CN116691657B - 车辆转向辅助系统及其控制单元和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆转向辅助系统及其控制单元和控制方法。所述控制单元包括：接收模块，配置成接收车辆的目标转向角；停车控制模块，配置成响应于接收到所述目标转向角而对车辆施加制动以使得车辆刹停；以及转向控制模块，配置成：基于当前路面的附着系数和坡度确定车辆的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩；向车辆的动力系请求所述初始驱动扭矩并控制车辆的实际驱动扭矩从所述初始驱动扭矩逐渐增加；在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动以使得车辆开始转向并实时监测车身横摆率；以及基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节。

Description

车辆转向辅助系统及其控制单元和控制方法

技术领域

本发明总体上涉及车辆转向辅助的技术领域。具体而言，本发明涉及一种用于车辆转向辅助系统及其控制单元和控制方法。

背景技术

车辆转向辅助功能能够协助车辆驾驶员实现车辆转向。但是，现有的车辆转向辅助功能在提升车辆舒适性和驾驶体验方面尚存在不尽如人意之处。例如，现有的车辆转向辅助功能通常要求驾驶员持续操作方向盘并踩着油门踏板，由此需要驾驶员付出较大的努力来实现车辆转向。

发明内容

鉴于上述现有技术中的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆转向辅助系统的控制单元，其包括：接收模块，配置成接收车辆的目标转向角；停车控制模块，配置成响应于接收到所述目标转向角而对车辆施加制动以使得车辆刹停；以及转向控制模块，配置成：基于当前路面附着系数和当前道路坡度确定车辆的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩；向车辆的动力系请求所述初始驱动扭矩并控制车辆的实际驱动扭矩从所述初始驱动扭矩逐渐增加；在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动以使得车辆开始转向并实时监测车身横摆率；以及基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节，其中，基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节包括：当监测到车身横摆率超出预先确定的上限阈值时，保持目标驱动扭矩不变或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着减小的方向调节，其中，前轴目标滑移率的减小速率与监测到的车身横摆率超出所述上限阈值的幅度正相关；以及当监测到车身横摆率低于预先确定的下限阈值时，使得目标驱动扭矩增大或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着增大的方向调节，其中，目标驱动扭矩的增大速率或前轴目标滑移率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。

在一个实施例中，对车辆施加制动以使得车辆刹停包括：使得方向盘朝着与所述目标转角相对应的方向打死或者几乎打死；以及使得车辆的外侧后轮抱死，并基于当前路面附着系数和当前道路坡度以及车辆质量来确定对除了外侧后轮以外的其他车轮的制动，以使得车辆刹停。

在一个实施例中，在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动包括：释放对所述其他车轮的制动并保持所述外侧后轮抱死。

在一个实施例中，所述转向控制模块还配置成：从多个预定的横摆率阈值中确定出与所述目标转向角相对应的横摆率阈值；基于当前路面附着系数确定出横摆率调节量；在确定出的横摆率阈值的基础上增加确定出的横摆率调节量，以获得所述上限阈值；以及在确定出的横摆率阈值的基础上减少确定出的横摆率调节量，以获得所述下限阈值。

在一个实施例中，对车辆转向进行动态调节包括：使得车辆的前轴驱动扭矩等于所述目标驱动扭矩；以及使得车辆的后轴驱动扭矩等于所述前轴驱动扭矩或者比所述前轴驱动扭矩小预定的偏差量。

在一个实施例中，所述转向控制模块还配置成：基于当前路面状况和当前车辆转向状况预测车辆的惯性角度，所述惯性角度是指在停止对车辆施加驱动扭矩之后直到车辆静止所转过的角度；以及在基于监测的车身横摆率计算出车辆转过的角度等于所述目标转向角与所述惯性角度之间的角度差时，停止对车辆施加驱动扭矩。

根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆转向辅助系统，其包括：人机交互界面，配置成接收包含车辆的目标转向角的驾驶员输入；以及如上所述的控制单元，配置成对车辆转向进行自动化控制以实现所述目标转向角。

在一个实施例中，所述人机交互界面包括用于获得所述目标转向角的以下一项或多项：能够接收驾驶员输入的多个按钮，分别表示不同的车辆转向角；供驾驶员输入车辆转向角的文本框；表示转向角范围的角度条和能够由驾驶员操作以在角度条上滑动的滑块；以及能够接收驾驶员的语音输入的语音界面。

根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆转向控制方法，其包括：接收车辆的目标转向角；响应于接收到所述目标转向角而对车辆施加制动以使得车辆刹停；基于当前路面附着系数和当前道路坡度确定车辆的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩；向车辆的动力系请求所述初始驱动扭矩并控制车辆的实际驱动扭矩从所述初始驱动扭矩逐渐增加；在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动以使得车辆开始转向并实时监测车身横摆率；以及基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节，其中，基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节包括：当监测到车身横摆率超出预先确定的上限阈值时，保持目标驱动扭矩不变或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着减小的方向调节，其中，前轴目标滑移率的减小速率与监测到的车身横摆率超出所述上限阈值的幅度正相关；以及当监测到车身横摆率低于预先确定的下限阈值时，使得目标驱动扭矩增大或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着增大的方向调节，其中，目标驱动扭矩的增大速率或前轴目标滑移率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。

根据本发明的再一个方面，提供了一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如上所述的车辆转向制动方法。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的技术方案更加清楚。可以理解的是，这些附图仅用于示例性说明，而并非意在对本发明的保护范围进行限制。

图1是根据本发明一实施方式的车辆转向辅助系统的示意性框图。

图2A和图2B是图1中的车辆转向辅助系统的人机交互界面的一些实施例。

图3是根据本发明一实施方式的车辆转向辅助方法的流程图。

图4是示出了对车辆转向的动态调节的曲线图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了车辆转向辅助解决方案，其能够自动化地控制车辆转向，从而以尽可能小的转弯半径实现车辆的目标转向角。

而且，根据本发明的实施例的车辆转向辅助任务能够提供接口，以便与车辆驾驶辅助的其他任务（例如，上游任务或下游任务）相兼容/相连接，从而提升车辆的自动化水平。

下面，结合附图来介绍本发明的具体实施方式。

图1示意性示出了根据本发明一实施方式的车辆驾驶辅助系统100（以下简称为系统100）。系统100设置在车辆V上，因此系统100是一种车载系统。如图1所示，系统100包括：人机交互界面（HMI：Human Machine Interface）10和控制单元20。

人机交互界面10能够与车辆V的驾驶员进行交互。人机交互界面10可以借助于车辆V的中控屏或抬头显示器来实现。人机交互界面10能够接收驾驶员输入的车辆转向角。接收到的车辆转向角即为本次车辆转向辅助任务的目标转向角。换言之，本次转向辅助任务是：自动化地控制车辆转向以实现驾驶员输入的车辆转向角（目标转向角），而无需驾驶员持续操作车辆。而且，在实现车辆的目标转向角的同时还能够使得车辆的转弯半径尽可能地小。

在一个实施例中，参见图2A，人机交互界面10包括可以接收驾驶员输入的多个按钮11~14，分别表示不同的车辆转向角。例如，在按钮11上呈现90°；在按钮12上呈现180°；在按钮13上呈现27°；在按钮14上呈现360°。驾驶员触摸或按压一按钮，则表示驾驶员输入为该按钮所呈现的车辆转向角。换言之，通过人机交互界面上的按钮接收驾驶员设定/输入的本次转向辅助任务的车辆转向角。在该实施例中，人机交互界面10还可以包括文本框15。驾驶员可以在该文本框15中输入/编辑期望的车辆转向角，作为本次转向辅助任务的目标转向角。

在另一个实施例中，参见图2B，人机交互界面10包括角度条16和可操作的滑块17。角度条16表示出车辆转向角的范围，例如，从允许的最小车辆转向角（例如，0°）到最大车辆转向角（例如，540°）。滑块17能够在驾驶员的操作下在角度条16上滑动。例如，驾驶员拖动滑块17在角度条16上滑动，滑块17停下来的位置表示（对应于）驾驶员输入的车辆转向角，即，本次转向辅助任务的目标转向角。

在又一个实施例中，人机交互界面10能够接收驾驶员的语音输入，从而能够实现驾驶员以语音的形式向人机交互界面10输入的车辆转向角。换言之，在本实施例中，本次转向辅助任务的目标转向角是基于驾驶员的语音输入确定的。例如，驾驶员说出语音指令：“请转向360°”，则人机交互界面10通过语音识别确定出本次转向辅助任务的目标转向角是360°。

应当注意，以上三个实施例并不是互斥的关系。相反，人机交互界面10可以同时具备以上两个或三个实施例中的驾驶员输入方式。例如，人机交互界面10同时具备滑块方式的驾驶员输入和语音形式的驾驶员输入。

控制单元20与人机交互界面10通信连接。控制单元20接收来自人机交互界面10的目标转向角，并根据本发明实施例的转向控制策略来操控车辆实现目标转向角。在一个实施例中，控制单元20包括用于接收目标转向角的接收模块21、用于控制车辆刹停的停车控制模块22、和用于控制车辆转向的转向控制模块23。

控制单元20的这些模块21~23可以采用硬件或者软件或者软件与硬件相结合的方式来实现。对于以硬件实现的部分，可以在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数据信号处理器件（DSPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计以执行其功能的电子单元、或它们的组合中实现。对于以软件实现的部分，可以借助于微代码、程序代码或代码段来实现，还可以将它们存储在诸如存储组件之类的机器可读存储介质中。

在一个实施例中，控制单元20包含存储器和处理器。存储器包含指令，该指令在被处理器执行时使得处理器执行根据本发明实施例的转向控制方法。

控制单元20可以设置在车辆V的电子控制单元（ECU）中，也可以设置在车身控制器（VCU）中，还可以设置在车辆V的域控制器中。

图3示出了根据本发明一实施方式的车辆转向控制方法300。该方法300可以由上述系统100执行，也可以由上述控制单元20执行，因此以上关于系统100和控制单元20的描述同样适用于此。

在框302，接收模块21接收来自人机交互界面10的目标转向角。如上所述，该目标转向角是基于驾驶员对人机交互界面10输入而获得的。

在框304，停车控制模块22响应于接收模块21接收到目标转向角而对车辆施加制动，以使得车辆刹停。框304中的过程可以看作转向控制的初始控制阶段。

根据本发明的实施例，对车辆的自动化转向控制主要包含两个阶段：1）框304中的让车辆停下来的初始控制阶段；以及2）下述框306-框318中的转向控制阶段。

在一个实施例中，框304包含对方向盘的控制的子步骤（框3041）和对车轮的控制的子步骤（框3042）。

在框3041中，停车控制模块22将包含预定的目标方向盘转角的转向请求输出给车辆V的电动助力转向系统（EPS），以便电动助力转向系统按照该目标方向盘转角执行对方向盘的操控。即，在框3041，使得车辆V的方向盘转到与该目标方向盘转角相对应的位置。

应当理解，目标方向盘转角的方向是与车辆的目标转向角相对应的，例如，两者方向一致。而且，目标方向盘转角被预先确定为一个较大的方向盘转角，例如，将方向盘打死的角度，或者是接近于将方向盘打死的角度（例如，500°）。这样的操控是有利的，因为较大的方向盘转角有助于实现较小的车辆转弯半径。由此，根据本发明实施例的转向辅助解决方案具备转弯半径小的优点。

在框3042，停车控制模块22向车辆V的制动系统（例如，制动卡钳系统）输出包含如下制动指令的制动请求：1）使得车辆V的外侧后轮抱死；以及2）对除了外侧后轮以外的其他车轮施加制动，以使得车辆V静止。该制动是基于当前路面的附着系数和坡度以及车辆V的质量来确定的。当前路面的坡度可基于车辆中的加速度传感器或坡度传感器的检测值确定。该制动能够使得车辆V在当前场景下（即，当前路面附着系数、当前道路坡度、和车辆质量）刹停。本发明对于如何计算提供给除了外侧后轮以外的其他车轮的制动（制动力）不进行限定。

在框306，转向控制模23基于当前路面的附着系数确定车辆V的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩。初始驱动扭矩是向车辆V的动力系请求驱动扭矩的初始值。该初始值（即，初始驱动扭矩）随着当前路面的附着系数的增大而增大。即，当前路面的附着系数越大，则该初始值（初始驱动扭矩）越大。目标驱动扭矩是能够使得车辆V在释放对除了外侧后轮以外的其他车轮的制动之后，能够保持车辆V依然静止（例如，不会出现溜车或滑行）的驱动扭矩。

在一个实施例中，在转向控制模块23中存储有驱动扭矩表格，其包含影响初始驱动扭矩和目标驱动扭矩的多项因素（例如，路面附着系数、道路坡度和车身质量）与初始驱动扭矩和目标驱动扭矩之间的对应关系。转向控制模块23可以基于当前场景（即，当前路面附着系数和当前道路坡度以及车辆V的质量），通过查表来确定初始驱动扭矩和目标驱动扭矩。

在框308，转向控制模23将包含确定出的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩的驱动扭矩请求发送给车辆V的动力系，以便动力系控制车辆V的实际驱动扭矩从该初始驱动扭矩逐渐增加至目标驱动扭矩。

在框310，转向控制模23监测车辆V的实际驱动扭矩，一旦监测到实际驱动扭矩达到了目标驱动扭矩，就向车辆V的制动系统发送释放对除了外侧后轮以外的其他车轮的制动的指令。接着，车辆V开始转向。

在框312，转向控制模23监测车辆V在转向过程中的车身横摆率，并基于所监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节，以使得车身横摆率在由上限阈值（参见图4中的“Yaw_thre1”）和下限阈值（参见图4中的“Yaw_thre2”）限定出的横摆率变化范围内。在一个实施例中，框312可以包含多个子步骤：用于确定上限阈值（Yaw_thre1）和下限阈值（Yaw_thre2）的子步骤（框3121）；用于动态调节车辆转向的子步骤（框3122）；和用于调节车辆V的前轴驱动扭矩和后轴驱动扭矩的子步骤（框3123）。

在框3121，转向控制模23确定横摆率变化范围的上限阈值（Yaw_thre1）和下限阈值（Yaw_thre2）。

在一个实施例中，首先，转向控制模23从多个预定的横摆率阈值中确定出与目标转向角相对应的一个横摆率阈值。总的来说，目标转向角越大，则在多个预定的横摆率阈值中选择越大的一个横摆率阈值。例如，多个预定的横摆率阈值包含快中慢三个档次的横摆率阈值（例如，20°/s，30°/s，和40°/s）。当目标转向角在30~90°之间时，确定为慢档次的横摆率阈值（20°/s）；当目标转向角在90~270°之间，确定为中档次的横摆率阈值（30°/s）；当目标转向角为270°以上时，确定为快档次的横摆率阈值（40°/s）。另一种情形是：横摆率阈值是由用户（例如，整车厂或车辆驾驶员）设定的。再一种情形是：横摆率阈值是由本次驾驶辅助任务的上游任务或下游任务确定的。

接着，转向控制模23基于当前路面状况确定横摆率调节量（横摆率浮动区间）。在转向控制模块23中可以存储有横摆率调节量表格，其包含多种类型的路面状态以及相应的横摆率调节量，即，路面类型和推荐的横摆率调节量之间的关系。例如，平坦路面（没有凸起或坑洼）-第一横摆率调节量（例如，±6°/s）；冰雪路面-第二横摆率调节量（例如，±4°/s）；沥青路面-第三横摆率调节量（例如，±8°/s），等等。转向控制模23识别当前路面类型，并通过查表获得相应的横摆率调节量。

接着，在确定的横摆率阈值的基础上增加确定出的横摆率调节量，以获得上限阈值。在确定的横摆率阈值的基础上减少确定出的横摆率调节量，以获得下限阈值。

由此可见，上限阈值是在确定出的横摆率阈值的基础上上浮确定出的横摆率调节量得到的；并且下限阈值是在确定出的横摆率阈值的基础上下浮确定出的横摆率调节量得到的。这样做的好处是：即能够与目标转向角相匹配，从而使得较大的目标转向角不至于需要太长时间完成，又能够与当前路面状况相匹配，从而确保车辆转向过程中的稳定性。

在框3122，转向控制模23监测车身横摆率，并基于监测到的车身横摆率对车辆转向进行动态调节。

图4是示出了对车辆转向的动态调节的曲线图，其中，横坐标表示时间（t），纵坐标表示车辆V的车身横摆率（yr）。灰色曲线表示监测的车身横摆率。两条直线分别表示车身横摆率上限阈值（Yaw_thre1）和下限阈值（Yaw_thre2），它们限定出允许的横摆率变化范围。

参见图4，当监测到车身横摆率大于上限阈值（Yaw_thre1）时，保持目标驱动扭矩不变或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着减小的方向调节，以使得车身横摆率逐渐回到上述横摆率变化范围内。

在一个实施例中，对前轴目标滑移率的减小可以采用如下方式实现。前轴目标滑移率的减小应当确保前轴目标滑移率依然在预先确定的滑移率变化范围内（例如，在2m/s~ 4m/s内）。该滑移率变化范围可以根据实车测试和/或模型计算预先确定出。而且，对前轴目标滑移率的减小包括：车身横摆率超出上限阈值越多（即，偏离车身横摆率变化范围越远），则减小的速度越快，即前轴目标滑移率的减小速率与监测到的车身横摆率超出所述上限阈值的幅度正相关。这样做的好处是：在车身横摆率偏离车身横摆率变化范围较多时，可以将其快速地拉回来。换言之，前轴目标滑移率的减小速率是一个与超过上限阈值的程度（偏离车身横摆率变化范围的程度）相匹配的数值。

转向控制模23可以采用以下公式（i）计算出前轴目标滑移率的减小速率，以便相应的执行器按照计算出的前轴目标滑移率的减小速率执行滑移率减小的操控：

其中，“dSlip_Decrease”表示前轴目标滑移率的减小速率；

“DeltaYawRate”表示车辆V的实际横摆率与横摆率的上限阈值之间的横摆率偏差；

“dDeltaYawrate/dt”为对横摆率偏差的求导；

“k1”为dDeltaYawrate/dt的系数；

“k2”为DeltaYawRate的系数。

在该公式（i）中，dDeltaYawrate/dt表示横摆率变化的快慢，如果，dDeltaYawrate/dt的系数k1越大，则横摆率调节的响应速度越快，即，横摆率能够越快地被拉回到上限阈值以下。DeltaYawrate表示横摆率的波动，如果DeltaYawrate的系数k2越大，则横摆率调节的稳定性越好，即，横摆率在被拉回到上限阈值以下的过程中的波动越小。

在转向控制模23中可以预先存储有对横摆率调节的响应速度和稳定性的要求（例如，整车厂的需求或者终端用户的偏好）。转向控制模23根据预先存储的对横摆率调节的响应速度和稳定性的要求来对系数k1和k2进行调校，从而获得满足该要求的系数k1和k2，由此确定出横摆率的减小速率。

继续参见图4，当监测到车身横摆率小于下限阈值（Yaw_thre2）时，使得目标驱动扭矩增大或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着增大的方向调节，以使得车身横摆率逐渐回到上述横摆率变化范围内。

在一个实施例中，对目标驱动扭矩的增大应当确保目标驱动扭矩不会增大到超过车辆的驱动设备机能够提供的最大驱动扭矩。而且，对目标驱动扭矩的增大包括：车身横摆率低于下限阈值越多（即，偏离车身横摆率变化范围越远），则增大的速度越快，即，目标驱动扭矩的增大速率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。这样做的好处是：在车身横摆率偏离车身横摆率变化范围较多时，可以将其快速地拉回来。换言之，目标驱动扭矩的增大速率是一个与低于下限阈值（偏离车身横摆率变化范围的程度）相匹配的数值。在该实施例中，对目标驱动扭矩的增大速率还有一个约束条件：转向控制模23调节目标驱动扭矩的增大速率使得车身横摆率在稳定之后相对于横摆率下限阈值的超出量在其预定百分比以内（例如，横摆率下限阈值的10%以内）。例如，横摆率下限阈值为10°/s，预定百分比为10%，则车身横摆率在稳定之后的值应当在10°/s~11°/s之间。

在一个实施例中，对前轴目标滑移率的增大可以采用如下方式实现。前轴目标滑移率的增大应当确保前轴目标滑移率依然在预先确定的滑移率变化范围内（例如，在2m/s~ 4m/s内）。该滑移率变化范围可以根据实车测试和/或模型计算预先确定出。而且，对前轴目标滑移率的增大包括：车身横摆率低于下限阈值越多（即，偏离车身横摆率变化范围越远），则增大的速度越快，即，前轴目标滑移率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。这样做的好处是：在车身横摆率偏离车身横摆率变化范围较多时，可以将其快速地拉回来。换言之，前轴目标滑移率的增大速率是一个与低于下限阈值的程度（偏离车身横摆率变化范围的程度）相匹配的数值。

与上述前轴目标滑移率的减小速率的确定方法类似地，转向控制模23可以采用以下公式（ii）计算出前轴目标滑移率的增大速率，以便相应的执行器按照计算出的前轴目标滑移率的增大速率执行滑移率增大的操控：

其中，“dSlip_Increase”表示前轴目标滑移率的增大速率；

“DeltaYawRate’”表示车辆V的实际横摆率与横摆率的下限阈值之间的横摆率偏差；

“dDeltaYawrate’/dt”为对横摆率偏差的求导；

“k3”为dDeltaYawrate’/dt的系数；

“k4”为DeltaYawRate’的系数。

在该公式（ii）中，dDeltaYawrate’/dt表示横摆率变化的快慢，如果dDeltaYawrate’/dt的系数k3越大，则横摆率调节的响应速度越快，即，横摆率能够越快地被拉回到下限阈值以上。DeltaYawrate’表示横摆率的波动，如果DeltaYawrate’的系数k4越大，则横摆率调节的稳定性越好，即，横摆率在被拉回到下限阈值以上的过程中的波动越小。

在转向控制模23中可以预先存储有对横摆率调整的响应速度和稳定性的要求（例如，整车厂的需求或者终端用户的偏好）。转向控制模23根据预先存储的对横摆率调整的响应速度和稳定性的要求来对系数k3和k4进行调校，从而获得满足该要求的系数k3和k4，由此确定出横摆率的增大速率。

在框3123，转向控制模块23基于车辆V的前轴驱动扭矩确定后轴驱动扭矩。车辆V的前轴驱动扭矩等于（即为）目标驱动扭矩。车辆V的后轴驱动扭矩等于前轴驱动扭矩或者比前轴驱动扭矩小预定的偏差量。该偏差量可以基于实车测试和/或模型计算预先确定出。

在框314，转向控制模块23基于当前路面状况（路面类型、附着系数、坡度）和当前车辆转向状况（例如，车身横摆率、车身横摆率的波动情况）预测惯性角度，即，在停止对车辆施加驱动扭矩之后直到车辆静止所转过的角度。该预测可以借助于预测模型来实现。本发明对预测惯性角度的具体实现方式不进行限定。

在框316，转向控制模块23对车身横摆率进行积分以获得车辆V转过的角度。并且，一旦确定出车辆V转过的角度正好等于目标转向角减去惯性角度之后的角度差，则停止对车辆V施加驱动扭矩。

这样做的好处是：在车辆停下来时，正好转过目标转向角，而不会因为惯性多转过一些角度。

在框318，当车辆转过目标转向角时，解除对外侧后轮的抱死，并基于当前道路坡度对车辆V的四个车轮施加制动力，以进入车辆保压状态（即，HOLD状态）。该车辆保压状态将在驾驶员踩下油门时取消。

可以理解，以上描述的过程和方法中的所有操作都仅是示例性的，本发明并不限制于方法中的任何操作或这些操作的顺序，而是应当涵盖在相同或相似构思下的所有其它等同变换。

本发明还提供机器可读存储介质，其存储有可执行指令，当所述指令被执行时使得机器执行如上所述的车辆转向控制方法300。

可以理解，控制单元可以包括一个或多个处理器。这些处理器可以使用电子硬件、计算机软件或其任意组合来实施。这些处理器是实施为硬件还是软件将取决于具体的应用以及施加在系统上的总体设计约束。作为示例，本发明中给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合可以实施为微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、状态机、门逻辑、分立硬件电路、以及配置用于执行在本发明中描述的各种功能的其它适合的处理部件。本发明给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合的功能可以实施为由微处理器、微控制器、DSP或其它适合的平台所执行的软件。

可以理解，软件可以被广泛地视为表示指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、运行线程、过程、函数等。软件可以驻留在计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括例如存储器，存储器可以例如为磁性存储设备（如，硬盘、软盘、磁条）、光盘、智能卡、闪存设备、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、寄存器或者可移动盘。尽管在本发明给出的多个方面中将存储器示出为是与处理器分离的，但是存储器也可以位于处理器内部（如，缓存或寄存器）。

以上描述被提供用于使得本领域任何技术人员可以实施本文所描述的各个方面。这些方面的各种修改对于本领域技术人员是显而易见的，本文限定的一般性原理可以应用于其它方面。因此，权利要求并非旨在被局限于本文示出的方面。关于本领域技术人员已知或即将获知的、对本发明所描述各个方面的元素的所有结构和功能上的等同变换，都将通过引用而明确地包含到本文中，并且旨在由权利要求所覆盖。

Claims (10)

1.一种用于车辆转向辅助系统的控制单元，包括：

接收模块，配置成接收车辆的目标转向角；

停车控制模块，配置成响应于接收到所述目标转向角而对车辆施加制动以使得车辆刹停；以及

转向控制模块，配置成：基于当前路面附着系数和当前道路坡度确定车辆的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩；向车辆的动力系请求所述初始驱动扭矩并控制车辆的实际驱动扭矩从所述初始驱动扭矩逐渐增加；在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动以使得车辆开始转向并实时监测车身横摆率；以及基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节，

其中，基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节包括：

当监测到车身横摆率超出预先确定的上限阈值时，保持目标驱动扭矩不变或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着减小的方向调节，其中，前轴目标滑移率的减小速率与监测到的车身横摆率超出所述上限阈值的幅度正相关；以及

当监测到车身横摆率低于预先确定的下限阈值时，使得目标驱动扭矩增大或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着增大的方向调节，其中，目标驱动扭矩的增大速率或前轴目标滑移率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。

2.如权利要求1所述的控制单元，其中，对车辆施加制动以使得车辆刹停包括：

使得方向盘朝着与所述目标转向角相对应的方向打死；以及

使得车辆的外侧后轮抱死，并基于当前路面附着系数和当前道路坡度以及车辆质量来确定对除了外侧后轮以外的其他车轮的制动，以使得车辆刹停。

3.如权利要求2所述的控制单元，其中，在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动包括：

释放对所述其他车轮的制动并保持所述外侧后轮抱死。

4.如权利要求1所述的控制单元，其中，所述转向控制模块还配置成:

从多个预定的横摆率阈值中确定出与所述目标转向角相对应的横摆率阈值；

基于当前路面附着系数确定出横摆率调节量；

在确定出的横摆率阈值的基础上增加确定出的横摆率调节量，以获得所述上限阈值；以及

在确定出的横摆率阈值的基础上减少确定出的横摆率调节量，以获得所述下限阈值。

5.如权利要求1所述的控制单元，其中，对车辆转向进行动态调节包括：

使得车辆的前轴驱动扭矩等于所述目标驱动扭矩；以及

使得车辆的后轴驱动扭矩等于所述前轴驱动扭矩或者比所述前轴驱动扭矩小预定的偏差量。

6.如权利要求1所述的控制单元，其中，所述转向控制模块还配置成：

基于当前路面状况和当前车辆转向状况预测车辆的惯性角度，所述惯性角度是指在停止对车辆施加驱动扭矩之后直到车辆静止所转过的角度；以及

在基于监测的车身横摆率计算出车辆转过的角度等于所述目标转向角与所述惯性角度之间的角度差时，停止对车辆施加驱动扭矩。

7.一种车辆转向辅助系统，包括：

人机交互界面，配置成接收包含车辆的目标转向角的驾驶员输入；以及

如权利要求1-6中任一项所述的控制单元，配置成对车辆转向进行自动化控制以实现所述目标转向角。

8.如权利要求7所述的车辆转向辅助系统，其中，所述人机交互界面包括用于获得所述目标转向角的以下一项或多项：

能够接收驾驶员输入的多个按钮，分别表示不同的车辆转向角；

供驾驶员输入车辆转向角的文本框；

表示转向角范围的角度条和能够由驾驶员操作以在角度条上滑动的滑块；以及

能够接收驾驶员的语音输入的语音界面。

9.一种车辆转向控制方法，包括：

接收车辆的目标转向角；

响应于接收到所述目标转向角而对车辆施加制动以使得车辆刹停；

基于当前路面附着系数和当前道路坡度确定车辆的初始驱动扭矩和目标驱动扭矩；

向车辆的动力系请求所述初始驱动扭矩并控制车辆的实际驱动扭矩从所述初始驱动扭矩逐渐增加；

在车辆的实际驱动扭矩达到所述目标驱动扭矩时释放对车辆的制动以使得车辆开始转向并实时监测车身横摆率；以及

基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节，

其中，基于监测的车身横摆率对车辆转向进行动态调节包括：

当监测到车身横摆率超出预先确定的上限阈值时，保持目标驱动扭矩不变或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着减小的方向调节，其中，前轴目标滑移率的减小速率与监测到的车身横摆率超出所述上限阈值的幅度正相关；以及

当监测到车身横摆率低于预先确定的下限阈值时，使得目标驱动扭矩增大或者使得车辆的前轴目标滑移率朝着增大的方向调节，其中，目标驱动扭矩的增大速率或前轴目标滑移率的增大速率与监测到的车身横摆率低于所述下限阈值的幅度正相关。

10.一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如权利要求9所述的车辆转向控制方法。