JP7508563B2 - 速度制限付きのトルク要求に基づく車両運動管理 - Google Patents
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Description
[ωreq、Fy、rem、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Treq、vx、vy、Fz、act、Rw、Cest、μest、Fy、min、αmax)
Treq-車輪でのトルク要求
vx-地上での縦方向の速度
vy-地上での横方向の速度
Fz、act-車輪の垂直負荷
Rw-車輪の転がり半径
Cest-車輪の推定タイヤ剛性(任意選択で、横方向のCest、yおよび縦方向のCest、xタイヤ剛性のいずれか)
μest-車輪での推定タイヤ路面摩擦
Fy、min-必要な最小横方向力容量
αmax-Fy、minを達成するために許容される最大横方向スリップ
ωreq-車輪の回転速度要求、つまり、制御対象の目標車輪速度
Fy、rem-特定の車輪の残りの横方向力容量
dFx/dω-要求されたタイヤ動作点での車輪速度に対するFxw.r.tの勾配
dFy/dω-要求されたタイヤ動作点での車輪速度に対するFyw.r.tの勾配
[ωreq、Fy、rem、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Fx、req、vx、vy、Fz、act、Cest、μest、Fy、min、αmax)
[ωreq、Fy、act、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Fx、req、vx、vy、Fz、act、ptyre、Fy、min、αmax)
[ωreq、Fy、max、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Fx、req、vx、vy、Fz、act、ptyre、Fy、min、αmax)
[ωreq、μy、util、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Fx、req、vx、vy、Fz、act、ptyre、Fy、min、αmax)
[ωreq、δreq、dFx/dω、dFy/dω]=f-1(Fx、req、Fy、req、vx、vy、Fz、act、ptyre、Fy、min、αmax)
dreq=∫ωR dt
-タイヤの使用年数tact、
-周囲温度Tact、
-タイヤの膨張圧力Pact、
-タイヤの垂直負荷、
-タイヤが移動した距離dactとして適切に概算されるタイヤの摩耗
で構成される群から任意選択で選択される。
-転がり半径、
-公称ピーク摩擦、
-転がり抵抗係数
からなる群から選択される。
車輪トルク要求を取得または生成SD3し、補正された関数に基づいて、取得または生成された車輪トルク要求を車輪回転速度要求に変換SD4し、車輪回転速度要求をアクチュエータに送信して、前記車輪回転速度要求に対応する車輪の回転速度を提供SD5することを含む。
-タイヤの使用年数、
-周囲温度、
-タイヤの膨張圧力、
-タイヤの垂直負荷、
-タイヤが移動した距離として適切に概算されるタイヤの摩耗
からなる群から選択される。
-転がり半径、
-公称ピーク摩擦、
-転がり抵抗係数
で構成される群から選択される。
Tregは所望のトルクである。
ωw、ol=Vx、w/Rw+max(|λlim|kol、ωw、ol、max)sgn(λ)
ωw、olは、速度オフセット制限から計算された車輪速度制限である。
kol、ωおよびωol、maxは、スリップ制限をオフセット制限に変換するために使用される利得および最大速度オフセットパラメータである。
sgn(λ)は、加速中は1、減速中は-1に等しい符号関数である。
-1<λlim<1
MSD制御ユニット230は、VMMユニット260から制御コマンドを受け取るために、車両運動管理、VMMユニット260に通信可能に結合265されるように配置され、1つまたは複数のMSD220、250による車両運動を制御するための車輪速度制限および/または車輪スリップ制限要求を含み、
MSD制御ユニット230は、VMMユニット260が制御コマンドによって車輪の動作に影響を与えることができる車輪210の車輪動作の範囲を示す能力範囲を取得するように配置され、
MSD制御ユニット230は、車輪動作を監視し、車輪動作が能力範囲外であるかどうかを検出するように配置され、
MSD制御ユニット230は、監視された車輪動作が能力範囲外である場合に制御介入機能をトリガするように配置されている。
VMMユニット260は、MSD制御ユニット230に通信可能に結合265され、車輪速度および/または車輪スリップ要求を含む制御コマンドをMSD制御ユニット230に送信して、1つまたは複数のMSD220、250による車両運動を制御するように配置され、
VMMユニット260は、VMMユニット260が制御コマンドによって車輪の動作に影響を与えることができる車輪210の車輪動作の範囲を示す能力範囲を取得するように配置され、
VMMユニット260は、車輪動作が能力範囲内にあるように制御コマンドを生成するように配置されている。
車両100上の少なくとも1つの車輪210に関連する1つまたは複数のMSD220、250を制御するための運動支援デバイス、MSD制御ユニット230を構成SF1することと、
MSD制御ユニット230に送信される制御コマンドを介して、1つまたは複数のMSD220、250による車両運動管理を実行するための車両運動管理、VMMユニット260を構成SF2することと、
VMMユニット260が制御コマンドによって車輪の動作に影響を与えることができる車輪210の車輪動作の範囲を示す能力範囲を定義SF3することと、
車輪動作を監視SF4することと、
監視された車輪動作が定義された能力範囲外である場合に、MSD制御ユニット230による制御介入機能をトリガSF5することと、を含む。
Claims (14)
- 車両用の車両運動管理システム(260)であって、前記車両運動管理システムは、相互間の制御信号の通信のために運動支援システム(230)に接続可能であり、前記車両運動管理システム(260)は、前記運動支援システム(230)に制御信号を送信し、前記運動支援システム(230)は、前記車両運動管理システム(260)から前記制御信号を受け取って、前記車両の少なくとも1つの車輪にトルクを加えるように構成された少なくとも1つのアクチュエータであって電気機械を含む少なくとも1つのアクチュエータを制御し、
前記車両運動管理システムは、
-現在の車両動作状態で前記車両を動作させるための所望のトルクを決定することと、
-前記車両の少なくとも1つの車輪の車輪スリップ制限を決定することと、
-少なくとも前記車輪スリップ制限および前記車両の前記少なくとも1つの車輪の地上の車輪速度(vx)に基づいて、前記車両の前記少なくとも1つの車輪の車輪速度制限を決定することと、
-前記所望のトルクおよび前記車輪速度制限を示す制御信号を前記運動支援システム(230)に送信することと、を行うように構成される、車両運動管理システム(260)。 - 前記車輪速度制限は、前記所望のトルクおよび/または現在の車輪速度にさらに基づく、請求項1に記載の車両運動管理システム(260)。
- 前記車輪速度制限は、車輪の上限速度および車輪の下限速度を含み、前記車両運動管理システムは、
-少なくとも前記所望のトルクがゼロを超えたときに、前記車輪の上限速度を前記運動支援システム(230)に送信することと、
-少なくとも前記所望のトルクがゼロ未満の場合は、前記車輪の下限速度を前記運動支援システム(230)に送信することと、を行うように構成される、請求項2に記載の車両運動管理システム(260)。 - 前記車両運動管理システム(260)が、
-オフセット車輪速度パラメータを決定することと、
-前記車両の車輪速度を示す信号を取得することと、
-前記車輪速度が車両速度制限の閾値を下回っている場合、前記オフセット車輪速度パラメータに基づいて前記車輪スリップ制限を決定することと、を行うようにさらに構成される、請求項1から3のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。 - 前記車両運動管理システム(260)が、
-前記車両の少なくとも1つの前記車輪の現在の回転車輪速度と現在の縦方向車輪速度を決定することと、
-前記現在の回転車輪速度と前記現在の縦方向車輪速度に基づいて、前記少なくとも1つの車輪の車輪スリップを決定することと、を行うようにさらに構成される、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。 - 前記車輪スリップ制限が所定の車輪スリップ範囲内にある、請求項1から5のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。
- 前記車両運動管理システム(260)が、
-前記車両のアクセルペダルの現在のアクセルペダル位置を示す信号を取得することと、
-前記現在のアクセルペダルの位置に基づいて、前記所望のトルクを決定することと、を行うようにさらに構成される、請求項1から6のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。 - 前記所望のトルクは、自動運転車両動作システムから受け取られた信号に基づいて決定される、請求項1から6のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。
- 前記車両運動管理システム(260)が、
-前記少なくとも1つの車輪と路面の間の車輪摩擦レベルを決定することと、
-前記決定された車輪摩擦レベルに基づいて、前記現在の車両の動作状態を決定することと、を行うようにさらに構成される、請求項1から8のいずれか1項に記載の車両運動管理システム(260)。 - 車両用の運動支援システム(230)であって、前記運動支援システム(230)は、車両運動管理システム(260)および前記車両の少なくとも1つの車輪にトルクを加えるように構成された少なくとも1つのアクチュエータであって電気機械を含む少なくとも1つのアクチュエータに接続可能であり、前記車両運動管理システム(260)は、前記運動支援システム(230)に制御信号を送信し、前記運動支援システム(230)は、前記車両運動管理システム(260)から前記制御信号を受け取って、前記少なくとも1つのアクチェータを制御し、
前記運動支援システム(230)は、
-前記車両運動管理システム(260)から制御信号を受け取ることであって、前記制御信号は、現在の車両動作状態で前記車両を動作させるための所望のトルクを示し、前記車両の前記少なくとも1つの車輪の車輪速度制限であって、前記車両の前記少なくとも1つの車輪の車輪スリップ制限および前記車両の前記少なくとも1つの車輪の地上の車輪速度(vx)に基づく車輪速度制限を示す、ことと、
-前記車両の現在の車両ドライブライン状態を決定することと、
-前記現在の車両のドライブライン状態、前記所望のトルクと前記車輪速度制限に基づいて、動作トルクとアクチュエータの回転速度制限を決定することと、
-前記アクチュエータの回転速度制限を超えることなく、前記アクチュエータが前記少なくとも1つの車輪に前記動作トルクを生成するように、アクチュエータ信号を前記アクチュエータ(220、250)に送信することと、を行うように構成されている、運動支援システム(230)。 - 前記現在の車両ドライブライン状態は、現在の車両変速機状態、前記車両変速機用のギア段、または変速機クラッチ作動状態のうちの1つである、請求項10に記載の運動支援システム(230)。
- 前記運動支援システム(230)は、前記車両の単一の車輪を制御するように構成された車輪固有のアクチュエータに接続可能な分散型運動支援システム(230)である、請求項10または11に記載の運動支援システム(230)。
- 車両のアクチュエータを制御するための方法であって、前記アクチュエータは少なくとも電気機械を含み、車両運動管理システム(260)が運動支援システム(230)に制御信号を送信し、前記運動支援システム(230)が前記車両運動管理システム(260)から前記制御信号を受け取って前記アクチュエータを制御し、前記アクチェータは、前記車両の少なくとも1つの車輪(210)にトルクを加えるように構成され、
前記方法は、
-現在の車両動作状態で前記車両を動作させるための所望のトルクを決定(S1)することと、
-前記車両の前記少なくとも1つの車輪の車輪スリップ制限を決定(S2)することと、
-少なくとも前記車輪スリップ制限および前記車両の前記少なくとも1つの車輪の地上の車輪速度(vx)に基づいて、前記車両の前記少なくとも1つの車輪の車輪速度制限を決定(S3)することと、
-前記所望のトルク、前記車輪速度制限、および現在の車両のドライブライン状態に基づいて、動作トルクおよびアクチュエータ回転速度制限を決定(S4)することと、
-前記アクチュエータの回転速度制限を超えずに、前記少なくとも1つの車輪に前記動作トルクを生成するように前記アクチュエータを制御(S5)することと、を含む、方法。 - 運動支援システム(230)によって実行される命令を表す制御信号であって、前記制御信号は、車両運動管理システム(260)によって運動支援システム(230)に送信され、前記運動支援システム(230)は、前記車両運動管理システム(260)から前記制御信号を受け取って、前記車両の少なくとも1つの車輪にトルクを加えるように構成された少なくとも1つのアクチュエータであって電気機械を含む少なくとも1つのアクチュエータを制御し、
前記制御信号は、
-前記運動支援システム(230)が動作トルクを決定できるようにするトルク成分と、
-前記運動支援システム(230)によって実行されると、前記運動支援システム(230)に、アクチュエータの回転速度制限に従う前記動作トルクに対応するアクチュエータ信号を生成させ、これは、現在の車両のドライブライン状態を考慮して、前記車両の少なくとも1つの車輪の車輪スリップ制限および前記車両の前記少なくとも1つの車輪の地上の車輪速度(vx)に基づく車輪速度制限成分に基づいて決定できる、車輪速度制限データを表す車輪速度制限成分と、を含む、制御信号。
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