CN102529965B - 车辆横向运动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆横向运动控制装置，包括：控制停止确定单元，基于由车辆驾驶人员输入的转向操作量，该控制停止确定单元确定是否要停止由控制对象控制单元对控制对象的控制；以及弱化控制量确定单元，其确定用于控制对象的弱化控制量，从而，在控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制时的那一刻之后，使得对于控制对象的控制量弱化。当控制停止确定单元已确定要停止对控制对象的控制时，控制对象控制单元基于由弱化控制量确定单元所确定的弱化控制量对控制对象进行控制。

Description

车辆横向运动控制装置

技术领域

本发明涉及控制车辆横向运动诸如横摆率的横向运动控制装置。

背景技术

近年来，正在开发辅助驾驶运动车辆的驾驶辅助装置(下文中称为“驾驶辅助应用”)。例如，正在开发的有：车道保持装置，自动转向或者辅助驾驶使得车辆沿道路行驶；车道偏离预防装置，通过避免车辆偏离其车道辅助驾驶；紧急避险装置，使车辆自动转向以便避开所行驶路面上的障碍物，等等。

从驾驶辅助应用诸如车道保持装置、车道偏离预防装置或紧急避险装置输出的请求信号(例如，表示目标横向加速的信号)输入到控制车辆横向运动量(例如横摆率(横摆角速度，yaw rate))的横向运动控制装置中。从该控制装置向控制对象诸如致动器输出控制信号。作为基于该控制信号对控制对象进行控制的结果，控制车辆的横向运动。

当基于从驾驶辅助应用输出的请求信号由横向运动控制装置对车辆横向运动进行控制时，在驾驶人员执行转向操作的情况下(由驾驶人员执行的这种介入转向称为“超控(越控，overriding)”)，停止由横向运动控制装置执行的横向运动控制，以优先由驾驶人员执行转向操作。

JP2003-81115A披露了一种车道偏离预防装置，其中，在转向角速度绝对值|dθ|变成大于或等于设定门限值dθ1后再经过设定的时间T1之后，在转向角θ大于或等于设定转向角θ1的情况下确定出现超控。根据这种装置，即使转向角速度绝对值|dθ|大于或等于门限值dθ1，在经过T1之后，如果转向角θ小于设定转向角θ1，则确定不出现超控，这样，避免了在转向角速度由于扰动等影响而暂时超过设定门限值时使车辆横向运动量的控制停止。此外，JP2003-81115A还披露了一种道路偏离响应装置，基于车辆于车道中的位置、转弯期间的曲率因素，等，使在确定是否出现超控的过程中所使用的设定门限值改变。

发明内容

在用横向运动控制装置进行横向运动控制期间产生超控的情况下，使该横向运动控制停止。然而，如果立即停止横向运动控制，车辆的运转状态将不稳定，并给驾驶人员带来不适感。因此，需要一种不易受上述缺点影响的横向运动控制装置。

根据本发明的一方面，一种横向运动控制装置(40)，包括：目标值获取单元(411)，其获取关于车辆横向运动量的目标值(γ^*)；控制量计算单元(414、415、416)，其基于由目标值获取单元所获取的横向运动量的目标值，计算用于控制对象(14、22、32)的控制量，这些控制对象受到控制以使车辆的横向运动量改变；控制对象控制单元(42、43、44)，其基于控制量对控制对象进行控制；控制停止确定单元(417、4162a)，基于由车辆驾驶人员所输入的转向操作量(τs)，该控制停止确定单元确定是否要停止由控制对象控制单元对控制对象的控制；以及弱化控制量确定单元(4162b)，其确定用于控制对象的弱化控制量，从而，在控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制的时刻之后，使得用于控制对象的控制量弱化。以及，当控制停止确定单元已确定要停止对控制对象的控制时，控制对象控制单元基于由弱化控制量确定单元所确定的弱化控制量对控制对象进行控制。

附图说明

根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的上述以及其它的目的和优点将更为明了，其中：

图1是图示安装有根据一种实施例的横向运动控制装置的车辆示意图；

图2是图示横向运动控制装置功能结构的图；

图3是图示横摆率计算单元功能结构的图；

图4是图示由超控确定单元执行的超控确定例程的流程图；

图5是图示控制许可确定单元功能结构的图；

图6是图示由停止确定单元执行的控制停止确定例程的流程图；

图7是图示弱化控制量确定例程的流程图，该例程由根据第一实施例的弱化控制量确定单元执行以便计算弱化控制量；

图8是图示“弱化速度-转向扭矩变化速度”表的曲线；

图9是图示在弱化控制期间横摆率弱化控制量变化与转向扭矩τs幅值变化的曲线；

图10是图示弱化控制量确定例程的流程图，该例程由根据第二实施例的弱化控制量确定单元执行以便计算弱化控制量；

图11是图示转向扭矩得分表的曲线；

图12是图示制动力得分表的曲线；

图13是图示车速得分表的曲线；

图14是图示横摆率弱化控制量γ_{d_*}与由计时器计时的时间T之间关系的曲线；

图15是图示在根据第二实施例的弱化控制中横摆率弱化控制量变化的示例图；

图16是图示在根据第二实施例的弱化控制中横摆率弱化控制量变化的另一示例图；

图17是图示在根据第二实施例的弱化控制中横摆率弱化控制量变化的又一示例图；

图18是图示在根据第二实施例的弱化控制中横摆率弱化控制量变化的又一示例图；以及

图19是图示在根据第二实施例的弱化控制中横摆率弱化控制量变化的又一示例图。

具体实施方式

(第一实施例)

在下文中，参照附图对本文所披露的第一实施例进行描述。图1是图示安装有根据本实施例的横向运动控制装置的车辆示意图。如图1中所示，这种车辆包括前转向装置10、后转向装置20、以及制动装置(右前轮制动装置30FR、左前轮制动装置30FL、右后轮制动装置30RR、以及左后轮制动装置30RL)。前转向装置10向左前轮WFL和右前轮WFR施加转向力，因此，使这些车轮转向(回转)。后转向装置20向左后轮WRL和右后轮WRR施加转向力，因此，使这些车轮转向(回转)。右前轮制动装置30FR对右前轮WFR施加制动力。左前轮制动装置30FL对左前轮WFL施加制动力。右后轮制动装置30RR对右后轮WRR施加制动力。左后轮制动装置30RL对左后轮WRL施加制动力。

前转向装置10包括转向盘11、转向轴12、前轮转向齿条13、以及前转向致动器14。转向轴12具有输入侧转向轴12a和输出侧转向轴12b。

输入侧转向轴12a在一端(上端)与转向盘11连接，并且响应于旋转转向盘11的操作而轴向旋转。另外，输入侧转向轴12a在其另一端(下端)经由前转向致动器14与输出侧转向轴12b的一端联结。据此，经由前转向致动器14，将输入侧转向轴12a的旋转力传送至输出侧转向轴12b。小齿轮12c形成在输出侧转向轴12b的另一端(下端)。此外，在前轮转向齿条13中形成与小齿轮12c啮合的齿条13a。因此，由小齿轮12c与齿条13a构成齿条齿轮机构。这种齿条齿轮机构将输出侧转向轴12b的旋转力转变成前轮转向齿条13的线性力。据此，当驾驶人员旋转转向盘11时，使前轮转向齿条13在直线方向移动。前轮转向齿条13的端部分别经由拉杆与左前轮WFL以及右前轮WFR连接。所以，当驾驶人员旋转转向盘11且前轮转向齿条13在直线方向移动时，使前轮转向。

另一方面，前转向致动器14包括第一致动器14a和第二致动器14b。第一致动器14a由例如减速器和电动机构成。第一致动器14a经由例如齿轮机构安装于输入侧转向轴12a。作为第一致动器14a旋转的结果，使输入侧转向轴12a旋转。所以，即使驾驶人员不旋转转向盘11，通过驱动第一致动器14a，也可以使前轮自动转向。第一致动器14a还可以产生助力，用于帮助驾驶人员旋转转向盘。

第二致动器14b可以由例如减速器和电动机构成。在这种情况下，将电动机的壳体与输入侧转向轴12a的一端(下端)联结，并且将电动机的转子经由减速器与输出侧转向轴12b联结。据此，当输入侧转向轴12a旋转时，将旋转力经由第二致动器14b传送至输出侧转向轴12b。此外，当第二致动器14b旋转时，使输出侧转向轴12b旋转并使前轮自动转向，而不会使输入侧转向轴12a旋转。

后转向装置20包括后轮转向齿条21和后转向致动器22。后轮转向齿条21与左后轮WRL和右后轮WRR连接。后转向致动器22安装于后轮转向齿条21。后转向致动器22由例如电动机和滚珠丝杠机构构成。滚珠丝杠机构具有滚珠螺母和滚珠丝杠。滚珠丝杠形成为后轮转向齿条21的一部分。滚珠螺母与电动机的转子联结以使其能与转子一体旋转。当滚珠螺母由于电动机旋转而旋转时，由滚珠丝杠机构将该旋转力转变成后轮转向齿条21的线性力。所以，由于后转向致动器22的驱动，使后轮转向齿条21在直线方向移动，因此，使后轮自动转向(回转)。

制动装置30FR、30FL、30RR、以及30RL分别包括制动机构31FR、31FL、31RR、以及31RL，用于向各车轮WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制动力。制动机构31FR、31FL、31RR、以及31RL响应于驾驶人员踩压制动踏板而操作。制动机构31FR、31FL、31RR、以及31RL可以由下列部件构成：例如，制动盘(disc rotor)，其与车轮WFR、WFL、WRR、以及WRL共轴旋转；制动摩擦衬块，布置成可与制动盘接触；活塞，其向制动摩擦衬块施加压紧力；液压管路，其向活塞传送经制动助力器(未示出)助推而施加至制动摩擦衬块的压迫力，等等。

DYC(Dynamic Yaw Control，动态横摆控制)致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL安装于制动机构31FR、31FL、31RR、以及31RL。DYC致动器是可以向单个车轮施加制动力或驱动力的致动器。在本实施例中，DYC致动器是可以向单个车轮施加制动力的制动致动器。由于DYC致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL的操作使制动机构31FR、31FL、31RR、以及31RL操作，因此，独立地向车轮WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制动力。当从横向运动控制装置(下文描述)发出控制信号时，DYC致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL独立于制动踏板的踩压而操作。结果，自动向车轮WFR、WFL、WRR、以及WRL施加制动力。DYC致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL可以由例如置于上述液压管路中的压力泵、增压阀、以及降压阀等构成。下文中，当统称DYC致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL时，或者，当指定一个或多个DYC致动器32FR、32FL、32RR、以及32RL时，将使用术语“DYC致动器32”。

虽然在本实施例中DYC致动器32是用于向单个车轮施加制动力的致动器，但应当注意到，DYC致动器32也可以是用于向单个车轮施加驱动力或再生制动力的致动器。例如，如果车辆设置有轮毂型电动机(轮内电动机)，该轮毂型电动机可以是DYC致动器。

前转向致动器14、后转向致动器22、以及DYC致动器32分别与横向运动控制装置40电连接。横向运动控制装置40由包括ROM、RAM和CPU的微型计算机构成，并且向各致动器输出操作信号，因此，执行车辆横向运动的综合控制。

另外，该车辆设置有驾驶辅助应用50。驾驶辅助应用50计算当前行驶车辆沿其车道行驶所要求的横向加速度(目标横向加速度)Gy*。将由驾驶辅助应用50计算出的目标横向加速度Gy*输入到横向运动控制装置40。基于所输入的目标横向加速度Gy*，横向运动控制装置40向各致动器14、22和32输出操作信号。

图2是图示横向运动控制装置40功能结构的图。根据本实施例的横向运动控制装置40控制车辆的横摆率。如图2所示，横向运动控制装置40包括可用物理量转换单元45、横摆率计算单元41、前轮转向角度转换单元42、后轮转向角度转换单元43、以及DYC轮轴扭矩转换单元44。

作为其输入，可用物理量转换单元45获得前转向可用转向角度δ_{_FSTR_Ava}、后转向可用转向角度δ_{_RSTR_Ava}、以及DYC可用扭矩Tb_{_DYC_Ava}。前转向可用转向角度δ_{_FSTR_Ava}表示，由前转向致动器14的操作(动作)使前轮从当前转向(回转)状态可以转向(回转)的转向(回转)角度量。后转向可用转向角度δ_{_RSTR_Ava}表示，由后转向致动器22的操作(动作)使后轮从当前转向(回转)状态可以转向(回转)的转向(回转)角度量。DYC可用扭矩Tb_{_DYC_Ava}表示，由DYC致动器32的操作(动作)可以施加至被控制轮轴的轮轴扭矩量。

基于前轮的当前转向(回转)角度和前轮的最大转向(回转)角度可以得到前转向可用转向角度δ_{_FSTR_Ava}。基于后轮的当前转向(回转)角度和后轮的最大转向(回转)角度可以得到后转向可用转向角度δ_{_RSTR_Ava}。基于当前作用于轮轴的轮轴扭矩和可以作用于该轮轴的轮轴扭矩最大值可以得到DYC可用扭矩Tb_{_DYC_Ava}。

另外，基于所输入的前转向可用转向角度δ_{_FSTR_Ava}、后转向可用转向角度δ_{_RSTR_Ava}、以及DYC可用扭矩Tb_{_DYC_Ava}，可用物理量转换单元45计算前转向可用理论横摆率γ_{_FSTR_Act_Ava}、后转向可用理论横摆率γ_{_RSTR_Act_Ava}、以及DYC可用理论横摆率γ_{_DYC_Act_Ava}。将由可用物理量转换单元45计算出的可用理论横摆率输出至横摆率计算单元41。前转向可用理论横摆率γ_{_FSTR_Act_Ava}表示，在由前转向可用转向角度δ_{_FSTR_Ava}代表的范围内使前轮转向角度改变时理论上可以得到的横摆率最大值(或范围)。后转向可用理论横摆率γ_{_RSTR_Act_Ava}表示，在由后转向可用转向角度δ_{_RSTR_Ava}代表的范围内使后轮转向角度改变时理论上可以得到的横摆率最大值(或范围)。DYC可用理论横摆率γ_{_DYC_Act_Ava}表示，在由DYC可用扭矩Tb_{_DYC_Ava}代表的范围内使轮轴扭矩改变时理论上可以得到的横摆率最大值(或范围)。

基于从驾驶辅助应用50输入的目标横向加速度Gy*，横摆率计算单元41计算前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}(FSTR表示前转向致动器14)、后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}(RSTR表示后转向致动器22)、以及DYC横摆率控制量γ_{_DYC}(DYC表示DYC致动器32)，并输出这些横摆率控制量。前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}是前转向致动器14操作并使前轮转向时对于车辆中所得到横摆率的目标控制量。后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}是后转向致动器22操作并使后轮转向时对于车辆中所得到横摆率的目标控制量。DYC横摆率控制量γ_{_DYC}是DYC致动器32操作并向车轮之一具体是向右后轮WRR和左后轮WRL之一施加制动力时对于车辆中所得到横摆率的目标控制量。

横摆率计算单元41输出前转向动作请求信号S_{_FSTR}、后转向动作请求信号S_{_RSTR}、以及DYC动作请求信号S_{_DYC}。前转向动作请求信号S_{_FSTR}是关于请求前转向致动器14操作用于横摆率控制的信号。后转向动作请求信号S_{_RSTR}是关于请求后转向致动器22操作用于横摆率控制的信号。DYC动作请求信号S_{_DYC}是关于请求DYC致动器32操作用于横摆率控制的信号。

图3是图示横摆率计算单元41功能结构的图。如图3中所示，横摆率计算单元41包括目标值生成单元411、状态监测单元412、可用量计算单元413、前馈(FF)计算单元414、反馈(FB)计算单元415、解析单元416、以及超控确定单元417。

作为其输入，目标值生成单元411从驾驶辅助应用50获取目标横向加速度Gy*，并基于所输入的目标横向加速度Gy*计算要在车辆中得到的目标横摆率γ^*，使得作用于车辆的横向加速度成为目标横向加速度Gy*。目标横摆率γ^*可以这样进行计算，例如，通过将目标横向加速度Gy*除以车速V，然后，从该值中减去车身侧偏角β(vehiclebody slip angle β)的时间导数(dβ/dt)。另外，作为其输入，目标值生成单元411可以从驾驶辅助应用50获取目标横向加速度Gy*的变化量(dGy*/dt)、以及应用执行请求信号S_{_Appli}.等。目标横向加速度变化量dGy*/dt用来计算目标横摆率γ^*。应用执行请求信号S_{_Appli}是有关请求基于从驾驶辅助应用50输出的目标横向加速度Gy*对横摆率进行控制的信号。

作为其输入，状态监测单元412获取来自安装于车辆的前轮转向角度传感器的前轮转向角度δ_f、来自后轮转向角度传感器的后轮转向角度δ_r、来自安装于各个车轮的扭矩传感器的各车轮的车轮扭矩τ_w、以及来自车速传感器的车速V。状态监测单元412基于所输入的信息对车辆的当前状态进行估计，并输出表示车辆估计状态的车辆产生极限物理量(例如，车辆产生极限横摆率)。在车辆运动控制过程中，重要的是从安全的观点来判断是否出现横向运动、以及从性能的观点来估计所得到的横向运动量。所以，作为表示车辆估计状态(车辆产生极限物理量)的尺度(指标)，状态检测单元412输出在车辆中可能出现的关于各车轮的一个或更多拐弯能力Cfr、Cfl、Crr和Crl、横摆率、横向加速度、路面(road surface)系数μ、以及滑移率s。所输出信息的数量，并不特别局限于此，而是可以基于应用的容量、安装于车辆的传感器等进行适当选择。

可用量计算单元413从状态监测单元412获取车辆的当前状态作为其输入。可用量计算单元413还获取前转向可用理论横摆率γ_{_FSTR_Act_Ava}、后转向可用理论横摆率γ_{_RSTR_Act_Ava}、以及DYC可用理论横摆率γ_{_DYC_Act_Ava}作为其输入。此外，可用量计算单元413从驾驶辅助应用50获取应用信息作为其输入。应用信息是例如表示致动器是否可以使用的信息、或者代表横摆率控制特性的信息。

然后，基于上述车辆产生极限物理量(其代表车辆状态)、前转向可用理论横摆率γ_{_FSTR_Act_Ava}、后转向可用理论横摆率γ_{_RSTR_Act_Ava}、DYC可用理论横摆率γ_{_DYC_Act_Ava}、以及应用信息，可用量计算单元413计算前转向可用横摆率γ_{_FSTR_Ava}、后转向可用横摆率γ_{_RSTR_Ava}、以及DYC可用横摆率γ_{_DYC_Ava}。

前转向可用横摆率γ_{_FSTR_Ava}表示的是：在考虑了代表车辆状态的车辆产生极限物理量、以及应用信息的情况下，当前转向致动器14操作时在车辆中实际可以得到的横摆率的最大值(或范围)。后转向可用横摆率γ_{_RSTR_Ava}表示的是：在考虑了代表车辆状态的车辆产生极限物理量、以及应用信息的情况下，当后转向致动器22操作时在车辆中实际可以得到的横摆率的最大值(或范围)。DYC可用横摆率γ_{_DYC_Ava}表示的是：在考虑了代表车辆状态的车辆产生极限物理量、以及应用信息的情况下，当DYC致动器32操作时在车辆中实际可以得到的横摆率的最大值(或范围)。在可用量计算单元413中存储一种表格，这种表格代表了各种可用横摆率、代表车辆状态的车辆产生极限物理量、前转向可用理论横摆率γ_{_FSTR_Act_Ava}、后转向可用理论横摆率γ_{_RSTR_Act_Ava}、DYC可用理论横摆率γ_{_DYC_Act_Ava}等之间的对应关系。然后，基于各条输入信息，通过查询上述表格，对各可用横摆率进行计算。

前馈(FF)计算单元414获取目标横摆率γ^*和各可用横摆率(前转向可用横摆率γ_{_FSTR_Ava}、后转向可用横摆率γ_{_RSTR_Ava}、以及DYC可用横摆率γ_{_DYC_Ava})作为其输入。同时，前馈计算单元414包括控制对象选择单元414a、基准计算单元414b、以及前馈控制量分配单元414c。

基于各可用横摆率，控制对象选择单元414a选择在车辆横摆率控制中可以使用的致动器(控制对象)。控制对象选择单元414a确定可用致动器的优先级次序。在这种情况下，例如，当代表侧重于横摆率控制响应性的应用信息输入到可用量计算单元413时，这样确定优先级次序，使得有最快响应的致动器(例如DYC致动器32)具有最高优先级，有次快响应的致动器(例如前转向致动器14)具有次高优先级，而有最慢响应的致动器(例如后转向致动器22)具有第三高优先级。

基准计算单元414b从目标值生成单元411获取目标横摆率γ^*作为其输入，并通过对目标横摆率γ^*执行基准计算，来计算模拟车辆响应延迟的前馈横摆率基准量γ_{_ref}。因为在反馈计算中也要用到，将前馈横摆率基准量γ_{_ref}输出至反馈计算单元415。

前馈控制量分配单元414c将基于由基准计算单元414b计算出的前馈横摆率基准量γ_{_ref}所计算出的前馈横摆率控制量γ_{_FF}分配为，前转向前馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FF}、后转向前馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FF}、以及DYC前馈横摆率控制量γ_{_DYC_FF}。前转向前馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FF}是关于使前转向致动器14动作在车辆中所得到横摆率的前馈控制量。后转向前馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FF}是使后转向致动器22动作在车辆中所得到横摆率的前馈控制量。DYC前馈横摆率控制量γ_{_DYC_FF}是关于使DYC致动器32动作在车辆中所得到横摆率的前馈控制量。

在这种情况下，基于由控制对象选择单元414a所确定的优先级次序和各可用横摆率，前馈控制量分配单元414c对前馈横摆率控制量γ_{_FF}进行分配。例如，在这样的情况下：所计算出的前馈横摆率控制量γ_{_FF}为10，前转向致动器14具有最高优先级，后转向致动器22具有次高优先级，DYC致动器32具有第三高优先级，前转向可用横摆率γ_{_FSTR_Ava}为6，后转向可用横摆率γ_{_RSTR_Ava}为3，而DYC可用横摆率γ_{_DYC_Ava}为3。在上述情况下，这样分配前馈横摆率控制量γ_{_FF}，使得前转向前馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FF}为6，后转向前馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FF}为3，而DYC前馈横摆率控制量γ_{_DYC_FF}为1。然后，将各自所分配的前馈横摆率控制量输出至反馈计算单元415和解析单元416。

作为其输入，反馈计算单元415获取来自可用量计算单元413的各可用横摆率(前转向可用横摆率γ_{_FSTR_Ava}、后转向可用横摆率γ_{_RSTR_Ava}、以及DYC可用横摆率γ_{_DYC_Ava})、来自前馈计算单元414的各前馈横摆率控制量(前转向前馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FF}、后转向前馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FF}、以及DYC前馈横摆率控制量γ_{_DYC_FF})、前馈横摆率基准量γ_{_ref}、以及来自安装于车辆的横摆率传感器的横摆率γ。同时，反馈计算单元415包括控制对象选择单元415a和反馈控制量计算单元415b。

基于根据各可用横摆率和各前馈横摆率控制量计算出的容许量，控制对象选择单元415a选择在车辆横摆率控制中可以使用的致动器。控制对象选择单元415a还确定可用致动器的优先级次序。

基于所输入的前馈横摆率基准量γ_{_ref}与横摆率γ之间的偏差Δγ(＝γ_{_ref}-γ)，反馈控制量计算单元415b通过反馈对车辆横摆率进行控制。例如，在反馈控制是PID控制的情况下，通过下列关系式(1)计算反馈横摆率控制量γ_{_FB}：

${\mathrm{\γ}}_{\_\mathrm{FB}}=K_p\·\mathrm{\Δ\γ}+K_i\·\∫\mathrm{\Δ\γdt}+K_d\·\frac{\mathrm{d\Δ\γ}}{\mathrm{dt}}\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

在上述关系式(1)中，K_p是比例增益，K_i是积分增益，而K_d是微分增益。

此外，反馈控制量计算单元415b将所计算出的反馈横摆率控制量γ_{_FB}分配为前转向反馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FB}、后转向反馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FB}、以及DYC反馈横摆率控制量γ_{_DYC_FB}。前转向反馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FB}是使前转向致动器14动作导致在车辆中出现横摆率的反馈控制量。后转向反馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FB}是使后转向致动器22动作导致在车辆中出现横摆率的反馈控制量。DYC反馈横摆率控制量γ_{_DYC_FB}是使DYC致动器32动作导致在车辆中出现横摆率的反馈控制量。

在这种情况下，根据由控制对象选择单元415a确定的可用致动器的优先级次序，反馈控制量计算单元415b分配反馈横摆率控制量γ_{_FB}。然后，反馈控制量计算单元415b向解析单元416输出所分配的反馈横摆率控制量(前转向反馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FB}、后转向反馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FB}、以及DYC反馈横摆率控制量γ_{_DYC_FB})。

解析单元416包括终值计算单元4161和控制许可确定单元4162。通过将从前馈计算单元414输入的前转向前馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FF}与从反馈计算单元415输入的前转向反馈横摆率控制量γ_{_FSTR_FB}相加，终值计算单元4161计算前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}。然后，将所计算出的前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}和关于请求前转向致动器14操作的前转向动作请求信号S_{_FSTR}输出至前轮转向角度转换单元42。通过将从前馈计算单元414输入的后转向前馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FF}与从反馈计算单元415输入的后转向反馈横摆率控制量γ_{_RSTR_FB}相加，解析单元416计算后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}。然后，将所计算出的后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}和关于请求后转向致动器22操作的后转向动作请求信号S_{_RSTR}输出至后轮转向角度转换单元43。此外，通过将从前馈计算单元414输入的DYC前馈横摆率控制量γ_{_DYC_FF}与从反馈计算单元415输入的DYC反馈横摆率控制量γ_{_DYC_FB}相加，解析单元416计算DYC横摆率控制量γ_{_DYC}。然后，将所计算出的DYC横摆率控制量γ_{_DYC}和关于请求DYC致动器32操作的DYC动作请求信号S_{_DYC}输出至DYC轮轴扭矩转换单元44。

如图2中所示，前轮转向角度转换单元42获取前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}作为其输入。另外，对通过前转向致动器14的操作在车辆中得到与前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}相对应的横摆率所需要的前轮目标转向(回转)角度δf*进行计算。然后，将代表所计算出的前轮目标转向角度δf*的信号输出至前转向致动器14。由于此输出信号，控制前转向致动器14的操作，使得前轮转向(回转)角度δf成为前轮目标转向角度δf*，换而言之，使得通过前转向致动器14的动作，在车辆中产生与前转向横摆率控制量γ_{_FSTR}相对应的横摆率。

后轮转向角度转换单元43获取后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}作为其输入。另外，对通过后转向致动器22的操作在车辆中得到与后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}相对应的横摆率所需要的后轮目标转向(回转)角度δr*进行计算。然后，将代表所计算出的后轮目标转向角度δr*的信号输出至后转向致动器22。由于此输出信号，控制后转向致动器22的操作，使得后轮转向(回转)角度δr成为后轮目标转向角度δr*，换而言之，使得通过后转向致动器22的动作，在车辆中产生与后转向横摆率控制量γ_{_RSTR}相对应的横摆率。

DYC轮轴扭矩转换单元44获取DYC横摆率控制量γ_{_DYC}作为其输入。另外，对通过DYC致动器32的操作在车辆中得到与DYC横摆率控制量γ_{_DYC}相对应的横摆率所需要的目标DYC扭矩Tb*进行计算。然后，将代表所计算出的目标DYC扭矩Tb*的信号输出至DYC致动器32，该DYC致动器32向车轮之中位于回转内侧的车轮施加制动力。由于此输出信号，控制DYC致动器32的操作，使得作用于位于回转内侧车轮的轮轴扭矩Tb成为目标DYC扭矩Tb*，换而言之，使得通过DYC致动器32的动作在车辆中产生与DYC横摆率控制量γ_{_DYC}相对应的横摆率。

作为多个致动器(前转向致动器14、后转向致动器22、以及DYC致动器32)协同控制的结果，对车辆的横摆率(横向运动量)进行控制，使得在车辆中产生从驾驶辅助应用50所输入的目标横向加速度Gy*。

同时，如图3中所示，横摆率计算单元41包括超控确定单元417。超控确定单元417从安装于车辆的转向扭矩传感器获取转向扭矩τs作为其输入。然后，将所输入的转向扭矩τs与用于转向扭矩τs的门限值τs_th进行比较，然后，基于比较的结果确定是否出现超控。

图4是图示由超控确定单元417执行的超控确定例程的流程图。当横向运动控制装置40开始车辆的横向运动控制时，将此例程激活，并且每隔较短预定时间即重复执行此例程。当例程被激活时，首先，在图4的S(步骤)10中，超控确定单元417获取转向扭矩τs作为其输入。接着，判断代表转向扭矩大小的绝对值|τs|是否大于预设门限值τs_th(S11)。在绝对值|τs|大于门限值τs_th的情况下(S11：是)，超控确定单元417向前至S12，并且将超控确定标志F置1。然而，在绝对值|τs|小于或等于门限值τs_th的情况下(S11：否)，超控确定单元417向前至S13，并且将超控确定标志F置0。在S12或S13将超控确定标志F置0或者置1之后，输出超控确定标志F(S14)。之后，本例程结束。

如图3所示，由超控确定单元417设置的超控确定标志F输入到解析单元416的控制许可确定单元4162。图5是图示控制许可确定单元4162功能结构的图。如图5所示，控制许可确定单元4162包括停止确定单元4162a和弱化控制量确定单元4162b。

停止确定单元4162a确定是否停止由横向运动控制装置40执行的车辆横向运动控制。将超控确定标志F、停止请求信号S_{_STOP}输入到停止确定单元4162a。图6是图示控制停止确定例程的流程图，该例程由停止确定单元4162a执行以确定是否停止横向运动控制。当横向运动控制装置40开始车辆的横向运动控制时，将此例程激活。

当本例程被激活时，首先，在图6的S20中，停止确定单元4162a获取超控确定标志F作为其输入。接着，其判断所输入的超控确定标志F是否置1(S21)。在超控确定标志F置1的情况下，换而言之，在超控出现的情况下(S21：是)，停止确定单元4162a确定要停止各致动器的控制，向前至S23，并输出弱化请求信号S_d。之后，本例程结束。

另一方面，在超控确定标志F未置1的情况下，换而言之，在超控未出现的情况下(S21：否)，停止确定单元4162a向前至S22，在此处，判断是否输入了停止请求信号S_{_STOP}。停止请求信号S_{_STOP}是关于停止横向运动控制的信号，其与超控是否出现无关。停止请求信号S_{_STOP}可以由车辆驾驶人员输入。可选择地，停止请求信号S_{_STOP}可以从驾驶辅助应用50输入。在输入停止请求信号S_{_STOP}的情况下(S22：是)，停止确定单元4162a确定要停止各致动器的控制，向前至S24，并输出弱化请求信号S_d。之后，本例程结束。

在未输入停止请求信号S_{_STOP}的情况下(S22：否)，停止确定单元4162a确定不要停止各致动器的控制，以及，本例程结束。应当注意到，当没有输出弱化请求信号S_d时，停止确定单元4162a重复执行本例程。

根据以上描述可以看出，在超控确定标志F置1的情况、以及输入了停止请求信号S_{_STOP}的情况下，停止确定单元4162a确定要停止各致动器的控制。于是，输出弱化请求信号S_d。将从停止确定单元4162a输出的弱化请求信号S_d输入到终值计算单元4161和弱化控制量确定单元4162b。在输入了弱化请求信号S_d的情况下，终值计算单元4161停止向各转换单元42、43和44输出各横摆率控制量和各动作请求信号。

弱化控制量确定单元4162b从停止确定单元4162a获取弱化请求信号S_d作为输入，如上所述。此外，还获取来自终值计算单元4161的各横摆率控制量(γ_{_FSTR}、γ_{_RSTR}、γ_{_DYC})和来自安装于车辆的扭矩传感器的转向扭矩τs作为其输入。在输入了弱化请求信号S_d之后，对前转向横摆率弱化控制量γ_{d_FSTR}、后转向横摆率弱化控制量γ_{d_RSTR}、以及DYC横摆率弱化控制量γ_{d_DYC}进行计算。此外，将所计算出的前转向横摆率弱化控制量γ_{d_FSTR}输出至前轮转向角度转换单元42，将所计算出的后转向横摆率弱化控制量γ_{d_RSTR}输出至后轮转向转换单元(后轮转向角度转换单元)43，以及，将所计算出的DYC横摆率弱化控制量γ_{d_DYC}输出至DYC轮轴扭矩转换单元44。

在这种情况下，基于所输入的前转向横摆率弱化控制量γ_{d_FSTR}，前轮转向角度转换单元42计算前轮目标转向角度δf*。然后，将所计算出的前轮目标转向角度δf*输出至前转向致动器14。前转向致动器14操作，使得前轮转向角度δf与前轮目标转向角度δf*相符。基于所输入的后转向横摆率弱化控制量γ_{d_RSTR}，后轮转向角度转换单元43计算后轮目标转向角度δr*。然后，将所计算出的后轮目标转向角度δr*输出至后转向致动器22。后转向致动器22操作，使得后轮转向角度δr与后轮目标转向角度δr*相符。基于所输入的DYC横摆率弱化控制量γ_{d_DYC}，DYC轮轴扭矩转换单元44计算目标DYC扭矩Tb*。将所计算出的目标DYC扭矩Tb*输出至所要操作的DYC致动器32。然后，已输入了目标DYC扭矩Tb*的DYC致动器32操作，使得作用于对应车轮的轮轴扭矩Tb与目标DYC扭矩Tb*相符。按这种方式，在由停止确定单元4162a输出弱化请求信号S_d之后，基于由弱化控制量确定单元4162b所确定(计算)的各自横摆率弱化控制量γ_{d_*}(此处，*表示FSTR、RSTR、或DYC)，各自转换单元42、43和44控制各自致动器的操作。这样，对各自的致动器执行弱化控制。

图7是图示弱化控制量确定例程的流程图，由弱化控制量确定单元4162b执行该例程，以计算横摆率弱化控制量γ_{d_*}。当由横向运动控制装置40开始横向运动控制时，本例程被激活。当本例程激活时，在图7的S30中，弱化控制量确定单元4162b获取转向扭矩τs作为其输入。接着，将转向扭矩τs对时间求导，以计算转向扭矩τs的变化速度dτs/dt(步骤S31)。随后，输入各横摆率控制量γ_{_*}(*代表FSTR、RSTR、以及DYC中的任意一个)(步骤S32)。接着，判断是否输入了弱化请求信号S_d(S33)。在未输入弱化请求信号S_d的情况下(S33：否)，本例程结束。应当注意到，在未输入弱化请求信号S_d的情况下，重复执行本例程，直至输入弱化请求信号S_d。

另一方面，在输入了弱化请求信号S_d的情况下(步骤S33：是)，弱化控制量确定单元4162b使本例程向前至步骤S34，在此，计时器T开始计时。接着，获取弱化速度V_d(步骤S35)。弱化速度V_d(横摆率/秒)代表在弱化控制期间控制量(横摆率)中的减小速度。查询“弱化速度-转向扭矩变化速度”表以获取弱化速度V_d。此“弱化速度-转向扭矩变化速度”表存储在弱化控制量确定单元4162b中。

图8是图示“弱化速度-转向扭矩变化速度”表的曲线。在图8所示曲线中，横轴代表转向扭矩τs的变化速度dτs/dt大小，而纵轴代表弱化速度V_d大小。根据本图应当注意到，转向扭矩τs的变化速度dτs/dt越大，弱化速度V_d对应于变化速度dτs/dt变得越大。弱化控制量确定单元4162b查询“弱化速度-转向扭矩变化速度”表，以选取并获得与所计算出的转向扭矩τs的变化速度dτs/dt相对应的弱化速度V_d。如上所述，弱化速度V_d设定成，使得弱化速度V_d根据转向扭矩τs的变化速度dτs/dt(其代表由驾驶人员输入的转向盘操作量)而变化。应当注意到，可以获得用于各致动器的弱化速度V_d。

在获得弱化速度V_d之后，弱化控制量确定单元4162b使例程向前到图7中所示的步骤S36，基于下列关系式计算各横摆率弱化控制量γ_{d_*}：

γ_{d_*}＝γ_{_*}-V_dT(γ_{_*}＞0)

γ_{d_*}＝γ_{_*}+V_dT(γ_{_*}＜0)

其中，T代表计时器所计时的时间。

接着，弱化控制量确定单元4162b判断所计算出的各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值是否等于或大于接近0的微小值γ_{d_th}(步骤S37)。当各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值等于或大于接近0的微小值γ_{d_th}时(步骤S37：是)，弱化控制量确定单元4162b使本例程向前至步骤S38，以输出在步骤S36中所计算出的横摆率弱化控制量γ_{d_*}，然后，返回至本例程的步骤S36，以再次计算各横摆率弱化控制量γ_{d_*}(步骤S36)，之后，判断所计算出的各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值是否等于或大于接近0的微小值γ_{d_th}(步骤S37)，以及，当等于或大于微小值γ_{d_th}时，输出该横摆率弱化控制量γ_{d_*}。继续重复步骤S36至S38，以输出在步骤S36中所计算出的横摆率弱化控制量γ_{d_*}，直至各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值小于接近零的微小值γ_{d_th}。

当在步骤S37中确定各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值小于接近0的微小值γ_{d_th}时(步骤S37：否)，弱化控制量确定单元4162b终止本例程。通过以这种方式执行弱化控制量确定例程，能在基于各横摆率弱化控制量γ_{d_*}的弱化控制期间对各致动器进行控制，各横摆率弱化控制量γ_{d_*}幅值逐渐减小。然后，当各致动器的横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值为零时，使横向运动控制装置的横向运动控制停止。通过弱化控制，使用于各致动器的控制量逐渐减小，能避免各致动器的控制立即停止、以及因此所致的不适感。据此，能够停止横向运动控制且使车辆运转状态稳定。

图9是图示在弱化控制期间横摆率弱化控制量γ_{d_*}的变化与转向扭矩τs幅值的变化的曲线。在本图中，转向扭矩τs幅值的变化用线A、B和C表示。当转向扭矩τs的幅值如线A所示变化时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}如线a所示变化。当转向扭矩τs的幅值如线B所示变化时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}如线b所示变化。当转向扭矩τs的幅值如线C所示变化时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}如线c所示变化。

当转向扭矩τs的幅值如线A所示变化时，转向扭矩τs的幅值在T1时刻超过门限值τs_th。所以，在T1时刻开始弱化控制。在转向扭矩τs的变化速度dτs/dt如线A所示较大的情况下，横摆率弱化控制量γ_{d_*}的弱化速度如线a所示也较大。

当转向扭矩τs的幅值如线C所示变化时，转向扭矩τs的幅值在T3时刻超过门限值τs_th，T3时刻迟于时刻T1。所以，在T3时刻开始弱化控制。在转向扭矩τs的变化速度dτs/dt如线C较低的情况下，横摆率弱化控制量γ_{d_*}的弱化速度如线c所示也较低。

当转向扭矩τs的幅值如线B所示变化时，转向扭矩τs的幅值在T2时刻超过门限值τs_th，T2时刻迟于T1时刻，但早于T3时刻。所以，在T2时刻开始弱化控制。在转向扭矩τs的变化速度dτs/dt如线B所示处于由线A表示的变化速度与由线C表示的变换率之间的情况下，横摆率弱化控制量γ_{d_*}的弱化速度处于由线a表示的弱化速度与由线c表示的弱化速度之间。因此，根据本实施例，弱化速度V_d设定成，使得转向扭矩τs的变化速度dτs/dt越大，弱化速度V_d越大。

如果在弱化控制开始时转向扭矩τs的变化速度dτs/dt较大，很可能是驾驶人员基于其自己的意图执行转向操作。在这种情况下，减少由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍应当优先于通过弱化控制减轻使车辆横向运动控制停止时的不适感。同时，如果在弱化控制开始时转向扭矩τs的变化速度dτs/dt较低，不清楚驾驶人员是否基于其自身意图执行转向操作。在这种情况下，通过弱化控制减轻使车辆横向运动控制停止时的不适感觉应当优先于减少由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍。

根据在这之前所描述的本发明，弱化速度V_d设定成，使得在弱化控制开始时转向扭矩τs的变化速度dτs/dt越大，弱化速度V_d越大，并基于这样设定的弱化速度V_d确定横摆率弱化控制量γ_{d_*}。据此，当转向扭矩τs的变化速度dτs/dt在弱化控制期间较高时，弱化速度V_d设定为较高，从而，弱化控制在较短时间内终止。这可以减少由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍。另一方面，当转向扭矩τs的变化速度dτs/dt在弱化控制期间较低时，弱化速度V_d设定为较低，从而，弱化控制相对费时。这可以进一步减轻使车辆横向运动控制停止时的不适感。

(第二实施例)

上述第一实施例描述了这样的情况，转向扭矩τs的变化速度越大，弱化速度设定得越大。在本实施例中将描述这样的情况，基于转向扭矩τs和车辆的行驶状态，设定弱化时间T_d。应当注意到，除了下文所要描述的由弱化控制量确定单元4162b执行的弱化控制量确定例程之外，根据本实施例的横向运动控制装置40具有和上述第一实施例中所描述的相同结构。所以，对于和第一实施例中相同的构成要素，将省略其说明。

图10是图示弱化控制量确定例程的流程图，由根据本实施例的弱化控制量确定单元4162b执行该例程，以计算弱化控制量γ_{d_*}。在由横向运动控制装置40开始横向运动控制时，激活此例程。当本例程被激活时，在图10的S40中，弱化控制量确定单元4162b输入转向扭矩τs(Nm)、作用于各车轮的制动压力P_b(MPa)、以及车速V(Km/h)。通过用例如压力传感器检测液压管路(其设置用于向各车轮施加制动力)中的液压，可以获得制动压力P_b。

接着，弱化控制量确定单元4162b输入各横摆率控制量γ_{_*}(S41)，接着，判断是否输入了弱化请求信号S_d，也就是，判断控制停止确定单元4162a是否确定要停止用于各致动器的控制(S42)。当没有输入弱化请求信号S_d时(S42：否)，本例程结束。应当注意到，当没有输入弱化请求信号S_d时，重复执行本例程，直至输入该信号。

另一方面，当输入了弱化请求信号S_d时(S42：是)，也就是，当控制停止确定单元4162a确定停止用于各致动器的控制，弱化控制量确定单元4162b使用计时器开始计时(S43)。接着，获取转向扭矩得分Q_τs(S44)。转向扭矩得分Q_τs用来设定弱化时间T_d，在弱化时间T_d期间各致动器经历弱化控制。对转向扭矩得分表进行查询，以获得转向扭矩得分Q_τs。

图11是图示转向扭矩得分表的曲线。转向扭矩得分表存储在弱化控制量确定单元4162b中。在图11中，横轴代表转向扭矩τs的幅值，而纵轴代表转向扭矩得分Q_τs。转向扭矩τs(Nm)与转向扭矩得分Q_τs之间的关系用线D表示。从图中可以注意到，当转向扭矩τs的幅值为0(Nm)时，转向扭矩得分Q_τs为1。随着转向扭矩τs的幅值从0开始增大，转向扭矩得分Q_τs对应于转向扭矩τs而减小。当转向扭矩τs的幅值为5.0(Nm)时，转向扭矩得分Q_τs为0。

在弱化控制开始时(在将弱化请求信号S_d输入到弱化控制量确定单元4162b中的那一刻)转向扭矩τs较低的情况下，由于驾驶人员自身的转向操作量较小，有关从由横向运动控制装置40自动转向快速切换至驾驶人员手动转向的需求较低，换而言之，在弱化控制开始时转向扭矩τs较低的情况下，弱化控制开始之后直到转向操作完全交给驾驶人员的时间裕度较大。另一方面，在弱化控制开始时转向扭矩τs较高的情况下，在自动转向期间，有可能因为某些原因出现紧急状况，因此，需要将转向操作立即交给驾驶人员。在这种情况下，在弱化控制开始之后直到转向操作完全交给驾驶人员的时间裕度相应地较小。在此，将这样一种时间裕度的大小称为转向余裕度。根据由转向扭矩得分Q_τs代表的转向扭矩τs的幅值，来估计转向余裕度。在本实施例中，转向扭矩得分Q_τs越大，转向余裕度越大。在步骤S44中，弱化控制量确定单元4162b查询图11所示的转向扭矩得分表，以获得与所输入转向扭矩τs对应的转向扭矩得分Q_τs。

接着，弱化控制量确定单元4162b获取制动力得分Q_P_b(S45)。制动力得分Q_P_b也用于设定弱化时间T_d。查询制动力得分表以获取制动力得分Q_P_b。

图12是图示制动力得分表的曲线。制动力得分表存储在弱化控制量确定单元4162b中。在图12中，横轴代表制动压力的幅值(MPa)，而纵轴代表制动力得分Q_P_b。制动压力P_b(MPa)与制动力得分Q_P_b之间的关系用线E表示。从图中可以注意到，当制动压力P_b的幅值为0(MPa)时，制动力得分Q_P_b为1。随着制动压力P_b的幅值从0开始增大，制动力得分Q_P_b对应于制动压力P_b而减小。当制动压力P_b的幅值为10.0(MPa)时，制动力得分Q_P_b为0。

在弱化控制开始时制动压力P_b较低的情况下，由于由驾驶人员自身施加的制动量较小，有关从由横向运动控制装置40自动转向快速切换至驾驶人员手动转向的需求较低。换而言之，在弱化控制开始时制动压力P_b较低的情况下，转向余裕度高。另一方面，在弱化控制开始时制动压力P_b较高的情况下，在自动转向期间，有可能因为某些原因出现紧急状况，因此，需要将转向操作立即交给驾驶人员。在这种情况下，转向余裕度相应地较小。根据由制动力得分Q_P_b代表的制动压力P_b的幅值，来估计转向余裕度。在本实施例中，制动力得分Q_P_b越大，转向余裕度越大。在步骤S45中，弱化控制量确定单元4162b查询图12所示的制动力得分表，以获得与所输入制动压力P_b对应的制动力得分Q_P_b。

接着，弱化控制量确定单元4162b获取车速得分Q_V(S46)。车速得分Q_V也用于设定弱化时间T_d。查询车速得分表以获车速得分Q_V。

图13是图示车速得分表的曲线。车速得分表存储在弱化控制量确定单元4162b中。在图13中，横轴代表车速(Km/h)，而纵轴代表车速得分Q_V。车速V与车速得分Q_V之间的关系用线F表示。从图中可以注意到，当车速V处在从0到60(Km/h)范围内时，车速得分Q_V为1。当车速V大于60(Km/h)时，随着车速V增大，车速得分Q_V对应于车速V而减小。当车速V为120(Km/h)时，车速得分Q_V为0.8。

在弱化控制开始时车速V较低(本示例中60Km/h或以下)的情况下，由于由驾驶人员自身施加的驾驶量较小，有关从由横向运动控制装置40自动转向快速切换至驾驶人员手动转向的需求较低。换而言之，在弱化控制开始时车速V较低的情况下，转向余裕度高。另一方面，在弱化控制开始时车速V较高(本示例中60Km/h或以上)的情况下，转向操作需要迅速交给驾驶人员。在这种情况下，转向余裕度相应地较低。根据由车速得分Q_V代表的车速V的幅值，来估计转向余裕度。在本实施例中，车速得分Q_V越大，转向余裕度越大。在步骤S46中，弱化控制量确定单元4162b查询图13所示的车速得分表，以获得与所输入的车速V对应的车速得分Q_V。

接着，通过将S44中获得的转向扭矩得分Q_τs乘以S45中获得的制动力得分Q_P_b、再乘以S46中获得的车速得分Q_V，弱化控制量确定单元4162b计算总得分Q_Total(步骤S47)。总得分Q_Total是考虑了转向扭矩τs、制动压力P_b、以及车速V后所计算出转向余裕度。转向扭矩τs代表了驾驶人员的转向操作量。制动压力P_b和车速V代表了车辆的行驶状态。所以，总得分Q_Total代表考虑了转向操作量和车辆行驶状态后的转向余裕度。总得分Q_Total具有最大值1和最小值0。总得分Q_Total越大，转向余裕度越大。

接着，通过将总得分Q_Total乘以预定的基准弱化时间T_d0，弱化控制量确定单元4162b计算弱化时间T_d(S48)。对于基准弱化时间T_d0，优选的是这样的时间，例如，当车辆以低速(60Km/h或以下)直行时，有利于停止横向运动而不使驾驶人员有不适感。基准弱化时间T_d0可以设定为例如1秒。

在S48中计算弱化时间T_d之后，基于由计时器计时的时间T，弱化控制量确定单元4162b计算各横摆率弱化控制量γ_{d_*}(S49)。在这种情况下，弱化控制量确定单元4162b计算各横摆率弱化控制量γ_{d_*}，使得在S43中计时器开始计时之后，各横摆率弱化控制量γ_{d_*}逐渐减小，并且使得当计时时间达到弱化时间T_d时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}成为零。例如，可以基于下列关系式，计算各横摆率弱化控制量γ_{d_*}：

γ_{d_*}＝γ_{_*}(1-(T/T_d))

其中，γ_{_*}代表输入了弱化请求信号S_d时在步骤S41中所输入的横摆率控制量，而T代表由计时器计时的时间。

根据上述关系式，当T＝0时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}等于横摆率控制量γ_{_*}。当T＝T_d时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}为零。当0＜T＜T_d时，横摆率弱化控制量γ_{d_*}随T增加而线性地减小。图14是图示用上述关系式表达的横摆率弱化控制量γ_{d_*}与由计时器计时的时间T之间关系的曲线。

在S49中计算横摆率弱化控制量γ_{d_*}之后，弱化控制量确定单元4162b使例程向前至S50，并且判断由计时器计时的时间T是否短于弱化时间T_d。当计时时间T短于弱化时间T_d时(S50：是)，弱化控制量确定单元4162b输出在S49中计算出的横摆率弱化控制量γ_{d_*}，然后，使例程回到S49，以再次计算横摆率弱化控制量γ_{d_*}，以及，当S50中的判断结果为是时，输出横摆率弱化控制量γ_{d_*}(S51)。继续重复S49至S51，以输出在步骤S49中所计算出的横摆率弱化控制量γ_{d_*}，直至计时时间T达到弱化时间T_d。

在步骤S50中确定由计时器计时的时间T不短于弱化时间T_d的情况下(S50：否)，也就是，在计时时间T达到弱化时间T_d的情况下，弱化控制量确定单元4162b终止本例程。通过执行弱化控制量确定例程，根据驾驶人员的转向操作量和车辆状态(转向扭矩τs的输入状态、制动操作的状态、车速等)，设定弱化时间T_d，以及，基于以所设定的弱化时间为基础确定的各横摆率弱化控制量γ_{d_*}，使各致动器经历弱化控制。然后，当各致动器的横摆率弱化控制量γ_{d_*}的幅值成为零时，使横向运动控制装置的横向运动控制停止。通过按这种方式执行弱化控制，使用于各致动器的控制量逐渐减小，能避免立即停止用于各致动器的控制，从而避免不适感。据此，能够停止横向运动控制且使车辆运转状态稳定。

图15至图19是图示当执行根据本实施例的弱化控制时横摆率弱化控制量γ_{d_*}的变化状态的图。

参见图15，当输入了弱化请求信号S_d(开始弱化控制)时，转向扭矩τs为0(Nm)，制动压力P_b为0(MPa)，而车速V为60Km/h。在这种情况下，转向扭矩得分Q_τs为1，制动力得分Q_P_b为1，而车速得分Q_V也为1。所以，总得分Q_Total为1，也就是，弱化时间T_d等于基准弱化时间T_d0。按这种方式，当车辆行驶状态稳定(车辆以低速直行而没有制动力作用)时，弱化控制开始时的转向余裕度高，因此，弱化时间T_d设定为最长。应当注意到，在这种情况下，弱化请求信号S_d从例如驾驶辅助应用50或驾驶人员输入。

参见图16，当转向扭矩τs超过相对较低设定的门限值τs_th(0.5Nm)时，输入弱化请求信号S_d。在输入弱化请求信号S_d(弱化控制开始)的那一刻，转向扭矩τs为0.5(Nm)，制动压力P_b为0(MPa)，而车速V为60Km/h。在这种情况下，转向扭矩得分Q_τs为0.9，制动力得分Q_P_b为1，而车速得分Q_V也为1。所以，总得分Q_Total为0.9，也就是，弱化时间T_d是基准弱化时间T_d0的0.9倍。这样，当转向扭矩τs超过低门限值τs_th、并且车辆在不受制动力作用的情况下以低速行驶时，弱化控制开始时的转向余裕度相对较高，因此，弱化时间T_d设定为相对较长。

参见图17，当转向扭矩τs超过相对较高设定的门限值τs_th(2.5Nm)时，输入弱化请求信号S_d。在输入弱化请求信号S_d(弱化控制开始)的那一刻，转向扭矩τs为2.5(Nm)，制动压力P_b为0(MPa)，而车速V为60Km/h。在这种情况下，转向扭矩得分Q_τs为0.5，制动力得分Q_P_b为1，而车速得分Q_V也为1。所以，总得分Q_Total为0.5，也就是，弱化时间T_d是基准弱化时间T_d0的0.5倍。按这种方式，当转向扭矩τs超过高门限值时，在横向运动控制装置40的横摆率控制(自动转向)期间，可能因为某些原因出现紧急情况，因此，在弱化控制开始时的转向余裕度稍低。在这种情况下，弱化时间T_d相应地设定为相对较短。

参见图18，当转向扭矩τs超过相对较低设定的门限值τs_th(0.5Nm)时，输入弱化请求信号S_d。在输入弱化请求信号S_d(弱化控制开始)的那一刻，转向扭矩τs为0.5(Nm)，制动压力P_b为6.0(MPa)，而车速V为60Km/h。在这种情况下，转向扭矩得分Q_τs为0.9，制动力得分Q_P_b为0.4，而车速得分Q_V为1。所以，总得分Q_Total为0.36，也就是，弱化时间T_d是基准弱化时间T_d0的0.36倍。当转向扭矩τs这样超过门限值并且相对较强的制动力作用于车辆时，在横向运动控制装置40的横摆率控制期间，因为某些原因出现紧急情况的可能性相对较高，因此，在弱化控制开始时的转向余裕度低。在这种情况下，相应地将弱化时间T_d设定得较短。

参见图19，当转向扭矩τs超过相对较低设定的门限值τs_th(0.5Nm)时，输入弱化请求信号S_d。在输入弱化请求信号S_d(弱化控制开始)的那一刻，转向扭矩τs为0.5(Nm)，制动压力P_b为8.0(MPa)，而车速V为120Km/h。在这种情况下，转向扭矩得分Q_τs为0.9，制动力得分Q_P_b为0.2，而车速得分Q_V为0.8。所以，总得分Q_Total为0.144，也就是，弱化时间T_d是基准弱化时间T_d0的0.144倍。当转向扭矩τs这样超过门限值并且强制动力作用于车辆而且车辆以高速行驶时，在横向运动控制装置40的横摆率控制期间，因为某些原因出现紧急情况的可能性高，因此，在弱化控制开始时的转向余裕度非常低。在这种情况下，弱化时间T_d相应地设定得非常短。

根据上述第二实施例，由于基于转向余裕度来设定代表弱化速度的量(弱化时间T_d)，可以考虑转向余裕度使用于各致动器的横摆率的控制量弱化。另外，由于弱化时间T_d设定成，使得转向余裕度越大，弱化速度越低，在转向余裕度低的情况下弱化控制费时少，而在转向余裕度高的情况下弱化费时多。在转向余裕度低的情况下，这允许转向操作迅速并且完全地交给驾驶人员，导致行驶安全性提高。另一方面，在转向余裕度高的情况下，用于控制对象的控制量以费时的方式弱化。所以，能进一步降低由于使横向运动控制装置的横向运动控制停止所致的不适感。

根据上述的第一实施例和第二实施例，当确定要停止对布置成受到控制以改变车辆横向运动量的各致动器进行控制时，弱化控制量确定单元4162b确定用于各致动器的弱化控制量。然后，基于所确定的弱化控制量，对控制对象进行控制，直至使各致动器停止。由于以这种方式设置弱化阶段，能避免立即停止各致动器的控制。所以，能在使车辆运转状态稳定的同时停止横向运动控制。

上文已对示范实施例进行了描述。根据这些实施例，一种横向运动控制装置(40)，包括：目标值获取单元(411)，其获取关于车辆横向运动量的目标值(γ^*)；控制量计算单元(414、415、416)，其基于由目标值获取单元所获取的横向运动量的目标值，计算用于控制对象(14、22、32)的控制量，这些控制对象受到控制以改变车辆的横向运动量；控制对象控制单元(42、43、44)，其基于控制量对控制对象进行控制；控制停止确定单元(417、4162a)，基于由车辆驾驶人员输入的转向操作量(τs)，该控制停止确定单元确定是否要停止由控制对象控制单元对控制对象的控制；以及弱化控制量确定单元(4162b)，其确定用于控制对象的弱化控制量，在控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制时的那一刻之后，使得用于控制对象的控制量弱化。以及，当控制停止确定单元已确定要停止对控制对象的控制时，控制对象控制单元基于由弱化控制量确定单元所确定的弱化控制量对控制对象进行控制。

根据本发明实施例，当控制停止确定单元确定要停止对控制对象(其受到控制以使车辆横向运动量改变)的控制时，弱化控制量确定单元确定用于控制对象的弱化控制量。基于所确定的弱化控制量，对控制对象进行控制，直至使控制对象停止。也就是，在控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制时的那一刻与对控制对象的控制被停止时的那一刻之间，设置用于使对控制对象的控制量弱化的弱化期。在此弱化期期间，用于控制对象的控制量的弱化，可以避免用于控制对象的控制被立即停止。因此，能在使车辆运转状态稳定的同时，停止横向运动控制。

在本发明中，“弱化”指将用于控制对象的控制量逐渐减小至零。据此，在确定要停止对控制对象的控制之后，基于由弱化控制量确定单元所确定的弱化控制量，对控制对象进行控制(这种控制在此称为弱化控制)，在这样一种情况下，对控制对象的控制可以不被立即停止。

优选的是，弱化控制量确定单元包括：弱化速度设定单元(S35、S48)，其设定代表弱化控制量变化速度的量(弱化速度V_d或弱化时间T_d)，使得弱化控制量变化速度根据由驾驶人员输入的转向操作量而变化。因此，优选的是，弱化控制量确定单元配置成，基于代表在弱化速度设定单元中所设定的弱化控制量变化速度的量来确定弱化控制量。在这种情况下，优选的是，弱化速度设定单元配置成设定代表弱化控制量变化速度的量，使得由驾驶人员输入的转向操作量变化率越大，弱化控制量变化速度越大。

当由驾驶人员输入的转向操作量变化率较大时，很可能是驾驶人员基于其自身意图执行转向操作。在这种情况下，减小由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍应当优先于通过弱化控制减轻车辆横向运动控制停止时的不适感。另一方面，当由驾驶人员输入的转向操作量变化率较低时，不清楚驾驶人员是否基于其自身意图执行转向操作。在这种情况下，通过弱化控制减轻车辆横向运动控制停止时的不适感应当优先于减少由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍。

根据本发明，确定弱化速度，使得驾驶人员输入的转向操作量变化率越大，用于控制对象的弱化控制量变化速度(弱化速度)越大，并基于以这种方式确定的弱化速度来确定弱化控制量。据此，当弱化控制期间的转向操作量变化率较大时，弱化速度设定得较高，从而，弱化控制在短时间内终止。这可以减少由于弱化控制对驾驶人员转向操作的妨碍。另一方面，当弱化控制期间的转向操作变化率较低时，弱化控制相对费时。这可以进一步减轻车辆横向运动控制停止时出现的不适感。

优选的是，“转向操作量”是反映驾驶人员转向意图的量。例如，优选的是，转向操作量是驾驶人员通过转向盘输入的转向扭矩。转向操作量可以是转向盘的转向角度、车轮(前轮)的转向(回转)角度、或者其角速度，只要能反映驾驶人员转向意图即可。仅仅要求“代表弱化控制量变化速度的量”最终代表弱化速度。例如，该量可以是弱化速度自身、弱化时间(在弱化控制开始之后直到弱化控制量为零)、或者弱化范围(车辆行驶中，从弱化控制开始之后直到弱化控制量为零)。

优选的是，弱化控制量确定单元包括：转向余裕度计算单元(S47)，其基于由驾驶人员输入的转向操作量和车辆行驶状态，计算转向余裕度，该转向余裕度代表在控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制时的那一刻之后、直到转向操作完全交给驾驶人员的时间裕度大小，也就是，代表要求弱化控制的时间长度。这样，优选的是，弱化速度设定单元(S48)配置成，基于在转向余裕度计算单元中所计算出的转向余裕度，来设定代表弱化控制量变化速度(例如弱化时间)的量。在这种情况下，优选的是，弱化速度设定单元配置成，设定代表弱化控制量变化速度的量，使得转向余裕度越大，弱化控制量变化速度越小。

开始弱化控制时，可以基于驾驶人员的转向操作量(或转向操作量的变化量)和/或那一刻(当控制停止确定单元确定要停止对控制对象的控制时)的车辆状态，估计在弱化控制开始之后直到转向操作完全交给驾驶人员的时间裕度大小(转向余裕度)。例如，在弱化控制开始时强制动力作用于车辆的情况下，可能因为某些原因出现紧急状况，因此，转向操作需要迅速交给驾驶人员。在这种情况下，转向余裕度相应地较低。另一方面，在弱化控制开始时车辆以低速直行并且没有制动力作用于车辆的情况下，不太可能出现紧急状况，因此，转向余裕度相应地较高。

根据本发明，由于基于转向余裕度来设定代表弱化速度的量，能考虑转向余裕度使用于控制对象的控制量弱化。另外，由于代表弱化速度的量设定成，转向余裕度越大弱化速度越低，当转向余裕度低时，弱化控制费时较少，而当转向余裕度高时，弱化控制费时较多。这允许在转向余裕度低时将转向操作迅速并且完全地交给驾驶人员，导致行驶安全性提高。另一方面，当转向余裕度高时，以较费时的方式使用于控制对象的控制量弱化。这可以进一步减轻在使横向运动装置的横向运动停止时的不适感。

优选的是，转向余裕度计算单元包括：转向操作量得分计算单元(S44)，其计算取决于转向操作量而变化的转向操作量得分(Q_τs)；制动力得分计算单元(S45)，其计算取决于作用在车辆上的制动力大小而变化的制动力得分(Q_P_b)；以及车速得分计算单元(S46)，其计算取决于车速大小而变化的车速得分(Q_V)。这样，优选的是，弱化速度设定单元配置成，基于转向操作量得分(Q_τs)、制动力得分(Q_P_b)、车速得分(Q_V)、以及代表弱化控制量变化速度的量的预设基准值(T_d0)，来计算转向余裕度。比较适宜的是，转向余裕度计算单元配置成，通过将转向操作量得分(Q_τs)乘以制动力得分(Q_P_b)再乘以车速得分(Q_V)来计算总得分(Q_Total)。优选的是，弱化速度设定单元配置成，通过用总得分(Q_Total)加权基准值(T_d0)，来确定代表弱化控制量变化速度的量。

根据上述配置，基于驾驶人员的转向操作量(例如转向扭矩)以及代表车辆行驶状态的制动力大小和车速，计算转向余裕度。此外，基于所计算出的转向余裕度和代表弱化控制量变化速度的量的预设基准值，来确定弱化控制量。基于以这种方式确定的弱化控制量，根据转向余裕度对控制对象执行弱化控制。

本发明并不局限于上述实施例。例如，虽然上述实施例描述了在弱化控制期间横摆率弱化控制量γ_{d_*}线性变化的情况，但是，通过对横摆率弱化控制量γ_{_*}应用低通滤波，横摆率弱化控制量γ_{d_*}也可以渐近地接近零。虽然第二实施例描述了下述情况，根据用转向扭矩相关得分(转向扭矩得分)代表的在弱化控制开始时的驾驶人员转向操作量，来估计转向余裕度，但是，该转向余裕度也可以用转向角度相关得分(转向角度得分)、转向角速度相关得分(转向角速度得分)、或转向扭矩变化速度相关得分(转向扭矩变化速度得分)代表。虽然第二实施例描述了下述情况，根据用制动压力相关得分和车速相关得分代表的弱化控制开始时的车辆行驶状态，来估计转向余裕度，但是，该转向余裕度也可以用其他参数(例如，横摆率相关得分、前后加速度相关得分、或横向加速度相关得分)代表。此外，在上述第二实施例中，使用弱化时间T_d代表弱化控制量变化速度，如上述第一实施例中所述可以使用弱化速度代表弱化控制量的变化速度，或者，可以使用弱化范围(车辆行驶中从弱化控制开始到结束)代表弱化控制量的变化速度。此外，虽然在上述实施例中DYC致动器是对车轮施加制动力的致动器(也就是，是制动致动器)，但是，DYC致动器可以是对车轮施加驱动力的致动器(也就是，轮毂电动机)。按这种方式，可以对本发明进行多种修改，而不偏离本发明的目的、精神和范围。

Claims (6)

1.一种车辆横向运动控制装置，包括：

目标值获取单元，其获取关于车辆横向运动量的目标值；

控制量计算单元，基于由所述目标值获取单元所获取的所述横向运动量的目标值，所述控制量计算单元针对受控的控制对象计算控制量，以使所述车辆的横向运动量改变；

控制对象控制单元，其基于所述控制量对所述控制对象进行控制；

控制停止确定单元，基于由车辆驾驶人员输入的转向操作量，所述控制停止确定单元确定是否要停止由所述控制对象控制单元对所述控制对象的控制；以及

弱化控制量确定单元，其确定用于控制对象的弱化控制量，从而，在所述控制停止确定单元确定要停止对所述控制对象的控制的时刻之后，使得用于所述控制对象的控制量弱化，

其中，在所述控制停止确定单元已确定要停止对所述控制对象的控制的时刻之后，所述控制对象控制单元基于由所述弱化控制量确定单元所确定的弱化控制量对所述控制对象进行控制。

2.根据权利要求1所述的车辆横向运动控制装置，其中，

弱化控制量确定单元包括：弱化速度设定单元，其设定代表所述弱化控制量变化速度的量，使得所述弱化控制量变化速度根据所述驾驶人员输入的所述转向操作量而变化，以及，所述弱化控制量确定单元基于所述弱化速度设定单元中设定的代表所述弱化控制量变化速度的量来确定所述弱化控制量。

3.根据权利要求2所述的车辆横向运动控制装置，其中，

所述弱化速度设定单元设定代表所述弱化控制量变化速度的量，使得由所述驾驶人员输入的转向操作量变化率越大，所述弱化控制量的变化速度越大。

4.根据权利要求2或权利要求3中任一项权利要求所述的车辆横向运动控制装置，其中，

所述弱化控制量确定单元包括：转向余裕度计算单元，基于所述驾驶人员输入的所述转向操作量以及所述车辆的行驶状态，所述转向余裕度计算单元计算转向余裕度，所述转向余裕度代表在所述控制停止确定单元确定要停止对所述控制对象的控制的时刻之后、直到所述转向操作完全交给所述驾驶人员的时间裕度大小，以及，其中

所述弱化速度设定单元基于所述转向余裕度计算单元中计算出的所述转向余裕度来设定代表所述弱化控制量变化速度的量。

5.根据权利要求4所述的车辆横向运动控制装置，其中，

所述弱化速度设定单元设定代表所述弱化控制量变化速度的量，使得所述转向余裕度越大，所述弱化控制量的变化速度变得越小。

6.根据权利要求5所述的车辆横向运动控制装置，其中，

所述转向余裕度计算单元包括下述任意一个或多个得分计算单元：转向操作量得分计算单元，其计算取决于所述转向操作量而变化的转向操作量得分；制动力得分计算单元，其计算取决于作用在所述车辆上的制动力大小而变化的制动力得分；以及车速得分计算单元，其计算取决于车速大小而变化的车速得分，以及，其中

基于在所述转向操作量得分计算单元中计算出的所述转向操作量得分、在所述制动力得分计算单元中计算出的所述制动力得分、在所述车速得分计算单元中计算出的所述车速得分、以及代表所述弱化控制量变化速度的量的预设基准值，所述弱化速度设定单元计算所述转向余裕度。