CN1672973A - 用于车辆沿弯道转弯行驶时的行驶稳定性控制装置 - Google Patents

用于车辆沿弯道转弯行驶时的行驶稳定性控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于车辆沿弯道转弯行驶时的行驶稳定性控制装置。该行驶稳定性控制装置能够独立于驾驶员的转向操作而控制转向车轮的转向角，和施加在每个车轮上的驱动/制动力；计算所述车辆的目标转弯行驶控制量；并根据一配分率将所述目标转弯行驶控制量配分成用于转向角控制的第一部分和用于驱动/制动力控制的第二部分，其中所述配分率可根据所述车辆相对于其道路的行驶状况而变化。

Description

用于车辆沿弯道转弯行驶时的行驶稳定性控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的行驶稳定性控制，尤其涉及根据对转向车轮的转向角的控制和对施加在车轮上的驱动/制动力的控制而进行的对车辆行驶稳定性的控制。
背景技术
如本申请的申请人所提出的专利申请日本专利公告2003-175749中所述，为对车辆例如汽车的行驶稳定性进行自动控制，已经提出设计一种车辆的行驶稳定性控制装置，以便可独立于驾驶员的转向操作来修正转向车轮的转向角，并可控制施加在车轮上的驱动/制动力，该控制是如下进行的：计算目标转弯行驶控制量例如车辆的目标横摆力矩；根据一预定配分率(配分比)将目标转弯行驶控制量配分成用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于施加在车轮上的驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量；并基于用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于施加在车轮上的驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量来控制转向车轮的转向角。
在通过控制转向车轮的转向角来控制车辆的转弯行驶稳定性时，可控制车辆的转弯行驶性能以使其不影响施加在车轮上的驱动/制动力。但是，对转向车轮的转向角的控制的响应比通过施加在车轮上的驱动/制动力对行驶稳定性的控制慢，从而不能有效克服车辆的不足转向状况。相反，由施加在车轮上的驱动/制动力控制对行驶稳定性进行的控制的响应比由转向车轮的转向控制对行驶稳定性进行的控制要快，但对车辆所引起的加速或减速会不可避免地影响车辆的平稳行驶。
根据由上述的现有方案所进行的行驶稳定性控制，根据一基于转向装置和驱动/制动力控制装置的响应性和其它特征确定的预定比率将目标转弯行驶控制量配分成用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于施加在车轮上的驱动/制动力的第二目标转弯行驶控制量，以便与只通过转向车轮的转向角控制进行的控制或只通过施加在车轮上的驱动/制动力控制进行的控制相比较，可更合意和更有效地控制车辆的行驶稳定性。
发明内容
然而在根据现有方案的上述行驶稳定性控制装置中，由于将目标转弯行驶控制量根据一预定比率配分成转向控制和驱动/制动力控制，因此会出现这样的情况：在沿弯道转弯行驶期间，尤其是根据道路的弯道状况或车辆在弯道中的横向位置，不能以恰当的比率将目标转弯行驶控制量配分成转向控制和驱动/制动力控制。
考虑到在用于独立于驾驶员的转向操作而可变地修正转向车轮的转向角并控制施加在车轮上的驱动/制动力的行驶控制装置中存在上述问题，本发明的主要目的是提供一种改进的车辆行驶稳定性控制装置，其中可考虑车辆的转弯行驶状况来更合意地确定目标转弯行驶控制量向用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分，以便更恰当而有效地控制车辆的转弯行驶稳定性。
根据本发明，所述主要目的是通过一种用于车辆的行驶稳定性控制装置实现的，所述车辆具有用于独立于驾驶员的转向操作而控制转向车轮的转向角的转向装置，和用于控制施加在每个车轮上的驱动/制动力的驱动/制动力控制装置，所述行驶稳定性控制装置包括计算装置，该计算装置用于计算所述车辆的目标转弯行驶控制量，并根据一配分率将所述目标转弯行驶控制量配分成用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量，以便根据所述第一目标转弯行驶控制量控制所述转向角控制装置，同时根据所述第二目标转弯行驶控制量控制所述驱动/制动力控制装置，其中，所述配分率可根据所述车辆相对于其行驶的道路的行驶状况而变化。
根据这种构造，由于根据所述配分率将所述目标转弯行驶控制量配分成用于转向车轮的转向控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量，其中所述配分率可根据车辆相对于其行驶的道路的行驶状况而可变动地控制，因此可将所述目标转弯行驶控制量恰当地配分成用于转向车轮的转向控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量，以便根据车辆相对于道路的行驶状况恰当而有效地控制所述车辆的转弯行驶。
所述车辆相对于道路的行驶状况为相对于道路弯道的曲率半径的车速、车辆相对于道路的横向位置以及车辆相对于道路的横摆角中的至少一个。
根据这种构造，由于所述车辆相对于道路的行驶状况为相对于道路弯道的曲率半径的车速、车辆相对于道路的横向位置以及车辆相对于道路的横摆角中的至少一个，因此可更恰当地判定所述车辆相对于道路的行驶状况，以便将所述目标转弯行驶控制量恰当地配分成用于转向车轮的转向控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量。
所述配分率可根据所述道路弯道的曲率半径而变化，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率随着所述道路弯道的曲率半径的减小而增大。
根据这种构造，由于可变动地控制用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率使其随着道路弯道的曲率半径的减小而增大，因此当道路弯道的曲率半径较小时，可更多地由驱动/制动力控制来控制车辆的转弯行驶，以便可更确切地控制所述车辆以克服由车辆转弯行驶期间的较高的道路弯曲率产生的离心力所造成的恶劣转弯条件。
所述配分率可根据所述车速而变化，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量随着转弯行驶中的车速的提高而增大。
根据这种构造，由于可根据车速可变动地控制所述配分率从而使用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量随着转弯行驶中的车速的提高而增大，因此车辆的转弯行驶在车速较高时比车速低时更多地由驱动/制动力控制来控制，从而可更确切地控制车辆以克服由车辆转弯行驶期间的较高的车速产生的离心力所造成的恶劣转弯条件。
在这一方面，可为某一曲率半径的道路弯道确定一基准车速，以便可根据车速是否大于所述基准车速来判定转弯行驶中的车速的高低，当车速大于所述基准车速时，可控制所述配分率以增大用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量。
根据这种构造，由于将车速与为某一曲率半径的道路弯道确定的基准车速相比较，并且当车速大于所述基准车速时，控制所述配分率以增大用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量，因此可通过恰当地选择道路弯道的某一曲率半径来控制用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率使其恰当地增大，从而确保车辆沿弯道的稳定转弯行驶。
可通过基于所述车辆相对于道路的横向位置判定所述车辆相对于道路朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度而可变地控制所述配分率，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率随着所述危险度的提高而增大。
根据这种构造，由于基于车辆相对于道路的横向位置来判定车辆相对于道路朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度，使得用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率随着所述危险度的提高而增大，因此可通过高效抑制不足转向状况的驱动/制动力控制来更确切地控制车辆，防止车辆朝转弯行驶的外侧移出道路。
在这一方面，当通过检测道路的车道线而检测到车辆相对于道路的横向位置时，就能确切地检测车辆相对于道路的横向位置。
可通过基于所述车辆相对于道路的横向位置判定所述车辆相对于道路朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度并通过检测车辆相对于道路的横摆角而可变地控制所述配分率，并且当所述危险度低时，所述用于转向车轮的转向控制的第一目标转弯行驶控制量的配分率在所述车辆相对道路的横摆角指向道路弯道内侧时比所述横摆角指向道路弯道外侧时要高。
根据这种构造，在考虑危险度和车辆的横摆角的情况下来配分目标转弯行驶控制量的配分率，以便在车辆与道路弯道横向外侧缘之间具有足够容许限度的情况下，主要根据车辆相对于道路的横摆角来控制用于转向角控制的配分率，同时车辆的行驶路线在车辆指向转弯行驶的内侧时比在它指向转弯行驶的外侧时更多地由转向控制来控制，从而可合意地控制车辆相对于道路的弯曲方向的横摆方向。
所述计算装置还计算目标转弯行驶状况，并基于所述目标转弯行驶状况同与之相应的实际转弯行驶状况之间的偏差计算作为所述目标转弯行驶控制量的所述车辆的目标横摆力矩。
根据这种构造，由于基于目标转弯行驶状况与实际检测到的转弯行驶状况之间的偏差来计算车辆的目标横摆力矩，因此可通过调节车辆的横摆力矩以消除车辆的目标转弯行驶状况与实际转弯行驶状况之间的偏差来更合意地控制车辆的转弯行驶使其符合目标转弯行驶状况。
所述装置可构造成能对车辆前方摄像，并分析所拍摄的图像以检测道路弯道的曲率半径、车辆相对于道路的横向位置和基于所检测到的车道线的车辆相对于道路的横摆角。
所述装置可构造成在未检测到车道线时，将目标转弯行驶控制量主要配分给驱动/制动力控制。
所述装置可构造成将基准车速作为用于车辆稳定转弯行驶的基准横向加速度与道路弯道的曲率半径的乘积的平方根来计算。
所述装置可构造成在车速高于基准车速时，将目标转弯行驶控制量主要配分给驱动/制动力控制。
所述装置可构造成在危险度不小于一预定值时，将目标转弯行驶控制量主要配分给驱动/制动力控制。
所述装置可构造成在车辆的目标横摆力矩为用于减少车辆滑移状况的目标横摆力矩时，将目标转弯行驶控制量主要配分给驱动/制动力控制。
所述装置可构造成根据所述危险度可变动地控制用于驱动/制动力控制的目标转弯行驶控制量的配分率，使得驱动/制动力控制随着危险度指示车辆朝道路弯道的内侧的更大的横向位移而增大。
附图说明
在附图中：
图1是示出根据本发明的车辆稳定性控制装置的一实施例的示意图，其中所述车辆装备有可用作自动转向装置的半线控转向(semi-steer-by-wire)型转向角可变装置；
图2是根据图1所示实施例的用于左前轮和右前轮的转向角控制程序的流程图；
图3是示出基于目标横摆力矩Mt的用于转向角控制的配分率ωs1的特性的曲线图；
图4是示出基于车辆相对于道路的横向位移的危险度D的用于转向角控制的配分率ωs2的特性的曲线图；
图5是示出基于车辆的横摆角φ的用于转向角控制的配分率ωs3的特性的曲线图；
图6是示出车辆沿弯道的转弯行驶状况的俯视图；
图7是示出基于车速V的用于转向角控制的配分率ωso的特性的曲线图；
图8A-8D是示出车辆相对于道路的各种行驶状况的俯视图，其中图8A示出车辆在朝转弯行驶的外侧横向位移的同时朝转弯行驶的内侧行驶；图8B示出车辆在朝转弯行驶的外侧横向位移的同时朝转弯行驶的外侧行驶；图8C示出车辆在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的内侧行驶；以及图8D示出车辆在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的外侧行驶。
具体实施方式
下面结合本发明的优选实施例详细说明本发明。
参见图1，图1以本发明实施例的形式示意性地示出根据本发明的车辆行驶稳定性控制装置，其中本发明应用于装备有用作自动转向装置的转向角修正(改变)装置的车辆，10FL和10FR为用作车辆12的转向车轮的左前轮和右前轮，10RL和10RR为其左后轮和右后轮。左前转向车轮10FL和右前转向车轮10FR响应转向盘14的转向操作进行转向，该转向操作由驾驶员经由齿条齿轮式动力转向装置16、齿条18和横拉杆20L、20R来进行。
转向盘14经由上部转向(管柱)轴22、转向角可变装置24、下部转向(管柱)轴26和万向节28与动力转向装置16的齿轮轴30传动地相连接。在所示实施例中，转向角可变装置24包括辅助转向驱动电动机32，该辅助转向驱动电动机32在壳体24A一侧与上部转向轴22的下端相连接，并在转子24B一侧与下部转向轴26的上端相连接。
因此，转向角可变装置24不仅用作通过相对于上部转向轴22可转动地驱动下部转向轴26来改变左前转向车轮10FL和右前转向车轮10FR的转向角与转向盘14的转动角之比的转向器传动比可变装置，还用作使左前轮10FL和右前轮10FR自动转向以便通过电子控制装置34进行自动稳定性控制的自动转向装置。
转向角可变装置24通过电动机32驱动下部转向轴26使其相对于上部转向轴22转动，以便正常地控制转向器传动比从而获得预定转向性能，同时在进行稳定性控制时，转向角可变装置24通过电动机32的转动而自动地修正左前轮10FL和右前轮10FR的转向角，使得下部转向轴26的转向转动相对于上部转向轴22的转向转动发生变化。
当转向角可变装置24失灵从而下部转向轴26不能相对于上部转向轴22转动时，在图1中未示出的锁定装置开始工作，由此机械锁定壳体24A与转子24B之间的相对转动，使得下部转向轴26不再相对于上部转向轴22转动。
动力转向装置16可为任何常规类型，例如油压动力转向装置或电动动力转向装置。但是，更优选的是动力转向装置16为具有滚珠丝杠运动转换机构的电动动力转向装置，用以将电动机的转动转换成齿条18的线性运动，从而减小从前转向车轮传递到转向盘14的反作用转矩。
通过经由油压回路38控制轮缸40FL、40FR、40RL和40RR中的压力Pi(i＝fl、fr、rl和rr)控制各个车轮的制动力。尽管图中未示出，油压回路38包括贮油器、油泵和其它各种阀等，其中各轮缸内的压力通常由随着驾驶员踏下制动器踏板42而压缩的主缸44来控制，但是它们也可如后面所详细说明的根据需要由电子控制装置34来控制。
根据所示实施例，上部转向轴22上装有用于检测作为转向角θ的上部转向轴的转动角的转向角传感器50，此外，转向角可变装置24的壳体24A与转子24B之间设有用于检测上部转向轴22与下部转向轴26之间的相对转动角θre的转动角传感器52。这些传感器的输出被提供给电子控制装置34。可用用于检测下部转向轴26的转动角θs的传感器取代转动角传感器52，从而可用偏差θs-θ得出相对转动角θre。
电子控制装置3还接收由车速传感器54检测的指示车速V的信号、由横摆率传感器56检测的指示横摆率γ的信号、由压力传感器58FL-58RR检测的指示各个车轮的制动压力Pi的信号、由压力传感器60检测的指示主缸压力Pm的信号以及由CCD摄像机62拍摄的指示车辆前方的图像信息的信号。
尽管图1中未详细示出，电子控制装置34具有用于控制转向角可变装置24的转向控制部、用于控制各个车轮的制动力的制动力控制部和用于控制车辆稳定性的稳定性控制部，各控制部设有配备有CPU、ROM、RAM、输入/输出端口和与这些部件互连的双向公用总线的微计算机。当车辆向左转弯时，转向角传感器50、转动角传感器52和横摆率传感器56所检测的转向角θ、相对转动角θre和横摆率γ为正值。
电子控制装置34基于指示驾驶员的转向操作的转向角θ、相对转动角θre和转向器传动比Rg计算左前轮和右前轮的实际转向角δa，并基于实际转向角δa和车速V计算车辆的目标横摆率γt。此外，电子控制装置34计算目标横摆率γt与由横摆率传感器56检测的实际横摆率γ之间的偏差Δγ，然后据此计算用于减小横摆率偏差Δγ的幅度的目标横摆力矩Mt。
此外，电子控制装置34计算指示例如如图6所示的道路弯道100的弯曲程度的曲率半径R，然后计算在设有车道线时车辆相对于中心线104的横向位移Y，然后计算车辆12相对于中心线104的横摆角φ。然后电子控制装置34基于道路弯道的曲率半径R、横向位移Y和横摆角φ计算用于转向角控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωs和用于驱动/制动力控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωb，然后将目标横摆力矩Mt配分成用于转向角控制的第一目标横摆力矩Mts(＝ωs·Mt)和用于驱动/制动力控制的第二目标横摆力矩Mtb(＝ωb·Mt)。
此外，电子控制装置34计算用于左前轮和右前轮的目标转向角偏差Δδt以得出目标横摆力矩Mts，然后控制转向角可变装置24使得左前轮10FL和右前轮10FR的转向角变为作为实际转向角δa与目标转向角偏差Δδt的总和的目标转向角δt，然后计算各个轮缸的目标制动压力Pti以得出目标横摆力矩Mtb，并且然后控制各个轮缸的制动压力Pi以使其变为目标制动压力Pti，从而减小横摆率偏差Δγ。
下面结合图2的流程图说明所示实施例的通过由电子控制装置34执行的左前轮和右前轮的转向控制而进行的车辆稳定性控制。通过闭合图中未示出的点火开关开始根据图2流程图的控制，并以预定时间间隔反复进行该控制。
首先在步骤10中读取指示转向角θs和其它参数的信号。然后在步骤20中通过本领域公知的图像分析处理来处理由CCD摄像机拍摄的前方图像，以便判定是否检测到车道线例如图6所示的中心线104和路侧车道线106。如回答为是，则控制进入到步骤30，而如果回答为否，则控制进入到步骤70。
在步骤30中，基于通过上述图像分析处理得到的道路100的信息，估计(推定)道路100的直至车辆12从当前位置108经基准时间Te将到达的位置110的形状，然后基于所估计的道路100的形状计算道路弯路的曲率半径R，以显示道路100在位置108与110之间的弯度程度。
在步骤40中，设定可供车辆稳定转弯行驶的车辆的基准横向加速度为Gyo(正常数)，则可根据下列公式1来计算车辆转弯行驶期间的基准车速Vr。
Vr＝(Gyo·R)1/2                  ......(1)
在步骤50红，基于转向角θ和转向器传动比Rg计算左前轮和右前轮的转向角δf(＝θ/Rg)，然后将车轮基数设定为H并将稳定性系数设定为Kh，根据公式2基于车速V和转向角δf计算基准横摆率γe，然后根据公式3计算车辆的目标横摆率γt，其中T为时间常数，s为拉普拉斯算子。可结合车辆的横向加速度Gy来计算基准横摆率γe以将动态横摆率考虑在内。
γe＝V×δf/(1+KhV2)H           ......(2)
γt＝γe/(1+Ts)                  ......(3)
然后计算横摆率偏差Δγ作为车辆的目标横摆率γt与实际横摆率γ之间的偏差。然后根据本领域公知的方式计算目标横摆力矩Mt作为目标转弯行驶控制量，用以减小横摆率偏差Δγ的幅度。
在步骤60中，判定车速V是否大于基准车速Vr。如回答为是，则控制进入到步骤80，如回答为否，则控制进入到步骤70，其中将用于转向角控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωs设定为0，而将用于制动力控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωb设定为1。
在步骤80中，参考例如图3所示的曲线图基于目标横摆力矩Mt来计算用于转向角控制的配分率ωs1。如从图3可理解的，当目标横摆力矩Mt为用于抑制不足转向的横摆力矩时，将配分率ωs1设定为0，当目标横摆力矩Mt为用于抑制过度转向的横摆力矩时，将配分率ωs1设定为随着目标横摆力矩Mt的增大而减小。但是，为避免当行驶状况在不足转向状况与过度转向状况之间变化时目标横摆力矩Mt急剧变化，应设计成：配分率ωs1在不足转向状况与过度转向状况的边界附近和越过该边界时逐渐增大。
在步骤90中，计算车辆相对于中心线104的横向位移Y(从中心线朝转弯行驶的外侧为正)，然后根据公式4基于横向位移Y、道路的宽度Wr和车辆12的宽度Wv来计算车辆12的横向位移的危险度D。危险度D的意思是：在假设道路中心线的两侧可暂时供车辆行驶，当危险度D接近0时，车辆相对于道路100朝道路两侧的横向位移具有最大容许限度；而当危险度D接近1时，车辆较易于朝转弯行驶的外侧驶出道路；当危险度D接近-1时，车辆较易于朝转弯行驶的内侧驶出道路。
D＝2Y/(Wr-Wv)            ......4)
在步骤100中，参考例如图4所示的曲线图基于危险度D来计算配分率ωs2。如从图4可理解的，当危险度D为正值时，配分率ωs2随着危险度D接近1而减小；而当危险度D为负值时，配分率ωs2保持不变。
在步骤110中，判定危险度D是否不大于一基准值Do(大于-1的负常数)，即判定车辆12朝转弯行驶的外侧的位移的容许限度是否大。如回答为是，则控制进入到步骤120。
在步骤120中，计算车辆12相对于道路100的中心线104的横摆角φ。然后在步骤130中参考例如图5所示的曲线图基于横摆角φ计算配分率ωs3。如从图5可理解的，配分率ωs3随着横摆角φ朝转弯行驶的内侧变大而增大。
如(在步骤S110中)回答为否，则控制进入到步骤140，其中将基于横摆角φ的用于转向角控制的配分率ωs3设定为1。
在步骤150中，计算作为配分率ωs1、ωs2和ωs3的乘积的用于转向角控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωs。然后在步骤160中，通过1-ωs计算用于制动力控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωb。
在步骤170中，计算作为配分率ωs与目标横摆力矩Mt的乘积的用于转向控制的目标横摆力矩Mt的配分量(目标横摆力矩)Mts，然后计算作为用于转向角控制的目标横摆力矩Mts的函数的前轮的目标转向角偏差Δδt。然后在步骤180中操纵转向角可变装置24，以便使左前轮和右前轮转向而获得目标转向角偏差Δδt。
在步骤190中，计算作为ωb与Mt的乘积的用于制动力控制的目标横摆力矩的配分量(目标横摆力矩)Mtb，然后计算作为Mtb和主缸压力Pm的函数的各个车轮的目标制动压力Pti(i＝fl、fr、rl和rr)。然后在步骤200中，操纵油压回路38以将各个车轮的制动压力Pi控制成目标制动压力Pti。
因此，根据所示实施例，当检测到道路100的中心线104和路侧车道线106从而步骤20的答案为是时，则在步骤30中，计算道路100的从当前位置108延伸至车辆12在基准时间Te后将到达的位置110的弯道100的曲率半径R，然后在步骤40中基于道路弯道的曲率半径R计算车辆可稳定转弯行驶的基准车速Vr，并在步骤50中计算车辆可稳定转弯行驶的目标横摆力矩Mt。
当车速V大于基准车速Vr时，步骤60的回答变为否，并且在这种情况下，在步骤70中将用于转向角控制的配分率ωs设定为0，将用于制动力控制的配分率ωb设定为1，使得所有目标横摆力矩Mt被配分成用于制动力控制的目标横摆力矩Mtb，从而可通过将各个车轮的制动压力Pi控制为目标制动压力Pti而获得目标横摆力矩Mt。因此，在这种情况下，可通过根据各个车轮的制动力控制将车辆的横摆力矩M控制为目标横摆力矩Mt来确保车辆稳定转弯行驶，而不依赖于通过转向角可变装置24对左前轮和右前轮进行的转向控制。
相反，当车速V不大于基准车速Vr时，步骤60的回答为是时，则在步骤80-150中进行计算以获得基于目标横摆力矩Mt的用于转向角控制的配分率ωs1、基于与车辆相对于道路的横向位移有关的危险度D的配分率ωs2和基于车辆相对于道路的横摆角的配分率ωs3，然后通过ωs1、ωs2和ωs3的乘积ωs配分用于转向角控制的目标横摆力矩Mt，而通过目标横摆力矩的配分率ωb＝1-ωs来执行制动力控制。
因此，在这种情况下，根据由目标横摆力矩Mt的幅度、车辆相对于道路的横向位移的危险度D和车辆的横摆角φ反映的不足转向状况和过度转向状况之间的差别使得目标横摆力矩Mt最优化地配分为用于转向角控制的目标横摆力矩Mts和用于制动力控制的目标横摆力矩Mtb，从而可恰当而有效地根据车辆相对于道路的行驶状况来控制车辆的行驶。
特别是，由于当目标横摆力矩M为抑制不足转向横摆力矩时将基于目标横摆力矩Mt的用于转向角控制的配分率ωs1设定为0，因此避免了在车辆处于转向动作不能提高前轮的横向力的不足转向的情况下无益地将目标横摆力矩Mt过多地配分给用于转向角控制的目标横摆力矩Mts，而在过度转向抑制区中使基于目标横摆力矩Mt的用于转向角控制的配分率ωs1随着目标横摆力矩Mt的增大而逐渐减小，从而在这种高度过度转向状况中不会过分进行转向控制，此时将大部分目标横摆力矩Mt配分给制动力控制，从而有效抑制车辆的过度转向状况。
此外，由于基于车辆相对于道路的横向位移的危险度D的配分率ωs2随着处在正值的危险度D接近1而减小，而当危险度D为负值时所述配分率ωs2设定为恒定值，因此当车辆较易于朝转弯行驶的外侧驶出道路时将较多部分的目标横摆力矩Mt配分给制动力控制，而当车辆不易于朝转弯行驶的外侧驶出道路时将较少部分的目标横摆力矩Mt配分给制动力控制，从而将车辆转弯稳定性控制的减速控制在必要的最小值，而当车辆较易于朝转弯行驶的外侧驶出道路时，通过将较大部分的目标横摆力矩Mt配分给制动力控制来确切地抑制车辆朝转弯行驶的外侧驶出道路。
此外，由于在车辆相对于道路的横向位移的危险度D小于基准值Do的情况下控制配分率ωs3，以使其基于车辆的横摆角φ并随着车辆横摆角φ朝转弯行驶的内侧增大而变大，因此车辆打转的倾向通过在减小制动力控制的同时的转向角控制而抑制，而车辆向外滑动的倾向通过制动力控制而有效抑制。
图8A-8D示出车辆12沿弯道100转弯行驶的四种示例，其中图8A示出车辆在朝转弯行驶的外侧横向位移的同时朝转弯行驶的内侧行驶；图8B示出车辆在朝转弯行驶的外侧横向位移的同时朝转弯行驶的外侧行驶；图8C示出车辆在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的内侧行驶；以及图8D示出车辆在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的外侧行驶。当车辆如图8A和8B所示在朝转弯行驶的外侧横向位移的同时行驶时，由于无论车辆朝转弯行驶的内侧还是朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度D都大，因此配分率ωs2取小值，从而将目标横摆力矩Mt更多地配分给用于制动力控制的目标横摆力矩Mtb，目标横摆力矩Mt主要由制动力控制获得。
当车辆如图8C所示在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的内侧行驶时，危险度D低而横摆角φ为很大的正值，使得配分率ωs2和ωs3都较大，由此目标横摆力矩Mt主要配分给用于转向角控制的目标横摆力矩Mts，而目标横摆力矩Mt主要由左前轮和右前轮的转向角控制获得。
当车辆如图8D所示在朝转弯行驶的内侧横向位移的同时朝转弯行驶的外侧行驶时，危险度D小而横摆角φ为很大的负值，使得配分率ωs2较大而ωs3较小，由此目标横摆力矩Mt主要配分给用于制动力控制的目标横摆力矩Mtb，而目标横摆力矩Mt主要由制动力控制获得。
尽管以上结合具体实施例详细说明了本发明，但本领域普通技术人员显然可在本发明范围内进行各种变型。
例如，尽管在所示实施例中将转向角可变装置24构造成使下部转向轴26相对于上部转向轴24转动以使左前轮10FL和右前轮10FR自动转向，但也可将这种转向角可变装置构造成伸缩型以用于改变横拉杆20L和20R的长度，或构造成线控转向型或本领域公知的任何其它类型的转向机构。此外，当车辆为后轮转向时，可将转向角可变装置结合在后转向系统中。
此外，可在步骤70或150或这两个步骤之后进行低通滤波处理。
此外，尽管在所示实施例中，当在步骤20中判定未检测到车道线时，在步骤70中将用于转向角控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωs设定为0，将用于制动力控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωb设定为1，但也可将该控制修正为，当在步骤20中判定未检测到车道线时，将目标横摆力矩Mt根据一较适中的比率而不是极端的0和1配分成用于转向角控制的目标横摆力矩Mts和用于制动力控制的目标横摆力矩Mtb。
此外，尽管在所示实施例中，当在步骤60中判定车速V不小于基准车速Vr时，在步骤70中将用于转向角控制的目标横摆力矩的配分率ωs设定为0，将用于制动力控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωb设定为1，但也可将该控制修正为：使例如图7所示的根据车速的配分率ωso随着车速V大于基准车速Vr而变小，并将用于转向角控制的目标横摆力矩Mt的配分率ωs计算为ωso、ωs1、ωs2和ωs3的乘积。
此外，尽管在所示实施例中，使左前轮和右前轮转向以获得用于转向角控制的目标横摆力矩Mts，但是该控制也可以为：基于车速V计算用于获得要求转向性能的转向器传动比Rg，然后基于指示驾驶员转向操作的转向角θ和转向器传动比Rg来计算暂定目标转向角δst，以便可正常地控制左前轮和右前轮的转向角以使其等于暂定目标转向角δst，而在进行转向修正控制时，控制左前轮和右前轮的转向角使其等于暂定目标转向角δst与转向角偏差的总和以用于获得目标横摆力矩Mts。
此外，尽管在所示实施例中只控制各个车轮的制动力，但当车轮由内置电动机进行驱动时，可控制各个车轮的制动力和驱动力。

Claims (9)

1、一种用于车辆的行驶稳定性控制装置，所述车辆具有用于独立于驾驶员的转向操作而控制转向车轮的转向角的转向装置，和用于控制施加在每个车轮上的驱动/制动力的驱动/制动力控制装置，所述行驶稳定性控制装置包括计算装置，该计算装置用于计算所述车辆的目标转弯行驶控制量，并根据一配分率将所述目标转弯行驶控制量配分成用于转向车轮的转向角控制的第一目标转弯行驶控制量和用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量，以便根据所述第一目标转弯行驶控制量控制所述转向角控制装置，同时根据所述第二目标转弯行驶控制量控制所述驱动/制动力控制装置，其中，所述配分率可根据所述车辆相对于其行驶的道路的行驶状况而变化。
2、根据权利要求1所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，所述车辆相对于道路的行驶状况为相对于道路弯道的曲率半径的车速、车辆相对于道路的横向位置以及车辆相对于道路的横摆角中的至少一个。
3、根据权利要求2所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，所述配分率可根据所述道路弯道的曲率半径而变化，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率随着所述道路弯道的曲率半径的减小而增大。
4、根据权利要求2或3所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，所述配分率可根据所述车速而变化，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量随着转弯行驶中的车速的提高而增大。
5、根据权利要求4所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，将所述转弯行驶中的车速与为某一曲率半径的道路弯道确定的基准车速相比较，当所述车速比所述基准车速高时，控制所述配分率以提高所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量。
6、根据权利要求2-5中任一项所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，通过基于所述车辆相对于道路的横向位置判定所述车辆相对于道路朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度而可变地控制所述配分率，使得所述用于驱动/制动力控制的第二目标转弯行驶控制量的配分率随着所述危险度的提高而增大。
7、根据权利要求6所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，通过检测所述道路的车道线而检测所述车辆相对于道路的横向位置。
8、根据权利要求2-7中任一项所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，通过基于所述车辆相对于道路的横向位置判定所述车辆相对于道路朝转弯行驶的外侧的横向位移的危险度并通过检测车辆相对于道路的横摆角而可变地控制所述配分率，并且当所述危险度低时，所述用于转向车轮的转向控制的第一目标转弯行驶控制量的配分率在所述车辆相对道路的横摆角指向道路弯道内侧时比所述横摆角指向道路弯道外侧时要高。
9、根据权利要求1-8中任一项所述的行驶稳定性控制装置，其特征在于，所述计算装置还计算目标转弯行驶状况，并基于所述目标转弯行驶状况同与之相应的实际转弯行驶状况之间的偏差计算作为所述目标转弯行驶控制量的所述车辆的目标横摆力矩。
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