CN100364825C - 用于机动车辆的制动力控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

在用于机动车辆的制动控制装置和方法中，转弯稳定性控制部分被构造成：转弯极限估计部分估计出在从当前时间起经过预定的延迟时间(Δt)后，车辆的转弯状态变量(Vp)超过制动工作阈值(kVLp)时，开始为车辆提供制动力。

Description

用于机动车辆的制动力控制装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的制动力控制装置，该装置可以使车辆进行稳定的转弯。

背景技术

1990年7月3日公开的日本专利申请第一次公开(Tokkai)的Heisei 2-171373举例说明了第一种以前提出的车辆制动力控制装置，该装置的目的是保证车辆转弯的稳定性。在这个第一种以前提出的制动力控制装置中，如牵引力控制，利用检测到的被驱动轮的加速打滑，加速打滑不单单被抑制，而可以从车辆的驾驶状态中检测出车辆的转弯状态变量，在所检测的转弯状态变量接近预定的制动工作阈值的情况下，就可以计算出保持车辆稳定转弯所需的目标减速度，从而为车辆提供可以达到目标减速度的制动力，其中所述制动工作阈值对于车辆能够稳定行驶的极限转弯状态变量具有预定的裕度。

因此，在车辆转弯而不考虑驾驶员的意图时，由于以如下的方式进行控制，即，使得车辆被控制得不超过车辆能够稳定转弯的极限转弯状态变量，从而进行快速而适当的车辆减速，使得即使车辆以与驾驶员预期相反的过高速度进入具有较小曲率半径的急弯时，也可以保证车辆的稳定性。不过，例如，为每个车轮提供制动力的液压制动装置可以看作是为车辆提供制动力的促动器。在所谓的包括液压制动促动器的泵加压系统中，其中，配备马达泵作为所述液体压力制动装置的压力产生源，从制动力控制开始工作的时间起到马达泵开动以及在每个制动轮缸中的制动液压增加时需要一段时间。因此，初始响应特性被延迟。为了解决初始响应特性延迟这一问题，2001年3月13日公开的日本专利申请第一次公开(Tokkai)No.2001-63541揭示了第二种以前提出的机动车辆制动力控制装置，其中使用了预压力施加技术。

发明内容

不过，在设定成低于作为目标的第一工作阈值的第二工作阈值情况下，当来自制动判定装置的输出值被确定为处于所述第二工作阈值和第一工作阈值之间的状态时，就进行预压力控制。此时，在制动判断装置的输出值变化较快的情况下，所述输出值常常会超过所述第一工作阈值而没有施加预压力的充足时间，即使在状态从输出值被确定为超过所述第二工作阈值时向预压力控制转换的情况下。在上述这种情况下，可以充分获得所述预压力控制的效果，同时也存在无法实现所需的初始控制响应特性这种可能。

因此，本发明的目是提供用于机动车辆的制动力控制装置和方法，它可以为了转弯稳定性而进行制动力控制，并改善初始(控制)响应特性。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于机动车辆的制动力控制装置，包括：转弯稳定性控制部分，该控制部分用于：当判定车辆的转弯状态变量超过制动工作阈值时计算保持车辆稳定转弯所需的目标减速度，并根据车辆的目标减速度提供制动力，其中所述制动工作阈值对于车辆能够稳定行驶的极限转弯状态变量具有所定的裕度；转弯极限估计部分，该转弯极限估计部分用于估计出从当前时间开始经历了预定的延迟时间后，车辆的转弯状态变量是否超过所述制动工作阈值，当转弯极限估计部分估计出车辆的转弯状态变量在从当前时间开始经历了预定的延迟时间后超过制动工作阈值时，所述转弯稳定性控制部分被构造成开始向车辆提供制动力。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于机动车辆的制动力控制方法，包括：在确定车辆的转弯状态变量超过制动工作阈值时，计算保持车辆稳定转弯所需的目标减速度，并根据该目标减速度提供制动力，其中所述制动工作阈值相对于车辆能够稳定行驶的极限转弯状态变量来说具有所定的裕度；估计在从当前时间开始经历了预定的延迟时间后，车辆的转弯状态变量是否超过所述制动工作阈值；当估计出在从当前时间开始经历了预定的延迟时间后车辆的转弯状态变量会超过制动工作阈值时，就开始向车辆提供制动力。

根据本发明，控制的初始响应特性得到改善，并且有可能使车辆减速到车辆能够稳定转弯的速度。本发明的这个概述并不必描述所有的必要特征，本发明也可以是这些特征的再组合。

附图说明

图1是表示根据本发明第一优选实施例的用于机动车辆的制动力控制装置的系统结构的示意图；

图2是表示如图1所示第一实施例的制动力控制装置中的液压系统的系统结构的示意图；

图3是如图1所示的COP控制器执行的处理流程的一部分；

图4是如图1所示的COP控制器执行的处理流程的一部分；

图5是如图1所示的COP控制器执行的处理流程的一部分；

图6是表示外部(车辆外部)温度和其校正系数之间关系的曲线；

图7是表示电源电压和其校正系数之间关系的曲线；

图8是解释第一实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图9是说明第一实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图10是说明第一实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图11是说明第一实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图12是说明第一实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图13是在根据本发明第二优选实施例的制动力控制装置情况下，由COP控制器所执行的处理流程；

图14是用来解释如图13所示的第二实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例；

图15是用来解释如图13所示的第二实施例中的制动力控制装置的工作方式的时序图的一个实例。

具体实施方式

为了便于更好地理解本发明，下面将参照附图。

图1示出根据本发明的用于车辆的制动力控制装置的第一优选实施例。首先，前后各个车轮的车轮速度使用车轮速度传感器1检测。车轮速度传感器1的检测信号被输入到控制器5中。来自检测车辆纵向和横向加速度的加速度传感器2、检测车辆方向盘的转向角的转向角度传感器3、制动开关、压力开关和油门开关的开关组，以及检测每个制动轮缸的液压的液压传感器的各种检测信号都输入到控制器5中。控制器5在来自每个传感器和开关的不同输入信号的基础上进行计算处理，并向调节前、后车轮的制动压力的制动控制单元6以及调节发动机输出的发动机输出调节器7输出控制信号。

接着，在图2的基础上对制动控制单元6的结构实例进行描述。在图2中，附图标记21表示制动踏板，附图标记8表示主缸。此外，附图标记9FL、9FR、9RL和9RR表示安装于不同车轮FL、FR、RL和RR上的液压制动单元的制动轮缸。对介于主缸8和制动轮缸9FL、9FR、9RL、9RR之间的压力开关阀以及其他阀进行控制，使得可以在不考虑驾驶员制动操作的情况下，使每个制动轮缸中的制动液压增加、保持和降低。

也就是说，主缸8通过常开型压力开关阀10A和常开型入口电磁阀11FL、11RR连接于左前和右后的制动轮缸9FL、9RR上。主缸8通过常开型入口电磁阀11FR、11RL连接于右前和左后制动轮缸9FR、9RL上。回流单向阀12FR、12RL布置于相应的入口电磁阀11FR、11RL上，用于将相应制动轮缸9FL、9RR的制动液压力返回至主缸8。而且，主缸8通过常闭型压力开关阀13A连接于压力开关阀10A的下游侧(制动轮缸侧)，并通过常闭型压力开关阀13B连接于压力开关阀10B的下游侧(制动轮缸侧)。公共泵15介于压力开关阀10A和13A之间以及开关控制阀10B和13B之间，并以压力开关阀13A和13B作为吸入侧。这个泵15由电动机14所驱动。入口阀16插入泵15的吸入侧以阻挡吸入流体的回流，输出阀17插入泵15的排放(排出)侧以阻挡排出流体的回流。缓冲室18与输出阀17串联布置，从而抑制从泵15排出的液体压力出现波动。

左前和右后的制动轮缸9FL、9RR通过常闭型输出电磁阀19FL、19RR连接于压力开关阀13A的下游侧(泵侧)。右前和左后的制动轮缸9FR、9RL通过常闭型输出电磁阀19FL、19RR连接于压力开关阀13B的下游侧(泵侧)。蓄能器20、20用于暂时存储来自位于输出电磁阀19FL、19RR上游侧(压力开关阀13A侧)和输出电磁阀19FR、19RL上游侧(压力开关阀13B侧)上的制动轮缸9FR、9RL的制动液压力，从而在每个制动轮缸9FR、9RL的压力降低期间，有效地、高精度地执行压力降低。

在上述结构中，当压力开关阀10A、10B、压力开关阀13A、13B、入口电磁阀11FL、11RR和输出电磁阀19FL、19RR都处于非供能状态时，制动控制单元6根据驾驶员的制动操作将正常的制动液压力通过压力开关阀10A、10B和入口电磁阀11FL、11RR提供给各个制动轮缸。

此外，当压力开关阀10A、10B和压力开关阀13A、13B处于供能状态而且泵15工作时，从主缸8中通过压力开关阀13A、13B吸入的制动液压力通过入口电磁阀11FL至11RR供给于每个制动轮缸，且在每个制动轮缸中的压力也会增加。当压力开关阀10A、10B和入口电磁阀11FL至11RR处于供能状态时，每个制动轮缸、泵15和蓄能器20都会被中断，每个制动轮缸的制动液压力得以保持(处于保持状态)。当压力开关阀10A、10B和入口电磁阀11FL至11RR的电源，以及入口电磁阀11FL至11RR和输出电磁阀19FL至19RR的电源都分别处于供能状态并且泵15工作时，每个制动轮缸的制动压力被吸入蓄能器20，每个制动轮缸的压力会被减小。

因此，如果供给于压力开关阀10A、10B，压力开关阀13A、13B，入口电磁阀11FL至11RR和输出电磁阀19FL至19RR的电源被控制，并且泵15被驱动地控制，那么每个制动轮缸9FL至9RR的制动液压力就可以被增加、保持和减少。此外，如图1所示的发动机的发动机输出控制装置7构造成通过调节，例如节气门，的开度输出发动机输出。

接着，将对控制器5进行描述。控制器5包括：构成转弯稳定性控制部分的COP(防止转弯超速的缩写)控制器30；和另一制动力控制部分40，该控制部分借助于另外一种制动控制，例如TCS(牵引力控制系统)控制、ACC(适应性巡航控制)(或者车间距离控制)或者其他制动力控制部分(参照图1)进行制动控制。COP控制器30包括：转弯状态检测部分30A、转弯极限计算部分30B、COP处理部分30C、预压力处理部分30D和制动压力控制部分30E。

此外，另一制动力控制部分40在使用制动控制单元6进行制动控制期间，向COP控制器30输出工作标志(operation flag)fL＝ON。由COP控制器30进行的处理将参照在图3至5中一起示出的处理流进行描述。图3至5示出的控制处理是按每个预定的控制周期执行的，例如10毫秒。首先，在步骤S100中，COP控制器30输入来自各个车轮速度传感器1的车轮速度VFL、VFR、VRL和VRR。需要注意的是，FL表示左前车轮，FR表示右前车轮，RL表示左后车轮，RR表示右后车轮。在步骤S110中，COP控制器30输入方向盘角度θ。在步骤S120中，COP控制器30输入车辆纵向和横向加速度DDX和DDY。在步骤S130中，COP控制器30从相应的车轮速度VFL、VFR、VRL和VRR以及车体的纵向加速度计算车体速度V，然后程序进行至步骤S150。

在步骤S150中，从车体速度(速率)V和车体横向加速度DDY基于下述方程计算转弯半径R：

R＝(V²/DDY)

在步骤S160中，COP控制器30根据车体速度V得到当前车体速度V下的极限转弯半径RL。例如，将根据车辆确定的极限车体横向加速度设为DDY1，那么极限转弯半径RL可以推导为：

RL＝(V²/DDY1)

需要注意的是，上述极限车体横向加速度DDY1可以根据各个车轮的打滑率而变化。在步骤S170中，COP控制器30推导出在当前转弯半径R下的极限转弯速度VL，且程序进行至S180：

$\mathrm{VL}=\sqrt{(R\·\mathrm{DDY}1)}$

需要注意的是，在上述极限车体横向加速度DDY1中的极限车体横向加速度DDY1可以根据每个车轮的打滑率而变化。此外，步骤S100至S150构成了转弯状态检测部分30A，步骤S100至S150构成了转弯极限计算部分30B。

在步骤S180中，COP控制器30确定转向稳定性控制(在下文也称为COP)是否要工作，即确定实际车速(实际车辆速度)v是否超过作为制动工作阈值的目标车速kVL(k＜1，例如，k＝0.9)，该阈值稍稍小于极限转弯速度VL。如果实际车速V在步骤S180中超过kVL(是)，那么COP控制器30就确定COP控制要工作，程序进行至步骤S190。如果实际车速V等于或低于kVL(否)，程序就转向步骤S300(参照图4)，从而确定是否应该执行COP的预压力控制。

首先，下面将说明确定COP要工作的情况(在步骤S180成立的情况下)。在下一步骤S190，COP控制器30将COP预压力工作标志PRE-FLG复位至“0”。然后，程序转至步骤S200。需要注意的是，当预压力控制工作的情况下，该COP预压工作标志PRE-FLG在步骤S460中进行设定，当COP工作时，在步骤S190中复位或者当经历了设定时间Δt时，在步骤S560中复位。在步骤S200中，COP控制器30根据车体速度(速率)V、极限车体速度(速率)VL、转弯半径R和极限转弯(转向)半径RL计算COP的目标减速度X″cop。在步骤S210中，COP控制器30确定从COP预压力控制(或者初步制动控制)开始是否已经历了预定时间Δt。在该实施例中，COP控制器30确定计数器Nc的计数值是否等于或者小于“0”。

如果已经历了预定的时间Δt(步骤S210中为是)，那么COP预压力控制的目标减速度X″pre被复位为“0”(在步骤S240中)，程序转至步骤S250。在另一方面，如果在步骤S210中还没有经历预定时间Δt，那么程序转至步骤S220，在该步骤中，计数器Nc的值减1(减量)。然后，程序转至步骤S230。在步骤S230中，COP控制器30将目标减速度X″pre与COP的目标减速度X″cop相比较。如果目标减速度X″cop的大小大于COP目标减速度X″cop，那么程序转至步骤S240，在该步骤，预压力控制的目标减速度X″pre被复位为“0”。然后，程序转至S250。如果在步骤S230中，X″cop≤X″pre(否)，那么程序转至步骤S250。

在步骤S250中，COP控制器30执行在COP预压力控制的目标减速度X″pre和COP的目标减速度X″cop之间选大(select high)，从而确定最终目标减速度X″(X″＝max(X″pre，X″cop))。然后，程序转至步骤S700(参照图5)。在另一方面，如果COP控制器30确定COP在步骤S180不执行COP，那么程序就转至如图4所示的步骤S300，在该步骤中，COP的目标减速度X″cop复位为“0”，然后程序转至下一步S310。

在步骤S310中，COP控制器30计算制动工作阈值kVL的时间变化率d(kVL)/dt，然后程序转至步骤S320。在步骤S310中，利用所存储的一个控制周期之前的先前制动工作阈值，计算当前制动工作阈值和一个控制周期之前的制动工作阈值之间的差。如果控制周期足够短，那么可以使用更先前的值计算权值。另外，也可以替换地应用所谓的低通滤波器。

在步骤S320中，COP控制器30计算实际车速V的变化率dV/dt。在步骤S330中，COP控制器30输入外部(车辆外部)气温Temp。而且，在步骤S340中，电源电压Vbatt被输入，该电源向制动控制单元6提供电能。然后，在步骤S350中，制动踏板21的操作变量Bp被输入，程序转至步骤S360。在该实施例中，主缸液体压力用作制动操作变量Bp。在步骤S360中，COP控制器30输入工作标志fL以确定另一制动力控制部分40，例如自动车间距离控制装置(所谓的ACC(适应性巡航控制))，是否被启动以向车辆提供制动力，然后程序转至步骤S370。在步骤S370中，COP控制器30根据当前主缸液体压力Bp是否超过预定值kb来确定制动踏板21是否操作。该液体压力kb是在主缸8内填充制动液的情况下可检测到的最小液体压力，但是，该液体压力也可以是具有一裕度的液体压力，在该裕度值下，在由于液压传感器的噪声而发生液压传感器的误操作的情况下，可以不受该噪声的影响。不过，判断制动踏板是否工作可以使用公知的刹车灯开关的方法进行。如果制动踏板21在步骤S370中操作(是)，那么就不执行COP的预压力控制。然后，程序转至步骤S600，在该步骤中COP预压力控制的目标减速度X″pre被复位为“0”，本程序回到开始位置。在另一方面，如果COP控制器30确定制动踏板21的操作没有被执行，那么程序就转至步骤S380。

在步骤S380中，COP控制器30确定在步骤S360中输入的工作标志fL是否处于ON状态。如果工作标志fL是ON(是)，那么COP的预压力控制就不执行。然后程序转至步骤S600。在另一方面，如果COP控制器30确定工作标志fL处于OFF状态，换句话说，其他的制动力控制部分40没有工作，那么程序就转至步骤390。

在步骤S390中，COP控制器30确定COP预压力工作标志PRE-FLG是否为零。如果工作标志PRE-FLG处于零状态，那么COP的预压力控制就还未被执行，程序转至步骤S400。如果预压力控制在步骤390中工作(否)，那么程序转至步骤S490。

首先，下面将描述COP预压力控制还未工作的情况。在步骤S400中，COP控制器30计算有待在COP工作之前预先工作的COP预压力控制的时间Δt，程序转至步骤S410。这一时间Δt对应于延迟时间，并被设定为能使制动轮缸压力无延迟上升的足够时间。具体地说，以COP预压力控制的初始目标减速度X″pre作为指令值，制动液填充入每个制动轮缸内的时间，在制动液压力下填充每个制动轮缸的时间被测量。在该实施例中，这一时间为Δt-init。

预压力控制的时间Δt是根据在由步骤S330中输入的车辆外部(外部)气温校正以及根据在步骤S340中输入的电源电压校正后的时间。为车辆外部空气(外部)温度和电源电压提供了由如图6和7中的图表所规定的校正系数。校正通过将校正系数Ktmp、Kbatt被(Δt-init)相乘而进行。如下面方程所示，校正通过将(Δt-init)被这些校正系数Ktmp、Kbatt相乘而进行。校正系数Ktmp的车外温度系数基于作为制动液的温度的函数的粘度来确定。校正系数Kbatt在诸如马达的驱动阻力的基础上确定。

Δt＝(Δt-init)×Ktmp×Kbatt

由于该时间Δt是在控制逻辑中作为步进数进行处理的，所以时间Δt通过将时间Δt被控制周期除而转换为Nc的步进数。例如，假设时间Δt是250毫秒，控制周期是10毫秒。在这种情况下，Nc＝25。在步骤S410中，COP控制器30计算在时间Δt之后的制动工作阈值kVLp，程序转至步骤S420。

kVLp＝kVL+d(kVL)/dt×Δt

在步骤S420中，时间Δt之后的实际车速Vp在下述方程的基础上进行计算，然后程序转至步骤S430。

Vp＝V+dV/dt×Δt

在步骤S430中，COP控制器30确定制动工作阈值的变化速度的绝对值是否会超过特定阈值dVlim。这是因为，在车辆保持在COP的制动工作阈值附近行驶情况下，可以防止COP压力控制频繁重复地ON和OFF。如果控制工作阈值的变化速度的绝对值小于dVlim，那么压力控制不工作，程序转至步骤S600。在另一方面，如果制动工作阈值的变化速度等于或大于dVlim，那么程序转至步骤S440。

在步骤S400中，COP控制器30确定转向角的绝对值|θ|是否大于(宽于)预定转向角θlim。如果转向角的绝对值|θ|等于或者小于θlim，那么预压力控制不工作，程序转至步骤S600。在另一方面，如果转向角的绝对值|θ|大于(宽于)θlim，那么程序转至步骤S450。在步骤S450中，COP控制器30确定COP预压力控制是否应该工作。也就是说，当时间Δt后的车速Vp预计会超过时间Δt后的制动工作阈值kVLp时，COP控制器30可以确定需要使COP的预压力控制工作，然后程序转至步骤S460。如果COP控制器30确定预压力控制不必要工作，那么程序转至步骤S600。那么，预压力控制不工作，程序回到开始位置。

在步骤S460中，COP控制器30将COP预压工作标志PRE-FLG设定为“1”。然后，在步骤S470中，COP控制器30将作为初始值的X″preinit设为预压力控制的目标减速度X″pre，程序转至步骤S480。需要注意的是，步骤S310至S450构成了转弯极限估计部分(装置)。在步骤S480中，COP控制器30存储了计数器Nc的计数值，程序转至S580(稍后将对S580之后的步骤进行说明)。

在另一方面，如果COP控制器30确定COP的预压力控制已经工作，那么程序从步骤S390转至S490。在步骤S490中，COP控制器30根据制动工作阈值kVL的变化率d(kVL)/dt和实际车速的变化率dV/dt计算从当前车辆状态的当前步骤开始预计经过多长时间以后COP工作(车速超过制动工作阈值)。然后，程序转至步骤500。所计算的时间设定为Δtp。该时间Δtp在下列等式的基础上进行确定的。

Δtp＝(Vp-kVL)/(dkVL/dt-dV/dt)

与时间Δt的处理方式相同，由于Δtp使用控制逻辑中的步进数进行处理，Δtp被控制周期除从而转化为Np。例如，当Δtp是40毫秒，控制周期是10毫秒，那么Np＝4。该步骤S490构成了极限到达时间估计部分(装置)。在步骤S500，COP控制器30将上面推导的Np与当前Nc进行比较。如果在步骤S500中Np＜Nc，这就是COP在比初始预测的时间Δt稍早的时间工作的情况，程序转至步骤S510。在步骤S510中，COP控制器30校正预压力控制的目标减速度X″pre。在另一方面，如果在步骤S500中Np≥Nc，那么程序转至步骤S540。在步骤S510中，目标减速度X″pre根据Nc和Np的关系而放大后，程序转至步骤S520。因此，预压力施加的指令值(控制变量)变大。然后，压力增加的速度变快。也就是说，马达14的驱动电流变大，每个制动轮缸都可由制动液快速填充。

X″pre＝X″pre+k1×(Nc-Np)/Np，其中，k1表示权重系数。不过，可以通过将目标减速度X″pre被(Nc/Np)相乘而放大目标减速度X″pre。

下一步，如果，在步骤S520和S530中，目标减速度X″pre超过了限制器的值X″premax，那么目标减速度就变化为限制器的值X″premax。该限制器的值X″premax对应于最大减速度，该减速度的大小预计不会使驾驶员感受到减速过程。在步骤S540中，COP控制器30倒计数Nc(Nc＝Nc-1)以作为剩余的步进数，直到COP开始进行，然后程序转至步骤S550。

在步骤S550中，COP控制器30确定设定的时间Δt从预压力控制的开始时间起是否已经历了设定的时间Δt。具体地说，COP控制器30确定Nc是否倒计数至0或0以下的值。如果Nc等于0或小于0，那么COP控制器30即确定设定时间Δt已经过去，程序转至步骤S560。在步骤S560中，COP预压力控制标志复位为0。在步骤S570中，目标减速度X″pre复位为0。如果设定时间Δt没有过去，那么程序转至步骤S580。例如，如果控制周期是10毫秒并且Δt(＝250毫秒)+10毫秒×125毫秒＝大约1500毫秒)已经过去，那么设定时间就已经过去了。

在步骤S580中，COP控制器30确定由预压力控制产生的每个制动轮缸液体压力Pw(或者制动轮缸液体压力估计值)的大小是否大于设定值Pmax^*。如果在步骤S580中，根据预压力控制产生的制动轮缸液体压力(或者制动轮缸液体压力估计值)大于Pmax^*(是)，那么程序转至步骤S590，该步骤中预压力控制的目标减速度X″pre复位至X″preinit的初始值。该设定值Pmax^*为液体压力值，在该值作用下，每个制动单元的制动片与转毂相接触而不传递力。需要注意的是，每个制动单元的液体压力都互相相等。

如上面所述，在图3的步骤S250中，COP控制器30在COP目标减速度X″cop和预压力控制的目标减速度X″pre之间选择较大值，并计算最终的目标减速度X″，程序转至图5中的步骤S700。

在步骤S700，COP控制器30确定左前和右前以及左后和右后车轮中每一个的目标制动液压力以实现目标减速度X″。在下一步骤S710，所有的压力开关阀10A、10B、13A、13B都转至ON。在步骤S720中，COP控制器30计算马达14的驱动变量和各个电磁阀的电流值，并在步骤S730输出驱动指令至制动控制单元6。

在下一步骤S740中，如果预压力控制工作标志PRE-FLG转为OFF，COP控制器30计算发动机输出控制信号，以得到目标减速度X″。例如，在使用节气门开度控制发动机的输出时，目标节气门开度是在考虑(节气门开度)与由制动而得到的减速度之间的关系进行确定的，发动机输出控制装置7在步骤S300中被驱动。在上述实例中，节气门(阀)被驱动。

接着，将说明在上述第一实施例中的制动力控制装置的作用、操作和优点。当车辆行驶在弯曲的路面上并且车辆转弯状态接近极限转弯状态时，COP工作，车辆自动减速。因此，在车辆转弯过程中，车辆被控制从而不会超过极限，以使车辆可以稳定地转弯，而与驾驶员的意图无关。于是，即使，与驾驶员预想的相反，车辆以极高速进入弯角，而弯角的曲率半径较小(所谓，急转弯路段)，那么就会进行适当的车辆减速，保证车辆的稳定性。

此时，在减速度能够由COP有效地产生(在实现压力升高之前)之前，存在初始延迟(滞后)时间，。为了减少该延迟时间并改善初始响应特性，在该实施例中，要进行预压力控制。在该实施例的预压力控制中，使预压力控制开始的阈值不仅仅设定为制动工作阈值kVL，而是推测一个延迟时间Δt，该延迟时间可以保证将目标预压力传递给COP。如图8所示，当车辆的实际转弯状态变量估计在延迟时间Δt后会接近相对于极限转弯状态变量的设定值时，开始进行预压力控制工作。

也就是说，COP的预压力控制工作的时间比与转向状态或目标转向状态无关地COP开始稳定工作的时间早Δt，而不依赖于当时的转向状态和目标转向状态。因此，制动液存储于各个车轮的制动轮缸中，在COP工作的初始时的液体压力响应特性也有所显著改善。图9示出了基于第一优选实施例的控制时序图的一个实例。

此外，在第一实施例中，在COP的预压力控制工作之后，车辆的实际转弯状态变量达到了相对于极限转弯(转向)状态变量具有一个稍微裕度的制动工作阈值，并可预计出COP开始工作的情况下，COP预压力控制的控制变量被放大从而使COP预压力控制的压力升高速度(或者制动液的流速)变大(快)，如图10的时序图的一个实例所示。

也就是说，在COP预压力控制工作开始的时间点上，可根据当时的极限转弯状态变量、其变化速度、实际转弯状态变量及其变化速度预计在时间Δt后COP工作。例如，不过当极限转弯状态变量的变化速度大于(快于)COP预压力控制开始时的变化速度时，COP就在比时间经过Δt稍早的时刻工作。由此，车辆的实际转弯状态变量常常会超过相对于极限转弯状态变量具有稍微阈值的制动工作阈值。

不过，在本实施例中，例如，即使极限转弯状态变量的变化速度大于(快于)COP预压力控制工作开始时间过程中的变化速度且COP在比初始预期的时刻更早地开始工作，COP预压力控制中的指令液体压力值被增大以进一步加快压力增加速度。因此，即使COP在早于经历的时间Δt的时刻工作，也可在工作初始状态中更加理想地接近预压力施加状态。

此外，当执行上述流程时，在普通COP液压控制过程中指令液体压力被设定为较小值。换句话说，泵-马达14的驱动电流设定为较小值，从而可实现低噪声和低能耗。只有当需要实现突然的预压力施加以增加预压力效果时，泵马达14的制动力以最小值产生。也就是说，可以实现低噪声和响应特性的改善之间的兼容。

在该实施例中，在预压力控制期间COP工作之前的制动压力的最大值就是车辆驾驶员不会感觉到减速的液体压力，如图11的时序图的一个实例所示。也就是说，减速过程应该自然进行的时刻就是COP在如下情况下工作的时刻，即：车辆的实际转弯状态变量超过制动工作阈值并接近极限转弯状态的情况。如果，在预压力控制期间，产生了使驾驶员感觉到减速的减速度，那么就会给驾驶员赋予一种所谓的较早操作感。不过，在该实施例中，可在如上所述的所需时间立即提高每个车辆气缸的液压而不使驾驶员具有不快的感觉，从而使制动控制在Δt的更早时刻即开始工作。

例如，在COP工作的时间点，产生了最小液体压力，在该压力下，可以确定每个制动片与相应转毂接触。也就是说，传统上，从COP开始工作的时刻起产生的无效时间(延迟时间)Δt的原因就是从泵马达14启动的时间到每个制动片与相应转毂相接触的时间之间存在制动液填充每个制动轮缸的时间延迟。不过，在这一实施例中，驾驶员感觉到的减速是从在下述时间产生，即COP工作，每个踏板确实与相应转毂相接触，液体压力在COP的减速应该自然产生而不会使驾驶员出现较早操作感的时刻(目标转弯状态变量与实际状态变量相交的时间点)可以立即上升而没有时间延迟。

在该实施例中，预压力控制在车辆驾驶员操作制动踏板21的过程中没有被触发。需要注意的是，在预压力控制过程中在制动踏板21被操作时，所述预压力控制可以被停止。也就是说，在制动踏板21的操作期间，由于液体压力施加于制动轮缸上，所以没有必要进行COP预压力控制。因此，由于预压力控制不工作，所以也没有必要防止促动器被操作次数的增加。此外，可以有效地防止在驾驶员在操作(操纵)制动踏板21时，由于COP预压力控制工作给驾驶员赋予的不快感觉。

在该实施例中，当向制动轮缸提供液体压力以进行制动力控制的另一个制动力控制部分被促动时，COP的预压力控制不工作。也就是说，当另一个制动力自动提供装置被促动时，液体压力被施加于相应的制动轮缸上，从而也就没有必要进行COP的预压力控制。因此，由于预压力控制不工作，所以COP的预压力控制也就没有必要工作，并且不与其他的制动力控制相干涉。因此，可以实现对制动力控制的稳定管理。

在该实施例中，当极限转弯状态变量的变化速度等于或小于如图12的时序图所示的特定阈值时，COP的预压力控制不促动。也就是说，当车辆在COP工作阈值附近转弯时，目标转弯状态变量就会接近实际转弯状态变量。因此，就存在COP的预压力控制反复工作(开)/不工作(关)的可能性。不过，在本实施例中，当目标转弯状态变量在制动工作阈值附近中等程度地转换时，COP的预压力控制不工作。因此，可以防止COP预压力控制中反复出现触发(开)和不触发(关)情况。

在该实施例中，当转向角的绝对值等于或小于特定阈值时(优选情况下，被确定为基本上直线行驶的区域，该阈值可以根据车速而变化)，COP的预压力控制不工作。也就是说，当车辆直线行驶或者基本上直线行驶时，在驾驶员对车辆的方向盘进行微小的校正转向操作的同时仍保持直线运行状态。在转向中点附近，转向反作用力较小，校正转向的转向速度常常会瞬间变大。如果上述这种转向速度状态被确定在时间Δt后持续，那么COP的预压力控制也就常常没有必要工作。不过，在本实施例中，在转向角较小(窄)的直线行驶状态下，COP的预压力控制不触发(进行)。因此，可以防止COP预压力控制在上述行驶条件下错误地进行。

在这个实施例中，随着(车辆外部)外部温度降低，上述时间Δt会变大(延长)。当外部(车辆外部)温度降低时，制动液的粘度会升高。将液体压力施加于每个制动轮缸上的时间会所延长。因此，当Δt是常数时，在温度极低的地方，当COP工作时，液体压力没有升高到理想的制动轮缸液体压力。不过，在该实施例中，随着外部气温的降低，时间Δt会延长。预压力控制在更早时刻工作。因此，与外部温度变化无关，在COP工作期间可以实现充分的预压力施加。

此外，在该实施例中，随着供给于驱动泵15和各个阀的电源电压的降低，上述时间Δt会变大(延长)。也就是说，当电源电压较低时，驱动泵马达14的电流往往会不足。与高电源电压相比，向制动轮缸施加液体压力所花费的时间会长于电源电压较高时所花费的时间。因此，当时间Δt是常数时，在低压电源区域，在COP工作时，液体压力可能不会升至理想制动轮缸液压。不过，在该实施例中，随着电源电压下降，时间Δt会变大(延长)。换句话说，COP的预压力控制在更早时刻工作。因此，在进行COP控制时即使电源电压较低时，也可以时间充足的预压力施加。

在该实施例中，当预计到时间Δt后转向状态接近极限转弯状态并超过制动工作阈值时，进行预压力控制，在车辆的转向状态实际上超过制动工作阈值的阶段该控制转移为COP控制。不过，本发明并不局限于此。例如，在处于预计到车辆的转向状态在时间Δt后接近极限转弯状态并超过制动工作阈值的阶段，COP控制可以在不执行预压力控制的状态下开始。即使在这种情况，当估计出车辆的转向状态在经历时间Δt后没有超过制动工作阈值时，COP控制即被停止。

在上述实施例中，制动工作阈值kVL用作极限转弯状态变量，实际车速用作实际转弯状态变量。不过，本发明并不局限于此。这些可以通过使用车辆横摆角、横向摆动率、横摆加速度、侧滚横摇角、侧滚率、侧滚加速度、纵向和横向G(重力)、转弯半径、转向角、转向角速度和交通道路信息中的至少一个获得车辆的转向状态而确定，其中交通道信息使用例如摄像机、导航系统和道路基础设施的道路识别系统而得到。此外，在有可能确定道路情况较差时，例如会干扰车辆的运行和转向的道路，可以向COP预压力控制的每个参数应用较强的滤波器，或者可以停止预压力逻辑介入，从而防止COP预压力控制由于控制变量的噪声而误操作。

接着，将描述第二优选实施例的制动力控制装置。与上述第一实施例相同的部件将使用类似的附图标记进行描述。第二实施例的基本结构大概与第一优选实施例的相同。如图13所示的流程图，COP控制部分30(参照图4)中预压力控制部分的处理流程有所不同。对于图13中与图4所执行的步骤相同的步骤，使用相同的步骤号。如图13所示，步骤S310、S320、S410至S430、S450和S490的处理内容有所不同。也就是说，在步骤S1310中，COP控制器30计算制动工作阈值kVL的倒数kVLinv(＝1/kVL)及其时间变化率d(kVinv)/dt。此外，在确定时间Δt后转弯状态变量是否会超过制动工作阈值kVL时，会执行下列过程。也就是说，COP控制器30基于下述方程计算时间Δt后制动工作阈值kVL的倒数kVLinvp，然后程序转至步骤S1430。

kVLinvp＝kVLinv+d(kVLinv)/dt×Δt

在步骤S1420中，COP控制器30使用下述方程计算时间Δt后的倒数Vinp，程序转至步骤S1430。

Vinvp＝Vinv+d(Vinv)/dt×Δt

在步骤S1430中，COP控制器30确定制动工作阈值kVL的倒数的变化速度d(kVin)/dt的绝对值是否超过特定值dVimin。

在步骤S1430中，COP控制器30确定制动工作阈值kVL的倒数的变化速度d(kVinv)/dt的绝对值是否超过特定值dVimin。这用于当车辆保持在COP工作阈值附近行驶时，防止COP预压力控制在ON状态和OFF状态之间的频繁反复。在另一方面，如果|d(kVinv)/dt|≤dVimin，那么预压力控制为工作，而程序转至步骤S600。

在步骤S1450中，COP控制器30确定COP预压力控制是否工作。如果在时间Δt后kVLinvp超过Vinvp，就需要进行COP预压力控制，程序转至S460。如果不必要的话，程序转至S600，不进行预压力控制。如果COP的预压力控制已经工作，那么程序转至步骤S1490。在步骤S1490中，COP控制器30基于下述方程计算从当前步骤开始预计经过多长时间以后COP控制工作。该值设定为Δtp。

Δtp＝(Vpinv-kVLinv)/(d(kVLinv)/dt-d(Vin)/dt)

由于与时间Δt的处理方式相同，该Δtp使用控制逻辑中的步进数进行处理，Δtp处理为步进数。因此，Δtp被控制周期除从而转化为Np。其他步骤与第一实施例所述的相同。

也就是说，车辆可以稳定行驶的极限转弯状态变量常常表示这样一个值，该值对应于在车辆在笔直道路上行驶时的无穷值，例如极限转弯车速。当利用这样一个极限转弯状态变量估计在Δt后的极限转弯状态变量时，在车辆从直行状态向小转弯状态转变时，这一极限转弯状态变量变化很大，因此，此后的极限转弯状态变量的变化不能如图14所示进行高精度的预测。

在另一方面，使用如优选实施例中所述的倒数，极限转弯状态变量变成从零开始增加的值，如图15所示。通过简单的预测技术，例如线性近似法，可精确预测出在时间Δt后的极限转弯状态变量。此外，由于极限转弯状态变量没有变得无穷大(如果分母为零，就会成为无穷大)，那么当使用限制值时，极限转弯状态变量的梯度就是不连续的。在这方面，可以实现精确的预测。其他的结构、动作和优点与第一实施例所述的那些内容相同。需要注意的是，预压力控制对应于初步制动控制。

日本专利申请No.2004-171547(2004年6月9日在日本提交申请)的整个内容合并在这里作为参照。本发明的范围根据下述权利要求进行限定。

Claims (21)

1.一种用于机动车辆的制动力控制装置，包括：

转弯稳定性控制部分，该控制部分用于：在判定车辆的转弯状态变量超过制动工作阈值时保持车辆稳定转向所需的目标减速度，并根据目标减速度为车辆提供制动力，其中，所述制动工作阈值相对于车辆能够稳定行驶的极限转弯状态变量具有所定的裕度；以及

转弯极限估计部分，该估计部分用于估计在从当前时间开始经历预定的延迟时间后，车辆的转弯状态变量是否超过所述制动工作阈值；

其中，当所述转弯极限估计部分估计出车辆的转弯状态变量从当前时间开始经历了预定的延迟时间后会超过所述制动工作阈值时，所述转弯稳定性控制部分被构造成开始向车辆提供制动力。

2.根据权利要求1所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分根据目标减速度为设置于车辆每个车轮上的制动轮缸提供制动压力从而为车辆提供制动力，其中，所述转弯稳定性控制部分包括初步制动控制部分，在所述转弯极限估计部分估计出车辆的转弯状态变量超过所述制动工作阈值时，该初步制动控制部分直到经历了预定的延迟时间以及直到车辆的实际转弯状态变量被确定超过所述制动工作阈值中的至少一个条件下向每个制动轮缸提供预定的制动压力。

3.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述制动力控制装置还包括极限到达时间估计部分，该部分估计从当前时间开始到车辆的转弯状态变量超过所述制动工作阈值时的到达估计时间(Δtp)，其中，当极限到达时间估计部分判定从初步制动开始起比预定延迟时间更早的时间内车辆的转弯状态变量超过制动阈值时，所述初步制动控制部分放大控制变量以确定所提供的制动压力。

4.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯极限估计部分基于所述转弯状态变量的倒数和所述制动工作阈值的倒数估计从当前时间开始经过预定时间后车辆的转弯状态变量是否超过所述制动工作阈值。

5.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，在所述初步制动控制部分中的控制压力的最大值具有车辆驾驶员感觉不到减速的量值。

6.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，在所述初步制动控制部分中的控制压力的最大值就是每个车轮制动单元的制动片仅仅与滚轮接触而不传递力的情况下的液体压力。

7.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，当确定车辆驾驶员进行制动操作时，初步制动控制部分停止向车辆提供制动力。

8.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述制动力控制装置还包括另一制动力控制部分，该制动力控制部分用于与车辆驾驶员的制动操作无关地向车辆提供制动力，所述另一制动力控制部分不同于所述转弯稳定性控制部分，当确定了由所述另一制动力控制部分向车辆提供制动力时，所述初步制动控制部分停止向车辆提供制动压力。

9.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，当确定了极限转弯状态变量的变化速度等于或小于预定变化速度时，所述初步制动控制部分停止提供制动压力。

10.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，当确定了车辆转向角的绝对值等于或窄于预定转向角时，所述初步制动控制部分停止提供制动压力。

11.根据权利要求1所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述预定延迟时间随车辆外部气温而变化，随着外部气温降低，所述预定延迟时间延长。

12.根据权利要求1所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括由电源驱动的促动器，所述预定延迟时间随电源而变化，其中随着电源电压降低，预定延迟时间延长。

13.根据权利要求2所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括：基于当前车体速度和当前车体横向加速度计算当前转弯半径的转弯状态检测部分；以及基于根据车辆确定的当前转弯半径和极限车体横向加速度计算极限转弯车速的转弯极限计算部分。

14.根据权利要求13所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括：转向稳定性控制工作确定部分，该部分根据车体速度是否高于制动工作阈值来确定是否应该进行转向稳定性控制，其中，所述制动工作阈值小于极限转弯速度；目标减速度计算部分，当转向稳定性控制工作确定部分确定应该进行所述转向稳定性控制时，目标减速度计算部分根据车体速度、转弯半径和极限转弯半径计算用于转向稳定性控制的目标减速度；经历时间计算部分，该部分判定从所述初步制动控制开始是否已经历了预定时间；最终目标减速度确定部分，当经历时间计算部分确定已经历了预定时间时，所述最终目标减速度判定部分通过判定所述转向稳定性控制的目标减速度和所述初步制动控制的目标减速度中大于另一个的那个而确定最终减速度。

15.根据权利要求14所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括：判断所述初步制动控制是否工作的初步制动控制工作确定部分；设定预定延迟时间的延迟时间计算部分，当所述初步制动控制工作确定部分确定所述初步制动控制未工作时，该延迟时间是足以使制动液填充每个制动轮缸并使制动轮缸的液体压力无延迟地上升的时间；制动工作阈值计算部分，该部分根据所述制动工作阈值、与所述预定时间延迟相乘的制动工作阈值的时间微分计算预定延迟时间后的制动工作阈值；以及实际车速计算部分，该部分根据当前车速、当前车速的时间微分和预定延迟时间计算经历预定延迟时间后的实际车速。

16.根据权利要求15所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括：极限转弯估计部分，该部分根据在预定时间后车速是否超过制动工作阈值而确定初步制动控制是否应该工作；目标减速度计算部分，当极限转弯估计部分确定：在经历预定延迟时间后的车速超过所述制动工作阈值时所述初步制动控制应该动作的情况下，所述目标减速度计算部分将所述初步制动控制的目标减速度设为初始值。

17.根据权利要求16所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分包括：极限到达时间估计部分，当所述初步制动控制工作确定部分确定了所述初步制动控制正在工作时，所述极限到达时间估计部分根据所述制动工作阈值的时间变化率和所述实际车速的时间变化率可预计地计算从预测到转弯稳定性控制工作的当前时间开始的到达估计时间(Δtp)。

18.根据权利要求17所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分还包括：将Np和Nc进行比较的第一比较部分，其中所述Np是所述到达估计时间(Δtp)被控制周期除的值，Nc是所述预定延迟时间(Δt)被控制周期除的值；以及目标减速度校正部分，当所述第一比较部分的比较结果为Np＜Nc时该部分根据一个控制周期先前的目标减速度以及所述到达估计时间和预定延迟时间之间的差值，对所述初步制动控制的目标减速度进行放大以校正。

19.根据权利要求18所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分还包括：第二比较部分，该部分确定所述初步制动控制的目标减速度是否超过限制值，当所述第二比较部分的比较结果未所述初步制动控制的目标减速度小于限制值时，所述目标减速度度即变为限制值，该限制值对应于估计机动车辆驾驶员不会感受到减速的最大减速度。

20.根据权利要求19所述的用于机动车辆的制动力控制装置，其中，所述转弯稳定性控制部分还包括：预定时间经历确定部分，该部分确定当所述初步制动控制开始时是否经历了预定的延迟时间；液体压力确定部分，当所述预定时间经历确定部分确定还没有经历所述预定延迟时间(Δt)时，所述液体压力确定部分确定由所述初步制动控制产生的制动轮缸内的液体压力是否大于设定值，所述设定值每个车轮制动单元的制动片仅仅与转毂接触而不传递力时所施加的液体压力；复位部分，当液体压力确定部分确定每个制动轮缸的液体压力都大于设定值时，所述复位部分将所述初步制动控制的目标减速度复位为初始压力，其中，当液体压力确定部分和复位部分执行后，控制被转移至最终目标减速度确定部分。

21.一种用于机动车辆的制动力控制方法，包括：

计算保持车辆稳定转弯所需的目标减速度，并在确定出车辆的转弯状态变量超过制动工作阈值时根据该目标减速度提供制动力，其中所述制动工作阈值相对于车辆能够稳定行驶的极限转弯状态变量具有一个裕度；

估计出在从当前时间开始经历了预定的延迟时间后，车辆的转弯状态变量是否超过所述制动工作阈值；以及

当估计出在从当前时间开始经历了预定的延迟时间后车辆的转弯状态变量超过制动工作阈值时，开始向车辆提供制动力。

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