CN106379314A - 维持车辆稳定的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及维持车辆稳定的方法和系统。所述方法包括：启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。本发明能够在有轮速传感器信号失效的情况下，保证车辆有效制动并维持车辆稳定。

Description

维持车辆稳定的方法和系统

技术领域

本发明涉及行车控制技术领域，特别是涉及维持车辆稳定的方法和维持车辆稳定的系统。

背景技术

车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)，是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。ESP系统由电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、轮速传感器(监测各个车轮的速度转动)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。ESP的常用功能包括制动防抱死功能(antilock brake system，简称ABS)和主动增压功能。

其中，ABS功能的原理为：车辆进行制动时，ESP的四个轮速传感器收集车辆四轮的轮速，在电子控制单元ECU可计算出四轮各滑移率，通过车辆稳定性系统的液压管路，减小滑移率过高轮制动力，以确保驾驶安全；然而在有一个或者几个轮速传感器失效情况下，由于无法获知轮速失效的车轮是否滑移率过大，也无法获知是否需要泄压等，故通常会自动关闭ABS功能。

其中，主动增压功能的原理为，通过电机抽取制动液方式，对四轮实施主动增压功能，即分别对四轮分配适当制动力，以使车辆在减速时维持自身稳定性。然而，在存在有一个或者几个轮速传感器信号失效的情况下，由于ABS功能关闭，无法判断是否制动力过大造成滑移率过高，因此通常ESP的主动增压功能也会关闭，无法对四轮同时提供减速能力。此外，若只能对轮速传感器有效的车轮做制动，无法对轮速传感器失效的车轮做制动，容易产生车辆侧向加速度，可能造成更大风险。

发明内容

基于此，本发明实施例提供了维持车辆稳定的方法和系统，能够在有轮速传感器信号失效的情况下，保证车辆有效制动并维持车辆稳定性。

本发明一方面提供维持车辆稳定的方法，包括：

启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

本发明另一方面提供一种维持车辆稳定的系统，包括：

制动控制模块，用于启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

指令生成模块，用于监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

指令发送模块，用于将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

上述技术方案，在启动电子稳定系统之后，若有轮速传感器信号失效，则在通过主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动之后，还需监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力。通过上述方案，即使在一个或者几个轮速传感器信号失效的情况下，也能对车辆进行有效制动，同时还能借助电动助力转向系统输出相应的转向助力，以纠正车辆在制动过程中出现的跑偏，有效保障车辆的稳定性，提高安全性和舒适性。

附图说明

图1为一实施例的本发明方案的硬件环境示意图；

图2为一实施例的维持车辆稳定的方法的示意性流程图；

图3为一实施例的维持车辆稳定的系统的示意性结构图；

图4为另一实施例的维持车辆稳定的系统的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为实现本发明实施例维持车辆稳定的方法的硬件环境示意图。实现本发明实施例的维持车辆稳定的方法的硬件环境为这样的车辆：至少设置有电子稳定系统ESP和电动助力转向系统(Electric Power Steering，缩写EPS)，所述电子稳定系统与电动助力转向系统通过总线连接。其中，所述电子稳定系统包括电子控制单元ECU以及与车辆各个车轮对应的轮速传感器，ECU可根据各个轮速传感器采集到轮速，分别为各车轮分配对应的制动力；还可计算出四轮各自的滑移率，通过车辆稳定性系统的液压管路，减小滑移率过高的车轮的制动力，以确保驾驶安全；所述电动助力转向系统是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，其能兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性，通常情况下，随着车速的升高，所述电动助力转向系统提供逐渐减小的转向助力，以实现高速时的转向稳定性。所述电子稳定系统还包括有存储介质，所述存储介质中至少存储有数据库以及一种维持车辆稳定的系统，该系统可用于实现本发明实施例的维持车辆稳定的方法。具有上述硬件结构的车辆，可为四轮的车辆，也可以是其他轮数的车辆，不同位置的车轮分别对应不同的轮速传感器，且各个轮速传感器均与ECU信号连接。

结合图1及上述对硬件环境的说明，以下对维持车辆稳定的方法的实施例进行说明。

图2为一实施例的维持车辆稳定的方法的示意性流程图；如图2所示，本实施例中的维持车辆稳定的方法包括步骤：

S11，启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

本实施例中，若接收到驾驶员制动踏板踩下的制动操作指令，则自动启动电子稳定系统。电子稳定系统启动后将获取各个车轮对应的轮速传感器信号，根据获取到的轮速传感器信号通过主动增压功能分别为各个车轮分配相应的制动力。具体的，若全部车轮的轮速传感器信号均有效，则电子稳定系统可通过主动增压功能分别为每个车轮分配相应的制动力，并且在制动过程中遇到车轮附着系数不均衡造成偏航时，还可通过ABS功能保证制动过程稳定，但无法进行偏航纠正，对此本实施例通过下述步骤借助EPS对偏航纠正。若其中一个或者几个车轮的轮速传感器信号失效，可输出提示信息提示驾驶员，但并不会自动关闭ESP的主动增压功能，因此ESP依然能够对轮速传感器信号有效的车轮进行制动，只是不会为信号失效的车轮分配制动力。

本实施例中，可预先设置与电子稳定系统关联的若干轮速传感器，所述电子稳定系统在获取与之关联的轮速传感器信号之后，还将判断是否有轮速传感器信号失效。在一优选实施方式，判断是否有轮速传感器信号失效的方式包括：没有获取到相应的轮速传感器信号，若是，则确定对应的轮速传感器信号失效；此外，还可检测获取到的轮速传感器信号是否有明显异常，如果有异常，也认为对应的轮速传感器信号失效。例如预先设定一个信号范围，若获取到的轮速传感器信号超出所述范围，则认为所述轮速传感器信号异常，也视为有轮速传感器信号失效。进一步保证了因轮速传感器的故障导致的稳定性问题。

S12，监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

当有一个或者几个车轮(至少一个轮速传感器信号有效)的轮速传感器信号失效时，由于电子稳定系统仅为轮速传感器信号有效的车轮分配制动力，因此车辆很容易跑偏。以汽车的左前轮轮速失效为例：左前轮轮速失效时，电子稳定系统对其余三个车轮进行制动，不对左前轮进行制动，因此相对于驾驶员的意图驾驶方向，汽车将产生向右的偏航，甚至出现侧翻等事故。有鉴于此，本实施例还根据车辆偏航的情况，计算出纠正该偏航所需的助力的方向和大小，进而可得到相应的转向控制指令。

S13，将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

在一优选实施方式中，在步骤S11之前，可以预先为关联的各个轮速传感器分配对应的标识，所述电子稳定系统在获取轮速传感器信号之后，则可根据所述标识判断是否有轮速传感器的信号失效，还可由此得知失效信号所对应的车轮位置。

在一优选实施方式中，在步骤S12中，可检测车辆的目标偏航角和实际偏航角；计算所述实际偏航角与所述目标偏航角的偏航角度差，根据所述偏航角度差得到对应的转向控制指令。其中，可实时获取车辆的方向盘转角，根据方向盘转角确定车辆的目标偏航角，表示驾驶员的意图驾驶方向；可实时获取车辆的横摆角速度，通过横摆角速度确定车辆的实际偏航角，表示车辆的实际行驶方向。对应的，根据所述偏航角度差得到转向助力的方向和大小，由所述转向助力的方向和大小得到对应的转向控制指令。

其中，横摆角速度是指汽车绕垂直轴的偏转，该偏转的大小代表汽车的稳定程度，如果偏转角速度达到一个阈值，表明汽车正在发生测滑或者甩尾等危险工况。横摆角速度可通过预设的横摆角速度传感器(例如陀螺仪)获取，当然，也可以根据实际情况，由轮速、横向加速度、纵向加速度等信号合成得到。在另一优选实施方式，还可仅当横摆角速度大于等于设定阈值时，才根据所述横摆角速度确定车辆的实际偏航角。

在一优选实施方式中，在接收到制动踏板踩下的制动操作指令、激活电子稳定系统之后，还会检测主缸压力和/或轮缸压力的变化情况，根据所述变化情况决定是否启动主动增压功能。由于驾驶员踩下制动踏板时，主缸压力和轮缸压力都将上升，因此可通过检测主缸压力和轮缸压力的变化情况启动主动增压功能。例如：在接收到制动踏板踩下的制动操作指令，启动电子稳定系统之后，检测主缸压力的变化幅度和/或轮缸压力的变化幅度是否达到预定幅度，若是，则启动电子稳定系统的主动增压功能。需要说明的是，所述预定幅度可根据实际情况设定，例如根据不同的车型进行设定。

在一优选实施方式中，上述步骤S11中，通过主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动之后还包括：计算轮速传感器信号有效的各车轮的滑移率，当所述滑移率大于设定阈值时，启动ABS功能减小对应车轮的制动力。以此控制分配给各个车轮的最大制动力，使车轮不被抱死，保证车轮与地面的附着力。

通过上述维持车辆稳定的方法，即使在一个或者几个轮速传感器信号失效的情况下，电子稳定系统也能对车辆进行有效制动，同时还能借助EPS输出相应的转向助力，以纠正车辆在制动过程中出现的跑偏。例如：左前轮轮速失效时，车辆稳定性系统对其余三个车轮进行制动，车辆向右跑偏，则指示EPS提供向左的助力，以使车辆直行，从而有效保障车辆的稳定性，提高安全性和舒适性。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。

基于与上述实施例中的维持车辆稳定的方法相同的思想，本发明还提供维持车辆稳定的系统，该系统可用于执行上述维持车辆稳定的方法。为了便于说明，维持车辆稳定的系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图3为本发明一实施例的维持车辆稳定的系统的示意性结构图；如图3所示，本实施例的维持车辆稳定的系统包括：制动控制模块310、指令生成模块320以及指令发送模块330，各模块详述如下：

所述制动控制模块310，用于启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

所述指令生成模块320，用于监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

所述指令发送模块330，用于将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

在一优选实施方式中，如图4所示，所述指令生成模块320中可包括：偏航检测单元321以及指令生成单元322。

偏航检测单元321，用于检测车辆的目标偏航角，检测车辆的实际偏航角；

指令生成单元322，用于计算所述实际偏航角与所述目标偏航角的偏航角度差，根据所述偏航角度差得到对应的转向控制指令。

在一优选实施方式中，所述偏航检测单元321，具有用于获取车辆的方向盘转角，根据方向盘转角确定车辆的目标偏航角；以及用于获取车辆的横摆角速度，根据横摆角速度确定车辆的实际偏航角。

优选的，所述制动控制模块310还用于对轮速传感器信号有效的车轮进行制动之后，计算轮速传感器信号有效的各车轮的滑移率，当所述滑移率大于设定阈值时，启动ABS功能减小对应车轮的制动力。

通过上述实施例的维持车辆稳定的系统，即使在一个或者几个轮速传感器信号失效的情况下，电子稳定系统也能对车辆进行有效制动，同时还能借助EPS输出相应的转向助力，以纠正车辆在制动过程中出现的跑偏。例如：左前轮轮速失效时，车辆稳定性系统对其余三个车轮进行制动，车辆向右跑偏，则指示EPS提供向左的助力，以使车辆直行，从而有效保障车辆的稳定性，提高安全性和舒适性。

需要说明的是，上述示例的维持车辆稳定的系统的实施方式中，各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

此外，上述示例的维持车辆稳定的系统的实施方式中，各功能模块/单元的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块/单元完成，即将所述维持车辆稳定的系统的内部结构划分成不同的功能模块/单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模/单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块/单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种维持车辆稳定的方法，其特征在于，包括：

启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

2.根据权利要求1所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令包括：

检测车辆的目标偏航角和实际偏航角；

计算所述实际偏航角与所述目标偏航角的偏航角度差，根据所述偏航角度差得到对应的转向控制指令。

3.根据权利要求2所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，检测车辆的目标偏航角包括:

获取车辆的方向盘转角，根据方向盘转角确定车辆的目标偏航角。

4.根据权利要求2所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，检测车辆的实际偏航角包括：

获取车辆的横摆角速度，根据横摆角速度确定车辆的实际偏航角。

5.根据权利要求2所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，根据所述偏航角度差得到对应的转向控制指令包括：

根据偏航角度差得到转向助力的方向和大小，由所述转向助力的方向和大小得到对应的转向控制指令。

6.根据权利要求1所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，启动电子稳定系统的步骤包括：

若接收到制动踏板踩下的制动操作指令，启动电子稳定系统。

7.根据权利要求1至6任一所述的维持车辆稳定的方法，其特征在于，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动的步骤之后，还包括：

计算轮速传感器信号有效的各车轮的滑移率，当所述滑移率大于设定阈值时，启动ABS功能减小对应车轮的制动力。

8.一种维持车辆稳定的系统，其特征在于，包括：

制动控制模块，用于启动电子稳定系统，获取轮速传感器信号，若有轮速传感器信号失效，启动主动增压功能对轮速传感器信号有效的车轮进行制动；

指令生成模块，用于监测车辆的偏航情况，根据所述偏航情况得到对应的转向控制指令；

指令发送模块，用于将所述转向控制指令发送至电动助力转向系统，指示所述电动助力转向系统根据所述转向控制指令输出相应的转向助力，以维持车辆稳定。

9.根据权利要求8所述的维持车辆稳定的系统，其特征在于，所述指令生成模块包括：偏航检测单元以及指令生成单元；

所述偏航检测单元，用于检测车辆的目标偏航角和实际偏航角；

所述指令生成单元，用于计算所述实际偏航角与所述目标偏航角的偏航角度差，根据所述偏航角度差得到对应的转向控制指令。

10.根据权利要求9所述的维持车辆稳定的系统，其特征在于，所述偏航检测单元，用于获取车辆的方向盘转角，根据方向盘转角确定车辆的目标偏航角；以及用于获取车辆的横摆角速度，根据横摆角速度确定车辆的实际偏航角。

11.根据权利要求8所述的维持车辆稳定的系统，其特征在于，所述制动控制模块还用于：

对轮速传感器信号有效的车轮进行制动之后，计算轮速传感器信号有效的各车轮的滑移率，当所述滑移率大于设定阈值时，启动ABS功能减小对应车轮的制动力。