[发明专利]控制扭矩引导机构的方法和扭矩引导系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年8月30日递交的美国实用申请No.13/220,854的优先权和于2010年8月30日递交的美国临时申请No.61/378,093的利益。上述申请的全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容涉及车辆的控制，并且更具体而言，涉及一种控制扭矩引导机构的方法及相关的扭矩引导系统。

背景技术

由于日益聚焦的交通安全和消费者需求，很长时间内车辆操作性和稳定性已经成为研究的重要领域。诸如汽车的车辆可能遇到的两种普遍类型的不稳定情况被提及为过度转向和转向不足。过度转向为车辆的后端朝转变方向的外面而不是跟随转变方向的曲率移动的情形。转向不足为车辆的前端朝转变方向的外面而不是跟随转变方向的曲率移动的相反情形。

存在为了阻止过度转向或转向不足的情况而控制车辆的几种方式。例如，扭矩引导机构可被用于在左后轮与右后轮之间分配扭矩并通过这种方式阻止转向不足或过度转向情况。更具体而言，如果车辆在转变方向时遭受转向不足，则扭矩引导机构可被控制为增加外部后轮上的扭矩。相反，如果车辆在转变方向时遭受过度转向，则扭矩引导机构可被控制为增加内部后轮上的扭矩。

使用用于改善车辆稳定性的扭矩引导机构的一般问题在于：如果过多纵向力被应用到与扭矩引导机构联接的车轮，则转向不足或过度转向情况可能变得更糟。在扭矩引导机构被联接到后轮的情况下，过度转向情况可能加剧。这归因于由于驱动力或扭矩被应用到后轮而后轮轴的侧向力容量（capacity）降低并且在某一点上后轮轴的侧向力容量饱和的事实。结果，过度转向情况变得更糟，从而降低了车辆的稳定性。在扭矩引导机构替代被联接到前轮的情况下，转向不足情况可能加剧。类似于后轮的情况，由于驱动力或扭矩被应用到前轮，因此前轮轴的侧向力容量降低并且在某一点上前轮轴的侧向力容量饱和。结果，转向不足情况变得更糟，并且车辆的稳定性降低。

需要一种提供改进性能的用于控制扭矩引导机构的方法以及扭矩引导系统。

发明内容

根据本公开内容的各个实施例，公开一种控制扭矩引导机构的方法，该扭矩引导机构在车辆的左轮和右轮之间分配扭矩。所述方法包括：接收指示车辆的偏航速率的第一信号；和基于车辆的速度和转向角确定车辆的参考偏航速率。所述方法进一步包括：确定所述左轮的第一侧向力容量，所述第一侧向力容量基于能由所述左轮支撑的估计最大侧向力。所述方法还包括：确定所述右轮的第二侧向力容量，所述第二侧向力容量基于能由所述右轮支撑的估计最大侧向力。此外，所述方法包括：基于所述第一信号、所述参考偏航速率、所述第一侧向力容量和所述第二侧向力容量确定扭矩控制值。最后，所述方法包括：基于所述扭矩控制值在所述左轮与所述右轮之间分配扭矩。

根据本公开内容的各个实施例，公开一种在车辆的左轮和右轮之间分配扭矩的系统。所述系统包括：扭矩引导机构，该扭矩引导机构基于扭矩控制值在车辆的左轮与右轮之间分配扭矩；和控制器，该控制器将所述扭矩控制值提供到所述扭矩引导机构。所述控制器通过下面方法确定所述扭矩控制值：接收指示车辆的偏航速率的第一信号；基于车辆的速度和转向角确定车辆的参考偏航速率；确定所述左轮的第一侧向力容量，所述第一侧向力容量基于能由所述左轮支撑的估计最大侧向力；确定所述右轮的第二侧向力容量，所述第二侧向力容量基于能由所述右轮支撑的估计最大侧向力；并且基于所述第一信号、所述参考偏航速率、所述第一侧向力容量和所述第二侧向力容量确定所述扭矩控制值。

根据本公开内容的各个实施例，公开一种控制扭矩引导机构的方法，该扭矩引导机构在车辆的左轮和右轮之间分配扭矩。所述方法包括：基于车辆的速度和转向角确定车辆的参考偏航速率；和基于车辆的偏航速率和所述参考偏航速率确定第一扭矩控制值。所述方法还包括：确定所述左轮的第一纵向滑移值；确定所述右轮的第二纵向滑移值；基于所述第一纵向滑移值和所述第二纵向滑移值确定组合滑移值；以及基于所述组合滑移值确定第二扭矩控制值。进一步，所述方法包括：基于所述第一扭矩控制值和所述第二扭矩控制值确定最终扭矩控制值；和基于所述最终扭矩控制值在所述左轮与所述右轮之间分配扭矩。