專利名稱：動量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用多個致動器對控制對象的動量進行反饋控制的動量控制裝置。本發(fā)明特別涉及一種利用多個致動器對運動車輛的橫向動量進行反饋控制的橫向動量控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，正在開發(fā)輔助駕駛運動車輛的駕駛輔助裝置(下文中稱為“駕駛輔助應(yīng)用”)。例如，正在開發(fā)的有車道保持裝置，自動轉(zhuǎn)向或者輔助駕駛使得車輛沿道路行駛； 車道偏離預防裝置，通過避免車輛偏離其車道輔助駕駛；緊急避險裝置，使車輛自動轉(zhuǎn)向以便避開所行駛路面上的障礙物，等等。從駕駛輔助應(yīng)用諸如車道保持裝置、車道偏離預防裝置或緊急避險裝置輸出的請求信號(例如，表示目標橫向加速的信號)輸入到控制車輛橫向動量(例如橫擺率(橫擺角速度，yaw rate))的橫向動量控制裝置中。從這種控制裝置向控制目標諸如致動器輸出控制信號。作為基于該控制信號控制致動器動作的結(jié)果，對車輛橫向動量進行控制。利用安裝于車輛的多種致動器使車輛橫向動量改變。例如，前轉(zhuǎn)向致動器通過回轉(zhuǎn)前輪使車輛橫向動量改變。后轉(zhuǎn)向致動器通過回轉(zhuǎn)后輪使車輛橫向動量改變。此外，用于向各車輪單獨施加制動力或驅(qū)動力的致動器(DYC(dynamic yaw control動態(tài)橫擺控制) 致動器)，通過例如向車輛的右輪或左輪施加制動力(或驅(qū)動力)使車輛橫向動量改變。在基于從某駕駛輔助應(yīng)用輸出的請求信號對車輛橫向動量進行反饋控制的情況下，基于目標橫向動量與實際橫向動量之間的偏差(差)執(zhí)行反饋控制。此時，在利用多個致動器控制車輛橫向動量的情況下，對各致動器各自設(shè)定最優(yōu)反饋增益。之后，基于所設(shè)定的反饋增益計算反饋控制量，并基于所計算出的反饋控制量獨立地操作各致動器。在基于從駕駛輔助應(yīng)用輸出的請求信號使多個致動器彼此獨立地動作以對車輛橫向動量進行反饋控制的情況下，擔心致動器之間的動作干擾。例如，可以預期下述情形 使一個致動器動作以使車輛向右轉(zhuǎn)彎，以及，使另一個致動器動作以使車輛向左轉(zhuǎn)彎。當出現(xiàn)如上所述的致動器之間動作干擾時，使車輛運轉(zhuǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定。為了應(yīng)對這種問題，不是個別地確定致動器的反饋控制量，而是確定整個控制系統(tǒng)的反饋控制量，然后，將所確定的反饋控制量分配給致動器，從而，避免致動器之間的動作干擾。JP2005-299424A披露了一種利用多個控制輸入對控制對象的輸出進行控制的控制裝置。根據(jù)JP2005-299424A中描述的這種控制裝置，在共享一個濾波目標值(filtering target value)的情況下，對多個控制輸入進行單獨計算，從而，避免了使用多個控制輸入的多個反饋控制過程之間的相互干擾。

發(fā)明內(nèi)容
在設(shè)定整個控制系統(tǒng)的反饋增益時，考慮用于各致動器的最優(yōu)反饋增益。然而，由
3于各致動器的響應(yīng)性等不同，為各致動器設(shè)定的最優(yōu)反饋增益是不同的。例如，在根據(jù)從駕駛輔助應(yīng)用輸出的請求信號利用前轉(zhuǎn)向致動器和DYC致動器控制車輛橫向動量的情況下， 在某些情況下，將前轉(zhuǎn)向致動器的最優(yōu)反饋增益設(shè)定為1. 5，而DYC致動器的最優(yōu)反饋控制增益設(shè)定為2. 0。在這種情況下，如果將控制系統(tǒng)的反饋增益設(shè)定為2. 0，則前轉(zhuǎn)向致動器的控制量過沖。該過沖導致車輛回轉(zhuǎn)行為的不穩(wěn)定。因此需要一種不易受到上述缺點影響的動量控制系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種利用多個致動器(14、22、32)對控制對象(被控對象) 的動量進行反饋控制的動量控制裝置(40)，包括目標動量獲取部Gll或41 ),用于獲取控制對象的目標動量(f或；最優(yōu)反饋增益獲取部(S12)，用于針對各致動器，獲取在使多個致動器中的每一個致動器獨立地動作以對控制對象的動量進行反饋控制時所使用的多個最優(yōu)反饋增益；反饋增益設(shè)定部(S18)，用于從最優(yōu)反饋增益獲取部所獲取的多個最優(yōu)反饋增益中選取出最小反饋增益，并且用于將該最小反饋增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的反饋增益；控制量計算部(41 ),其基于反饋增益設(shè)定部所設(shè)定的反饋增益、以及控制對象的目標動量與當前動量(Y)之間的偏差，計算反饋控制量；以及致動器控制部02、43、 44)，其基于該反饋控制量控制多個致動器的動作。


根據(jù)下文結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述以及其它的目的和優(yōu)點將更為明了，其中圖1是安裝有根據(jù)一種實施例動量控制裝置的車輛示意圖；圖2是圖示橫向動量控制裝置功能結(jié)構(gòu)的圖；圖3是圖示橫擺率計算部功能結(jié)構(gòu)的圖；圖4是圖示反饋計算部功能結(jié)構(gòu)的圖；圖5是流程圖，代表由設(shè)定反饋增益的增益設(shè)定部所執(zhí)行的增益設(shè)定例程；圖6是圖示了代表最優(yōu)比例增益與車速之間關(guān)系的車速-最優(yōu)比例增益表的示例圖；圖7是圖示了代表Kp、Ki和Kd之間關(guān)系的Kp-Ki-Kd對應(yīng)增益表的示例圖；圖8是圖示了代表最優(yōu)比例增益與擾動之間關(guān)系的擾動-最優(yōu)比例增益表的示例圖；以及圖9是圖示了代表目標值達成率與最優(yōu)比例增益之間關(guān)系的目標值達成率-最優(yōu)比例增益表的示例圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對實施例進行描述。圖1是安裝有根據(jù)本實施例的動量控制裝置的車輛示意圖。如圖中所示，車輛包括前轉(zhuǎn)向裝置10、后轉(zhuǎn)向裝置20、以及后輪制動裝置 30R及30L。前轉(zhuǎn)向裝置10向左前輪WFL和右前輪WFR施加轉(zhuǎn)向力以使這些車輪回轉(zhuǎn)。后轉(zhuǎn)向裝置20向左后輪WRL和右后輪WRR施加轉(zhuǎn)向力以使這些車輪回轉(zhuǎn)。后輪制動裝置30R 向右后輪WRR施加制動力。后輪制動裝置30L向左后輪WRL施加制動力。另外，車輛還設(shè)置有向前輪WFL和WFL施加制動力的前輪制動裝置。
前轉(zhuǎn)向裝置10包括轉(zhuǎn)向控制操縱柄11、轉(zhuǎn)向軸12 (其一端與轉(zhuǎn)向控制操縱柄11 連接)、前輪轉(zhuǎn)向控制軸13、以及前轉(zhuǎn)向致動器14。由駕駛?cè)藛T旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)向控制操縱柄 11使轉(zhuǎn)向軸12旋轉(zhuǎn)。小齒輪1 形成于轉(zhuǎn)向軸12的另一端。此外，前輪轉(zhuǎn)向控制軸13具有形成于其中以與小齒輪1 嚙合的齒條13a。小齒輪12a與齒條13a構(gòu)成齒條齒輪機構(gòu)。該齒條齒輪機構(gòu)將轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成前輪轉(zhuǎn)向控制軸13的軸向力。所以，駕駛?cè)藛T旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)向控制操縱柄11使前輪轉(zhuǎn)向控制軸13在軸向移動。前輪轉(zhuǎn)向控制軸13的兩端通過拉桿與左前輪WFL以及右前輪WFR連接。據(jù)此，駕駛?cè)藛T執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制操縱柄11的旋轉(zhuǎn)操作，從而使前輪轉(zhuǎn)向控制軸13在軸向移動，以此使前輪回轉(zhuǎn)。此外，前轉(zhuǎn)向致動器14安裝于轉(zhuǎn)向軸12。前轉(zhuǎn)向致動器14由例如電動機構(gòu)成。 前轉(zhuǎn)向致動器14動作以使轉(zhuǎn)向軸12旋轉(zhuǎn)。所以，在駕駛?cè)藛T沒有旋轉(zhuǎn)操作轉(zhuǎn)向控制操縱柄11的情況下，通過使前轉(zhuǎn)向致動器14動作使前輪自動回轉(zhuǎn)。后轉(zhuǎn)向裝置20包括后輪轉(zhuǎn)向控制軸21和后轉(zhuǎn)向致動器22。后輪轉(zhuǎn)向控制軸21 與左后輪WRL并且與右后輪WRR連接。后轉(zhuǎn)向致動器22安裝于后輪轉(zhuǎn)向控制軸21。后轉(zhuǎn)向致動器22由例如電動機和滾珠絲杠機構(gòu)構(gòu)成。滾珠絲杠機構(gòu)具有滾珠螺母和滾珠絲杠。 滾珠絲杠形成為后輪轉(zhuǎn)向控制軸21的一部分。滾珠螺母與電動機的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)以使其可整體地旋轉(zhuǎn)。在滾珠螺母響應(yīng)于電動機的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時，滾珠絲杠機構(gòu)將該旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成后輪轉(zhuǎn)向控制軸21的軸向力。所以，后轉(zhuǎn)向致動器22的動作使后輪轉(zhuǎn)向控制軸21在軸向移動，以此使后輪自動回轉(zhuǎn)。后輪制動裝置30R和30L包括制動機構(gòu)31R和31L，分別地用于向后輪WRR以及 WRL施加制動力。響應(yīng)于駕駛?cè)藛T踩踏制動踏板使制動機構(gòu)31R和31L動作。各制動機構(gòu) 31R和31L可以包括例如，制動盤(disc rotor)，其與后輪WRR或WRL共軸旋轉(zhuǎn)；制動摩擦襯塊，布置成可與制動盤接觸；活塞，用于向制動摩擦襯塊施加壓迫力；以及液壓管路，用于向活塞傳送經(jīng)制動助力器(未示出)加大的制動踏板踩踏力。此外，動態(tài)橫擺控制(DYC)致動器32R和32L分別地安裝于制動機構(gòu)31R和31L。 DYC致動器向各個車輪分別地施加制動力或驅(qū)動力。在本實施例中，DYC致動器是這樣一種制動致動器，其能向車輪單獨地施加制動力。由DYC致動器32R和32L的動作使制動機構(gòu) 31R和31L操作，以彼此獨立地向后輪WRR以及WRL施加制動力。在沒有踩壓操作制動踏板的情況下，響應(yīng)于來自橫向動量控制裝置(下文描述)的控制信號，使DYC致動器32R和 32L動作。所以，自動地向后輪WRR以及WRL施加制動力。DYC致動器32R和32L可以包括例如置于液壓管路中的壓力泵、增壓閥、以及降壓閥等。下文中，將DYC致動器32R和32L 統(tǒng)稱或者單稱為DYC致動器32。盡管在本實施例中DYC致動器32向車輪個別地施加制動力，但DYC致動器32也可以向車輪個別地施加驅(qū)動力或再生制動力。例如，在車輛上安裝有輪內(nèi)電動機的情況下， 該輪內(nèi)電動機可以為DYC致動器。前轉(zhuǎn)向致動器14、后轉(zhuǎn)向致動器22、以及DYC致動器32中每一個都與橫向動量控制裝置40電連接。橫向動量控制裝置40由包括R0M、RAM和CPU的微型計算機構(gòu)成。通過向各個致動器輸出控制信號，橫向動量控制裝置40對車輛橫向動量進行控制。另外，駕駛輔助應(yīng)用50安裝在車輛上。駕駛輔助應(yīng)用50計算當前運動車輛所需使得車輛沿車道行駛的橫向加速度(目標橫向加速度)Gy*。將由駕駛輔助應(yīng)用50計算出的目標橫向加速度Gy*輸入到橫向動量控制裝置40?；谒斎氲哪繕藱M向加速度Gy*， 橫向動量控制裝置40向致動器14、22和32輸出控制信號。圖2是圖示橫向動量控制裝置40功能結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示，橫向動量控制裝置 40包括可用物理量轉(zhuǎn)換單元(物理量轉(zhuǎn)換單元部)45、橫擺率計算單元41、前輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換單元42、后輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換單元43、以及DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換單元44?？捎梦锢砹哭D(zhuǎn)換單元45輸入前轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度δ FSTR Ava、后轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度 Ava、以及DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava。前轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度δ—FSTK—Ava表示由前轉(zhuǎn)向致動器
14的動作使前輪從當前回轉(zhuǎn)狀態(tài)(當前回轉(zhuǎn)角度)可以回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)角量(或回轉(zhuǎn)角范圍)。 后轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度S KSTK Ava表示由后轉(zhuǎn)向致動器22的動作使后輪從當前回轉(zhuǎn)狀態(tài)(當前回轉(zhuǎn)角度)可以回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)角量(或回轉(zhuǎn)角范圍)。DYC可用扭矩Tb DTC Ava表示由DYC致動器32的動作可以施加至被控制輪軸的輪軸扭矩量(或輪軸扭矩范圍)?；谇拜喌漠斍盎剞D(zhuǎn)角度和前輪的最大回轉(zhuǎn)角度可以得到前轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度 δ —FSTK—Ava?；诤筝喌漠斍盎剞D(zhuǎn)角度和后輪的最大回轉(zhuǎn)角度可以得到后轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度 S—KSTK—Ava。基于當前作用于車輪的輪軸制動扭矩和可施加至車輪的輪軸扭矩最大值，可以得到DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava。此外，基于所輸入的前轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度δ FSTRAva、后轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度δ KSTR Ava、以及DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava，可用物理量轉(zhuǎn)換單元45計算前轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率、—FSTK— A。t—Ava、后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—KSTK—A。t—Ava、以及DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava。將由可用物理量轉(zhuǎn)換單元45計算出的可用理論橫擺率輸出到橫擺率計算單元41。前轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—FSTK—A。t—Ava表示，在由前轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度S—FSTK—Ava代表的回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使前輪回轉(zhuǎn)角度改變時理論上可以得到的橫擺率最大值(或范圍)。后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y —
表示，在由后轉(zhuǎn)向可用回轉(zhuǎn)角度S —KSTK—Ava代表的回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)使后輪回轉(zhuǎn)角度改變時理論上可以得到的橫擺率最大值(或范圍)。DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava表示， 在由DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava代表的輪軸扭矩范圍內(nèi)使作用于車輪的輪軸扭矩改變時理論上可以得到的橫擺率最大值(或范圍)。橫擺率計算單元41從駕駛輔助應(yīng)用50輸入目標橫向加速度Gy*，并基于所輸入的目標橫向加速度Gy*計算前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y fstk(FSTR表示前轉(zhuǎn)向致動器14)、后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—KSTK(RSTR表示后轉(zhuǎn)向致動器22)、以及DYC橫擺率控制量Y dtc(DYC表示 DYC致動器32)。然后，橫擺率計算單元41輸出這些橫擺率控制量。前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量 Y—FSTK是由前轉(zhuǎn)向致動器14的動作使前輪回轉(zhuǎn)在車輛中得到的橫擺率的目標控制量。后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Yjstk是由后轉(zhuǎn)向致動器22的動作使后輪回轉(zhuǎn)在車輛中得到的橫擺率的目標控制量。DYC橫擺率控制量Y DTC是由DYC致動器32的動作向右后輪WRR或者向左后輪WRL施加制動力在車輛中得到的橫擺率的目標控制量。此外，橫擺率計算單元41輸出前轉(zhuǎn)向動作請求信號S FSTK、后轉(zhuǎn)向動作請求信號S κτκ、以及DYC動作請求信號S DY。。前轉(zhuǎn)向動作請求信號S fstk代表關(guān)于請求前轉(zhuǎn)向致動器14 動作用于橫擺率控制的信號。后轉(zhuǎn)向動作請求信號S kstk代表關(guān)于請求后轉(zhuǎn)向致動器22動作用于橫擺率控制的信號。DYC動作請求信號S DTC代表關(guān)于請求DYC致動器32動作用于橫擺率控制的信號。
圖3是圖示橫擺率計算部41功能結(jié)構(gòu)的圖。如圖3中所示，橫擺率計算部41包括目標值生成部411、狀態(tài)監(jiān)測部412、可用量計算部413、前饋(FF)計算部414、反饋(FB) 計算部415、以及解析部416。目標值生成部411從駕駛輔助應(yīng)用50輸入目標橫向加速度Gy*，并基于所輸入的目標橫向加速度Gy*計算在車輛中得到的目標橫擺率Y*，使得作用于車輛的橫向加速度成為目標橫向加速度Gy*。目標橫擺率Y*可以這樣進行計算，例如，通過將目標橫向加速度 Gy*除以車速V，然后，從所得到的值中減去車身側(cè)偏角β的時間導數(shù)(di3/dt)。此外，目標值生成部411從駕駛輔助應(yīng)用50輸入dGy*/dt (目標橫向加速度Gy*的變化量)和應(yīng)用執(zhí)行請求信號S Appli.。目標橫向加速度的變化量dGy*/dt用來計算目標橫擺率γ*。應(yīng)用執(zhí)行請求信號S Appli.代表有關(guān)基于從駕駛輔助應(yīng)用50輸出的目標橫向加速度Gy*請求橫擺率控制的信號。狀態(tài)監(jiān)測部412輸入來自安裝于車輛的前輪回轉(zhuǎn)角度傳感器的前輪回轉(zhuǎn)角度Sf、 來自后輪回轉(zhuǎn)角度傳感器的后輪回轉(zhuǎn)角度、、來自安裝于各車輪的扭矩傳感器的各車輪扭矩τ w、以及來自車速傳感器的車速V。此外，狀態(tài)監(jiān)測部412基于所輸入的信息對車輛的當前狀態(tài)進行估計，并輸出在車輛中得出的物理極限量(例如，在車輛中可以得出的物理極限(最大)橫擺率)，這些物理極限量表示所估計出的車輛狀態(tài)?？捎昧坑嬎悴?13從狀態(tài)監(jiān)測部412輸入車輛的當前狀態(tài)。此外，可用量計算部 413輸入前轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—FSTK—A。t—Ava、后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—A。t—Ava、以及DYC 可用理論橫擺率Y—DYe—A。t—Ava。此外，可用量計算部413從駕駛輔助應(yīng)用50輸入應(yīng)用信息。 應(yīng)用信息是例如表示致動器是否可以使用(actuator is enabled)的信息、或者代表橫擺率控制特性的信息。然后，基于在車輛中得出的上述物理極限量(其代表車輛的狀態(tài))、前轉(zhuǎn)向可用理
論橫擺率Y—FSTK—A。t—Ava、后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—KSTK—A。t—Ava、DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava、 以及應(yīng)用信息，可用量計算部413計算前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—FSTK—Ava、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y — KTK—Ava、以及DYC可用橫擺率Y —DTC—Ava。前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y p^ -表示的是在考慮到代表車輛狀態(tài)的于車輛中得出的物理極限量、以及應(yīng)用信息的情況下，由前轉(zhuǎn)向致動器14的動作在車輛中可以實際得到的橫擺率最大值(或范圍)。后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—KSTK—Ava表示的是在考慮到于車輛中得出的物理極限量、以及應(yīng)用信息的情況下，由后轉(zhuǎn)向致動器22的動作在車輛中可以實際得到的橫擺率最大值(或范圍)。DYC可用橫擺率Y DTC Ava表示的是在考慮到于車輛中得出的物理極限量、以及應(yīng)用信息的情況下，由DYC致動器32的動作在車輛中可以實際得到的橫擺率最大值(或范圍)。在這種情況下，可用量計算部413存儲一種表格，這種表格代表了各可用橫擺率與車輛中得到的物理極限量、前轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—FSTK—A。t—Ava、后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—KSTK—A。t—Ava、DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava等之間的對應(yīng)關(guān)系。然后，基于各輸入信息，通過查詢上述表格，可用量計算部413計算各可用橫擺率。如上所述，各可用橫擺率代表由各致動器的動作在車輛中可以實際產(chǎn)生的橫擺率最大值(或范圍)。可用橫擺率的計算，不僅考慮了各致動器的活動范圍，而且考慮了各致動器的響應(yīng)性或從車輛狀態(tài)監(jiān)測部輸入的車輛狀態(tài)。例如，在致動器的活動范圍(致動器的當前位置與可移動極限位置之差)較大的情況下，由致動器的動作可以得到的橫擺率較高，所以，可用橫擺率較高。另外，具有高響應(yīng)性的致動器在橫擺率方面具有高變化率(dY/ dt)，所以，也具有高可用橫擺率。如上所述，可用量計算部413對各致動器計算可用橫擺率。應(yīng)當注意到，除了可用橫擺率之外，可用量計算部413可以計算由各致動器的動作在車輛中可以產(chǎn)生的橫擺率變化量(cU/dt)的最大值(或范圍)。前饋(FF)計算部414輸入目標橫擺率Y*、各個可用橫擺率(前轉(zhuǎn)向可用橫擺率 Y—FS —Ava、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—KSTK—Ava、以及DYC可用橫擺率Y—DTC—Ava)、以及請求模式。請求模式從駕駛輔助應(yīng)用50輸入。請求模式代表用于控制車輛橫擺率的模式。例如，當請求模式是側(cè)重響應(yīng)性模式時，對橫擺率進行控制，使得車頭快速回轉(zhuǎn)。在使多個致動器相對于彼此動作的情況下，當請求模式是側(cè)重舒適駕駛(平穩(wěn)改變橫擺率)模式時，對橫擺率進行控制，以使其平穩(wěn)地改變。此外，前饋計算部414包括控制目標選擇部41 、基準計算部414b、 以及前饋控制量分配部4Hc?；谡埱竽Ｊ胶?或可用信息，控制目標選擇部41 確定在車輛的橫擺率控制中所使用致動器的優(yōu)先級次序。例如，當請求模式是側(cè)重響應(yīng)性模式時，控制目標選擇部41 這樣確定優(yōu)先級次序，使得有最高響應(yīng)性的DYC致動器32具有第一優(yōu)先級，前轉(zhuǎn)向致動器 14具有第二優(yōu)先級，而后轉(zhuǎn)向致動器22具有第三優(yōu)先級。當請求模式是以橫擺率增大為中心確定優(yōu)先級的側(cè)重橫擺率等級模式時，控制目標選擇部41 這樣確定優(yōu)先級，使得有最高可用橫擺率的致動器具有第一優(yōu)先級，有次高可用橫擺率的致動器具有第二優(yōu)先級，而有最低可用橫擺率的致動器具有第三優(yōu)先級，以便使所要使用的致動器數(shù)量最少?；鶞视嬎悴?14b從目標值生成部411輸入目標橫擺率Y *，并通過在目標橫擺率 Y*上執(zhí)行基準計算，計算前饋橫擺率基準量Y—Mf。前饋橫擺率基準量Y—%代表通過對車輛回轉(zhuǎn)時車輛響應(yīng)方面的延遲進行模擬所計算出的橫擺率值。此外，基準計算部414b向反饋計算部415輸出所計算出的前饋橫擺率基準量Y &，以在反饋計算中使用。前饋控制量分配部4Hc將基于由基準計算部414b計算出的前饋橫擺率基準量 Y—&所計算出的前饋橫擺率控制量Y—FF分配為前轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—FSTK—FF、后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—KSTK—FF、以及DYC前饋橫擺率控制量γ DTC FF。前轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—FSTK—FF代表通過使前轉(zhuǎn)向致動器14動作在車輛中得到的橫擺率的前饋控制量。后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—KSTK—FF代表通過使后轉(zhuǎn)向致動器22動作在車輛中得到的橫擺率的前饋控制量。DYC前饋橫擺率控制量Y DTC FF代表通過使DYC致動器32動作在車輛中得到的橫擺率的前饋控制量。在這種情況下，基于由控制目標選擇部41 所確定的優(yōu)先級次序和各可用橫擺率，前饋控制量分配部4Hc對前饋橫擺率控制量Y FF進行分配。例如，考慮這樣的情況 所計算出的前饋橫擺率控制量Y—皿為10，前轉(zhuǎn)向致動器14具有第一優(yōu)先級，后轉(zhuǎn)向致動器 22具有第二優(yōu)先級，DYC致動器32具有第三優(yōu)先級，前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y FSTK Ava為6，后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—KSTK—Ava為3，而DYC可用橫擺率Y DTC Ava為3。在上述情況下，前饋控制量分配部4Hc分配前饋橫擺率控制量Y FF，使得前轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—FSTK—皿為6，后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—KSTK—皿為3，而DYC前饋橫擺率控制量Y DTCFF為1。然后，前饋控制量分配部4Hc向反饋計算部415和解析部416輸出所分配的前饋橫擺率控制量。反饋計算部415輸入來自可用量計算部413的各可用橫擺率(前轉(zhuǎn)向可用橫擺率 Y —FSTK—Ava、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y _ESTE_Ava>以及DYC可用橫擺率Y _DYC_Ava)、來自前饋計算部414的各前饋橫擺率控制量(前轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—FSTK—FF、后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量、— KSTK—FF、以及DYC前饋橫擺率控制量Y dtc ff)和前饋橫擺率基準量Y 、以及來自安裝于車身的橫擺率傳感器的車輛橫擺率Y?；诟鶕?jù)各可用橫擺率和各前饋橫擺率控制量計算出的容許量，反饋計算部415 選擇可用于車輛橫擺率控制的致動器。另外，反饋計算部415確定可用致動器的優(yōu)先級次序。此外，基于所輸入的前饋橫擺率基準量Y 與橫擺率Y之間的偏差(差) Δ Y (= Y μ-Y)，反饋計算部415對車輛上所得到的橫擺率進行反饋控制。例如，在反饋控制是PID控制的情況下，反饋計算部415根據(jù)下列關(guān)系式(1)計算反饋橫擺率控制量Y
FB ,，=Κ,Δ, + Α·{Δ_ + Α·^· · · (1)在上述關(guān)系式(1)中，Kp是比例增益，Ki是積分增益，而Kd是微分增益。此外，反饋計算部415將所計算出的反饋橫擺率控制量Y FB分配為前轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—FSTK—FB、后轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—KSTK—FB、以及DYC反饋橫擺率控制量γ DTC FB。前轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—FSTK—皿代表通過使前轉(zhuǎn)向致動14動作在車輛上產(chǎn)生橫擺率的各個反饋控制量。后轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—KSTK—FB代表通過使后轉(zhuǎn)向致動器22動作在車輛上產(chǎn)生橫擺率的各個反饋控制量。DYC反饋橫擺率控制量Y DTC FB代表通過使DYC致動器32動作在車輛上產(chǎn)生橫擺率的各個反饋控制量?；谥聞悠鞯膬?yōu)先級次序和各可用橫擺率(前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—FSTK—Ava、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—KSTK—Ava、以及DYC可用橫擺率Y DTCAva)，反饋計算部415分配反饋橫擺率控制量Y—FB，然后，向解析部416輸出所分配的反饋橫擺率控制量(前轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量 Y—FS —FB、后轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—KTK—FB、以及DYC反饋橫擺率控制量Y—DTC—FB)。通過將從前饋計算部414輸入的前轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y FSTK FF與從反饋計算部415輸入的前轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y FSTK FB相加，解析部416計算前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—職。然后，解析部416向車輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部42輸出所計算出的前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—FSTK和關(guān)于請求前轉(zhuǎn)向致動器14動作的前轉(zhuǎn)向動作請求信號S—FSTK。此外，通過將從前饋計算部414輸入的后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y KSTK FF與從反饋計算部415輸入的后轉(zhuǎn)向反饋橫擺率控制量Y—KSTK—FB相加，解析部416計算后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量γ—KSTK。然后，解析部416向后輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部43輸出所計算出的后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y KSTK和關(guān)于請求后轉(zhuǎn)向致動器22動作的后轉(zhuǎn)向動作請求信號S KSTK。此外，通過將從前饋計算部414輸入的 DYC前饋橫擺率控制量Y DTC FF與從反饋計算部415輸入的DYC反饋橫擺率控制量γ DTC FB 相加，解析部416計算DYC橫擺率控制量γ DTC。之后，解析部416向DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換部 44輸出所計算出的DYC橫擺率控制量Y _DYC和關(guān)于請求DYC致動器32動作的DYC動作請求 fe 5 S—DYC O如圖2中所示，前輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部42輸入前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y FSTK。前輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部42計算目標前輪回轉(zhuǎn)角度Sf*。目標前輪回轉(zhuǎn)角度δ f*代表需要通過前轉(zhuǎn)向致動器14動作使前輪回轉(zhuǎn)的角度，以在車輛上得到與前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—FSTK相對應(yīng)的橫擺率。然后，前輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部42向前轉(zhuǎn)向致動器14輸出代表所計算出的目標前輪回轉(zhuǎn)角度Sf*的信號。借助于此輸出信號，對前轉(zhuǎn)向致動器14的動作進行控制，使得前輪回轉(zhuǎn)角度Sf成為目標前輪回轉(zhuǎn)角度δ f*，換而言之，使得通過前轉(zhuǎn)向致動器14的動作在車輛上得到與前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—FSTK相對應(yīng)的橫擺率。后輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部43輸入后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y KSTK。后輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部43 計算目標后輪回轉(zhuǎn)角度Sr*。目標后輪回轉(zhuǎn)角度δΓ*代表需要通過后轉(zhuǎn)向致動器22動作使后輪回轉(zhuǎn)的角度，以在車輛上得到與后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—KSTK相對應(yīng)的橫擺率。然后， 后輪回轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換部43向后轉(zhuǎn)向致動器22輸出代表所計算出的目標后輪回轉(zhuǎn)角度δΓ* 的信號。借助于此輸出信號，對后轉(zhuǎn)向致動器22的動作進行控制，使得后輪回轉(zhuǎn)角度Sr 成為目標后輪回轉(zhuǎn)角度δ r*，換而言之，使得通過后轉(zhuǎn)向致動器22的動作在車輛上得到與后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—KSTK相對應(yīng)的橫擺率。DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換部44輸入DYC橫擺率控制量Y DTC。DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換部44計算目標DYC扭矩Tb*。目標DYC扭矩Tb*代表需要通過使DYC致動器32動作施加至后輪之一的扭矩，以在車輛上產(chǎn)生與DYC橫擺率控制量Y DTC相對應(yīng)的橫擺率。然后，DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換部44向DYC致動器32輸出代表所計算出的目標DYC扭矩Tb*的信號，用于向與后輪WRR和WRL中的回轉(zhuǎn)側(cè)車輪相對應(yīng)的后輪施加制動力。借助于此輸出信號，對DYC致動器32的動作進行控制，使得回轉(zhuǎn)側(cè)后輪的輪軸扭矩Tb成為目標DYC扭矩Tb*，換而言之，使得通過DYC致動器32的動作在車輛上得到與DYC橫擺率控制量Y _DYC相對應(yīng)的橫擺率。如上所述，作為多個致動器(前轉(zhuǎn)向致動器14、后轉(zhuǎn)向致動器22、以及DYC致動器 32)協(xié)同控制的結(jié)果，對車輛的橫擺率(動量)進行控制，使得從駕駛輔助應(yīng)用50輸入的目標橫向加速度Gy*得以在車輛中生成。如上所述，基于前饋橫擺率基準量Y 與橫擺率Y之間的偏差Δ Y，反饋計算部415根據(jù)上述關(guān)系式(1)計算反饋橫擺率控制量Y FB。圖4是圖示反饋計算部415功能結(jié)構(gòu)的圖。如圖4中所示，反饋計算部415包括控制量計算部415a、增益設(shè)定部415b、控制量分配部415c、以及增益表存儲部415d。控制量計算部41 根據(jù)關(guān)系式(1)計算反饋橫擺率控制量Y—FB，使得前饋橫擺率基準量Y—&與橫擺率Y之間的偏差Δ y越來越小(趨向于0)。然后，控制量計算部41 向控制量分配部415c輸出所計算出的反饋橫擺率控制量γ FB。在控制量分配部415c中， 基于有關(guān)致動器的優(yōu)先級次序，將反饋橫擺率控制量Y —FB分配為通過各個致動器動作產(chǎn)生的控制量(Y —FSTK—FB、Y —KSTK—FB、Y _DYC_FB)。增益設(shè)定部415b設(shè)定比例增益Kp、積分增益Kp以及微分增益Kd，用于在控制量計算部41 中計算反饋橫擺率控制量Y FB，并且向控制量計算部41 輸出這些設(shè)定的增益。增益表存儲部415d存儲增益表，增益表中收集了使致動器14、22和32之一獨立地動作以進行反饋控制時所使用的最優(yōu)反饋增益。圖5示出了由增益設(shè)定部41 執(zhí)行以設(shè)定增益的增益設(shè)定例程的流程圖。根據(jù)需要，重復執(zhí)行此例程。開始此例程時，在圖5的步驟(下文中步驟縮寫為S) 10中，增益設(shè)定單元(增益設(shè)定部)415b首先從安裝于車輛的車速傳感器輸入車速V。其后，基于在SlO中輸入的車速V，增益設(shè)定部41 獲取根據(jù)車速V變化而變化的前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp—FSTK—、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp—KSTK—OT、以及DYC最優(yōu)比例增益Kp— dyc_opt (S12)。前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp fstk ot是這樣一種最優(yōu)比例增益，在通過使前轉(zhuǎn)向致動器14獨立地動作(操作)對車輛的橫擺率進行反饋控制的情況下，利用上述關(guān)系式(1)使用這種最優(yōu)比例增益來計算反饋橫擺率控制量Y—FB。后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp kstk ot是這樣一種最優(yōu)比例增益，在通過使后轉(zhuǎn)向致動器22獨立地動作(操作)對車輛的橫擺率進行反饋控制的情況下，利用上述關(guān)系式(1)使用這種最優(yōu)比例增益來計算反饋橫擺率控制量、— FB。DYC最優(yōu)比例增益Kp DTC QPT是這樣一種最優(yōu)比例增益，在通過使DYC致動器32獨立地動作(操作)對車輛的橫擺率進行反饋控制的情況下，利用上述關(guān)系式(1)使用這種最優(yōu)比例增益來計算反饋橫擺率控制量Y—FB。在本實施例中，增益設(shè)定部41 查詢存儲在增益表存儲部415d中的車速-最優(yōu)比例增益表，以獲取最優(yōu)比例增益Kp—FSTK—OT、Kp este opt,以及Kp—
DYC—OPT °圖6是圖示車速-最優(yōu)比例增益表的示例圖。如圖6中所示，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益κρ—FSTK—、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp—OT、以及DYC最優(yōu)比例增益Kp dtc ot根據(jù)代表車輛運動狀態(tài)的車速而變化。例如，車速越高，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp FSTKJ)PT越小。針對各致動器， 就各車速預先研究根據(jù)車速V而變化的各自最優(yōu)比例增益。以此研究結(jié)果為基礎(chǔ)，建立代表車速與最優(yōu)比例增益之間關(guān)系的車速-最優(yōu)比例增益表，如圖6中所示。根據(jù)車速-最優(yōu)比例增益表，例如，在車速V為V3的情況下，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp FSTK μ為K3P FSTK，后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp kstk ot為K3P—KSTK，以及DYC最優(yōu)比例增益Kp dtc wt為K3P—DTC。增益設(shè)定部41 從車速-最優(yōu)比例增益表中提取與所輸入車速V相對應(yīng)的增益，以獲取各自的最優(yōu)比例增益Kp—FSTK—
.OPT、iVp_RSTR_0PT 、以及在獲取最優(yōu)比例增益Kp FSTK QPT、Kp KSTK QPT、以及Kp DTC QPT之后，增益設(shè)定部41 獲取前轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki FSTK 、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki KSTK OT、以及DYC最優(yōu)積分增益Kuitc opt(S14)。接著，增益設(shè)定部415獲取前轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd—FSTK—、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd— ESTE_opt>以及DYC最優(yōu)微分增益Kd DTC (S16)。為了獲取這些最優(yōu)積分增益和最優(yōu)微分增益， 增益設(shè)定部41 查詢存儲在增益表存儲部415d中的Kp-Ki-Kd對應(yīng)增益表。圖7是圖示Kp-Ki-Kd對應(yīng)增益表的示例圖。如圖7中所示，基于各致動器的最優(yōu)比例增益κρ— ，確定用于各致動器的最優(yōu)積分增益Ki- 和最優(yōu)微分增益Kd— (*是 FSTR[前轉(zhuǎn)向]、RSTR[后轉(zhuǎn)向]、以及DYC中的一個)。預先研究最優(yōu)積分增益Ki 和最優(yōu)微分增益Kd * 與最優(yōu)比例增益Kp * 之間的對應(yīng)關(guān)系，然后，以研究的結(jié)果為基礎(chǔ)，建立圖7中的對應(yīng)增益表。根據(jù)Kp-Ki-Kd對應(yīng)增益表，例如，在前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益& 為K3P FSTK的情況下，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki FSTK,為Oi FSTK，而前轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd FSTK OPT為K3d—FSTK。此外，在后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Κρ 為K2P—KSTK的情況下，后轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki+KSTK—為K2i—_，而后轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd—KSTK—為K2d—KSTK。此外，在DYC最優(yōu)比例增益Kp DYe 為K4P DYe的情況下，DYC最優(yōu)積分增益Ki DYe,為Mi DYe，而DYC最優(yōu)微分增益Kd dyc_OPT為K4d—DTC。增益設(shè)定部41 從Kp-Ki-Kd對應(yīng)增益表獲取與各最優(yōu)比例增益Kp—相對應(yīng)的各最優(yōu)積分增益Ki * 和各最優(yōu)微分增益Kd * OT。在獲取各個最優(yōu)積分增益Ki FSTKKSTK,和Ki DYe,τ、以及各個最優(yōu)微分增益Kd FSTE_0PT>Kd_ESTE_0PT和Kd—DTC—之后，增益設(shè)定部41 從在S12中所獲取的前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益 Kp—FSTK—、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增KTK—OT、以及DYC最優(yōu)比例增益Kp—DTC—中選取最小增益，并將所選取出的增益設(shè)定為比例增益Kp，作為整個控制系統(tǒng)的比例增益(S18)。隨后，增益設(shè)定部41 從在S14中所獲取的前轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki FSTK QPT、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)積分增益Ki KSTK opt>以及DYC最優(yōu)積分增益Ki DTC 中選取最大增益，并將所選取出的增益設(shè)定為積分增益Ki,作為整個控制系統(tǒng)的積分增益(S20)。此外，增益設(shè)定部41 從在S16中所獲取的前轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd—FSTK—、后轉(zhuǎn)向最優(yōu)微分增益Kd—KSTK—OT、以及DYC最優(yōu)微分增益Kd—DYe— 中選取最大增益，并將所選取出的增益設(shè)定為微分增益Kd，作為整個控制系統(tǒng)的微分增益 (S22)。然后，增益設(shè)定部41 向控制量計算部41 輸出所設(shè)定的比例增益Kp、積分增益 Ki以及微分增益Kd(SM)。之后，本例程結(jié)束。如上所述，在本實施例中，從關(guān)于各致動器獲取的最優(yōu)比例增益中選取出最小增益，并將所選取出的增益設(shè)定為比例增益用于控制系統(tǒng)。下面舉例說明?？紤]這樣的情形 當通過前轉(zhuǎn)向致動器14的獨立動作(操作)對橫擺率進行反饋控制時，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp—FSTK—為1. 5，當通過后轉(zhuǎn)向致動器22的獨立動作(操作)對橫擺率進行反饋控制時， 后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp KSTK QPT為2. 0，以及當通過DYC致動器32的獨立動作(操作)對橫擺率進行反饋控制時，DYC最優(yōu)比例增益Kp DTCJ)PT為2. 5。在這種情況下，將前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp FSTK (1. 5)設(shè)定作為控制系統(tǒng)的比例增益Kp。以如上所述設(shè)定的控制系統(tǒng)的比例增益Kp為基礎(chǔ)，對車輛的橫擺率進行反饋控制。一般而言，當設(shè)定控制系統(tǒng)的反饋增益并基于該反饋增益執(zhí)行PID控制(或PI控制或PD控制)以通過多個致動器的動作對控制對象進行反饋控制時，并且當所設(shè)定的控制系統(tǒng)的增益大于某一致動器所用的最優(yōu)增益時，用于該致動器的控制量過沖。特別地，比例增益Kp很大程度上影響控制量的響應(yīng)性，所以，當比例增益大于最優(yōu)比例增益時，控制量過沖。這導致了致動器動作行為的擺動(波動hunting)，并使控制系統(tǒng)的控制不穩(wěn)定。特別地，在由多個致動器對車輛橫擺率協(xié)同執(zhí)行PID控制(或PI控制或PD控制)的情況下，過沖使車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定。為了應(yīng)對這種問題，在本實施例中，將各致動器最優(yōu)比例增益中的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的比例增益，因此，沒有致動器過沖。所以，實現(xiàn)了穩(wěn)定的反饋控制。此外，在本實施例中，分別地，將各致動器最優(yōu)積分增益中的最大增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的積分增益，以及，將各致動器最優(yōu)微分增益中的最大增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的微分增益。這能提高控制響應(yīng)性，而不會使控制穩(wěn)定性劣化。在這種情況下，由于控制系統(tǒng)的比例增益設(shè)定為各致動器最優(yōu)比例增益中的最小增益，即使控制系統(tǒng)的積分增益和微分增益為較大值，控制量的過沖也較小，甚至不會產(chǎn)生過沖。在上述實施例中，對圖6中所示的車速-最優(yōu)比例增益表進行查詢，以獲取用于致動器的最優(yōu)比例增益。代替車速-最優(yōu)比例增益表，也可以查詢擾動-最優(yōu)比例增益表。 擾動-最優(yōu)比例增益表存儲了根據(jù)作用于控制系統(tǒng)的擾動而變化的最優(yōu)比例增益。圖8示出了擾動-最優(yōu)比例增益表的示例。擾動-最優(yōu)比例增益表存儲在增益表存儲部415d中。 在圖8中，擾動用w代表。擾動w影響反饋控制。作用于車輛的側(cè)風、或車輛所行駛路面的形狀(有無輪跡等)是擾動w的示例。用于致動器的最優(yōu)比例增益根據(jù)擾動w的量級變化。針對各致動器，就各擾動w量級預先研究根據(jù)擾動w變化的最優(yōu)比例增益，然后，以此研究為基礎(chǔ)，建立擾動-最優(yōu)比例增益表，其代表了擾動與最優(yōu)比例增益之間的對應(yīng)關(guān)系，如圖8所示。根據(jù)擾動-最優(yōu)比例增益表，例如，當擾動w的量級為w3時，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp FSTK QPT為K3P FSTK，后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp KSTK 為K3P KSTK，以及DYC最優(yōu)比例增益Kp DYe,為K3P DTC。通過從擾動-最優(yōu)比例增益表中提取，增益設(shè)定部41 獲取了最優(yōu)比例增益Kp—FSTK—QPT、Kp este opt,以及Kp—DTC—
12OT。然后，將所獲取的最優(yōu)比例增益中的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的比例增益?；谒O(shè)定的比例增益對車輛的橫擺率進行反饋控制。應(yīng)當注意到，可以從例如對作用于控制對象 (車輛)的擾動(例如側(cè)風)量級進行檢測的傳感器，獲取擾動w量級。在這種情況下，在圖5所示的增益設(shè)定例程的SlO中，增益設(shè)定部41 從安裝于車輛的擾動檢測傳感器輸入擾動W。車速-最優(yōu)比例增益表和擾動-最優(yōu)比例增益表二者都可以用來獲取用于致動器的最優(yōu)比例增益。例如，在大擾動作用于控制對象(車輛)、或駕駛輔助應(yīng)用50向橫向動量控制裝置40輸出有關(guān)抑制擾動的控制指令的情況下，查詢擾動-最優(yōu)比例增益表，而在其他情況下，查詢車速-最優(yōu)比例增益表。最優(yōu)比例增益表的恰當使用改善了車輛的動力學性能。此外，為了獲取最優(yōu)比例增益，代替圖6中所示的車速-最優(yōu)比例增益表，可以查詢目標值達成率-最優(yōu)比例增益表。圖9示出了目標值達成率-最優(yōu)比例增益表的示例。 目標值達成率-最優(yōu)比例增益表存儲在增益表存儲部415d中。圖9所示的目標值達成率-最優(yōu)比例增益表代表了目標值達成率)與用于各致動器的最優(yōu)比例增益之間的關(guān)系。目標值達成率X表示，通過致動器的動作在車輛上實際產(chǎn)生的橫擺率估計值Y—a。t比各致動器的橫擺率控制量Y—是FSTR[前轉(zhuǎn)向]、 RSTR[后轉(zhuǎn)向]、以及DYC中的一個)的百分數(shù)((Y #a。t/Y JX100)?？梢愿鶕?jù)例如前輪回轉(zhuǎn)角度δ f (其用前輪回轉(zhuǎn)角度傳感器進行檢測)、以及前輪回轉(zhuǎn)角速度d δ f/dt (其用前輪回轉(zhuǎn)角速度傳感器進行檢測)，估計由前轉(zhuǎn)向致動器14的動作在車輛上所產(chǎn)生的橫擺率估計值Y—FSTK—a。t?？梢愿鶕?jù)例如后輪回轉(zhuǎn)角度S r(其用后輪回轉(zhuǎn)角度傳感器進行檢測)、 以及后輪回轉(zhuǎn)角速度d δ r/dt (其用后輪回轉(zhuǎn)角速度傳感器進行檢測)，估計由后轉(zhuǎn)向致動器22的動作在車輛中所產(chǎn)生的橫擺率估計值Y KSTK a。t?？梢愿鶕?jù)例如輪軸扭矩Tb (其用 DYC輪軸扭矩傳感器進行檢測)，估計由DYC致動器32的動作在車輛中所產(chǎn)生的橫擺率估計值Y—DYe—a。t。在圖5所示的增益設(shè)定例程的SlO中，增益設(shè)定部41 輸入來自上述各個傳感器的信號。然后，基于所輸入的信號，增益設(shè)定部41 計算各估計值Y , a。t和關(guān)于各致動器的目標值達成率X。各致動器的最優(yōu)比例增益根據(jù)目標值達成率X (其代表各致動器的動作狀態(tài))而變化。針對各致動器，就各等級的目標值達成率X預先研究隨著目標值達成率X而變化的各最優(yōu)比例增益。然后，以此研究結(jié)果為基礎(chǔ)，建立代表目標值達成率與最優(yōu)比例增益之間對應(yīng)關(guān)系的目標值達成率-最優(yōu)比例增益表，如圖9所示。在S12中，增益設(shè)定部41 查詢目標值達成率-最優(yōu)比例增益表以獲取各最優(yōu)比例增益。例如，當相對于前轉(zhuǎn)向致動器 14的目標值達成率X為97%時，前轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp FSTK QPT為K97 FSTK。當相對于后轉(zhuǎn)向致動器22的目標值達成率X為98%時，后轉(zhuǎn)向最優(yōu)比例增益Kp KSTK 為K98 KSTK。當相對于 DYC致動器32的目標值達成率X為99%時，DYC最優(yōu)比例增益Kp DYe QPT為K99 DYe。將由增益設(shè)定部41 所獲取的最優(yōu)比例增益中的最小值設(shè)定為控制系統(tǒng)的比例增益，并基于所設(shè)定的比例增益對車輛的橫擺率進行反饋控制。此外，為了獲取最優(yōu)比例增益，代替目標值達成率-最優(yōu)比例增益表，還可以查詢偏差-最優(yōu)比例增益表。偏差-最優(yōu)比例增益表代表各致動器的橫擺率控制量Y—*和由各致動器的動作在車輛上所產(chǎn)生橫擺率的估計值Y—a。t之間的偏差與最優(yōu)比例增益之間的關(guān)系。此外，可以基于各致動器的響應(yīng)性，確定最優(yōu)積分增益和最優(yōu)微分增益。在這種情況下，增益設(shè)定部41 預先存儲時滯L fstk、時間常數(shù)T—FSTK、時滯L kstk、時間常數(shù)Τ—KSTK、時滯 L—DTC、以及時間常數(shù)T—DY。。時滯L fstk和時間常數(shù)T fstk代表通過使前轉(zhuǎn)向致動器14動作對車輛的橫擺率進行反饋控制時橫擺率的瞬態(tài)響應(yīng)特性。時滯L KSTK和時間常數(shù)T KSTK代表通過使后轉(zhuǎn)向致動器22動作對車輛的橫擺率進行控制時橫擺率的瞬態(tài)響應(yīng)特性。時滯L DTC 和時間常數(shù)T dtc代表通過使DYC致動器32動作對車輛橫擺率進行控制時橫擺率的瞬態(tài)響應(yīng)特性。同時，按上述方法之一獲取各致動器的最優(yōu)比例增益。根據(jù)最優(yōu)比例增益、時滯、以及時間常數(shù)，可以計算積分時間和微分時間。根據(jù)比例增益和積分時間可以得到積分增益。根據(jù)比例增益和微分時間可以得到微分增益。增益設(shè)定部41 將如上所述獲得的各致動器最優(yōu)積分增益中的最大增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的積分增益，并將各致動器最優(yōu)微分增益中的最大增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的微分增益。然后，增益設(shè)定部41 向控制量計算部41 輸出已經(jīng)設(shè)定的控制系統(tǒng)的比例增益、積分增益和微分增益。利用所輸入的比例增益、積分增益和微分增益，控制量計算部41 對車輛的橫擺率進行反饋控制。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方面，一種動量控制裝置(40)，其利用多個致動器(14、 22,32)對控制對象的動量進行反饋控制，該動量控制裝置(40)，包括目標動量獲取部Gll或41 )，用于獲取被控制對象的目標動量(f或γ ref)；最優(yōu)反饋增益獲取部 (S12)，用于對各致動器獲取在使多個致動器的每一個獨立地動作以對被控制對象的動量進行反饋控制時使用的多個最優(yōu)反饋增益；反饋增益設(shè)定部(S18)，用于從由最優(yōu)反饋增益獲取部所獲取的多個最優(yōu)反饋增益中選取出最小反饋增益，并且用于將該最小反饋增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的反饋增益；控制量計算部(41 )，用于以由反饋增益設(shè)定部所設(shè)定的反饋增益、以及被控制對象的目標動量與當前動量(Y)之間的偏差為基礎(chǔ)，來計算反饋控制量；以及致動器控制部(42、43、44)，用于以該反饋控制量為基礎(chǔ)控制多個致動器的動作。根據(jù)本發(fā)明的動量控制裝置，由最優(yōu)反饋增益獲取部對各致動器獲取使多個致動器的每一個獨立地動作以對控制對象的動量進行反饋控制時所使用的多個最優(yōu)反饋增益。 然后，從由最優(yōu)反饋增益獲取部所獲取的最優(yōu)反饋增益中選取出最小增益，這些最優(yōu)反饋增益在通過使多個致動器中的每一個獨立地動作以執(zhí)行反饋控制的各情況下使用。將所選取出的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的反饋增益。使用以這種方式設(shè)定的控制系統(tǒng)反饋增益來執(zhí)行反饋控制。所以，在通過任一致動器的動作所獲得的控制量中都不會出現(xiàn)過沖。結(jié)果， 使控制對象的運動狀態(tài)穩(wěn)定。本發(fā)明的動量控制裝置包括反饋控制量分配部(415c)，用于將由控制量計算部 (415a)計算出的反饋控制量分配為個別反饋控制量，這些個別反饋控制量是用于各個致動器的控制量。以由反饋控制量分配部分配的個別反饋控制量為基礎(chǔ)，致動器控制部 (42,43,44)控制多個致動器的動作。動量控制裝置進一步包括用于計算可用量的可用量計算部013)?？捎昧看硗ㄟ^使各個致動器獨立地動作所產(chǎn)生的控制對象動量范圍。對各致動器獲取其可用量。以由可用量計算部計算出的各致動器的可用量為基礎(chǔ)，反饋控制量分配部將由控制量計算部015a)計算出的反饋控制量分配為個別反饋控制量。
由可用量計算部計算出的可用量代表通過使各致動器獨立地動作在控制對象中所能產(chǎn)生的動量。通過以各致動器的可用量為基礎(chǔ)將反饋控制量分配為個別反饋控制量， 可以實現(xiàn)將反饋控制量恰當?shù)胤峙錇閭€別反饋控制量。此外，以這種方式對反饋控制量進行分配，從而，避免了因一個致動器達到活動極限而使控制停止。如上所述，可用量代表通過使各致動器獨立地動作所產(chǎn)生的控制對象的動量范圍。例如，當控制對象的動量是車輛的橫擺率時，用通過使各個致動器獨立地動作可以產(chǎn)生的橫擺率最大值或橫擺率變化(范圍)，代表可用量?？梢砸钥刂茖ο蟮倪\動狀態(tài)、擾動、多個致動器的動作狀態(tài)、響應(yīng)特性等為基礎(chǔ)， 得到可用量。例如，當對車輛的橫擺率進行反饋控制時，可以基于車輛的當前回轉(zhuǎn)狀態(tài)(前輪回轉(zhuǎn)角度、后輪回轉(zhuǎn)角度、前輪回轉(zhuǎn)角速度、后輪回轉(zhuǎn)角速度、車速、制動扭矩等)、擾動 (作用于車輛的側(cè)風強度、路面形狀[有無輪跡等等]等)、致動器的動作量和動作速度、 由致動器的動作控制橫擺率的響應(yīng)性(時滯、時間常數(shù)等)、以及從駕駛輔助應(yīng)用輸入的信息，得到可用量。對于使多個致動器的每一個獨立地動作的每種情況，最優(yōu)反饋增益獲取部(S12) 獲取根據(jù)控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及多個致動器的動作狀態(tài)而變化的最優(yōu)反饋增益。 此外，動量控制裝置進一步包括增益表存儲部(415d)，用于預先存儲增益表，這些增益表代表控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及多個致動器的動作狀態(tài)中的至少一個與多個致動器的最優(yōu)反饋增益之間的關(guān)系。此外，以控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及多個致動器的動作狀態(tài)中的至少一個為基礎(chǔ)，最優(yōu)反饋增益獲取部(Si》通過查詢存儲在增益表存儲部中的增益表而獲取最優(yōu)反饋增益。據(jù)此，可以根據(jù)控制對象的運動狀態(tài)、擾動產(chǎn)生狀態(tài)、致動器的動作狀態(tài)等，設(shè)定適當?shù)姆答佋鲆??？刂茖ο罂梢允沁\動的車輛，以及，動量可以是車輛的橫擺率。據(jù)此，車輛橫擺率的反饋控制使車輛回轉(zhuǎn)行為穩(wěn)定。多個致動器可以包括前轉(zhuǎn)向致動器(14)，使其動作以使車輛前輪回轉(zhuǎn)；后轉(zhuǎn)向致動器(22)，使其動作以使車輛后輪回轉(zhuǎn)；以及DYC致動器(32)，使其動作以向車輪施加制動力或驅(qū)動力。據(jù)此，包括前轉(zhuǎn)向致動器、后轉(zhuǎn)向致動器、以及DYC致動器在內(nèi)的多個致動器協(xié)作，能整體地控制車輛的橫擺率。盡管在此具體描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是，應(yīng)當理解本發(fā)明并不局限于這些實施例。在上述實施例中，描述了通過PID控制對車輛橫擺率進行反饋控制的示例。然而，代替PID控制，也可以使用PI控制、PD控制、或狀態(tài)反饋控制。此外，當控制所需的增益數(shù)量只有一個時，將各致動器最優(yōu)增益的最小增益設(shè)定為該增益。此外，在上述實施例中， 在通過PID控制對車輛橫擺率進行反饋控制的情況下，將各致動器最優(yōu)比例增益中的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的比例增益，并將各致動器關(guān)于其他增益(積分增益和微分增益)的最優(yōu)增益中的最大增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的增益。然而，也可以將最優(yōu)增益中的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的各增益(比例增益、積分增益、或微分增益)。此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了利用多個致動器對車輛的橫擺率進行反饋控制的示例。然而，只要利用多個致動器對控制對象的動量進行反饋控制，就能應(yīng)用本發(fā)明。此外，在增益表存儲單元415d中可以存儲多個最優(yōu)比例增益表。這樣，通過對各致動器查詢多個最優(yōu)比例增益表，增益設(shè)定單元 415b可以獲得多個最優(yōu)比例增益。在這種情況下，可以用針對各致動器所獲得的多個最優(yōu)比例增益中的最小增益，確定各致動器的最優(yōu)比例增益。然后，將如上所述確定的各致動器的最優(yōu)比例增益中的最小增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的比例增益。此外，在上述實施例中，描述了獲取最優(yōu)比例增益的示例，這些最優(yōu)比例增益根據(jù)代表車輛運動狀態(tài)的車速、擾動、或代表致動器動作狀態(tài)的目標值達成率而變化。然而，也可以獲取這樣的最優(yōu)比例增益，其根據(jù)除車輛運動狀態(tài)、擾動、以及致動器動作狀態(tài)以外的其他因素而變化。此外，在上述實施例中， DYC致動器用作為向車輪施加制動力的制動致動器。然而，DYC致動器也可以用作為向車輪施加驅(qū)動力的驅(qū)動致動器。按這種方式，可以對本發(fā)明進行多種修改和改進，而不偏離本發(fā)明的目的、精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種動量控制裝置，利用多個致動器對控制對象的動量進行反饋控制，包括目標動量獲取部，用于獲取所述控制對象的目標動量；最優(yōu)反饋增益獲取部，用于針對各所述致動器，獲取使所述多個致動器中的每一個致動器獨立地動作以對所述控制對象的動量進行反饋控制時所使用的多個最優(yōu)反饋增益；反饋增益設(shè)定部，用于從所述最優(yōu)反饋增益獲取部所獲取的所述多個最優(yōu)反饋增益中選取出最小反饋增益，并且用于將所述最小反饋增益設(shè)定為控制系統(tǒng)的反饋增益；控制量計算部，其基于所述反饋增益設(shè)定部所設(shè)定的所述反饋增益、以及所述控制對象的所述目標動量與當前動量之間的偏差，計算反饋控制量；以及致動器控制部，其基于所述反饋控制量控制所述多個致動器的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動量控制裝置，其中，所述最優(yōu)反饋增益獲取部獲取隨著所述控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及所述多個致動器的動作狀態(tài)而變化的所述最優(yōu)反饋增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的動量控制裝置，進一步包括增益表存儲部，其用于預先存儲增益表，所述增益表呈現(xiàn)至少下述之一， 艮口，所述控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及所述多個致動器的動作狀態(tài)，與所述多個致動器的最優(yōu)反饋增益之間的關(guān)系，其中，對于所述控制對象的運動狀態(tài)、擾動、以及所述多個致動器的動作狀態(tài)，基于上述因素中的至少一個，通過查詢存儲在所述增益表存儲部中的所述增益表，所述最優(yōu)反饋增益獲取部獲取所述最優(yōu)反饋增益。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的動量控制裝置，其中，所述控制對象是運動的車輛；以及，所述動量是所述車輛的橫擺率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項權(quán)利要求所述的動量控制裝置，其中，所述多個致動器包括前轉(zhuǎn)向致動器，使其動作以使所述車輛的前輪回轉(zhuǎn)；后轉(zhuǎn)向致動器，使其動作以使所述車輛的后輪回轉(zhuǎn)；以及DYC致動器，使其動作以向所述車輪施加制動力或驅(qū)動力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種動量控制裝置，其包括最優(yōu)反饋增益獲取部，用于獲取使多個致動器中的每一個獨立地動作以對控制對象的動量進行反饋控制時所使用的多個最優(yōu)反饋增益；以及反饋增益設(shè)定部，用于從由最優(yōu)反饋增益獲取部所獲取的多個最優(yōu)反饋增益中選取出最小反饋增益作為控制系統(tǒng)的反饋增益。
文檔編號B60W10/18GK102463992SQ20111033873
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者丸山將來, 仁田博史, 半澤雅敏, 向井靖彥, 時政光宏, 水谷友一, 緒方義久, 達川淳平, 隈部肇 申請人:株式會社愛德克斯, 株式會社電裝, 愛信精機株式會社