專利名稱：車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制車輛橫向運(yùn)動(dòng)諸如橫擺率的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，正在開(kāi)發(fā)輔助駕駛運(yùn)動(dòng)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(kāi)發(fā)的有車道保持裝置，自動(dòng)轉(zhuǎn)向或者輔助駕駛使得車輛沿道路行駛； 車道偏離預(yù)防裝置，通過(guò)避免車輛偏離其車道輔助駕駛；緊急避險(xiǎn)裝置，使車輛自動(dòng)轉(zhuǎn)向以便避開(kāi)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(yù)防裝置或緊急避險(xiǎn)裝置輸出的請(qǐng)求信號(hào)(例如，表示目標(biāo)橫向加速的信號(hào))輸入到控制車輛橫向運(yùn)動(dòng)量(例如橫擺率(橫擺角速度，yaw rate))的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置中。從該控制裝置向控制對(duì)象諸如致動(dòng)器輸出控制信號(hào)。作為基于該控制信號(hào)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的結(jié)果，控制車輛的橫向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)基于從駕駛輔助應(yīng)用輸出的請(qǐng)求信號(hào)由橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置對(duì)車輛橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制時(shí)，在駕駛?cè)藛T執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作的情況下(由駕駛?cè)藛T執(zhí)行的這種介入轉(zhuǎn)向稱為“超控(越控，overriding)”)，停止由橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置執(zhí)行的橫向運(yùn)動(dòng)控制，以優(yōu)先由駕駛?cè)藛T執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作。JP2003-81115A披露了一種車道偏離預(yù)防裝置，其中，在轉(zhuǎn)向角速度絕對(duì)值|(1θ 變成大于或等于設(shè)定門限值de ι后再經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間τι之后，在轉(zhuǎn)向角Θ大于或等于設(shè)定轉(zhuǎn)向角Θ ι的情況下確定出現(xiàn)超控。根據(jù)這種裝置，即使轉(zhuǎn)向角速度絕對(duì)值|de I大于或等于門限值de 1，在經(jīng)過(guò)τι之后，如果轉(zhuǎn)向角Θ小于設(shè)定轉(zhuǎn)向角Θ 1，則確定不出現(xiàn)超控， 這樣，避免了在轉(zhuǎn)向角速度由于擾動(dòng)等影響而暫時(shí)超過(guò)設(shè)定門限值時(shí)使車輛橫向運(yùn)動(dòng)量的控制停止。此外，JP2003-81115A還披露了一種道路偏離響應(yīng)裝置，基于車輛于車道中的位置、轉(zhuǎn)彎期間的曲率因素，等，使在確定是否出現(xiàn)超控的過(guò)程中所使用的設(shè)定門限值改變。

發(fā)明內(nèi)容
在用橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)控制期間產(chǎn)生超控的情況下，使該橫向運(yùn)動(dòng)控制停止。然而，如果立即停止橫向運(yùn)動(dòng)控制，車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)將不穩(wěn)定，并給駕駛?cè)藛T帶來(lái)不適感。因此，需要一種不易受上述缺點(diǎn)影響的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置(40)，包括目標(biāo)值獲取單元 G11)，其獲取關(guān)于車輛橫向運(yùn)動(dòng)量的目標(biāo)值(Y*)；控制量計(jì)算單元014、415、416)，其基于由目標(biāo)值獲取單元所獲取的橫向運(yùn)動(dòng)量的目標(biāo)值，計(jì)算用于控制對(duì)象(14、22、32)的控制量，這些控制對(duì)象受到控制以使車輛的橫向運(yùn)動(dòng)量改變；控制對(duì)象控制單元02、43、 44)，其基于控制量對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制；控制停止確定單元017、416加)，基于由車輛駕駛?cè)藛T所輸入的轉(zhuǎn)向操作量(τ s)，該控制停止確定單元確定是否要停止由控制對(duì)象控制單元對(duì)控制對(duì)象的控制；以及弱化控制量確定單元Gl62b)，其確定用于控制對(duì)象的弱化控制量，從而，在控制停止確定單元確定要停止對(duì)控制對(duì)象的控制的時(shí)刻之后，使得用于控制對(duì)象的控制量弱化。以及，當(dāng)控制停止確定單元已確定要停止對(duì)控制對(duì)象的控制時(shí)，控制對(duì)象控制單元基于由弱化控制量確定單元所確定的弱化控制量對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制。


根據(jù)下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將更為明了，其中圖1是圖示安裝有根據(jù)一種實(shí)施例的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置的車輛示意圖；圖2是圖示橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置功能結(jié)構(gòu)的圖；圖3是圖示橫擺率計(jì)算單元功能結(jié)構(gòu)的圖；圖4是圖示由超控確定單元執(zhí)行的超控確定例程的流程圖；圖5是圖示控制許可確定單元功能結(jié)構(gòu)的圖；圖6是圖示由停止確定單元執(zhí)行的控制停止確定例程的流程圖；圖7是圖示弱化控制量確定例程的流程圖，該例程由根據(jù)第一實(shí)施例的弱化控制量確定單元執(zhí)行以便計(jì)算弱化控制量；圖8是圖示“弱化速度-轉(zhuǎn)向扭矩變化速度”表的曲線；圖9是圖示在弱化控制期間橫擺率弱化控制量變化與轉(zhuǎn)向扭矩τ s幅值變化的曲線.
一入 ，圖10是圖示弱化控制量確定例程的流程圖，該例程由根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制量確定單元執(zhí)行以便計(jì)算弱化控制量；圖11是圖示轉(zhuǎn)向扭矩得分表的曲線；圖12是圖示制動(dòng)力得分表的曲線；圖13是圖示車速得分表的曲線；圖14是圖示橫擺率弱化控制量Yd *與由計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的時(shí)間T之間關(guān)系的曲線；圖15是圖示在根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制中橫擺率弱化控制量變化的示例圖；圖16是圖示在根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制中橫擺率弱化控制量變化的另一示例圖；圖17是圖示在根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制中橫擺率弱化控制量變化的又一示例圖；圖18是圖示在根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制中橫擺率弱化控制量變化的又一示例圖；以及圖19是圖示在根據(jù)第二實(shí)施例的弱化控制中橫擺率弱化控制量變化的又一示例圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)在下文中，參照附圖對(duì)本文所披露的第一實(shí)施例進(jìn)行描述。圖1是圖示安裝有根據(jù)本實(shí)施例的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置的車輛示意圖。如圖1中所示，這種車輛包括前轉(zhuǎn)向裝置 10、后轉(zhuǎn)向裝置20、以及制動(dòng)裝置(右前輪制動(dòng)裝置30FR、左前輪制動(dòng)裝置30FL、右后輪制動(dòng)裝置30RR、以及左后輪制動(dòng)裝置30RL)。前轉(zhuǎn)向裝置10向左前輪WFL和右前輪WFR施加轉(zhuǎn)向力，因此，使這些車輪轉(zhuǎn)向(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，因此，使這些車輪轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))。右前輪制動(dòng)裝置30FR對(duì)右前輪WFR施加制動(dòng)力。 左前輪制動(dòng)裝置30FL對(duì)左前輪WFL施加制動(dòng)力。右后輪制動(dòng)裝置30RR對(duì)右后輪WRR施加制動(dòng)力。左后輪制動(dòng)裝置30RL對(duì)左后輪WRL施加制動(dòng)力。前轉(zhuǎn)向裝置10包括轉(zhuǎn)向盤(pán)11、轉(zhuǎn)向軸12、前輪轉(zhuǎn)向齒條13、以及前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器 14。轉(zhuǎn)向軸12具有輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 和輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b。輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 在一端(上端)與轉(zhuǎn)向盤(pán)11連接，并且響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)11 的操作而軸向旋轉(zhuǎn)。另外，輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 在其另一端(下端)經(jīng)由前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14與輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b的一端聯(lián)結(jié)。據(jù)此，經(jīng)由前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14，將輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 的旋轉(zhuǎn)力傳送至輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b。小齒輪12c形成在輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b的另一端(下端)。此外， 在前輪轉(zhuǎn)向齒條13中形成與小齒輪12c嚙合的齒條13a。因此，由小齒輪12c與齒條13a 構(gòu)成齒條齒輪機(jī)構(gòu)。這種齒條齒輪機(jī)構(gòu)將輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成前輪轉(zhuǎn)向齒條 13的線性力。據(jù)此，當(dāng)駕駛?cè)藛T旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)11時(shí)，使前輪轉(zhuǎn)向齒條13在直線方向移動(dòng)。前輪轉(zhuǎn)向齒條13的端部分別經(jīng)由拉桿與左前輪WFL以及右前輪WFR連接。所以，當(dāng)駕駛?cè)藛T旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)11且前輪轉(zhuǎn)向齒條13在直線方向移動(dòng)時(shí)，使前輪轉(zhuǎn)向。另一方面，前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14包括第一致動(dòng)器1 和第二致動(dòng)器14b。第一致動(dòng)器 14a由例如減速器和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。第一致動(dòng)器Ha經(jīng)由例如齒輪機(jī)構(gòu)安裝于輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸 12a。作為第一致動(dòng)器1 旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，使輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 旋轉(zhuǎn)。所以，即使駕駛?cè)藛T不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)11，通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)器14a，也可以使前輪自動(dòng)轉(zhuǎn)向。第一致動(dòng)器1 還可以產(chǎn)生助力，用于幫助駕駛?cè)藛T旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤(pán)。第二致動(dòng)器14b可以由例如減速器和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。在這種情況下，將電動(dòng)機(jī)的殼體與輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸12a的一端(下端)聯(lián)結(jié)，并且將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)由減速器與輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b聯(lián)結(jié)。據(jù)此，當(dāng)輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 旋轉(zhuǎn)時(shí)，將旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由第二致動(dòng)器14b傳送至輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b。此外，當(dāng)?shù)诙聞?dòng)器14b旋轉(zhuǎn)時(shí)，使輸出側(cè)轉(zhuǎn)向軸12b旋轉(zhuǎn)并使前輪自動(dòng)轉(zhuǎn)向，而不會(huì)使輸入側(cè)轉(zhuǎn)向軸1 旋轉(zhuǎn)。后轉(zhuǎn)向裝置20包括后輪轉(zhuǎn)向齒條21和后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22。后輪轉(zhuǎn)向齒條21與左后輪WRL和右后輪WRR連接。后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22安裝于后輪轉(zhuǎn)向齒條21。后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22 由例如電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成。滾珠絲杠機(jī)構(gòu)具有滾珠螺母和滾珠絲杠。滾珠絲杠形成為后輪轉(zhuǎn)向齒條21的一部分。滾珠螺母與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)以使其能與轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)滾珠螺母由于電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，由滾珠絲杠機(jī)構(gòu)將該旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成后輪轉(zhuǎn)向齒條21 的線性力。所以，由于后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22的驅(qū)動(dòng)，使后輪轉(zhuǎn)向齒條21在直線方向移動(dòng)，因此， 使后輪自動(dòng)轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))。制動(dòng)裝置30FR、30FL、30RR、以及30RL分別包括制動(dòng)機(jī)構(gòu)31FR、31FL、31RR、以及 31RL，用于向各車輪WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制動(dòng)力。制動(dòng)機(jī)構(gòu)31FR、31FL、31RR、以及 3IRL響應(yīng)于駕駛?cè)藛T踩壓制動(dòng)踏板而操作。制動(dòng)機(jī)構(gòu)31FR、31FL、31RR、以及31RL可以由下列部件構(gòu)成例如，制動(dòng)盤(pán)(disc ! 0切10，其與車輪1 1 、1 1^、11^、以及1扎共軸旋轉(zhuǎn)；制動(dòng)摩擦襯塊，布置成可與制動(dòng)盤(pán)接觸；活塞，其向制動(dòng)摩擦襯塊施加壓緊力；液壓管路，其向活塞傳送經(jīng)制動(dòng)助力器(未示出)助推而施加至制動(dòng)摩擦襯塊的壓迫力，等等。DYC(Dynamic Yaw Control，動(dòng)態(tài)橫擺控制)致動(dòng)器32FR、32FL、32RR、以及 32RL安裝于制動(dòng)機(jī)構(gòu)31FR、31FL、31RR、以及31RL。DYC致動(dòng)器是可以向單個(gè)車輪施加制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力的致動(dòng)器。在本實(shí)施例中，DYC致動(dòng)器是可以向單個(gè)車輪施加制動(dòng)力的制動(dòng)致動(dòng)器。由于DYC致動(dòng)器32FR、32FL、32RR、以及32RL的操作使制動(dòng)機(jī)構(gòu)31FR、31FL、31RR、以及3IRL操作，因此，獨(dú)立地向車輪WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制動(dòng)力。當(dāng)從橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置(下文描述)發(fā)出控制信號(hào)時(shí)，DYC致動(dòng)器32FR、32FL、32RR、以及32RL獨(dú)立于制動(dòng)踏板的踩壓而操作。結(jié)果，自動(dòng)向車輪WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制動(dòng)力。DYC致動(dòng)器32FR、32FL、 32RR、以及32RL可以由例如置于上述液壓管路中的壓力泵、增壓閥、以及降壓閥等構(gòu)成。下文中，當(dāng)統(tǒng)稱DYC致動(dòng)器32FR、32FL、32RR、以及32RL時(shí)，或者，當(dāng)指定一個(gè)或多個(gè)DYC致動(dòng)器32FR、32FL、3^ R、以及32RL時(shí)，將使用術(shù)語(yǔ)“DYC致動(dòng)器32”。雖然在本實(shí)施例中DYC致動(dòng)器32是用于向單個(gè)車輪施加制動(dòng)力的致動(dòng)器，但應(yīng)當(dāng)注意到，DYC致動(dòng)器32也可以是用于向單個(gè)車輪施加驅(qū)動(dòng)力或再生制動(dòng)力的致動(dòng)器。例如， 如果車輛設(shè)置有輪轂型電動(dòng)機(jī)(輪內(nèi)電動(dòng)機(jī))，該輪轂型電動(dòng)機(jī)可以是DYC致動(dòng)器。前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14、后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22、以及DYC致動(dòng)器32分別與橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置 40電連接。橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40由包括ROM、RAM和CPU的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且向各致動(dòng)器輸出操作信號(hào)，因此，執(zhí)行車輛橫向運(yùn)動(dòng)的綜合控制。另外，該車輛設(shè)置有駕駛輔助應(yīng)用50。駕駛輔助應(yīng)用50計(jì)算當(dāng)前行駛車輛沿其車道行駛所要求的橫向加速度(目標(biāo)橫向加速度)Gy*。將由駕駛輔助應(yīng)用50計(jì)算出的目標(biāo)橫向加速度Gy*輸入到橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40。基于所輸入的目標(biāo)橫向加速度Gy*，橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40向各致動(dòng)器14、22和32輸出操作信號(hào)。圖2是圖示橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40功能結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本實(shí)施例的橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40控制車輛的橫擺率。如圖2所示，橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置40包括可用物理量轉(zhuǎn)換單元 45、橫擺率計(jì)算單元41、前輪轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)換單元42、后輪轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)換單元43、以及DYC輪軸扭矩轉(zhuǎn)換單元44。作為其輸入，可用物理量轉(zhuǎn)換單元45獲得前轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度δ FSTK Ava、后轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度S —KSTK—Ava、以及DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava。前轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度S —FSTK—Ava表示， 由前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14的操作(動(dòng)作)使前輪從當(dāng)前轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))狀態(tài)可以轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))的轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))角度量。后轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度S —KSTK—Ava表示，由后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22的操作(動(dòng)作)使后輪從當(dāng)前轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))狀態(tài)可以轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))的轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))角度量。DYC可用扭矩Tb—DTC—Ava表示，由DYC致動(dòng)器32的操作(動(dòng)作)可以施加至被控制輪軸的輪軸扭矩量。基于前輪的當(dāng)前轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))角度和前輪的最大轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))角度可以得到前轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度S FSTK Ava?；诤筝喌漠?dāng)前轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn))角度和后輪的最大轉(zhuǎn)向(回轉(zhuǎn)) 角度可以得到后轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度S KSTKAva?；诋?dāng)前作用于輪軸的輪軸扭矩和可以作用于該輪軸的輪軸扭矩最大值可以得到DYC可用扭矩Tb DTC Ava。另外，基于所輸入的前轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度δ FSTRAva、后轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度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(jì)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(jì)算出的可用理論橫擺率輸出至橫擺率計(jì)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)向可用轉(zhuǎn)向角度S—FSTK—Ava代表的范圍內(nèi)使前輪轉(zhuǎn)向角度改變時(shí)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—KSTK—A。t—Ava表示，在由后轉(zhuǎn)向可用轉(zhuǎn)向角度δ KSTKAvaR表的范圍內(nèi)使后輪轉(zhuǎn)向角度改變時(shí)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 DYe—Ava代表的范圍內(nèi)使輪軸扭矩改變時(shí)理論上可以得到的橫擺率最大值(或范圍)。基于從駕駛輔助應(yīng)用50輸入的目標(biāo)橫向加速度Gy*，橫擺率計(jì)算單元41計(jì)算前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—fstk(FSTR表示前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14)、后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y KTK(RSTR表示后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22)、以及DYC橫擺率控制量Y _DYC (DYC表示DYC致動(dòng)器32)，并輸出這些橫擺率控制量。前轉(zhuǎn)向橫擺率控制量Y—㈣^是前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14操作并使前輪轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)于車輛中所得到橫擺率的目標(biāo)控制量。后轉(zhuǎn)向橫擺率控制量是后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22操作并使后輪轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)于車輛中所得到橫擺率的目標(biāo)控制量。DYC橫擺率控制量Y DTC是DYC致動(dòng)器32操作并向車輪之一具體是向右后輪WRR和左后輪WRL之一施加制動(dòng)力時(shí)對(duì)于車輛中所得到橫擺率的目標(biāo)控制量。橫擺率計(jì)算單元41輸出前轉(zhuǎn)向動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S FSTK、后轉(zhuǎn)向動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S KSTK、以及DYC動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S DY。。前轉(zhuǎn)向動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S FSTK是關(guān)于請(qǐng)求前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14操作用于橫擺率控制的信號(hào)。后轉(zhuǎn)向動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S KSTK是關(guān)于請(qǐng)求后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22操作用于橫擺率控制的信號(hào)。DYC動(dòng)作請(qǐng)求信號(hào)S DYC是關(guān)于請(qǐng)求DYC致動(dòng)器32操作用于橫擺率控制的信號(hào)。圖3是圖示橫擺率計(jì)算單元41功能結(jié)構(gòu)的圖。如圖3中所示，橫擺率計(jì)算單元 41包括目標(biāo)值生成單元411、狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元412、可用量計(jì)算單元413、前饋(FF)計(jì)算單元 414、反饋(FB)計(jì)算單元415、解析單元416、以及超控確定單元417。作為其輸入，目標(biāo)值生成單元411從駕駛輔助應(yīng)用50獲取目標(biāo)橫向加速度Gy*， 并基于所輸入的目標(biāo)橫向加速度Gy*計(jì)算要在車輛中得到的目標(biāo)橫擺率Y 使得作用于車輛的橫向加速度成為目標(biāo)橫向加速度Gy*。目標(biāo)橫擺率f可以這樣進(jìn)行計(jì)算，例如，通過(guò)將目標(biāo)橫向加速度Gy*除以車速V，然后，從該值中減去車身側(cè)偏角β (vehiclebody slip angle β)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)(di3/dt)。另外，作為其輸入，目標(biāo)值生成單元411可以從駕駛輔助應(yīng)用50獲取目標(biāo)橫向加速度Gy*的變化量(dGy*/dt)、以及應(yīng)用執(zhí)行請(qǐng)求信號(hào)S Appli.等。 目標(biāo)橫向加速度變化量dGy*/dt用來(lái)計(jì)算目標(biāo)橫擺率γ*。應(yīng)用執(zhí)行請(qǐng)求信號(hào)S Appli是有關(guān)請(qǐng)求基于從駕駛輔助應(yīng)用50輸出的目標(biāo)橫向加速度Gy*對(duì)橫擺率進(jìn)行控制的信號(hào)。作為其輸入，狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元412獲取來(lái)自安裝于車輛的前輪轉(zhuǎn)向角度傳感器的前輪轉(zhuǎn)向角度Sf、來(lái)自后輪轉(zhuǎn)向角度傳感器的后輪轉(zhuǎn)向角度δ”來(lái)自安裝于各個(gè)車輪的扭矩傳感器的各車輪的車輪扭矩τψ、以及來(lái)自車速傳感器的車速V。狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元412基于所輸入的信息對(duì)車輛的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，并輸出表示車輛估計(jì)狀態(tài)的車輛產(chǎn)生極限物理量(例如，車輛產(chǎn)生極限橫擺率)。在車輛運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中，重要的是從安全的觀點(diǎn)來(lái)判斷是否出現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)、以及從性能的觀點(diǎn)來(lái)估計(jì)所得到的橫向運(yùn)動(dòng)量。所以，作為表示車輛估計(jì)狀態(tài)(車輛產(chǎn)生極限物理量)的尺度(指標(biāo))，狀態(tài)檢測(cè)單元412輸出在車輛中可能出現(xiàn)的關(guān)于各車輪的一個(gè)或更多拐彎能力Cfr、Cfl、Crr和Crl、橫擺率、橫向加速度、路面(road surface)系數(shù)μ、以及滑移率S。所輸出信息的數(shù)量，并不特別局限于此，而是可以基于應(yīng)用的容量、安裝于車輛的傳感器等進(jìn)行適當(dāng)選擇?？捎昧坑?jì)算單元413從狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元412獲取車輛的當(dāng)前狀態(tài)作為其輸入。可用量計(jì)算單元413還獲取前轉(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、以及DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava作為其輸入。此外，可用量計(jì)算單元413從駕駛輔助應(yīng)用50獲取應(yīng)用信息作為其輸入。應(yīng)用信息是例如表示致動(dòng)器是否可以使用的信息、 或者代表橫擺率控制特性的信息。
然后，基于上述車輛產(chǎn)生極限物理量(其代表車輛狀態(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(jì)算單元413計(jì)算前轉(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 DTC Ava。
前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y p^ -表示的是在考慮了代表車輛狀態(tài)的車輛產(chǎn)生極限物理量、以及應(yīng)用信息的情況下，當(dāng)前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14操作時(shí)在車輛中實(shí)際可以得到的橫擺率的最大值(或范圍)。后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—KSTK—Ava表示的是在考慮了代表車輛狀態(tài)的車輛產(chǎn)生極限物理量、以及應(yīng)用信息的情況下，當(dāng)后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22操作時(shí)在車輛中實(shí)際可以得到的橫擺率的最大值(或范圍)。DYC可用橫擺率Y DTC Ava表示的是在考慮了代表車輛狀態(tài)的車輛產(chǎn)生極限物理量、以及應(yīng)用信息的情況下，當(dāng)DYC致動(dòng)器32操作時(shí)在車輛中實(shí)際可以得到的橫擺率的最大值(或范圍)。在可用量計(jì)算單元413中存儲(chǔ)一種表格，這種表格代表了各種可用橫擺率、代表車輛狀態(tài)的車輛產(chǎn)生極限物理量、前轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率YA。t—Ava、后轉(zhuǎn)向可用理論橫擺率Y—A。t—Ava、DYC可用理論橫擺率Y—DTC—A。t—Ava等之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然后，基于各條輸入信息，通過(guò)查詢上述表格，對(duì)各可用橫擺率進(jìn)行計(jì)算。
前饋(FF)計(jì)算單元414獲取目標(biāo)橫擺率Y*和各可用橫擺率(前轉(zhuǎn)向可用橫擺率 Y—Ava、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y—Ava、以及DYC可用橫擺率Y—DTC—Ava)作為其輸入。同時(shí)， 前饋計(jì)算單元414包括控制對(duì)象選擇單元41 、基準(zhǔn)計(jì)算單元414b、以及前饋控制量分配單元414c。
基于各可用橫擺率，控制對(duì)象選擇單元41 選擇在車輛橫擺率控制中可以使用的致動(dòng)器(控制對(duì)象)?？刂茖?duì)象選擇單元41 確定可用致動(dòng)器的優(yōu)先級(jí)次序。在這種情況下，例如，當(dāng)代表側(cè)重于橫擺率控制響應(yīng)性的應(yīng)用信息輸入到可用量計(jì)算單元413時(shí)，這樣確定優(yōu)先級(jí)次序，使得有最快響應(yīng)的致動(dòng)器(例如DYC致動(dòng)器3 具有最高優(yōu)先級(jí)，有次快響應(yīng)的致動(dòng)器(例如前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14)具有次高優(yōu)先級(jí)，而有最慢響應(yīng)的致動(dòng)器(例如后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器2 具有第三高優(yōu)先級(jí)。
基準(zhǔn)計(jì)算單元414b從目標(biāo)值生成單元411獲取目標(biāo)橫擺率Y *作為其輸入，并通過(guò)對(duì)目標(biāo)橫擺率Y*執(zhí)行基準(zhǔn)計(jì)算，來(lái)計(jì)算模擬車輛響應(yīng)延遲的前饋橫擺率基準(zhǔn)量Y—ref。 因?yàn)樵诜答佊?jì)算中也要用到，將前饋橫擺率基準(zhǔn)量Y—&輸出至反饋計(jì)算單元415。
前饋控制量分配單元4Hc將基于由基準(zhǔn)計(jì)算單元414b計(jì)算出的前饋橫擺率基準(zhǔn)量Y—&所計(jì)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—㈣^—皿是關(guān)于使前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14動(dòng)作在車輛中所得到橫擺率的前饋控制量。后轉(zhuǎn)向前饋橫擺率控制量Y—KSTK—FF是使后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22動(dòng)作在車輛中所得到橫擺率的前饋控制量。DYC前饋橫擺率控制量Y DTC FF是關(guān)于使DYC致動(dòng)器32動(dòng)作在車輛中所得到橫擺率的前饋控制量。
在這種情況下，基于由控制對(duì)象選擇單元41 所確定的優(yōu)先級(jí)次序和各可用橫擺率，前饋控制量分配單元4Hc對(duì)前饋橫擺率控制量Y FF進(jìn)行分配。例如，在這樣的情況7/18 頁(yè) 下所計(jì)算出的前饋橫擺率控制量Y—皿為10，前轉(zhuǎn)向致動(dòng)器14具有最高優(yōu)先級(jí)，后轉(zhuǎn)向致動(dòng)器22具有次高優(yōu)先級(jí)，DYC致動(dòng)器32具有第三高優(yōu)先級(jí)，前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y FSTK Ava為 6，后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y KSTKAva*3，而DYC可用橫擺率γ DTCAva*3。在上述情況下，這樣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，將各自所分配的前饋橫擺率控制量輸出至反饋計(jì)算單元415和解析單元416。
作為其輸入，反饋計(jì)算單元415獲取來(lái)自可用量計(jì)算單元413的各可用橫擺率 (前轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y FSTKAva、后轉(zhuǎn)向可用橫擺率Y KTKAva、以及DYC可用橫擺率γ DYC AJ、 來(lái)自前饋計(jì)算單元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Y—KSTK—FF、以及DYC前饋橫擺率控制量Y DTCFF)、前饋橫擺率基準(zhǔn)量Y ref、 以及來(lái)自安裝于車輛的橫擺率傳感器的橫擺率Y。同時(shí)，反饋計(jì)算單元415包括控制對(duì)象選擇單元41 和反饋控制量計(jì)算單元4Mb。
基于根據(jù)各可用橫擺率和各前饋橫擺率控制量計(jì)算出的容許量，控制對(duì)象選擇單元41 選擇在車輛橫擺率控制中可以使用的致動(dòng)器。控制對(duì)象選擇單元41 還確定可用致動(dòng)器的優(yōu)先級(jí)次序。
基于所輸入的前饋橫擺率基準(zhǔn)量Y &與橫擺率Y之間的偏差Δ Y ( = Y ref- Y )，反饋控制量計(jì)算單元41 通過(guò)反饋對(duì)車輛橫擺率進(jìn)行控制。例如，在反饋控制是 PID控制的情況下，通過(guò)下列關(guān)系式(1)計(jì)算反饋橫擺率控制量Y FB:
權(quán)利要求
1.一種車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，包括目標(biāo)值獲取單元，其獲取關(guān)于車輛橫向運(yùn)動(dòng)量的目標(biāo)值；控制量計(jì)算單元，基于由所述目標(biāo)值獲取單元所獲取的所述橫向運(yùn)動(dòng)量的目標(biāo)值，所述控制量計(jì)算單元針對(duì)受控的控制對(duì)象計(jì)算控制量，以使所述車輛的橫向運(yùn)動(dòng)量改變；控制對(duì)象控制單元，其基于所述控制量對(duì)所述控制對(duì)象進(jìn)行控制；控制停止確定單元，基于由車輛駕駛?cè)藛T輸入的轉(zhuǎn)向操作量，所述控制停止確定單元確定是否要停止由所述控制對(duì)象控制單元對(duì)所述控制對(duì)象的控制；以及弱化控制量確定單元，其確定用于控制對(duì)象的弱化控制量，從而，在所述控制停止確定單元確定要停止對(duì)所述控制對(duì)象的控制的時(shí)刻之后，使得用于所述控制對(duì)象的控制量弱化，其中，當(dāng)所述控制停止確定單元已確定要停止對(duì)所述控制對(duì)象的控制時(shí)，所述控制對(duì)象控制單元基于由所述弱化控制量確定單元所確定的弱化控制量對(duì)所述控制對(duì)象進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，其中，弱化控制量確定單元包括弱化速度設(shè)定單元，其設(shè)定代表所述弱化控制量變化速度的量，使得所述弱化控制量變化速度根據(jù)所述駕駛?cè)藛T輸入的所述轉(zhuǎn)向操作量而變化，以及，所述弱化控制量確定單元基于所述弱化速度設(shè)定單元中設(shè)定的代表所述弱化控制量變化速度的量來(lái)確定所述弱化控制量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，其中，所述弱化速度設(shè)定單元設(shè)定代表所述弱化控制量變化速度的量，使得由所述駕駛?cè)藛T輸入的轉(zhuǎn)向操作量變化率越大，所述弱化控制量的變化速度越大。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，其中，所述弱化控制量確定單元包括轉(zhuǎn)向余裕度計(jì)算單元，基于所述駕駛?cè)藛T輸入的所述轉(zhuǎn)向操作量以及所述車輛的行駛狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)向余裕度計(jì)算單元計(jì)算轉(zhuǎn)向余裕度，所述轉(zhuǎn)向余裕度代表在所述控制停止確定單元確定要停止對(duì)所述控制對(duì)象的控制的時(shí)刻之后、直到所述轉(zhuǎn)向操作完全交給所述駕駛?cè)藛T的時(shí)間裕度大小，以及，其中所述弱化速度設(shè)定單元基于所述轉(zhuǎn)向余裕度計(jì)算單元中計(jì)算出的所述轉(zhuǎn)向余裕度來(lái)設(shè)定代表所述弱化控制量變化速度的量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，其中，所述弱化速度設(shè)定單元設(shè)定代表所述弱化控制量變化速度的量，使得所述轉(zhuǎn)向余裕度越大，所述弱化控制量的變化速度變得越小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，其中，所述轉(zhuǎn)向余裕度計(jì)算單元包括下述任意一個(gè)或多個(gè)得分計(jì)算單元轉(zhuǎn)向操作量得分計(jì)算單元，其計(jì)算取決于所述轉(zhuǎn)向操作量而變化的轉(zhuǎn)向操作量得分；制動(dòng)力得分計(jì)算單元， 其計(jì)算取決于作用在所述車輛上的制動(dòng)力大小而變化的制動(dòng)力得分；以及車速得分計(jì)算單元，其計(jì)算取決于車速大小而變化的車速得分，以及，其中基于在所述轉(zhuǎn)向操作量得分計(jì)算單元中計(jì)算出的所述轉(zhuǎn)向操作量得分、在所述制動(dòng)力得分計(jì)算單元中計(jì)算出的所述制動(dòng)力得分、在所述車速得分計(jì)算單元中計(jì)算出的所述車速得分、以及代表所述弱化控制量變化速度的量的預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值，所述弱化速度設(shè)定單元計(jì)算所述轉(zhuǎn)向余裕度。
全文摘要
一種車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制裝置，包括控制停止確定單元，基于由車輛駕駛?cè)藛T輸入的轉(zhuǎn)向操作量，該控制停止確定單元確定是否要停止由控制對(duì)象控制單元對(duì)控制對(duì)象的控制；以及弱化控制量確定單元，其確定用于控制對(duì)象的弱化控制量，從而，在控制停止確定單元確定要停止對(duì)控制對(duì)象的控制時(shí)的那一刻之后，使得對(duì)于控制對(duì)象的控制量弱化。當(dāng)控制停止確定單元已確定要停止對(duì)控制對(duì)象的控制時(shí)，控制對(duì)象控制單元基于由弱化控制量確定單元所確定的弱化控制量對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)B60W10/184GK102529965SQ201110338749
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)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(lái), 仁田博史, 半澤雅敏, 向井靖彥, 時(shí)政光宏, 水谷友一, 緒方義久, 達(dá)川淳平, 隈部肇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)德克斯, 株式會(huì)社電裝, 愛(ài)信精機(jī)株式會(huì)社