[发明专利]动量控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用多个致动器对控制对象的动量进行反馈控制的动量控制装置。本发明特别涉及一种利用多个致动器对运动车辆的横向动量进行反馈控制的横向动量控制装置。

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动量(例如横摆率(横摆角速度，yaw rate))的横向动量控制装置中。从这种控制装置向控制目标诸如致动器输出控制信号。作为基于该控制信号控制致动器动作的结果，对车辆横向动量进行控制。

利用安装于车辆的多种致动器使车辆横向动量改变。例如，前转向致动器通过回转前轮使车辆横向动量改变。后转向致动器通过回转后轮使车辆横向动量改变。此外，用于向各车轮单独施加制动力或驱动力的致动器(DYC(dynamic yaw control动态横摆控制)致动器)，通过例如向车辆的右轮或左轮施加制动力(或驱动力)使车辆横向动量改变。

在基于从某驾驶辅助应用输出的请求信号对车辆横向动量进行反馈控制的情况下，基于目标横向动量与实际横向动量之间的偏差(差)执行反馈控制。此时，在利用多个致动器控制车辆横向动量的情况下，对各致动器各自设定最优反馈增益。之后，基于所设定的反馈增益计算反馈控制量，并基于所计算出的反馈控制量独立地操作各致动器。

在基于从驾驶辅助应用输出的请求信号使多个致动器彼此独立地动作以对车辆横向动量进行反馈控制的情况下，担心致动器之间的动作干扰。例如，可以预期下述情形：使一个致动器动作以使车辆向右转弯，以及，使另一个致动器动作以使车辆向左转弯。当出现如上所述的致动器之间动作干扰时，使车辆运转状态不稳定。

为了应对这种问题，不是个别地确定致动器的反馈控制量，而是确定整个控制系统的反馈控制量，然后，将所确定的反馈控制量分配给致动器，从而，避免致动器之间的动作干扰。

JP2005-299424A披露了一种利用多个控制输入对控制对象的输出进行控制的控制装置。根据JP2005-299424A中描述的这种控制装置，在共享一个滤波目标值(filtering target value)的情况下，对多个控制输入进行单独计算，从而，避免了使用多个控制输入的多个反馈控制过程之间的相互干扰。

发明内容

在设定整个控制系统的反馈增益时，考虑用于各致动器的最优反馈增益。然而，由于各致动器的响应性等不同，为各致动器设定的最优反馈增益是不同的。例如，在根据从驾驶辅助应用输出的请求信号利用前转向致动器和DYC致动器控制车辆横向动量的情况下，在某些情况下，将前转向致动器的最优反馈增益设定为1.5，而DYC致动器的最优反馈控制增益设定为2.0。在这种情况下，如果将控制系统的反馈增益设定为2.0，则前转向致动器的控制量过冲。该过冲导致车辆回转行为的不稳定。因此需要一种不易受到上述缺点影响的动量控制系统。

根据本发明的一方面，一种利用多个致动器(14、22、32)对控制对象(被控对象)的动量进行反馈控制的动量控制装置(40)，包括：目标动量获取部(411或415a)，用于获取控制对象的目标动量(γ^*或γ_{_ref})；最优反馈增益获取部(S12)，用于针对各致动器，获取在使多个致动器中的每一个致动器独立地动作以对控制对象的动量进行反馈控制时所使用的多个最优反馈增益；反馈增益设定部(S18)，用于从最优反馈增益获取部所获取的多个最优反馈增益中选取出最小反馈增益，并且用于将该最小反馈增益设定为控制系统的反馈增益；控制量计算部(415a)，其基于反馈增益设定部所设定的反馈增益、以及控制对象的目标动量与当前动量(γ)之间的偏差，计算反馈控制量；以及致动器控制部(42、43、44)，其基于该反馈控制量控制多个致动器的动作。

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是安装有根据一种实施例动量控制装置的车辆示意图；

图2是图示横向动量控制装置功能结构的图；

图3是图示横摆率计算部功能结构的图；

图4是图示反馈计算部功能结构的图；