本申请涉及2017年1月23日提交的第15/412,511号美国专利申请和2017年1月23日提交的第15/412,661号美国专利申请。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于控制改变车辆动力学的车辆的致动器的系统和方法。
背景技术：
此处提供的背景技术的目的在于总体地呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作就其在该背景技术部分中所描述的以及该描述的其它方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。
内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，这产生了转矩。在某些类型的发动机中，进入发动机的空气可经由节气门调节。该节气门调整节气门面积，从而增加或降低进入发动机的空气流。随着节气门面积的增加，进入发动机的空气流量增加。
燃料控制系统调整燃料被喷射的速率以向汽缸提供期望空气/燃料混合物和/或实现所请求的转矩量。增加被提供至汽缸的空气和燃料的量通常会增加发动机的转矩输出。发动机可经由传动系部件(诸如变速器、一个或多个差速器以及多个轴)向车轮输出转矩。诸如混合动力车辆和电动车辆等某些车辆另外或替代地包括一个或多个电动机，其经由传动系部件将转矩输出至车轮。
技术实现要素：
在特征中，车辆控制系统包括第一误差模块，其基于车辆的横摆率与目标横摆率之间的差值来确定第一横摆误差。第二误差模块基于第一横摆误差和目标横摆误差来确定第二横摆误差。目标横摆误差模块基于车辆的驾驶员的技能水平来设置目标横摆误差。当第二横摆误差大于第一预定阈值时，调整模块选择性地进行增加和减小目标调整量中的一项。致动器控制模块响应于目标调整量的增加而致动车辆的动力学致动器。
在进一步特征中，阈值模块基于驾驶员的技能水平来确定第一预定阈值。
在进一步特征中，目标横摆模块基于以下至少一项来确定车辆的目标横摆率：(i)车辆的横向加速度、(i)车辆的纵向加速度、(iii)方向盘角度、(iv)加速器踏板位置，以及(v)车速。
在进一步特征中：平均模块确定第一横摆误差的多个值的平均值，且第二误差模块基于平均值与目标横摆误差之间的差值来确定第二横摆误差。
在进一步特征中，驾驶员的技能水平是选自包括以下项的组：第一技能水平、指示比第一技能水平更高的技能水平的第二技能水平，以及指示比第二技能水平更高的技能水平的第三技能水平。
在进一步特征中，目标横摆误差模块基于车辆的处理类型进一步设置目标横摆误差。
在进一步特征中，处理类型是选自由转向过度、转向不足和空挡转向组成的组。
在进一步特征中：积分器模块根据基于第二横摆误差的数学积分来确定累计误差；缩放模块基于累计误差和标量值的乘积来确定缩放误差；且调整模块响应于确定(i)第二横摆误差大于第一预定阈值和(ii)缩放误差大于第二预定阈值两者而选择性地进行增加和减小目标调整量中的一项。
在进一步特征中，阈值模块基于驾驶员的技能水平确定第一预定阈值和第二预定阈值两者。
在进一步特征中，动态致动器包括以下一项：电子限滑差速器；电动助力转向电机；自动制动系统(abs)致动器；行驶控制致动器；以及空气动力致动器。
在特征中，车辆控制方法包括：基于车辆的横摆率与目标横摆率之间的差值来确定第一横摆误差；基于第一横摆误差和目标横摆误差确定第二横摆误差；基于车辆的驾驶员的技能水平设置目标横摆误差；当第二横摆误差大于第一预定阈值时，选择性地进行增加和减小目标调整量中的一项；且响应于目标调整量的增加而致动车辆的动力学致动器。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括基于驾驶员的技能水平确定第一预定阈值。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括基于以下至少一项来确定车辆的目标横摆率：(i)车辆的横向加速度、(i)车辆的纵向加速度、(iii)方向盘角度、(iv)加速器踏板位置，以及(v)车速。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括：确定第一横摆误差的多个值的平均值，其中确定第二横摆误差包括基于平均值与目标横摆误差之间的差值来确定第二横摆误差。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括从包括以下项的组中选择驾驶员的技能水平：第一技能水平、指示比第一技能水平更高的技能水平的第二技能水平，以及指示比第二技能水平更高的技能水平的第三技能水平。
在进一步特征中，设置目标横摆误差包括基于车辆的处理类型进一步设置目标横摆误差。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括从由转向过度、转向不足和空挡转向组成的组中选择处理类型。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括：根据基于第二横摆误差的数学积分来确定累计误差；以及基于累计误差和标量值的乘积来确定缩放误差；其中选择性地进行增加和减小目标调整量中的一项包括响应于(i)第二横摆误差大于第一预定阈值和(ii)缩放误差大于第二预定阈值两者的确定而选择性地进行增加和减小目标调整量中的一项。
在进一步特征中，车辆控制方法进一步包括基于驾驶员的技能水平确定第一预定阈值和第二预定阈值两者。
在进一步特征中，动态致动器包括以下一项：电子限滑差速器；电动助力转向电机；自动制动系统(abs)致动器；行驶控制致动器；以及空气动力致动器。
从详细说明、权利要求书和附图将会清楚本公开的其它应用领域。详细说明和具体实例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将更完全地理解本公开，其中：
图1是示例性动力系系统的功能框图；
图2是示例性车辆动力学控制系统的功能框图；
图3是示例性动力学控制模块的功能框图；
图4是示例性分类模块的功能框图；
图5是作为横向和纵向加速度的函数的驾驶员技能值的示例图；
图6是描绘确定驾驶员的技能水平和处理类型的示例性方法的流程图；且
图7是描绘基于驾驶员的技能水平和/或处理类型来控制车辆的动力学致动器的示例性方法的流程图。
在附图中，可以重复使用附图标记以标识类似和/或相似的元件。
具体实施方式
某些车辆包括可被调整以改变车辆动力学的一个或多个致动器。这种致动器可称为动力学致动器。动力学致动器的示例包括但不限于电子限滑差速器、电动助力转向系统、自动制动系统、行驶控制系统和空气动力系统的致动器。可针对驾驶员调谐动力学致动器的控制以改变技能水平和处理类型，诸如转向过度、转向不足和空挡转向。
根据本申请，动力学控制模块确定驾驶员的技能水平，诸如初学、熟练或专业。动力学控制模块基于车辆的横向和纵向加速度来确定驾驶员的技能水平。例如，动力学控制模块可使用以横向和纵向加速度的集合为索引的技能水平值的映射来确定技能水平。较高的横向或纵向加速度、更特别是较高的横向和纵向加速度可指示驾驶员的较高技能水平，诸如熟练或专业。
动力学控制模块还确定处理类型，诸如转向过度、转向不足或空挡转向。动力学控制模块可例如基于方向盘角度的梯度来确定处理类型。当存在的方向盘角度梯度低于车辆被控制为空挡处理时的方向盘角度梯度，车辆可被控制为转向不足。当存在的方向盘角度梯度低于车辆被控制为转向过度时的方向盘角度梯度，车辆可被控制为空挡处理。
动力学控制模块基于技能水平和处理类型确定何时以及如何控制动力学致动器的致动。以此方式，动力学控制模块根据驾驶员的技能水平和处理类型定制动力学致动器的致动。这允许不同技能水平的驾驶员体验类似或相同的车辆动力学，并且还允许一个驾驶员在不同的路况、处理类型和不同的操作条件中体验一致的车辆动力学。
现在参考图1，提出示例性动力系系统100的功能框图。车辆的动力系系统100包括发动机102，其燃烧空气/燃料混合物以产生转矩。车辆可为非自治的或自主的。
空气通过进气系统108被吸入至发动机102中。进气系统108可包括进气歧管110和节流阀112仅作为示例，节流阀112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ecm)114控制节气门致动器模块116，且该节气门致动器模块116调节节流阀112的开启以控制进入进气歧管110中的空气流量。
进气歧管110中的空气被吸入至发动机102的汽缸中。虽然发动机102可包括多个汽缸，但是为了说明目的，示出单个代表性汽缸118。仅作为示例，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ecm114可指示汽缸致动器模块120在某些情况下选择性地停用某些汽缸，从而可以提高燃料经济性。
发动机102可使用四冲程循环或另一个合适的发动机循环来操作。下文描述的四冲程循环的四个循环将被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(未示出)的每次转动期间，四个冲程中的两个冲程发生在汽缸118内。因此，汽缸118要经历所有四个冲程必须有两次曲轴转动。对于四冲程发动机，一个发动机循环可能对应于两个曲轴转数。
当汽缸118被激活时，进气歧管110中的空气在进气冲程期间通过进气阀122被吸入汽缸118中。ecm114控制燃料致动器模块124，其调节燃料喷射以实现期望空气/燃料比。燃料可在中心位置处或诸如靠近每个汽缸的进气阀122的多个位置处喷射至进气歧管110中。在各种实施方案(未示出)中，燃料可被直接喷射至汽缸中或喷射至与汽缸相关联的混合室/孔口中。燃料致动器模块124可停止向已停用的汽缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合并且在汽缸118中形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸118内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机102可为压缩点火发动机，在该情况中，压缩将使空气/燃料混合物点燃。替代地，发动机102可为火花点火发动机，在该情况中，火花致动器模块126基于ecm114中的信号激励汽缸118中的火花塞128，从而将空气/燃料混合物点燃。某些类型的发动机(诸如均质增压点火(hcci)发动机)可执行压缩点火和火花点火两者。可相对于当活塞在其最顶部位置(称为上止点(tdc))的时间指定火花的正时。
火花致动器模块126可受指定tdc之前或之后多久才生成火花的正时信号控制。因为活塞位置直接与曲轴旋转有关，所以火花致动器模块126的操作可与曲轴位置同步。火花致动器模块126可禁止向已停用的汽缸提供火花或向已停用的汽缸提供火花。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，由此驱动曲轴。燃烧冲程可被限定为活塞到达tdc与活塞返回至最底部位置(将被称为下止点(bdc))的时间之间的时间。
在排气冲程期间，活塞开始从bdc上移并且通过排气阀130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆中排出。
进气阀122可由进气凸轮轴140控制，而排气阀130可由排气凸轮轴142控制。在各个实施方案中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可控制汽缸118的多个进气阀(包括进气阀122)和/或可控制多组汽缸(包括汽缸118)的进气阀(包括进气阀122)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可控制汽缸118的多个排气阀和/或可控制多组汽缸(包括汽缸118)的排气阀(包括排气阀130)。虽然已经示出且讨论了基于凸轮轴的阀致动，但是可实施无凸轮阀致动器。而且虽然示出了单独的进气凸轮轴和排气凸轮轴，但是可使用具有用于进气阀和排气阀这两者的凸角的一个凸轮轴。
汽缸致动器模块120可通过禁止打开进气阀122和/或排气阀130将汽缸118停用。可由进气凸轮相位器148改变打开进气阀122的时间。可由排气凸轮相位器150改变打开排气阀130的时间。相位器致动器模块158可基于ecm114中的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在各个实施方案中，可省略凸轮定相。可变阀升程(未示出)还可受相位器致动器模块158控制。在各个其它实施方案中，进气阀122和/或排气阀130可受除凸轮轴之外的致动器(诸如机电致动器、电动液压致动器、电磁致动器等)控制。
发动机102可包括向进气歧管110提供加压空气的零个、一个或一个以上增压装置。例如，图1示出包括由流过排气系统134的废气驱动的涡轮增压器涡轮160-1的涡轮增压器。增压器是另一种类型的增压装置。
涡轮增压器还包括由涡轮增压器涡轮1601驱动并且压缩通向节流阀112中的空气的涡轮增压器涡轮160-2。废气门162控制通过且绕过涡轮增压器涡轮160-1的排气流。废气门还可称为(涡轮增压器)涡轮旁通阀。废气门162可允许排气绕过涡轮增压器涡轮1601以减少由涡轮增压器提供的进气压缩。ecm114可经由废气门致动器模块164控制涡轮增压器。废气门致动器模块164可通过控制废气门162的开度来调制涡轮增压器的增压。
冷却器(例如，充量冷却器或中间冷却器)可耗散压缩的空气充量中所含的一定热量，该热量可随着空气压缩而生成。虽然为了说明目的而单独示出，但是涡轮增压器涡轮160-1和涡轮增压器涡轮160-2可彼此机械地联接，从而将进气放置成紧靠热排气。压缩的空气充量可吸收排气系统134的部件中的热量。
发动机102可包括废气再循环(egr)阀170，其选择性地将废气重定向返回至进气歧管110。egr阀170可从排气系统134中的涡轮增压器涡轮160-1上游接收废气。egr阀170可受egr致动器模块172控制。
曲轴位置可使用曲轴位置传感器180来测量。发动机转速可基于使用曲轴位置传感器180测量的曲轴位置来确定。发动机冷却剂的温度可使用发动机冷却剂温度(ect)传感器182来测量。ect传感器182可位于发动机102内或其中有冷却剂循环的其它位置(诸如散热器(未示出))处。
进气歧管110内的压力可使用歧管绝对压力(map)传感器184来测量。在各个实施方案中，可测量发动机真空，其是周围空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。流入进气歧管110中的空气的质量流量可使用质量空气流量(maf)传感器186来测量。在各个实施方案中，maf传感器186可位于还包括节流阀112的壳体中。
节流阀112的位置可使用一个或多个节气门位置传感器(tps)190来测量。被吸入至发动机102中的空气的温度可使用进气温度(iat)传感器192来测量。还可实施一个或多个其它传感器193。其它传感器193可包括加速器踏板位置(app)传感器、制动踏板位置(bpp)传感器，可包括离合器踏板位置(cpp)传感器(例如，在手动变速器的情况中)、方向盘角度(swa)传感器，并且可包括一种或多种类型的传感器。app传感器测量加速器踏板在车辆的乘客舱室内的位置。bpp传感器测量制动踏板在车辆的乘客舱室内的位置。cpp传感器测量离合器踏板在车辆的乘客舱室内的位置。其它传感器193还可包括一个或多个加速度传感器，其测量车辆的纵向(例如，前/后)加速度和车辆的横向加速度。加速度计是示例性类型的加速度传感器，但是也可使用其它类型的加速度传感器。ecm114可使用传感器中的信号来做出针对发动机102的控制决定。
ecm114可与变速器控制模块194通信以(例如)协调发动机操作与变速器195中的换挡。ecm114可与混合动力控制模块196通信以(例如)协调发动机102和电动发电机单元(mgu)198的操作。虽然仅提供了一个mgu的示例，但是也可实施多个mgu和/或电动机。改变发动机参数的每个系统可称为发动机致动器。每个发动机致动器具有相关联的致动器值。例如，节气门致动器模块116可称为发动机致动器，且节气门打开面积可称为致动器值。在图1的示例中，节气门致动器模块116通过调整节流阀112的叶片的角度来实现节气门打开面积。
火花致动器模块126还可称为发动机致动器，而对应的致动器值可为相对于汽缸tdc的火花提前量。其它发动机致动器可包括汽缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、废气门致动器模块164和egr致动器模块172。对于这些发动机致动器，致动器值可分别对应于汽缸激活/停用序列、燃料供应速率、进气和排气凸轮相位器角度、目标废气门开度以及egr阀开度。
ecm114可控制致动器值以使发动机102基于转矩请求来输出转矩。ecm114可例如基于诸如app、bpp、cpp和/或一个或多个其它合适的驾驶员输入的一个或多个驾驶员输入来确定转矩请求。ecm114可例如使用使驾驶员输入与转矩请求相关的一个或多个功能或查找表来确定转矩请求。
在某些情况下，混合动力控制模块196控制mgu198输出转矩以(例如)补充发动机转矩输出。混合动力控制模块196将来自电池199的电力施用至mgu198以使得mgu198输出正转矩。虽然提供了电池199的示例，但是也可使用一种以上电池来向mgu198供电。mgu198可将转矩输出至(例如)发动机102、变速器195的输入轴，或变速器195的输出轴，或车辆的动力系的另一个转矩传递装置。电池199可专用于mgu198，且一种或多种其它电池可对其它车辆功能供电。
在其它情况下，混合动力控制模块196可控制mgu198将车辆的机械能转换成电能。混合动力控制模块196可控制mgu198以将机械能转换成电能以(例如)将电池199再充电。这可称为再生。虽然提供了包括发动机102和mgu198两者的发动机系统的示例，但是本发明也可适用于仅包括用于车辆推进的发动机的车辆以及仅包括用于车辆推进的一个或多个电动机和/或mgu的车辆。
图2是包括车辆的一个或多个动力学致动器204、动力学控制模块208和通信总线210的车辆动力学控制系统的功能框图。动力学控制模块208、ecm114和一个或多个其它车辆控制模块214经由通信总线210进行通信。仅作为示例，通信总线210可包括汽车局域网(can)总线或另一种合适类型的通信总线。虽然提供了一条通信总线的示例，但是也可使用两条或更多条通信总线。其它车辆控制模块214的示例包括变速器控制模块195、混合动力控制模块196和其它车辆控制模块。在各种实施方案中，车辆的一个或多个控制模块的功能可在单个模块内组合。
动力学致动器204改变车辆动力学。如下面进一步讨论，动力学控制模块208控制动力学致动器204的致动。例如，电子限滑差速器(elsd)致动器模块212可基于来自动力学控制模块208的信号来控制elsd216。elsd216相对于车辆的另一个驱动轴的转速调节一个驱动轴的转速。电动助力转向(eps)致动器模块220基于来自动力学控制模块208的信号来控制eps电动机224。eps电动机224控制车辆的车轮的转向(转动)。动力学控制模块208可例如基于使用一个或多个swa传感器测量的方向盘角度(swa)来生成用于控制eps电动机224的信号。swa传感器相对于方向盘的预定角度(例如，车辆应该沿着其纵向轴线行进的位置)测量方向盘的角位移。用户旋转方向盘以请求车辆转动。
自动制动系统(abs)致动器模块228基于来自动力学控制模块208的信号来控制一个或多个abs致动器232的致动。abs致动器232可控制流入和流出车辆的制动钳的制动流体流量，并且因此控制被施加至制动器的制动流体压力。行驶致动器模块236基于来自动力学控制模块208的信号来控制行驶控制致动器240，诸如磁性行驶控制致动器或其它类型的电子行驶控制致动器。一个行驶控制致动器可在车辆的每个车轮处实施。行驶控制致动器240可控制例如行驶高度和阻尼。气动致动器模块244基于来自动力学控制模块208的信号来控制一个或多个空气动力致动器248。空气动力致动器的示例包括例如扰流器和分流器。空气动力致动器248可致动以改变空气动力学、下压力和升力。虽然提供了动力学致动器204的示例，但是本申请也可适用于其它车辆的动力学致动器。
图3是动力学控制模块208的功能框图。轨道模块304确定车辆的驾驶员是否正在轨道状态下驾驶车辆。当驾驶员在轨道状态下驾驶车辆时，轨道模块304将轨道信号308设置为第一状态，且当驾驶员没有在轨道状态下驾驶车辆时将轨道信号308设置为第二状态。如下面进一步讨论，当处于轨道状态时，可基于车辆横摆以及驾驶员的特性分类来控制和/或调整一个或多个动力学致动器204。
轨道模块304可例如基于车速(vs)312和车辆的横向加速度316来确定驾驶员是否正在轨道状态下驾驶车辆。例如，当车速312大于预定速度且横向加速度316(例如，量值)大于预定加速度时，轨道模块304可将计数器值递增。当车速312小于预定速度且横向加速度316小于预定加速度时，轨道模块304可将计数器值递减。
当计数器值大于比零大的预定值的时，轨道模块304可将轨道信号308设置为第一状态。当计数器值小于预定值时，轨道模块304可将轨道信号308设置为第二状态。车速312可例如基于车辆的一个或多个轮速的平均值来确定。轮速可使用轮速传感器来测量。横向加速度316可例如使用横向加速度传感器来测量。关于确定车辆在轨道上行驶(例如，第一状态)还是不在轨道上行驶(例如，第二状态)的进一步信息可在共同转让的第6,408,229号美国专利中找到，该专利的全部内容并入本文中。
分类模块320为车辆的驾驶员生成分类324。分类324可包括驾驶员的技能水平，诸如初学、熟练或专业，但是技能水平可被不同地命名，且可使用更多或更少的技能水平。例如，可使用第一技能水平、第二技能水平和第三技能水平，其中第二技能水平指示比第一技能水平更高的技能水平且第三技能水平指示比第二技能水平更高的技能水平。
对于某些(例如，只有熟练和专业)或所有技能水平，分类324还可包括处理类型，诸如转向过度、空挡转向或转向不足。处理类型可指示车辆是否被控制以考虑转向过度、转向不足或空挡转向。
当轨道信号308处于第一状态时，分类模块320基于车辆的横向加速度316、方向盘角度(swa)328和纵向加速度332来设置分类。swa328可例如使用一个或多个方向盘角度传感器来测量。纵向加速度332可例如使用一个或多个纵向加速度传感器来测量。当轨道信号308处于第二状态时，分类模块320可将分类324设置为指示不分类(不对技能水平或处理类型分类)。
图4是分类模块320的示例性实施方案的功能框图。swa328可以预定速率进行采样。变化率模块404基于swa328的样本(例如，当前样本和上一个样本)与这些样本之间的周期之间的差值来确定swa变化率(roc)408。连续样本之间的周期对应于预定速率。
第一平均模块412基于多个swaroc408的平均值来确定平均值swaroc416。例如，第一平均模块412可将平均值swaroc416设置为基于或等于最近预定数量的swaroc408的平均值。例如，第一平均模块412可对预定数量的最近的swaroc408进行求和并且将该和除以预定数量。
处理模块420基于平均值swaroc416来确定驾驶员的处理类型424。例如，当平均值swaroc416大于第一预定roc(诸如大约每秒48度或另一个合适的roc)时，处理模块420可将处理类型424设置为转向过度。当平均值swaroc416小于比第一预定roc小的第二预定roc(诸如大约每秒约38度或另一合适的roc)时，处理模块420可将处理类型424设置为转向不足。当平均值swaroc416在第一预定roc与第二预定roc之间时，处理模块420可将处理类型424设置为空挡转向。
在各种实施方案中，第一和第二预定roc可基于驾驶员的技能水平来设置。例如，当技能水平为专业时，可使用第一组第一和第二预定roc，且当驾驶员的技能水平为熟练时，可使用第二组第一和第二预定roc，等等。下面提供了针对专业技能水平的驾驶员观察到的swaroc的示例表。
技能模块428基于纵向加速度332和横向加速度316来确定技能值432。横向加速度316和纵向加速度332可以预定速率进行采样。每个技能值对应于该横向和纵向加速度下的驾驶员的技能水平。技能模块428使用技能值函数436为给定的纵向和横向加速度确定技能值432。技能值函数436可为例如将横向和纵向加速度值与技能值相关的一个或多个等式。作为另一个等式，技能值函数436可为以横向和纵向加速度值的集合为索引的技能值的三维映射。在各种实施方案中，技能值函数436可进一步涉及车速，且技能模块428可进一步基于车速312来确定技能值432。
图5包括作为横向加速度504和纵向加速度508两者的函数的技能值502的曲线图的示例。一般而言，技能值随着横向加速度从0横向加速度增加或减小而增加，并且随着横向加速度接近0横向加速度而减小。技能值也并且随着纵向加速度从0纵向加速度增加或减小独立地增加，并且随着纵向加速度接近0纵向加速度而减小。换言之，技能值随着以下至少一项而增加：(i)横向加速度的量值增加，以及(ii)纵向加速度的量值增加。
当横向和纵向加速度远离0时，技能值更快地增加。这可能发生于以下情况：纵向加速度变为正且横向加速度变为正、纵向加速度变为正且横向加速度变为负、纵向加速度变为负且横向加速度变为正，以及纵向加速度变为负且横向加速度变为负。
换言之，当纵向加速度恒定时，技能值随着横向加速度变得更正而以第一速率增加，且当横向加速度变得更正且纵向加速度变得(i)更正和(ii)更负中的一项时，技能值以第二速率增加，第二速率大于第一速率。另外，当纵向加速度恒定时，技能值随着横向加速度变得更负而以第一速率增加，且当横向加速度变得更负且纵向加速度变得(i)更正和(ii)更负中的一项时，技能值以第二速率增加，第二速率大于第一速率。另外，当横向加速度恒定时，技能值随着纵向加速度变得更正而以第一速率增加，且当纵向加速度变得更正且横向加速度变得(i)更正和(ii)更负中的一项时，技能值以第二速率增加，第二速率大于第一速率。另外，当横向加速度恒定时，技能值随着纵向加速度变得更负而以第一速率增加，且当纵向加速度变得更负且横向加速度变得(i)更正和(ii)更负中的一项时，技能值以第二速率增加，第二速率大于第一速率。技能值可能会以线性或非线性速率增加和减少。在进一步包括车速的示例中，技能模块随着以下至少一项而增加技能值：(i)横向加速度的量值增加和(ii)纵向加速度的量值增加以及(iii)车速增加。对于落在技能值查找表的条目之间的一组横向加速度316和纵向加速度332的值，技能模块428可使用内插(诸如线性内插)来确定技能值432。
返回参考图4，第二平均模块440基于多个技能值432的平均值来确定平均技能值444。例如，第二平均模块440可将平均技能值444设置为基于或等于最近的预定数量的技能值432的平均值。第二平均模块440可例如对预定数量的最近技能值432求和并且将该和除以预定数量。
技能水平模块448基于平均技能值444来确定车辆驾驶员的技能水平452。例如，当平均技能值444大于第一预定值时，技能水平模块448可将技能水平452设置为专业。当平均技能值444小于比第一预定值小的第二预定值时，技能水平模块448可将技能水平452设置为初学。当平均技能值444在第一预定值与第二预定值之间时，技能水平模块448可将技能水平452设置为熟练。仅作为示例，基于提供范围从0.0至1.0并且如上所述般增加和减少的技能值的技能值函数436，第一预定值可为大约0.7或另一个合适的值，且第二预定值可为近似的0.4或另一个合适的值。虽然提供了将技能水平452设置为初学、熟练或专业的示例，但是可使用更少(例如，2)或更多(多于3)的技能水平与对应数量的预定值。
当轨道信号308处于第二状态时，分类生成模块456可将分类324设置为指示不分类。当轨道信号308处于第一状态时，分类生成模块456生成分类324以包括技能水平452和处理类型424。对于一个或多个技能水平(诸如初学)，分类生成模块456可生成分类324以包括技能水平452而不是处理类型424。
图6是描绘分类驾驶员的处理类型和技能水平的示例方法的流程图。在604处，分类生成模块456可确定轨道信号308是否处于第一状态。如果604为真，那么控制可继续进行至608。如果604为假，那么分类生成模块456可将分类324设置为指示不分类，并且控制可结束。
在608处，变化率模块404可基于swa328来确定swaroc408。在612处，第一平均模块412确定平均值swaroc416。第一平均模块412通过对预定数量的swaroc(包括在608处确定的swaroc408和来自最后预定数量-1的控制循环的预定数量-1的swaroc408)进行平均来确定平均值swaroc416。
在616处，技能模块428可使用技能值函数436基于横向加速度316和纵向加速度332两者来确定技能值432。技能模块428可在各种实施方案中进一步基于车速312来确定技能值432。第二平均模块440可在620处通过对预定数量的技能值(包括在616处确定的技能值432和来自最后预定数量-1的控制循环的预定数量-1的技能值432)进行平均来确定平均技能值444。
在624处，处理模块420可确定平均值swaroc416是否小于第二预定roc。如果624为真，那么处理模块420可在628将处理类型424设置为转向不足，且控制转移至644，这将在下面进一步讨论。如果624为假，那么控制可继续进行至632。在632处，处理模块420可确定平均值swaroc416是否大于第一预定roc。如果632为真，那么处理模块420可在636处将处理类型424设置为转向过度，且控制可转移至644。如果632为假，那么处理模块420可在640处将处理类型424设置为空挡转向，且控制可继续进行至644。
在644处，技能水平模块448可确定平均技能值444是否小于第二预定值。如果644为真，那么技能水平模块448可在648将技能水平452设置为初学，且控制可转移至664，这将在下面进一步讨论。如果644为假，那么控制可继续进行至652。
在652处，技能水平模块448可确定平均技能值444是否大于第一预定值。如果652为真，那么技能水平模块448可在656处将技能水平452设置为专业，且控制可转移至664。如果652为假，那么技能水平模块448可在660处将技能水平452设置为熟练，且控制可继续进行至664。在664处，分类生成模块456可生成驾驶员的分类324以包括驾驶员的处理类型424和/或技能水平452。虽然图6的示例被示为结束，但是图6可为一个控制循环的说明，且控制可在每个预定周期中开始控制循环。如下面进一步讨论般使用驾驶员的分类324。
返回参考图3，基本模块340基于分类324分别设置动力学致动器204的基本目标(值)344。例如，当分类324指示没有分类时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第一预定集合。当分类324指示初学时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第二预定集合。当分类324指示熟练和转向不足时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第三预定集合。当分类324指示熟练和空挡转向时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第四预定集合。当分类324指示熟练和转向过度时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第五预定集合。当分类324指示专业和转向不足时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第六预定集合。当分类324指示专业和空挡转向时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第七预定集合。当分类324指示专业和转向过度时，基本模块340可将基本目标344设置为基本目标的第八预定集合。通常，可为每个可能的分类组合(包括技能水平和处理类型)提供和选择基本目标的一个预定集合。
致动器控制模块348基于目标调整量352来调整基本目标344以分别产生最终目标。例如，致动器控制模块348可分别将基本目标344与目标调整量352相加/相乘以产生最终目标。也可使用另一种合适的调整形式。致动器控制模块348致动该动力学致动器204以分别实现最终目标。
闭环模块356设置目标调整量352。更具体地，当轨道信号308被设置为第二状态时，调整模块360将目标调整量352设置为预定非调整值。例如，预定非调整值可为0(在将目标调整量352与基本目标344相加的示例中)或1(在将目标调整量352与基本目标344相乘的示例中)。
基于目标调整量352被设置为预定非调整值，致动器控制模块348将会使最终目标分别设置为基本目标344。当轨道信号308被设置为第一状态时，调整模块360可将一个、一个以上或全部目标调整量352设置为除了预定非调整值之外的值，如下面进一步讨论。以此方式，动力学致动器204的控制适合于驾驶员，而不是基本目标344，该基本目标可被校准以适应不同技能水平和不同处理类型的驾驶员。
目标横摆模块362确定车辆的目标横摆率364。目标横摆模块362可例如基于横向加速度316、纵向加速度332、swa328、车速312和加速器踏板位置(app)366中的至少一者来确定目标横摆率364。目标横摆模块362可使用将横向加速度、纵向加速度、swa、车速和/或app与目标横摆率相关的一个或多个方程或查找表来确定作为横向加速度、纵向加速度、swa、车速和/或app的函数的目标横摆率364。可使用一个或多个app传感器来测量或基于一个或多个其它参数来确定app366。可使用自主驾驶员输入代替app。
第一误差模块368基于目标横摆率364与车辆的当前横摆率372之间的差来确定横摆率误差370。例如，第一误差模块368可将横摆率误差370设置为基于或等于目标横摆率364减去当前横摆率372或当前横摆率372减去目标横摆率364。可使用一个或多个传感器来测量或基于一个或多个其它参数来确定当前横摆率372。
平均模块374基于横摆率误差370的多个值的平均值来确定平均横摆率误差376。例如，平均模块374可将平均横摆率误差376设置为基于或等于横摆率误差370的最近预定数量的值的平均值。平均模块374可例如对平均横摆率误差376的预定数量的最近值进行求和并且将该和除以预定数量。
第二误差模块378基于平均横摆率误差376与目标横摆误差382之间的差值来确定横摆误差误差(yee)380。例如，第二误差模块378可将yee380设置为基于或等于目标横摆误差382减去平均横摆率误差376或平均横摆率误差376减去目标横摆误差382。
目标横摆误差模块384基于驾驶员的分类324设置目标横摆误差382。仅作为示例，当分类324指示驾驶员的技能水平为初学时，目标横摆误差模块384可将目标横摆误差382设置为第一预定横摆误差。当分类324指示驾驶员的技能水平为熟练时，目标横摆误差模块384可将目标横摆误差382设置为第二预定横摆误差。当分类324指示驾驶员的技能水平为专业时，目标横摆误差模块384可将目标横摆误差382设置为第三预定横摆误差。第一预定横摆误差可小于第二预定横摆误差，且第二预定横摆误差可小于第三预定横摆误差。当驾驶员的技能水平变得更熟练时，这可允许对一个或多个动力学致动器204进行更大范围的控制。目标横摆误差382是在给定驾驶员的技能水平的情况下平均横摆率误差376的目标值。
目标横摆误差模块384还可基于处理类型来确定预定横摆误差。例如，可为每个不同的可能技能水平和处理类型提供一组预定横摆误差，且目标横摆误差模块384可基于技能水平和处理类型来选择一个预定横摆误差。
积分器模块386通过对yee380的连续和/或非连续值进行积分来确定累计误差388。例如，当yee380的新值被确定时，积分器模块386可确定yee380与yee380的最终值之间的差值的数学积分或基于该差值来确定数学积分。然后，积分器模块386可将积分结果加至累计误差388，以基于yee380的新值来更新累计误差388。在连续值的示例中，yee380的最终值可能是yee380的最终确定值。在非连续值的示例中，yee380的最终值可能是yee380的最终使用值。例如，在近似直线行驶和/或低车辆动力学情况下(例如，当轨道信号308处于第二状态时)，可停止或暂停yee值的使用。
缩放模块390可基于累计误差388和标量值394来确定缩放误差392。例如，缩放模块390可将缩放误差392设置为基于或等于累计误差388乘以标量值394。标量模块396可例如基于车速312来确定标量值394。标量模块396可使用方程式和将车速与标量值相关的查找表中的一者来确定作为车速312的函数的标量值394。通常，标量模块396可在车速312增加时增加标量值394，反之亦然。
当yee380大于预定yee阈值且缩放误差392大于预定误差阈值时，调整模块360将一个或多个目标调整量352增加至大于预定非调整值。图3中以398共同地说明预定yee阈值和预定误差阈值。虽然讨论了增加一个或多个目标调整量352的示例，但是本申请也可适用于减小一个或多个目标调整量，并且更一般地，将一个或多个目标调整量352为远离预定非调整值。
调整模块360可基于动力学致动器204的预定使用优先级来设置目标调整量352。预定优先级可指示首先致动第一个动力学致动器204，接着致动第二个动力学致动器204，接着致动第三个动力学致动器204等。基于预定优先级，当yee380大于预定yee阈值且缩放误差392大于预定误差阈值时，调整模块360可首先增加与第一个动力学致动器204相关联的第一个目标调整量352。调整模块360可将第一个目标调整量352例如在每个控制循环中增加预定增量，直至达到第一个动力学致动器204的致动容量。调整模块360然后可增加与第二个动力学致动器204相关联的第二个目标调整量352。调整模块360可将第二个目标调整量352例如在每个控制循环中增加预定增量，直至达到第二个动力学致动器204的致动容量。调整模块360然后可增加与第三个动力学致动器204相关联的第三个目标调整量352。调整模块360可将第三个目标调整量352例如在每个控制循环中增加预定增量，直至达到第三个动力学致动器204的致动容量。以399共同地说明动力学致动器204的致动容量。
当yee380小于预定yee阈值和/或缩放误差392小于预定误差阈值时，调整模块360可以与预定优先级相反的顺序将目标调整量352朝预定非调整值减小。例如，调整模块360可首先以预定优先级减小与最后一个动力学致动器204相关联的最后一个目标调整量352。调整模块360可将最后一个目标调整量352例如在每个控制循环中减小预定减小量，直至最后一个目标调整量352达到预定非调整值。调整模块360然后可减小与第二个至最后一个动力学致动器204相关联的第二个至最后一个目标调整量352。调整模块360可将第二个至最后一个目标调整量352例如在每个控制循环中减小预定减小量，直至最后第二个至一个目标调整量352达到预定非调整值，以此类推。虽然讨论了减小一个或多个目标调整量352的示例，但是本申请也可适用于增加一个或多个目标调整量，并且更一般地，将一个或多个目标调整量352朝预定非调整值调整。
阈值模块400基于驾驶员的分类324来确定预定yee阈值和预定误差阈值。仅作为示例，当分类324指示驾驶员的技能水平为初学时，阈值模块400可将预定yee阈值和预定误差阈值分别设置为第一预定yee阈值和第一预定误差阈值。当分类324指示驾驶员的技能水平为熟练时，阈值模块400可将预定yee阈值和预定误差阈值分别设置为第二预定yee阈值和第二预定误差阈值。当分类324指示驾驶员的技能水平为专业时，阈值模块400可将预定yee阈值和预定误差阈值分别设置为第三预定yee阈值和第三预定误差阈值。
第三预定yee阈值和第三预定误差阈值可分别小于第二预定yee阈值和第二预定误差阈值。第二预定yee阈值和第二预定误差阈值可分别小于第一预定yee阈值和第一预定误差阈值。当驾驶员的技能水平变得更熟练时，这可允许基于目标调整量352更早地调整动力学致动器204。虽然提供了基于优先级顺序的示例，但是可针对每个控制循环调整多个动力学致动器204，且调整模块360可以其它方式命令调整动力学致动器204。
阈值模块400可另外或替代地基于处理类型来确定预定yee阈值和预定误差阈值。例如，可为每个不同的可能技能水平和处理类型提供一组预定yee阈值和预定误差阈值，目阈值模块400可基于技能水平和处理类型来选择一个组预定yee阈值和预定误差阈值。虽然本文描述了使用横摆率的示例，但是可使用横摆角来代替横摆率。
图7是描绘了选择性地调整和控制车辆的动力学致动器204的示例性方法的流程图。控制可开始于704，其中闭环模块356确定轨道信号308是否处于第一状态。如果704为真，那么控制可继续进行至708。如果704为假，那么致动器控制模块348可基于基本目标344控制动力学致动器204的致动，且控制可结束。调整模块360可将目标调整量352设置为预定非调整值来实现这一点。
在708处，基于驾驶员的分类324，目标横摆误差模块384可确定目标横摆误差382，且阈值模块400可确定预定yee阈值和预定误差阈值。标量模块396可在708处基于车速312来确定标量值394。
目标横摆模块362在712处确定目标横摆率364。目标横摆模块362基于横向加速度316、纵向加速度332、swa328、app366和/或车速312来确定目标横摆率364。第一误差模块368在716处基于目标横摆率364与当前横摆率372之间的差来确定横摆率误差370。
在720处，平均模块374通过对预定数量的横摆率误差(包括在716处确定的横摆率误差370和来自最终预定数量-1的控制循环的预定数量-1的横摆率误差370)进行平均来确定平均横摆率误差376。第二误差模块378在724处基于目标横摆误差382与平均横摆率误差376之间的差值来确定yee380。
积分器模块386可确定在728处确定的yee380与来自上一个控制循环的yee380的上一个值之间的差值的数学积分。积分器模块386可将结果与来自上一个控制循环的累计误差388的上一个值相加，以确定/更新当前控制循环的累计误差388。
在732处，缩放模块390可基于累计误差388和标量值394设置缩放误差392。例如，缩放模块390可将缩放误差392设置为基于或等于累计误差388乘以标量值394。
在736处，调整模块360可确定yee380和缩放误差392是否分别大于预定yee阈值和预定误差阈值。如果两者在736处均为真，那么控制可继续进行至740。如果一个或多个条件在736处为假，那么控制可转移至748，这在下面进一步讨论。
在740处，调整模块360可确定动力学致动器204中要调整的一个或多个动力学致动器。例如，调整模块360可选择动力学致动器204中具有预定优先级中的最高优先级且当前不处于其致动容量的一个动力学致动器。在744处，调整模块360可将动力学致动器204中的选定动力学致动器的目标调整量352调整为远离预定非调整值(例如，递增)，且控制继续进行至756，这将在下面进一步讨论。在748处，调整模块360可确定动力学致动器204中要调整的一个或多个动力学致动器。例如，调整模块360可选择动力学致动器204中具有预定优先级中的最低优先级、具有一个相关联的目标调整量352且当前不处于其致动容量的一个动力学致动器。在752处，调整模块360可将动力学致动器204中的选定动力学致动器的目标调整量352朝预定非调整值调整(例如，递减)，且控制继续进行至756。
在756处，致动器控制模块分别基于基本目标344和目标调整量352来确定动力学致动器204的最终目标。例如，致动器控制模块348可将基本目标344与相应的目标调整量352相加或相乘。致动器控制模块348在760处基于相应的最终目标控制动力学致动器204的致动，且控制可结束。虽然图7的示例被示为结束，但是图7可为一个控制循环的说明，且控制可在每个预定周期中开始控制循环。图7与图6并行执行。
以上描述的本质仅仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可通过各种形式来实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当局限于此，因为当研究图式、说明书和以下权利要求书之后将明白其它修改。应当理解的是，方法内的一个或多个步骤可不同顺序(或同时)执行且不更改本公开的原理。另外，虽然每个实施例在上文被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的任何一个或多个这样的特征均可在任何其它实施例的特征中和/或结合任何其它实施例的特征来实施，即便该组合没有明确描述。换言之，所描述实施例并不相互排斥，且一个或多个实施例彼此的置换保留在本公开的范围内。
元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系是使用各种术语来描述，该术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧靠”、“在......顶部上”、“在......上方”、“在......下方”和“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可为其中第一元件与第二元件之间不存在其它介入元件的直接关系，但是也可为其中第一元件与第二元件之间(空间上或功能上)存在一个或多个介入元件的间接关系。如本文所使用，短语a、b和c中的至少一个应被理解为意味着使用非排他性逻辑or的逻辑(aorborc)，且不应被理解为意味着“至少一个a、至少一个b和至少一个c”。
在图式中，如由箭头部指示的箭头的方向总体上表明对图示感兴趣的信息(诸如数据或指令)流。例如，当元件a和元件b交换多种信息但从元件a传输至元件b的信息与图示有关时，箭头可从元件a指向元件b。此单向箭头并未暗示没有其它信息从元件b传输至元件a。另外，对于从元件a发送至元件b的信息，元件b可向元件a发送对信息的请求或信息的接收确认。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”来代替。术语“模块”可指代以下项或是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(asic)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(fpga)；执行代码的处理器电路(共享、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其它合适的硬件部件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。
该模块可包括一个或多个接口电路。在某些示例中，接口电路可包括连接至局域网(lan)、因特网、广域网(wan)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能性可分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许负载平衡。在进一步示例中，服务器(又称为远程或云服务器)模块可完成代表客户端模块的某些功能性。
如上文所使用的术语代码可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、功能、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器电路。术语成组处理器电路涵盖结合另外的处理器电路来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖离散裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器单元的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器电路。术语成组存储器电路涵盖结合另外的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器电路。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质并不涵盖(诸如在载波上)传播通过介质的暂时性电或电磁信号；术语计算机可读介质可因此被视为有形且非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制示例是非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动)和光学存储介质(诸如cd、dvd或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可部分或完全由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能框、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可通过本领域技术人员或编程者的常规作业而转译为计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(bios)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。
计算机程序可包括：(i)待剖析的描述性文本，诸如html(超文本标记语言)或xml(可扩展标记语言)、(ii)汇编代码、(iii)由编译器从源代码产生的目标代码、(iv)由解译器执行的源代码、(v)由即时编译器编译并执行的源代码，等。仅作为示例，源代码可使用来自包括以下项的语言的语法写入：c、c++、c#、objectivec、haskell、go、sql、r、lisp、
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