本發(fā)明涉及一種用于檢測傾斜彎道駕駛條件以維持在傾斜彎道上駕駛的車輛的電子穩(wěn)定性控制的操作的方法和設備。

電子穩(wěn)定性控制（ESC）檢測車輛條件并且提供穩(wěn)定性控制以在轉彎期間防止車輛翻轉、減少側滑和維持車輛控制。然而，在傾斜彎道上駕駛車輛的實例中，提供至ESC的加速度值和其它信息不符合預期值。因此，在這種條件下，ESC通常不能全面起作用。

圖1圖示設置在傾斜彎道22上的車輛20，該傾斜彎道22具有相對于水平成角度α的傾斜彎道。傾斜彎道22還具有未能在圖1中圖示并且限定彎道的彎曲程度的傾斜彎道半徑R（傾斜彎道的道路的轉彎的急劇度）。圖1中的“V”表示車輛速度，并且“g”表示重力（大約為9.8米每二次方秒的加速度）。在車輛22不位于傾斜彎道上的情況下，車輛的橫向速度為V²/R。當車輛20以角度α處于傾斜彎道上時，橫向加速度為（V²cos(α)/R)-gsin(α)/R，該橫向加速度總是具有小于V²/R的值。因此，對于傾斜彎道22上的車輛20而言，由于傾斜的表面，橫向加速度總是小于在平坦的水平表面上預期的加速度。進一步地，相對于不設有傾斜彎道的車輛，在傾斜彎道22上行駛的車輛20的垂直加速度大于針對在傾斜道路上被駕駛的大多數車輛速度所預期的垂直加速度。車輛的垂直加速度被限定為垂直于道路表面和車輛。因此，垂直加速度不沿重力的方向（如當處于不傾斜的道路上那樣）。如圖1中所示，垂直加速度為gcos(α)/R+V²sin(α)/R。由于來自橫向加速度的附加分量，傾斜彎道22中的車輛20的垂直加速度大于值g。因此，當角度α和傾斜彎道半徑R兩者都已知時，連同容易測得的車輛速度，直接計算產生橫向加速度和垂直加速度的值。此外，當在傾斜彎道中駕駛時，垂直加速度幾乎總是大于通常的垂直加速度g，并且橫向加速度小于針對具體駕駛速度、橫擺角速率、轉向角和其它可測得的操作值所預期的通常的橫向加速度。

在車輛操作系統(tǒng)中，不容易確定道路的傾斜彎道角度α和傾斜彎道半徑R的值。因此，本發(fā)明涉及一種用于在不需要感測或者計算傾斜彎道角度α和/或傾斜彎道半徑R的值的情況下確定車輛正被駕駛在傾斜彎道上的成本有效的方法。

技術實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于確定車輛正進入傾斜彎道的方法，該方法包括：基于不包括橫向加速度的參數確定車輛的參考橫向加速度值；感測車輛的垂直加速度；感測車輛的橫向加速度；以及通過以下步驟確定并且指示車輛正進入傾斜彎道：確定垂直加速度是否大于先前的垂直加速度以及橫向加速度是否大于先前的橫向加速度；確定垂直加速度是否大于恒定垂直加速度值；確定橫向加速度是否小于參考橫向加速度值的閾值百分比；并且在以下情況下提供指示車輛正進入傾斜轉彎的傾斜彎道信號：1）感測到的垂直加速度和橫向加速度大于先前感測到的垂直加速度和橫向加速度，2）垂直加速度大于恒定垂直加速度值，以及3）橫向加速度小于參考橫向加速度值的閾值百分比。

在一些實施例中，用于確定參考橫向加速度值的參數包括車輛的橫擺角速率、轉向角和車輪速度值。車輛上的橫擺角速率傳感器提供橫擺角速率，并且車輛上的轉向角傳感器提供轉向角。車輪速度值由車輪速度傳感器提供。

在一些實施例中，該方法包括當感測到新的垂直加速度和新的橫向加速度時變換（shift）垂直加速度和橫向加速度；確定新的垂直加速度是否大于變換的垂直加速度以及新的橫向加速度是否大于變換的橫向加速度；確定新的垂直加速度信號是否大于恒定的垂直加速度值；確定新的橫向加速度是否小于參考橫向加速度值的閾值百分比；以及在以下情況發(fā)生預定次數時提供傾斜彎道信號：1）新的垂直加速度和橫向加速度大于變換的垂直加速度和橫向加速度；2）新的垂直加速度大于恒定的垂直加速度值；以及3）新的橫向加速度小于參考橫向加速度值的閾值百分比。

在另一實施例中，本發(fā)明提供一種用于確定車輛在傾斜彎道中的操作以維持電子穩(wěn)定性控制的操作的傾斜彎道檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：垂直加速度傳感器，其固定至車輛以便感測該車輛的垂直加速度；橫向加速度傳感器，其固定至車輛以便感測該車輛的橫向加速度；以及處理器和存儲器，該存儲器儲存指令，當由處理器執(zhí)行該指令時，引起系統(tǒng)：基于不包括橫向加速度的參數確定車輛的參考橫向加速度值；確定垂直加速度是否大于先前的垂直加速度以及橫向加速度是否大于先前的橫向加速度；確定垂直加速度是否大于恒定的垂直加速度值；確定橫向加速度是否小于參考橫向加速度值的閾值百分比；以及在以下情況下提供指示車輛正進入傾斜轉彎或者在傾斜轉彎上的傾斜彎道信號：1）感測到的垂直加速度和橫向加速度大于先前感測到的垂直加速度和橫向加速度，2）垂直加速度大于恒定的垂直加速度值，以及3）橫向加速度小于參考橫向加速度值的閾值百分比。

在另一實施例中，本發(fā)明提供一種用于確定車輛正進入傾斜彎道的方法，該方法包括：基于不包括橫向加速度且包括轉向角的參數確定車輛的參考橫向加速度值；感測車輛的垂直加速度并且變換該垂直加速度以及感測另一垂直加速度；感測車輛的橫向加速度并且變換該橫向加速度以及感測另一橫向加速度；以及確定感測到的垂直加速度是否大于先前變換的垂直加速度以及橫向加速度是否大于先前變換的橫向加速度；確定垂直加速度是否大于對應于重力的恒定的垂直加速度值；確定橫向加速度是否小于參考橫向加速度值的閾值百分比；在以下情況下使計數器遞增：1）感測到的垂直加速度和橫向加速度大于變換的垂直加速度和橫向加速度，2）感測到的垂直加速度大于恒定的垂直加速度值，以及3）感測到的橫向加速度小于參考橫向加速度值的閾值百分比；以及在以下情況中的至少一者下使計數器遞減：感測到的垂直加速度不大于恒定的垂直加速度值和感測到的橫向加速度不小于或者等于參考橫向加速度值的閾值百分比。

在一些實施例中，該方法包括當計數器的遞增的值大于N2時設定指示車輛處于傾斜彎道中的標識，以及當計數器的遞增的值小于N1時設定指示車輛不處于傾斜彎道中的標識。

在一些實施例中，被儲存以便由計數器使用的值N2至少等于4，閾值百分比大約為70％，并且恒定垂直加速度值大約為9.8米每二次方秒。

本發(fā)明的其它方面將通過考慮詳細描述和附圖而變得顯而易見。

附圖說明

現(xiàn)有技術的圖1示出設置在傾斜彎道上的車輛的繪圖。

圖2示出傾斜彎道檢測系統(tǒng)的框圖。

圖3示出用于感測和確定正在傾斜彎道上駕駛車輛的流程圖。

具體實施方式

在詳細解釋本發(fā)明的任何實施例之前，要理解的是，本發(fā)明在其應用方面不限于在以下描述中所闡述的或者在以下附圖中圖示的部件的構造和布置的細節(jié)。本發(fā)明能夠實現(xiàn)其它實施例并且能夠以各種方式被實踐或者實施。

圖2中示出的傾斜彎道檢測系統(tǒng)30包括電子穩(wěn)定性控制（ESC）34。該ESC 34操作以控制車輛的穩(wěn)定性，并且包括處理器和存儲器。已知ESC 34使側滑最小化，以防止車輛翻轉并且以其它方式使車輛的操作穩(wěn)定。

傾斜彎道檢測系統(tǒng)30包括橫擺角速率傳感器38、轉向角傳感器40和車輪速度傳感器42。橫擺角速率傳感器38檢測車輛的轉向不足和轉向過度。通常，車輪速度傳感器42具有為車輛的每個車輪設置的感測裝置。

圖2中所示的傾斜彎道檢測系統(tǒng)30進一步包括垂直加速度傳感器44和橫向加速度傳感器46。雖然在圖2中被示為兩個單獨的框，但是在一些實施例中，加速度傳感器44、46安置在共同的外殼中。如上文關于圖1中所示的布置所闡述的那樣，橫向加速度被確定為相對于傾斜道路的表面是水平的，并且垂直加速度被取向為相對于傾斜道路的表面是垂直的。

最后，ESC 34接收來自傾斜彎道檢測系統(tǒng)30的傳感器38、40、42、44、46的信息，所述傳感器38、40、42、44、46經由通信網絡50進行通信。該通信網絡50是CAN總線、Flex-Ray總線或者其它通信布置。

更具體地，橫擺角速率傳感器感測車輛的橫擺角速率，并且轉向角傳感器40感測車輛轉向角。通過網絡50向ESC 34提供橫擺角速率和轉向角。進一步地，車輪速度傳感器42感測車輛車輪速度并且將其提供至ESC 34。ESC 34根據橫擺角速率、轉向角和車輪速度計算參考橫向加速度值（A_yref）。該參考橫向加速度值A_yref基于已知的公式，該公式未考慮在傾斜彎道中被駕駛的車輛或者未針對在傾斜彎道中被駕駛的車輛進行調整。

同樣地，ESC 34從垂直加速度傳感器44接收原始垂直加速度值。如果必要，則ESC 34包括用于垂直加速度傳感器44的傳感器偏移。從原始垂直加速度中減去該傳感器偏移以補償傳感器漂移，從而產生垂直加速度值（A_zs）。

ESC 34還接收來自橫向加速度傳感器46的原始橫向加速度值，并且如果必要，則減去傳感器偏移以補償傳感器漂移，并且因此獲得橫向加速度值（A_ys）。

圖3的流程圖60中闡述圖2的傾斜彎道檢測系統(tǒng)30的操作。流程圖60是由ESC 34的處理器和存儲器執(zhí)行的多個同時操作或者算法中的一種。

在步驟61處，傾斜道路檢測標識或者信號被設定為“假”，從而意味著車輛不處于傾斜道路上。在該默認條件之后，流程圖60進行到步驟62。

在圖3的步驟62處，ESC 34的計數器被初始化至零值，并且如上文所闡述的那樣感測橫向加速度A_ys和垂直加速度A_zs的值。加速度值被儲存在ESC 34的存儲器中。ESC 34還計算并且儲存加速度A_yref的值。傾斜彎道檢測系統(tǒng)30的ESC 34然后進行到步驟64。

在步驟64處，ESC 34將先前測得的A_ys和A_zs的值儲存為A_ys1和A_zs1?；旧贤瑫r地，ESC 34為橫向加速度A_ys2和垂直加速度A_zs2確定新值。通常在幾毫秒中或者更快地獲得該新值。該程序然后進行到決策步驟68。

在決策步驟68處，ESC 34確定是否A_zs2> A_zs1且A_ys2>A_ys1。如果垂直加速度和橫向加速度的最近值不大于先前值，則不存在進入傾斜彎道，并且程序返回步驟64。在步驟64處，A_zs2的垂直加速度值被變換為A_zs1，并且確定垂直加速度A_zs2的新值。再次地，在步驟64處，A_ys2的橫向加速度被變換為A_ys1，并且確定新的垂直加速度A_ys2。該算法然后返回步驟68。

在該實例中，在決策步驟68處，垂直加速度值A_zs2>A_zs1且橫向加速度值A_ys2>A_ys1。因此，橫向加速度和垂直加速度兩者均在增加，并且ESC 34進行到決策步驟70。

在決策步驟70處，ESC 34確定垂直加速度值A_zs2是否大于已知的恒定加速度值A_zg。A_zg對應于重力，其為大約9.8米每二次方秒。當車輛正進入傾斜彎道或者在傾斜彎道上駕駛時，A_zs2的測得值或者確定值大于重力加速度。

在決策步驟70處，由ESC 34執(zhí)行的算法還確定橫向加速度A_ys2是否小于X％×A_yref，其中，A_yref是如上文所討論的那樣計算得到的參考橫向加速度值。在一個實施例中，常數X的值為70。因此，橫向加速度A_ys2的值必須小于參考橫向加速度值A_yref的閾值百分比70％。在一些實施例中，橫向加速度A_ys2必須在參考橫向加速度值A_yref的30％和70％的閾值百分比范圍內。也預想到其它范圍，諸如20％至80％的閾值百分比范圍。在不滿足垂直加速度和橫向加速度的上述條件中的一者或者兩者的實例中，ESC 34進行至步驟72。在步驟72處，計數器遞減-1，并且程序進行至決策步驟74。

在決策步驟74處，將儲存在ESC 34的存儲器中的遞減的計數器的值與負的預定或者編程的常數值N1相比較。如果計數器不具有甚至小于負值N1的負值，則程序返回步驟64并且再次重復步驟64和68。

如果在決策步驟74處，計數器的值比值N1更負，則程序進行至步驟76。在步驟76處，確定不存在傾斜彎道，并且設定信號或者標識：“假”以指示車輛不處于傾斜彎道上。此后，程序返回開始步驟62。在步驟62處，計數器被重新初始化或者清除，通常重新初始化或者清除至零值。

返回步驟70，如果垂直加速度值A_zs2大于重力A_zg并且橫向加速度值A_ys2小于計算得到的參考橫向加速度值A_yref的70％的閾值百分比，則程序進行至步驟80。在步驟80處，使ESC 34的計數器遞增。在使計數器遞增并且儲存遞增的值之后，程序進行至決策步驟84。

在決策步驟84處，ESC 34確定遞增的計數器是否具有大于正計數器值N2的值。為了為計數器獲得大于N2的值，加速度值必須使得程序經由步驟64、68、70、80被執(zhí)行預定的次數，而不轉向至步驟72，并且使計數器遞減足夠的次數以抵消計數器的遞增。如果遞增的計數器不大于N2，則程序返回步驟64。如果使計數器遞增至大于N2的值，則程序進行至步驟86。

在步驟86處，ESC 34將儲存的信號或者標識設定為傾斜彎道檢測：“真”。因此，認為車輛在傾斜彎道上駕駛。更改ESC 34的操作以考慮在傾斜彎道上操作的車輛。一旦儲存在存儲器中的標識被設定為“真”，則算法在步驟62處重新初始化，并且以傾斜彎道標識設定操作，直到程序進行至步驟76，其中，在不再檢測到傾斜彎道時，標識被設定為“假”。此后，ESC 34如同車輛不在傾斜彎道上被駕駛那樣操作，并且不針對通常的駕駛狀態(tài)做出調整。

圖3的流程圖是出于解釋的目的。在一些實施例中，圖3的流程圖的步驟的順序是不同的。圖3示出本發(fā)明的一種布置。

在一些實施例中，上文描述的傾斜彎道檢測系統(tǒng)是設有包括用于使車輛操作穩(wěn)定的其它ESC程序的ESC 34的算法或者計算機程序。

在一些實施例中，傾斜彎道檢測系統(tǒng)的一部分或者全部均設在單獨的電子控制單元（ECU）中。這種ECU向ESC 34提供控制信號。

因此，除了其它特征之外，本發(fā)明提供一種用于確定車輛正在傾斜彎道中被駕駛以確保ESC的恰當操作的方法和系統(tǒng)。以下權利要求中闡述了本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。