專利名稱：汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
側(cè)滑又稱側(cè)向滑移，俗稱“甩尾”。汽車在曲線部份行駛時，由于離心力引起車輛在橫斷面方向向曲線外側(cè)滑移，或在傾斜路面上車輛受橫向力作用而產(chǎn)生橫向的向下滑動， 或因前輪定位不合適，在行駛中偏離正常行駛方向的滑動。造成車輛側(cè)滑的因素很多。雪天，雨天、冰面上行車時突然抬起油門或突然加速；采取緊急制動，制動時后輪比前輪先抱死；都極易發(fā)生車輛側(cè)滑。隨著汽車的發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增多，每年由于汽車側(cè)滑、側(cè)翻引起的交通事故也越來越多，尤其是汽車在高速行駛時打方向過度引起的側(cè)滑，由于速度快， 反應(yīng)時間短，絕大多數(shù)駕駛員來采取補救措施時，往往造成更大側(cè)滑甚至側(cè)翻發(fā)生重大交通事故。因此，側(cè)滑的主動控制成為近年來國內(nèi)外積極研究的課題。目前對汽車甩屬進(jìn)行控制的技術(shù)主要為ABS、ESP等，它們都是對制動系統(tǒng)進(jìn)行控制。ABS防抱死剎車系統(tǒng)根據(jù)各車輪角速度信號，計算得到車速、車輪角減速度、車輪滑移率；依據(jù)上述信息，防抱死剎車系統(tǒng)在車輪趨向抱死時減小制動力，車輪角減速度或滑移率在一定范圍時保持制動力，車輪轉(zhuǎn)速升高后恢復(fù)制動力。由于作動十分迅速，所以看似點放剎車。制動時四輪受到的阻力不平衡，諸如左右輪制動力不等、各輪附著系數(shù)不等、裝載重心偏向一側(cè)等，引發(fā)“跑偏”，也極易導(dǎo)致車輪側(cè)滑，ABS+EBD可以對制動動進(jìn)行均勻分配。這種不讓后輪抱死的方式并沒有從根本上解決甩尾的問題，只是把甩尾的出現(xiàn)頻次降低。ASR(防側(cè)滑系統(tǒng))是ABS的升級版，它在ABS上加裝可膨脹液壓裝置、增壓泵、液壓壓力筒、第四個車輪速度傳感器，復(fù)雜的電子系統(tǒng)和帶有其自身控制器的電子加速系統(tǒng)。 在驅(qū)動輪打滑時ASR通過對比各輪子轉(zhuǎn)速，電子系統(tǒng)判斷出驅(qū)動輪打滑，自動立刻減少節(jié)氣門進(jìn)氣量，降低引擎轉(zhuǎn)速，從而減少動力輸出，對打滑的驅(qū)動輪進(jìn)行制動。減少打滑并保持輪胎與地面抓地力的最合適的動力輸出，這時候無論你怎么給油，在ASR介入下，會輸出最適合的動力。ESP系統(tǒng)包含ABS及ASR，是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸。ESP系統(tǒng)實際是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動輪，而且可控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過多情況，此時后輪失控而甩尾，ESP便會剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子；在轉(zhuǎn)向過少時，為了校正循跡方向，ESP則會剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向。ESP系統(tǒng)是有效防止側(cè)最好的發(fā)明之一，ESP是通過制動對車輛的方向進(jìn)行校正，同進(jìn)也對發(fā)動機輸出扭矩進(jìn)行調(diào)整，但是并非從方向盤直接進(jìn)行調(diào)整，因而調(diào)整不夠直接，需要較長的反應(yīng)和執(zhí)行時間
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)及其控制方法，避免在側(cè)滑后繼續(xù)錯誤操作造成交通事故。本發(fā)明利用整車上的傳感器(車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角度等)實時收集信號，根據(jù)這些信號判斷出車輛狀態(tài)(當(dāng)檢測到車輛趨于側(cè)滑時，本系統(tǒng)即介入)，并計算出保持穩(wěn)定所需要的控制量(轉(zhuǎn)向盤處)，并發(fā)出執(zhí)行指令，讓轉(zhuǎn)向電機進(jìn)行糾正性轉(zhuǎn)向，達(dá)到校正行車方向的目的，從而避免交通事故的發(fā)生。具體技術(shù)方案如下一種汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，包括信號收集部分，信號處理部分，信號傳輸部分和執(zhí)行裝置，所述信號收集部分用于監(jiān)測整車信息和收集整車信號，其與信號處理部分通過信號傳輸部分通訊連接并可把信號傳送至信號處理部分；所述信號處理部分用于接收信號并根據(jù)所述信號進(jìn)行判斷，和/或，通過信號傳輸部分發(fā)出信號對執(zhí)行裝置進(jìn)行控制；所述執(zhí)行裝置用于接收信號并根據(jù)信號的要求執(zhí)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作。進(jìn)一步地，所述信號處理部分為整車ECU，其將收集到的車輪車速信號，轉(zhuǎn)向角度信號，橫擺角速度信號，方向盤轉(zhuǎn)向角，側(cè)傾角，車輛前方的路況信號進(jìn)行處理，并判斷車輛狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)對執(zhí)行裝置進(jìn)行控制。進(jìn)一步地，所述信號收集部分包括車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、橫擺角速度傳感器和攝像頭，分別用于收集車輪車速信號，轉(zhuǎn)向角度信號，橫擺角速度信號和車輛前方的路況信號。進(jìn)一步地，所述車速傳感器設(shè)置于汽車四輪，所述轉(zhuǎn)向角度傳感器和橫擺角速度傳感器設(shè)置于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述攝像頭位于整車四角。進(jìn)一步地，所述信號傳輸部分構(gòu)成通訊連接，優(yōu)選其為整車CAN。上述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，采用如下步驟(1)信號收集部分利用所述整車上的傳感器實時收集信號；(2)信號處理部分根據(jù)上述傳感器實時收集到的信號判斷出車輛狀態(tài)；(3)當(dāng)檢測到的車輛狀態(tài)為不會趨于側(cè)滑時，執(zhí)行裝置不工作；(4)當(dāng)檢測到的車輛狀態(tài)為趨于側(cè)滑時，進(jìn)行如下步驟(5)-(7)(5)信號處理部分計算出保持穩(wěn)定所需要的控制量；(6)信號處理部分并發(fā)出執(zhí)行指令；(7)執(zhí)行指令控制執(zhí)行裝置進(jìn)行糾正性轉(zhuǎn)向。進(jìn)一步地，所述步驟(3)和(7)中所述執(zhí)行裝置為轉(zhuǎn)向電機。進(jìn)一步地，步驟(5)中所述控制量為轉(zhuǎn)向盤處的控制量。進(jìn)一步地，步驟(5)中所述控制量為考慮車輛前方攝像頭提供的信息進(jìn)行校正后計算出的控制量。進(jìn)一步地，執(zhí)行裝置執(zhí)行完成步驟(7)的操作后，反饋一個完成的信號至整車 ECU。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直接通過轉(zhuǎn)向盤對車輛的方向進(jìn)行校正操作，對方向的反應(yīng)比ESP更加直接。


圖1 (a) (b) (c)為本發(fā)明總成2為本發(fā)明控制原理圖
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。參照圖1，2，本系統(tǒng)包括四部分，分別是信號收集部分、信號處理部分、執(zhí)行裝置、 信號傳輸部分。信號收集部分包括車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、橫擺角速度傳感器、攝像頭(位于整車四角)等，他們負(fù)責(zé)收集整車信號。信號處理部分會把收集到的車速、方向盤轉(zhuǎn)向角、側(cè)傾角、車輛前方的路況等信號進(jìn)行處理，由此判斷車輛狀態(tài)，車輛是否已經(jīng)產(chǎn)生側(cè)滑、甩尾；根據(jù)分析結(jié)果控制器會給執(zhí)行裝置發(fā)出一個號。執(zhí)行裝置用來執(zhí)行控制器發(fā)來信號，并根據(jù)信號的要求執(zhí)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作。信號傳輸部分就是負(fù)責(zé)信號的傳遞，包括原始信號以及控制器發(fā)送給執(zhí)行裝置的命令。信號收集部分會時刻監(jiān)測整車信息，并把信號傳送給整車ECU，整車ECU會根據(jù)這些信號進(jìn)行判斷1.車輛無側(cè)滑，執(zhí)行裝置的轉(zhuǎn)向電機不工作。2.車輛有側(cè)滑，ECU計算好保持穩(wěn)定所需要的控制量(需要考慮車輛前方攝像頭提供的信息進(jìn)行校正，計算出最佳控制量)，同時會發(fā)出轉(zhuǎn)向指令，執(zhí)行裝置的轉(zhuǎn)向電機會根據(jù)信號進(jìn)行相應(yīng)的操作，執(zhí)行完成操作后，執(zhí)行裝置會反饋一個完成的信號；在整車ECU 給執(zhí)行裝置發(fā)出命令的同時，也會根據(jù)情況向發(fā)動機ECU發(fā)出降扭的指令。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，其特征在于，包括信號收集部分，信號處理部分， 信號傳輸部分和執(zhí)行裝置，所述信號收集部分用于監(jiān)測整車信息和收集整車信號，其與信號處理部分通過信號傳輸部分通訊連接并可把信號傳送至信號處理部分；所述信號處理部分用于接收信號并根據(jù)所述信號進(jìn)行判斷，和/或，通過信號傳輸部分發(fā)出信號對執(zhí)行裝置進(jìn)行控制；所述執(zhí)行裝置用于接收信號并根據(jù)信號的要求執(zhí)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理部分為整車ECU，其將收集到的車輪車速信號，轉(zhuǎn)向角度信號，橫擺角速度信號，方向盤轉(zhuǎn)向角， 側(cè)傾角，車輛前方的路況信號進(jìn)行處理，并判斷車輛狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)對執(zhí)行裝置進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號收集部分包括車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、橫擺角速度傳感器和攝像頭，分別用于收集車輪車速信號，轉(zhuǎn)向角度信號，橫擺角速度信號和車輛前方的路況信號。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車速傳感器設(shè)置于汽車四輪，所述轉(zhuǎn)向角度傳感器和橫擺角速度傳感器設(shè)置于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述攝像頭位于整車四角。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號傳輸部分構(gòu)成通訊連接，優(yōu)選其為整車CAN。
6.如權(quán)利要求1-5所述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，采用如下步驟(1)信號收集部分利用所述整車上的傳感器實時收集信號；(2)信號處理部分根據(jù)上述傳感器實時收集到的信號判斷出車輛狀態(tài)；(3)當(dāng)檢測到的車輛狀態(tài)為不會趨于側(cè)滑時，執(zhí)行裝置不工作；(4)當(dāng)檢測到的車輛狀態(tài)為趨于側(cè)滑時，進(jìn)行如下步驟(5)-(7)(5)信號處理部分計算出保持穩(wěn)定所需要的控制量；(6)信號處理部分并發(fā)出執(zhí)行指令；(7)執(zhí)行指令控制執(zhí)行裝置進(jìn)行糾正性轉(zhuǎn)向。
7.如權(quán)利要求6所述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟 (3)和(7)中所述執(zhí)行裝置為轉(zhuǎn)向電機。
8.如權(quán)利要求6或7所述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟 (5)中所述控制量為轉(zhuǎn)向盤處的控制量。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項所述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟(5)中所述控制量為考慮車輛前方攝像頭提供的信息進(jìn)行校正后計算出的控制量。
10.如權(quán)利要求6-9中任一項所述汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，執(zhí)行裝置執(zhí)行完成步驟(7)的操作后，反饋一個完成的信號至整車E⑶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車側(cè)滑方向校正控制系統(tǒng)及其控制方法，包括信號收集部分，信號處理部分，信號傳輸部分和執(zhí)行裝置，所述信號收集部分用于監(jiān)測整車信息和收集整車信號，其與信號處理部分通過信號傳輸部分通訊連接并可把信號傳送至信號處理部分；所述信號處理部分用于接收信號并根據(jù)所述信號進(jìn)行判斷，和/或，通過信號傳輸部分發(fā)出信號對執(zhí)行裝置進(jìn)行控制；所述執(zhí)行裝置用于接收信號并根據(jù)信號的要求執(zhí)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作。
文檔編號B62D101/00GK102259661SQ20111013300
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉慧建, 張宇, 謝文鋒, 陶薛磊, 高家兵 申請人:奇瑞汽車股份有限公司