CN108437979A - 车辆转弯控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆转弯控制装置，在车辆的转弯控制中兼顾转弯性能的提高和自旋产生的防止。车辆转弯控制装置计算用于使车辆的转弯性能提高的控制横摆力矩，并使用横摆力矩产生装置产生控制横摆力矩。车辆不自旋的控制横摆力矩的允许范围的上限值是极限控制横摆力矩。极限控制横摆力矩是横向加速度的时间导数的函数，并随着横向加速度的时间导数增加而减少。车辆转弯控制装置进行：基于横向加速度的时间导数计算极限控制横摆力矩的处理、在极限控制横摆力矩的最新值低于保持控制横摆力矩的情况下用该最新值更新保持控制横摆力矩的处理、以及以不超过保持控制横摆力矩的方式决定控制横摆力矩的处理。

Description

车辆转弯控制装置

技术领域

本发明涉及使车辆的转弯性能提高的车辆转弯控制装置。

背景技术

专利文献1公开了控制车辆的转弯的车辆转弯控制装置。更详细而言，车辆转弯控制装置基于车速和转向操纵角计算作为转弯控制的目标值的控制目标横摆力矩。并且，车辆控制装置推定路面摩擦系数，并基于推定出的路面摩擦系数修正控制目标横摆力矩。而且，车辆转弯控制装置控制左右驱动力以产生控制目标横摆力矩。

专利文献1：日本特开2016－20168号公报

本申请发明人着眼于车辆转弯中的转向操纵频率。在转向操纵频率低的情况下，车辆能够比较稳定地行驶。因此，期待通过上述的专利文献1所公开那样的转弯控制来提高车辆的转弯性能。

然而，若转向操纵频率变高、转向操纵振幅变大，则车辆变得不稳定，容易产生自旋(spin)。若在这样的状况中进行上述的专利文献1所公开那样的转弯控制，则有可能产生自旋。即，若在转向操纵频率高且转向操纵振幅大的状况中进行转弯控制，则反而存在转弯性能变差的可能性。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供在车辆的转弯控制中能够兼顾转弯性能的提高和防止自旋产生的技术。

第一发明提供搭载于车辆的车辆转弯控制装置。

车辆转弯控制装置具备：

横摆力矩产生装置，产生横摆力矩；以及

控制装置，计算用于使车辆的转弯性能提高的控制横摆力矩，并使用横摆力矩产生装置产生控制横摆力矩。

车辆不自旋的控制横摆力矩的允许范围的上限值是极限控制横摆力矩。

车辆的横向加速度的时间导数或者横向加速度的时间导数的近似值是横向加速度的时间导数相当量。

极限控制横摆力矩是横向加速度的时间导数相当量的函数，并随着横向加速度的时间导数相当量增加而减少。

控制装置进行下述处理：

基于横向加速度的时间导数相当量和上述函数计算极限控制横摆力矩的处理；

在极限控制横摆力矩的最新值低于保持控制横摆力矩的情况下，用该最新值更新保持控制横摆力矩的处理；以及

以不超过保持控制横摆力矩的方式决定控制横摆力矩的处理。

第二发明在第一发明中还具有如下的特征。

车辆的横向加速度或者横向加速度的近似值是横向加速度相当量。

控制装置根据横向加速度相当量计算基本控制横摆力矩。

在上述决定控制横摆力矩的处理中，控制装置将基本控制横摆力矩和保持控制横摆力矩中小的一方决定为控制横摆力矩。

第三发明在第一或者第二发明中还具有如下的特征。

控制装置对保持控制横摆力矩进行保持直至保持解除条件成立为止。

第四发明在第三发明中还具有如下的特征。

保持解除条件是在用极限控制横摆力矩的最新值更新了保持控制横摆力矩后经过一定时间。

第五发明在第三发明中还具有如下的特征。

控制装置通过使横向加速度的时间导数相当量的相位延迟来计算延迟横向加速度的时间导数相当量。

保持解除条件是延迟横向加速度的时间导数相当量为减少中并且延迟横向加速度的时间导数相当量变得小于阈值。

第六发明在第五发明中还具有如下的特征。

控制装置通过对横向加速度的时间导数相当量应用低通滤波来计算延迟横向加速度的时间导数相当量。

第七发明在第三～第六发明的任意一项中还具有如下的特征。

在保持解除条件成立后，控制装置使保持控制横摆力矩接近极限控制横摆力矩的最新值。

根据本发明，当决定在转弯控制中使用的控制横摆力矩时，可考虑对不产生车辆的自旋的极限进行规定的极限控制横摆力矩。极限控制横摆力矩被作为反映了转向操纵频率和转向操纵振幅的参数亦即横向加速度的时间导数(或者横向加速度的时间导数相当量)的函数给出。具体而言，极限控制横摆力矩随着横向加速度的时间导数增加而减少。并且，极限控制横摆力矩的最近的最小值被保持为保持控制横摆力矩。而且，在不超过保持控制横摆力矩的范围，决定使转弯性能提高的控制横摆力矩。

在转向操纵频率高且转向操纵振幅大(横向加速度的时间导数大)的区域中，保持控制横摆力矩变小，控制横摆力矩被保持控制横摆力矩限制(抑制)。结果，可防止产生车辆的自旋。另一方面，在转向操纵频率低或者转向操纵振幅小(横向加速度的时间导数小)的区域中，由于保持控制横摆力矩变大，所以控制横摆力矩不被限制而成为充分大的值。结果，车辆的转弯性能提高。这样，根据本发明，能够兼顾转弯性能的提高和自旋产生的防止。

附图说明

图1是用于对用于使车辆的转弯性能提高的转弯控制进行说明的示意图。

图2是表示横向加速度与基本控制横摆力矩的对应关系的一个例子的曲线图。

图3是表示车辆蛇行(slalom)的示意图。

图4是用于对不产生车辆的自旋的横向加速度的允许范围进行说明的曲线图。

图5是表示在本发明的实施方式中使用的极限控制横摆力矩与横向加速度的时间导数(lateral jerk)的关系的曲线图。

图6是用于对横向加速度与横向加速度的时间导数之间的相位差进行说明的曲线图。

图7是用于对在本发明的实施方式所涉及的转弯控制中使用的控制横摆力矩进行说明的时间图。

图8是用于对本发明的实施方式所涉及的效果进行说明的曲线图。

图9是表示本发明的实施方式所涉及的车辆转弯控制装置的构成例的框图。

图10是表示本发明的实施方式所涉及的车辆转弯控制装置所进行的转弯控制的流程图。

图11是表示图10中的步骤S600的处理例的流程图。

图12是表示图11中的步骤S660的处理的第一例的流程图。

图13是表示图11中的步骤S660的处理的第二例的流程图。

图14是表示图11中的步骤S670的处理的一个例子的流程图。

图15是表示本发明的实施方式所涉及的转弯控制的具体例的时间图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

1.概要

图1是用于对用于使车辆1的转弯性能提高的转弯控制进行说明的示意图。一般而言，在车辆1的转弯时，随着横向加速度变大，转向不足趋势(understeer tendency)变强。此时，通过使车辆1产生图1所示那样的控制横摆力矩T＿M，能够抑制转向不足，使转向特性接近中性转向(neutral steer)。通过这样的转弯控制，极限横向加速度或横摆增益这样的转弯性能提高。

图2示出横向加速度ay与控制横摆力矩T＿M的对应关系的一个例子。横轴表示横向加速度ay，纵轴表示控制横摆力矩T＿M。如上所述，随着横向加速度ay变大，转向不足趋势变强。因此，优选如图2所示，控制横摆力矩T＿M被设定为随着横向加速度ay变高而变大。由此，能够有效地使转弯性能提高。以下，将这样根据横向加速度ay决定的控制横摆力矩T＿M称为“基本控制横摆力矩T＿M”。

这里，本申请发明人着眼于车辆转弯中的“转向操纵频率和转向操纵振幅”。例如，在车辆1正进行稳态回转的情况下，转向操纵角恒定，转向操纵频率是零。另一方面，在车辆1正进行图3所示那样的蛇行的情况下，转向操纵角急剧地变化，转向操纵频率变高，转向操纵振幅也变大。在转向操纵频率低的情况下，车辆1能够比较稳定地行驶。然而，若转向操纵频率变高，转向操纵振幅变大，则由于动态的运行情况而车辆1变得不稳定，容易产生自旋。

图4是用于对车辆1不产生自旋的横向加速度ay的允许范围进行说明的曲线图。横轴表示转向操纵频率，纵轴表示横向加速度ay。另外，图中的“ay＿lmt”表示车辆1不产生自旋的横向加速度ay的允许范围的上限值。在横向加速度ay是上限值ay＿lmt以下的情况下，车辆1不产生自旋。另一方面，若横向加速度ay超过上限值ay＿lmt，则产生车辆1的自旋。如图4所示，处于随着转向操纵频率变高，而上限值ay＿lmt变小的趋势。

在转向操纵频率低的频率区域中，横向加速度ay的允许范围的上限值ay＿lmt大。因此，即使横向加速度ay高，车辆1也能够稳定行驶。在这样的情况下，能够通过图1以及图2所示那样的转弯控制，使车辆1的转弯性能提高。

然而，在转向操纵频率高的频率区域中，横向加速度ay的允许范围的上限值ay＿lmt小，容易产生车辆1的自旋。换句话说，转向操纵频率以及横向加速度ay越高，越容易产生自旋。因此，若根据横向加速度ay产生大的基本控制横摆力矩T＿M，则有可能产生自旋。即，若在转向操纵频率高且转向操纵振幅大的状况中进行转弯控制，则反而存在转弯性能变差的可能性。

鉴于此，在本实施方式中，根据转向操纵频率和转向操纵振幅调整在转弯控制中产生的控制横摆力矩。特别是在转向操纵频率高且转向操纵振幅大的情况下，限制(抑制)所产生的控制横摆力矩。因此，考虑车辆1不自旋的控制横摆力矩的允许范围。为了与图2中所示的基本控制横摆力矩T＿M区别，以下，将车辆1不自旋的控制横摆力矩的允许范围的上限值称为“极限控制横摆力矩A＿M”。该极限控制横摆力矩A＿M被作为转向操纵频率和转向操纵振幅的函数给出。

另外，在本实施方式中，使用“横向加速度的时间导数Jy”作为反映了转向操纵频率和转向操纵振幅的参数。横向加速度的时间导数Jy是横向加速度ay的时间微分。例如，在车辆1正进行稳态回转的情况下，由于横向加速度ay恒定，所以横向加速度的时间导数Jy与转向操纵频率相同为零。另一方面，在转向操纵频率高且转向操纵振幅大的情况下，由于横向加速度ay随着转向操纵角的变化而急剧地变化，所以横向加速度的时间导数Jy也变大。上述的极限控制横摆力矩A＿M被作为横向加速度的时间导数Jy的函数给出。

图5示出在本实施方式中使用的极限控制横摆力矩A＿M与横向加速度的时间导数Jy的关系。横轴表示横向加速度的时间导数Jy，纵轴表示控制横摆力矩。在控制横摆力矩是极限控制横摆力矩A＿M以下的情况下，不产生车辆1的自旋。另一方面，若控制横摆力矩超过极限控制横摆力矩A＿M，则产生车辆1的自旋。如图5所示，极限控制横摆力矩A＿M是横向加速度的时间导数Jy的函数。更详细而言，随着横向加速度的时间导数Jy增加，极限控制横摆力矩A＿M减少。

根据本实施方式，在转弯控制中，考虑图2中所示的基本控制横摆力矩T＿M和图5中所示的极限控制横摆力矩A＿M双方。基本控制横摆力矩T＿M是用于使转弯性能提高的控制横摆力矩，基于横向加速度ay依次计算(参照图2)。另一方面，极限控制横摆力矩A＿M从防止自旋产生的观点来看用于限制控制横摆力矩，基于横向加速度的时间导数Jy依次计算(参照图5)。通过对比这些基本控制横摆力矩T＿M和极限控制横摆力矩A＿M来决定控制横摆力矩，从而能够兼顾转弯性能的提高和防止自旋的产生。

但是，仅通过单纯地对比基本控制横摆力矩T＿M和极限控制横摆力矩A＿M，无法适当地防止自旋产生。参照图6等对其理由进行说明。

如图6所示，横向加速度ay的时间微分亦即横向加速度的时间导数Jy的相位比横向加速度ay的相位早。因此，在横向加速度ay变高时，横向加速度的时间导数Jy变小。因为在横向加速度ay高时容易产生车辆1的自旋(参照图4)，所以为了防止自旋而希望限制(抑制)控制横摆力矩。然而，此时，横向加速度的时间导数Jy变小，根据该横向加速度的时间导数Jy计算出的极限控制横摆力矩A＿M变大(参照图5)。极限控制横摆力矩A＿M大意味着限制控制横摆力矩的效果小。因此，即使使用与横向加速度的时间导数Jy同步的极限控制横摆力矩A＿M，也无法适当地防止自旋产生。

为了解决这样的横向加速度ay与横向加速度的时间导数Jy之间的相位的偏差所造成的问题，在本实施方式中使用“保持控制横摆力矩H＿M”。保持控制横摆力矩H＿M是极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值，被保持到满足规定的保持解除条件。保持解除条件将在后面描述。

参照图7进一步详细地对保持控制横摆力矩H＿M进行说明。在图7的中段示出了极限控制横摆力矩A＿M和保持控制横摆力矩H＿M的时间变化的一个例子。极限控制横摆力矩A＿M基于横向加速度的时间导数Jy依次计算(参照图5)。另一方面，保持控制横摆力矩H＿M是极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值。在极限控制横摆力矩A＿M的最新值低于保持控制横摆力矩H＿M的情况下，保持控制横摆力矩H＿M被以该极限控制横摆力矩A＿M的最新值更新。

在时刻t0～t1的期间，横向加速度的时间导数Jy增加，计算出的极限控制横摆力矩A＿M逐渐变小。与此相伴，保持控制横摆力矩H＿M也被依次更新，逐渐变小。

在时刻t1后，横向加速度的时间导数Jy减少，计算出的极限控制横摆力矩A＿M逐渐变大。然而，保持控制横摆力矩H＿M不变化，维持为极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值。该保持控制横摆力矩H＿M被维持到满足后述的规定的保持解除条件。

在图7的上段示出基本控制横摆力矩T＿M的时间变化的一个例子。基本控制横摆力矩T＿M基于横向加速度ay依次计算(参照图2)。在时刻t1后，横向加速度ay慢于横向加速度的时间导数Jy地增加。而且，在时刻t2～t5的期间，计算出不是零的值作为基本控制横摆力矩T＿M。

根据本实施方式，进行基本控制横摆力矩T＿M与保持控制横摆力矩H＿M的比较。而且，基本控制横摆力矩T＿M和保持控制横摆力矩H＿M中更小的一方被用作本实施方式所涉及的转弯控制中的“控制横摆力矩F＿M”。换言之，在不超过保持控制横摆力矩H＿M的范围中，决定使转弯性能提高的控制横摆力矩F＿M。

在图7的下段示出控制横摆力矩F＿M的时间变化的一个例子。在时刻t2～t3的期间中，基本控制横摆力矩T＿M小于保持控制横摆力矩H＿M。因此，基本控制横摆力矩T＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝T＿M)。由此，转弯性能提高。

在时刻t3～t4的期间中，基本控制横摆力矩T＿M成为保持控制横摆力矩H＿M以上。因此，保持控制横摆力矩H＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝H＿M)。由此，可防止车辆1的自旋。

在时刻t4～t5的期间中，基本控制横摆力矩T＿M再次小于保持控制横摆力矩H＿M。因此，基本控制横摆力矩T＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝T＿M)。由此，转弯性能提高。

图8是用于对本实施方式所涉及的效果进行说明的曲线图。横轴表示转向操纵频率，纵轴表示车辆1的车身滑移角β(车身横向滑动角)。此外，转向操纵振幅在任意的转向操纵频率中均恒定。为了对本实施方式所涉及的效果进行说明，首先对比较例进行说明。

首先，作为第一比较例，考虑不进行用于使车辆1的转弯性能提高的转弯控制的情况。该情况下，图1以及图2中所示那样的基本控制横摆力矩T＿M不施加于车辆1。因此，在转向操纵频率高的频率区域中也能抑制自旋产生。然而，在转向操纵频率低的频率区域中，转弯性能不提高。

接下来，作为第二比较例，考虑仅使用基本控制横摆力矩T＿M进行转弯控制的情况(参照图1)。该情况下，在转向操纵频率低的频率区域中，车辆1的转弯性能提高。然而，在转向操纵频率高的频率区域中，由于上述的理由而产生自旋。即，通过实施转弯控制，转弯性能反而变差。

接下来，考虑本实施方式的情况。如图8所示，在转向操纵频率低的频率区域中，与第二比较例的情况同样，车辆1的转弯性能提高。另外，在转向操纵频率高的频率区域中，与第一比较例的情况同样，可防止自旋产生，确保了车辆稳定性。即，根据本实施方式，兼顾了转弯性能的提高和防止自旋的产生。

如以上说明那样，根据本实施方式，当决定在转弯控制中使用的控制横摆力矩F＿M时，考虑对不产生车辆1的自旋的极限进行规定的极限控制横摆力矩A＿M。极限控制横摆力矩A＿M被作为反映了转向操纵频率和转向操纵振幅的参数亦即横向加速度的时间导数Jy的函数给出。具体而言，极限控制横摆力矩A＿M随着横向加速度的时间导数Jy增加而减少。并且，极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值被保持为保持控制横摆力矩H＿M。而且，在不超过保持控制横摆力矩H＿M的范围中，决定使转弯性能提高的控制横摆力矩F＿M。

在转向操纵频率高且转向操纵振幅大(横向加速度的时间导数Jy大)的区域中，保持控制横摆力矩H＿M变小，控制横摆力矩F＿M被保持控制横摆力矩H＿M限制(抑制)。结果，可防止车辆1的自旋产生。另一方面，在转向操纵频率低或者转向操纵振幅小(横向加速度的时间导数小)的区域中，由于保持控制横摆力矩H＿M变大，所以控制横摆力矩F＿M不被限制，成为充分大的值。结果，车辆1的转弯性能提高。这样，根据本实施方式，能够兼顾转弯性能的提高和防止自旋的产生。

2.车辆转弯控制装置的构成例

图9是表示本实施方式所涉及的车辆转弯控制装置10的构成例的框图。车辆转弯控制装置10搭载于车辆1，进行用于使车辆1的转弯性能提高的转弯控制。

更详细而言，车辆转弯控制装置10具备传感器组20、横摆力矩产生装置30、以及控制装置100。传感器组20包括车速传感器21、车轮速度传感器22、转向角传感器23、横向加速度传感器24、横摆率传感器25、以及车身滑移角传感器26。

车速传感器21检测车辆1的速度亦即车速V。车速传感器21将表示检测到的车速V的检测信息输出到控制装置100。

车轮速度传感器22对于车辆1的各车轮设置，检测各车轮的旋转速度。车轮速度传感器22将表示检测到的旋转速度的检测信息输出到控制装置100。

转向角传感器23检测车辆1的方向盘(转向车轮)的转向操纵角。转向角传感器23将表示检测到的转向操纵角的检测信息输出到控制装置100。

横向加速度传感器24检测车辆1的横向加速度ay。横向加速度传感器24将表示检测到的横向加速度ay的检测信息输出到控制装置100。

横摆率传感器25检测车辆1的横摆率r(旋转角速度)。横摆率传感器25将表示检测到的横摆率r的检测信息输出到控制装置100。

车身滑移角传感器26检测车辆1的车身滑移角β(车身横向滑动角)。车身滑移角传感器26将表示检测到的车身滑移角β的检测信息输出到控制装置100。

横摆力矩产生装置30是产生车辆1的横摆力矩的机构。例如，横摆力矩产生装置30是驱动装置或者制动装置。横摆力矩产生装置30也可以是驱动装置和制动装置的组合。

驱动装置构成为能够分别独立地控制左右的驱动轮的驱动力。例如，驱动装置是配置于各驱动轮的附近的轮内装式电动机。控制装置100能够通过使用驱动装置适当地控制左右的驱动轮的驱动力之差，来使所希望的横摆力矩产生。

制动装置构成为能够分别独立地控制各车轮的制动力。典型地，制动装置包括能够分别独立地控制向各车轮的轮缸供给的制动液的压力的制动促动器。控制装置100能够通过使用制动装置适当地控制车辆的左侧与右侧的制动力之差，来使所希望的横摆力矩产生。

控制装置100进行用于使车辆1的转弯性能提高的转弯控制。典型地，控制装置100是具备处理器110、存储装置120、以及输入输出接口的微型计算机。控制装置100也被称为ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。通过处理器110执行储存于存储装置120的控制程序，可实现本实施方式所涉及的转弯控制。

更详细而言，控制装置100通过输入输出接口接受各种信息。各种信息也包括从传感器组20发送的检测信息。而且，控制装置100基于接受到的信息来计算用于使车辆1的转弯性能提高的控制横摆力矩F＿M。控制横摆力矩F＿M也可以说是用于使转向特性接近中性转向的横摆力矩(参照图1)。而且，控制装置100使用横摆力矩产生装置30来使控制横摆力矩F＿M产生。

在计算控制横摆力矩F＿M时，也可以使用基本控制横摆力矩映射MAP1以及极限控制横摆力矩映射MAP2。如图2中所示那样，基本控制横摆力矩T＿M被作为横向加速度ay的函数给出。基本控制横摆力矩映射MAP1是规定这样的横向加速度ay与基本控制横摆力矩T＿M的关系的映射。基本控制横摆力矩映射MAP1被预先创建，储存于控制装置100的存储装置120。控制装置100能够基于从传感器组20发送的检测信息和基本控制横摆力矩映射MAP1计算基本控制横摆力矩T＿M。

另外，如图5中所示那样，极限控制横摆力矩A＿M被作为横向加速度的时间导数Jy的函数给出。极限控制横摆力矩映射MAP2是规定这样的横向加速度的时间导数Jy与极限控制横摆力矩A＿M的关系的映射。极限控制横摆力矩映射MAP2被预先创建，储存于控制装置100的存储装置120。控制装置100能够基于从传感器组20发送的检测信息和极限控制横摆力矩映射MAP2计算极限控制横摆力矩A＿M。

以下，进一步详细地对本实施方式所涉及的车辆转弯控制装置10所进行的转弯控制进行说明。

3.转弯控制的处理流程

图10是表示本实施方式所涉及的车辆转弯控制装置10所进行的转弯控制的流程图。图10所示的流程每隔规定周期反复执行。

3－1.步骤S100

控制装置100从传感器组20接受检测信息，获取表示车辆1的行驶状态的各种参数。

3－2.步骤S200

控制装置100获取车辆1的横向加速度ay。例如，控制装置100能够使用由横向加速度传感器24检测到的横向加速度ay。或者，控制装置100也可以根据其它的参数计算横向加速度ay。在车身滑移角β小的情况下，横向加速度ay由如下的近似式(1)表示。

【公式1】

这里，车速V由车速传感器21检测。或者，车速V也可以基于由车轮速度传感器22检测到的各车轮的旋转速度来计算。横摆率r由横摆率传感器25检测。或者，横摆率r也可以基于车速V和转向操纵角计算。转向操纵角由转向角传感器23检测。车身滑移角β由车身滑移角传感器26检测。

将横向加速度ay以及基于上述公式(1)等计算出的横向加速度ay的近似值统称为“横向加速度相当量”。在本实施方式中，也可以代替横向加速度ay而使用横向加速度相当量。该情况下，将本实施方式的说明中出现的术语“横向加速度”适当地替换为术语“横向加速度相当量”。此外，为了容易阅读，在本实施方式的说明中，基本上用术语“横向加速度”进行统一。

3－3.步骤S300

控制装置100根据横向加速度ay计算基本控制横摆力矩T＿M(参照图2)。例如，控制装置100使用储存于存储装置120的基本控制横摆力矩映射MAP1。针对该基本控制横摆力矩映射MAP1的输入参数是横向加速度ay。控制装置100能够基于在上述步骤S200中获取到的横向加速度ay和基本控制横摆力矩映射MAP1计算基本控制横摆力矩T＿M。

3－4.步骤S400

控制装置100获取车辆1的横向加速度的时间导数Jy。例如，控制装置100能够通过对在上述步骤S200中获取到的横向加速度ay(横向加速度相当量)进行微分，来计算横向加速度的时间导数Jy。或者，控制装置100也可以根据如下的近似式(2)计算横向加速度的时间导数Jy。

【公式2】

这里，“dr/dt”是横摆率r的时间微分亦即“横摆角加速度”。横摆率r由横摆率传感器25检测。或者，横摆率r也可以基于车速V和转向操纵角计算。车速V由车速传感器21检测。或者，车速V也可以基于由车轮速度传感器22检测到的各车轮的旋转速度计算。转向操纵角由转向角传感器23检测。

将横向加速度的时间导数Jy以及基于上述公式(2)等计算的横向加速度的时间导数Jy的近似值统称为“横向加速度的时间导数相当量”。在本实施方式中，也可以代替横向加速度的时间导数Jy而使用横向加速度的时间导数相当量。该情况下，将本实施方式的说明中出现的术语“横向加速度的时间导数”替换为术语“横向加速度的时间导数相当量”。此外，为了容易理解，在本实施方式的说明中，基本上用术语“横向加速度的时间导数”进行统一。

3－5.步骤S500

控制装置100根据横向加速度的时间导数Jy计算极限控制横摆力矩A＿M(参照图5)。例如，控制装置100使用储存于存储装置120的极限控制横摆力矩映射MAP2。针对该极限控制横摆力矩映射MAP2的输入参数是横向加速度的时间导数Jy。控制装置100能够基于在上述步骤S400中获取到的横向加速度的时间导数Jy和极限控制横摆力矩映射MAP2计算极限控制横摆力矩A＿M。

此外，横向加速度的时间导数Jy与极限控制横摆力矩A＿M的关系可以根据车速V、前后加速度等参数而不同。也可以考虑这种关系的变动，预先准备多种极限控制横摆力矩映射MAP2。该情况下，控制装置100获取车速V、前后加速度等参数，选择并使用与该参数建立了关联的极限控制横摆力矩映射MAP2。

3－6.步骤S600

控制装置100基于在上述步骤S500中获取到的极限控制横摆力矩A＿M决定保持控制横摆力矩H＿M。保持控制横摆力矩H＿M是极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值，被保持到满足规定的保持解除条件。作为步骤S600的方法可考虑各种方法。步骤S600的具体例将在后面描述。

3－7.步骤S700

控制装置100决定在转弯控制中使用的控制横摆力矩F＿M。此时，控制装置100以不超过在上述步骤S600中决定的保持控制横摆力矩H＿M的方式决定控制横摆力矩F＿M。

更详细而言，控制装置100将在上述步骤S300中获取到的基本控制横摆力矩T＿M与保持控制横摆力矩H＿M相比较(步骤S710)。在基本控制横摆力矩T＿M小于保持控制横摆力矩H＿M的情况下(步骤S710：是)，控制装置100选择基本控制横摆力矩T＿M作为控制横摆力矩F＿M(步骤S720)。另一方面，在基本控制横摆力矩T＿M是保持控制横摆力矩H＿M以上的情况下(步骤S710：否)，控制装置100选择保持控制横摆力矩H＿M作为控制横摆力矩F＿M(步骤S730)。

3－8.步骤S800

控制装置100控制横摆力矩产生装置30以便产生在上述步骤S700中决定的控制横摆力矩F＿M。换言之，控制装置100使用横摆力矩产生装置30来使控制横摆力矩F＿M产生。由此，能够防止自旋产生，并且使车辆1的转弯性能提高。

4.步骤S600的处理例

图11是表示图10中的步骤S600的处理例的流程图。在以下的说明中，J＿Gain表示在上述步骤S500中计算出的极限控制横摆力矩A＿M。J＿Gain＿n是J＿Gain的最新值，J＿Gain＿b是J＿Gain的上次值。另外，HoldGain是为了决定保持控制横摆力矩H＿M而使用的变量。HoldGain＿n是Hold＿Gain的最新值，HoldGain＿b是Hold＿Gain的上次值。而且，HoldGain＿F相当于作为本步骤S600的对象的保持控制横摆力矩H＿M。

4－1.步骤S610

控制装置100进行J＿Gain＿n与J＿Gain＿b的比较。在J＿Gain＿n小于J＿Gain＿b的情况下(步骤S610：是)，处理进入步骤S620。在除此以外的情况下(步骤S610：否)，处理跳过步骤S620进入步骤S630。

4－2.步骤S620

控制装置100用J＿Gain＿n更新HoldGain＿n。然后，处理进入步骤S630。

4－3.步骤S630

控制装置100进行HoldGain＿n与HoldGain＿b的比较。在HoldGain＿n小于HoldGain＿b的情况下(步骤S630：是)，处理进入步骤S640。在除此以外的情况下(步骤S630：否)，处理进入步骤S650。

4－4.步骤S640

控制装置10用HoldGain＿n更新HoldGain＿F以及HoldGain＿b。然后，处理进入步骤S660。

4－5.步骤S650

控制装置100将HoldGain＿F维持为HoldGain＿b不变。

步骤S610～S650的处理概括为以下那样。即，在极限控制横摆力矩A＿M的最新值(J＿Gain＿n、HoldGain＿n)低于保持控制横摆力矩H＿M(HoldGain＿b)的情况下，控制装置100用该最新值(HoldGain＿n)更新保持控制横摆力矩H＿M(HoldGain＿F)。由此，保持控制横摆力矩H＿M(HoldGain＿F)成为极限控制横摆力矩A＿M的最近的最小值。

4－6.步骤S660

控制装置100在规定的保持解除条件成立之前持续保持(维持)HoldGain＿F。在保持解除条件成立的情况下(步骤S660：是)，处理进入步骤S670。另一方面，在保持解除条件不成立的情况下(步骤S660：否)，HoldGain＿F被维持原样，步骤S600结束。

作为本步骤S660中的保持解除条件，可考虑各种的示例。

＜第一例＞

图12是用于对保持解除条件的第一例进行说明的流程图。在第一例中，保持解除条件是“在HoldGain＿F被以HoldGain＿n(J＿Gain＿n)更新后经过一定时间”。更详细而言，控制装置100响应于HoldGain＿F的更新而将计时器复位。其后在经过一定时间的情况下(步骤S661：是)，保持解除条件成立(步骤S660：是)。在除此以外的情况下(步骤S661：否)，保持解除条件不成立(步骤S660：否)。

＜第二例＞

在保持解除条件的第二例中，考虑“延迟横向加速度的时间导数J＿LPF”。延迟横向加速度的时间导数J＿LPF是指使横向加速度的时间导数Jy的相位延迟的时间导数。控制装置100通过使在上述步骤S400中得到的横向加速度的时间导数Jy的相位延迟，来计算延迟横向加速度的时间导数J＿LPF。例如，控制装置100通过对横向加速度的时间导数Jy应用低通滤波来计算延迟横向加速度的时间导数J＿LPF。

在第二例中，保持解除条件是“延迟横向加速度的时间导数J＿LPF为减少中并且延迟横向加速度的时间导数J＿LPF变得小于阈值J＿Enab”。即，若延迟横向加速度的时间导数J＿LPF变得足够小，则由于自旋难以产生，所以可以解除保持控制横摆力矩H＿M的保持。不使用横向加速度的时间导数Jy而使用延迟横向加速度的时间导数J＿LPF是因为如在上述图6中说明那样横向加速度的时间导数Jy的相位比横向加速度ay的相位超前。

图13是用于对保持解除条件的第二例进行说明的流程图。在图13中，J＿LPF＿n是J＿LPF的最新值，J＿LPF＿b是J＿LPF的上次值。在步骤S662中，控制装置100将J＿LPF＿n与阈值J＿Enab比较。在J＿LPF＿n小于阈值J＿Enab的情况下(步骤S662：是)，处理进入步骤S663。在除此以外的情况下(步骤S662：否)，保持解除条件不成立(步骤S660：否)。

在步骤S663中，控制装置100进行J＿LPF＿n与J＿LPF＿b的比较。在J＿LPF＿n小于J＿LPF＿b的情况下、即延迟横向加速度的时间导数J＿LPF是减少中的情况下(步骤S663：是)，保持解除条件成立(步骤S660：是)。在除此以外的情况下(步骤S663：否)，保持解除条件不成立(步骤S660：否)。

＜第三例＞

在第三例中，保持解除条件是“横向加速度ay是减少中并且横向加速度ay小于阈值”。即，若横向加速度ay变得足够低，则由于难以产生自旋，所以可以解除保持控制横摆力矩H＿M的保持。

4－7.步骤S670

控制装置100结束HoldGain＿F(保持控制横摆力矩H＿M)的保持，将HoldGain＿F复位。例如，控制装置100使HoldGain＿F接近J＿Gain＿n。

图14是表示步骤S670的处理的一个例子的流程图。在步骤S671中，控制装置100将HoldGain＿n与HoldGain＿F的差和阈值A相比较。在差大于阈值A的情况下(步骤S671：是)，控制装置100使HoldGain＿F等各增加小的值B(步骤S672)。另一方面，在差是阈值A以下的情况下(步骤S671：否)，控制装置100将HoldGain＿F等一下子返回到J＿Gain＿n(步骤S673)。

5.具体例

图15是表示本实施方式所涉及的转弯控制的具体例的时间图。此外，在本例中，使用了上述图13所示的保持解除条件的第二例。

在图15的上段示出了横向加速度的时间导数Jy、延迟横向加速度的时间导数J＿LPF、以及保持控制横摆力矩H＿M(HoldGain＿F)各自的时间变化。在时刻t10～t11的期间，横向加速度的时间导数Jy逐渐增加，J＿Gain＿n逐渐变小。与此相伴，HoldGain＿F也被依次更新，逐渐变小。

在时刻t11后，横向加速度的时间导数Jy逐渐减少，J＿Gain＿n逐渐变大，但HoldGain＿F被维持在最近的最小值。在时刻t12中，减少中的延迟横向加速度的时间导数J＿LPF小于阈值J＿Enab，保持解除条件成立。HoldGain＿F的保持结束，HoldGain＿F被复位。

这样，在时刻t11～t12的期间，保持控制横摆力矩H＿M(HoldGain＿F)被保持。同样，在时刻t13～t14的期间，保持控制横摆力矩H＿M被保持。

在图15的中段示出了横向加速度ay以及基本控制横摆力矩T＿M各自的时间变化。另外，在图15的下段示出了控制横摆力矩F＿M的时间变化。如上所述，根据本实施方式，基本控制横摆力矩T＿M和保持控制横摆力矩H＿M中更小的一方被选择为控制横摆力矩F＿M。

在时刻t21～t22的期间，计算出不是零的值作为基本控制横摆力矩T＿M。在该期间中，基本控制横摆力矩T＿M小于保持控制横摆力矩H＿M。因此，基本控制横摆力矩T＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝T＿M)。由此，转弯性能提高。

在时刻t31～t34的期间，计算出不是零的值作为基本控制横摆力矩T＿M。特别是在时刻t32～t33的期间，基本控制横摆力矩T＿M成为保持控制横摆力矩H＿M以上。因此，在时刻t32～t33的期间，保持控制横摆力矩H＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝H＿M)。由此，可防止车辆1的自旋。在除此以外的期间，基本控制横摆力矩T＿M被用作控制横摆力矩F＿M(F＿M＝T＿M)。由此，转弯性能提高。

如以上说明那样，根据本实施方式，能够防止自旋产生并且使车辆1的转弯性能提高。即，能够兼顾转弯性能的提高和防止自旋产生。

附图标记的说明

1...车辆；10...车辆转弯控制装置；20...传感器组；21...车速传感器；22...车轮速度传感器；23...转向角传感器；24...横向加速度传感器；25...横摆率传感器；26...车身滑移角传感器；30...横摆力矩产生装置；100...控制装置；110...处理器；120...存储装置；MAP1...基本控制横摆力矩映射；MAP2...极限控制横摆力矩映射；F＿M...控制横摆力矩；T＿M...基本控制横摆力矩；A＿M...极限控制横摆力矩；H＿M...保持控制横摆力矩。

Claims (7)

1.一种车辆转弯控制装置，搭载于车辆，其中，具备：

横摆力矩产生装置，产生横摆力矩；以及

控制装置，计算用于使上述车辆的转弯性能提高的控制横摆力矩，并使用上述横摆力矩产生装置产生上述控制横摆力矩，

上述车辆不自旋的上述控制横摆力矩的允许范围的上限值是极限控制横摆力矩，

上述车辆的横向加速度的时间导数或者上述横向加速度的时间导数的近似值是横向加速度的时间导数相当量，

上述极限控制横摆力矩是上述横向加速度的时间导数相当量的函数，并随着上述横向加速度的时间导数相当量增加而减少，

上述控制装置进行下述处理：

基于上述横向加速度的时间导数相当量和上述函数计算上述极限控制横摆力矩的处理；

在上述极限控制横摆力矩的最新值低于保持控制横摆力矩的情况下，用上述最新值更新上述保持控制横摆力矩的处理；以及

以不超过上述保持控制横摆力矩的方式决定上述控制横摆力矩的处理。

2.根据权利要求1所述的车辆转弯控制装置，其中，

上述车辆的横向加速度或者上述横向加速度的近似值是横向加速度相当量，

上述控制装置根据上述横向加速度相当量计算基本控制横摆力矩，

在决定上述控制横摆力矩的处理中，上述控制装置将上述基本控制横摆力矩和上述保持控制横摆力矩中小的一方决定为上述控制横摆力矩。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆转弯控制装置，其中，

上述控制装置保持上述保持控制横摆力矩直至保持解除条件成立为止。

4.根据权利要求3所述的车辆转弯控制装置，其中，

上述保持解除条件是在用上述最新值更新了上述保持控制横摆力矩后经过一定时间。

5.根据权利要求3所述的车辆转弯控制装置，其中，

上述控制装置通过使上述横向加速度的时间导数相当量的相位延迟来计算延迟横向加速度的时间导数相当量，

上述保持解除条件是上述延迟横向加速度的时间导数相当量为减少中并且上述延迟横向加速度的时间导数相当量变得小于阈值。

6.根据权利要求5所述的车辆转弯控制装置，其中，

上述控制装置通过对上述横向加速度的时间导数相当量应用低通滤波来计算上述延迟横向加速度的时间导数相当量。

7.根据权利要求3至6中任意一项所述的车辆转弯控制装置，其中，

在上述保持解除条件成立之后，上述控制装置使上述保持控制横摆力矩接近上述最新值。