KR20220122769A - 중량 차량을 시동시키기 위한 방법 - Google Patents

중량 차량을 시동시키기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220122769A
KR20220122769A KR1020227027884A KR20227027884A KR20220122769A KR 20220122769 A KR20220122769 A KR 20220122769A KR 1020227027884 A KR1020227027884 A KR 1020227027884A KR 20227027884 A KR20227027884 A KR 20227027884A KR 20220122769 A KR20220122769 A KR 20220122769A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
wheel
target
speed
wheel slip
Prior art date
Application number
KR1020227027884A
Other languages
English (en)
Inventor
레인 레오
아스보가드 마티아스
헨더슨 레온
Original Assignee
볼보 트럭 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 볼보 트럭 코퍼레이션 filed Critical 볼보 트럭 코퍼레이션
Publication of KR20220122769A publication Critical patent/KR20220122769A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18172—Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/175—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1763—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface
    • B60T8/17636—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/101—Side slip angle of tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/107—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/06—Hill holder; Start aid systems on inclined road
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12—Friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2240/00—Monitoring, detecting wheel/tire behaviour; counteracting thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/04—Vehicle reference speed; Vehicle body speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/86—Optimizing braking by using ESP vehicle or tire model
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • B60W2300/125—Heavy duty trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/14—Tractor-trailers, i.e. combinations of a towing vehicle and one or more towed vehicles, e.g. caravans; Road trains
    • B60W2300/145—Semi-trailers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26—Wheel slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/26—Wheel slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/142—Heavy duty trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/148—Semi-trailers, articulated vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18025—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18175—Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

중량 차량(100)을 시동시키기 위한 방법은, 상기 차량(100)을 시동시키기 위한 명령을 얻는 것과, 상기 모션 명령을 실행시키는데 적합한 휠 슬립에 대응되는 타겟 휠 슬립 값(λtarget)을 알아내는 것과, 상기 차량(100)의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것을 포함한다.

Description

중량 차량을 시동시키기 위한 방법
본 개시물은 중량 차량을 정지 또는 저속 상태로부터 움직이게 하기 위한 방법들에 관한 것이다. 본 발명은 트럭들 및 건설 장비와 같은 중량 차량들에 적용될 수 있다. 비록 주로 세미-트레일러 차량들 및 트럭들에 대하여 본 발명이 기술될 것이지만, 본 발명은 이러한 특정한 타입의 차량에 국한되는 것이 아니고, 돌리들(dollies) 및 승용차들과 같은 다른 타입의 차량들에도 사용될 수 있다.
정지 또는 저속 상태로부터 중량 차량을 출발시키는 것은 도전이 될 수 있다. 부드럽고 제어된 방식으로 어떠한 원하는 속도까지 차량을 가속시키는 것이 통상 바람직하지만, 변하는 마찰 도로 컨디션들, 평탄하지 않은 도로 표면들 및/또는 급경사들은 차량 제어를 복잡하게 하는 경향이 있다. 어떠한 시간동안 주차된 트레일러들은 특히, 예컨대 적절하게 해제되지 않은 브레이크들과 차량 스타트에 저항하는 제5륜 커넥션들에 기인하여, 움직이게 하는 것이 도전이 될 수 있다. 경험있는 운전자들은, 현재 주행 컨디션들에 따라 차량을 부드럽게 스타트시키기 위하여 적당한 양의 토크 컨트롤만을 인가할 수 있다. 그러나, 어려운 차량 스타트 시나리오들에서 경험 없는 운전자들을 돕기 위한 방법들이 필요하다. 또한, 운전자가 존재하지 않는 자율 주행 차량들에 사용되기 위하여 자동화된 방법들이 필요하다.
(적어도 제한된 시간 동안) 심한 휠 슬립 및 측방향 컨트롤의 상실을 야기할 수 있는, 높은 피크 토크를 전기 머신들이 빠르게 제공할 수 있기 때문에, 하나 이상의 전기 머신들에 의하여 차량이 구동되면, 중량 차량을 정지 상태로부터 출발시키는 것은 특히 어려울 수 있다. 다른 한편, 사용 가능한 높은 피크 토크들은 복잡한 기어 배치들에 대한 필요를 감소시킨다.
US20150175009 A1은 론칭(launch) 중에 차량을 제어하기 위한 방법을 제공한다. 개시된 방법은 어떠한 경우들에서 차선일 수 있는 토크 제어에 기반을 둔다.
따라서, 중량 차량을 시동시키기 위한 향상된 방법들에 대한 필요가 존재한다.
정지 또는 저속 상태로부터 중량 차량을 움직이게 하기 위한 향상된 방법들을 제공하는데 본 개시물의 목적이 있다. 이 목적은 중량 차량을 시동시키기 위한 방법에 의하여 적어도 부분적으로 달성된다. 상기 방법은 차량을 시동시키기 위한 모션 명령을 얻는 것과, 모션 명령을 실행하기에 적합한 휠 슬립에 대응되는 타겟 휠 슬립 값을 알아내는 것과, 차량의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값으로 유지시키도록 휠 스피드를 제어하는 것을 포함한다.
이러한 방식으로, 토크-기반 컨트롤과 반대되게, 컨트롤이 휠 슬립 또는 차량의 속도에 대한 휠 스피드의 차이에 직접 기반을 두기 때문에, 제어된 차량 스타트는 효율적인 방식으로 얻어진다. 컨트롤이 더 추진 유닛을 향하여 그리고 더 중앙 차량 컨트롤로부터 멀어지게 이동되는데, 이는, 더 높은 대역폭의 제어 루프들 (더 빠른 루프들)이 이러한 방식으로 실현되기 때문에, 이점이 된다. 중앙적인 것과 대비하여 국부적으로 증가된 제어 대역폭에 기인하여 예측하지 못환 저항들과 트랜션트들(transients)이 더 좋게 핸들링될 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은 다음의 관계에 기반하여 차량의 각각의 휠의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값으로 유지시키도록 휠 스피드를 제어하는 것을 포함하고,
Figure pct00001
여기서, ω는 휠 스피드를 나타내고, λtarget은 타겟 휠 슬립 값을 나타내고,
Figure pct00002
는 기준 속도이고,
Figure pct00003
는 휠의 기준 시스템에서의 차량 속도이고, R은 휠 반경을 나타낸다.
따라서, 차량 스타트를 위한 토크-기반 제어 시스템들과 달리, 스타트 이벤트 동안 원하는 휠 슬립을 얻기 위하여, 즉 차량의 부드럽고 제어된 스타트를 수행하기 위하여 직접적으로 제어되는 차량의 스피드와 휠의 스피드 사이의 스피드 차이를 얻기 위하여 휠 스피드 ω가 직접적으로 제어된다. 국부 제어로 야기되는 높은 제어 대역폭들에 기인하여, 원하지 않은 스피드 차이들을 야기하는 트랜션트들이 신속하게 고려될 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 모션 명령은 차량의 요청 가속도를 포함하고, 타겟 휠 슬립은 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스에 따라 결정된다.
이러한 방식으로, 바람직하게, 가속 요청은 제어된 방식으로 이행될 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스와, 종방향 포스 및 종방향 휠 슬립 비 사이의 기설정된 관계에 기반하여 타겟 휠 슬립을 결정하는 것을 포함한다.
이러한 방식으로 개시된 상기 방법은 다양한 차량 타입들 및 더 나아가 각각의 차량들에 맞춤될 수 있다. 종방향 포스 및 종방향 휠 슬립 비 사이의 기설정된 관계를 조정함으로써, 타이어 마모 및 주행 컨디션들과 같은 특정 특징들이 고려될 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은 관계 Fx'=m*areq에 기반하여 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스를 알아내는 것을 포함하고, 여기서 m은 차량의 질량이고, areq는 차량의 요청 가속도이다.
이러한 방식으로, 바람직하게, 차량 스타트 기동을 최적화하는데 차량의 화물 총 중량(GCW)이 고려될 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은, 다음의 관계에 기반하여 차량의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값으로 유지시키도록 휠 스피드를 제어하는 것을 포함하고,
Figure pct00004
여기서,
Figure pct00005
는 차량의 요청 마지막 속도로 설정된다.
이러한 방식으로, 바람직하게, 부드러운 차량 스타트를 얻기 위하여 휠 스피드는 직접적으로 제어된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 기준 속도는, 차량 스타트를 추가적으로 최적화하도록 조정된다.
어떠한 측면들에 따르면, 차량 속도가 구성된 쓰레숄드 속도를 초과하면, 상기 방법은 고정된 휠 슬립 리미트로 토크 요청에 기반하여 차량 속도를 제어하는 것을 포함한다.
*이러한 방식으로, 바람직하게, 차량 스타트에 뒤이어, 즉 차량이 정지 또는 저속으로부터 성공적으로 움직이게 됨에 따라, 차량 컨트롤은 공지의 컨트롤 방법들로 이전될 수 있다. 이는, 슬립 리미트가 차량 스타트 동안 이용된 직접 휠 슬립 컨트롤 대신에, 부과될 수 있는 높은 스피드들에서의 차량 오퍼레이션을 단순화할 수 있다. 어떠한 측면들에 따르면, 모션 명령은 정지로부터 정지까지 차량이 횡단하는 거리를 포함하고, 상기 방법은 다음과 같이 거리에 도달하기 위한 시간에 걸쳐 휠 스피드를 적분하는 것을 포함한다.
Figure pct00006
이러한 타입의 컨트롤은 예컨대 로딩 베이에 차량을 도킹하는 것을 용이하게 할 수 있다. 휠 슬립 기반 스타트 컨트롤은 정지로부터 정지까지 차량의 부드러운 모션을 가능하게 한다.
어떠한 측면들에 따르면, 모션 명령은 제한된 시간동안 피크 토크의 인가에 대한 요청에 대응된다.
전기 머신의 피크 토크는 통상, 차량 스타트 동안과 같은 제한된 시간 동안에만 이끌어낼 수 있다. 이러한 엑스트라 토크는, 업힐 스타트 등과 같은 어려운 컨디션들에서 중량 차량들을 스타트시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 높은 사용 가능한 토크는, 휠 엔드 모듈이 스타트 이벤트 동안 요구된 토크에 큰 영향을 미치는 예측하지 못한 이벤트들 및 트랜션트들에 대응할 수 있도록 한다. 바람직하게, 높은 피크 토크는 복잡한 기어 시스템들에 대한 필요를 감소시킨다. 따라서, 감소된 수의 기어들 또는 더 나아가 단일 고정 기어 시스템으로 충분할 수 있다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은, 오픈 디퍼렌셜 어레인지먼트를 통하여 하나 이상의 드라이브 휠들에 연결된 전기 머신으로 휠 스피드 요청을 전송하는 것을 포함한다. 상기 방법은, 차량의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값으로 유지시키도록 전기 머신의 휠 스피드를 제어하는 것을 포함한다.
여기에서 개시된 방법들 및 기술들은 또한 디퍼렌셜 드라이브 어레인지먼트들에 적용될 수 있고, 이는 이점이 된다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은 구성된 시간에 걸쳐 초기 값으로부터 기설정된 마지막 값까지 타겟 휠 슬립 값을 증가시키는 것을 포함한다.
이러한 방식으로, 더 부드러운 차량 스타트가 얻어진다.
또한, 전술한 이점들과 관련된 제어 유닛들, 컴퓨터 프로그램들, 컴퓨터 읽기 가능한 매체, 컴퓨터 프로그램 프로덕트들, 추진 시스템들, 차량들이 여기에 개시된다.
일반적으로, 여기서 명시적으로 다르게 정의되지 않는 한, 특허청구범위에서 사용된 모든 용어들은 그들의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. 명시적으로 다르게 언급되지 않는 한, 엘리먼트, 장치, 콤포넌트, 수단, 단계 등은 엘리먼트, 장치, 콤포넌트, 수단 및 단계 등의 적어도 하나의 예를 언급하는 것으로 개방되게 해석되어야 한다. 여기에서 개시된 어떠한 방법들의 단계들은, 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 정확한 순서로 수행되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은, 첨부 특허청구범위 및 이하의 설명을 참조할 때, 명확해질 것이다. 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 본 발명의 다양한 특징들이 이하에서 기술되는 것들 이외의 실시예들을 만들어 내기 위하여 조합될 수 있음을 통상의 지식을 가지는 자라면 이해할 것이다.
첨부 도면을 참조하여, 예시로서 인용된 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 살펴본다.
도 1a 및 도 1b는 어떠한 예시적인 중량 차량들을 개략적으로 도시한다.
도 2a - 도 2b는 예시적인 전기 추진 시스템들을 보여준다.
도 3은 예시적인 휠 브레이크 및 전기 추진 시스템을 보여준다.
도 4는 타이어 포스 vs. 슬립 비를 도시하는 그래프이다.
도 5는 제어 모드들 vs. 차량 속도를 도시하는 그래프이다.
도 6은 토크 능력 vs. 엔진 스피드를 도시하는 그래프이다.
도 7은 예시적인 차량 론치 시나리오(vehicle launch scenario)를 보여준다.
도 8은 방법들을 도시하는 플로우차트이다.
도 9는 제어 유닛을 개략적으로 도시한다.
도 10은 예시적인 컴퓨터 프로그램 프로덕트를 보여준다.
본 발명의 어떠한 측면들이 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 본 발명을 더욱 상세히 살펴본다. 그러나, 본 발명은 많은 다양한 형태들로 구현될 수 있으며, 여기에 기재된 실시예들 및 측면들에 국한되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 그보다는 이러한 실시예들은 본 개시물이 철저하고 완전해지고 본 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달하도록 예시로서 제공된 것이다. 유사한 번호들은 상세한 설명 전체에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 가리킨다.
본 발명은 여기에서 기술되고 도면들에서 도시된 실시예들에 국한되지 않고, 그보다는 통상의 지식을 가지는 자는 첨부 특허청구범위의 범위 내에서 많은 변경들과 수정들이 이루어질 수 있음을 알 것임을 이해하여야 한다.
도 1a 및 도 1b는, 중량 차량들을 시동시키기 위한 여기에서 기술된 방법이 적용될 수 있는 화물 운송을 위한 어떠한 예시적인 차량들(100)을 도시한다. 도 1a는 어떠한 것들은 피동 휠들인 휠들(120, 140, 160)에 지지되는 트럭을 보여준다.
도 1b는 트랙터 유닛(101)이 트레일러 유닛(102)을 견인하는 세미트레일러 차량을 도시한다. 트레일러 유닛(102)의 프론트 파트는 제5륜 커넥션(103)에 의하여 지지되고, 트레일러 유닛(102)의 리어 파트는 트레일러 휠들 세트(180) 상에 지지된다.
각 휠, 또는 적어도 다수의 휠들은, 각각의 휠 서비스 브레이크((트레일러 유닛 휠 브레이크들은 도 1a - 도 1b에 도시되어 있지 않다)에 관련된다. 휠 서비스 브레이크는, 예컨대 공압으로 작동되는 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크이다.
휠 브레이크들은 브레이크 컨트롤러들에 의하여 제어된다. 여기에서, 브레이크 컨트롤러, 브레이크 모듈레이터 및 휠 엔드 모듈의 용어들은 교체 가능하게 사용될 것이다. 그들 모두는, 차량(100)과 같은 차량의 적어도 하나의 휠에 인가되는 제동력을 제어하는 디바이스로서 해석되어야 한다. 휠 브레이크 컨트롤러들의 각각은 제어 유닛(110)에 소통되게 연결되어, 제어 유닛이 브레이크 컨트롤러들과 소통되고 그에 따라 차량 제동을 제어할 수 있도록 한다. 제어 유닛은 잠재적으로 차량에 분포된 다수의 서브-유닛들을 포함하거나, 또는 단일 물리적 유닛일 수 있다. 제어 유닛(110)은 예컨대 차량 안전성을 유지하기 위하여 휠들 사이에 제동력을 분배할 수 있다.
차량(100)의 휠들 중 어떠한 것들은 전기 머신들에 의하여 구동된다. 도 2a는 두 차축들이 전기 머신들 EM1-EM4에 의하여 구동되는 휠들을 포함하는 예시적인 드라이브 배치를 보여준다. 전기 머신들은 제어 유닛(110)에 의하여 제어되고, 이는 도 3과 관련하여 이하에서 더욱 상세하게 기술될 것이다. 전기 머신들 EM1-EM4의 각각은 감속 (제동) 력들뿐 아니라, 가속력들을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 전기 머신은, 차량 리타데이션 중에 전기 파워를 생산하는 재생 브레이크로 구성될 수 있다. 도 2b는, 하나 이상의 전기 머신들 EM이 오픈 디퍼렌셜(open differential)과 같은 디퍼렌셜을 통하여 피동 휠들에 연결되는 다른 예시적인 전기 추진 시스템을 도시한다. 전기 머신 또는 머신들은 제어 유닛(110)에 의하여 다시 제어된다. 제어 유닛(110)은, 슬립이 구성된 리미트들 내에 유지되도록 휠 슬립을 모니터링하면서, 전기 머신 또는 머신들에 의하여 추진 및 제동 모두를 제어한다. 제어는 보통 각각의 휠에 개별적으로 적용된다.
도 3은, 휠들(140) 중 하나와 같은 휠(301)에 대한 제어 시스템(300)을 도시한다. 제어 시스템은, 예컨대 도 2a에 도시된 셋-업에 관련된다. 휠은 유효 반경 R과 (SAE 차량 다이내믹스 표준 위원회 2008년 1월 24일에 의한 정의에 따른) 회전 속도 ω를 갖는다. 여기서 디스크 브레이크에 의하여 예시되는 서비스 브레이크 액츄에이터(340)에 의한 휠 제동을 제어하도록 배치되는 서비스 브레이크 휠 엔드 모듈(WEM Bi)(310)을 제어 시스템(300)은 포함한다. 휠(301)에 동력을 제공하고, 또한 휠 회전 속도 ω를 감소시키기 위하여 제동력을 인가하도록 배치되는 전기 머신 EMi(360)을 시스템(300)은 또한 포함한다. 전기 머신 휠 엔드 모듈 (WEM EMi)(350)은 전기 머신(360)을 제어하도록 배치된다. 두 WEM들은 단일 물리적 유닛(302)내에 포함되거나 또는 개별 물리적 유닛들로 구성될 수 있는 것다.
여기서 차량 모션 관리 (VMM) 시스템으로 도시된 차량 제어 유닛(110)은, 두 휠 엔드 모듈들(310, 350)에 의한 오퍼레이션들을 제어하도록 배치된다. 제어는 통상, 부과된 휠 슬립 리미트들 λBi 및 λEMi뿐 아니라 전송된 토크 요청들 TBi 및 TEMi에 기반을 둔다.
비록, 어떠한 측면들은 정지로부터 기설정된 거리로 차량을 이동시키는 것에 관한 것이지만, 본 개시물은 주로, 중량 차량(100)을 시동시키는 것, 즉 차량을 정지 또는 저속 상태로부터 론칭하는 것에 관련된다. 중량 차량의 토크 컨트롤 루프들은 통상, 대략 10 ms 쯤의 시간 상수들에 관련된다. 어떠한 시나리오들에서, 이 시간 상수는 전체적인 차량 제어 대역폭을, 중량 차량의 안전성이 부정적으로 영향을 받는 포인트까지 감소시킨다. 차량 론칭(launch) 중에 제어를 향상시키기 위하여, 공지의 방법들에서와 같이 토크에 기반을 두는 대신에, 제어를 휠 슬립 또는 동등하게 차량 스피드와 관련하여 구성된 휠 스피드 타겟에 기반을 두는 것을 여기서 제안한다.
많은 모션 서포트 디바이스들(MSD)에 관련된 시간 상수들은 대략 1ms 쯤이고, 이는 국부적으로 MSD 내에서 또는 가까이서 구현되는 제어 루프들이, 차량 모션 관리 시스템 등과 같은 상위 계층 차량 제어 유닛들(higher layer vehicle control units)과 관련된 제어 루프들보다 상당히 더 빠를 수 있음을 의미한다. 또한, 선택적으로 여기에서 기술된 방법들은, 제한된 시간동안 전기 머신에 의하여 높은 피크 토크들(high peak torques)을 발생시키도록 구성될 수 있다. 이는 예컨대 차량 스타트 동안 트랜션트들(transients) 및 예상하지 못한 저항들을 극복하도록 신속히 적응하는 것을 가능하게 한다.
본 개시물에 따르면, 차량을 시동시키기 위한 모션 명령에 따라 결정된 타겟 휠 슬립 값 λtarget으로 휠 슬립을 유지시키는 요청을 전기 머신 WEM(350)은 요청받는다. 그때 전기 머신은, 론칭 오퍼레이션 중에 타겟 휠 슬립을 얻기 위하여 요구되는 휠 스피드를 단순히 인가한다. 예컨대, 타겟 휠 슬립이 0.1로 설정되면, 그때, 휠 회전 속도는, 휠이 구성된 양만큼 항상 슬립하도록, WEM에 의하여 0.1의 상대 차이로 차량 속도를 초과하는 속도로 연속적으로 설정될 것이다. 즉, 차량의 속도에 대한 타겟 휠 스피드 차이가 구성되고, 그때 그에 맞서 제어된다. (비록, 타이어 번아웃을 야기할수 있기 때문에, 너무 큰 슬립을 요청하는 것은 바람직하지 않을 수 있지만), 이는, 전기 머신이 높은 토크를 신속하게 전달할 수 있기 때문에, 즉, 요청된 어떠한 휠 슬립을 통상 발생시킬 수 있기 때문에, 가능하다. 도 6과 관련하여 이하에서 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 전기 머신의 피크 토크 능력(peak torque capability)는 통상 매우 높으나 오로지 제한된 지속 시간 동안만 얻어질 수 있다. 따라서, 차량 스타트 동안 전기 머신 또는 머신들로부터의 높은 피크 토크를 이끌어내는 것은 바람직하다.
론칭 중에 차량들을 제어하는 공지의 방법들은 대신 토크 컨트롤에 기반을 두는데, 이는, 전기 머신이 어떠한 슬립 리미트의 구속하에서 그 최대 능력을 수행하도록 시도하는 토크 요청들을 전기 머신에 보냄을 의미한다. 중량 차량들에 대한 공지의 방법들과 비교하여, 제안된 방법들은 제어를 전기 머신들과 더 가깝게 이동시킨다.
SAE J670에 따른 종방향 휠 슬립 λ는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00007
여기서. R은 대응 프리-롤링 타이어의 유효 반경이고, ω는 휠의 각속도이고,
Figure pct00008
는 (휠의 좌표계에서) 휠의 종방향 스피드이다. 차이는, 통상
Figure pct00009
와 동일한 기준 속도
Figure pct00010
에 의하여 정규화된다.
Figure pct00011
일 때, λ는 -1과 1 사이에서 한계를 이루고, 상대적으로 노면에 대하여 휠이 얼마나 미끄러지는지를 정량화한다.
그러나, 현재의 기술에 따르면, 기준 속도
Figure pct00012
는 또한, 다르게 선택될 수 있다. 예컨대,
Figure pct00013
=1이면, 그때 종방향 휠 슬립은 휠(
Figure pct00014
)과 차량(
Figure pct00015
) 사이의 스피드 차이와 동일하다.
Figure pct00016
는 또한, 스타트 후에 얻어지는 차량의 타겟 스피드로 선택될 수 있다.
휠 스피드 센서 등이 ω를 알아내는데 사용되는 동안, 차량 제어 유닛(110)은 (휠의 기준틀(reference frame)에서)
Figure pct00017
에 대한 정보를 유지한다. 특히, 이하에서, 휠 슬립에 대한 리미트들이 기술될 때, 이는 제한되는 휠 슬립의 크기 또는 절대값이다. 즉, 증가된 휠 슬립 리미트는, 더 큰 양의 허용 휠 슬립 또는 더 작은 음의 허용 휠 슬립 중 어느 하나를 가리킬 수 있다. 차량이 시동되는 동안, 즉 차량 스타트 동안,
Figure pct00018
이기 때문에, 본 개시물은 주로 차량 스타트 동안의 가속을 고려한다, 즉 휠 슬립은 통상 여기에서 양이다.
어떠한 최신의 전기 머신들 및 서비스 브레이크 시스템들은 파인 그레인드(fine grained) 슬립 컨트롤을 할수 있다. 예컨대, 어떠한 최신 브레이크 컨트롤러들은 어떠한 명목 값의 예컨대 +/- 0.02 내에 휠 슬립 λ를 유지할 수 있다. 파인 그레인드 슬립 컨트롤은, 휠 (
Figure pct00019
)과 차량(
Figure pct00020
) 사이의 스피드 차이의 파인 그레인드 컨트롤과 동등하다.
도 4는 달성 가능한 타이어 포스를 휠 슬립의 함수로 나타내는 그래프이다. 더 큰 휠 슬립들에 대한 더 비선형의 거동이 뒤따르는, 작은 휠 슬립들에 대한 거의 선형의 증가 파트(410)를 종방향의 얻을 수 있는 타이어 포스 Fx가 보여준다. 얻을 수 있는 측방향 타이어 포스 Fy는 상대적으로 작은 휠 슬립들에서조차 급격히 감소한다. 얻을 수 있는 종방향 포스를 예측하기가 더 쉽고, 필요하다면 측방향 타이어 포스가 발생될 수 있는, 선형 영역(410) 내에 차량 오퍼레이션을 유지하는 것이 통상 바람직하다. 이 영역 내에서의 오퍼레이션을 보장하기 위하여, 서비스 브레이크의 WEM 및/또는 전기 머신에 예컨대 0.1 가량의 휠 슬립 리미트 λLIM 가 부과된다.
도 4에 도시된 것과 같은 관계(400)가 도로 컨디션들에 따라 표로 작성될 수 있다. 예컨대, 관계가 도로 마찰 계수에 따라 미리 정해질 수 있고, 정확한 관계가 어떠한 주어진 시간에 추산된 도로 마찰 컨디션에 기반하여 선택될 수 있다. 관계는 또한, 차량 오퍼레이션 중에 연속하여 추산될 수 있다. 관계는 주어진 차량 타입 또는 더 나아가 개개의 차량에 대하여 결정될 수 있다. 특정 차량 특징들은, 관계(400)를 조정함으로써 고려될 수 있다.
이제, 주어진 가속도 areq 가 교통 상황 관리(TSM) 기능과 같은 어떠한 상위 계층 제어 기능에 의하여 제어 유닛(110)으로부터 요청되고, 차량이 정지 상태에 있거나 어떠한 작은 속도로 이동 중인 것으로 가정한다. 제어 유닛(110)은 요청에 따라 차량을 가속시키는데 요구되는 포스 Fx'를 알아낼 수 있다. 이 포스 Fx'는 차량의 하나 이상의 복합 모형들에 기반하여 결정될 수 있으나, 적어도 어떠한 시나리오들에 적용될 수 있는 단순 관계는 다음과 같이 포스와 차량 질량 사이의 선형 종속이다
Figure pct00021
,
여기서, Fx'는 요구되는 포스, m은 차량 질량, areq 는 요청된 가속도 그리고
Figure pct00022
는 도로 저항 항이다.
m 및
Figure pct00023
에 대하여 적어도 대략적으로 값을 안다. 요구되는 타이어 포스를 대응되는 슬립 값에 매칭시킴으로써, 도 4에 도시한 것과 같은 관계(400)로부터 타겟 휠 슬립 값 λtarget을 찾아낼 수 있다 (이 예에서, 요청된 가속도에 대하여 대략
Figure pct00024
kN이 요구되고, 이는 대략 0.05의 타겟 휠 슬립으로 해석된다).원하는 타겟 휠 슬립 값을 유지시키도록 전기 머신을 제어하는 전기 머신(360)의 WEM(350)에 타겟 휠 슬립이 보내어질 수 있다. 제어가 전술한 공지의 방법들에서와 같은 토크 기반인 대신에 휠 슬립 기반이기 때문에, 휠 슬립을 얻기 위하여 WEM이 인가하는 실제 토크는 더 이상 중요하지 않다. WEM에 의하여 구성되는 휠 스피드는 다음과 같이 상기 휠 슬립 식으로부터 결정될 수 있다
Figure pct00025
여기서, ω는 휠 스피드를 나타내고, λtarget은 타겟 휠 슬립 값을 나타내고,
Figure pct00026
는 어떠한 구성 가능한 기준 속도이고,
Figure pct00027
는 주어진 휠의 기준 시스템에서 차량 속도이고, R은 유효 휠 반경을 나타낸다.
어떠한 측면들에 따르면, 매우 낮은 스피드들에서
Figure pct00028
는 고정된 임의의 값으로 설정될 수 있고, 그때, 어떠한 차량 스피드 쓰레숄드 위에서, SAE J670 정의에 따라 예컨대
Figure pct00029
으로 설정될 수 있다.
다른 측면들에 따르면, 차량(100)의 드라이브 어레인지먼트는, 오픈 디퍼렌셜 드라이브 어레인지먼트와 같은 디퍼렌셜 드라이브 어레인지먼트이다.여기에서 개시된 기술들은 또한 이 경우에 적용될 수 있다. VMM은 그때 슬립 컨트롤러의 역할을 맡고, 여기에서 개시된 식들이, 전기 머신이 유지하려고 하는, 휠 스피드 요청을 결정하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 도 6과 관련하여 이하에서 기술되는 사용 가능한 피크 토크 레벨들을 일시적으로 이용할 수 있다.
물론, 예컨대 도로 마찰 계수가 어떠한 에러를 가지고 추산된 경우, 너무 크고 갑작스러운 가속들을 방지하기 위하여, 구성된 휠 스피드에 어떠한 리미트들이 부과될 수 있다. 즉, 기-구성된 최대 가속도 값 미만으로 차량 가속도를 유지하기 위하여 휠 스피드 ω는 제한될 수 있다. 기-구성된 최대 휠 스피드 값 미만으로 휠 스피드를 유지하기 위하여 휠 스피드 ω는 또한, 제한될 수 있다.
차량(100)을 로딩 독에 도킹하기 위하여, 또는 고 정밀 기동을 위하여, 정지로부터 또는 저속도로부터 출발하여 어떠한 방향으로 주어진 거리로 차량을 이동시키는 것이 바람직할 수 있다. 모션 명령은 또한, 그때 차량에 의하여 횡단되는 거리 dreq 를 포함할 수 있다. 이 기동은 다음과 같이 거리 dreq 를 횡단하는 시간에 걸쳐 휠 스피드를 적분함으로써 달성될 수 있다
Figure pct00030
적분된 휠 스피드가 요청된 거리에 접근함에 따라, 차량(100)은 제동될 수 있고, 요청된 거리를 횡당하면 결국 정지될 수 있다.
주어진 거리로 차량을 이동시키는 것은 여기에서 기술된 다양한 론칭(launch) 기술들과 결합될 수 있다.
도 5는 차량 스피드 vs 시간의 그래프(500)를 보여준다. 차량(100)은 시간 t=0에서 정지로부터 먼저 론칭되고, 어떠한 오퍼레이션 속도까지 가속되고, 이는 차량이 다시 정지로 갈 때까지 어떠한 시간동안 유지된다. 개시된 방법들의 어떠한 측면들에 따르면, 차량이 예컨대 1m/s의 기설정된 속도 리미트 미만의 속도들(510)로 이동되는 한, 차량은 휠 슬립 (또는 이와 동등하게, 차량 스피드에 대한 휠 스피드 차이)에 기반하여 제어된다. 이 속도가 (도 5의 시간 t1에서) 깨지면, 차량 제어는 공지의 토크-기반 제어 방법들(520)로 이전되고, 상기 휠 슬립 제어는 도 4에 예시된 휠 슬립 리미트 λLIM와 같은 고정된 휠 슬립 리미트에 기반하여 수행된다. 차량이 주행의 끝에서 정지에 근접함에 따라, (시간 t2로부터) 차량은 다시 한 번 휠 슬립에 기반하여 제어된다.
관계
Figure pct00031
를 참조하여,
어떠한 측면들에 따르면, 제2 쓰레숄드 vlow 미만에서는
Figure pct00032
가 어떠한 고정 값, 예컨대
Figure pct00033
=1로 설정되는데, 이는 제어가 차량 속도에 대한 휠 스피드의 차이에 실질적으로 기반함을 의미한다. 이 쓰레숄드 위에서,
Figure pct00034
는 SAE J670 정의에 따라
Figure pct00035
로 조정될 수 있다. 예를 들면, 시간 0에서, 차량은, 전술한 슬립 식의 고정 기준 속도, 예컨대 예컨대
Figure pct00036
=1에 기반하는 휠 슬립 타겟을 가지고 스타트한다. 그리고 나서, 스피드 쓰레숄드 vlow 의 위에서, 제어 전략은,
Figure pct00037
인 휠 슬립의 고전적인 정의를 사용하도록 변화된다.
도 5에 도시한 더 높은 스피드 리미트 vlim 위에서, 차량 제어 전략은 토크-기반 제어로 변화된다. 토크-기반 제어 영역에서의 오퍼레이션 중에 슬립 리미트들은 통상 제어 유닛에 의하여 부과될 것이다.
도 6은, 추진 (양의 토크) 및 제동 (음의 토크) 오퍼레이션들에 대하여 엔진 스피드에 따른 전기 머신의 예시적인 토크 능력들(torque capabilities)(600)을 보여주는 그래프이다. 이러한 타입의 능력들은, 예컨대 도 3과 관련하여 기술된 능력 메시지들의 일부로서 차량 제어 시스템에 커뮤니케이션될 수 있다. 물론, 또한 (음의 엔진 스피드들)을 뒤바꾸기 위하여, 유사한 커브들이 그려질 수 있다. 전기 머신 및 냉각 시스템들과 같은 주위 차량 시스템들의 다양한 디자인 파라미터들, 과부하 저항기들의 디자인 및 일반 콤포넌트 견고성(robustness)에 종속하여, 대부분의 전기 머신들은, 더 장기의 시간동안 유지될 수 있는 연속 토크 능력과, 예컨대 엔진 온도가 임계 레벨에 도달하기 전에 제한된 시간 동안에만 발생될 수 있는 토크 레벨인 피크 토크 능력에 관련될 수 있다.
도 6은 피크 능력보다는 작지만 다른 한편 더 장기간 유지될 수 있는 예시적인 양의 연속 토크 능력(620)과 예시적인 양의 최대 토크 능력(610)을 보여준다. 상당히 낮은 엔진 스피드들, 예컨대 수 천 rpm 미만에 대하여, 머신은 더 장기간 동안 토크 값(602)를 제공할 수 있으나, 10-30 초와 같은 제한된 기간 동안 상당히 더 높은 토크들(601)을 전달할 수 있다. 그러한 피크 토크 값들은 특히, 정지로부터 또는 저속으로부터 중량 차량이 시동되는 차량 스타트 동안 유용하다. 어떠한 최대 엔진 스피드(605)까지의 엔진 스피드에서 두 토크 값들(610, 620)은 떨어지는 경향이 있다. 전기 머신은 대략 10000 rpm 가량의 최대 엔진 스피드(605)에 관련될 수 있다.
이는, 짧지만 강한 추진 및 제동 상황들에 대하여, VMM(100)이 알려진 과부하 레벨까지 전기 머신들에 과부하를 일시적으로 주고, 제한된 기간 동안 이 레벨에서 부하를 유지하는 옵션을 가짐을 의미한다. 이는 결국, 트랜스 미션 시스템의 디자인이 단순화되거나 더 나아가 단일 고정 기어 트랜스미션으로 감소될 수 있음을 의미하고, 이는 이점이 된다.
유사한 상황을 음의 토크들에 대해서도 볼 수 있는데, 비록 차량 안전성을 위하여 그렇게 유용하지는 않지만, 여기서 머신은 피크 음의 토크 값(604)에 비하여 더 작은 크기(603)를 갖는 연장된 기간 동안 연속적인 음의 토크(630)를 전달하는 능력을 갖는다.
결과적으로, 정지로부터 또는 저속으로부터 차량 스타트와 같이, 제한된 기간 동안 전기 머신에 과부하를 주는 것이 가능하다. 제어 유닛(110)은 차량 컨트롤 동안 이 정보를 사용할 수 있다. 높은 제어 대역폭과 함께 이러한 높은 사용 가능한 피크 토크는, 공지의 방법들과 비교하여 향상된 차량 안정성을 가져다준다.
도 7은, 여기에서 개시된 기술들이 유리하게 사용될 수 있는, 예시적인 차량 론칭 시나리오(700)를 보여준다. 차량(100)은 여기에서, 차량이 가속(720)됨에 따라, 변화하는 마찰 컨디션들(730, 740, 750)을 겪게 될 것이다. 도로는 또한 평탄하지 않거나 및/또는 경사 질 수 있다. 도로 또는 차량 컨디션들이 변화함에 따라 휠 토크의 신속한 제어가 요구되기 때문에, 토크-기반 스타트 제어는 도전에 직면할 수 있다. 예컨대, WEM이 대략 1 ms의 업데이트 속도, 즉 10 배 빠른 속도로 작동될 때, VMM은 대략 10 ms의 업데이트 속도로 작동될 수 있다. 이는, 주행 컨디션들에 있어 예측하지 못한 변화들에 더 느리게 대응하게 될 VMM-기반 제어와 비교하여, WEM은 더 나은 방식으로, 차량 스타트 동안 일시적인 효과들에 더 빠르게 적응하고, 그에 따라 예측하지 못한 저항들을 극복할 수 있음을 의미한다. 다른 한편으로, 제안된 기술은 각각의 피동 휠의 다른 WEM들에 의하여 유지되기에 적합한 타겟 휠 슬립 값들을 단순히 알아내고, 차량 스피드 및 구성된 타겟 휠 슬립에 따라 적절한 휠 스피드들을 설정함으로써 휠 슬립을 요청된 값들로 유지시키도록 전기 머신들을 제어하는 WEM들에 이러한 타겟 휠 슬립 값들을 소통한다. 이러한 방식으로, 실제 전기 머신들에 더 가까운 제어 스택으로 제어가 이전되고, 이는 전체적인 차량 안정성을 향상시킨다.
도 8은 전술한 바를 요약하는 플로우차트이다. 중량 차량을 시동시키기 위한 방법이 도시되어 있다. 상기 방법은 차량(100)을 시동시키기 위한 모션 명령을 얻는 것(S1)을 포함한다.
모션 명령 S11은 차량(100)의 요청 가속도 areq와 또한 차량에 의하여 얻어지는 타겟 속도를 포함할 수 있다. 어떠한 경우들에서, 주행 거리는 또한 모션 명령들에 포함된다. 정지로부터 정지까지 차량(100)에 의하여 횡단되는 거리 dreq를 모션 명령 S13이 포함하는 경우에, 상기 방법은 선택적으로, 다음과 같이 거리 dreq에 도달하는 시간에 걸쳐 휠 스피드를 적분하는 것(S4)을 포함한다.
Figure pct00038
상기 방법은, 모션 명령을 실행하는데 적합한 휠 슬립에 대응되는 타겟 휠 슬립 값 λtarget 을 알아내는 것(S2)를 포함한다.
타겟 휠 슬립 λtarget 는, 예컨대, 요청된 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스 Fx'에 따라 결정될 수 있다 (S21).상기 방법은 또한, 차량(100)의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값 λtarget 으로 유지시키도록 휠 스피드 ω 를 제어하는 것(S3) 을 포함한다. 따라서, 각 피동 휠의 WEM은, 중량 차량들을 론칭하기 위한 공지의 방법들에서 통상적인, 주어진 토크를 제공하도록 요청되지 않는다. 대신, 제어는 휠 슬립 기반이고, 이는 차량이 속도를 올림에 따라 유지되어야 하는 휠 슬립 값 (또는 이와 동등하게 차량 스피드에 대한 휠 스피드의 차이)이 WEM에 보내어지는 것을 의미한다. 이때, 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값으로 유지하기 위하여 휠 스피드를 제어하는 것은 WEM에 달려 있다. 예컨대, 모션 명령에 대응하기 위한 타겟 휠 슬립이 0.05라고 가정한다. 이때 WEM은, ωR이 전술한 상대적 의미에서, 차량 속도
Figure pct00039
보다 0.05 초과하는 휠 스피드 ω를 인가할 것이다. 차량이 속도를 올림에 따라 휠 스피드 ω도 그렇게 될 것이고, 이에 의하여 부드러운 차량 론칭을 제공하게 된다. 제어가 WEM에 국부적이기 때문에, 토크 제어는 빠를 것이다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은, 다음 관계에 기반하여 차량(100)의 각각의 휠의 휠 슬립을 타겟 휠 슬립 값 λtarget으로 유지시키도록 휠 스피드 ω를 제어하는 것(S31)을 포함하고,
Figure pct00040
여기서, ω는 휠 스피드를 나타내고, λtarget은 타겟 휠 슬립 값을 나타내고,
Figure pct00041
는 기준 속도이고,
Figure pct00042
는 휠의 기준 시스템에서 차량 속도이고, R은 휠 반경을 나타낸다.
이 관계는 휠 슬립의 SAE J670 정의에 기반을 둔다
Figure pct00043
Figure pct00044
=0 일 때, 스타팅 휠 회전 속도 ω는
Figure pct00045
, 즉 기준 속도의 부분에 의하여 주어진다. 이때 이 휠 회전 속도는
Figure pct00046
로서
Figure pct00047
와 선형적으로 증가한다. 휠 슬립에 기반한 휠 스피드 컨트롤은 다수의 다른 공식들에 기반하여 수행될 수 있는 것으로 이해된다. 여기서, 주 원리는, 유지되어야 하는 타겟 휠 슬립에 대응하는 양만큼 차량 속도
Figure pct00048
보다
Figure pct00049
가 항상 크도록 론칭 중에 WEM에 의하여 휠 회전 속도 ω가 변환되는 것이다. 토크 컨트롤은 WEM에 국부적이고, 이는 단순히 차량 속도에 종속하여 휠 회전 속도를 유지할 필요가 있다. 이는 매우 빠르고 정확한 컨트롤 루프를 가능하게 한다.
어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은, 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스 Fx'로부터 그리고 종방향 포스 Fy 및 종방향 휠 슬립비 사이의 기설정된 관계(400)에 기반하여 타겟 휠 슬립 값 λtarget 을 알아내는 것(S212)을 포함한다.
어떠한 그러한 측면들에 따르면, 상기 방법은 관계 Fx'=m*areq 에 기반하여 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스 Fx'를 알아내는 것(S211)을 포함하고, 여기서 m은 차량(100)의 질량이고, areq 는 차량(100)에 의한 요청 가속도이다. 선택적으로 도로 저항 항
Figure pct00050
는 모델에 추가될 수 있다. 즉 Fx'=m*areq +Fload. 추가적인 차량 다이내믹스를 통합한 더욱 진보된 모델들은 물론, 결과들을 향상시킬 수 있다.
종방향 포스 Fy 및 종방향 휠 슬립 비 사이의 기설정된 관계(400)는 추산된 도로 컨디션에 종속하여 미리 구성될 수 있다 (S213).따라서 제어 유닛(110)은 도로 마찰 및 도로 저항과 같은 도로 컨디션을 추산할 수 있고, 차량 론칭 제어에 사용되도록, 종방향 포스 Fy와 종방향 휠 슬립 비 사이의 적절한 관계를 선택할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 모션 명령(S12)은 차량(100)의 요청 마지막 속도 vreq 를 또한 포함할 수 있다. 이때, 타겟 휠 슬립 λtarget 은 기-구성된 휠 슬립 값이다(S22). 휠 슬립 컨트롤은 예컨대 다음의 관계에 기반할 수 있고,
Figure pct00051
여기서, λtarget 은 예컨대 0.05로 기구성되고,
Figure pct00052
는 vreq 로 설정된다.
대안으로, λtarget 은 시간이 경과함에 따라 제어된 방식으로 예컨대 0으로부터 0.05까지 이어질 수 있다. 이는 모터 스피드가 제어된 방식으로 천천히 증가됨을 의미할 수 있다.
도로 마찰 컨디션들이 우호적인 경우 너무 크거나 갑작스런 가속들을 피하기 위하여, 상기 방법은 기구성된 최대 가속도 값 미만으로 차량 가속도를 유지하도록, 휠 스피드 ω를 제어하는 것(S32)을 또한 포함할 수 있다.
어떠한 다른 측면들에 따르면, 상기 방법은 기구성된 최대 휠 스피드 값 미만으로 휠 스피드를 유지하도록 휠 스피드 ω 를 제어하는 것(S33)을 포함한다. 이러한 타입의 체크는, 중량 차량을 시동할 때, 타당하다고 여겨지는 스피드들로 휠 스피드들을 제한할 것이다.
휠 슬립 기반 컨트롤은 차량이 시동될 때 적절하다. 그러나, 일단 차량이 스피드를 올리면, 일반적인 토크-기반 컨트롤로 돌아가는 것이 바람직할 수 있다. 제어 접근에 있어서의 이러한 스위치는 쓰레숄드 속도 vlim 에 기반을 둘 수 있다. 즉, 어떠한 측면들에 따르면, 상기 방법은, 차량 속도
Figure pct00053
가 구성된 쓰레숄드 속도 vlim 를 초과하면, 고정된 휠 슬립 리미트로 토크 요청에 기반하여 차량 속도
Figure pct00054
를 제어하는 것(S34)을 포함한다.
도 2b에 예시한 바와 같이, 전기 추진 시스템이 디퍼렌셜에 기반을 두는 경우, 서비스 브레이크들은 차량의 일측의 휠 슬립을 제한하고, 따라서 차량의 타측에 파워를 전달하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 휠 슬립은 론칭 중에 차량의 양 측들에 걸쳐 균등화될 수 있다.
도 9는 다수의 기능성 유닛들의 점에서, 여기에서 기술된 실시예들에 따른 제어 유닛(110)의 콤포넌트들을 개략적으로 도시한다. 제어 유닛(110)은, 예컨대 VMM의 형태로, 차량(100) 내에 포함될 수 있다. 프로세싱 회로(910)는, 예컨대 스토리지 매체(930)의 형태의 컴퓨터 프로그램 프로덕트 내에 저장된 소프트웨어 명령들을 실행할 수 있는, 적절한 중앙 처리 유닛 CPU, 멀티프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 시그널 프로세서 DSP 등 중 하나 이상의 어떠한 조합을 사용하여 제공된다. 프로세싱 회로(910)는 더 나아가, 적어도 하나의 주문형 반도체 ASIC 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 FPGA로 제공될 수 있다.
특히, 프로세싱 회로(910)는, 제어 유닛(110)이 도 10과 관련하여 기술된 방법들과 같은 오퍼레이션들, 또는 스텝들의 세트를 수행하도록 구성된다. 예컨대, 스토리지 매체(930)는 오퍼레이션들 세트를 저장할 수 있고, 프로세싱 회로(910)는 제어 유닛(110)이 오퍼레이션들 세트를 수행하도록 하기 위하여 스토리지 매체(930)로부터 오퍼레이션들 세트를 검색하도록 구성될 수 있다. 오퍼레이션들 세트는 실행 가능한 명령들의 세트로 제공될 수 있다. 따라서, 프로세싱 회로(910)는 이에 따라, 여기에서 개시된 바와 같은 방법들을 실행하도록 배치된다.
스토리지 매체(930)는 또한, 마그네틱 메모리, 옵티컬 메모리, 솔리드 스테이트 메모리 또는 더 나아가 원격 탑재 메모리 중 단일의 어느 하나 또는 조합일 수 있는 영구 스토리지를 포함할 수 있다.
제어 유닛(110)은 더 나아가, 적어도 하나의 외부 디바이스와의 소통을 위한 인터페이스(920)를 포함할 수 있다. 따라서, 인터페이스(920)는 아날로그 및 디지털 콤포넌트들 및 와이어 라인 또는 무선 커뮤니케이션을 위한 적절한 수의 포트들을 포함하는, 하나 이상의 트랜스미터들 및 리시버들을 포함할 수 있다.
프로세싱 회로(910)는 예컨대 인터페이스(920) 및 스토리지 매체(930)에 데이터 및 제어 신호들을 보내고, 인터페이스(920)로부터 데이터 및 리포트들을 수신하고, 스토리지 매체(930)로부터 데이터 및 명령들을 검색함으로써 제어 유닛(110)의 일반적인 오퍼레이션을 제어한다. 제어 노드의 관련 기능뿐 아니라 다른 콤포넌트들은 여기에서 제시된 개념들을 흐리지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 10은, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 도 8에 도시된 방법들을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단(1020)을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 담은 컴퓨터 읽기 가능한 매체(1010)를 도시한다. 컴퓨터 읽기 가능한 매체 및 코드 수단은 함께 컴퓨터 프로그램 프로덕트(1000)를 형성할 수 있다.

Claims (19)

  1. 중량 차량(100)을 시동시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 차량(100)을 시동시키기 위한 모션 명령을 얻는 것(S1)과,
    상기 모션 명령을 실행하는데 적합한 휠 슬립에 대응되는 타겟 휠 슬립 값(λtarget)을 알아내는 것(S2)과,
    상기 차량(100)의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것(S3)을 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    Figure pct00055

    의 관계에 기반하여, 상기 차량(100)의 각각의 휠의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것(S31)을 포함하고,
    여기서, ω는 휠 스피드를 나타내고, λtarget은 상기 타겟 휠 슬립 값을 나타내고,
    Figure pct00056
    는 기준 속도이고,
    Figure pct00057
    는 상기 휠의 기준 시스템에서의 차량 속도이고, R은 휠 반경을 나타내는,
    방법.

  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모션 명령(S11)은 상기 차량(100)의 요청 가속도(areq)를 포함하고, 상기 타겟 휠 슬립(λtarget)은 상기 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 종방향 포스(Fx')에 따라 결정되는 (S21),
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 상기 종방향 포스(Fx')로부터 그리고 종방향 포스(Fy) 및 종방향 휠 슬립 비 사이의 기설정된 관계(400)에 기반하여 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)을 알아내는 것(S212)을 포함하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    Fx'=m*areq의 관계에 기반하여 상기 요청 가속도에 도달하는데 요구되는 상기 종방향 포스(Fx')를 알아내는 것(S211)을 포함하고, 여기서 m은 상기 차량(100)의 질량이고, areq는 상기 차량(100)의 상기 요청 가속도인,
    방법.

  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    종방향 포스(Fy) 및 종방향 휠 슬립 비 사이의 상기 기설정된 관계(400)는, 추산된 도로 컨디션에 종속하여 기-구성되는(S213),
    방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모션 명령(S12)은 상기 차량(100)의 요청 마지막 속도(vreq)를 포함하고, 상기 타겟 휠 슬립(λtarget)은 기-구성된 휠 슬립 값(S22)인,
    방법.
  8. 제7항에 있어서,
    Figure pct00058

    의 관계에 기반하여, 상기 차량(100)의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것(S311)을 포함하고,
    여기서,
    Figure pct00059
    는 상기 차량(100)의 상기 요청 마지막 속도(vreq)로 설정되는,
    방법.

  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 가속도를 기-구성된 최대 가속도 값 미만으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것(S32)을 포함하는,
    방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    휠 스피드를 기-구성된 최대 휠 스피드 값 미만으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하는 것(S33)을 포함하는,
    방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 속도(
    Figure pct00060
    )가 기-구성된 쓰레숄드 속도(vlim)를 초과하면, 고정 휠 슬립 리미트로 토크 요청에 기반하여 차량 속도(
    Figure pct00061
    )를 제어하는 것(S34)을 포함하는,
    방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모션 명령(S13)은 정지로부터 정지까지 상기 차량(100)에 의하여 횡단되는 거리(dreq)를 포함하고, 상기 방법은,
    Figure pct00062

    과 같이 상기 거리(dreq)에 도달하기 위한 시간에 걸쳐 휠 스피드를 적분하는 것(S4)을 포함하는 방법
    .
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모션 명령은, 제한된 시간 동안 피크 토크의 인가에 대한 요청에 대응되는,
    방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    오픈 디퍼렌셜 어레인지먼트를 통하여 드라이블 휠들에 연결된 전기 머신에 휠 스피드 요청을 전송하는 것(S5)를 포함하고,
    상기 방법은 상기 차량(100)의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)으로 유지시키도록 상기 전기 머신에 의한 휠 스피드(ω)를 제어하는 것을 포함하는,
    방법.
  15. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    구성된 시간에 걸쳐, 최초 값으로부터 기설정된 마지막 값까지 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget)을 증가시키는 것을 포함하는,
    방법.
  16. 컴퓨터 또는 제어 유닛(110)의 프로세싱 회로(910) 상에서 실행될 때, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는,
    컴퓨터 프로그램(1020).
  17. 컴퓨터 또는 제어 유닛(110)의 프로세싱 회로(910) 상에서 실행될 때, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램(1020)을 담은 컴퓨터 읽기 가능한 매체(1010).
  18. 중량 차량의 제어 유닛(110)으로서, 상기 제어 유닛(110)은 프로세싱 회로(910)를 포함하고, 상기 프로세싱 회로(910)는,
    상기 차량(100)을 시동시키기 위한 모션 명령을 얻고,
    상기 모션 명령을 실행시키는데 적합한 휠 슬립에 대응되는 타겟 휠 슬립 값(λtarget)을 알아내고,
    상기 차량(100)의 휠 슬립을 상기 타겟 휠 슬립 값(λtarget )으로 유지시키도록 휠 스피드(ω)를 제어하도록 구성되는,
    제어 유닛.
  19. 제18항에 따른 상기 제어 유닛(110)을 포함하는 차량(100).
KR1020227027884A 2020-01-15 2020-01-15 중량 차량을 시동시키기 위한 방법 KR20220122769A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/050850 WO2021144010A1 (en) 2020-01-15 2020-01-15 Methods for setting a heavy duty vehicle in motion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220122769A true KR20220122769A (ko) 2022-09-02

Family

ID=69185565

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227027884A KR20220122769A (ko) 2020-01-15 2020-01-15 중량 차량을 시동시키기 위한 방법
KR1020210141078A KR20220054209A (ko) 2020-01-15 2021-10-21 중장비 차량용 휠 슬립 기반 차량 모션 관리

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210141078A KR20220054209A (ko) 2020-01-15 2021-10-21 중장비 차량용 휠 슬립 기반 차량 모션 관리

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20230339477A1 (ko)
EP (3) EP4090561A1 (ko)
JP (2) JP7411102B2 (ko)
KR (2) KR20220122769A (ko)
CN (3) CN114938644A (ko)
WO (1) WO2021144010A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4072914B1 (en) * 2019-12-10 2023-12-20 Volvo Truck Corporation A method for controlling auxiliary braking by a vehicle
EP4001029A1 (en) 2020-11-16 2022-05-25 Volvo Truck Corporation A vehicle motion management system and an actuator control system for a vehicle
JP7394095B2 (ja) * 2021-09-17 2023-12-07 株式会社アドヴィックス 車両運動制御装置
KR20240069764A (ko) * 2021-09-21 2024-05-20 볼보 트럭 코퍼레이션 대형 차량을 위한 휠 슬립-기반 모션 제어
EP4166368B1 (en) 2021-10-18 2024-03-27 Volvo Truck Corporation A wheel slip boost function for a heavy-duty vehicle
WO2023098991A1 (en) 2021-12-01 2023-06-08 Volvo Truck Corporation Inverse tyre model adaptation based on tyre thread deflection sensor output data
EP4190598A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-07 Volvo Truck Corporation Redundant vehicle control systems based on tyre sensors - load estimation
WO2023117035A1 (en) 2021-12-20 2023-06-29 Volvo Truck Corporation Robust actuator control methods for heavy-duty vehicle motion management
WO2023117031A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 Volvo Truck Corporation Predictive heavy-duty vehicle motion management based on environment sensing
WO2023143717A1 (en) 2022-01-27 2023-08-03 Volvo Truck Corporation Heavy-duty vehicle motion support device capability feedback
WO2023160788A1 (en) 2022-02-24 2023-08-31 Volvo Truck Corporation Systems for determining vehicle speed over ground
WO2023169652A1 (en) 2022-03-07 2023-09-14 Volvo Truck Corporation Radar systems for determining vehicle speed over ground
WO2023169701A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 Volvo Truck Corporation Robust vehicle speed over ground estimation using wheel speed sensors and inertial measurement units
WO2023169702A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 Volvo Truck Corporation Fast free-rolling of wheels for robust vehicle speed over ground determination
WO2023169681A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 Volvo Truck Corporation Sensor system for determining vehicle speed over ground
EP4292889A1 (en) * 2022-06-13 2023-12-20 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH A method and an apparatus for estimating a friction coefficient of a vehicle wheel
WO2024012655A1 (en) 2022-07-11 2024-01-18 Volvo Truck Corporation Improved estimation of effective wheel rolling radius
US20240166192A1 (en) * 2022-11-21 2024-05-23 GM Global Technology Operations LLC Machine learning-based tractive limit and wheel stability status estimation
WO2024114885A1 (en) 2022-11-28 2024-06-06 Volvo Truck Corporation A wheel axle mounted vehicle ground radar system

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269391A (en) * 1990-02-27 1993-12-14 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling the output of a vehicle equipped with an internal combustion engine
GB9209137D0 (en) * 1992-04-28 1992-06-10 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for estimating surface friction
JPH0820323A (ja) * 1994-07-07 1996-01-23 Mazda Motor Corp 車両のアンチスキッドブレーキ装置
JPH10194107A (ja) * 1997-01-13 1998-07-28 Aisin Seiki Co Ltd 車両の加速スリップ制御装置
JP3409736B2 (ja) * 1999-04-30 2003-05-26 日産自動車株式会社 先行車追従制御装置
DE19949220B4 (de) * 1999-10-13 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
JP3515040B2 (ja) * 2000-03-09 2004-04-05 住友ゴム工業株式会社 路面摩擦係数判定方法
DE10112351B4 (de) * 2001-03-13 2016-03-03 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens eines mit einem Blockierschutzregelungssystem ausgerüsteten Fahrzeugs
US20060253243A1 (en) 2005-05-06 2006-11-09 Jacob Svendenius System and method for tire/road friction estimation
JP2007196705A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Toyota Motor Corp 車両用制動制御装置
US7912683B2 (en) * 2006-03-31 2011-03-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Tire transient response data calculating method, data processing method, tire designing method, vehicle motion predicting method, and tire cornering characteristic evaluation method and evaluation device therefor
RU2428744C2 (ru) * 2006-09-14 2011-09-10 Краун Эквипмент Корпорейшн Вспомогательная система дистанционного управления погрузочно-разгрузочной машиной и способы ее эксплуатации
JP4416000B2 (ja) * 2007-03-30 2010-02-17 トヨタ自動車株式会社 駐車支援装置
JP5050819B2 (ja) * 2007-12-04 2012-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両運動制御システム
DE102007062203B4 (de) * 2007-12-21 2010-07-15 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Reibwerts
JP5148393B2 (ja) * 2008-07-10 2013-02-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用制駆動力制御装置
CN202186297U (zh) * 2011-07-08 2012-04-11 王德恒 一种电动车起步助力系统
GB201210282D0 (en) * 2012-06-11 2012-07-25 Jaguar Cars Vehicle and method of control thereof
GB201308807D0 (en) * 2013-05-16 2013-07-03 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle traction control
DE102013011230A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-08 Audi Ag Verfahren zur Verbesserung der Traktion von Fahrzeugen
JP2015030314A (ja) 2013-07-31 2015-02-16 株式会社アドヴィックス 車両制御装置
JP6201209B2 (ja) 2013-09-12 2017-09-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 駆動力制御装置及び駆動力制御方法
US8983749B1 (en) 2013-10-24 2015-03-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Road friction estimation system and method
AT515110B1 (de) * 2014-01-09 2015-06-15 Seibt Kristl & Co Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Regelung eines Antriebsstrang-Prüfstands
US9475500B2 (en) 2014-11-12 2016-10-25 GM Global Technology Operations LLC Use of participative sensing systems to enable enhanced road friction estimation
US20170168500A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-15 Uber Technologies, Inc. System and method to determine traction ability of vehicles in operation
US9988026B2 (en) * 2015-12-22 2018-06-05 Autoliv-Nissin Brake Systems Japan Co., Ltd. System and method for independently controlling wheel slip and vehicle acceleration
JP6869269B2 (ja) * 2016-06-15 2021-05-12 ボルボトラックコーポレーション 車両の車輪制御装置
JP7100699B2 (ja) 2017-10-10 2022-07-13 ボルボトラックコーポレーション 車両のステアリングシステムを制御する方法
WO2019094427A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-16 Hyster-Yale Group, Inc. Continuously variable transmission control
US10882524B2 (en) * 2018-02-09 2021-01-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for vehicle launch control
JP7114923B2 (ja) * 2018-02-16 2022-08-09 スズキ株式会社 車両の制御装置
JP6969440B2 (ja) * 2018-02-26 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 車両の運転支援装置
US11161514B2 (en) * 2019-09-12 2021-11-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for coordinating independent axles for continuous wheel slip control

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021144010A1 (en) 2021-07-22
US20230339477A1 (en) 2023-10-26
US20220126799A1 (en) 2022-04-28
CN114454865A (zh) 2022-05-10
KR20220054209A (ko) 2022-05-02
EP3851345B1 (en) 2024-05-22
CN114938644A (zh) 2022-08-23
JP2023517445A (ja) 2023-04-26
EP3851346C0 (en) 2023-11-22
EP3851346B1 (en) 2023-11-22
CN114454866A (zh) 2022-05-10
JP7411102B2 (ja) 2024-01-10
US20220126801A1 (en) 2022-04-28
JP2022068844A (ja) 2022-05-10
EP3851345A1 (en) 2021-07-21
EP3851346A1 (en) 2021-07-21
EP4090561A1 (en) 2022-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220122769A (ko) 중량 차량을 시동시키기 위한 방법
CN104703855A (zh) 用于在上坡坡度过陡时关闭自适应巡航控制的方法
EP4090548B1 (en) A differential electrical drive arrangement for heavy duty vehicles
EP4090562B1 (en) A method for controlling a vehicle brake system
US11926326B2 (en) System and a method for controlling wheel slip of a vehicle
EP4072914B1 (en) A method for controlling auxiliary braking by a vehicle
CN114981136B (en) Method for controlling a vehicle brake system
CN114728638B (zh) 用于控制车辆的辅助制动的方法
EP4063208A1 (en) Method of controlling a heavy-duty vehicle in a slope
US20230406303A1 (en) Vehicle control device, control method for a vehicle control device, and non-transitory computer-readable storage medium storing a control program for a vehicle control device
CN108953546B (zh) 用于控制限滑差速器的方法和系统
KR20240021803A (ko) 대형 차량의 추진력을 제어하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination