JP7076431B2 - トルク又は動力モニタ - Google Patents
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Description
フライホイールエネルギー=0.5×回転の慣性×(回転速度の二乗);
フライホイール速度=(2×フライホイールエネルギー/回転の慣性)の平方根。
本明細書に記載の安全モードにおいて、フライホイール1からのトルク要求は、ゼロ又は所定の低閾値以下であり、車両は静止し、例えば、接合はニュートラルギヤにある。このシナリオにおいてコントローラ100により実施される安全モードは、損傷耐性安全手順と考えることができ、未知の損傷又はトランスミッション(又は関連するコントローラ)の誤動作によって引き起こされる偶発的なトルク流出が検出される場合に、望ましくないトルクが車輪に到達するのを防止又は最小化する手順が発動される。これらの状態における車両の移動は、車両又はその近くの人にとって潜在的に危険である。
適応制御モードは、トルク誤差の決定に関する限り、安全モードと本質的に同じである。しかし、適応制御モードにおいて、コントローラ100は、トルクの要求と供給の間の不整合に応答する異なる対策の組を行うようにプログラムされている。
エネルギー貯蔵装置に貯蔵されている測定されたエネルギーは、エネルギー源/シンクへの又はエネルギー源/シンクからのトルク又は動力の供給における過失又は不正確を表す差違を検出するため、推計される貯蔵装置エネルギーと比較され得る。エネルギー源/シンクへの又はエネルギー源/シンクからのトルク又は動力の供給は、エネルギー貯蔵装置のエネルギー又は貯蔵の状態を、変化させる。この変化は、ESRSから要求されるトルク又は動力から予測することができ、例えば、エネルギー源/シンク向けとしてESRSから要求されるトルク又は動力、によって予測される。
フライホイールの速度によって示されるようなエネルギー貯蔵装置の貯蔵状態は、フィードバック信号として使うことができ、それにより、コントローラは、エネルギー源/シンクへの又はそれからの動力(又はそれに加えられるトルク)の閉ループ制御を実行することができる。より具体的には、エネルギー貯蔵装置の貯蔵状態の変化率は、実際に供給される動力又はトルクの測定値として使うことができる。もし、エネルギー貯蔵装置の貯蔵状態の信号の測定された変化率と、貯蔵状態の信号の推計された変化率(エネルギー源/シンクで要求される動力又はトルクから得られる)と、の間に差違があるなら、コントローラは、この差違を供給されるトルク又は動力の誤差として解釈することができる。この誤差は、信号を生成するために、比例(P)、積分(I)、微分(D)、又はこれらの伝達関数の組合せ(Ρ+I)又は(PID)などのコントローラを介して供給することができ、その信号からは、エネルギー貯蔵回収システムにおけるトルク伝達装置のアクチュエータに加えられる作動力を表すコマンドが導出される。同様に、エネルギー貯蔵装置の(エネルギーや貯蔵状態の変化率よりもむしろ)貯蔵状態又はエネルギーレベルが、制御メトリックとして採用でき、これらのエネルギーレベルは、前述の方法を用いて決定される。そして、測定/感知されたエネルギーと推計されたエネルギーとの間の誤差が、上に説明したように、閉ループ制御アルゴリズムを介して供給される。
本明細書に記載された全ての制御ゴリズムと方法において、要求されるトルク又は動力は、好ましくはエネルギー貯蔵装置で参照され、貯蔵状態(又は貯蔵状態の変化率)を推計できる。以下の説明は、機械的伝達を介してエネルギー源/シンクに結合されたフライホイールエネルギー貯蔵装置という状況において、これがどのように達成されるかという例を提供するが、これらの方法及び制御アルゴリズムは、他のエネルギー貯蔵回収システムにも適用することができる。
コントローラは、トランスミッションにおけるトルク伝達装置の1つ又は複数のアクチュエータを直接又は間接的に制御する信号を出力することができる。このような信号は、較正によって、伝達されるべき公称予想トルク又は動力に関連付けることができる。このような較正は、ルックアップテーブル、マップ、又は係数又は乗算器を含むことができ、それぞれが1つ又は複数の較正パラメータを含むことができる。このような較正は、トルク要求をアクチュエータコマンドに関連付けることができる。アクチュエータはバルブを備えることができ、この場合、較正は、要求されるトルクと、(I)制御バルブ電流、(II)バルブPWM、又は(III)バルブ電圧、又は(IV)バルブ圧力と、の関係を含むことができる。アクチュエータは、クラッチに通常の負荷を加えることができ、ピストンを備えることができる。アクチュエータは、スリップクラッチ又はCVTのようなトルク伝達装置によって伝達されるトルク又は動力を制御することができる。
1. エネルギー源/シンクとトルクをやり取りすることができるエネルギー貯蔵回収システムを管理操作するためのコントローラであって、このコントローラは:
エネルギー貯蔵回収システムから、要求されるトルクを表す第1の入力を受け取り;そして、
エネルギー貯蔵回収システムによって供給されるトルクを表す第2の入力、又は、その入力から導出することができて前記供給されるトルクを表す信号を受け取る;ように構成されており、
コントローラは、要求されるトルクと供給されるトルクとの間の差違に応じて、前記エネルギー貯蔵回収システムによってエネルギー源/シンクに供給されるトルクを管理操作する。
前記エネルギー貯蔵回収システムに対して要求されるトルクを表す第1の入力を受け取り、
エネルギー貯蔵回収システムによって供給されるトルクを表す第2の入力又はそれから導出することができ、前記トルクを表す信号を受け取り、
前記要求されるトルクと供給されるトルクの間の差違に応じて、前記エネルギー貯蔵回収システムによって前記エネルギー源/シンクに前記供給されるトルクを管理操作する、ステップを含む。
Claims (19)
- エネルギー貯蔵回収システム(69)を管理操作するためのコントローラ(100)であって、前記エネルギー貯蔵回収システム(69)はエネルギー貯蔵フライホイール(1)とトランスミッションとを有して前記フライホイール(1)とエネルギー源/シンク(7)との間でトルク又は動力を伝達することができ、前記コントローラ(100)は、次のように構成されている:
要求されるトルク又は動力を表す第1の入力、又は前記コントローラが前記第1の入力を算出するための第1の信号を受け取る;
前記エネルギー貯蔵回収システム(69)によって供給されるトルク又は動力を表す第2の入力を算出するため、前記フライホイール(1)の動き、速度又は加速度を表す第2の信号を受け取る;
前記要求されるトルクと前記供給されるトルクとの差違に応じて、又は前記要求される動力と前記供給される動力との差違に応じて、前記エネルギー貯蔵回収システム(69)によって前記エネルギー源/シンク(7)に供給されるトルクを管理操作するか、又は前記エネルギー貯蔵回収システム(69)と前記エネルギー源/シンク(7)との間で伝達される動力を管理操作する;
要求されるフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号を前記第1の入力又は前記第1の信号から推計して生成し;
実際のフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号を前記第2の信号から取得し;
前記要求されるフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号と前記実際のフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号との間の差違に応じて、前記供給されるトルク又は前記伝達される動力を管理操作する。 - 請求項1に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、次のように構成されている:
前記要求されるフライホイール回転速度を表す信号と前記実際のフライホイール回転速度を表す信号との間の過渡的な差違に応じて、前記供給されるトルク又は前記伝達される動力を管理操作し;
非過渡的な差違に応じて、前記要求されるフライホイール回転速度を表す信号を、前記実際のフライホイール回転速度を表す信号に対応させるように、変更する。 - 請求項1に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、次のように構成されている:
前記第2の信号又は前記第2の信号から得られる前記実際のフライホイール回転速度を表す信号をローパスフィルタに通してフィルタリングされた信号であるフィルタード供給信号を生成し;
前記要求されるフライホイール回転速度を表す信号をハイパスフィルタに通してフィルタリングされた信号であるフィルタード要求信号を生成し;
前記フィルタード要求信号と前記フィルタード供給信号とを結合又は加算して成る更新信号を生成し;
前記更新信号を前記第2の入力又は信号、又は前記第2の信号から導出される信号と比較することによって前記差違を推計する。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、前記フライホイール回転速度を表す信号を推計して生成する際に、次を考慮するように構成されている:
前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)の定常排出特性によるトルク又は動力損失;及び/又は
前記トランスミッションのトルク又は動力損失;及び/又は
前記エネルギー源/シンク(7)と前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)間に配置された少なくとも1つの構成部品の慣性加速度トルク又は動力によるトルク又は動力損失。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のコントローラ(100)であって、前記エネルギー貯蔵回収システム(69)の前記トランスミッションは、トルク伝達装置を備え、前記コントローラは、次のように構成されている:
前記トルク伝達装置が前記エネルギー源/シンク(7)にトルク又は動力を伝達するように、前記第1の入力に基づいて、アクチュエータにコマンドを発することにより、前記伝達されるトルク又は動力を管理操作し;
前記第1の入力を前記コマンドに関連付ける少なくとも1つのパラメータを更新することによって、所定の環境下における前記差違に対処する。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、
前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)と前記エネルギー源/シンク(7)との間のトルク又は動力の伝達を低減又は不能化するための安全システムを作動させる少なくとも1つの信号を出力することによって、前記伝達されるトルク又は動力を管理操作するように構成されている。 - 請求項6に記載のコントローラ(100)であって、
前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)と前記エネルギー源/シンク(7)との間のトルク又は動力の伝達を低減又は不能化するための安全システムを作動させることは、1つ又は複数のトルク伝達経路を遮断することを含む。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、前記差違に関する1つ又は複数のエラー状態が満たされる場合に、前記伝達されるトルク又は動力を管理操作するように構成されている。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、時間期間にわたる前記差違の頻度及び/又は大きさを示す累積誤差に応じて、前記伝達されるトルク又は動力を管理操作するように構成されている。
- 請求項9に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、前記差違の合計から前記累積誤差を計算するように構成されている。
- 請求項9又は請求項10に記載のコントローラ(100)であって、前記コントローラは、時間と共に前記累積誤差を減少させるように構成されている。
- 請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載のコントローラ(100)と、エネルギー貯蔵回収システム(69)と、を備える装置であって、前記エネルギー貯蔵回収システム(69)は、エネルギー貯蔵フライホイール(1)と、前記エネルギー源/シンク(7)にトルクを伝達するか又は前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)と前記エネルギー源/シンク(7)との間で動力を伝達するトランスミッションと、を備える。
- 請求項12に記載の装置であって、
前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)と前記エネルギー源/シンク(7)との間の動力又はトルクの伝達を減じるか又は不能にする安全システムを更に備え、
前記コントローラ(100)は、前記安全システムを作動させるための少なくとも1つの信号を出力することによって、前記伝達されるトルク又は動力を管理操作するように構成されている。 - 請求項13に記載の装置であって、前記安全システムは、少なくとも1つのトルク経路遮断クラッチ及び/又は安全ブレーキを備える。
- エネルギー源/シンク(7)との間でトルク又は動力を伝達することができるエネルギー貯蔵回収システム(69)を管理操作する方法であって、前記エネルギー貯蔵回収システムはエネルギー貯蔵フライホイール(1)を有し、前記方法は次のステップを備えている:
要求されるトルク又は動力を表す第1の入力を受け取るか、又は前記第1の入力を導出可能な第1の信号を受け取るステップと;
前記エネルギー貯蔵回収システム(69)によって供給されるトルク又は動力を表す第2の入力を導出可能であって前記フライホイール(1)の動き、速度又は加速度を表す第2の信号を受け取るステップと;
前記エネルギー貯蔵回収システム(69)によって前記エネルギー源/シンク(7)に供給されるトルク、又は前記エネルギー貯蔵回収システム(69)と前記エネルギー源/シンク(7)との間で伝達される動力を、前記要求されるトルクと供給されるトルクの間の差違、又は前記要求される動力と供給される動力の間の差違に応じて管理操作するステップと;
要求されるフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号を前記第1の入力又は前記第1の信号から推計して生成するステップと;
実際のフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号を前記第2の信号から取得するステップと;
前記要求されるフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号と前記実際のフライホイール回転速度、エネルギー又は加速度を表す信号との間の差違に応じて、前記供給されるトルク又は前記伝達される動力を管理操作するするステップ。 - 請求項15に記載の方法であって、
前記供給されるトルク又は伝達される動力を管理操作することは、前記差違を低減又は解消するように、トルク又は動力の供給の離散的又は連続的範囲を対応するトルク又は動力の要求に関連付ける較正テーブル及び/又は較正ソフトウェアを更新することを含み;
前記較正テーブル及び/又は較正ソフトウェアは、好ましくは1つ又は複数の較正係数及び/又は較正関数を含む。 - 請求項15に記載の方法であって、
前記供給されるトルク又は伝達される動力を管理操作することは、前記エネルギー貯蔵フライホイール(1)から前記エネルギー源/シンク(7)へのトルクの供給又は動力の伝達を低減又は不能化する安全システムを作動させる少なくとも1つの信号を出力することを含む。 - 請求項17に記載の方法であって、
前記トルクの供給又は動力の伝達を低減又は不能化する安全システムを作動させることは、1つ又は複数のトルク伝達経路を遮断することを含む。 - 請求項15乃至請求項18のいずれか一項に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
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