JP2004210269A - 車両統合シャーシ制御システムのための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも1つの車両サブシステムを有する車両の統合シャーシ制御システムは、少なくとも1つの車両パラメータを感知する少なくとも1つのセンサ130〜150と、少なくとも1つの車両サブシステムを調整する少なくとも1つの車両制御システム100と、少なくとも1つのドライビング・モードを選択するドライビング・モード・スイッチ190と、少なくとも1つのセンサ及びドライビング・モードに応答するコントローラ200とを備える。コントローラ200は、少なくとも1つのドライビング・モードに従って少なくとも1つの車両制御システムを制御するようになされている。
【選択図】 図1
Description
図1は車両10の概略図であり、車両10は、シャーシ20、シャーシ20上に配置した車体、シャーシ20に回転可能に連結された1組の車輪(W)40、車輪40を操作するためのステアリング機構50、コマンドにより車輪40を減速するように構成された制動機構(B)60、車輪40とシャーシ20との間に配置されて車輪40の振動を減衰するサスペンション機構(S)70、及び、統合シャーシ制御システム(ICCS)100を有する。
コントローラ200は、マイクロプロセッサをベースにした制御システムであって、ステアリング機構50、制動機構60及びサスペンション機構70等のシャーシ・サブシステムからなる統合したセットを能動的に制御するようにされている。コントローラ200は、典型的には、マイクロプロセッサ、ROM及びRAM等のメモリ205、並びに、様々な入力信号を受信すると共に様々なアクチュエータ及び制御システムに対して様々なコントロール・コマンドを出力する公知の形式の適切な入力及び出力回路を含む。
ヨーレート・センサ110で車両の実際のヨーレートを感知するステップ310、
車輪速度センサ120で車輪の速度を感知するステップ320、
横方向加速度センサ130で車両の横加速度を感知するステップ330、
縦方向加速度センサ140で車両の縦方向加速度を感知するステップ340、
舵角センサ150で車両の舵角を感知するステップ350、
ドライビング・モード・スイッチ190からの信号を受信してドライビング・モード要求を受信するステップ360、
センサ110、120、130、140、150からセンサ信号を受信するステップ370、
安定性フラグ設定を決定するステップ375、
センサ信号についてドライビング・モード要求を分析するステップ380、
ステアリング機構制御信号(コマンド)を計算するステップ390、
制動機構制御信号(コマンド)を計算するステップ400、
サスペンション機構制御信号(コマンド)を計算するステップ410、
制御信号(コマンド)をそれぞれの機構制御システム(例えば、ステアリング、制動及びサスペンション機構の制御システム)へ伝達して、それぞれのシャーシ・サブシステム(例えば、ステアリング、制動及びサスペンションのサブシステム)を作動可能に調整制御するステップ420、及び、
それぞれの機構制御システムを作動させてドライビング・モード要求及びセンサ信号に応答してそれぞれのシャーシ・サブシステムを調整制御するステップ430
を含む。コントローラ200は“Tsamp”のサンプル間隔でセンサ入力を受信するが、これについては後述する。
センサ信号についてドライビング・モード要求を分析するために、ここで使用する用語は下記のとおりである。
Mode_req=実際のモードではなく、ドライビング・モード要求を入れるレジスタ、
|Lat_Accel|=車両の横方向加速度(g力)の絶対値を入れるレジスタ、
|Long_Accel|=車両の縦向加速度(g力)の絶対値を入れるレジスタ、
Yaw_r=実際のヨーレート(毎秒度、度/秒)を入れるレジスタ、
Yaw_command=ドライバー入力(度/秒)(図3参照)に基づくヨーレート・コマンドを入れるレジスタ、
Yaw_err=車両ヨーレート誤差(度/秒)を入れるレジスタ、
Yaw_thr=車両ヨーレート閾値(度/秒)を入れるレジスタ、
Lat_th=横方向加速度閾値(g力)、例えば0.6g、を入れるレジスタ、
Long_th=縦方向加速度閾値(g力)、例えば0.2g、を入れるレジスタ、
Tsamp=制御サンプリング間隔、例えば、10ミリ秒、を入れるレジスタ、
Timer(t)=ドライビング・モード変更要求があってからの累積時間を入れるレジスタ、
Tconfirm=「ノーマル」ドライビング要求に対する安定状態の存在を確認するための追加の閾値時間、例えば0.5秒、を入れるレジスタ、
Timer_1(t)=|Yaw_err|がYaw_thrを上回った累積時間を入れるレジスタ、
Timer_2(t)=|Yaw_err|がYaw_thrを下回った累積時間を入れるレジスタ、
Time_1=Timer_1(t)及び安定性フラグの第1の閾値時間、例えば100ミリ秒、を入れるレジスタ、
Time_2=Timer_2(t)及び安定性フラグの第2の閾値時間、例えば250ミリ秒、を入れるレジスタ、
Flag(t)=時間の関数として安定性フラグを入れるレジスタ(安定であればオフに設定され、不安定であればオンに設定される)、
||は絶対値演算子を示す。
車両10のICCS100を付勢すると、制御論理がブロック510及び610に従ってICCS100を初期化し、これにより、ドライビング・モードModeがノーマルに設定され、タイマーTimer(t)、Timer_1(t)及びTimer_2(t)がゼロへリセットされ、安定性フラグFlag(t)がオフに設定される。コントローラ200のマイクロプロセッサは、上で説明した如く、センサのサンプリングを制御サンプリング間隔Tsampで行い、最後のセンサ入力をメモリに保持する。コントローラ200は、また、プロセス500と上述の式(1)〜式(8)に従って、サンプリング間隔Tsampで安定性フラグFlag(t)の値を計算する。|Yaw_err|(ヨーレート誤差の絶対値)がYaw_thr(ヨーレート閾値)を上回ると、Timer_1(t)がスタートして、その値がTime_1と比較される。|Yaw_err|がYaw_thrを下回ると、Timer_2(t)がスタートして、その値がTime_2と比較される。モード変更要求が受信されると、Timer(t)がスタートして、その値がTconfirmと比較される。システムが不安定になると、即ち、ドライビング・モードの変更が望ましくないことを意味すると、上記した如く、Flag(t)がオンに設定される(Flag(t)をオンに設定することは、ドライビング・モードの変更が望ましくないことを示すだけである)。システムが安定しており、ドライビング・モードの変更を実施してもよいならば、上記のように、Flag(t)がオフに設定される。Timer(t)が図5のブロック680、700、740に従ってゼロにリセットされる。
Claims (21)
- 少なくとも1つの車両サブシステムを有する車両のための統合シャーシ制御システムにおいて、
少なくとも1つの車両パラメータを感知する少なくとも1つのセンサと、
前記少なくとも1つの車両サブシステムを調節する少なくとも1つの車両制御システムと、
少なくとも1つのドライビング・モードを選択するドライビング・モード・スイッチと、
前記少なくとも1つのセンサ及び前記ドライビング・モードに応答するコントローラであって、前記少なくとも1つのドライビング・モードに従って前記少なくとも1つの車両制御システムを制御するコントローラと、
を具備する統合シャーシ制御システム。 - 請求項1の統合シャーシ制御システムであって、前記少なくとも1つのセンサが、
車両のヨーレートを感知するヨーレート・センサと、
車両の速度を感知する少なくとも1つの速度センサと、
車両の横方向加速度を感知する横方向加速度センサと、
車両の縦方向加速度を感知する縦方向加速度センサと、
車両の舵角を感知する舵角センサと、
を備え、
これらセンサからの信号が前記コントローラに受信される統合シャーシ制御システム。 - 請求項2の統合シャーシ制御システムであって、前記ドライビング・モード・スイッチが、作動されるとユーザーの要求信号を生成して、該ユーザー要求信号が前記コントローラで受信される統合シャーシ制御システム。
- 請求項3の統合シャーシ制御システムであって、前記少なくとも1つの制御システムが、
ステアリング機構を調節するステアリング機構制御システムと、
制動機構を調節する制動機構制御システムと、
サスペンション機構を調節するサスペンション機構制御システムと、
を備えている統合シャーシ制御システム。 - 請求項1の統合シャーシ制御システムであって、前記ドライビング・モード・スイッチが、前記コントローラに信号を送って第1のドライビング・モードと第2のドライビング・モードとの間で前記少なくとも1つの車両サブシステムを調節する少なくとも2つの位置を備える統合シャーシ制御システム。
- 請求項5の統合シャーシ制御システムであって、前記コントローラが、更に、オフ及びオンに設定可能であって、前記第1のドライビング・モードと前記第2のドライビング・モードとの間で切り換えを行う安定条件を示す安定性フラグ・レジスタを備える統合シャーシ制御システム。
- 請求項5の統合シャーシ制御システムであって、前記少なくとも2つの位置がノーマル位置とスポーティ位置とを備える統合シャーシ制御システム。
- 請求項7の統合シャーシ制御システムであって、前記ノーマル位置が前記コントローラの初期化に応答するデフォルト位置である統合シャーシ制御システム。
- 請求項6の統合シャーシ制御システムであって、前記コントローラが、更に、
第1の値を記憶する第1のレジスタと、
第2の値を記憶する第2のレジスタとを備え、
前記安定性フラグ・レジスタが、第1の長さの時間に対して前記第1の値が前記第2の値より小さいことに応答してオフに設定される統合シャーシ制御システム。 - 請求項6の統合シャーシ制御システムであって、前記コントローラが、更に、
第1の値を記憶する第1のレジスタと、
第2の値を記憶する第2のレジスタとを備え、
前記安定性フラグ・レジスタが、前記第1の長さの時間に対して前記第1の値が前記第2の値より大きいことに応答してオンに設定される統合シャーシ制御システム。 - 請求項1の統合シャーシ制御システムであって、前記コントローラが、更に、前記コントローラに対して、前記少なくとも1つのセンサから及び前記ドライビング・モード・スイッチから特定のサンプリング・レートで信号を受信するように指示すると共に、前記コントローラに、前記信号に応答して前記少なくとも1つの車両サブシステムを制御するように指示する実行可能な命令を有するメモリを備える統合シャーシ制御システム。
- 車両の統合シャーシ・システムを能動的に制御する方法において、
少なくとも1つの車両パラメータを感知するステップと、
前記少なくとも1つの車両パラメータを表す少なくとも1つの車両パラメータ信号を受信するステップと、
ドライビング・モード要求を表すドライビング・モード信号を受信するステップと、
前記少なくとも1つの車両パラメータ信号及び少なくとも1つのプログラム・パラメータに応答して安定性フラグ設定を決定するステップと、
前記少なくとも1つの車両パラメータ信号及び前記安定性フラグ設定に関して前記ドライビング・モード信号を分析するステップと、
少なくとも1つの制御コマンドを決定するステップと、
前記少なくとも1つの制御コマンドを少なくとも1つの車両制御システムへ伝達するステップと、
前記少なくとも1つの車両制御システムを作動させて、前記少なくとも1つの車両パラメータ信号、前記ドライビング・モード信号及び前記安定フラグ設定に応答して前記少なくとも1つの車両サブシステムを調節するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項12の制御方法であって、前記少なくとも2つの車両パラメータを感知するステップが、更に、
車両のヨーレートを感知するステップと、
車両速度を感知するステップと、
車両の横方向加速度を感知するステップと、
車両の縦方向の加速度を感知するステップと、
車両の舵角を感知するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項12の制御方法であって、前記少なくとも1つの制御コマンドを決定するステップが、更に、
ステアリング機構制御コマンドを決定するステップと、
制動機構制御コマンドを決定するステップと、
サスペンション機構制御コマンドを決定するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項12の制御方法であって、前記安定化フラグを決定するステップが、更に、前記安定化フラグを、安定した車両条件が存在することに応答してオフに設定し、不安定な車両条件の存在に応答してオンに設定するステップを備える制御方法。
- 請求項15の制御方法であって、前記安定化フラグを設定するステップが、更に、
第1の値を計算するステップと、
第2の値を計算するステップと、
前記第1の値を前記第2の値と比較するステップと、
第2の長さの時間に対して前記第1の値が前記第2の値より大きいことに応答して前記安定化フラグをオンに設定するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項16の制御方法であって、更に、
前記第1の値が前記第2の値より大きいことに応答して第1のタイマーを始動させるステップと、
電源を入れる条件に応答して前記第1のタイマーを初期化するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項15の制御方法であって、前記安定化フラグを設定するステップが、更に、
第1の値を計算するステップと、
第2の値を計算するステップと、
前記第1の値を前記第2の値と比較するステップと、
第1の長さの時間に対して前記第1の値が前記第2の値より小さいことに応答して前記安定化フラグをオフに設定するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項18の制御方法であって、更に、
前記第1の値が前記第2の値より小さいことに応答して第2のタイマーを始動させるステップと、
電源を入れる条件に応答して前記第2のタイマーを初期化するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項12の制御方法であって、更に、
前記ドライビング・モード信号の受信に応答して第3のタイマーを始動させるステップと、
電源を入れる条件に応答して前記第3のタイマーを初期化するステップと、
を備える制御方法。 - 請求項12の制御方法であって、更に、
電源を入れる条件に応答して、ドライビング・モード要求をデフォルト値へ初期化し、前記安定化フラグをオフに初期化するステップ備える制御方法。
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