JP2011521824A

JP2011521824A - ４輪駆動車両の制御システムおよび制御方法

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Publication number: JP2011521824A
Application number: JP2011510024A
Authority: JP
Inventors: ザヴィエルクレイ，; マルコマルシリア，; フランソワフォッサール，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2011-07-28
Also published as: CN102089195A; FR2931426A1; WO2009150346A1; FR2931426B1; CN102089195B; EP2285637A1; US8600596B2; US20110130909A1; EP2285637B1

Abstract

各車軸に少なくとも１つのパワートレインを備える４輪駆動ハイブリッド車両において、第１のパワートレイン（１）が少なくとも１つの熱機関を含み、第２のパワートレイン（２）が少なくとも１つの電気機械を含む。制御システムは、摩擦ブレーキシステムと、１つのパワートレインの少なくとも１つの電気機械であって抵抗トルクを与えることができる電気機械との間でブレーキ要求を振り分ける配分手段（９）、センサからの信号に応じてブレーキシステムとパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段（１０）、ならびにパワートレインの制御手段（８）を含み、該配分手段（９）、該トルク設定値変調手段（１０）およびパワートレインの該制御手段（８）が動的に相互に作用することができ、それによって車両の安定に有利となるようにパワートレインおよび摩擦ブレーキシステムに対してトルク命令を送出する。

Description

本発明は、自動車両の制御システムの分野、より詳細にはハイブリッド自動車両のパワートレインおよびブレーキ装置の制御システムに関する。

その推進力を得るために電気機械を組み込んだ車両は、そうして獲得した静粛性と燃料節減によってますます評価を高めている。

しかし、その各々の電気機械の間またはその他の推進機器との間の調整には高度な制御エレクトロニクスが要求される。他方、ブレーキ機能は、それら電気機械の発電機としての動作によってその一部を果たすことが可能であることから、ブレーキ面もあわせて制御することが重要である。

そのため、自動車両の推進機能とブレーキ機能への電気機械の組み込みを管理することができる制御システムに対するニーズが存在する。

本発明は、４輪駆動車両の電気機械の制御システムおよび制御方法を目的とする。

本発明は、また、４輪駆動車両の電気機械がブレーキシステムとして利用されるときのその制御システムおよび制御方法も目的とする。

本発明の一態様によれば、第１のパワートレインが少なくとも１つの熱機関を含み、第２のパワートレインが少なくとも１つの電気機械を含む少なくとも１つのパワートレインを各車軸に備え、駆動輪ごとの摩擦ブレーキシステムおよびセンサをさらに備える４輪駆動ハイブリッド推進式自動車両の制御システムを定義する。

制御システムは、摩擦ブレーキシステムと、１つのパワートレインの少なくとも１つの電気機械であって、抵抗トルクを与えることができる電気機械との間でブレーキ要求を振り分ける配分手段、
センサからの信号に応じてブレーキシステムとパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段、ならびに
パワートレイン制御手段を備え、
ブレーキ配分手段、トルク設定値変調手段およびパワートレイン制御手段は動的に相互に作用することができ、それによって車両の安定に有利となるようにパワートレインおよび摩擦ブレーキシステムに対してトルク命令を送出する。

制御システムは、運転支援手段を装備した車両に適用することができる。安定判断手段は、運転支援手段からの信号を協調的かつ階層的に考慮に入れることができるブレーキ調整装置を含むことができる。

パワートレイン制御手段は、そのほか、運転支援手段、センサおよび車両安定判断手段からの信号を協調的かつ階層的に考慮に入れることができる駆動トルク調整装置を含むことができる。

第１のパワートレインは前車軸に接続することができ、第２のパワートレインは後車軸に接続することができ、その際、トルク設定値変調手段は、後車軸の回生ブレーキを制限して該後車軸のグリップに有利となるようにすることができる。

車両安定判断手段は、偶力を発生することなく、それ以降の外力に対する応答時間を短縮する外力を摩擦ブレーキシステムに対して加えることができる制御手段を含むことができる。

本発明のもう１つの態様によれば、第１のパワートレインが少なくとも１つの熱機関を含み、第２のパワートレインが少なくとも１つの電気機械を含む少なくとも１つのパワートレインを各車軸に備えた４輪駆動ハイブリッド推進式自動車両の制御方法を定義する。この制御方法は、
車両の推定速度、ブレーキペダルの踏み込みおよび操舵輪の回転角に応じて、運転者によるブレーキ要求を摩擦ブレーキとパワートレインの電気機械による回生ブレーキとの間で配分するステップと、
静的状態および動的状態の前後車軸について、パワートレインの電気機械による回生ブレーキトルクの範囲を決定するステップと、
車両の安定に応じて各々の摩擦ブレーキ装置のブレーキトルクを決定するステップと、
前のステップで決定した回生ブレーキトルクの範囲内で、静的状態の前車軸、静的状態の後車軸、動的状態の前車軸および動的状態の前車軸について、回生ブレーキトルクを決定するステップであって、ブレーキトルクが各々の摩擦ブレーキ装置の摩擦ブレーキトルクに応じて決定されるステップとを含む。

また、この制御方法は、運転支援手段を装備した車両に適用することができる。これにより、運転支援手段からもたらされるブレーキトルク設定値の考慮の仕方を階層化して、車両の安定に有利なブレーキ設定値を決定することができる。

後車軸に対する回生ブレーキは車両の安定に有利となるように制限することができる。

また、摩擦ブレーキトルクの最小設定値を決定することにより、摩擦ブレーキの顕著な利用が必要となるブレーキ要求の場合のブレーキ装置の反応速度を速くすることができる。

運転者および運転支援手段によるトルク要求に応じて、パワートレインによって与えられるトルク範囲を決定することができる。

その他の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、もっぱら非限定的な例としてのみ示す以下の説明を読むことで明らかとなるであろう。

制御システムを備えた車両に含まれる主な要素を示した図である。制御システムに含まれる主な要素を示した図である。駆動トルク調整装置に含まれる主な要素を示した図である。ブレーキ調整装置に含まれる主な要素を示した図である。ブレーキ調整装置に含まれる主な要素を示した図である。

図１に、制御システムの主な機器を含む自動車両（ＶＥＨと呼ぶ）を示す。車両ＶＥＨは、軸２１を介して左右前輪３ａ、３ｂと接続される前部パワートレイン１と、軸２２を介して左右後輪４ａ、４ｂに接続される後部パワートレイン２とを有する。車輪３ａはブレーキ装置５ａを備え、同様に、車輪３ｂは装置５ｂを、車輪４ａは装置６ａを、車輪４ｂは装置６ｂをそれぞれ備える。

符号ＵＣＥで識別する電子制御ユニットは、線路１２、１３、１４および１５を通してブレーキ装置５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂを制御する。電子制御ユニットＵＣＥは、さらに、リンク１９および２０を通してそれぞれ前部パワートレイン１および後部パワートレイン２も制御する。

電子制御ユニットＵＣＥは、線路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅおよび７ｆによってセンサ７と接続される。電子制御ユニットＵＣＥは、パワートレイン制御手段８、ブレーキ要求配分手段９、トルク設定値変調手段１０およびブレーキ装置制御システム１１を有する。パワートレイン制御手段８は、その出力端が線路１９によって前部パワートレイン１に、線路２０によって後部パワートレイン２に接続される。ブレーキ装置制御システム１１は、線路１２により、さらに線路１３、１４および１５により、ブレーキ装置５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂに接続される。

ブレーキ要求配分手段９と、ブレーキシステムおよびパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段１０とは、線路１８ａ、１８ｂおよび１８ｃによって互いに接続される。ブレーキ要求配分手段９は、線路１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈおよび１７ｉによってパワートレイン制御手段８に接続される。ブレーキシステムおよびパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段１０は、線路１６ａ、１６ｂおよび１６ｃによってパワートレイン制御手段８に接続される。ブレーキシステムおよびパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段１０は、線路２３によってブレーキ装置制御システム１１に接続される。

図２には、制御システムに含まれる様々な手段、とりわけ、パワートレイン制御手段８、ブレーキ要求配分手段９およびトルク設定値変調手段１０を示す。

ブレーキ要求配分手段９は以下の機器構成を有する。

ブレーキペダル解釈手段３０は、変調手段１０に含まれる基準速度計算手段３９に線路１８ａによって接続される。解釈手段３０は、さらにその入力端が線路７ａの分岐７ｂによってセンサ７にも接続され、線路１７ｂによってパワートレインの制御手段８にも接続される。

解釈手段３０は、その出力端が線路５７によって補償手段３１に接続され、さらに線路５９によって車両加速度計算手段３２ａに接続される。

車両加速度計算手段３２ａは、線路１８ａの分岐５６によって変調手段１０に含まれる基準速度計算手段３９に接続される。加速度計算手段３２ａは、さらにその入力端が線路１７ｄによってパワートレイン制御手段８のアクセルペダル解釈手段２４にも接続される。加速度計算手段３２ａは、その出力端が線路６０によって補償手段３１ｂに接続される。

補償手段３１ｂは線路６１によって前後車軸間回生ブレーキ配分決定手段３５に結合され、さらに線路６１の分岐６２によって摩擦ブレーキ補償手段３７に結合される。

補償手段３１ａは、その入力端の１つで分岐７ｃによってセンサ７に結合される。補償手段３１ａは、その出力端が線路５８の分岐５８ａによって最大回生ブレーキ決定手段３４と結合され、線路５８によって予制動設定値決定手段３８と結合される。

最大回生ブレーキ決定手段３４は、その出力端の１つで、パワートレイン制御手段８のパワートレイン設定値最適化手段２７に線路１７ｅによって接続される。最大回生ブレーキ決定手段３４は、さらにその出力端が線路１７ｅの分岐６３によって前後車軸間回生ブレーキ配分決定手段３５にも接続される。

状況解釈手段３６は、その入力端が線路７ｄによってセンサ７に接続される。解釈手段３６は、その出力端が線路６４によって前後車軸間回生ブレーキ配分決定手段３５に接続される。解釈手段３６は、さらにその出力端が線路１８ｂによって変調手段１０に含まれる基準速度計算手段３９にも接続される。

予制動設定値決定手段３８は、その出力端が線路６６によって摩擦ブレーキ補償手段３７に接続される。

前後車軸間回生ブレーキ配分決定手段３５は、その出力端が線路６５によって摩擦ブレーキ補償手段３７に接続され、線路１７ｆによって制御手段８のパワートレイン設定値最適化手段２７に接続され、さらに線路１７ｈによって駆動トルク調整装置２９に接続される。

摩擦ブレーキ補償手段３７は、その入力端の１つで、パワートレインの制御手段８に含まれるパワートレイン設定値動的補償手段２８に線路１７ｉによって接続される。補償手段３７は、その出力端が線路１８ｃによって変調手段１０の切替スイッチ４８に接続される。

ブレーキシステムおよびパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段１０は以下の主要機器構成を有する。

基準速度計算手段３９は、その入力端が線路７ｅによってセンサ７に結合され、線路１８ｂによって状況解釈手段３６に結合される。計算手段３９は、その出力端が線路１８ａによって解釈手段３０に接続され、線路８１によって状況判断手段４０に接続され、線路６７ａによって電子安定化制御装置（英略語ではＥＳＰ）に接続され、線路６７ｂによってＡＢＳ装置４２に接続され、線路６７ｃによってトラクションコントロール装置４４に接続され、線路６７ｄによって後車軸回生ブレーキ禁止装置に接続され、線路６７ｅによって基準速度維持装置４６に接続される。

状況判断手段４０は、その入力端が線路７ｆによってセンサ７に接続される。状況判断手段４０は、その出力端が線路８２によって切替スイッチ４８に接続され、線路６８ａによって電子安定化制御装置４１に接続され、線路６８ｂによってＡＢＳ装置４２に接続され、線路６８ｃによってＲＨＦ装置４３に接続され、線路６８ｄによってトラクションコントロール装置４４に接続され、線路６８ｅによって後車軸回生ブレーキ禁止装置４５に接続され、線路６８ｆによって基準速度維持装置４６に接続される。

ブレーキ調整装置は、その入力端で、線路７４および１０４によってＥＳＰ装置４１に接続され、線路７５および１０３によってＡＢＳ装置４２に接続され、線路７６によってＲＨＦ装置４３に接続され、線路７７ａ、７７ｂおよび１０５によってトラクションコントロール装置４４に接続され、線路７８によって後車軸回生ブレーキ禁止装置４５に接続され、線路７９によって基準速度維持装置４６に接続される。

ブレーキ調整装置４７は、その出力端で、線路８０によって切替スイッチ４８に接続され、線路１６ａおよび１６ｃによって駆動トルク調整装置２９に接続される。

切替スイッチ４８は、その出力端が線路２３を通してブレーキ装置制御システム１１に接続される。

パワートレインの制御手段８は以下の主要機器構成を有する。

アクセルペダル解釈手段２４は、その入力端の１つで線路７ａによってセンサ７に接続される。解釈手段２４は、その出力端の１つで線路５０によって車両加速度計算手段３２ｂに接続される。

車両加速度計算手段３２ｂは、その入力端が線路５９の分岐１７ｃによってブレーキペダル解釈手段３０に接続される。車両加速度計算手段３２ｂは、その出力端が線路５１によって補償手段３１ｃに接続される。

補償手段３１ｃは、その出力端が、線路５２によってパワートレイン設定値最適化手段２７に接続され、線路５２の分岐５３によってパワートレイン設定値動的補償手段２８に接続される。

パワートレイン設定値最適化手段２７は、少なくともその入力端の１つで線路１７ｅによって最大回生ブレーキ決定手段３４に接続される。補償手段２７は、その出力端が線路５４によってパワートレイン設定値動的補償手段２８に接続される。

パワートレイン設定値動的補償手段２８は、少なくともその入力端の１つで、線路５２の分岐５３によって補償手段３１ｃに接続される。パワートレイン設定値動的補償手段２８は、少なくともその出力端の１つで、線路５５によって駆動トルク調整手段２９に接続され、線路１７ｉによって摩擦ブレーキ補償手段３７接続される。

駆動トルク調整装置２９は、少なくともその入力端の１つで、線路１７ｈによって前後車軸間回生ブレーキ配分決定手段３５に結合され、線路１６ｃによってブレーキ調整装置４７に結合される。駆動トルク調整装置２９は、その出力端が、線路１９および２０によって前部パワートレイン１および後部パワートレイン２に接続される。

センサ７は、ブレーキペダル位置ＸＢＰ＿ｓｅｎｓまたはマスターシリンダ圧力Ｐ＿ＭＣ＿ｓｅｎｓに関する情報を解釈手段３０に供給する。解釈手段３０は、さらに、線路１８ａによって車両の長手方向速度の推定値ＶＶＨ＿ｘ＿ｅｓｔと、加速度ゼロのときにパワートレインの機械的抵抗によってもたらされる最小減速度ＧＰＴ＿ｍｉｎ（機関ブレーキとも呼ばれるもの）とを受け取る。

それにより、解釈手段３０は、ブレーキペダルの踏み込みによる減速度ＧＢＰ＿ｓｐと、ブレーキペダルの踏み込みによる減速度の時間に関する導関数ｄＧＢＰ＿ｓｐとを決定する。変数ＧＢＰ＿ｓｐおよびｄＧＢＰ＿ｓｐは線路５７によって送出され、変数ＧＢＰ＿ｓｐは線路５９によって送出される。

車両加速度計算手段３２ａは、車両の長手方向速度の推定値ＶＶＨ＿ｘ＿ｅｓｔを分岐５６によって受け、パワートレインによってもたらされる加速度ＧＰＴ＿ｓｐを受け取る。それにより、車両加速度計算手段３２ａは、運転者の要求に応じて車両加速度設定値ＧＷＨ＿ｓｐを決定する。

すると、補償手段３１ｂが車両加速度設定値ＧＷＨ＿ｓｐを受け、以下の関係式に当てはめて車両全トルク設定値ＴＷＨ＿ｓｐを決定する。
ＴＷＨ＿ｓｐ＝Ｍ・Ｒ・ＧＷＨ＿ｓｐ
ただし、Ｍは車両の推定重量であり、
Ｒは車輪の推定半径である。

それと並行して、補償手段３１は変数ＧＢＰ＿ｓｐとｄＧＢＰ＿ｓｐを入力端に受け取る。補償手段３１ａは、それにより、ブレーキペダル踏み込みによるトルクＴＢＰ＿ｓｐおよびブレーキペダル踏み込みによるトルクの導関数ｄＴＢＰ＿ｓｐを決定する。
ＴＢＰ＿ｓｐ＝ＭＲＧＢＰ＿ｓｐ
ｄＴＢＰ＿ｓｐ＝Ｍ・Ｒ・ｄＧＢＰ＿ｓｐ

最大回生ブレーキ決定手段３４は、その入力端にブレーキペダル踏み込みによるトルクＴＢＰ＿ｓｐおよびブレーキペダル踏み込みによるトルクの導関数ｄＴＢＰ＿ｓｐを受け取る。最大回生ブレーキ決定手段３４は、それにより、摩擦ブレーキ以外のブレーキの最小トルクＴＮＢＰ＿ｍｉｎを決定する。

状況解釈手段３６はセンサ７から車輪舵角ＡＳＷ＿ｓｅｎｓを受け取る。一方、状況解釈手段３６は、後車軸回生ブレーキ使用禁止と最適化４輪駆動モード作動とを反映するいずれもトルク設定値変調手段１０からの論理信号Ｆｌａｇ＿ｉｎｔ＿ｒｅｃｕｐおよびＦｌａｇ＿４ｗｄを受け取る。

状況解釈手段３６は、それにより、駆動時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ、回生ブレーキ時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ、駆動時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ＿ｄｙｎ、回生ブレーキ時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ＿ｄｙｎを決定する。

決定手段３５は、車両全トルク設定値ＴＷＨ＿ｓｐ、摩擦ブレーキ以外のブレーキの最小トルクＴＮＢＰ＿ｍｉｎ、駆動時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ、回生ブレーキ時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ、駆動時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ＿ｄｙｎ、回生ブレーキ時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ＿ｄｙｎを受け取る。

決定手段３５は、それにより、準静的状態の後車軸最小トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ、準静的状態の後車軸最大トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ、過渡状態の後車軸最小トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｔｒａｎｓおよび過渡状態の後車軸最大トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｔｒａｎｓを決定する。

それと並行して、決定手段３８は、ブレーキペダル踏み込みによるトルクＴＢＰ＿ｓｐおよびブレーキペダル踏み込みによるトルクの導関数ｄＴＢＰ＿ｓｐを受け取り、ブレーキに直接加えるブレーキトルクΔＦＢＰ＿ｓｐを決定する。

摩擦ブレーキ補償手段３７は、車両全トルク設定値ＴＷＨ＿ｓｐ、準静的状態の後車軸最小トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ、準静的状態の後車軸最大トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ、後部パワートレイントルク設定値ＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐ、前部パワートレイントルク設定値ＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐおよびブレーキに直接加えるブレーキトルクΔＦＢＰ＿ｓｐを受け取る。

摩擦ブレーキ補償手段３７は、それにより、後部パワートレインＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐの抵抗トルクに応じて補償された左後輪ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｌ＿ｏｓｐ、後部パワートレインＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐの抵抗トルクに応じて補償された右後輪ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｒ＿ｏｓｐ、前部パワートレインＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐの抵抗トルクに応じて補償された左前輪ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｌ＿ｏｓｐ、前部パワートレインＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐの抵抗トルクに応じて補償された右前輪ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｒ＿ｏｓｐを決定する。

パワートレインの制御手段８では、アクセルペダル解釈手段２４がセンサ７からもたらされるアクセルペダルの踏み込みおよび変速段に関する情報を受け取る。解釈手段２４は、さらに、車両の長手方向速度推定値ＶＶＨ＿ｘ＿ｅｓｔを受け取る。解釈手段２４は、その出力端で、パワートレインによって生み出される加速度ＧＰＴ＿ｓｐを決定する。

車両加速度計算手段３２ｂは、パワートレインによって生み出される加速度ＧＰＴ＿ｓｐを受け取り、車両加速度設定値ＧＷＨ＿ｓｐを決定する。

手段３２ａおよび３２ｂの動作は１つの手段に合体させることができ、それを手段８および９に振り分けることができることに留意する必要がある。

補償手段３１ｃは車両加速度設定値ＧＷＨ＿ｓｐを受け取り、以下の関係式に当てはめて車両全トルク設定値ＴＷＨ＿ｓｐを決定する。
ＴＷＨ＿ｓｐ＝Ｍ・Ｒ・ＧＷＨ＿ｓｐ
ただし、Ｍは車両の推定重量であり、
Ｒは車輪の推定半径である。

ここでも、手段３１ａ、３１ｂおよび３１ｃは合体させることができ、それぞれの機能を手段８および９に振り分けることができることに留意する必要がある。

パワートレイン設定値最適化手段２７は、値ＴＷＨ＿ｓｐのほか、摩擦ブレーキ以外の最小ブレーキトルクＴＮＢＰ＿ｍｉｎ、ならびに準静的状態の後車軸最小トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ、準静的状態の後車軸最大トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ、過渡状態の後車軸最小トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｔｒａｎｓおよび過渡状態の後車軸最大トルクＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｔｒａｎｓをその入力端に受け取る。

パワートレイン設定値動的補償手段２８は、前部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐ、後部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐおよび変速段ＲＣＬ＿ｆ＿ｏｓｐをその出力端に与える。

駆動トルク調整装置２９は、ブレーキ調整装置４７から、静的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、静的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔ、動的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎ、動的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｄｙｎ、静的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、静的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔ、動的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎ、動的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｄｙｎ、および変速段ＲＣＬ＿ｆ＿ｔｇｔを受け取る。駆動トルク調整装置２９は、さらに、前部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐ、後部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐを動的補償手段２８から受け取る。調整装置２９は図３に示す機器を有する。

調整装置２９は計算手段８４と計算手段８５を有する。計算手段８４は、静的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、動的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎ、静的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、動的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎをその入力端に受け取る。計算手段は、さらに、動的補償手段２８から送られてくる前部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｏｓｐ、後部パワートレインのトルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｏｓｐを受け取る。計算手段８４は、前部および後部パワートレインに適用される最大トルク値を決定する。この２つの値は線路１１０によって計算手段８５に伝達される。

計算手段８５は、静的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔ、動的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｄｙｎ、静的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔおよび動的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｄｙｎをその入力端に受け取る。

計算手段８５は、それにより、受け取った値の中からそれぞれ最小値を決定し、それらの値を前部および後部パワートレインの目標トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｔｇｔおよびＴＰＴ＿ｒ＿ｔｇｔとしてその出力端に与える。

ブレーキシステムおよびパワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段１０は、駆動時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ、回生ブレーキ時グリップ力閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ、駆動時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｔｒａｃ＿ｄｙｎ、回生ブレーキ時グリップ力動的閾値Ｍｕ＿ｒｅｃｕｐ＿ｄｙｎを基準速度計算手段を介して受け取る。変調手段１０は、そのほか、車輪速度値をセンサ７から受け取る。変調手段１０は、その出力端では、車両の長手方向速度の推定値ＶＶＨ＿ｘ＿ｅｓｔを決定して、後車軸回生ブレーキ使用禁止と最適化４輪駆動モード作動の２つの論理信号Ｆｌａｇ＿ｉｎｔ＿ｒｅｃｕｐおよびＦｌａｇ＿４ｗｄを与える。計算手段３９は、そのほか、線路６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄおよび６７ｅによって、ＥＳＰ装置４１、ＡＢＳ装置４２、トラクションコントロール装置４４、後車軸回生ブレーキ禁止装置４５、基準速度維持装置４６に接続される。

状況判断手段４０は、基準速度計算手段３９から受け取った基準速度データおよびセンサ７から受け取った車輪速度データに基づいて車両の状態を判断する。判断手段４０は、線路６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ、６８ｅおよび６８ｆによって、ＥＳＰ装置４１、ＡＢＳ装置４２、ＲＨＦ装置４３、トラクションコントロール装置４４、後車軸回生ブレーキ禁止装置４５および基準速度維持装置４６に接続される。状況判断手段４０は、そのほか、線路８２によって切替スイッチ４８に結合される。

ＥＳＰ装置４１、ＡＢＳ装置４２、ＲＨＦ装置４３、トラクションコントロール装置４４、後車軸回生ブレーキ禁止装置４５および基準速度維持装置４６のような車両の運転および安全のための支援装置については自ずと知られるところであり、ここでは説明しない。

ブレーキ調整装置４７は並行する２つの構造を有する。第１の構造は、駆動トルク調整装置２９を出力先として駆動トルクを決定できるようにするものであり、第２の構造は、切替スイッチ４８ならびにブレーキシステム５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂを出力先として抵抗トルクを決定できるようにするものである。

第１の構造については図４に示す。ＥＳＰ装置４１、ＡＢＳ装置４２、ＲＨＦ装置４３、トラクションコントロール装置４４は、線路７６、７７ｂ、７８および７９によって計算手段８６に接続される。計算手段８６は、さらに線路１１１によって記憶装置８８にも接続される。

後車軸回生ブレーキ禁止装置４５および基準速度維持装置４６はそれぞれリンク７４および７７ｂによって計算手段８７に接続される。計算手段８７は、さらに線路１１２によって記憶装置８９にも接続される。

計算手段８６は、ＥＳＰ装置４１、ＡＢＳ装置４２、ＲＨＦ装置４３およびトラクションコントロール装置４４からトルクのトルク設定値を受け取る。計算手段８６は、さらに、計算手段８６の出力端に期待される最小値に相当する閾値を記憶装置８８から受け取る。計算手段８６の出力端には、静的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、動的状態の後車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎ、静的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｓｔａｔ、動的状態の前車軸最小トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍｉｎ＿ｄｙｎが線路１６ｃによって送出される。

これと並行して、計算手段８７は、後車軸回生ブレーキ禁止装置４５および基準速度維持装置４６からトルクのトルク設定値を受け取る。計算手段８７は、さらに、計算手段８７の出力端で期待される最小値に相当する閾値を受け取る。計算手段８６の出力端では、静的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔ、動的状態の後車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｒ＿ｍａｘ＿ｄｙｎ、静的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｓｔａｔ、動的状態の前車軸最大トルク値ＴＰＴ＿ｆ＿ｍａｘ＿ｄｙｎが線路１６ａによって送出される。

ブレーキ調整装置４７の第２の構造については図５に示す。ブレーキ調整装置４７は、計算手段９０、９２、９３および９４、ならびに記憶装置９１を含む。

計算手段９０は、線路１０３によってＡＢＳ装置４２に接続され、線路１０２によって電子ブレーキ配分装置９５に接続される。

計算手段９２は、線路１０４によってＥＳＰ装置４１に接続され、線路１０５によってトラクションコントロール装置４４に接続され、線路１０６によって記憶装置９１に接続される。

計算手段９３は、線路１０７によって計算手段９２に接続され、線路９８によってセンサ７に接続される。

計算手段９４は、線路１０９によって計算手段９０に接続され、線路１０８によって計算手段９３に接続される。

計算手段９０、９２、９３および９４は、それぞれの入力端に、各々の摩擦ブレーキ装置のための４つのブレーキトルク設定値を含む値を受け取る。

計算手段９０は、それら入力端に受けた信号の中から最大値を決定する。これを行うため、入力端に受けた４つの設定値のそれぞれをそれとは別の入力端で同等のランクにある設定値と比較する。たとえば、値ｊのランクｉの設定値は値ｋのランクｉの設定値と比較する。すべての設定値の中からランクｉで最小の設定値を考える。この比較法は計算手段９２、９３および９４について有効である。

手段９２および９３はそれぞれの入力端に受けた値の中から最小値をそれぞれ決定する。

最後に、計算手段９４は、その各入力端に受けた信号の中から最大値を決定する。この値は、右後輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｒ＿ｔｇｔ、左後輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｌ＿ｔｇｔ、左前輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｌ＿ｔｇｔ、右前輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｒ＿ｔｇｔを含む。この値は線路８０を通して送出される。

これにより、切替スイッチ４８は、その入力端に、右後輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｒ＿ｔｇｔ、左後輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｌ＿ｔｇｔ、左前輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｌ＿ｔｇｔおよび右前輪の安全ブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｒ＿ｔｇｔを線路８０によって受け、右後輪のブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｒ＿ｏｓｐ、左後輪のブレーキトルクＴＦＢ＿ｒｌ＿ｏｓｐ、左前輪のブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｌ＿ｏｓｐおよび右前輪のブレーキトルクＴＦＢ＿ｆｒ＿ｏｓｐを線路１８ｃによって受ける。また、切替スイッチ４８は、線路８２を通して手段４０からの制御信号を受ける。

そのため、手段４０によって検出される状況に応じて、切替スイッチは、計算手段４７によって決定される安全ブレーキトルクのセットか、または摩擦ブレーキ補償手段３７によって決定されるブレーキトルクのセットのいずれかを出力端に与える。

これらのブレーキ設定値は、ブレーキ装置制御システム１１を出力先として線路２３を通して送出され、それを受けた制御システム１１からは、摩擦ブレーキ装置５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂのそれぞれに該当するブレーキ設定値が線路１２、１３、１４および１５を通して伝送される。

ここに説明した制御システムおよび制御方法は、ハイブリッド車両の駆動と制動を余すところなくサポートすることを可能にするものである。運転者の要求に応じてトルク設定値およびブレーキ設定値を決定する装置と、センサならびに車両の運転および安全のための支援装置からもたらされる各種信号を解釈する装置とのバイポーラアプローチにより、運転者からの当該要求を変調して、車両をその安全にもとることのない走行条件下に保つことができる。

Claims

第１のパワートレイン（１）が少なくとも１つの熱機関を含み、第２のパワートレイン（２）が少なくとも１つの電気機械を含む少なくとも１つのパワートレインを各車軸に備え、駆動輪ごとの摩擦ブレーキシステムおよびセンサ（７）をさらに備える４輪駆動ハイブリッド推進式自動車両の制御システムであって、
前記摩擦ブレーキシステムと、１つのパワートレインの少なくとも１つの電気機械であって、抵抗トルクを与えることができる電気機械との間でブレーキ要求を振り分ける配分手段（９）と、
前記センサからの信号に応じて前記ブレーキシステムと前記パワートレインを出力先とするトルク設定値変調手段（１０）と、
前記パワートレインの制御手段（８）とを備え、
前記配分手段（９）、前記トルク設定値変調手段（１０）および前記パワートレイン制御手段（８）が動的に相互に作用することができ、それによって車両の安定に有利となるように前記パワートレインおよび前記摩擦ブレーキシステムに対してトルク命令を送出することを特徴とする制御システム。
運転支援手段（４１、４２、４３、４４、４５、４６）を備える車両に適用したときに、前記設定値変調手段（１０）が、該運転支援手段（４１、４２、４３、４４、４５、４６）からの信号を協調的かつ階層的に考慮に入れることができるブレーキ調整装置（４７）を含む、請求項１に記載の制御システム。
前記パワートレイン制御手段（８）が、設定値動的補償手段（２８）と、前記運転支援手段（４１、４２、４３、４４、４５、４６）、前記センサ（７）、前記配分手段（９）および前記設定値動的補償手段（２８）からの信号を協調的かつ階層的に考慮に入れることができる駆動トルク調整装置（２９）とを含む、請求項２に記載の制御システム。
前記第１のパワートレイン（１）が前車軸に接続され、前記第２のパワートレイン（２）が後車軸に接続されており、前記トルク設定値変調手段（１０）が後車軸の回生ブレーキを制限して該後車軸のグリップに有利にすることができるようにした、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の制御システム。
前記ブレーキ配分手段（９）が、偶力を発生することなく、それ以降の外力に対する応答時間を短縮する外力を摩擦ブレーキシステムに対して加えることができる予制動設定値決定手段（３８）を含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の制御システム。
第１のパワートレイン（１）が少なくとも１つの熱機関を含み、第２のパワートレイン（２）が少なくとも１つの電気機械を含む少なくとも１つのパワートレインを各車軸に備えた４輪駆動ハイブリッド推進式自動車両の制御方法であって、
車両の推定速度、ブレーキペダルの踏み込みおよび操舵輪の回転角に応じて、運転者によるブレーキ要求を摩擦ブレーキと前記パワートレインの前記電気機械による回生ブレーキとの間で配分するステップと、
静的状態および動的状態の前車軸、後車軸について、パワートレインの前記電気機械による回生ブレーキトルクの範囲を決定するステップと、
車両の安定に応じて各々の摩擦ブレーキ装置のブレーキトルクを決定するステップと、
前のステップで決定した回生ブレーキトルクの範囲内で、静的状態の前車軸、静的状態の後車軸、動的状態の前車軸および動的状態の前車軸について、回生ブレーキトルクを決定するステップであって、ブレーキトルクが各々の摩擦ブレーキ装置の摩擦ブレーキトルクに応じて決定されるステップとを含むことを特徴とする制御方法。
運転支援手段を備えた車両に適用したとき、該運転支援手段からもたらされるブレーキトルク設定値の考慮の仕方を階層化して、車両の安定に有利なブレーキ設定値を決定する、請求項６に記載の制御方法。
後車軸に対する回生ブレーキが車両の安定に有利となるように制限される、請求項７に記載の制御方法。
摩擦ブレーキトルクの最小設定値を決定することにより、摩擦ブレーキの顕著な利用が必要となるブレーキ要求の場合のブレーキ装置の応答速度が速くなるようにした、請求項６ないし８のいずれか一項に記載の制御方法。
運転者および前記運転支援手段によるトルク要求に応じて、前記パワートレインによって与えられるトルク範囲を決定する、請求項７ないし９のいずれか一項に記載の制御方法。