JP2012116475A - 自動車コントロール法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車速度計算機10が、最も遅い車輪の速度または2輪以上の車輪の平均速度として自動車速度を算出して自動車速度値を決定する構成を有し、車輪スリップ量が各車輪速度を算出した自動車速度と比較して決定される。コントローラ14に所定の車輪スリップ閾値が保存され、第2出力信号としての車輪スリップ量信号16が車輪スリップ閾値と常に比較され、車輪スリップ緩和のためのトルク緩和を要する状況であるか否かが決定される。車輪スリップ量信号16の値が車輪スリップ閾値を上回ると車輪スリップ状況と認定され、パワートレーンから車輪への付加トルクが緩和され、かくして車輪スリップ開始が、またはそれ以上の車輪スリップ発生が防止される。
【選択図】図1
Description
当該“フィードフォワード”ステップは個別に、また本発明の先行する様相に関して先に説明した“フィードバック”ステップが無い場合に実施され得るものとする。
車輪スリップは長手方向スリップ、横方向スリップ、正味の全発生スリップまたは長手方向及び横方向の両スリップであり得る。方法発明には、前記長手方向スリップを長手方向スリップ閾値及び横方向スリップ閾値以下に維持するよう、パワートレーン付加トルクをコントロールすることが含まれ得る。長手方向及び横方向の各スリップの閾値は相互依存性を有し得るため、車輪の横方向スリップ発生量が増大すると長手方向スリップの閾値が減少し得、車輪の長手方向スリップ発生量が増えると横方向スリップの閾値が減少し得る。
ある実施例ではヨー安定性コントロール機能等の自動車安定性コントロール機能上、車輪スリップとは長手方向及び横方向の各車輪スリップの何れかまたは両方を含み得る。
1つ以上の測定したパラメータに基づき車輪スリップ量を算出し、
車輪スリップ算出値を、自動車の車輪スリップに関する所定車輪スリップ閾値と比較し、
車輪スリップ算出値が前記閾値を上回る場合は車輪スリップ状況と認定し、
車輪スリップ状況認定時には車輪へのパワートレーン付加トルクを低減させる各ステップを含むことが有益である。
当該各ステップは“フィードバック”ステップとして参照され得る。
前記第1及び第2の各ステップを並行実施することが有益である。第2ステップの測定及び処理の各ステップが“フィードフォワード”的であり、他方、第1ステップの各処理ステップにおける車輪スリップの“フィードバック”的測定に対する応答が遅いことから、ここでも前記第2ステップに従うトルクコントロールが第1ステップに先行される。
代表的には本システムにおける車輪スリップ発生から有効トルクコントロールに要する応答時間は200〜500ミリ秒であり、より代表的には300ミリ秒程である。本発明によればこの時間フレーム内での、測定パラメータの1つ以上と、当該測定パラメータに関する所定閾値との比較に応答したある程度のトルクコントロールが可能となる。
トルク増加率を制限するステップは、トルク増加率制限に関する閾値を超えての自動車状況(a state of a vehicle)のずれに応じた量においてトルク増加率を制限するステップを含み得る。
当該トルク増加率制限ステップは、測定パラメータの1つ以上と、これら測定パラメータの1つ以上における相当する所定閾値との間の差に相当する量、トルク増加率を制限するステップを含み得る。トルク増加率を制限する前記量は、前記測定パラメータの1つ以上の値と前記所定閾値との差分量において増大され得る。
自動車速度の算出上、自動車の4輪全部の車輪速度を算出する必要があり得る。4輪車及び車輪数の異なる自動車において、その他の車輪速度測定値も有益であり得る。
別の方法実施例は路面摩擦量の算出ステップを含み得、当該摩擦量が所定の摩擦閾値未満(例えば、摩擦量1、ここで1は乾燥アスファルトを表す)であれば車輪へのパワートレーン付加トルク増加率が制限され得る。
自動車の走行路面の摩擦は、車輪のスリップ開始の検出後速やかに算出され得る。
通常、ECU内では全測定信号(例えば、横方向加速度、ヨーレート、直線加速度等)の妥当性(plausibility)がチェックされることから、2つ以上の測定パラメータが所定閾値を超えた場合にトルク増加率を制限する基準を設定するのが有益である。前記測定パラメータの1つ以上が所定閾値を上回る場合は、車輪スリップの可能性が増していること及び、トルク増加率を減少させればシステム応答能力を向上させ得ることを推測し得る。
トルク増加率の制限量は、前記差分が前記閾値差を超える分量と共に増大され得る。
ある実施例ではジャーク制御上、トルク上昇率が制限される。
本発明の方法は自動車のエンジン制御ユニット(ECU)におけるソフトウェアにおいて有益に実行される。
オフセット量は、測定パラメータの1つ以上が所定閾値を超える量に応じて決定され得る。
ドライバーによるパワートレーン付加トルク要求量は、車輪がスリップしない状況下にパワートレーンが伝達し得る量以上に上昇し得る。従って、パワートレーンの要求トルク量は、パワートレーンによる現在の要求トルク量を上回る量をオフセットした量に制限され得る。この点は、パワートレーンの伝達トルク量が、車輪を過剰にスリップさせるレベルに増大されるリスクを減少させる上で利益がある。
随意的にはパワートレーン付加トルク量制限値を、増加率が所定率を超えないよう自己制限される量で増大させ得る。
ある実施例では前記方法発明には、自動車の動的状態に従うパワートレーン付加トルクの適応フィルタリングが含まれる。前記動的状況は測定パラメータの1つ以上を参照して決定され得る。従って、適応フィルタリングは測定パラメータの1つ以上が所定閾値を上回る条件下に実施され得る。
ある実施例では、ドライバーによるトルク要求(需要)入力は、パワートレーンの実際のトルク要求量が、相当するドライバーの要求量に即座にではなく遅延して追従するようフィルタリングされる。
ある実施例では、システムがパワートレーン出力トルクにおけるトルク増加率を制限し、かくしてパワートレーン出力トルクにおいて可能とされる増加率を制限して車輪スリップを防止する。これにより、安定性コントロールシステムが、自動車を不安定化するパワートレーン付加トルクの増大に十分素早く応対し得なくなるリスクが減少する。ヨー安定性コントロール機能の場合、不安定性はヨー不安定性であり得る。
前記測定パラメータの1つ以上が前記所定閾値を上回る条件下において自動車車輪へのパワートレーン付加トルクをコントロールする手段が、パワートレーンから自動車車輪への付加トルク増加率を制限する手段を含むことが好ましい。
前記装置は代表的には、本発明の前記算出及び比較の各ステップを実行するエンジンコントロールユニット(ECU)を含む。
本発明の各実施例は電気自動車やハイブリッド型電気自動車のみならず、内燃ピストン式エンジン等のエンジンによってのみ駆動される非ハイブリッド型自動車の各用途において有益である。内燃機関等の燃料燃焼式アクチュエータに加えて電気機械を有する各実施例において、パワートレーン付加トルクをコントロールするとは、燃料燃焼式アクチュエータに加えて1つ以上の原動機から伝達されるトルク量のコントロールを含み得る。各実施例においてパワートレーン付加トルクは、パワートレーン応答要求を提供する要求に応じた1回以上の異なる時間において、1つ以上の異なるアクチュエータから付加され得る。
本発明の1様相によれば、動力を発生し、発生動力を車輪に伝えるパワートレーンを有する路上走行式自動車用のトラクションコントロール方法であって、自動車の路上挙動に関する1つ以上のパラメータを測定すること、測定パラメータの1つ以上に基づき、車輪スリップ測定量を算出すること、算出した車輪スリップ測定量を自動車の車輪スリップに関する所定閾値と比較すること、測定車輪スリップ量が前記車輪スリップ閾値を上回る場合は車輪スリップ状況と認定し、車輪スリップ状況認定時に自動車の車輪へのパワートレーン付加トルクを減少させることを含み、前記測定パラメータまたは各測定パラメータを、自動車の車輪スリップが発生し得るレベルを示すところの前記測定パラメータに関する所定閾値と比較すること、測定パラメータの1つ以上が前記所定閾値を上回る場合はパワートレーンから自動車への付加トルクをコントロールして車輪のトラクションロスを防止すること、を更に含む方法が提供される。
本発明の第1様相の好ましい及びまたは随意的な各特徴は、単独でまたは適宜組み合わせにおいて本発明の第2様相にも含まれ得るものとする。
ドライバー要求信号26がスロットルペダル位置センサ28からコントローラ14に送るのに応じてコントローラが自動車のパワートレーン32にエンジントルク要求信号30を送り、かくして要求トルクを発生させ、発生した要求トルクを自動車車輪に伝達させる。エンジントルク要求信号30は、例えば、エンジンのスロットルをコントロールするまたは駆動輪に制動力を付加することによりパワートレーン付加トルク要求を緩和させるために使用される。
本発明の好ましい実施例における各プロセスステップを図2のフローダイヤグラム図を参照して以下に説明する。
以上説明した各実施例は例示目的上のものであってこれに限定しようとするものでは無い。説明した各実施例は単独でまたは組み合わせて使用され得る。
本件出願は、2010年12月2日付で提出された英国特許出願番号第1020440.2の優先権を主張するものであり、その全内容はここでの参照により本明細書に含まれるものとする。
10 自動車速度計算機
12 第1出力信号
14 コントローラ
16 車輪スリップ量信号
18 ヨーレートセンサ
20 自動車回転信号
22 加速度センサ
24 横方向加速度信号
26 ドライバー要求信号
28 スロットルペダル位置センサ
30 エンジントルク要求信号
32 パワートレーン
Claims (15)
- 動力を発生し、発生した動力を自動車の車輪に伝達するパワートレーンを有する路上走行式自動車のコントロール方法であって、
自動車の路上挙動に関する1つ以上のパラメータを測定すること、
各測定パラメータを、該測定パラメータに関する、自動車の車輪スリップが発生し得るレベルを示す所定閾値と比較すること、
測定パラメータの1つ以上が前記所定閾値を上回る場合は車輪へのパワートレーン付加トルクをコントロールして車輪スリップ発生率を減少させること、
を含む方法。 - 前記測定パラメータの1つ以上に基づき車輪スリップ量を算出すること、
測定した車輪スリップ量を自動車の車輪スリップに関する所定の車輪スリップ閾値と比較すること、
前記車輪スリップ量が前記車輪スリップ閾値を上回る場合は車輪スリップ状況と認定すること、
車輪スリップ状況の認定時に自動車への前記パワートレーン付加トルクを減少させること、
を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記測定パラメータの1つ以上が所定閾値を上回る場合は車輪へのパワートレーン付加トルク増加率を制限することを更に含む請求項1または2に記載の方法。
- 前記測定パラメータの2つ以上が所定閾値を上回る場合は車輪へのパワートレーン付加トルクをコントロールすることを含む請求項1〜3の何れかに記載の方法。
- 前記自動車の路上挙動に関する1つ以上のパラメータには、
自動車の横方向加速度、自動車のヨーレート、自動車の直線的加速度、車輪上の垂直方向負荷の変動、自動車の速度、ステアリングの切れ角、ステアリングの、自動車の前方直線移動方向に相当しない切れ角、自動車のステアリングの角速度、オーバーステア、アンダーステア、フロントアクスルサイドスリップ、リアアクスルサイドスリップ、ボディサイドスリップ、パワートレーントルクにおける、パワートレーントルク要求レベル不足量、自動車の走行路面の予想摩擦量、が含まれる請求項1〜4の何れかに記載の方法。 - 前記測定パラメータの各々に関する所定閾値が自動車の走行路面条件に依存して変化する請求項1〜5の何れかに記載の方法。
- 前記車輪スリップ閾値が、自動車の走行路面条件に依存して変化する請求項2または請求項3〜6の何れかに記載の方法。
- 所定閾値及びまたは車輪スリップ閾値が、自動車の走行路面特性に依存してのユーザー入力により調節される請求項6または7に記載の方法。
- 測定パラメータを所定閾値と比較するステップが、前記測定パラメータと前記パラメータに関する閾値との直接比較を含む請求項1〜8の何れかに記載の方法。
- 測定パラメータを所定閾値と比較するステップが、前記測定パラメータとパラメータに関する目標値との差分を前記パラメータに関する閾値差と比較することを含む請求項1〜8の何れかに記載の方法。
- 車輪へのパワートレーン付加トルクを減少させるステップ及び車輪へのパワートレーン付加トルクをコントロールするステップの各々が、
(i)エンジンの1つ以上のシリンダにおける点火を遅延または先行させること、
(ii)前記1つ以上のシリンダへの燃料供給を減少させること、
(iii)自動車車輪の1つ以上に制動を掛けること、
(iv)スロットルを閉じること、
(v)ターボチャージ式エンジンにおいては、ブースト圧コントロールソレノイドを作動させてエンジン出力を減少させること、
(vi)電気機械のトルク出力を電子制御すること、
を含む請求項1〜10の何れかに記載の方法。 - トラクションコントロール、安定性コントロール、ヨー安定性コントロールの少なくとも1つから選択したものにおける方法である請求項1〜11の何れかに記載の方法。
- 路面走行用の、動力を発生し、発生動力を自動車車輪に伝える自動車パワートレーンを有する自動車用のコントロール装置であって、自動車の路上挙動に関する1つ以上のパラメータを測定する手段と、測定パラメータの1つ以上を該測定パラメータに関する、自動車の車輪スリップが発生し得るレベルを示す所定閾値と比較する手段と、前記測定パラメータの1つ以上が前記所定閾値を上回る場合は車輪へのパワートレーン付加トルクを制御して車輪スリップの発生率を減少させる手段と、を含む装置。
- 前記測定パラメータまたは各前記測定パラメータに基づき、車輪スリップ量を算出する手段と、前記車輪スリップ量を自動車の車輪スリップに関する所定車輪スリップ閾値と比較し、車輪スリップ量が前記閾値を上回る場合は車輪スリップ状況と認定する手段と、車輪スリップ状況認定時に車輪へのパワートレーン付加トルクを減少させる手段と、を含む請求項13の装置。
- 前記パワートレーンのトルク付加をコントロールする手段が、前記測定パラメータの1つ以上が前記所定閾値を上回る場合に車輪へのパワートレーン付加トルク増加率を制限する手段を含む請求項13または14に記載の装置。
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