JP2023060823A - 大型車両用車輪スリップブースト機能 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪スリップと生成される縦車輪力との間の近似した関係におけるエラーに対してより回復力のある車両運動管理方法を提供する。【解決手段】大型車両（１００）の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御するためのコンピュータ実装方法は、車両に関連する所望の縦加速度及び／又は所望の縦力を示す運動要求（ａｒｅｑ、Ｆｘ）を取得することと、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）による最大許容車輪スリップを示す車輪スリップ限界値（λｌｉｍ）を公称値に設定することと、ブースト信号の検出に応じて車輪スリップ限界値（λｌｉｍ）を公称値からブースト車輪スリップ値まで増大させることと、運動要求（ａｒｅｑ、Ｆｘ）に依存して、かつ、車輪スリップ限界値（λｌｉｍ）に従って、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御することと、を含む。【選択図】図１

Description

本開示は、大型車両の安全かつ効率的な車両運動管理を確保するための方法及び制御ユニットに関する。この方法は、トラック及びセミトレーラなどの貨物輸送車両での使用に特に適している。しかしながら、本発明は、他のタイプの大型車両、例えば、建設機械、採掘車両、及び、自動車にも適用し得る。

大型車両（ヘビーデューティ車両）は、従来、アクセル又はブレーキペダルの位置に基づいて決定されデジタルインタフェースを介してサービスブレーキ及び推進デバイスなどの運動サポートデバイス(ＭＳＤ)に送信されるトルク要求信号を使用して制御されてきた。しかしながら、代わりに中央車両コントローラから異なるアクチュエータに送信される車輪スリップ要求又は車輪速度要求を使用してアクチュエータを制御することによって、利点が得られる場合がある。これにより、アクチュエータ制御が車輪側（車輪端部）に近づくため、待ち時間を短縮でき、ＭＳＤのより高速でより正確な制御が可能になる。車輪スリップに基づくＭＳＤ制御アプローチは、高帯域幅で正確に制御され得る、バッテリ又は燃料電池駆動車両における車輪端部電気機械で用いるのに特に適している。車輪スリップに基づく車両運動管理及びそれに関連する利点は、例えば、国際公開第２０１７／２１５７５１号及び国際公開第２０２１／１４４０１０号で説明されている。

大型車両の車輪スリップ又は車輪速度に基づく制御は、多くの場合に逆タイヤモデル（インバースタイヤモデル）と称される、車輪スリップと生成される縦車輪力との間の近似した関係に依存する。しかしながら、大型車両は、正確にモデル化することが困難であり、例えば道路の摩擦状態の変化に応じて挙動を急速に変化させる可能性がある複雑な動的機械システムである。従って、逆タイヤモデルは常に完全に正確であるとは限らず、そのため、性能の低下につながる可能性がある。

車輪スリップと生成される縦車輪力との間の近似した関係におけるエラーに対してより回復力のある車両運動管理方法が望まれている。

本開示の目的は、前述の欠陥を少なくとも部分的に克服し、大型車両を制御するための改良された方法を提供することである。この目的は、大型車両の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するためのコンピュータ実装方法（コンピュータに実装される方法）によって得られる。この方法は、車両に関連する所望の縦加速度及び／又は１つ以上の車輪によって生成されることが望ましい縦力を示す運動要求（動き要求）を取得するステップを含む。また、方法は、逆タイヤモデルに依存して（基づいて）車輪スリップ限界値を公称（nominal）車輪スリップ限界値に設定するステップを含み、逆タイヤモデルは、車輪における車輪スリップと車輪力との間の関係を表わし、車輪スリップ限界値は、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪による最大許容車輪スリップを示す。方法は、設定された車輪スリップ限界値の大きさを、ブースト信号の検出に応じて、公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させるステップと、設定された車輪スリップ限界値に従って、かつ、運動要求に依存して、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するステップとを更に含む。このようにして、ブースト信号の生成によって、許容可能な車輪スリップを一時的に増大させることができる。この特徴は、例えば、困難な状況で上り坂を運転する場合や、更なるブーストを与えて、公称車輪スリップ限界値を超える車輪スリップが望ましいと運転者、リモートコントローラ、又は、自動運転アルゴリズム（自律運転アルゴリズム）が決定する他のシナリオにおいて役立ち得る。車輪スリップ限界が逆タイヤモデルに依存して設定されることは、これが、車輪スリップ限界を、車両の車輪により生成可能な得ることができる縦力に結び付けるため、特に有利である。開示された方法により、車輪スリップと生成された縦車輪力との間の近似した関係におけるエラーに対してより回復力のある車両運動管理方法が提供される。

態様によれば、方法は、逆タイヤモデルに基づいて公称車輪スリップ限界値を決定するステップを含み、逆タイヤモデルは、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪の車輪スリップと車輪力との間の関係を表わす。逆タイヤモデルは、所与の車輪によって生成される望ましい縦力と、対応する車輪スリップとの間で変換するための便利な手段である。公称車輪スリップ限界値は、例えば、逆タイヤモデルのピーク、すなわち、最大縦力に対応する車輪スリップから幾らか離れた点（幾らかマージン（余裕）をとった点）として決定されてもよい。逆タイヤモデルを車両の現在の動作状態に依存して決定できるため、車輪スリップ限界も車両の動作状態に従って調整され、これは利点である。

運動要求は、例えば、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置の関数として得られ、これにより、運転者は、ペダルをかなりの量、例えば、ある所定の閾値を超えて踏み込むことによって、便利にブーストモードに入ることができる。この方法は、加速、すなわち、前方推進に関連して最も有用であり得るが、減速、すなわち、急制動中（急ブレーキ中）にも重要な用途を見出し得ることが理解される。

代わりに、又は、ブーストモードのペダル位置トリガの補足として、運動要求は、以下でより詳細に説明されるように、大型車両に備えられる車両運動管理（ＶＭＭ）システムの運動サポートデバイス（ＭＳＤ）調整機能から、及び／又は、車両に備えられる自律的又は半自律的な駆動機能から得られてもよい。このことは、車両制御機能が、少なくとも一時的に、例えば、かなり控えめなスリップ限界が設定されていると考えられる場合に、車輪スリップを一時的に増大させてブーストを得るオプションを有していることを意味する。これにより、自律的又は半自律的な制御アルゴリズムの制御の自由度が向上し、これは利点である。

方法は、任意選択で、運動要求に依存して、また、車輪スリップと車輪縦力との間の関係を表わす逆タイヤモデルにも依存して、目標車輪スリップ値を公称目標車輪スリップ値として決定するステップも含む。そして、方法は、ブースト信号を検出することに応じて目標車輪スリップ値を公称目標車輪スリップ値からブースト目標車輪スリップ値まで増大させるステップと、目標車輪スリップ値に依存して少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するステップとを含む。従って、車輪スリップ限界値を増大させることに加えて、車両の推進力を高めるために、車両制御のために使用される目標車輪スリップを一時的に増大させることができる。この特徴は、例えば、何らかの理由で公称目標車輪スリップ値が控えめすぎる運転シナリオなどで有利に使用できる。

ブースト信号は、例えば、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置が閾値を超えるときにトリガされ得る（誘発され得る）。ブースト信号は、キャビン内のボタン、スイッチなどのトリガデバイスの操作によって手動でトリガされてもよい。また、ブースト信号は、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置が所定期間にわたって閾値を超えることによってトリガされてもよい。

車両の安定性を危うくしないようにするために、ブースト信号は、任意選択で、車両が車両速度許容閾値未満の速度で動作していることを条件（必要条件）とする。従って、車両の運動（動き）が速すぎる場合、ブースト信号が生成されない。また、ブースト信号の生成は、車両が車両ヨー運動許容閾値未満のヨー運動で動作していることも条件としてもよい。このことは、これが旋回操作の成功を危うくする可能性があることから、車両がコーナリングしている場合にブーストモードが許可されないようにこの方法を構成できることを意味する。その理由は、縦車輪スリップが増大するときに横力を生成する能力が低下するからである。同様に、方法は、勿論、少なくとも被駆動車輪及び／又は制動車輪の横力要求（横力要件）を決定するステップも含み、ブースト信号は、このとき、横力要求が横力要求閾値未満であることを条件とする。このようにして、車輪スリップの増大によって車両の安定性及び安全性が損なわれることはない。そうでない場合、縦車輪スリップの急激な増大により、横力の生成能力が危険なほど低い値まで低下する場合がある。

また、方法は、設定された車輪スリップ限界値を公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで所定の期間中にのみ増大させるステップを含んでもよい。この期間の後、車輪スリップ限界設定は、例えば公称値に又は何らかの他の暫定的なもしくは中間の値に戻る場合がある。これにより、車両の車輪が路面に食い込むのを防ぐことができ、これは、勿論、利点である。

態様によれば、ブースト信号は、遠隔制御トリガデバイスの動作によって遠隔的にトリガされるように構成される。これにより、車両の外部にある自律機能又はオペレータがブーストモードをトリガして、例えば、車両が困難な坂道などを通過できるようにすることができる。このようにして、追加の機能を遠隔当局（遠隔機構）によって車両に付与することができ、これは、何らかの状況で、例えば、自律型車両が安全な動作を確保するためにかなり控えめな車輪スリップ値で動作する必要がある限られたエリア内で、利点となり得る。遠隔当局は、車両の操縦性を一時的に向上させるために、自律型又は半自律型車両が一時的により高い車輪スリップ値で動作できるようにし得る。

また、方法は、ブースト信号の検出に応じて、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪に関連する逆タイヤモデルを更新するステップを含んでもよい。このことは、車両の運動（動き）を管理するために使用される逆タイヤモデルが経時的に洗練され、それにより、より正確な逆タイヤモデルがもたらされることを意味し、これは利点である。

また、目的は、大型車両の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するためのコンピュータ実装方法によって得ることもできる。この方法は、車両の１つ以上の車輪によって生成される（予定の）所望の縦力を示す運動要求を取得するステップと、車輪スリップと縦力との間の公称関係、すなわち、逆タイヤモデルなどを設定するステップであって、前記関係が少なくとも部分的にスリップ剛性値に基づく、ステップとを含む。方法は、公称スリップ剛性値の所望の調整を示す運転者入力信号を取得するステップと、公称スリップ剛性値の調整を考慮するように車輪スリップと縦力との間の公称関係を再設定（再構成）するステップと、運動要求に依存して及び車輪スリップと縦力との間の調整された関係に基づいて少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するステップとを更に含む。

従って、知覚される車両ダイナミクスの特性を調整するために、前述のブースト信号であってもよい運転者入力信号が使用される。このようにして、車輪スリップと縦力との間の関係を調整することにより、前述のブーストモードと同様の効果を得ることができる。代わりに又は補足として、逆タイヤモデルの推定ピーク縦力が運転者入力信号に応じてシフトされる同様の方法が考えられてもよい。

逆タイヤモデルの調整は、勿論、運転者がペダルを踏む時間の関数にすることができ、つまり、ペダルを長く踏むほど、モデルのスリップ剛性が変化する。前述の他の機能は、勿論、逆タイヤモデルのこのタイプの調整にも適用できる。

本明細書では、前述の利点に関連する制御ユニット、車両ユニット、コンピュータプログラム、コンピュータ可読媒体、及び、コンピュータプログラム製品も開示される。

一般に、特許請求の範囲で使用される全ての用語は、本明細書で別途に明確に定義されない限り、技術分野における通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つ（a／an）の要素、装置、構成要素、手段、ステップなど」への全ての言及は、別段明確に述べられなければ、要素、装置、構成要素、手段、ステップなどの少なくとも１つの事例を指すものとして公然と解釈されるべきである。本明細書に開示される任意の方法のステップは、明示的に述べられない限り、開示された正にその順序で実行される必要はない。本発明の更なる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の説明を検討するときに明らかになる。当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の異なる特徴を組み合わせて、以下に説明する実施形態以外の実施形態を生み出すことができる。

上記のならびに更なる目的、特徴、及び利点は、典型的な実施形態の以下の例示的で非限定的な詳細な説明を通じてより良く理解され得る。

大型車両の一例の図である。 車輪スリップの関数としての例示的なタイヤ力を示すグラフである。 運動サポートデバイス制御構成の一例の図である。 車輪スリップブーストのための構成の一例の図である。 車両制御機能アーキテクチャの一例の図である。 方法を示すフローチャートである。 制御ユニットの概略図である。 コンピュータプログラム製品の一例の図である。

ここで、典型的な実施形態が示される添付の図面を参照して、本開示を以下により完全に説明する。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は綿密で完全となるように提供される。説明全体を通して、同様の参照文字は同様の要素を指す。

図１は、ここではトラックの形態の大型車両１００の一例を示す。車両は複数の車輪１０２を備え、複数の車輪１０２の少なくとも一部（サブセット）はそれぞれの運動サポートデバイス（ＭＳＤ：motion support device）１０４を備える。図１に示される実施形態はそれぞれの車輪１０２ごとにＭＳＤを示すが、例えば、一対の車輪１０２がそのようなＭＳＤ１０４を伴うことなく配置されてもよいことが容易に理解されるべきである。また、ＭＳＤは、例えば、差動装置を介して、２つ以上の車輪に接続されて配置されてもよい。

本明細書で開示される方法及び制御ユニットは、牽引用連結具を伴うトラック、建設機械、バスなどの他のタイプの大型車両にも有利に適用できることが分かる。車両１００は、３つ以上の車両ユニットを備えることもでき、すなわち、台車（ドーリー）車両ユニットを使用して２つ以上のトレーラを牽引することができる。

ＭＳＤ１０４は、車両のそれぞれの車輪又は車軸の両方の車輪に作用するトルクを生成するように配置され得る。ＭＳＤは、例えば、車両１００の車輪に縦車輪力を与えるように構成された電気機械１０６などの推進デバイスであってもよい。従って、そのような電気機械は、車両１００のバッテリ（図示せず）又は他のエネルギー貯蔵システムを充電するための回生制動モードで構成されるだけでなく、推進トルクを生成するようになっていてもよい。また、電気機械は、エネルギーを蓄えずに制動トルクを生成してもよい。例えば、制動抵抗器などを使用することで、制動中に電気機械から余分なエネルギーを放散することができる。

また、ＭＳＤ１０４は、車両を減速させるために車輪１０２によって制動トルクを生成するように構成されたディスクブレーキ又はドラムブレーキなどの摩擦ブレーキを備えることもできる。ここで、加速（加速度）という用語は、正の加速（推進）と負の加速（制動）の両方を包含するように広く解釈されるべきである。

本明細書で開示される方法は、主に、大型車両の推進力、すなわち、加速を制御することに関する。しかしながら、開示された方法は、大型車両を減速する際、すなわち、ブレーキ操作中にも使用できる。

更に、ＭＳＤ１０４のそれぞれは、ＭＳＤ１０４の動作を制御するように構成されたそれぞれのＭＳＤ制御システム３３０に接続される。ＭＳＤ制御システム３３０は、好ましくは分散型運動サポートシステム３３０であるが、集中化された実装も可能である。更に、ＭＳＤ制御システムの一部は、無線リンクを介して車両からアクセス可能なリモートサーバ１２０上など、車両から離れた処理回路上に実装されてもよいことが分かる。更にまた、各ＭＳＤ制御システム３３０は、有線、無線、又は、有線及び無線の両方であってもよいデータバス通信装置１１４を介して車両１００の車両運動管理（ＶＭＭ：vehicle motion management）システム又は機能３６０に接続される。これにより、車両運動管理システム３６０とＭＳＤ制御システム３３０との間で制御信号を伝送することができる。車両運動管理システム３６０及びＭＳＤ制御システム３３０については、図３及び図５を参照して以下で更に詳細に説明する。

ＶＭＭシステム３６０及びＭＳＤ制御システム３３０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能なデジタル信号プロセッサ、又は、別のプログラム可能デバイスを含むことができる。システムは、更に又は代わりに、特定用途向け集積回路、プログラム可能ゲートアレイもしくはプログラム可能アレイロジック、プログラム可能ロジックデバイス、又は、デジタル信号プロセッサを含んでもよい。システムが、前述のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又はプログラム可能なデジタル信号プロセッサなどのプログラム可能デバイスを含む場合、プロセッサは、プログラム可能デバイスの動作を制御するコンピュータ実行可能コードを更に含み得る。異なる車両ユニット処理回路の実装態様は、図７に関連して以下でより詳細に説明される。

一般に、車両１００上のＭＳＤは、例えば、パワーステアリングデバイス、アクティブサスペンションなどとして実現することもできる。これらのタイプのＭＳＤは、縦力を直接に生成するために使用することはできないが、依然として大型車両の全体的な車両運動管理の一部であり、従って、本明細書で開示される車両運動管理方法の一部を形成することができる。

特に、大型車両１００のＭＳＤは、車両による所望の運動（動き）を得るためにしばしば調整される。例えば、２つ以上のＭＳＤを一緒に使用することで、所望の推進トルクもしくは制動トルク、車両による所望のヨー運動、又は、何らかの他の動的挙動を生成することができる。

図２は、達成可能なタイヤ力の例２００を縦車輪スリップの関数として示すグラフである。縦車輪スリップλ_ｘは、SAE J370（SAE Vehicle Dynamics Standards Committee January 24, 2008）に従って以下のように規定できる。

ここで、Ｒはメートル単位の有効車輪半径、ω_ｘは車輪の角速度、ν_ｘは車輪の縦速度である（車輪の座標系において）。従って、λ_ｘは－１と１との間で制限され、路面に対して車輪がどれだけスリップしているかを定量化する。車輪スリップは、本質的に、車輪と車両との間で測定される速度差である。従って、本明細書で開示される技術は、任意のタイプの車輪スリップ定義と共に用いるように適合され得る。車輪スリップ値は、車輪の座標系において、表面上にわたって車輪の速度が与えられた車輪速度値に等しいことも分かる。ＶＭＭ３６０及び任意選択でＭＳＤ制御システム３３０も、任意選択で、ν_ｘ（車輪の基準座標系において）に関する情報を維持し、一方、車輪速度センサなどを使用してω_ｘ（車輪の回転速度）を決定（特定）することができる。

車輪(又はタイヤ)が車輪力を発生させるためには、スリップが発生する必要がある。スリップ値が小さい場合、スリップと生成される力との間の関係はほぼ線形であり、比例定数はタイヤのスリップ剛性（slip stiffness）として表わされることがよくある。タイヤは、縦力（longitudinal force）Ｆ_ｘ、横力（lateral force）Ｆ_ｙ、及び、法線力（normal force）Ｆ_ｚを受ける。法線力Ｆ_ｚは、幾つかの重要な車両特性を決定する鍵となる。例えば、通常はＦ_ｘ≦μＦ_ｚであるため、法線力が、大体において、車輪によって達成可能な横タイヤ力Ｆ_ｙを決定し、ここで、μは路面摩擦状態に関連する摩擦係数である。所与の横スリップに関して利用可能な最大横力は、Hans Pacejkaによる「Tyre and vehicle dynamics」、Elsevier Ltd． 2012、ISBN 978-0-08-097016-5で説明されているように、いわゆるマジックフォーミュラによって表わすことができる。

逆タイヤモデル（inverse tyre model）を使用することで、所望の縦タイヤ力Ｆ_ｘと車輪スリップとの間で変換することができる。ステアリング（操舵）及び任意選択でトルクも車両の車輪に送達できるＶＭＭとＭＳＤとの間のインタフェースは、前述のように、従来、車輪スリップを何ら考慮せずに、ＶＭＭから各ＭＳＤへのトルクに基づく要求に重点を置いてきた。しかしながら、このアプローチには重大な性能上の制限がある。安全上において重大又は過度のスリップ状況が発生した場合、通常は別個の制御ユニットで動作される関連する安全機能(牽引制御、アンチロックブレーキなど)が介入してスリップを元の制御に戻すべくトルクオーバーライドを要求する。このアプローチに伴う問題点は、アクチュエータのプライマリ制御とアクチュエータのスリップ制御とが異なる電子制御ユニット(ＥＣＵ：electronic control unit)に割り当てられるため、それらの間の通信に含まれる遅延がスリップ制御の性能を大幅に制限するという点である。更に、実際のスリップ制御を実現するために使用される２つのＥＣＵで行なわれる、関連するアクチュエータ及びスリップの前提が一致しない可能性があり、これにより最適な性能が得られない可能性がある。代わりに、ＶＭＭ３６０と１つ以上のＭＳＤコントローラ３３０との間のインタフェースで車輪速度又は車輪スリップに基づく要求を使用することにより、大きな利点を得ることができ、それにより、困難なアクチュエータ速度制御ループを、一般にＶＭＭ機能のサンプル時間と比較してはるかに短いサンプル時間で動作するＭＳＤコントローラに移行できる。そのようなアーキテクチャは、トルクに基づく制御インタフェースと比較して、はるかに優れた外乱除去をもたらすことができるため、タイヤの路面接触パッチ（コンタクトパッチ）で生成される力の予測可能性が向上する。

再び図２を参照すると、縦タイヤ力Ｆｘ１、Ｆｘ２は、小さな車輪スリップに関してほぼ直線的に増大する部分２１０を示し、その後、より大きな車輪スリップに関してより非線形な挙動を伴う部分２２０が続く。タイヤモデルＦｘ１は、高摩擦のシナリオ、つまり、良好なタイヤを伴う乾燥した道路を表わし、一方、Ｆｘ２は、摩擦が減少したシナリオを表わす。達成可能な最大タイヤ力は、摩擦係数μに伴って低下することに留意されたい。なお、ピーク車輪力に対応する車輪スリップ値は、２つの曲線間で少しシフトし、曲線Ｆｘ１のピーク２４０は、曲線Ｆｘ２のピーク２６０と比較してより高い車輪スリップで発生する。そのため、実際に曲線Ｆｘ１が車輪スリップと車輪力との間の実際の関係により近い場合、曲線Ｆｘ２のピークから幾らか離れて（幾らかマージン（余裕）をとって）設定された車輪スリップ限界λ_ｌｉｍは過度に控えめである可能性がある。

曲線Ｆｘ２を参照すると、適用されたブレーキコマンドに応じて得られる縦力がより予測し易くかつ必要に応じて十分な横タイヤ力を生成できる線形領域２１０で車両の動作を維持することが望ましい。この領域での動作を確保するために、例えば０．１程度の車輪スリップ限界λ_ｌｉｍ２３０を所与の車輪に課すことができる。例えば０．１を超える大きな車輪スリップの場合、より多くの非線形領域２２０が見られる。この領域での車両の制御は、困難な場合があるため、回避されることがよくある。それは、牽引制御のためのより大きなスリップ限界が好まれるかもしれないオフロード条件などでの牽引においては興味深いかもしれないが、路上動作においてはそうでもない。

所定のパラメータ又はハードコードされたパラメータとしてではなく、逆タイヤモデルに依存して、車輪スリップ限界を設定することは利点である。例えば、想定された逆タイヤモデルのピーク値に関連して設定された車輪スリップ限界は、車両の現在の動作状態に適合される。

しかしながら、想定された逆タイヤモデルに基づいて設定されたスリップ限界をオーバーライドすることが依然として望ましい場合がある。例えば、逆タイヤモデルは、不用意に控えめすぎる場合があり、このことは、スリップ限界によって望ましい車輪スリップでの動作が妨げられるため、車両による潜在的な牽引力又は制動力を完全に利用できないことを意味する。

例えば、大型車両の運動管理が曲線Ｆｘ２に従って逆タイヤモデルを使用するが、実際には、曲線Ｆｘ１が、車輪スリップと縦車輪力との間の真の関係をより正確にモデル化すると仮定する。更に、線形領域２１０での動作を確保するために、車輪スリップ限界が２３０に設定されると仮定する。このスリップ限界では、車両が約５．５ｋＮよりも大きい車輪力を生成することができなくなり、これは、達成可能な最大車輪力である約９ｋＮをはるかに下回っている。勿論、これは望ましくない。

運転者、又は自律型もしくは半自律型駆動システムなどの他の形式の車両コントローラが、設定された公称車輪スリップ限界値をオーバーライドできるようにするために、本明細書では、ブースト信号の検出に応じて車輪スリップ限界値をブースト車輪スリップ限界値まで一時的に増大できるようにすることが提案され、このブースト信号は、例えば、運転者が特定の閾値を超えてアクセルペダルもしくはブレーキペダルを踏むことによって又は運転者がダッシュボードのブーストボタンのような何らかのキャビン内（車室内）の手動制御器を操作することによってトリガされ得る（誘発され得る）。自律運転モード及び人間中心運転モードの両方を含む特定の車両又は使用事例の場合、人間の運転者に自動ドライバーよりも多くの制御権限を与えることができることが望ましい場合があり、本明細書に開示された技術は、許容車輪スリップに対するそのような増大したレベルの制御を行なうために使用され得る。

ブースト信号メカニズムは、一部の車両が一時的に高いスリップ値で動作できるようにするべく、例えば、そのような高い車輪スリップ動作が有利であって安全であると見なされることが望ましい場合に、管制塔などの何らかの遠隔当局によって使用されてもよい。

また、逆タイヤモデルが、観察された車両の挙動に基づいてリアルタイムで更新される場合、状況によっては、車輪スリップが現在の「既知の」タイヤモデルのピークを超えることを許容されるのが有益となり得る。車両が人間の運転者によって運転されている場合、アクセルペダルを使用することで、特定の状況でより高いスリップ目標を「強制」し、（例えば）現在のタイヤモデルのパラメータ化が過度に控えめである場合、追加の牽引性能を得ることができる。このようにして、車両コントローラは、少なくとも一時的に、設定された公称車輪スリップ限界を超えても、車輪力と車輪スリップとの間の関係を「探る」ことができる。

何らかの機能安全議論において、このタイプの車輪スリップ限界「オーバーライド」を追加することで、逆タイヤモデルに課せられる機能安全要件の数を減らすことができる。これは、人間の運転者が、重大な状況（例えば、列車の線路で立ち往生して発進しようとするなど）では、常により高いスリップ目標にオーバーライドできるからである。

ここで図３を参照すると、全体の車両制御システム３００は、１つ以上の車両ユニットコンピュータ（ＶＵＣ：vehicle unit computer）上に実装されてもよい。ＶＵＣは、何らかの機能が上位層の交通状況管理（ＴＳＭ：traffic situation management）ドメイン３７０に含まれ、かつ、他の何らかの機能が下位の機能層に存在する車両運動管理（ＶＭＭ）ドメイン３６０に含まれ得る階層化された機能アーキテクチャに従って編成される車両制御方法を実行するように構成されてもよい。

図３は、ここでは摩擦ブレーキ３２０（ディスクブレーキ又はドラムブレーキなど）、推進デバイス３４０、及び、ステアリング装置（操舵装置）３３０を備える幾つかの例示的なＭＳＤによって車両１００の例示的な車輪３１０を制御するための機能３００を概略的に示す。摩擦ブレーキ３２０及び推進デバイスは、車輪トルク生成デバイスの例であり、この車輪トルク生成デバイスは、１つ以上の運動サポートデバイス制御ユニット３３０によって制御され得る。制御は、例えば、車輪速度センサ３５０から、ならびに、レーダー（radar）センサ、ライダー（lidar）センサ、及び、カメラセンサや赤外線検出器などの視覚ベースのセンサなどの他の車両状態センサ３７０から得られる測定データに基づく。ＭＳＤ制御システム３３０は、１つ以上のアクチュエータを制御するように構成されてもよい。例えば、ＭＳＤ制御システム３３０が車軸上の両方の車輪を制御するように構成されることは珍しくない。

ＴＳＭ機能３７０は、１０秒程度の計画対象期間で運転操作を計画する。この期間（時間枠）は、例えば、車両１００がカーブ等を通過するのにかかる時間に対応する。ＴＳＭ機能によって計画かつ実行される車両の動作は、車両の前進方向及び所与の操作に関して維持される旋回における所望の目標車両速度を記述する加速度プロファイルならびに曲率プロファイルに関連付けられ得る。ＴＳＭ機能は、安全かつロバストにＴＳＭ機能からの要求を満たす力配分を実行するＶＭＭ機能部３６０から、所望の加速度プロファイルａ_ｒｅｑ及び操舵角（又は曲率プロファイルｃ_ｒｅｑ）を継続的に要求する。ＶＭＭ機能３６０は、約１秒未満のタイムスケールで動作し、以下でより詳細に説明される。

車輪３１０は、縦速度成分ｖ_ｘ及び横速度成分ｖ_ｙを有する。縦車輪力Ｆ_ｘと横車輪力Ｆ_ｙとがあり、車輪に作用する法線力Ｆ_ｚもある（図３には示されない）。別段明確に述べられなければ、車輪力は車輪の座標系で定義され、つまり、縦力が車輪の回転面に向けられ、横車輪力が車輪の回転面に対して垂直に向けられる。車輪は、回転速度ｗ_ｘ及び半径Ｒを有する。

図２に示されるタイプのタイヤモデル２００は、ある車輪で所望のタイヤ力を生成するためにＶＭＭ３６０によって使用され得る。ＶＭＭは、所望のタイヤ力に対応するトルクを要求する代わりに、所望のタイヤ力を等価の車輪スリップ(又は、対地速度に対する車輪速度)に変換し、代わりにこのスリップを要求することができる。主な利点は、ＭＳＤ制御デバイス３３０が、例えば車輪速度センサ３５０から取得した車両速度ν_ｘ及び車輪回転速度ω_ｘを使用して、所望の車輪スリップで動作を維持することにより、要求されたトルクをより高い帯域幅で送達できる点である。車両速度ν_ｘは、全地球測位システム（ＧＰＳ：global positioning system）受信機などと組み合わせた、レーダー、ライダー、及び視覚ベースのセンサなどの様々な車両センサから得ることができる。

１つ以上の制御ユニットは、所定の逆タイヤモデルｆ^-1を、例えばルックアップテーブルとしてメモリに記憶するように構成することができる。逆タイヤモデルは、車輪３１０の現在の作動状態の関数としてメモリに記憶されるように構成される。このことは、逆タイヤモデルの挙動が車両の動作状態に依存して調整され、それにより、動作状態を考慮しないモデルと比較して、より正確なモデルが得られることを意味する。メモリに記憶されるモデルは、実験及び試行に基づいて又は分析的導出に基づいて又はその２つの組み合わせに基づいて決定され得る。例えば、制御ユニットは、現在の動作状態に応じて選択される異なるモデルのセットにアクセスするように構成され得る。１つの逆タイヤモデルは、法線力が大きい高負荷運転用に調整でき、別の逆タイヤモデルは、路面摩擦が低いスリップし易い路面状態用に調整できるなどといった具合である。使用すべきモデルの選択は、事前に決定された選択ルールのセットに基づくことができる。また、メモリに記憶されたモデルは、少なくとも部分的に動作状態の関数にもなり得る。このように、モデルは、例えば法線力又は路面摩擦を入力パラメータとして取り、それによって車輪３１０の現在の動作状態に依存して逆タイヤモデルを取得するように構成されてもよい。動作状態の多くの態様をデフォルト動作状態パラメータにより近似することができるが、動作状態の他の態様は、より少数のクラスに大まかに分類され得ることが分かる。従って、車輪３１０の現在の動作状態に依存して逆タイヤモデルを取得することは、多数の異なるモデルを記憶する必要があること又は動作状態の変化を細かい粒度で考慮することができる複雑な解析関数（解析機能）を記憶する必要があることを必ずしも意味しない。むしろ、動作状態に応じて選択される２～３個の異なるモデルで十分である。例えば、車両の積載量が多い場合は１つのモデルを使用し、それ以外の場合は別のモデルを使用する。いずれの場合も、タイヤ力と車輪スリップとの間のマッピングが動作状態に応じて何らかの形で変化し、それにより、マッピングの精度が向上する。

また、逆タイヤモデルは、車両の現在の動作状態に自動的に又は少なくとも半自動的に適応するように構成された適応モデルとして少なくとも部分的に実装されてもよい。これは、所与の車輪スリップ要求に応じて生成される車輪力に関して所与の車輪の応答を常に監視すること、及び／又は、車輪スリップ要求に応じて車両１００の応答を監視することによって達成することができる。次いで、適応モデルは、車輪からの所与の車輪スリップ要求に応じて得られる車輪力をより正確にモデル化するために調整され得る。

逆タイヤモデルは、遠隔サーバ１２０から例えばソフトウェアの更新として自動的に構成することもでき、又は、車両の日常的な整備を行なう技術者によって手動で構成することもできる。

ＴＳＭ機能３７０が、ＴＳＭとＶＭＭとの間のインタフェースを介して、例えばアクセルペダル位置の関数として又は上位層制御機能で動作する何らかの自律駆動アルゴリズムによってなされる制御決定として、運動要求３７５を送信すると仮定する。ＶＭＭ機能は、前述の原理に基づいて車両制御を実行し、すなわち、線形力領域２１０での動作を確保し、車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍを公称車輪スリップ限界値に設定することによって過度の車輪スリップを回避する。このとき、この車輪スリップ限界値は、前述のように、車両の複数の車輪１０２のうちの１つ以上による最大許容車輪スリップを示す。ＶＭＭモジュール３６０は、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍの大きさを、ブースト信号３６１の検出に応じて、公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させるように構成される車輪スリップブーストモジュール３６１も備える。このことは、正の推進車輪スリップ限界が大きくなり、負の制動車輪スリップ限界が小さくなる（より負になる）ことを意味する。

従って、ＶＭＭシステム及びＭＳＤコントローラは、少なくとも一時的に、公称車輪スリップ限界を超える車輪スリップで車輪を制御できるようにされる。例えば、ＶＭＭ機能により使用される逆タイヤモデルが図２のＦｘ２関数であり、Ｆｘ１関数が実際には真の関係に近い場合、ブーストモードにより、車両は、少なくとも限られた期間でピーク力２４０に近づくことができる。公称車輪スリップ限界からピーク力車輪スリップ限界までの最適なオフセット２５０を正確に決定することは難しいかもしれない。しかしながら、設定された車輪スリップ限界のブーストを可能にすることによって、達成可能な車輪力を少なくともある程度増大することができる。その結果、困難な路面摩擦状態を伴う上り坂の道路を通過したい運転者は、これがより多くの縦車輪力を与えるかどうかを確認するために、車輪スリップを公称車輪スリップ限界を超えて一時的に増大できるようにされる。この機能は、今日の多くの自家用車に存在する「ステップダウン」又は「キックダウン」加速ブーストモードのタイプに本質的に似ている。

公称車輪スリップ限界値が増大する量の大きさは、ある固定値、例えば約０．０５の車輪スリップ増大に設定することができる。あるいは、増大量の大きさは、運転者によって設定可能であってもよい。また、このシステムは、車輪スリップ限界を徐々に増大させることを含んでもよい。例えば、運転者がアクセルペダル又はブレーキペダルをある閾値を超えて踏み込むと、車輪スリップ限界が何らかの既定の事前設定された量だけ増大される。その後、公称車輪スリップ限界を超える増大量を、例えば直線的に、ペダルがどれだけ閾値を超えて踏み込まれたかの関数として増大させることができる。

図４は、前述の原理による車輪スリップブーストのための例示的な構成４００を示している。この例では、アクセルペダル位置（ブレーキペダル位置でもあり得る）は、車両１００の所望の加速度を生成するための車輪力要求Ｆｘ又はトルク要求Ｔｑにマッピングされる。この所望の車輪力は、所望の公称車輪スリップ値λ^０に、又は、同等に車輪速度値ω^０にマッピングされる。ブースト信号は、ペダル位置を監視して、ペダル位置が所定の量を超えて、例えば５０％から８０％まで又は完全に押し下げられた場合にブースト信号を生成することによってトリガされる。運転者がブースト信号をトリガするのに十分なだけペダルを踏み込めば、設定された車輪スリップ限界値の大きさが公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大される。その後、増大した車輪スリップ値（又は同等の車輪速度値）が、車輪を制御するためにＭＳＤコントローラ３３０に送られる。

図５は、本明細書で開示される方法に適用可能な車両制御機能アーキテクチャの例を示しており、ＴＳＭ機能３７０は車両運動要求３７５を生成し、車両運動要求３７５は、所望の操舵角δ又は車両が従うべき等価曲率ｃ_ｒｅｑを含むことができると共に所望の車両ユニット加速度ａｒｅｑ及び他のタイプの車両運動要求も含むことができ、これらの運動要求は、共に、所望の速度プロファイルで所望の経路に沿った車両による所望の運動（動き）を記述する。運動要求は、操縦を首尾よく完了するために生成する必要がある必要量の縦力及び横力を決定又は予測するためのベースとして使用できることが理解される。

ＶＭＭ機能３６０は、約１秒程度の計画対象期間で動作し、ＴＳＭ機能からの加速度プロファイルａ_ｒｅｑ及び曲率プロファイルｃ_ｒｅｑを、車両１００の異なるＭＳＤによって作動される車両運動機能を制御するための制御コマンドに連続的に変換し、車両１００の異なるＭＳＤは、車両制御の制約として使用される機能をＶＭＭに折り返し報告する。ＶＭＭ機能３６０は、車両状態又は運動推定５１０を実行する。すなわち、ＶＭＭ機能３６０は、常にではないがしばしばＭＳＤに関連している車両１００上に配置された様々なセンサを使用して動作を監視することにより、車両の組み合わせにおける異なるユニットの位置、速度、加速度、及び連結角を含む車両状態ｓを継続的に決定する。

運動推定５１０の結果、すなわち、推定された車両状態ｓは、力生成モジュール５２０に入力され、力生成モジュール５２０は、車両１００を要求された加速度プロファイル及び曲率プロファイルａ_ｒｅｑ、ｃ_ｒｅｑに従って移動させるためにならびに所望の車両挙動に従って動作させるために異なる車両ユニットに関して必要とされる全体的な力（global force）Ｖ＝［Ｖ_１，Ｖ_２］を決定する。必要とされる全体的な力ベクトルＶは、車輪力を割り当ててステアリングやサスペンションなどの他のＭＳＤを調整するＭＳＤ調整機能５３０に入力される。ＭＳＤ調整機能は、ｉ番目の車輪に関するＭＳＤ制御割り当てを出力し、このＭＳＤ制御割り当ては、トルクＴ_ｉ、縦車輪スリップλ_ｉ、車輪回転速度ω_ｉ、及び／又は、車輪操舵角δ_ｉのいずれかを含み得る。次いで、調整されたＭＳＤは、車両組み合わせ１００によって所望の運動（動き）を得るために、所望の横力Ｆｙ及び縦力Ｆｘならびに必要なモーメントＭｚを一緒に車両ユニットに提供する。

例えば、全地球測位システム、視覚ベースのセンサ、車輪速度センサ、レーダーセンサ、操舵角センサ、及び／又はライダーセンサを使用して車両ユニットの運動（動き）を決定し、この車両ユニットの運動を所与の車輪３１０のローカル座標系に変換することによって（例えば、縦及び横の速度成分に関して）、前述したように、車輪基準座標系における車両ユニットの運動を、車輪３１０に接続して配置された車輪速度センサ３５０から得られるデータと比較することにより、リアルタイムで正確に車輪スリップを推定することが可能になる。図２に関連して前述したタイヤモデルを使用することで、所与の車輪ｉに関する所望の縦タイヤ力Ｆｘ_ｉと、車輪に関する等価縦車輪スリップλ_ｉとの間で変換することができる。

従って、本開示の幾つかの態様によれば、ＶＭＭ機能３６０は、力生成及びＭＳＤ調整の両方を管理し、すなわち、ＴＳＭ機能３７０からの要求を満たすために、例えば、ＴＳＭによって要求された要求加速プロファイルに従って車両を加速するために、かつ／又は、同様にＴＳＭによって要求された、車両による特定の曲率運動を生成するために、車両ユニットで必要とされる力を決定する。力は、例えば、ヨーモーメントＭｚ、縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙ、ならびに異なる車輪に加えられるべき異なるタイプのトルクを含み得る。力は、ＴＳＭ機能３７０によって生成された制御入力に応じて、ＴＳＭ機能によって予期される車両挙動を生成するように決定される。

要約すると、図６のフローチャートを参照して、大型車両１００の少なくとも１つの車輪１０２を制御するためのコンピュータ実装方法が本明細書で開示される。車輪１０２は被駆動車輪及び／又は制動車輪であってもよいが、この技術はおそらく推進に最も有利に使用される。本明細書で開示されるスリップ制御方法は、車輪端部電気機械を用いた実施に特に適しているが、燃焼エンジン、ハイブリッド電気機械、又は電気機械によって駆動される差動駆動装置と共に使用することもできる。この方法は、車両１００に関連する所望の縦加速度及び／又は縦力Ｆｘを示す運動要求ａ_ｒｅｑを取得するステップ（Ｓ１）を含む。運動要求ａ_ｒｅｑは、図５に関連して前述したように、車両１００に含まれるＶＭＭシステムのＭＳＤ調整機能５３０から（Ｓ１２）、又は、車両１００に含まれる自律的もしくは半自律的な駆動機能から、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置の関数として、前述のように取得され得る（Ｓ１１）。従って、車両１００による所望の縦加速度を示す運動要求ａ_ｒｅｑを取得するステップ（Ｓ１）は、本明細書では広く解釈されるべきである。

本明細書で論じられる機能又は関数は、用途及び／又は車両タイプに依存して構成又はパラメータ化されてもよい。運転者制御インタフェースは異なる車両間で異なる可能性があり、そのような変動は勿論考慮する必要があることが分かる。

また、方法は、車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍを公称車輪スリップ限界値に設定するステップ（Ｓ２）を含む。この車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍは、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２による最大許容車輪スリップを示す。このことは、結果として得られる車輪スリップが車輪スリップ限界を超えないように車輪速度がシステムによって制限されることを本質的に意味する。同様に、車両速度に対する車輪速度は、車輪スリップが車輪スリップ限界を超えないように制限され得る。公称車輪スリップ限界値は、単に事前に決定され、すなわち、組み立て時にハードコードされてもよい。しかしながら、方法の幾つかの態様は、逆タイヤモデルに基づいて公称車輪スリップ限界値を決定するステップ（Ｓ２２）も含み、逆タイヤモデルは、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２の車輪スリップλと車輪力Ｆｘとの間の関係を表わす。この逆タイヤモデルの例については、例えば図２に関連して上記で説明した。逆タイヤモデルは、例えばピーク車輪力の０.９に対応する車輪スリップを例えば選択することによって車輪スリップ限界値を設定するために使用されてもよい。これにより、動作することが望ましくないことが多い非線形領域に関して幾つかのマージンが与えられる。逆タイヤモデルは、固定されてもよく、あるいは、様々な車輪スリップ値で、測定された車両挙動に基づいて、動的に更新されてもよい。

公称車輪スリップ限界値は、場合によっては、例えば誤った逆タイヤモデル、推定された路面摩擦状態のエラー（誤差）、不正確なタイヤモデルなどに起因して小さすぎる場合があるため、方法は、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍの大きさを、ブースト信号３６１の検出に応じて、公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させるステップ（Ｓ３）を含む。前述したように、このことは、正の車輪スリップ値（推進車輪スリップ限界）を増大させること及び／又は負の車輪スリップ値(制動車輪スリップ限界)を減少させることを意味し得る。

ブースト信号の生成は、１つ以上のトリガに基づくことができ、場合によっては、１つ以上のパラメータにも条件付けられる。トリガは、設定された全ての条件が満たされる場合にのみ、ブースト信号の生成を引き起こす何らかの形式の事象である。例えば、ブースト信号Ｓ３２の生成は、任意選択で、閾値を超えるアクセルペダル位置を含む。従って、運転者が、ペダルを、例えば全ペダル範囲の８０％を超えるなど、十分に踏み込めば、設定された全ての条件も満たされる場合にブースト信号が生成される。ブースト信号は、アクセルペダル又はブレーキペダルが完全に踏み込まれるときに機械的又は電気的スイッチによって生成されるように構成されてもよい。更なる態様によれば、ブースト信号は、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置が所定の期間にわたって閾値を超えることによってトリガされる（Ｓ３８）。この場合、運転者は、本明細書で論じられるブースト機能がトリガされるに先立って特定時間にわたってペダルを踏む必要がある。

ブースト信号Ｓ３３は、手動トリガデバイスの動作によってトリガされるように構成されてもよい。この手動トリガデバイスは、例えば、キャビン内（車室内）のボタン又は車両の制御システムのメニュー選択オプションであってもよい。従って、設定された公称車輪スリップ限界を超えて更なる車輪スリップを得たいと望む運転者は、車輪スリップ限界をより大きな値にシフトするために手動トリガデバイスを作動させることができる。

勿論、ブースト信号Ｓ３９は、遠隔制御トリガデバイスの動作によって遠隔的にトリガされるように構成されてもよい。例えば、遠隔制御塔などは、ブースト機能を遠隔的に起動して、設定された車輪スリップ限界値の大きさを公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させる機能を実装する遠隔制御システムを備えることができる。この場合、遠隔制御トリガデバイスは、所与の車両が公称設定と比較してより高い車輪スリップ限界で作動できるようにする機能を実装するが、これは幾つかのシナリオで望ましいかもしれない。例えば、他の車両が近くにない場合、より高い車輪スリップで動作することは安全であると見なされる場合があり、車輪スリップの更なる増大が車両運動管理性能の観点から有益であると決定される。

ブースト信号Ｓ３４は、車両１００が車両速度許容閾値未満の速度で動作していることを条件としてもよい。このことは、車両があまりにも速く移動している場合に、車輪スリップ限界の大きさの増大が許されず、そうでなければ、車両が不安定な状態又は別の形で望ましくない状態に陥るリスクが高まる可能性があることを意味する。ブースト信号生成Ｓ３５は、更に、車両１００が車両ヨー運動許容閾値未満のヨー運動で動作していることを条件とすることもできる。従って、車両が過度に旋回している場合、つまり、曲率が大きすぎる経路をたどっている場合、車輪スリップ限界の増大は許容されない。車両が非常にゆっくりと動いている場合、ヨー運動の条件を無視できることが分かる。そのため、車両１００が車両速度許容閾値未満の速度で動作している場合、車両がより速く移動している場合と比較して、より多くのヨー運動が許容され得る。

方法は、少なくとも被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２の横力要求（横力要件）を決定するステップ（Ｓ３６）を更に含むことができる。この場合、ブースト信号の生成は、横力要求が横力要求閾値未満であることを条件とすることができる。この論理的根拠は、車輪が大きすぎる縦車輪スリップで動作している場合に生成できる横方向の力（横力）がごく僅かだからである。従って、横力が発生する場合、そのような横力が発生できないレベルまで車輪のスリップを増大できるようにすることは賢明ではない場合がある。しかしながら、低速度の条件が横力要求の条件よりも優先され得ることが分かる。

方法は、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍを公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで所定の期間中にのみ増大させるステップ（Ｓ３７）を更に含むことができる。このことは、ブーストレベルまでの車輪スリップ限界値の増大が、例えば車両が路面に食い込んで立ち往生するのを防止するための一時的なものに過ぎないことを意味する。所定の期間は例えば１～５秒程度に設定することができる。車輪スリップが増大する別の期間は、例えば数秒程度の休止期間の後に許容されてもよい。また、方法は、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍに従って、かつ、運動要求ａ_ｒｅｑに依存して、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２を制御するステップ（Ｓ４）も含む。設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍに従って、かつ、運動要求ａ_ｒｅｑに依存して、被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御する方法は、当技術分野で知られており、従って、本明細書ではこれ以上詳細に説明しない。上記の図５に関連して、幾つかの方法の例が与えられた。

本明細書に開示される方法は、任意選択で、運動要求ａ_ｒｅｑに依存して、及び、車輪スリップλと縦車輪力Ｆｘとの間の関係を表わす逆タイヤモデル２００に依存して、目標車輪スリップ値λを公称目標車輪スリップ値として決定するステップ（Ｓ２１）と、ブースト信号３６１の検出に応じて目標車輪スリップ値λを公称目標車輪スリップ値からブースト車輪スリップ値まで増大させるステップ（Ｓ３１）と、目標車輪スリップ値λに依存して少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２を制御するステップ（Ｓ４１）と、も含む。

更なる態様によれば、方法は、ブースト信号３６１の検出に応じて、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２に関連する逆タイヤモデルを更新するステップ（Ｓ５）も含む。これらの態様は、逆タイヤモデルが例えば推定された縦車輪力に基づいて連続的に又は定期的（周期的）に調整されるときに意味を持つ。この場合、ＶＭＭシステムは、車輪スリップ及び対応する推定又は測定された車輪力値の記録を保持することができる。例えば、一部の電気機械は、加えられたトルクをリアルタイムで示す出力信号を発信し、それが車輪力に変換され得る。しかしながら、逆タイヤモデルは、設定された車輪スリップ限界を超える大きなスリップ値に関しては不正確になる。これは、ブーストモードを使用してそれらのスリップ値を一時的に許容しない限り、そのような値が発生しないからである。

また、目的は、大型車両の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するためのコンピュータ実装方法によって得ることもできる。この方法は、車両の１つ以上の車輪によって生成される（予定の）所望の縦力を示す運動要求を取得するステップと、少なくとも部分的にスリップ剛性値に基づいて車輪スリップと縦力との間の公称関係（逆タイヤモデルなど）を設定するステップと、公称スリップ剛性値の所望の調整を示す運転者入力信号を取得するステップと、スリップ剛性値の所望の調整を考慮するように車輪スリップと縦力との間の公称関係を再設定（再構成）するステップと、運動要求に依存して及び車輪スリップと縦力との間の調整された関係に基づいて少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪を制御するステップとを含む。

従って、知覚される車両ダイナミクスの特性を調整するために、前述のブースト信号であってもよい運転者入力信号が使用される。このようにして、車輪スリップと縦力との間の関係を調整することにより、前述のブーストモードと同様の効果を得ることができる。このタイプの逆タイヤモデルのパラメータ化は、勿論、タイヤ力と車輪スリップとの間の関係の想定されたピーク力点を調整するために使用することもでき、これは、勿論、上記の図２に関連して説明したように、この車輪スリップ限界値がピーク位置に依存して設定される場合に車輪スリップ限界値に影響を与える。

図７は、ＭＳＤ制御システム３３０又はＶＭＭシステム３６０のいずれかなど、本明細書の説明の実施形態に係る制御ユニット７００の構成要素を、幾つかの機能ユニットに関して概略的に示す。処理回路７１０は、例えば、記憶媒体７３０の形態で、コンピュータプログラム製品に記憶されたソフトウェア命令を実行することができる、適切な中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）などのうちの１つ以上の任意の組み合わせを使用して設けられる。処理回路７１０は、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）として更に設けられてもよい。特に、処理回路７１０は、図９に関連して本明細書で概ね説明した方法などの動作又はステップのセットを制御ユニット７００に実行させるように構成される。例えば、記憶媒体７３０は動作のセットを記憶することができ、処理回路７１０は、記憶媒体７３０から動作のセットを取り出して、制御ユニット７００に動作のセットを実行させるように構成されてもよい。動作のセットは、実行可能な命令のセットとして与えられてもよい。従って、処理回路７１０は、それによって本明細書で開示される方法を実行するように構成される。特に、処理回路７１０は、車両１００による所望の縦加速度又は生成されるべき所望の縦力を示す運動要求ａ_ｒｅｑを取得し、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２による最大許容車輪スリップを示す車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍを公称車輪スリップ限界値に設定すると共に、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍを、ブースト信号３６１の検出に応じて、公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させ、運動要求ａ_ｒｅｑに依存して、及び、設定された車輪スリップ限界値λ_ｌｉｍに従って、少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪１０２を制御するように構成される。

また、記憶媒体７３０は、例えば、磁気メモリ、光メモリ、固体メモリ、又は遠隔的に実装されたメモリの任意の１つ又は組み合わせとなり得る永続性記憶装置を備えてもよい。

制御ユニット７００は、少なくとも１つの外部デバイスと通信するためのインタフェース７２０を更に備えてもよい。従って、インタフェース７２０は、アナログ及びデジタル構成要素と、有線又は無線通信のための適切な数のポートとを備える、１つ以上の送信機及び受信機を備えてもよい。

処理回路７１０は、例えば、インタフェース７２０及び記憶媒体７３０にデータ及び制御信号を送信することによって、インタフェース７２０からデータ及びレポートを受信することによって、ならびに、データ及び命令を記憶媒体７３０から取り出すことによって、制御ユニット７００の一般的な動作を制御する。本明細書で提示される概念を不明瞭にしないために、制御ノードの他の構成要素及び関連する機能は省かれる。

図１１は、前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときの、図６に示される方法及び本明細書に説明される技術を実行するためのプログラムコード手段８２０を含むコンピュータプログラムを保持するコンピュータ可読媒体８１０を示す。コンピュータ可読媒体及びコード手段は共にコンピュータプログラム製品８００を形成することができる。

Claims (18)

1. 大型車両（１００）の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御するためのコンピュータ実装方法であって、
   前記車両（１００）に関連する所望の縦加速度及び／又は所望の縦力を示す運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）を取得すること（Ｓ１）、
   逆タイヤモデルに依存して、車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）を公称車輪スリップ限界値に設定すること（Ｓ２）、及び、
   設定された前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）の大きさを、ブースト信号（３６１）の検出に応じて、前記公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させること（Ｓ３）、
   を含み、
   前記逆タイヤモデルは、前記車輪（１０２）における車輪スリップと車輪力との間の関係（２００）を表わし、
   前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）は、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）による最大許容車輪スリップを示し、
   前記方法は、
   設定された前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）に従って、かつ、前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）に依存して、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御すること（Ｓ４）、
   も含む、方法。
2. 車輪スリップ（λ）と縦車輪力（Ｆ_ｘ）との間の関係を表わす逆タイヤモデル（２００）に依存して、かつ、前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）に依存して、目標車輪スリップ値（λ）を公称目標車輪スリップ値として決定すること（Ｓ２１）、
   前記ブースト信号（３６１）の検出に応じて、前記目標車輪スリップ値（λ）を、前記公称目標車輪スリップ値からブースト目標車輪スリップ値まで増大させること（Ｓ３１）、及び、
   前記目標車輪スリップ値（λ）に依存して、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御すること（Ｓ４１）、
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置の関数として前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）を取得すること（Ｓ１１）を含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記大型車両（１００）に備えられる車両運動管理（ＶＭＭ）システムの運動サポートデバイス（ＭＳＤ）調整機能（５３０）から前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）を取得すること（Ｓ１２）を含む、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の方法。
5. 前記車両（１００）に備えられる自律的又は半自律的な駆動機能から前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）を取得すること（Ｓ１３）を含む、請求項１～請求項４のいずれか１つに記載の方法。
6. 逆タイヤモデル（２００）に基づいて前記公称車輪スリップ限界値を決定すること（Ｓ２２）を含み、前記逆タイヤモデルは、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）の車輪スリップ（λ）と車輪力（Ｆ_ｘ）との間の関係を表わす、請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の方法。
7. 前記ブースト信号（Ｓ３２）は、閾値を超えるアクセルペダル位置又はブレーキペダル位置によってトリガされる、請求項１～請求項６のいずれか１つに記載の方法。
8. 前記ブースト信号（Ｓ３３）は、トリガデバイスの動作によって手動でトリガされるように構成される、請求項１～請求項７のいずれか１つに記載の方法。
9. 前記ブースト信号（Ｓ３４）は、前記車両（１００）が車両速度許容閾値未満の速度で動作していることを条件とする、請求項１～請求項８のいずれか１つに記載の方法。
10. 前記ブースト信号（Ｓ３５）は、前記車両（１００）が車両ヨー運動許容閾値未満のヨー運動で動作していることを条件とする、請求項１～請求項９のいずれか１つに記載の方法。
11. 少なくとも被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）の横力要求を決定すること（Ｓ３６）を含み、前記ブースト信号は、前記横力要求が横力要求閾値未満であることを条件とする、請求項１～請求項１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 設定された前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）を、所定期間中にのみ、前記公称車輪スリップ限界値から前記ブースト車輪スリップ限界値まで増大させること（Ｓ３７）を含む、請求項１～請求項１１のいずれか１つに記載の方法。
13. 前記ブースト信号（Ｓ３８）は、アクセルペダル位置又はブレーキペダル位置が所定期間にわたって閾値を超えることによってトリガされる、請求項１～請求項１２のいずれか１つに記載の方法。
14. 前記ブースト信号（Ｓ３９）は、遠隔制御トリガデバイスの動作によって遠隔的にトリガされるように構成される、請求項１～請求項１３のいずれか１つに記載の方法。
15. 前記ブースト信号（３６１）の検出に応じて、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）に関連する逆タイヤモデルを更新すること（Ｓ５）を含む、請求項１～請求項１４のいずれか１つに記載の方法。
16. コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されるときに請求項１～請求項１５のいずれか１つに記載のステップを行なうためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
17. 大型車両（１００）の少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御するための制御ユニット（３００，４００，５００，７００）であって、処理回路（７１０）を備え、前記処理回路は、
    前記車両（１００）に関連する所望の縦加速度及び／又は所望の縦力を示す運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）を取得し、
    前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）による最大許容車輪スリップを示す車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）を公称車輪スリップ限界値に設定し、
    設定された前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）を、ブースト信号（３６１）の検出に応じて、前記公称車輪スリップ限界値からブースト車輪スリップ限界値まで増大させる、
    ように構成されると共に、
    設定された前記車輪スリップ限界値（λ_ｌｉｍ）に従って、かつ、前記運動要求（ａ_ｒｅｑ、Ｆ_ｘ）に依存して、前記少なくとも１つの被駆動車輪及び／又は制動車輪（１０２）を制御する、
    ように構成される、制御ユニット。
18. 請求項１７に記載の制御ユニットを備える、大型車両（１００）。

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