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CN106476798A - 车辆的控制装置及车辆的控制方法 - Google Patents

车辆的控制装置及车辆的控制方法 Download PDF

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CN106476798A CN201610703244.5A CN201610703244A CN106476798A CN 106476798 A CN106476798 A CN 106476798A CN 201610703244 A CN201610703244 A CN 201610703244A CN 106476798 A CN106476798 A CN 106476798A
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Abstract

本发明提供能够根据驾驶员的转向输入对车辆的行为进行最佳的控制的车辆的控制装置及车辆的控制方法。本发明所涉及的车辆的控制装置(200)具备：动力转向增益调整部(205)，根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整由动力转向而进行的轮胎转向的辅助量；操纵稳定控制部(220)，根据所述状态量的变化来控制用于对各车轮进行驱动力控制的控制量，所述状态量采用与驾驶员的转向输入有关的频率相关数据。

Description

车辆的控制装置及车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置及车辆的控制方法。
背景技术
以往，例如在下述专利文献1中公开了在车辆的电动动力转向装置中进行如下修正从而实现在抑制车辆响应的恶化的同时还防止转向感受的恶化的电动动力转向装置，即，在转向频率为预定值以下的范围内增大转向角特性，在转向频率为预定值以上的范围内降低转向角特性。
此外，在下述专利文献2中公开了在车辆的电动动力转向控制装置中，通过以在转向转矩的频率大于第一设定值时使修正辅助量的增益特性缓慢降低，在估计路面反作用力的频率大于第二设定值时使修正辅助量的增益特性缓慢增大的方式对辅助量进行修正，从而不使车辆的横摆响应降低地抑制侧倾振动的电动动力转向控制装置。
此外，在下述专利文献3中，在车道保持辅助中的EPS控制中进行如下控制：即，通过施加从基本辅助转矩中减去转向的粘性部分而得到的控制目标转矩，而谋求转向感受的提高和减轻驾驶员的疲劳。在专利文献3中记载了具有随着横摆角速度偏差接近于0而使粘性转矩增大的功能、在车速变大的情况下使粘性转矩减小的功能、以及根据转向速度计算粘性转矩的功能的情况。
此外，在下述专利文献4中记载了利用目标稳定系数(Stability factor)与实际稳定系数的差值来实施制动/驱动力控制的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-126186号公报
专利文献2：日本特开2013-103664号公报
专利文献3：日本特开2014-141174号公报
专利文献4：日本特开2012-210832号公报
发明内容
技术问题
然而，在上述专利文献1所记载的方法中，如果关于转向(方向盘的转向)的频率变大，则转向的控制量下降，因此产生车辆的转弯性下降的问题。由此，在驾驶员的转向与车辆的转弯之间产生差异，有可能变得无法使车辆按驾驶员假定的行驶轨迹进行转弯。因此，要求根据关于转向的频率的增加来补偿车辆的转弯性能。
此外，在上述专利文献3所记载的技术中，如果在恶劣路况行驶时由于路面的颠簸而使方向盘失去控制，则在直行时加大粘性转矩，因此容易抑制在无法掌控方向盘时产生的自回正力矩(self aligning torque)。然而，即使是直行行驶，在高车速区域的情况下也降低了粘性转矩，因此在方向盘受路面控制而产生了取消车道保持控制的程度的自回正力矩的情况下，有可能在驾驶员无意识的时刻结束控制，从而有可能给驾驶员带来不适感，或车辆行为变得不稳定。进一步地，由于是以转向单体进行控制，所以无法变更车辆相对于转向量的响应特性，存在无法控制车辆相对于转向的响应特性(横摆相对于转向的相位)的问题。进一步地，无法进行在高μ情况下重视转弯辅助，在低μ情况下重视稳定性能这样的区分。此外，在低μ行驶时，并在低车速区域进行了转向的情况下，粘性转矩变高，因此容易使车辆行为稳定，但在低μ行驶时，并在高车速区域进行了转向的情况下，粘性转矩变低，因此车辆超出驾驶员的预期而进行转弯，有可能导致车辆的稳定性能下降。
此外，在上述专利文献4所记载的技术中，根据稳定系数的目标值与实际值(计算值)计算控制量而进行马达驱动，因此，在该技术中能够实现的功能在车辆运动控制上与公知的横摆角速度反馈控制相同，而并不是稳定系数的特性(目标值)根据行驶状态而变化的构成。因此，由于在只满足重视转弯辅助和重视车辆的稳定性能中的一个功能的基础上，未进行抑制转向摇晃的控制，所以在低μ路面等上重复进行转向修正的情况下，有可能导致车辆的稳定性能下降。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够根据驾驶员的转向输入对车辆的行为进行最佳的控制的新的且改进了的车辆的控制装置及车辆的控制方法。
技术方案
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点提供一种车辆的控制装置，具备：动力转向调整部，其根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整由动力转向而进行的轮胎转向的辅助量；操纵稳定控制部，其根据所述状态量的变化来控制用于对各车轮进行驱动力控制的控制量。
可选地，所述状态量为与驾驶员的转向输入有关的频率相关数据。
此外，可选地，所述频率相关数据是根据对据驾驶员的转向转矩、驾驶员的转向量进行频率分析而得到的结果、所述转向转矩的变化率的变化或所述驾驶员的转向量的变化率的变化而得到的。
此外，可选地，所述动力转向调整部随着所述频率相关数据中包含的高频成分的增多而降低所述辅助量。
此外，可选地，所述动力转向调整部具备：计算部，其基于转向模型计算前轮转向角的基准值及转向转矩；频率相关数据计算部，其对所述转向转矩或驾驶员的转向量进行频率分析而计算所述频率相关数据，或者根据所述转向转矩的变化率的变化或所述转向量的变化率的变化来计算所述频率相关数据；转向修正增益计算部，基于所述频率相关数据，其计算用于修正所述前轮转向角的基准值的转向修正增益；转向辅助量调整部，其通过将所述转向修正增益与所述前轮转向角的基准值相乘来计算用于向动力转向机构输出的前轮转向角的要求值。
此外，可选地，所述频率相关数据计算部基于对频率分析得到的波形进行积分而求出的第一面积与对预定的频带以上的波形进行积分而求出的第二面积的比值来计算所述频率相关数据。
此外，可选地，所述操纵稳定控制部具备：目标横摆角速度计算部，其根据车辆模型计算所述目标横摆角速度，所述车辆模型由根据车辆参数求出车辆的目标横摆角速度与车辆速度和转向角之间的关系的目标稳定系数所规定；修正处理部，其在关于转向的所述频率相关数据中含有高频成分时，为了补偿动力转向控制的转弯量的下降而变更目标稳定系数。
此外，可选地，所述目标横摆角速度计算部随着所述目标稳定系数的值的减小而增大所述目标横摆角速度。
此外，可选地，所述车辆的控制装置还具备：反馈横摆角速度获取部，其获取用于与所述目标横摆角速度比较的反馈横摆角速度作为车辆产生的横摆角速度；控制目标横摆力矩计算部，其基于所述目标横摆角速度与所述反馈横摆角速度的差值计算控制目标横摆力矩；其中，所述控制目标横摆力矩计算部将基于所述差值计算出的稳态的衰减控制横摆力矩与基于所述差值计算出的瞬态的惯性补偿横摆力矩相加而计算所述控制目标横摆力矩，并基于所述频率相关数据修正所述衰减控制横摆力矩或所述惯性补偿横摆力矩。
此外，可选地，所述控制目标横摆力矩计算部随着所述频率相关数据中包含的高频成分的增多而减小所述惯性补偿横摆力矩的值。
此外，可选地，所述反馈横摆角速度获取部获取根据车辆模型求出的第一横摆角速度和根据横摆角速度传感器求出的第二横摆角速度，基于所述第一横摆角速度与所述第二横摆角速度的差值，在该差值小的情况下增大所述第一横摆角速度的分配，在该差值大的情况下增大所述第二横摆角速度的分配，从而根据所述第一横摆角速度和所述第二横摆角速度计算所述反馈横摆角速度。
此外，为了解决上述课题，根据本发明的另一观点提供了一种车辆的控制方法，包括：根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整由动力转向而进行的轮胎转向的辅助量的步骤；根据所述状态量的变化控制用于对各车轮进行驱动力控制的控制量的步骤。
技术效果
如上所述，根据本发明能够根据驾驶员的转向输入对车辆的行为进行最佳的控制。
附图说明
图1是示出本实施方式所涉及的车辆的示意图。
图2是示出本实施方式所涉及的车辆所进行的转弯控制的示意图。
图3是示出控制装置的构成的示意图。
图4是示出在本实施方式中进行的基本处理的流程图。
图5是用于说明由控制装置进行的处理的示意图。
图6是作为关于转向的频率相关数据而示出对转向转矩进行FFT分析的结果的特性图。
图7是作为关于转向的频率相关数据而示出对转向转矩进行FFT分析的结果的特性图。
图8是示出将以频率分析得到的波形表示的面积S1与以预定的频带(TH_FREQ)以上的波形表示的面积S2的比值Sr作为关于转向的频率相关数据的例子的示意图。
图9是示出将以频率分析得到的波形表示的面积S1与以预定的频带(TH_FREQ)以上的波形表示的面积S2的比值Sr作为关于转向的频率相关数据的例子的示意图。
图10是示出转向修正增益计算部计算转向修正增益(SteerGain)时所使用的映射的示意图。
图11是示出反馈横摆角速度运算部计算加权增益κ时的增益映射的示意图。
图12是示出修正目标稳定系数SfTgt的映射的特性图。
图13是示出计算惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans的映射的特性图。
图14是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图15是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图16是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图17是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图18是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图19是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图20是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图21是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图22是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图23是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图24是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图25是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图26是用于说明在进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为的示意图。
图27是对于本实施方式、比较例1、比较例2，将转向转矩、由操纵稳定控制部控制的马达的控制量、转向角、车辆的转弯量进行比较而示出的示意图。
符号说明
200：控制装置
205：动力转向增益调整部
205a：转向模型
205b：频率相关数据计算部
205c：转向修正增益计算部
205d：转向辅助量调整部
220：操纵稳定控制部
222：修正处理部
230：控制目标横摆角速度运算部
232：反馈横摆角速度运算部
250：控制目标横摆力矩运算部
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。应予说明，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能构成的构成要素标记相同的符号，由此省略重复说明。
1.车辆的构成例
首先，参照图1对本发明的实施方式所涉及的车辆1000的构成进行说明。图1是示出本实施方式所涉及的车辆1000的示意图。如图1所示，车辆1000具有：前轮100、102；后轮104、106；分别驱动前轮100、102和后轮104、106的驱动力发生装置(马达)108、110、112、114；分别检测前轮100、102和后轮104、106的轮速的轮速传感器116、118、120、122；方向盘124；转向角传感器130；动力转向机构140；横摆角速度传感器150；加速度传感器160；外部识别部170；控制装置(controller)200而被构成。
本实施方式所涉及的车辆1000为了分别驱动前轮100、102和后轮104、106而设置有马达108、110、112、114。因此，能够对前轮100、102和后轮104、106中的每一个轮控制驱动转矩。所以，与由前轮100、102的转向产生的横摆角速度相互独立地驱动前轮100、102和后轮104、106中的每一个轮，由此能够通过转矩矢量控制产生横摆角速度。特别地，在本实施方式中，对后轮104、106的转矩进行个别地控制，由此独立于方向盘转向系统而产生横摆角速度。后轮104、106的驱动转矩通过基于控制装置200的指令控制与后轮104、106对应的马达112、114来进行控制。
动力转向机构140根据由驾驶员进行的方向盘124的操作，通过转矩控制或角度控制来控制前轮100、102的转向角。转向角传感器130检测驾驶员操作方向盘124而输入的转向角θh。横摆角速度传感器150检测车辆1000的实际横摆角速度γ。轮速传感器116、118、120、122检测车辆1000的车辆速度V。
应予说明，本实施方式不限于该方式，也可以是未设置驱动前轮100、102的马达108、110，而只有后轮104、106利用马达112、114独立地产生驱动力的车辆。此外，本实施方式不限于由驱动力控制产生的转矩矢量，在控制后轮的转向角的四轮转向(4WS)的系统等中也能够实现。
图2是示出本实施方式所涉及的车辆1000所进行的转弯控制的示意图，是示出由转向进行的转弯控制(操纵稳定控制)的示意图。在由转向进行的转弯控制中，根据由驾驶员进行的方向盘124的操作，前轮100、102的轮胎转向角变化，车辆1000进行转弯。此外，在由转向进行的转弯控制中，通过在后轮104、106上产生驱动力差，来辅助车辆1000的转弯。在图2所示的例中，通过驾驶员的转向，车辆1000向左转弯。此外，根据后轮104、106的驱动力差，在右侧的后轮106上产生向前的驱动力，并在左侧的后轮104上相对于右侧的后轮106抑制驱动力或者产生向后的驱动力，来使得左右产生驱动力差，并在辅助左转的转弯的方向上产生横摆力矩。
在本实施方式中，基于转向等驾驶员对车辆1000输入的频率相关参数，调整在转向控制中产生的轮胎转向量和在马达驱动力控制中使用的目标稳定系数，由此抑制转弯时的摆动(hunting)和/或由路面输入产生的高频成分的影响，并在维持伴随着由动力转向进行的轮胎转向控制和由马达进行的车辆制动/驱动力控制的转弯辅助量的同时，实现顺畅的转向。在本实施方式中，利用转向模型库计算转向转矩及其频率，并基于此使动力转向的控制常量和用于操纵稳定控制的马达控制的控制常量变化。以下进行详细说明。
2.控制装置的构成例
图3是示出控制装置200的构成的示意图。控制装置200具有：车载传感器210、动力转向增益调整部205、操纵稳定控制部220、马达要求转矩运算部280。
动力转向增益调整部205具有：转向模型205a、频率相关数据计算部205b、转向修正增益计算部205c、转向辅助量调整部205d而构成。
操纵稳定控制部220具有：修正处理部222、车辆模型224、减法运算部228、控制目标横摆角速度运算部(目标横摆角速度计算部)230、反馈横摆角速度运算部(反馈横摆角速度获取部)232、减法运算部233、控制目标横摆力矩运算部(控制目标横摆力矩计算部)250。此外，控制目标横摆角速度运算部230具有轮胎转向角换算处理部230a、γ_Tgt运算部230b。此外，控制目标横摆力矩运算部250具有衰减控制横摆力矩运算部250a、惯性补偿横摆力矩运算部250b、以及加法运算部250c。
图4是示出在本实施方式中进行的基本处理的流程图。首先，在步骤S10中，动力转向增益调整部205调整动力转向的增益。在接下来的步骤S12中，修正处理部222计算目标稳定系数SfTgt。在接下来的步骤S14中，基于目标稳定系数SfTgt，控制目标横摆角速度运算部230计算控制目标横摆角速度γ_Tgt。在接下来的步骤S16中，反馈横摆角速度运算部232计算反馈横摆角速度γF/B。在接下来的步骤S18中，基于控制目标横摆角速度γ_Tgt与反馈横摆角速度γF/B的差值Δγ_Tgt(横摆角速度修正量)，控制目标横摆力矩运算部250计算控制目标横摆力矩MgTgt。
图5是用于说明由控制装置200进行的处理的示意图。应予说明，图5是与图3同样地示出控制装置200的构成要素，并且详细地示出各构成要素所进行的处理的图。以下，基于图3～图5对由控制装置200进行的处理进行说明。车载传感器210包括上述的转向角传感器130；横摆角速度传感器150；加速度传感器160；轮速传感器116、118、120、122。
3.动力转向增益调整部的构成
动力转向增益调整部205根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整动力转向机构140的辅助量。作为与转向的容易度相关的状态量，例如可列举：转向转矩、转向角速度等。在从与转向的容易度相关的状态量中检测到相当于高频的成分的情况下，方向盘操作产生摆动或方向盘操作发生摇晃，因此根据与频率相关的数据的变化使转向辅助量变化，从而抑制伴随着方向盘输入的转向系统的振动及由此产生的车辆振动。
例如，作为本发明的一例而示出的转向模型205a为以转向角θh、车辆速度V、横摆角速度γ为输入的转向模型，由转向模型205a计算转向角基准值(δStd)和转向转矩Trq。
具体说来，在转向模型205a中，按照下述的式(1)、式(2)计算由驾驶员的转向操作而产生的前轮转向角δ、转向转矩Th。应予说明，转向角α为将由转向角传感器130检测出的转向角θh与转向销(kingpin)相当地进行换算而得到的值。
【算式1】
应予说明，变量、常量如下所述。
Ih：围绕转向销的惯性横摆力矩(相当于方向盘的惯性横摆力矩)
Ch：方向盘轴的粘性摩擦系数
Cs：围绕转向销的粘性摩擦系数
Ks：围绕转向销的等效弹性模量
Th：由驾驶员施加的转向转矩
ξ：轮胎拖距
α：转向角(与转向销相当地换算)
δ：前轮转向角(轮胎转向角)
V：车辆速度
β：车体侧向偏离角
γ：横摆角速度(＝γ_clc)
lf：从车辆重心点到前轮中心的距离
Kf：偏转刚度(Cornering power)
应予说明，以下，将由式(1)、式(2)计算出的前轮转向角δ作为转向角的基准值(δStd)进行处理。
另一方面，频率相关数据计算部205b为了补偿控制时的响应性能，对由转向模型205a计算出的转向转矩进行频率分析，变换为频率数据。在本实施方式中，利用公知方法计算对转向转矩进行FFT分析的结果，作为与驾驶员的转向输入相关的频率相关数据(TrqFreqData)。关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)相当于与转向的容易度相关的状态量，且能够基于此判断由驾驶员进行的转向的状况。并且，将关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)作为变更由动力转向增益调整部205进行的动力转向的控制常量和由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的控制常量的指标而使用。
图6和图7是作为关于转向的频率相关数据而示出对转向转矩进行FFT分析的结果的特性图。这里，图6示出了高频成分较低，转向顺畅的图案。此外，图7示出了高频成分较高，转向不顺畅的状态或转向发生摇晃的状态。根据对转向转矩进行FFT分析的结果，高频成分越高则关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值越大。因此，图7的分析结果与图6的分析结果相比，关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值变大。
此外，图8和图9在图6和图7的例的基础上，不仅示出了转向转矩的频率，还示出了将以频率分析得到的波形表示的面积S1与以预定的频带(TH_FREQ)以上的波形表示的面积S2的比值Sr作为关于转向的频率相关数据的例子。这里，图8与图6对应，图9与图7对应。基于对频率分析得到的波形进行积分而求出的面积S1与对预定的频带以上的波形进行积分而求出的面积S2的比值来计算频率相关数据。根据图8和图9所示的比值Sr，能够判定高频侧的成分是否大。因此，可以根据比值Sr的变化变更由动力转向增益调整部205进行的动力转向的控制常量、和由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的控制常量。
应予说明，关于转向的频率相关数据可以利用其它参数来替代。例如，可以利用转向转矩的微分值、或转向角的微分值(转向角速度)来替代，或者利用通过对转向角进行频率分析而计算出的值来替代。应予说明，作为关于转向的频率相关数据，可以使用对表示驾驶员信息的状态量进行了FFT处理的参数、对表示驾驶员信息的状态量进行微分并监测变化率而得到的参数、或者表示驾驶员信息的参数过零的时间、或根据该时间计算出的频率等。进一步地，可以检测驾驶员的肌电作为关于转向的频率相关数据。
此外，可以是使用由转矩传感器检测的驾驶员的实际转向转矩进行反馈控制的构成，在此情况下，可以将对实际转向转矩进行频率分析的结果、或实际转向转矩的微分值作为关于转向的频率相关数据。应予说明，实际转向转矩可以通过动力转向机构140所包括的转矩传感器来检测。此外，可以以对由转向模型205a计算出的转矩与由转矩传感器检测出的实际转向转矩的差值进行频率分析的结果、或与实际转向转矩的频率相关的状态量为指标，变更动力转向的控制常量和由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的控制常量(后述的惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans)。
此外，可以使用转向角的频率分析结果、或转向速度等除了转向转矩以外的表示驾驶员信息的指标，且可以基于这些参数变更控制常量。
进一步地，作为切换控制常量的指标，除了上述以外还可以同时使用车辆运动参数，且在车辆1000的横摆角速度或侧向G等检测转弯状态的指标大于预定的阈值的区域内使控制常量变化的构成、和使用转向转矩或由测量仪器获取的肌电等表示驾驶员信息的指标的频率分析结果使控制常量变化的构成都作为本发明的一个方式而包含于本发明。
转向修正增益计算部205c通过以计算出的转向的频率相关数据(TrqFreqData)为输入的映射处理，来计算转向修正增益(SteerGain)。
图10是示出转向修正增益计算部205c计算转向修正增益(SteerGain)时所使用的映射的示意图。在图10中，纵轴的SteerGain(MAX_GAIN)表示转向修正增益(高增益侧)，SteerGain(MIN_GAIN)表示转向修正增益(低增益侧)。此外，横轴的TH_LOW_P表示转向修正增益(SteerGain)的切换阈值(低频输入侧)、TH_HIGH_P表示转向修正增益(SteerGain)的切换阈值(高频输入侧)。应予说明，+侧的阈值的大小关系设为TH_LOW_P<TH_HIGH_P，-侧的阈值的大小关系设为TH_LOW_M>TH_HIGH_M。如图10所示，TH_LOW_P与TH_HIGH_P之间、以及TH_LOW_M与TH_HIGH_M之间的转向修正增益(SteerGain)通过线性插值来计算。
并且，转向辅助量调整部205d通过以下的式(3)，将转向修正增益(SteerGain)与前轮转向角的基准值(δStd)相乘，由此计算出对动力转向的辅助量进行了修正后的前轮转向角的要求值(δReq)。转向系统(动力转向机构140)基于前轮转向角的要求值(δReq)进行使前轮转向角变化，使动力转向的辅助量(轮胎转向量、转矩)变化的控制。
【算式2】
δReq＝SteerGain×δStd…(3)
因此，根据动力转向增益调整部205，在如图6所示的高频成分较低、转向顺畅的情况下，由于转向修正增益(SteerGain)的值变大，所以能够使前轮转向角的要求值(δReq)变大，促进转弯。
此外，在如图7所示的高频成分较高、转向不顺畅的情况下，由于转向修正增益(SteerGain)的值变小，所以能够使前轮转向角的要求值(δReq)变小，抑制转弯。因此，在高频成分多的情况下，前轮的轮胎转向量变小，调整相对于转向量的前轮转向角的辅助量。由此，特别是在方向盘操作发生摆动的情况等方向盘操作一点点地变化的情况下，通过动力转向机构140抑制前轮转向角的变化，并降低由动力转向机构产生的辅助量(轮胎转向量、转矩)，因此能够使车辆行为稳定。
应予说明，在图10的映射中，在关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值在0附近的情况下，由于在转向时未产生摆动等，所以可以不抑制动力转向的辅助量。因此，在此情况下，可以将转向修正增益(SteerGain)设为1。
4.操纵稳定控制部的构成
另一方面，控制目标横摆角速度运算部230根据表示通常的平面两轮模型的以下的式(4)计算控制目标横摆角速度γ_Tgt。控制目标横摆角速度γ_Tgt与平面两轮模型的式(4)中的车辆横摆角速度γ相当，并通过将各个值代入式(4)的右边来计算。
【算式3】
应予说明，变量、常量如下所述。
<变量>
γ：车辆横摆角速度
V：车辆速度
δ：轮胎转向角(前轮转向角)
θh：方向盘转向角
<常量>
l：车辆轴距
lf：从车辆重心点到前轮中心的距离
lr：从车辆重心点到后轮中心的距离
m：车辆重量
Kf：偏转刚度(前)
Kr：偏转刚度(后)
Gh：从方向盘转向角到轮胎转向角的变换增益(转向齿轮速比)
控制目标横摆角速度γ_Tgt(式(4)的左边的γ)以车辆速度V和轮胎转向角δ为变量，根据式(4)来计算。由于式(4)的轮胎转向角δ无法直接感测，所以控制目标横摆角速度运算部230的轮胎转向角换算处理部230a根据式(5)，通过将方向盘转向角θh除以变换增益Gh来计算轮胎转向角δ。应予说明，也可以基于上述的转向模型来计算轮胎转向角δ。作为变换增益Gh可以使用转向齿轮速比。式(4)中的目标稳定系数SfTgt通常作为表示车辆特性的常量A而根据式(6)来计算，但是在本实施方式中，修正处理部222对目标稳定系数SfTgt进行修正。控制目标横摆角速度运算部230的γ_Tgt运算部230b使用轮胎转向角换算处理部230a计算出的轮胎转向角δ，根据式(4)来计算控制目标横摆角速度γ_Tgt。控制目标横摆角速度γ_Tgt被输入到减法运算部233。
应予说明，在操纵稳定控制部220中使用的控制目标横摆角速度γ_Tgt可以根据环境信息来计算，所述环境信息从由立体照相机等构成的外部识别部170和/或导航系统等外界识别部获取。此外，控制目标横摆角速度γ_Tgt可以按照如下方式计算：对由这些外界识别部计算出的控制目标横摆角速度、和根据转向角和车速基于式(4)计算出的控制目标横摆角速度γ_Tgt进行加权，根据加权得到的状态量来计算。
另一方面，车辆模型224通过计算求出车辆1000产生的横摆角速度。车辆模型224根据用于计算车辆横摆角速度的表示车辆模型(平面两轮模型)的以下的式来计算横摆角速度模型值γ_clc。具体说来，通过将车辆速度V、转向的转向角θh代入到以下的式(7)、式(8)，并将式(7)、式(8)联立求解，而计算出横摆角速度模型值γ_clc(式(7)、式(8)中的γ)。应予说明，由于能够根据式(7)、式(8)导出式(4)，所以车辆模型224可以通过与控制目标横摆角速度运算部230相同的方法，基于转向角θh和车辆速度V根据车辆模型的式(4)来计算横摆角速度模型值γ_clc。
【算式4】
应予说明，I为车辆的横摆惯性、β为车辆的侧向偏离角。
横摆角速度模型值γ_clc被输入到反馈横摆角速度运算部232。此外，横摆角速度传感器150检测到的实际横摆角速度γ被输入到反馈横摆角速度运算部232。
减法运算部228从横摆角速度模型值γ_clc中减去实际横摆角速度γ，求出横摆角速度模型值γ_clc与实际横摆角速度γ的差值γ_diff。差值γ_diff被输入到反馈横摆角速度运算部232。这里，差值γ_diff相当于表示路面状况的参数，因此减法运算部228相当于获取表示路面状况的参数的构成要素。
如上所述，反馈横摆角速度运算部232中输入有横摆角速度模型值γ_clc、实际横摆角速度γ、差值γ_diff。反馈横摆角速度运算部232基于横摆角速度模型值γ_clc与实际横摆角速度γ的差值γ_diff，计算根据差值γ_diff变化的加权增益κ。并且，反馈横摆角速度运算部232基于以下的式(9)，通过加权增益κ对横摆角速度模型值γ_clc和实际横摆角速度γ进行加权，计算反馈横摆角速度γF/B。计算出的反馈横摆角速度γF/B被输入到减法运算部233。
γF/B＝κ×γ_clc+(1-κ)×γ…(9)
图11是示出反馈横摆角速度运算部232计算加权增益κ时的增益映射的示意图。如图11所示，加权增益κ的值根据车辆模型224的可靠度而在0～1之间变化。作为衡量车辆模型224的可靠度的指标使用横摆角速度模型值γ_clc与实际横摆角速度γ的差值(偏差)γ_diff。如图11所示，以使差值γ_diff的绝对值越小，则加权增益κ的值变得越大的方式设定增益映射。反馈横摆角速度运算部232对差值γ_diff进行图11的映射处理，来计算与车辆模型224的可靠度对应的加权增益κ。
在图11中，TH1_P表示加权增益κ的切换阈值(+侧)，TH2_P表示加权增益κ的切换阈值(+侧)，TH1_M表示加权增益κ的切换阈值(-侧)，TH2_M表示加权增益κ的切换阈值(-侧)。应予说明，+侧的阈值的大小关系设为TH1_P<TH2_P，-侧的阈值的大小关系设为TH1_M>TH2_M。
图11所示的增益映射的区域A1为差值γ_diff接近于0的区域，相当于例如S/N比小的区域、或轮胎特性为线性的区域(干燥路面)，表示根据车辆模型216计算出的横摆角速度模型值γ_clc的可靠性高的状态。因此，使加权增益κ＝1，并通过式(9)使横摆角速度模型值γ_clc的分配为100％来计算反馈横摆角速度γF/B。由此，能够抑制实际横摆角速度γ所包含的横摆角速度传感器150的噪声的影响，能够从反馈横摆角速度γF/B中排除传感器噪声。因此，能够抑制车辆1000的振动来提高乘坐感受。
特别地，在驾驶辅助控制中，根据车辆1000进入拐角之前的直行状态，基于估计行驶道路来预见性地控制车辆1000转弯的量。因此，不仅是车辆1000的转弯时，在车辆1000的直行状态下，也要排除传感器噪声的影响，由此不会使车辆1000产生振动，能够稳定地直行。
这样，横摆角速度模型值γ_clc的可靠度高的区域能够根据差值γ_diff和行驶状况来指定。如图11所示，在干燥路面(高μ)行驶时，且轮胎转向量小的场景(以低曲率转弯等)下，以加权增益κ成为1的方式对差值γ_diff和加权增益κ建立关系的情况可以假定为根据映射进行的系数设定的一例。应予说明，上述的平面两轮模型假定了轮胎的滑移角与侧向加速度之间的关系(轮胎的偏转特性)为线性的区域。在轮胎的偏转特性为非线性的区域中，实际车辆的横摆角速度与侧向加速度相对于转向角呈非线性，平面两轮模型与在实际车辆上感测的横摆角速度偏离。因此，如果使用考虑了轮胎的非线性的模型，则基于横摆角速度的控制变得复杂，而根据本实施方式，能够基于差值γ_diff容易地判定横摆角速度模型值γ_clc的可靠度。
此外，图11所示的增益映射的区域A2为差值γ_diff变大的区域，相当于例如潮湿路面行驶时、雪道行驶时、或施加高G的转弯时等轮胎打滑的极限区域。在该区域中，由车辆模型216计算出的横摆角速度模型值γ_clc的可靠性变低，差值γ_diff变得更大。因此，使加权增益κ＝0，并通过式(9)使实际横摆角速度γ的分配为100％来计算反馈横摆角速度γF/B。由此，基于实际横摆角速度γ确保反馈的精度，并进行反映了实际车辆的行为的横摆角速度的反馈控制。因此，能够基于实际横摆角速度γ对车辆1000的转弯进行最佳地控制。此外，由于是轮胎打滑的区域，所以即使在横摆角速度传感器150的信号上产生了噪声的影响，驾驶员也不会感觉为车辆1000的振动，能够抑制乘坐感受的下降。对于图11所示的低μ区域A2的设定，可以根据设计要求确定加权增益κ＝0的区域，也可以根据车辆1000实际在低μ路面行驶时的操纵稳定性能、乘坐感受等通过实验来确定。
此外，图11所示的增益映射的区域A3为从线性区域向极限区域变化的区域(非线性区域)，根据需要还要考虑作为实际车辆的车辆1000的轮胎特性，使横摆角速度模型值γ_clc与实际横摆角速度γ的分配(加权增益κ)线性变化。在从区域A1(高μ区域)向区域A2(低μ区域)变化、或从区域A2(低μ区域)向区域A1(高μ区域)变化的区域中，为了抑制伴随着加权增益κ的突变的转矩变动、横摆角速度的变动，利用线性插值来计算加权增益κ。
此外，图11所示的增益映射的区域A4相当于实际横摆角速度γ比横摆角速度模型值γ_clc大的情况。例如，在车辆模型216被输入错误的参数而错误计算了横摆角速度模型值γ_clc的情况等，能够通过区域A4的映射使用实际横摆角速度γ进行控制。进一步地，根据区域A4的映射，在由于实际横摆角速度γ的伴随着滤波处理的相位延迟，而使得横摆角速度模型值γ_clc暂时变得比实际横摆角速度γ小的情况下，也能够使用实际横摆角速度γ进行控制。应予说明，加权增益κ的范围不限于0～1之间，只要是在作为车辆控制成立的范围内，以能够取任意值的方式改变构成都属于利用本发明的技术能够实现的范畴。
修正处理部222在控制目标横摆角速度运算部230根据式(4)～式(6)计算控制目标横摆角速度γ_Tgt时，修正目标稳定系数SfTgt。图12是示出修正目标稳定系数SfTgt的映射的特性图。如图12所示，基于关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)来修正作为与车辆的转弯性能有关的参数的目标稳定系数SfTgt。图12中，纵轴的Sf1表示重视了用于促进车辆1000的自转(横摆运动)的掉头性(日文：回頭性)的稳定系数，Sf2表示重视了用于抑制车辆1000的过度自转(横摆运动)，并确保转弯时的稳定性能的稳定性的稳定系数。此外，横轴的TH1_P、TH2_P、TH3_P、TH4_P、TH1_M、TH2_M、TH3_M、TH4_M表示增益映射的切换阈值，P表示正侧，M表示负侧。如图12所示，TH1_P与TH2_P之间、TH3_P与TH4_P之间、TH1_M与TH2_M之间、TH3_M与TH4_M之间的目标稳定系数SfTgt利用线性插值来计算。因此，在关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)属于TH1_P与TH2_P之间、TH3_P与TH4_P之间、TH1_M与TH2_M之间、TH3_M与TH4_M之间的情况下，根据与各阈值的偏离程度对Sf1和Sf2进行分配而计算SfTgt。
修正处理部222通过根据关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的变化修正目标稳定系数SfTgt，来使由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的输出进行增减，所述关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)是根据与转向的容易度相关的指标计算出的。由此，能够补偿与动力转向增益调整部205的前轮轮胎转向角的要求值(δReq)对应的辅助量的增减量。
如图12所示，基于关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)，在频率相关数据(TrqFreqData)的绝对值大于预定的阈值(TH1_P、TH1_M)的情况下，使目标稳定系数SfTgt向重视掉头性的Sf1侧(OS侧)推移。由此，根据式(4)计算出的控制目标横摆角速度γ_Tgt的值变大，由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的目标值增加。因此，在频率相关数据(TrqFreqData)的绝对值大的情况下，根据图10的映射，前轮轮胎转向角的要求值(δReq)下降到比基准值(δStd)低，但控制目标横摆角速度γ_Tgt的值增加，因此，通过同时进行由动力转向进行的轮胎转向控制、和由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制，能够补偿动力转向的辅助量(转向量、转矩)的减小量。
此外，基于关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)，在频率相关数据(TrqFreqData)的绝对值小于预定的阈值(TH1_P、TH1_M)的情况下，使目标稳定系数SfTgt向重视稳定性的Sf2侧(US侧)推移。由此，根据式(4)计算出的控制目标横摆角速度γ_Tgt的值变小，由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的转弯目标值减小。因此，在频率相关数据(TrqFreqData)的绝对值大的情况下，为了根据图10的映射使前轮轮胎转向角的要求值(δReq)减小，并且使控制目标横摆角速度γ_Tgt的值也减小，可通过同时控制由动力转向进行的轮胎转向控制、和由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制，来抑制车辆过度转弯的状态。
这样，通过基于关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)修正目标稳定系数SfTgt，在低频状态下进行转向的情况下，利用通常的转弯量相当的值来计算控制目标横摆角速度γ_Tgt，另一方面，在高频状态下进行转向的情况下，利用通常的转弯量以上的值来计算控制目标横摆角速度γ_Tgt，由此促进车辆转弯。这样，通过基于频率相关数据修正目标稳定系数SfTgt，能够计算根据转向的状态的最佳的控制目标横摆角速度γ_Tgt。
特别地，式(4)中的目标稳定系数SfTgt为如式(6)所示那样根据车辆1000的参数确定的值，是在物理上表示车辆1000的操纵稳定特性的参数。因此，在控制控制目标横摆角速度γ_Tgt时，通过以修正目标稳定系数SfTgt的方式进行控制，能够实现更加自然的车辆行为，并能够进行顺畅的转弯。
应予说明，如图12所示，在关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的绝对值大于预定的阈值(TH3_P、TH3_M)的情况下，使目标稳定系数SfTgt向Sf2侧推移。在频率相关数据(TrqFreqData)为过高的高频的情况下，有可能导致由操纵稳定控制部220进行的驱动力控制的控制量也变得过大，因此，作为根据转向状况和/或行驶状态使SfTgt推移的一例还给出了通过将目标稳定系数SfTgt控制在Sf2侧来抑制车辆1000的过度转弯的情况。
在减法运算部233中，从控制目标横摆角速度运算部230输入有控制目标横摆角速度γ_Tgt，从反馈横摆角速度运算部232输入有反馈横摆角速度γF/B。减法运算部233从控制目标横摆角速度γ_Tgt中减去反馈横摆角速度γF/B，求出γ_Tgt与γF/B的差值(横摆角速度修正量)Δγ_Tgt。即，差值Δγ_Tgt根据以下的式(10)来计算。
Δγ_Tgt＝γ_Tgt-γF/B…(10)
差值Δγ_Tgt被输出到控制目标横摆力矩运算部250。
控制目标横摆力矩运算部250基于差值Δγ_Tgt计算用于修正车辆行为的横摆力矩。控制目标横摆力矩运算部250使用差值Δγ_Tgt计算控制目标横摆力矩，并且通过利用调整增益修正控制目标横摆力矩，来兼顾低频的方向盘操作时的稳定性的确保、与高频的方向盘操作时的转弯辅助控制，并从车辆转弯时的稳态行为和瞬态行为这两者的观点来控制操纵稳定性能。因此，控制目标横摆力矩运算部250具有：计算用于使车辆1000的横摆角速度收敛的参数即“目标衰减横摆力矩MgDampTgt”的衰减控制横摆力矩运算部(稳态项计算部)250a、和计算补偿车辆1000的横摆惯性的参数即“目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt”的惯性补偿横摆力矩运算部(瞬态项运算部)250b。
衰减控制横摆力矩运算部(稳态项计算部)250a通过将在以下的式(11)中与横摆角速度相乘的系数D1(衰减横摆力矩运算系数)与Δγ_Tgt相乘，来计算提高车辆转弯时的收敛性能的“目标衰减横摆力矩MgDampTgt”，所述式(11)为将公知的平面两轮模型(横摆运动)针对横摆力矩进行了整理而得到的。
【算式5】
即，目标衰减横摆力矩MgDampTgt根据以下的式(12)来计算。
【算式6】
MgDampTgt＝D1×Δγ_Tgt…(12)
目标衰减横摆力矩MgDampTgt相当于在驱动力控制中使用的衰减横摆力矩的基本量。这里，系数D1相当于在式(11)中与γ相乘的2/V(lf 2Kf+lr 2Kr)。通过“目标衰减横摆力矩MgDampTgt”，能够特别地对于车辆1000的稳态行为，使车辆行为稳定。
此外，惯性补偿横摆力矩运算部(瞬态项运算部)250b通过将在式(11)中与横摆加速度相乘的系数T1(惯性补偿横摆力矩运算系数)与Δγ_Tgt的微分值相乘，来计算补偿车辆转弯时的横摆惯性的“目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt”的基本量MgTransBasis，所述式(11)为将公知的平面两轮模型(横摆运动)针对横摆力矩进行了整理而得到的。即，基本量MgTransBasis根据以下的式(13)来计算。基本量MgTransBasis相当于在驱动力控制中使用的惯性补偿横摆力矩的基本量。这里，系数T1相当于在式(11)中与dγ/dt相乘的I(车辆的横摆惯性)。此时，惯性补偿横摆力矩运算部(瞬态项运算部)250b通过将根据关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)设定的增益与“目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt”的基本量MgTransBasis相乘，来修正基本量MgTransBasis，并计算“目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt”。由此，通过“目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt”，能够特别地对于车辆1000的瞬态行为，使车辆行为稳定。
【算式7】
更具体地，惯性补偿横摆力矩运算部250b具有计算修正惯性补偿横摆力矩的增益GainMgTrans，并根据关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)使增益GainMgTrans变化的功能。此外，惯性补偿横摆力矩运算部250b基于转向的频率相关数据(TrqFreqData)判别车辆行为相对于转向的稳定程度，并且计算还具有在高频的方向盘操作中限制惯性补偿横摆力矩的输出的功能的修正增益GainMgTrans。并且，在判断为方向盘转向向高频区域变化的情况下，使增益降低到负值为止，并通过附加瞬态的逆横摆力矩来确保车辆1000的稳定性能。另一方面，在以更高频的输入进行转向的情况下或判断为到达极限区域的情况下，不附加瞬态的逆横摆力矩且不过度地抑制转弯性能，而进行即使在高频区域也保持车辆1000的转弯性能的控制。
这样，惯性补偿横摆力矩运算部250b根据转向的频率相关数据(TrqFreqData)的大小来计算用于修正目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt的基本量MgTransBasis的增益GainMgTrans。并且，根据转向的输入，在平缓转向时等低频输入为主的情况下重视车辆1000的响应性能，另一方面，在转向摇晃等高频输入为主的情况下，通过施加逆横摆力矩来确保车辆的稳定性能。由此，能够特别地对于高频的转向输入提高控制的收敛性。
因此，惯性补偿横摆力矩运算部250b首先将系数T1与Δγ_Tgt的微分值相乘计算基本量MgTransBasis。并且，将计算出的基本量MgTransBasis与根据关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)而变化的惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans相乘，计算目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt。
图13是示出计算惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans的映射的特性图。在图13中，TH1_P、TH2_P、TH3_P、TH4_P、TH5_P、TH6_P、TH1_M、TH2_M、TH3_M、TH4_M、TH5_M、TH6_M表示增益映射的切换阈值，P表示正侧，M表示负侧。
如图13所示，如果关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)变得比TH1_P大，则惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans成为负值，目标衰减横摆力矩MgDampTgt与目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt相加而得到的控制目标横摆力矩MgTgt的值减小。因此，能够按照抑制过度转弯的目的指定控制目标横摆力矩MgTgt。
此外，在关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)变得比TH3_P大，且以更高频的输入进行了转向的情况下或判断为到达了极限区域的情况下，不附加逆横摆力矩而使惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans接近于0(空挡)。由此，不过度抑制转弯性能，而进行即使在高频区域也保持车辆1000的转弯性能的控制。
应予说明，图13的映射为一例，只要在车辆控制成立的范围内，作为惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans可以设定为包括0、负值在内的任意值。
如上所述，在关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值大且产生高频摆动和/或转向摇晃的情况下，能够通过抑制车辆1000的瞬态行为来抑制摆动和/或晃动，使车辆行为稳定。因此，通过将惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans作为负值来附加逆横摆力矩，能够抑制瞬态行为使车辆行为稳定。
应予说明，在上述的例中，示出了修正由操纵稳定控制部220进行的制动/驱动力控制的控制目标横摆力矩中所包含的瞬态项(目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt)的例子，但作为本发明的一个方式还包括基于转向转矩、转向角等频率分析结果将增益与制动/驱动力控制的控制目标横摆力矩中所包含的稳态项(目标衰减横摆力矩MgDampTgt)相乘，并指定针对高频的转向输入提高收敛性的控制常量的方法。通过修正目标衰减横摆力矩MgDampTgt，能够修正车辆1000的比较平缓的稳态的转弯性能。
如上所述，在计算出目标衰减横摆力矩MgDampTgt和目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt时，控制目标横摆力矩运算部250的加法运算部250c将目标衰减横摆力矩MgDampTgt与目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt相加，计算在操纵稳定控制中使用的控制目标横摆力矩MgTgt。即，控制目标横摆力矩MgTgt根据以下的式(14)计算。
【算式8】
MgTgt＝MgDampTgt+MgTransTgt…(14)
控制目标横摆力矩运算部250计算出的控制目标横摆力矩MgTgt被输入到马达要求转矩运算部280。马达要求转矩运算部280基于控制目标横摆力矩MgTgt计算马达要求转矩。
5.关于进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为
下面，基于图14～图26对进行了本实施方式的控制的情况下的各控制量及车辆行为进行说明。对于最初转向摇晃的状态基于图14～图24进行说明。这里，在进行图14所示那样的相当于实际车辆的方向盘操作，并以恒定的车速行驶的情况下，对通过模拟得到的各控制量变化的情况进行说明。在图14～图24中，时间轴一致。此外，在图14～图24中，为了进行说明而在特性图的下方示出了放大了特性的各个区域。
此外，在图15～图24、图26中，实线的特性(本实施方式)示出进行了由本实施方式所涉及的动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220所进行的控制的情况。此外，虚线的特性(比较例2)示出仅进行了与动力转向增益调整部205相当的控制的情况。此外，单点划线的特性(比较例1)示出未利用与动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220相当的两项控制进行控制量的修正的情况。图27是对于本实施方式、比较例1、比较例2，将转向转矩、由操纵稳定控制部控制的马达的控制量、转向角、车辆的转弯量进行比较而示出的示意图。如图27所示，在本实施方式和比较例2中，通过与动力转向增益调整部205相当的控制，特别是在高频的转向操作时转向转矩和转向角减小。此外，在本实施方式中，由操纵稳定控制部220进行的控制的控制量增加。此外，在比较例2中，由于仅进行与动力转向增益调整部205相当的控制(即，对高频输入的输出抑制)，所以车辆1000的转弯量相对于驾驶员的转向变小。在本实施方式中，由于进行动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220的控制，所以相对于车辆1000的驾驶员的转向，车辆1000的转弯量被维持。
图15示出关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值。在图14的示出方向盘操作的特性中，在区域A中进行了顺畅的方向盘操作，在区域B、区域C中转向摇晃(扭曲的转向)。在此情况下，如图15所示，在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值成为恒定值(这里，作为一例为“1”)，因此在三个特性中的任意一个特性中，都不增加动力转向机构140的辅助量而进行如通常那样的控制。
此外，在图14的示出方向盘操作的特性中，在区域B、区域C中转向摇晃(成为扭曲的转向)。在此情况下，如图15所示，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，由于修正转向量，所以在实线(本实施方式)的特性和虚线的特性中关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值被设置为1以下的值。另一方面，在单点划线的特性中，由于不进行与动力转向增益调整部205相当的控制，所以关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值被设置为“1”。
此外，图16示出了前轮转向角的要求值(δReq)。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，如图15所示频率相关数据(TrqFreqData)的值成为“1”，因此不会使动力转向的辅助量减小而进行通常的控制。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，根据关于转向的频率相关数据(TrqFreqData)的值，实线和虚线的特性与单点划线的特性相比前轮转向角的要求值(δReq)降低。因此，在转向摇晃的情况下能够抑制前轮的轮胎转向。
此外，图17示出了目标稳定系数SfTgt。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线的特性中，不进行目标稳定系数SfTgt的修正，而实施如通常那样的控制。此外，在虚线及单点划线的特性中，目标稳定系数SfTgt未被修正而为恒定值，因此实施如通常那样的控制。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，在实线的特性中目标稳定系数SfTgt被修正。在虚线及单点划线的特性中，目标稳定系数SfTgt为恒定值。
图18示出了控制目标横摆角速度γ_Tgt。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中，目标稳定系数SfTgt的值都一致，因此控制目标横摆角速度γ_Tgt成为相同值，实施如通常那样的控制。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，在实线的特性中，目标稳定系数SfTgt被修正，因此控制目标横摆角速度γ_Tgt的绝对值增加。在虚线及单点划线的特性中，目标稳定系数SfTgt为恒定值。因此，可知在实线的特性中通过与虚线及单点划线的特性相比增加控制目标横摆角速度γ_Tgt的绝对值，来促进车辆转弯。
图19示出了惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线的特性中不进行增益GainMgTrans的修正。在虚线、单点划线的特性中增益GainMgTrans的值总是恒定。因此，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中，增益GainMgTrans的值都一致。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，在实线的特性中增益GainMgTrans被修正，其值减小而达到负值，但是在虚线、单点划线的特性中，增益GainMgTrans的值未被修正。
图20示出了目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线的特性中未进行增益GainMgTrans的修正。因此，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中，都进行如通常那样的控制，目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt的值基本一致。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，在实线的特性中使增益GainMgTrans根据输入状态从正值逐渐向负值变化，由此与虚线、单点划线的特性相比，抑制瞬态的控制横摆力矩或附加瞬态的逆横摆力矩，由此使目标惯性补偿横摆力矩MgTransTgt的绝对值减小。因此，能够确保车辆1000的稳定性能。
图21示出了控制目标横摆力矩MgTgt。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线的特性中未进行惯性补偿横摆力矩修正增益GainMgTrans的修正。因此，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中，都进行如通常那样的控制，控制目标横摆力矩MgTgt的值基本一致。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，在实线的特性中通过与虚线、单点划线的特性相比，附加瞬态的逆横摆力矩，使控制目标横摆力矩MgTgt的绝对值减小。因此，能够确保车辆1000的稳定性能。
图22示出了车辆1000的实际横摆角速度。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中都成为等同的实际横摆角速度。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，虚线的特性与单点划线的特性相比，减小了动力转向的辅助量，因此变得容易抑制摇晃，但是相对于转向量的行驶轨迹变化，会导致驾驶员的不适感。然而，可知在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，实线的特性能够抑制摇晃，且能够补偿与单点划线等同的行驶轨迹，能够减轻由转向控制引起的行驶轨迹的偏离和驾驶员的不适感或负担。
图23示出了车辆1000的侧向加速度(Gy)。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实线、虚线、单点划线中的任意一个特性中都为等同的侧向加速度。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，虚线的特性与单点划线的特性相比，减小了动力转向的辅助量，因此变得容易抑制摇晃，但是相对于转向量的行驶轨迹变化，会导致驾驶员的不适感。然而，可知在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，实线的特性能够抑制摇晃，且能够补偿与单点划线等同的行驶轨迹，能够减轻由转向控制引起的行驶轨迹的偏离和驾驶员的不适感或负担。
图24示出了车辆1000向侧向的移动量。在与图14的区域A相当的转向顺畅的场景下，在实现、虚线、单点划线中的任意一个特性中都为等同的移动量。另一方面，在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，虚线的特性与单点划线的特性相比，减小了动力转向的辅助量，因此变得容易抑制摇晃，但是相对于转向量的行驶轨迹变化，向侧向的移动量的绝对值降低，因此会导致驾驶员的不适感。然而，可知在与图14的区域B、区域C相当的转向摇晃的场景下，实线的特性能够抑制摇晃，且能够补偿与单点划线等同的行驶轨迹，能够减轻由转向控制引起的行驶轨迹的偏离和驾驶员的不适感或负担。
接下来，基于图25和图26对转向未摇晃的状态进行说明。这里，对在如图25所示进行方向盘操作且以恒定的车速行驶的情况下，图26所示的各控制量(实际横摆角速度γ、侧向加速度Gy、向侧向的移动量)变化的情况进行说明。在图25和图26中时间轴一致。此外，在图26中，实线的特性表示进行了由本实施方式所涉及的动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220所进行的控制的情况。此外，虚线的特性表示仅进行了与动力转向增益调整部205相当的控制的情况。此外，单点划线的特性表示未进行与动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220相当的两项控制的情况。
在转向未摇晃的状态下，与图14的区域A同样地，在实线的特性中未进行动力转向增益调整部205和操纵稳定控制部220的控制。此外，在虚线的特性中，未进行与动力转向增益调整部205相当的控制。因此，在图26中，各控制量(实际横摆角速度γ、侧向加速度Gy、向侧向的移动量)在实线、虚线、单点划线的特性中基本一致。因此，根据实线的本实施方式的控制，在转向未摇晃的状态下，也能够实现稳定的车辆行为，能够确保向侧向的移动量。
以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细的说明，但是本发明并不限于这样的例子。显然，具有本发明所属技术领域中的通常的知识的人员在权利要求书所记载的技术思想的范围内，可以想到各种变更例或修正例，应当理解的是这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。

Claims (14)

1.一种车辆的控制装置，其特征在于，具备：
动力转向调整部，其根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整由动力转向而进行的轮胎转向的辅助量；
操纵稳定控制部，其根据所述状态量的变化来控制用于对各车轮进行驱动力控制的控制量。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述状态量为与驾驶员的转向输入有关的频率相关数据。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述频率相关数据是根据对驾驶员的转向转矩、驾驶员的转向量进行频率分析而得到的结果、所述转向转矩的变化率的变化或所述驾驶员的转向量的变化率的变化而得到的。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述动力转向调整部随着所述频率相关数据中包含的高频成分的增多而降低所述辅助量。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述动力转向调整部具备：
计算部，其基于转向模型计算前轮转向角的基准值及转向转矩；
频率相关数据计算部，其对所述转向转矩或驾驶员的转向量进行频率分析而计算所述频率相关数据，或者根据所述转向转矩的变化率的变化或所述转向量的变化率的变化来计算所述频率相关数据；
转向修正增益计算部，其基于所述频率相关数据，计算用于修正所述前轮转向角的基准值的转向修正增益；
转向辅助量调整部，其通过将所述转向修正增益与所述前轮转向角的基准值相乘来计算用于向动力转向机构输出的前轮转向角的要求值。
6.根据权利要求5所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述频率相关数据计算部基于对频率分析得到的波形进行积分而求出的第一面积与对预定的频带以上的波形进行积分而求出的第二面积的比值来计算所述频率相关数据。
7.根据权利要求2或3所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述操纵稳定控制部具备：
目标横摆角速度计算部，其根据车辆模型计算所述目标横摆角速度，所述车辆模型由根据车辆参数求出车辆的目标横摆角速度与车辆速度和转向角之间的关系的目标稳定系数所规定；
修正处理部，其在关于转向的所述频率相关数据中含有高频成分时，为了补偿动力转向控制的转弯量的下降而变更目标稳定系数。
8.根据权利要求7所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述目标横摆角速度计算部随着所述目标稳定系数的值的减小而增大所述目标横摆角速度。
9.根据权利要求7所述的车辆的控制装置，其特征在于，还具备：
反馈横摆角速度获取部，其获取用于与所述目标横摆角速度比较的反馈横摆角速度作为车辆产生的横摆角速度；
控制目标横摆力矩计算部，其基于所述目标横摆角速度与所述反馈横摆角速度的差值计算控制目标横摆力矩；
其中，所述控制目标横摆力矩计算部将基于所述差值计算出的稳态的衰减控制横摆力矩与基于所述差值计算出的瞬态的惯性补偿横摆力矩相加而计算所述控制目标横摆力矩，并基于所述频率相关数据修正所述衰减控制横摆力矩或所述惯性补偿横摆力矩。
10.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，其特征在于，还具备：
反馈横摆角速度获取部，其获取用于与所述目标横摆角速度比较的反馈横摆角速度作为车辆产生的横摆角速度；
控制目标横摆力矩计算部，其基于所述目标横摆角速度与所述反馈横摆角速度的差值计算控制目标横摆力矩；
其中，所述控制目标横摆力矩计算部将基于所述差值计算出的稳态的衰减控制横摆力矩与基于所述差值计算出的瞬态的惯性补偿横摆力矩相加而计算所述控制目标横摆力矩，并基于所述频率相关数据修正所述衰减控制横摆力矩或所述惯性补偿横摆力矩。
11.根据权利要求9或10所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制目标横摆力矩计算部随着所述频率相关数据中包含的高频成分的增多而减小所述惯性补偿横摆力矩的值。
12.根据权利要求9或10所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述反馈横摆角速度获取部获取根据车辆模型求出的第一横摆角速度和根据横摆角速度传感器求出的第二横摆角速度，基于所述第一横摆角速度与所述第二横摆角速度的差值，在该差值小的情况下增大所述第一横摆角速度的分配，在该差值大的情况下增大所述第二横摆角速度的分配，从而根据所述第一横摆角速度和所述第二横摆角速度计算所述反馈横摆角速度。
13.根据权利要求11所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述反馈横摆角速度获取部获取根据车辆模型求出的第一横摆角速度和根据横摆角速度传感器求出的第二横摆角速度，基于所述第一横摆角速度与所述第二横摆角速度的差值，在该差值小的情况下增大所述第一横摆角速度的分配，在该差值大的情况下增大所述第二横摆角速度的分配，从而根据所述第一横摆角速度和所述第二横摆角速度计算所述反馈横摆角速度。
14.一种车辆的控制方法，其特征在于，包括：
根据与转向的容易度相关的状态量的变化来调整由动力转向而进行的轮胎转向的辅助量的步骤；
根据所述状态量的变化控制用于对各车轮进行驱动力控制的控制量的步骤。
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