侧车轮（一个或多个）施加驱动力（一个或多个）。

此外，虽然在前面的示例实施例中，车轮动力学控制包括过度转向减少控制和转向不足减少控制，但也可以省略转向不足减少控制。

Claims (6)

1.一种车辆行驶控制装置，其执行转弯辅助控制和车辆动力学控制，所述转弯辅助控制控制车轮纵向力，以使得转弯路径内侧车轮的纵向力变得小于转弯路径外侧车轮的纵向力，所述车辆动力学控制控制车轮纵向力，使得所述车辆的转弯运动稳定，所述车辆行驶控制装置的特征在于：

允许所述转弯辅助控制的车速范围低于允许所述车辆动力学控制的车速范围。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，所述车辆动力学控制包括过度转向减少控制，并且允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的上限值(Vta)低于允许所述过度转向减少控制的车速范围的下限值(Vvsc；Vsp)。

3.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述车辆动力学控制包括过度转向减少控制，

允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的上限值(Vta)高于允许所述过度转向减少控制的车速范围的下限值(Vsp)，并且

允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的下限值低于允许所述过度转向减小控制的车速范围的下限值(Vsp)。

4.根据权利要求3所述的车辆行驶控制装置，其中，如果所述车辆的速度处于允许所述过度转向减少控制的所述车速范围的所述下限值(Vsp)与允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的所述上限值(Vta)之间的车速范围内，则在所述过度转向减少控制的执行期间、即使当满足用于启动所述转弯辅助控制的条件时，也不启动所述转弯辅助控制。

5.根据权利要求3所述的车辆行驶控制装置，其中，如果所述车辆的速度处于允许所述过度转向减少控制的所述车速范围的所述下限值(Vsp)与允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的所述上限值(Vta)之间的车速范围内，则在所述转弯辅助控制的执行期间、当满足用于启动所述过度转向减少控制的条件时，中止所述转弯辅助控制。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，所述车辆动力学控制包括过度转向减少控制和转向不足减少控制，并且允许所述转弯辅助控制的所述车速范围的上限值(Vta)低于允许所述转向不足减少控制的车速范围的下限值(Vdr)。