CN1962326A - 用于车辆的减速控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种减速控制装置和用于控制车辆减速的方法，其中控制器可用于设定基于车辆转弯半径和横向加速度极限值计算的目标车速。控制器还可用于：当车辆沿检测的弯道行驶时，基于实际车速和目标车速执行车辆减速并校正所用的减速。可以通过例如校正横向加速度极限值来执行校正减速。

Description

用于车辆的减速控制器

技术领域

本发明涉及用于车辆的减速控制器，该控制器用于例如车辆在弯道行驶时的减速控制。

背景技术

用于车辆的减速控制器已经是公知的，例如，在日本公开专利申请No.平10[1998]-278762中，基于车辆的给定转弯条件以及根据路面摩擦系数预设的横向加速度的容许水平计算转弯的安全车速。如果车辆将要超过安全车速，为了防止高速旋转、漂移和过度转弯，自动制动系统自动将速度降低为安全车速或者更低的速度。

发明内容

在这里讲述的一种车辆减速控制装置中，所述装置包括用于检测实际车速的速度传感器以及控制器。控制器可用于设定基于车辆的给定转弯条件和横向加速度极限值计算的目标车速。控制器还可用于基于实际车速和目标车速对车辆执行减速，并基于弯道状况校正减速。

在这里讲述的装置的另一实例中，所述装置包括：设定装置，其基于车辆转弯条件和横向加速度极限值设定目标车速；车速检测装置，其用于检测实际车速；控制装置，其基于实际车速和目标车速控制车辆减速；弯道检测装置，其用于检测车辆行驶路线中的弯道；以及校正装置，其用于当车辆沿该弯道行驶时减小横向加速度极限值。

这里还讲述了控制车辆减速的方法。例如，一种用于控制车辆减速的方法包括检测车辆路线中的道路形状，当车辆转弯速度大于目标车速时对车辆进行减速控制以及当道路形状是曲线时，校正减速控制。

附图说明

将参考附图进行下面的说明，其中相似的参考标号在所有几个附图中代表相似的部件。在附图中：

图1是表示根据本发明实施例的用于车辆的减速控制装置的简图；

图2是表示根据本发明实施例的减速控制装置的框图；

图3是表示根据本发明实施例执行的减速控制的流程图；

图4是表示根据本发明实施例执行的减速控制使用的参数，即至弯道起点的距离L_START、R的最小值R_MIN、至弯道最小值的距离L_MIN以及至弯道终点的距离L_END的简图；

图5是表示用于控制减速的横摆率计算的实例的框图；

图6是表示根据本发明实施例执行的校正横向加速度极限值计算的流程图；

图7是表示数值R与校正系数K_D之间关系的第一应用实例的曲线图；

图8是表示校正系数K_D和基准横向加速度极限值Ygc_0之间关系的第一应用实例的曲线图；

图9是表示根据本发明实施例是否可以设定基准横向加速度极限值的简图；

图10是表示至弯道起点的距离L_START与校正横向加速度极限值Ygc_HO之间关系的曲线图；

图11是表示至弯道终点的距离L_END和校正横向加速度极限值Ygc_HO之间关系的第一应用实例的曲线图；

图12是表示沿弯道行驶的位置和校正横向加速度极限值Ygc_HO之间关系的曲线图；

图13是表示车速与速度感应横向加速度校正值Ygv之间关系的曲线图；

图14是表示加速器开度与加速器感应横向加速度校正值Yga之间关系的曲线图；

图15是表示根据本发明实施例计算目标车速时的数据的输入/输出的简图；

图16是表示根据本发明实施例执行减速控制过程中控制信号输出的流程图；

图17是表示数值R和校正系数K_D之间关系的第二应用实例的曲线图；

图18是表示根据本发明实施例的数值R和校正系数K_D之间另一种关系的曲线图；

图19是表示根据本发明实施例的超速量和校正系数K_D之间关系的曲线图；

图20是表示超速量和基准横向加速度极限值Ygc_0之间关系的曲线图；

图21是表示横向加速度预测值Yg_est和校正系数KD之间关系的曲线图；

图22是表示横向加速度预测值Yg_est和基准横向加速度极限值Ygc_0之间关系的曲线图；

图23是表示数值R、超速量和校正系数K_D之间关系的第一应用实例的曲线图；

图24是表示数值R、超速量和校正系数K_D之间关系的第二应用实例的曲线图；

图25是表示数值R、超速量和校正系数K_D之间关系的第三应用实例的曲线图；

图26是表示校正系数K_D和基准横向加速度极限值Ygc_0之间关系的第二应用实例的曲线图；

图27是表示校正系数K_D和基准横向加速度极限值Ygc_0之间关系的第三应用实例的曲线图；

图28是表示至弯道终点的距离L_END和校正横向加速度极限值Ygc_HO之间关系的第二应用实例的曲线图；

图29是表示至弯道终点的距离L_END和校正横向加速度极限值Ygc_HO之间关系的第三应用实例的曲线图；

图30是表示响应于车辆驾驶员执行的加速操作取消对横向加速度极限值Yg^*校正的简图；以及

图31是表示响应于车辆驾驶员执行的加速操作取消基于校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*校正的过程的流程图。

具体实施方式

对于公知的控制车辆减速的装置和方法，例如上述日本公开专利申请No.平10[1998]-278762中披露的，由于作为用于进行减速控制的阈值的横向加速度的容许水平是预设的，因此减速控制可能适用于不同于沿弯道行驶的条件，例如变换车道时。如果在不同于沿弯道行驶的过程中不必要地使用了减速控制，则将给驾驶员带来不适感。

根据本发明的实施例，基于车辆的给定转弯条件和预设的横向加速度极限值设定目标车速。减速控制是根据目标车速和当前车速进行的。车辆减速控制装置检测车辆沿其行驶的弯道的信息，并根据该弯道信息进行校正，以减小横向加速度极限值。当沿弯道行驶时，进行校正，以减小横向加速度极限值，以便使得沿弯道行驶时可以比沿直道向前行驶时更容易进行减速控制，并可以实现适合给定道路形状的减速控制。因此，减速控制装置可以执行适合于给定道路形状的减速控制。

下面参考附图说明实施例的细节。图1是表示应用车辆减速控制装置的实施例的车辆概要结构图。制动液压力控制单元1构造为控制供应到各个车轮2FL、2FR、2RL和2RR的相应车轮制动分泵缸(未示出)的制动液。即，根据驾驶员踩下制动踏板的程度，将由主缸增压的制动液供应到各个车轮制动分泵缸。供应到各个车轮制动分泵缸的制动液压力是由制动液压力控制单元1控制的，与作用于制动踏板的操作无关，制动液压力控制单元1设在主缸和各个车轮制动分泵缸之间。

制动液压力控制单元1利用制动液压力控制回路进行防滑控制和牵引控制。制动液压力控制单元1根据来自减速控制装置10的制动液压力指令值控制各个车轮制动分泵缸中的制动液压力，减速控制装置10将在下面说明。

车辆设有发动机节气门控制单元3，该发动机节气门控制单元能够控制节气门(未示出)的节气门开度。发动机节气门控制单元3以这样的方式构造，即尽管能够由其本身控制节气门开度，但是当从减速控制装置10输入节气门开度指令值时，发动机节气门控制单元3根据该节气门开度指令值控制节气门开度。

车辆设有导航单元4，该导航单元用于获得与车辆前方道路形状有关的信息。导航单元4将得到的与车辆前方道路形状有关的信息输出到减速控制装置10。

横摆率传感器11检测车辆的横摆率φ’。转向角传感器12检测方向盘的转向角δ，并将信号输出到减速控制装置10。轮速传感器13FL、13FR、13RL和13RR检测各个车轮2FL、2FR、2RL和2RR的转速，即轮速Vw_i(i＝FL～RR)(统称为Vw)，并将信号输出到减速控制装置10。加速器传感器14检测加速器(未示出)的踩下量θ_th，并将信号输出到减速控制装置10。第二加速度传感器15检测车辆产生的横向加速度Yg，并将信号输出到减速控制装置10。

如图2所示，举例来说，减速控制装置10配备有横摆率计算部分21，该横摆率计算部分根据从转向角传感器12发送的转向角δ、从速度传感器13FL到13RR发送的车速Vw_FL到Vw_RR以及从横摆率传感器11发送的横摆率φ’，计算用于算术处理的横摆率或选择的横摆率φ^*。减速控制装置10还包括横向加速度极限值计算部分26，其计算横向加速度极限值Yg^*；以及校正横向加速度极限值计算部分25，其校正由横向加速度极限值计算部分26计算出的横向加速度极限值Yg^*。减速控制装置10的目标车速计算部分22根据来自横摆率计算部分21的横摆率φ^*、由横向加速度极限值计算部分26计算出的横向加速度极限值Yg^*以及路面摩擦系数μ计算目标车速V^*。减速控制装置10的目标减速度计算部分23根据由目标车速计算部分22计算出的目标车速V^*计算目标减速度Xg^*。最后，减速控制装置10包括驱动制动液压力控制单元1和发动机节气门控制单元3的减速控制部分24，以便实现由目标减速度计算部分23计算出的目标减速度Xg^*。

图3的流程图表示由减速控制装置10执行的减速控制过程。减速控制装置可以是任何控制器，例如标准发动机微控制器，其包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器、只读存储器以及接收输入信号和发送指令信号的输入/输出端口，这将在下面更详细地讨论。这里所述的处理部分(例如编程指令)一般存储于存储器中，并且每个部分的功能是通过CPU逻辑执行的。当然，执行这里所述的每个部分的功能的控制器也可以是专用微控制器的一部分，或者可以是使用外部存储器的微处理器。如这里所述，减速控制过程是以规定间隔的计时中断过程的形式执行的。

在步骤(下面表示为S)1中，通过图1所示的导航单元4检测道路形状，特别是曲线(即道路为弯道)。导航单元4根据与车辆前方道路形状有关的信息，检测沿车辆行驶方向前方的弯道。更具体来说，为了检测道路形状，使用三点法计算弯道的转弯半径值R，该三点法涉及节点、节点间的连接关系、道路类型和连接类型。这里，转弯半径值R可以嵌入导航系统或节点中。

如图4所示，导航单元4根据节点信息计算至弯道起点(对应于弯道起点的节点)的距离L_START、弯道数值R(也简称数值R)的最小值R_MIN、至弯道最小值(对应于最小值R_MIN的节点)的距离L_MIN、至弯道终点(对应于弯道终点的节点)的距离L_END以及弯道方向R_dir。然后导航单元4将上述计算值输出到校正横向加速度极限值计算部分25。

在S2中，计算横摆率。计算横摆率是由图2所示的横摆率计算部分21进行的。如图5所示，横摆率计算部分21配备有横摆率估计部分31和横摆率选择部分32。横摆率估计部分31根据由转向角传感器12检测到的转向角δ以及由轮速传感器13检测到的轮速Vw估计横摆率。根据转向角和车速或轮速，使用广泛采用的技术估计横摆率。横摆率估计部分31将估计出的横摆率(下面称为横摆率估计值)输出到横摆率选择部分32。横摆率选择部分32通过在从横摆率估计部分31输入的横摆率估计值与由横摆率传感器11检测到的横摆率测量值φ’之间选择较高值而执行高值选择。

一般来说，根据转向角计算出的横摆率估计值可以比由横摆率传感器11检测到的横摆率测量值更快地得到。然而，可能出现这样一种情况：即，当车辆在摩擦系数低的道路上行驶时，使得车辆行为在方向盘转动不大的状态而横摆率增大的方向上进行改变，例如在慢旋转模式的情况。执行在横摆率估计值和横摆率测量值之间的高值选择时，允许在适用情况下选择横摆率测量值，由此在横摆率测量值较高时，选择横摆率测量值以立即进行减速控制。横摆率选择部分32将通过高值选择而选择的数值输出为横摆率选择值φ^*(＞0)。

返回到图3，在S3中，按照图6的流程图所示的执行过程，由图2所示的校正横向加速度极限值计算部分25计算校正横向加速度极限值。

参见图6，在S21中计算校正系数K_D。更具体来说，如图7所示，基于在S1中由导航单元4输出的数值R计算校正系数K_D，其中校正系数K_D随数值R减小而增大。用于计算校正系数K_D的数值R是弯道最小值R_MIN的数值R。如图7所示，校正系数K_D设定在0～100的范围内。

当弯道数值R小于上限值R2时，例如300R，设定校正系数K_D。即，在最大值R2以内设定校正系数K_D。

在S22中，设定基准横向加速度极限值Ygc_0，其用于在S23中计算校正横向加速度极限值Ygc_HO，这将在下面描述。基于S21中计算出的校正系数K_D，计算基准横向加速度极限值Ygc_0。例如，如图8所示，如果规定值Ygc为上限，则当校正系数K_D减小时，基准横向加速度极限值Ygc_0设定为较高值。因此，基准横向加速度极限值Ygc_0设定为小于规定值Ygc的数值(Ygc_0≤Ygc)。

如上所述，由于当数值R大于最大值R2时将校正系数K_D设定为0，因此基准横向加速度极限值Ygc_0设定为规定值Ygc(当校正系数K_D为0时的数值)。这里，例如规定值Ygc为0.45g。

根据方向盘的方向判断是否可以设定基准横向加速度极限值Ygc_0。如图9所示，当在S1中从导航单元4输出的弯道方向R_dir与方向盘方向(即驾驶员转弯的方向)不一致时，不能够设定基准横向加速度极限值Ygc_0；当从导航单元4输出的弯道方向R_dir与方向盘方向一致时，能够设定基准横向加速度极限值Ygc_0。然后，如图8所示，当能够设定基准横向加速度极限值Ygc_0时，根据校正系数K_D设定基准横向加速度极限值Ygc_0。当不能够设定基准横向加速度极限值Ygc_0时(即当禁止设定时)，将基准横向加速度极限值Ygc_0设定为规定值Ygc。

再次参见图6，在S23中计算校正横向加速度极限值Ygc_HO，其用于校正横向加速度极限值Yg^*，这将在下面描述。如图10所示，当至弯道起点的距离L_START大于规定值L_S1时(参见图4)，即当车辆行驶时，在到达距弯道起点规定距离L_S1的位置之前，校正横向加速度极限值Ygc_HO设定为规定值Ygc。当至弯道起点的距离L_START减小到小于规定值L_S1时，校正横向加速度极限值Ygc_HO愈加接近于在S22中根据校正系数K_D设定的基准横向加速度极限值Ygc_0。距离L_START减小，直到达到弯道起点(L_START＝0)。当通过弯道起点(L_START＝0)时，校正横向加速度极限值Ygc_HO设定为在S22中根据校正系数K_D设定的基准横向加速度极限值Ygc_0。

即，当L_START＞L_S1时，基于等式(1)计算校正横向加速度极限值Ygc_HO：

Ygc_HO＝Ygc                                (1)

当L_START≤L_S1时，基于等式(2)计算校正横向加速度极限值Ygc_HO：

Ygc_HO＝(Ygc-Ygc_0)/L_S1×L_START+Ygc_0    (2)

当L_START＜0时，即当已经通过数值R变为最小值R_MIN的地点时，基于等式(3)计算校正横向加速度极限值Ygc_HO：

Ygc_HO＝Ygc_0                              (3)

参见S22，基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D增大(随数值R减小)而减小，并且当L_START≤L_S1或L_START＜0时，使用基准横向加速度极限值Ygc_0设定的校正横向加速度极限值Ygc_HO随校正系数K_D增大(随数值R减小)而减小。

接下来，设定用于结束横向加速度极限值的校正的校正横向加速度极限值Ygc_HO。例如，如图11所示，在通过至弯道终点的距离L_END的地点(L_END＝0)处，校正横向加速度极限值Ygc_HO从基准横向加速度极限值Ygc_0转换成规定值Ygc。

作为S23的结果，如图12所示，对于在弯道起点(对应于L_START的地点)之前的规定值L_S1前面的部分、规定值L_S1的部分、弯道起点(对应于L_START的地点)与弯道终点(对应于L_END的地点)之间的部分以及弯道终点之后的部分(L_END之后的地点)，校正横向加速度极限值Ygc_HO发生变化。校正横向加速度极限值Ygc_HO是根据车辆相对于弯道行驶的位置设定的。此外，如下所述，由于横向加速度极限值Yg^*是根据校正横向加速度极限值Ygc_HO设定的，因此可以说横向加速度极限值Yg^*是根据车辆相对于弯道行驶的给定位置设定的。

如上面在S3中的描述，校正系数K_D是基于弯道数值R计算的(图6的S21)，基准横向加速度极限值Ygc_0是基于计算的校正系数K_D计算的(图6的S22)，并且校正横向加速度极限值Ygc_HO是使用计算的基准横向加速度极限值Ygc_0计算的(图6的S23)。

规定值L_S1可以用时间来代替。当已经达到相对于弯道起点的规定时间量时(L_START＝0)，校正横向加速度极限值Ygc_HO逐渐接近于在S22中基于校正系数K_D设定的基准横向加速度极限值Ygc_0，直到车辆达到弯道起点。

再看图2和图3，在S4中计算横向加速度极限值Yg^*。该计算是通过横向加速度极限值计算部分26进行的。横向加速度极限值Yg^*是用于限制目标横向加速度的数值，用于使车辆在弯道前进时稳定车辆行驶。横向加速度极限值Yg^*的计算使用等式(4)：

Yg^*＝Ygc_HO+Ygv+Yga                 (4)

这里，Ygc_HO是在S3中计算出的校正横向加速度极限值，Ygv是速度感应横向加速度校正值(根据车速设定的校正值)，Yga是加速器感应横向加速度校正值(根据加速器开度设定的校正值)。

关于与数值R的关系，如上所述，当数据R减小时进行校正，以使校正横向加速度极限值Ygc_HO减小(即使用较大的校正量)。当数值R较高时，对横向加速度极限值Yg^*未作太多校正。因此，目标横向加速度的极限值增大，接近于规定值Ygc。

如图13所示，例如速度感应横向加速度校正值Ygv随车速V增大而减小。如图14所示，例如加速器感应横向加速度校正值Yga随加速器开度增大而增大。当加速器的开度达到一定水平时，加速器感应横向加速度校正值Yga取固定值。因此，加速器感应横向加速度校正值Yga随加速器开度增大而增大。

再参见图3，在S5中计算目标车速V^*。该计算是由图2所示的目标车速计算部分22进行的。目标车速V^*是根据等式(5)计算的：

V^*＝μ×Yg^*/φ^*                             (5)

目标车速的计算是基于路面摩擦系数(估计值)μ、横向加速度极限值Yg^*和选择的横摆率φ^*，这如图15所示。

根据等式(5)，目标车速V^*随路面摩擦系数μ减小而减小，目标车速V^*随横向加速度极限值Yg^*减小而减小，目标车速V^*随选择的横摆率φ^*增大而减小。

在S6中计算目标减速度Xg^*。该计算是由图2所示的目标减速度计算部分23进行的。目标减速度Xg^*的计算使用等式(6)：

Xg^*＝K×ΔV/Δt                             (6)

这里，ΔV表示车速V与S5中计算的目标车速V^*之间的差值(速度偏差值)(ΔV＝V-V^*)，Δt表示规定时间(消除速度偏差值所需的时间)，K表示规定增益。

根据等式(6)，当速度偏差值ΔV增大时，即当车速V与目标车速V^*之差沿正方向增大时，目标减速度Xg^*也增大。由于目标车速V^*随横摆率φ’增大而减小，所以车速偏差ΔV增大，目标减速度Xg^*增大。目标车速V^*随横向加速度极限值Yg^*增大、车速偏差ΔV减小以及目标减速度Xg^*减小而增大。反之，目标车速V^*也随横向加速度极限值Yg^*减小、车速偏差ΔV和目标减速度Xg^*增大而减小。

目标减速度Xg^*可以考虑速度偏差的差值使用以下给出的等式(7)进行计算：

Xg^*＝(K1×ΔV+K2×dΔV)/Δt                 (7)

这里，dΔV表示通过从当前速度偏差ΔV减去速度偏差ΔV的过去值ΔVz得到的偏差值(dΔV＝ΔV-ΔVz)，并且K1和K2是规定增益。

由于可以立即计算目标减速度从而立即降低速度，因此当快速操作方向盘时，可以快速地进行减速。

再看图3，在S7中执行控制信号输出处理，由此将控制信号输出，以控制发动机节气门控制单元3和制动液压力控制单元1，使实际减速度与S6中计算出的目标减速度Xg^*匹配。减速控制过程是由图2所示的减速控制装置10的减速控制部分24执行的，这如图16的流程图示出的减速控制过程所示。

现在参见图16，在S31中读取S6中计算出的目标减速度Xg^*和基本节气门开度Acc_bs(加速器操作量θ_th)。

在S32中，判断目标减速度Xg^*是否为正值。当S32的判断结果表明Xg^*＞0，即当目标减速度Xg^*是需要减速的数值时，转到S33。当Xg^*≤0时，即当目标减速度Xg^*是需要加速的数值时，转到S38。

在S33中，将表示介入减速控制的减速控制介入标记设定为ON(FLAG＝ON)，并且在进入S34时将目标节气门开度Acc减小规定值ΔAdn。目标节气门开度Acc的减小量由等式(8)计算：

Acc＝Acc-ΔAdn                         (8)

目标节气门开度的初始值是在S31中读取的基本节气门开度Acc_bs。通过节气门控制降低车速，即当目标减速度Xg^*是正值时，节气门开度从给定节气门开度减小每次取样时的规定值ΔAdn，该给定节气门开度对应于驾驶员操作加速器的量。

在S35中判断目标节气门开度Acc是否为负值。当Acc＜0时转到S36，以便在转到S37之前将目标节气门开度Acc设定为0。当Acc≥0时不做任何操作转到S37。因此，目标节气门开度Acc永远不会小于0。

在S37中执行制动控制，结束计时中断过程，并且处理返回到主程序。制动控制是通过按固定方式利用制动液压力控制单元1进行制动，直到制动液压力增大到固定值。

为了达到目标减速度Xg^*，执行S34到S36中的发动机节气门控制单元3的节气门控制以及S37中的制动控制。

在S38中判断减速介入标记是否为ON。当FLAG＝OFF表明不介入减速时，转到S39；或者当FLAG＝ON表明目标减速度Xg^*是正值时，转到S40，并进行减速控制。

在S39中将基本节气门开度Acc_bs设定为目标节气门开度Acc，并且在返回到主程序之前，在未执行减速控制的情况下结束计时中断过程。如上所述基本节气门开度Acc_bs与目标节气门开度Acc之间的关系如下：

Acc＝Acc_bs                          (9)

在S40中进行制动控制。制动控制是通过使用制动液压力控制单元1减小制动液压力。

接下来，在S41中判断制动控制是否结束。如果制动控制已经结束，则在进入S42时节气门复原，并转到S43。然而，如果S41的结果表明制动控制尚未结束，则不做任何操作转到S43。

在S42中将节气门开度Acc增大规定值ΔAup：

Acc＝Acc+ΔAup                       (10)

因而，通过将节气门开度增大每次取样时的规定值ΔAup，使节气门复原。

在S43中判断复原是否完成。如果节气门开度恢复到与驾驶员执行的加速操作量(加速器操作量)对应的水平，则完成复原，并且转到S44，这里在将减速控制介入标记重新设定为OFF的同时，结束计时中断过程。然后过程返回到规定的主程序。

然而，如果对于S43中的询问的回答是复原尚未完成，则计时中断处理立即结束，并且为了继续进行节气门复原，过程返回到规定主程序。

现在，假定目标减速度Xg^*等于或小于0(Xg^*≤0)。在这种情况下，根据S32中做出的判断转到S38。假定从未介入减速控制并且将减速介入标记设定为初始值OFF，则从S38转到S39，并将目标节气门开度Acc设定为对应于驾驶员执行的加速操作量的基本节气门开度Acc_bs。因此，在这种情况下，并不介入减速控制，并且车辆根据驾驶员执行的加速操作继续行驶。

假定车辆已经进入沿弯道行驶的状态，随车辆产生的横摆率增大而计算出较低的目标车速V^*，并且因此计算出较高的目标减速度Xg^*。在这种情况下，从S32转到S33，并且将减速控制介入标记设定为ON。进行节气门控制时，从作为初始值的基本节气门开度Acc_bs开始逐渐控制目标节气门开度Acc，同时通过制动控制执行减速控制，以降低车速。

通过减速控制可以约束转角上的超速。另外，即使驾驶员操作加速器时，也可以通过逐渐减小节气门开度ΔAdn执行减速控制，而不会给驾驶员带来不适感。

在车辆通过弯道而目标减速度Xg^*返回0或更低值时，从S32转到S38。由于当Xg^*＞0时执行一次减速控制，并且将减速控制介入标记设定为ON，因此基于S38中做出的判断转到S40，以便控制制动液压力，从而减小制动液压力。在完成制动控制之后，节气门开度恢复到与驾驶员执行的加速操作量对应的水平。当节气门完全恢复时，在结束减速控制之前将减速控制介入标记重新设定为OFF。

因此，当目标减速度从减速侧运动到加速侧时，执行节气门控制和制动控制进行复原。即使驾驶员正在操作加速器，也可以通过逐渐增大节气门开度ΔAup执行加速控制，而不会给驾驶员带来突然的感觉。

如上所述，当基于车辆相对于弯道的给定位置设定校正横向加速度极限值Ygc_HO时(图3的S3)，基于校正横向加速度极限值Ygc_HO计算横向加速度控制值Yg^*(图3的S4)，基于横向加速度控制值Yg^*计算目标车速V^*和目标减速度Xg^*(图3的S5和S6)，以便根据车辆相对于弯道行驶的位置改变介入制动控制的时刻(时机)。

当目标减速度Xg^*大于0时，将执行减速控制。由于目标减速度Xg^*随目标车速V^*减小而增大，所以介入减速控制的时刻设置为提前(参见等式(6))。另外，由于目标车速V^*随横向加速度极限值Yg^*减小而减小(参见等式(5))，因此减速控制介入时刻随横向加速度极限值Yg^*减小而设置为提前。

另外，由于横向加速度极限值Yg^*随校正横向加速度极限值Ygc_HO减小而减小(参见等式(4))，因此减速控制介入时刻随校正横向加速度极限值Ygc_HO减小而设置为提前。

由于校正横向加速度极限值Ygc_HO随基准横向加速度极限值Ygc_0减小而减小(参见图6的S23)，因此减速控制介入时刻随基准横向加速度极限值Ygc_0减小而设置为提前。

另外，由于基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D增大而减小(参见图6的S22)，因此减速控制介入时刻随校正系数K_D增大而设置为提前。此外，校正系数K_D随弯道数值R减小而增大(参见图6的S22)，则减速控制介入时刻随弯道数值R减小而设置为提前。减速控制介入时刻提前也意味着取消减速控制变得更加困难，因而比较容易保持。这些关系总结在下面的表1中：

表1

减速控制介入时刻设置为提前(即当取消减速控制变得更加困难时)
		目标减速度：Xg*	高
目标车速：V*	低
		横向加速度极限值：Yg*	低
校正横向加速度极限值：Ygc_HO	低
		基准横向加速度极限值：Ygc_0	低
校正系数：KD	高
		数值R	低

如上所述，横向加速度极限值Yg^*(具体为校正横向加速度极限值Ygc_HO)是基于弯道内规定位置的数值R设定的，并且横向加速度极限值Yg^*随车辆前方的弯道数值R减小而减小。因此，基于弯道数值R可以更加容易地执行减速控制。

校正横向加速度极限值Ygc_HO逐渐接近于基准横向加速度极限值Ygc_0，直到到达弯道起点(L_START＝0)并且至弯道起点的距离L_START达到规定距离L_S1(参见图6的S23)。因此，横向加速度极限值Yg^*的校正量逐渐增大，直到达到弯道起点。

基准横向加速度极限值Ygc_0是基于数值R设定的。数值R是由导航单元4基于有关车辆前方道路形状的信息计算的数值，该信息可从例如节点得到。导航单元4得到的有关车辆前方道路形状的信息有时会包含误差。这可能包括全球定位系统(下面称为GPS)误差(例如至弯道起点的距离变化)和/或地图误差(例如指定节点方式的变化)。存在车辆和车辆前方弯道之间的检测距离包括误差的情况。从而，基于车辆前方的道路形状信息计算的数值R会包含误差。虽然如果驾驶员操纵方向盘可以介入减速控制，但由于横摆率是基于在S2中由转向角传感器12检测到的转向角δ估计的，因此由驾驶员驾驶的车辆的轨迹代表了实际道路形状。

为了防止车辆前方的道路形状信息中的误差对横向加速度极限值Yg^*的影响以及在根据实际道路形状反映由驾驶员操纵的转向条件的同时执行减速控制，通过将横向加速度极限值Yg^*的校正量逐渐增大，将校正横向加速度极限值Ygc_HO逐渐赋予横向加速度极限值Yg^*，校正横向加速度极限值Ygc_HO逐渐接近于基准横向加速度极限值Ygc_0。

判断是否可以设定基准横向加速度极限值是根据驾驶方向(参见图9)。当弯道方向R_dir与驾驶方向(即驾驶员驾驶的方向)不一致时，不能够设定基准横向加速度极限值。当弯道方向R_dir与驾驶方向一致时能够设定。当沿包括不需要校正的弯道的预定路线行驶时，为了防止错误地对横向加速度极限植Yg^*进行校正，只有当弯道方向R_dir与驾驶方向一致时，才可以设定基准横向加速度极限值Ygc_0。

校正系数K_D是根据弯道数值R的最小值R_MIN计算的(参见图6的S21)。因此，由于减速控制介入时刻随数值R减小而设置为提前(参见表1)，因此可以在数值R远未达到最小值R_MIN之前降低速度，从而可以通过减速控制有效降低车速。

当弯道数值R小于规定上限值R2(例如300R)时设定校正系数K_D，即在上限值R2以内设定校正系数K_D(参见图6的S21)。一般来说，数值R的计算精度随R增大而下降。数值R在三点或五点法(或N点法)的情况下是由多个坐标(节点)计算的。因此，数值R的计算精度随计算所用节点(坐标)增多而提高。包括很多节点的道路形状代表R较低的情况，并且数值R的计算精度随R增大而下降。

当设定最大值R2用于调节用以设定校正系数K_D的数值R的上限时，校正系数K_D可以根据数值R进行设定，这将是高精度的计算。

速度感应横向加速度校正值Ygv随车速V减小而增大(参见图13)。因此，横向加速度极限值Yg^*也增大(参见等式(4))。目标车速V^*在低速区增大(参见等式(5))，使减速控制变得难以执行(参见等式(6))。这样，通过在低速区时使执行减速控制变得困难，以减小低速区时由减速控制给驾驶员带来的不适感。

加速器感应横向加速度校正值Yga随加速器开度增大而增大(参见图14)。因此，横向加速度极限值Yg^*也增大(参见等式(4))。目标车速V^*随加速器开度增大而增大(参见等式(5))，并且执行减速控制变得困难(参见等式(6))。当从转角复原时，当驾驶员执行加速操作时，为了防止给驾驶员带来减速感，在加速器开度增大时使执行减速控制变得困难。

如图7所示，在第一应用实例中，在数值R和校正系数K_D之间存在特定关系。第二应用实例表示在图17中。在此第二实例中，虽然校正系数K_D随数值R减小而增大，但是当小于R1(＜R2)时，无论数值R如何，都将校正系数K_D设定为固定值(例如100R)。如图18所示，仅当数值R较低时设定校正系数K_D。

当校正系数K_D较高时，减速介入时刻设置为提前，或者简化减速控制的执行。当校正系数K_D较高时，基于高精度数值R(较低的数值R)计算校正系数K_D。当在数值R较低的区域中将校正系数K_D设定为较高值时，可以根据高精度数值R，即高精度的道路形状估计，立即进行减速控制。

校正系数K_D可以根据超速量设定。例如，如图19所示，校正系数K_D随超速量增大而增大，并且一旦超速量超过一定数值时，将校正系数K_D设定为固定值。超速量指的是规定车速V^* ₂与当前车速Vi之间的差值，计算时以Vi≥V^* ₂作为条件。规定车速V^* ₂的计算如下：

${V^{*}}_2=\sqrt{\mathrm{Ygc}\×R}---\left(11\right)$

这里，R代表与给定道路形状对应的弯道数值R，Ygc代表规定值。

规定值Ygc是用于设定横向加速度极限值Yg^*的数值。因此，横向加速度极限值Yg^*和超速量可以使用相同指数设定。例如，假定R＝100m和Ygc＝0.45g，则规定车速V^* ₂等于 $\sqrt{0.45\×9.8\×100}=71\mathrm{km}/h。$

当基于超速量设定校正系数K_D时，基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D增大而设定为较低值。因此，如图20所示，如果规定值Ygc是上限，则当超速量减小时，基准横向加速度极限值Ygc_0设定为较高值。基准横向加速度极限值Ygc_0随超速量增大而减小，因此减速控制介入时刻设置为提前。

校正系数K_D可以基于横向加速度估计值设定。横向加速度估计值Yg_est计算如下：

Yg_est＝Vi²/R                         (12)

例如，假定R＝100m和Vi＝25m/sec(＝90km/h)，则横向加速度估计值Yg_est等于0.64g(＝25²/100)。

如图21所示，校正系数K_D随计算出的横向加速度估计值Yg_est增大而增大。当横向加速度估计值Yg_est大于一定数值时，校正系数K_D设定为固定值。当基于横向加速度估计值Yg_est设定校正系数K_D时，基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D增大设定为较低值。参见图22，如果规定值Ygc是上限，则当横向加速度估计值Yg_est减小时，基准横向加速度极限值Ygc_0设定为较高值。由于基准横向加速度极限值Ygc_0随横向加速度估计值Yg_est增大而减小，因此减速控制介入时刻设置为提前。

校正系数K_D可以根据数值R和超速量设定。例如，如图23到图25所示，校正系数K_D随数值R减小设定为较高值，并且在使用超速量作为参数时，校正系数K_D随超速量增大设定为较高值。当数值R较高时(假设数值R小于R2)，并且超速量较大时，校正系数K_D可以设定为相应的高值。即使数值R较低，如果超速量较大，校正系数K_D也可以设定为高值。

可以选择基于数值R得到的校正系数K_D和基于超速量得到的校正系数K_D中的较高数值，并且可以将该较高数值设定为最终校正系数K_D。

如图8所示，根据第一应用实例，存在校正系数K_D与基准横向加速度极限值Ygc_0之间的特定关系。在图26所示的第二应用实例中，基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D增大而减小。当校正系数K_D等于或大于规定值K_D1时，无论校正系数K_D如何，将基准横向加速度极限值Ygc_0设定为固定值(固定在低值)。因此，将最小值赋予基准横向加速度极限值Ygc_0。

减速控制介入时刻随基准横向加速度极限值Ygc_0减小进一步设置为提前(参见表1)。为了防止不必要地将减速控制介入时刻设置为提前，进而防止减速控制过程中给驾驶员带来不适感，将最小值赋予基准横向加速度极限值Ygc_0，以防止横向加速度极限值Yg^*达到规定的最小值。

如图27所示，在基准横向加速度极限值Ygc_0随校正系数K_D减小设定为较高值时，如果校正系数K_D等于或小于规定值K_D2，则无论校正系数K_D如何，将基准横向加速度极限值Ygc_0设定为固定值(例如固定在高值)。可以提供基准横向加速度极限值Ygc_0不会响应校正系数K_D而变化的死区。当提供死区时，在不需要减速时，例如在数值R较高的区域或在超速量较小的区域中，可以防止执行减速控制。由于数值R较高的区域中数值R的计算精度会下降，所以这在该区域中特别有效。

在图11所示的第一应用实例中，校正横向加速度极限数值Ygc_HO的特定设定用于结束横向加速度极限值的校正。在如图28所示的第二应用实例中，当至弯道终点的距离L_END变成负值时，校正横向加速度极限值Ygc_HO随该数值减小，即根据车辆通过弯道终点之后距弯道的距离，以规定斜率从基准横向加速度极限值Ygc_0朝规定值Ygc变化。当车辆移出弯道终点之后，逐渐取消对横向加速度极限值的校正。在通过弯道终点之后，可以减小减速控制给驾驶员带来的减速感。此外，由于是逐渐取消横向加速度极限值的校正，而不是立即取消横向加速度极限值的校正，因此减速控制可以在一定条件下保持，此时可以迅速应用减速控制，同时减小减速控制给驾驶员带来的减速感。

在车辆通过弯道终点之后(L_END＜0)设定校正横向加速度极限值Ygc_HO的实例中，校正横向加速度极限值Ygc_HO的计算如下：

Ygc_HO＝Ygc_0+ΔYgc×Δt             (13)

这里，ΔYgc表示规定值，Δt表示规定时间。

使用等式(13)计算出的校正横向加速度极限值Ygc_HO的最大值等于规定值Ygc。

如图29所示，当至弯道终点的距离L_END已经达到规定值(正值)或较小值，即当车辆已经在弯道终点之前距离ΔL处的位置通过数值R的最小值R_MIN时，校正横向加速度极限值Ygc_HO根据至弯道终点的距离，从基准横向加速度极限值Ygc_0朝规定值Ygc变化。在通过对应于数值R的最小值R_MIN的地点之后，根据该地点与车辆之间的距离，逐渐取消横向加速度极限值Yg^*的校正。由于校正横向加速度极限值Ygc_HO或横向加速度极限值Yg^*在弯道终点之前开始增大，因此取消减速控制变得容易，从而可以在减速控制过程中防止给驾驶员带来拖拉感。

当驾驶员执行驾驶操作时，可以取消根据校正系数K_D修正横向加速度极限值Yg^*。例如，如图30所示，通过将校正横向加速度极限值Ygc_HO设定为规定值Ygc而计算出的目标车速V^*(＝Vc)较快，并且使用根据校正系数K_D计算出的校正横向加速度极限值Ygc_HO(Ygc＞Ygc_HO≥Ygc_0)计算出的目标车速V^*(＝Vc_HO)比实际车速Vi(V)慢。虽然实际执行了减速控制(Vi＞Vc_HO，ΔV＜0)，但未根据校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*进行校正。结果是目标车速大于实际车速，Vc＞Vi(Xg^*＜0)。当驾驶员操纵加速器使车辆加速，并且减速控制未执行时(夹在图30虚线之间的区域)，取消基于校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*的校正。这种情况发生在例如弯道终点。

图31表示用于取消基于校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*校正的处理。首先，在S51中判断当前车速Vi是否比目标车速Vc慢，当前车速Vi是否比目标车速Vc_HO快，以及加速器开度Acc是否大于5％。当条件满足(Vc＞Vi＞Vc_HO和Acc＞5％)时，处理转入S52，或者条件不满足时转入S53。

在S52中将校正横向加速度极限值Ygc_HO设定为规定值Ygc(Ygc_HO＝Ygc)，并且取消基于校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*的校正。另外，在S53中并不是取消对校正横向加速度极限值Ygc_HO的校正，而是保持校正横向加速度极限值Ygc_HO(Ygc_HO＝Ygc_HO)，。

当驾驶员操纵加速器，同时进行减速控制时，取消基于校正系数K_D对横向加速度极限值Yg^*的校正，并且减速控制的执行可以与驾驶员的意图一致。例如，即使由于道路形状，即数值R的检测精度下降而不必要进行减速控制，也可以在驾驶员加速时取消减速控制，以便可以防止减速控制给驾驶员带来不适感。

此外，虽然在第一应用实施例中利用弯道数值R得到校正系数K_D，但是在弯道起点和终点之间的期间内，可以将校正横向加速度极限值设定为规定值(例如0.35g)，而不使用弯道数值R。

虽然根据上述实施例，预先检测与前方弯道相关的信息，以便校正车辆沿弯道行驶时使用的横向加速度极限值(图3的S1)，但是为了基于检测结果校正当前位置的横向加速度极限值，可以实时检测当前行驶位置的道路形状是否表示曲线(即是否为弯道)。

根据上述实施例，当车辆沿弯道行驶时，通过对横向加速度极限值进行校正简化减速控制。然而，当车辆沿弯道行驶时，也可以通过在图6的S22和S23中基于校正系数K_D校正目标车速以及减速控制时刻，简化减速控制的执行。

根据本发明的上述用于控制车辆减速的实施例，减速控制装置10的目标车速计算部分22用于实现目标车速设定装置，该目标车速设定装置根据车辆转弯条件和预设横向加速度极限值设定目标车速的。轮速传感器13FL到13RR用于实现速度检测装置。导航单元4用于实现弯道检测装置，该弯道检测装置检测关于车辆沿其行驶的弯道的信息。校正横向加速度极限值计算部分25用于实现校正横向加速度极限值计算装置，该校正横向加速度极限值计算装置进行校正，以便当车辆沿弯道行驶时减小横向加速度极限值。

此外，上述实施例的说明是为了容易理解本发明，而不是限制本发明。相反，本发明意在涵盖所附权利要求书限定的保护范围内包括的各种变型和等同结构，该保护范围与最宽泛的解释一致，从而包含法律所允许的所有这些变型和等同结构。

本申请基于2005年11月7日提交的日本专利申请No.2005-322307并要求该申请的优先权，该申请在此通过引用的方式并入本文。

Claims (20)

1.一种用于车辆的减速控制装置，所述装置包括：

速度传感器，其用于检测实际车速；以及

控制器，其可用于：

设定基于车辆转弯条件和横向加速度极限值计算的目标车速；

基于实际车速和目标车速执行车辆减速；以及

基于弯道状况校正减速。

2.根据权利要求1所述的减速控制装置，还包括：

检测装置，其可用于检测弯道的转弯半径；并且其中，所述控制器还可用于基于弯道的转弯半径校正减速。

3.根据权利要求2所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：

通过基于弯道的转弯半径改变目标车速，来基于弯道的转弯半径校正减速。

4.根据权利要求2所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：

随所述转弯半径减小将所述横向加速度极限值减小到低横向加速度极限值；以及

通过基于所述低横向加速度极限值调节减速，来基于弯道的转弯半径校正减速。

5.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：

获得位于车辆前方的弯道的转弯半径；以及

随车辆进入弯道之前预设车速和实际车速之差增大而减小所述横向加速度极限值，基于转弯半径设定所述预设车速。

6.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于基于车辆相对于弯道的位置校正减速。

7.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于，当车辆接近弯道入口时通过减小所述横向加速度极限值来校正减速。

8.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于，当车辆离开弯道时通过减小所述横向加速度极限值的校正量来校正减速。

9.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于，在车辆通过弯道内的转弯半径具有其最小值的地点之后，当车辆接近弯道出口时，通过减小所述横向加速度极限值的校正量来校正减速。

10.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：

检测加速操作；以及

在执行减速的同时检测到加速操作时，取消减速校正，以达到使用所述横向加速度极限值设定的目标车速。

11.根据权利要求1所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：当弯道的转弯方向与驾驶方向一致时校正减速。

12.根据权利要求2所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于检测在弯道内具有最小值的转弯半径。

13.根据权利要求2所述的减速控制装置，其中，所述控制器还可用于：当转弯半径小于规定上限值时校正减速。

14.一种用于车辆的减速控制装置，所述装置包括：

设定装置，其基于车辆转弯条件和横向加速度极限值设定目标车速；

车速检测装置，其用于检测车辆实际速度；

控制装置，其基于实际速度和目标车速控制车辆减速；

弯道检测装置，其用于检测车辆行驶路线中的弯道；以及

校正装置，其用于当车辆沿弯道行驶时减小所述横向加速度极限值。

15.一种用于控制车辆减速的方法，包括：

检测车辆行驶路线中的道路形状；

当车辆转弯速度大于目标车速时对车辆执行减速控制；以及

当道路形状是曲线时校正减速控制。

16.根据权利要求15所述的用于控制减速的方法，还包括：

基于车辆转弯条件和横向加速度极限值设定目标车速。

17.根据权利要求16所述的用于控制减速的方法，其中，校正减速控制还包括基于车辆相对于弯道的位置校正所述横向加速度极限值。

18.根据权利要求16所述的用于控制减速的方法，还包括：

检测加速操作；

当检测到加速操作时，取消校正减速控制；以及

达到使用所述横向加速度极限值设定的目标车速。

19.根据权利要求16所述的用于控制减速的方法，还包括：

检测弯道的转弯半径；以及

通过在转弯半径减小时减小所述横向加速度极限值来校正减速控制。

20.根据权利要求17所述的用于控制减速的方法，还包括：

基于弯道的转弯半径计算预设车速；以及

随车辆进入弯道之前预设车速与车辆实际速度之差增大而周期性地校正减速控制。

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