[发明专利]车辆横摆稳定控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法及其系统，特别是涉及一种车辆横摆稳定控制方法及其系统。

背景技术

道路交通事故，使人们蒙受重大的生命财产损失，还引发难以弥补的家庭与社会问题。为了提高道路交通的安全性，学术界与汽车工业界莫不致力于研发更安全、更智慧化的车辆，协助驾驶者避开危急的情况，防止事故发生或降低事故伤害。

而车辆的电子稳定控制系统能够在人力来不及应变的紧急时刻主动介入，快速修正车辆的剎车与引擎出力等，协助驾驶者平安度过危机。例如当车辆在高速过弯或车身重心较高时，会有侧向滑动与横摆转动，此时，过大的车身侧滑角(slip angle)，代表车身打滑，过大的横摆角速度(yaw rate)，常伴随着车身失控偏转，而过小的横摆角速度则无法顺利转向，因此，为了稳定车辆的侧向运动，前述电子稳定控制系统会根据车辆目前的行驶轨迹与驾驶者的操作意图，自动调整轮胎剎车力矩(煞车介入)或轮胎转向角(转向介入)，以产生修正车辆运动轨迹所需的侧向力与横摆力矩。

以美国专利第7143864B2号案为例，主要是根据方向盘的转向角度计算出理想横摆率，并以此理想横摆率控制车辆实际的转向角，借此达到车辆稳态控制的目的。

以美国专利第7191048B2号案为例，主要是以车辆的侧向加速度为根据，对车辆进行煞车的动作，借此达到车辆稳态控制的目的。

以美国专利第7584042B2号案为例，主要是以实际横摆率与目标横摆率两者间的差值做积分，而得到一个补偿角度值，然后，通过转向系统或煞车系统来产生一个横摆力矩，补偿实际横摆角度与目标的车辆横摆角度，借此达到车辆稳态控制的目的。

然而，由于煞车介入的方式，会因为油压建立的延迟时间，有反应速率较慢，及使车辆减速的缺点。

且车辆会因为前轮驱动或后轮驱动等重心配置的不同，造成车轮转向特性不同，因此，利用既有的方向盘转向角度，及车速、负载为参数，进行横摆率的预估，或作为转向控制的根据，并无法适用各类型车款，尤其是负载比差异化的前驱车款与后驱车款，在准确度与稳态效果方面，仍然有可提升的空间，此外，仅以车速来决定车轮转向的变化，所计算的理想横摆率不一定符合实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效提升横摆率准确度及稳态效果的车辆横摆稳定控制方法及其系统。

本发明的车辆横摆稳定控制方法，包含下列步骤，步骤1：测量车辆的实际横摆率。步骤2：侦测车辆的车辆动态参数值，所述车辆动态参数值包括侧向加速度、轮轴悬吊负载、车速及方向盘转向讯号，并将上述取得的车辆各个车辆动态参数值分别转换为对应的第一至第四转向特性权重值而决定出一个转向特性值。步骤3：将该转向特性值与上述取得车辆的各个车辆动态参数值根据所建构的方程式计算出一个理想横摆率。步骤4：比对车辆的实际横摆率及理想横摆率，以理想横摆率与实际横摆率的差值计算出该车轮所需的稳态转向角度来调控及补偿车轮转向。

本发明的车辆横摆稳定控制方法，步骤4中，当车辆的侧向加速度大于一个预定门槛值时，调控该车轮的转向角度，并进行煞车介入或调降引擎力矩输出。

本发明的车辆横摆稳定控制方法，步骤2中，该第一转向特性权重值会随着侧向加速度愈来愈大而降低权重比例，该第二转向特性权重值会随着轮轴悬吊负载愈大而降低权重比例，该第三转向特性权重值会随着车速愈快而提升权重比例，该第四转向特性权重值会随着方向盘转向讯号愈大而降低权重比例，且该转向特性值是由第一至第四转向特性权重值相乘的积。

本发明的车辆横摆稳定控制方法，包含下列步骤，步骤1：测量车辆的实际横摆率。步骤2：侦测车辆的车辆动态参数值，所述车辆动态参数值包括侧向加速度、轮轴悬吊负载、车速及方向盘转向讯号，并将上述取得的车辆各个车辆动态参数值分别转换为对应的第一至第四转向特性权重值而决定出一个转向特性值。步骤3：将该转向特性值与上述取得车辆的各个车辆动态参数值根据所建构的方程式计算出一个理想横摆率，及一个最大容许横摆率。步骤4：比对该车辆的实际横摆率及理想横摆率，当该理想横摆率不大于最大容许横摆率时，以理想横摆率计算出该车轮所需的转向角度来调控车轮转向，当理想横摆率大于最大容许横摆率时，以最大容许横摆率所计算出该车轮所需的转向角度来调控车轮转向。

本发明的车辆横摆稳定控制方法，步骤4中，当车辆的侧向加速度大于一个预定门槛值时，调控该车轮的转向角度，并进行煞车介入或调降引擎力矩输出。