特許 6754433 ホイールスリップ及び車両加速を独立的に制御するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6754433

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】ホイールスリップ及び車両加速を独立的に制御するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/02 20120101AFI20200831BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20200831BHJP

   B60W 10/18 20120101ALI20200831BHJP

   B60W 40/10 20120101ALI20200831BHJP

   B60T 8/175 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/02

   B60W10/00 120

   B60W10/04

   B60W10/18

   B60W40/10

   B60T8/175

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-533231(P2018-533231)

(86)(22)【出願日】2016年11月4日

(65)【公表番号】特表2019-502596(P2019-502596A)

(43)【公表日】2019年1月31日

(86)【国際出願番号】US2016060433

(87)【国際公開番号】WO2017112108

(87)【国際公開日】20170629

【審査請求日】2018年6月22日

(31)【優先権主張番号】14/977,919

(32)【優先日】2015年12月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】315019735

【氏名又は名称】日信ブレーキシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】イング、 ロング

【審査官】 増子 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２４５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７０７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７０９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｂ６０Ｗ１０／００−１０／３０

３０／００−６０／００

Ｂ６０Ｔ ７／１２− ８／１７６９

８／３２− ８／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するためのシステムであって、該リアルタイム制御は、前記第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される前記自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時にかつ独立的に行われ、当該システムは、
協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムであって、
前記第１の車軸の全ダイナミクスを制御するために使用されるトルク信号Ｔ_ＴＣを生成するための、前記自動車の前記第１の車軸に関連付けられた第１のトータルコントローラ、及び
前記第１の車軸の非対称ダイナミクスを制御するように別のトルク信号Ｔ_ＡＣを生成するように動作可能である、前記第１の車軸に関連付けられた第１の非対称コントローラを有し、
前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラは各々、
ホイールスリップフィードバック制御モード、及び
フィードフォワード制御モードを含むように更に構成されていて、
前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラは各々、ホイールスリップ状態及びホイール非スリップ状態を含む各前記ホイールのリアルタイム動作状態を検出し、かつ前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラのそれぞれのホイールスリップフィードバック制御モード及びフィードフォワード制御モードを増強するように更に構成されていて、前記増強が各前記ホイールの前記検出された動作状態及び以下の状態既定表に基づいている、協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムと、
分配器サブシステムであって、前記自動車のドライブトレイン（the drive train）が
前記第１の車軸に関連付けられ、かつドライブトルクが制御可能である場合に、ドライブトルク目標Ｔ_Ｄを生成し、前記ＣＷＣサブシステムのトルク出力信号Ｔ_ＴＣ及びＴ_ＡＣに応答し、以下の方程式が一般的に満たされるような様式で、前記第１の車軸に関連付けられた各ホイールについてのブレーキトルク目標（左ホイールについてはＴ_ＢＬ、及び右ホイールについてはＴ_ＢＲ）を更に生成するために使用される分配器サブシステムと、を備えることを特徴とするシステム。

【表1】

【数1】

【請求項2】

直接トルク管理（direct torque management、ＤＴＭ）サブシステムを更に備え、
前記ＤＴＭサブシステムは、各ホイールが安定動作領域内で動作し、かつホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイールが経験する表面トルクの所望の変化率を計算するためのＤＴＭホイール制御モジュールを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記ＤＴＭサブシステムは、ＤＴＭ運動制御処理モジュールを更に含み、該ＤＴＭ運動制御処理モジュールは、各ホイールが安定動作領域内で動作し、かつホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイール上の外部システムのトルク指示に応答して、各前記ホイールが経験する表面トルクの別の所望の変化を計算することを特徴とする請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記ＤＴＭサブシステムは、前記ＤＴＭホイール制御モジュール及び前記ＤＴＭ運動制御処理モジュールに応答するＤＴＭ裁定モジュールを更に備え、該ＤＴＭ裁定モジュールは、非スリップ動作領域内で動作している前記ホイールのうちの各々についての表面トルクの変化率に関する、前記ＤＴＭホイール制御モジュール及び前記ＤＴＭ運動制御処理モジュールからの出力を裁定し、次いで前記第１の車軸について、２つのホイールについての表面トルクの前記裁定された変化率（ｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲ）をもたらすために必要とされる、前記ＣＷＣサブシステムの前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラからのトルク出力ｄＴ_ＴＣ及びｄＴ_ＡＣの前記変化率をそれぞれ計算するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

初期化及び飽和モジュールを更に備え、該モジュールは、アクチュエータの作動出力及びドライバの指示を監視し、アクチュエータの作動出力の飽和が検出された場合に前記ＣＷＣサブシステムのコントローラの内部構成要素の初期化及びリセットをサポートするために必要な計算を実行することを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

制御偏差サブシステムを更に備え、該制御偏差サブシステムは、各前記ホイールが地面の上でスリップしているとき、及び各前記ホイールが安定していて地面の上でスリップしていないときを検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記制御偏差サブシステムは更に、
前記ホイールの各々についてのホイール速度目標を車軸の全目標及び車軸の対称的な目標に変換し、
前記ホイールの各々に関連付けられた個々のホイール速度のフィードバックを車軸の全フィードバック値及び車軸の対称的なフィードバック値に変換し、かつ
車軸の全制御偏差値及び車軸の非対称制御偏差値を計算するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記自動車は第２の車軸を含み、当該システムは、
前記第２の車軸に動作可能に関連付けられた第２のトータルコントローラと、
前記第２の車軸に動作可能に関連付けられた第２の非対称コントローラとを更に備え、
前記第２のトータルコントローラ及び前記第２の非対称コントローラの両方は、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラと同一に構成されていて、前記分配器サブシステムからの同一のサポートを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するためのシステムであって、該リアルタイム制御は、前記第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される前記自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時にかつ独立的に行われ、当該システムは、
各前記ホイールが動作している制御領域、すなわち前記ホイールがスリップしているか又はスリップしていない（安定している）かのいずれかを決定し、前記第１の車軸の全制御偏差及び非対称制御偏差を計算するための制御偏差モジュールと、
前記ホイールの各々の表面トルクを制御するための直接トルク管理（direct torque management、ＤＴＭ）サブシステムと、
協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムであって、
前記第１の車軸の全ダイナミクスを制御するために使用されるトルク信号Ｔ_ＴＣを生成するための、前記自動車の前記第１の車軸に関連付けられた第１のトータルコントローラ、及び
前記第１の車軸の非対称ダイナミクスを制御するように別のトルク信号Ｔ_ＡＣを生成するように動作可能である、前記第１の車軸に関連付けられた第１の非対称コントローラを有し、
前記直接トルク管理（direct torque management、ＤＴＭ）サブシステムが、各前記ホイールについての前記表面トルクの所望の変化率（ｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲ）をもたらすために必要とされる、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラの各々からのトルク出力の変化率（ｄＴ_ＴＣ及びｄＴ_ＡＣ）を決定するように動作する協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムと、
前記ＣＷＣサブシステムに応答する分配器サブシステムであって、前記自動車のドライブトレインが前記第１の車軸に関連付けられ、かつドライブトルクが制御可能である場合に、ドライブトルク目標Ｔ_Ｄを生成し、かつ前記ＣＷＣサブシステムのトルク出力信号Ｔ_ＴＣ及びＴ_ＡＣに応答して、前記第１の車軸に関連付けられた各ホイールについてのブレーキトルク目標（左ホイールについてはＴ_ＢＬ、及び右ホイールについてはＴ_ＢＲ）を生成するための分配器サブシステムとを備え、
前記ＣＷＣサブシステムの前記第１のトータルコントローラは更に、
フィードバック制御を、前記制御偏差モジュールによって計算される、前記第１の車軸の全制御偏差Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＴＣ}に適用するように構成されたホイールスリップフィードバック制御モードと、
前記ＤＴＭサブシステムによって計算される、前記第１の車軸のトルク出力ｄＴ_ＴＣの前記変化率を伝達するように構成されたフィードフォワード制御モードとを含むように構成されていて、
前記ホイールスリップフィードバック制御モード及び前記フィードフォワード制御モードを増強することによってトルク信号Ｔ_ＴＣを計算して出力するように構成されていて、前記増強は、１）前記制御偏差モジュールによって検出される、前記第１の車軸上の各ホイールの状態、及び２）次の表によって与えられる所定の計画に基づいていて、

【表2】

前記ＣＷＣサブシステムの前記第１の非対称コントローラは更に、
フィードバック制御を、前記制御偏差モジュールによって計算される、前記第１の車軸の非対称制御偏差Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＡＣ}に適用するように構成されたホイールスリップフィードバック制御モードと、
前記ＤＴＭサブシステムによって計算される、前記第１の車軸のトルク出力ｄＴ_ＡＣの前記変化率を伝達するように構成されたフィードフォワード制御モードとを含むように構成されていて、
前記ホイールスリップフィードバック制御モード及び前記フィードフォワード制御モードを増強することによってトルク信号Ｔ_ＡＣを計算して出力するように構成されていて、前記増強は、１）前記制御偏差モジュールによって検出される、前記第１の車軸上の各ホイールの状態、及び２）表２によって与えられる所定の計画に基づいていて、
表２における「オン又はオフ^＊」については、以下に示す表によって与えられる各値を用いた方程式６の非対称ダイナミクスに関する式について、

【表3】

【数2】

【数3】

によって制御可能な場合、オンであり、

【数4】

によって制御不可能な場合、オフであることを特徴とするシステム。

【請求項10】

前記制御偏差モジュールは、
最初に、次の式に従って、前記個々のホイール速度目標を車軸の全目標及び車軸の非対称目標に変換し、

【数5】

次いで、次の式に従って、個々のホイール速度フィードバックを車軸の全フィードバック及び車軸の非対称フィードバックに変換し、

【数6】

次いで、以下の式を適用することによって、前記車軸の全制御偏差及び車軸の非対称制御偏差を生成し、

【数7】

式中、ＶＷ_{Ｔｇｔ＿Ｌ}は、左ホイールの目標速度であり、
ＶＷ_{Ｔｇｔ＿Ｒ}は、右ホイールの目標速度であり、
Ｖ_{Ｔｇｔ＿ＴＣ}は、車軸の全目標速度であり、
Ｖ_{Ｔｇｔ＿ＡＣ}は、車軸の非対称目標速度であり、
ＶＷ_Lは、左ホイールの速度フィードバックであり、
ＶＷ_Ｒは、右ホイールの速度フィードバックであり、
Ｖ_{ＦＢ＿ＴＣ}は、車軸の全フィードバックであり、
Ｖ_{ＦＢ＿ＡＣ}は、車軸の非対称フィードバックであり、
Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＴＣ}は、車軸の全制御偏差であり、
Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＡＣ}は、車軸の非対称制御偏差であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記ＤＴＭサブシステムは更に、
各ホイールが安定動作領域内で動作し、かつホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイールが経験する表面トルクの所望の変化率を計算するためのＤＴＭホイール制御モジュールと、
各ホイールが安定動作領域内で動作し、かつホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイール上の外部システム（例えば、運動制御）のトルク指示に応答して、各前記ホイールが経験する表面トルクの別の所望の変化を計算するためのＤＴＭ運動制御処理モジュールと、
前記ＤＴＭホイール制御モジュール及び前記ＤＴＭ運動制御処理モジュールに応答するＤＴＭ裁定モジュールであって、前記モジュールからの出力を、非スリップ動作領域内で動作している前記ホイールのうちの各々についての表面トルクの最終変化率（ｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲ）に裁定し、次いで、前記第１の車軸について、次の式に従って、ｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲをもたらすために必要とされる、前記ＣＷＣサブシステムの前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラからのトルク出力ｄＴ_ＴＣ及びｄＴ_ＡＣの前記変化率をそれぞれ計算するように構成されているＤＴＭ裁定モジュールとを備えることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【数8】

【請求項12】

前記分配器サブシステムは、前記ＣＷＣサブシステムのトルク出力信号Ｔ_ＴＣ及びＴ_ＡＣに応答して、以下の方程式が一般的に満たされるような様式で、前記第１の車軸についての前記ドライブトルク目標Ｔ_Ｄ並びにブレーキトルク目標Ｔ_ＢＬ及びＴ_ＢＲを計算するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【数9】

【請求項13】

前記自動車は第２の車軸を含み、当該システムは、
前記第２の車軸に動作可能に関連付けられた第２のトータルコントローラと、
前記第２の車軸に動作可能に関連付けられた第２の非対称コントローラと、を更に備え、
前記第２のトータルコントローラ及び前記第２の非対称コントローラの両方が、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラと同一に構成されていて、他のサブシステム、すなわち前記制御偏差モジュール、前記直接トルク管理サブシステム、及び前記分配器サブシステムからの同一のサポートを有することを含むことを特徴とする請求項９に記載のシステム。

【請求項14】

自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するための方法であって、該リアルタイム制御は、前記第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される前記自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時に及び独立的に行われ、当該方法は、
前記自動車の前記第１の車軸に関連付けられた第１のトータルコントローラを使用してトルク信号Ｔ_ＴＣを生成すること、及び
前記第１の車軸に関連付けられた第１の非対称コントローラを使用して別のトルク信号Ｔ_ＡＣを生成することであって、
ホイールスリップ状態及びホイール非スリップ状態を含む、各前記ホイールのリアルタイム動作状態を検出すること、並びに
前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラのそれぞれのホイールスリップフィードバック制御モード及びフィードフォワード制御モードを増強することであって、前記増強は各前記ホイールの前記検出動作状態及び以下の状態既定表に基づいていて、増強することによる、トルク信号Ｔ_ＴＣを生成すること及び別のトルク信号Ｔ_ＡＣを生成することと、
分配器サブシステムを使用することであって、前記自動車のドライブトレインが前記第１の車軸に関連付けられ、かつドライブトルクが制御可能である場合に、ドライブトルク目標Ｔ_Ｄを生成し、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラの出力Ｔ_ＴＣ及びＴ_ＡＣに応答して、以下の方程式が一般的に満たされるような様式で、前記第１の車軸に関連付けられた各ホイールについてのブレーキトルク目標（左ホイールについてはＴ_ＢＬ、及び右ホイールについてはＴ_ＢＲ）を生成することと、を含むことを特徴とする方法。

【表4】

【数10】

【請求項15】

当該方法は更に、直接トルク管理（direct torque management、ＤＴＭ）サブシステムを使用して、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラの前記フィードフォワード制御モードへの入力として使用するために、前記第１のトータルコントローラ及び前記第１の非対称コントローラからのトルク出力ｄＴ_ＴＣの変化率及び出力トルクｄＴ_ＡＣの変化率をそれぞれ計算することであって、
ＤＴＭホイール制御モジュールを使用して、各ホイールが安定動作領域内で動作し、ホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイールによって提供される車両加速の所望の変化率に対応する、各前記ホイールが経験する表面トルクの所望の変化率を計算することによる、計算することと、
ＤＴＭ運動制御処理モジュールを使用して、各ホイールが安定動作領域内で動作し、かつホイールスリップを経験していないときはいつでも、各前記ホイール上の外部システム（例えば、運動制御）のトルク指示に応答して、各前記ホイールが経験する表面トルクの別の所望の変化を計算することと、
次いで、ＤＴＭ裁定モジュールを使用して、前記ＤＴＭホイール制御モジュール及び前記ＤＴＭ運動制御処理モジュールからの出力を、非スリップ動作領域内で動作している前記ホイールのうちの各々についての表面トルクの最終変化率（ｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲ）に裁定することと、
次いで、次の式を適用することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【数11】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、自動車のホイールスリップ及び車両加速を制御するためのシステム及び方法に関し、より詳細には、車両の各スリップしているホイールのホイールスリップを制御しつつ、各スリップしていないホイールによって提供される車両加速を独立的に及び明示的に制御し、これにより車両の安定性及び加速性を同時に改善するリアルタイムシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

本セクションの記述は、単に本開示に関する背景情報を提供するだけであり、先行技術を構成しない場合がある。

【0003】

歴史的に、乗用車及びトラックに実装されていたＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）及びＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）は、２つの基本的な課題すなわち、１）車両の安定性及び操縦性のために過剰なホイールスリップを防止すること、２）操縦者の運転要求を満たすように車両の加速／減速ポテンシャルを最大化することに取り組むことを目的として開始された。（本開示の残りの部分では、加速が符号付きの数学的な量であるという理解の下で、単に加速として加速／減速を指す。）時間の経過と共に、多くのＡＢＳ／ＴＣＳシステムは、これらの課題に加えて追加の要件を含むように進化してきた。例えば、電子安定制御（electronic stability control、ＥＳＣ）システムが作動すると、その特定のホイールによって生成された横方向の力を一時的に減少させるために、大きなスリップ目標までホイールを制御する必要があり得る。別の例では、スプリットμＡＢＳ（「μ」は車両のタイヤと路面との間の摩擦係数）の間に、車両減速を最大化しようとすると、高いμホイールのブレーキ力は制御され増加しなければならない。

【0004】

従来、車両上の利用可能なアクチュエータからの制御可能な量は、１）各ホイールのブレーキトルク、２）車両のドリブン車軸（the driven axle）のエンジントルクである。これらの総量が組み合わさり、複雑で非線形の様式でホイールダイナミクス及び車両加速に影響する。ＡＢＳシステムを含む状況では、エンジンの影響はほとんどの場合無視することができ、この機構を分析して制御することがより容易になる。ＴＣＳの状況では、エンジンは常に重要な要素であり、この複雑化は不可避である。

【0005】

従来、多くの場合、（上述した複雑化により）特にＴＣＳについては、ホイールスリップ制御の課題及び車両加速制御の課題の両方をそれらのそれぞれの望ましい方法で同時に達成することは困難であった。

【発明の概要】

【0006】

一態様では、本開示は、自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するためのシステムに関し、この制御は、第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される当該自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時にかつ独立的に行われる。システムは、共に第１の車軸に関連付けられた第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラを有する協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムと、協調型ホイールコントローラサブシステムの出力を車軸用に利用可能なアクチュエータの目標に分解する分配器サブシステムとを備えてよい。

【0007】

第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラは各々、フィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素を更に備え、フィードバック要素及びフィードフォワード要素の柔軟な増強を可能にするように更に構成されている。

【0008】

別の態様では、本開示は、自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するためのシステムに関し、この制御は、第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される当該自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時にかつ独立的に行われる。システムは、両方が互いに独立的に動作し、かつ第１の車軸に関連付けられている第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラを有する協調型ホイールコントローラ（coordinated wheel controller、ＣＷＣ）サブシステムを備えてよい。第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラは共に、フィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素を有する。システムはまた、各ホイールが作動している（すなわち、各ホイールがスリップしているか又は安定している）制御領域を決定するための制御偏差モジュールを含んでよく、この制御偏差モジュールは、第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラのフィードバック要素及びフィードフォワード要素の増強を容易にするためにＣＷＣサブシステムによって使用される。制御偏差モジュールはまた、ＣＷＣサブシステム内のコントローラのフィードバック要素への入力として使用される正のスリップ制御領域及び負のスリップ制御領域の両方についてのホイール速度の目標及び偏差を計算するために使用される。システムはまた、車両の加速の所望の変化率をもたらすために必要とされる第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラの各々からのトルク出力の変化率を決定するための直接トルク管理（direct torque management、ＤＴＭ）サブシステムを含んでよい。第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラからのトルク出力の決定された変化率は、コントローラのフィードフォワード要素への入力として使用される。システムは分配器サブシステムを含んでよく、これは、ＣＷＣサブシステムに応答して、第１の車軸の各ホイールについてのドライブトルク目標及びブレーキトルク目標を生成する。

【0009】

更に別の態様では、本開示は、自動車の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールの各スリップしているホイールのホイールスリップをリアルタイム制御するための方法に関し、この制御は、第１の車軸に関連付けられた各スリップしていないホイールによって提供される当該自動車の加速のリアルタイムの明示的な制御と同時にかつ独立的に行われる。この方法は、コントローラのフィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素の増強に基づいてトルク信号Ｔ_ＴＣを生成するために、車両の第１の車軸に関連付けられた第１のトータルコントローラを使用することを含んでよい。この方法はまた、コントローラのフィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素の増強に基づいてトルク信号Ｔ_ＡＣを生成するために、車両の第１の車軸に関連付けられた第１の非対称コントローラを使用することを含んでよい。また第１のトータルコントローラ及び第１の非対称コントローラを使用してよく、これにより、ホイールスリップ状態及びホイール非スリップ（安定）状態を含む各ホイールのリアルタイム動作状態を検出し、その状態に基づいて、それらのそれぞれのフィードバック要素及びフィードフォワード要素の増強を決定し、改善された車両の安定性及び加速性を提供する。方法はまた、分配器を使用して、２つの当該コントローラの出力Ｔ_ＴＣ及びＴ_ＡＣを、以下の２つの式に従って、車軸Ｔ_Ｄ、Ｔ_ＢＬ、及びＴ_ＢＲ上で利用可能な３つのアクチュエータについての目標に分解することを含んでよい。

【0010】

Ｔ_ＴＣ＝Ｔ_Ｄ−Ｔ_ＢＬ−Ｔ_ＢＲ

【0011】

Ｔ_ＡＣ＝−Ｔ_ＢＬ＋Ｔ_ＢＲ

【0012】

式中、Ｔ_Ｄは、第１の車軸に加えられたドライブトルクである。

【0013】

Ｔ_ＢＬは、第１の車軸の左ホイールに加えられたブレーキトルクである。

【0014】

Ｔ_ＢＲは、第１の車軸の右ホイールに加えられたブレーキトルクである。

【0015】

本明細書に提供される説明から、適用可能な更なる領域が明らかとなるであろう。説明及び具体例は、例示のみを目的とするものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【0016】

本明細書において説明される図面は、例示のみを目的としていて、決して本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】車両の各ホイールにおける車両加速及びホイールスリップを独立的に制御するための、本開示によるシステムの一実施形態のハイレベルブロック図である。

【図2】車両の各ホイールにおける車両加速及びホイールスリップを独立的に制御する図１のシステムの主要な動作を例示するハイレベルフローチャートである。

【図3】ホイールに作用するトルクすなわちブレーキトルク（Ｔ_Ｂ）、ドライブトルク（Ｔ_Ｄ）、及び表面トルク（Ｔ_Ｓ）、それらのそれぞれの方向及びそれらに関連付けられたダイナミクスの定義をホイールの回転慣性モーメントと共に簡略化して例示するハイレベル図である。

【図4】表面トルク（Ｔ_Ｓ）、タイヤ転がり半径（ｒ）、及び表面力（Ｆ_Ｓ）の定義並びに関係を簡略化して例示するハイレベル図である。

【図5】正及び負両方の「スリップ」領域（それぞれＲ１＋及びＲ１−）内、並びに「安定」領域（Ｒ２）内のホイールスリップについての表面トルク（Ｔ_Ｓ）の挙動を簡略化して例示するハイレベル図である。

【図6】本開示のＣＷＣサブシステムによって実行される種々の機能のハイレベルブロック図である。

【図7】車両の所与の車軸について、異なる制御領域内のトータルコントローラ及び非対称コントローラのフィードバック構成要素及びフィードフォワード構成要素の増強を例示する表である。

【図8】分配器サブシステムの動作を例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下の説明は、事実上、単に例示的なものであり、本開示、用途、又は使用を限定することを意図するものではない。図面を通して、対応する参照番号は、同様の又は対応する部分及び特徴を示すことを理解されたい。

【0019】

本開示は、図１に示されるシステム１０を説明する。このシステム１０は、乗用車又はトラックなどの自動車の各スリップしているホイールにおけるホイールスリップを制御するため、並びに各スリップしていないホイールによって供給される車両加速を独立的にかつ明示的に制御するためのシステムであり、車両の安定性および加速性を改善するものである。システム１０は、ホイールスリップ及び車両加速の制御を分離し、これにより、スリップしているホイールがあるときには、そのスリップを所望の目標に制御することができ、安定しているホイールがある（すなわち、重大なスリップがない）ときには、そのホイールによって供給される車両加速能力を明示的に調査することができる。上記の２つの課題は、その車軸上のホイールの状態の組み合わせにかかわらず、車軸に対して同時にかつ独立的にシステム１０によって達成される。より具体的には、これらの課題は、所与の車軸上のホイールが両方ともスリップしている場合、両方とも安定している場合、又は一方がスリップしていて他方が安定している場合でも、システム１０によって達成される。

【0020】

また、従来のＡＢＳ／ＴＣＳシステム（例えば、ホイール速度センサ、ブレーキマスタシリンダ圧力センサなど）と同じセンサセットを使用することも、システム１０の重要な利点でもある。システム１０はまた、同じアクチュエータ（例えば、エンジン、ブレーキ油圧制御ユニットなど）に指示し、それに伴ってシステム１０を従来のブレーキ制御システムアーキテクチャで実施することを可能にする。

【0021】

図３を簡単に参照すると、システム１０は、ホイールダイナミクス及び車両ダイナミクスの以下の原理及び経験を認識し使用するホイール制御アルゴリズムを使用し、これにより、所与のホイールの角加速度は以下の式で表される。

【数1】

Ｔ_Ｄ：ドライブトルク（ドライブトレインによって提供される）
Ｔ_Ｂ：ブレーキトルク（負の方向で定義される）
Ｔ_Ｓ：表面トルク（路面によって提供される）
ｉ_Ｗ：ホイールの回転慣性モーメント

【0022】

表面トルク（Ｔ_Ｓ）もまた、システム１０によって考慮される重要な変数である。図４及び以下の方程式を参照すると、表面トルク（Ｔ_Ｓ）は、次のように表されてよい。

【数2】

【0023】

Ｆ_Ｓはホイールダイナミクスには現れていないが、車両加速（ΣＦ_Ｓ＝Ｍａ、式中、「Ｍ」は車両質量であり、「ａ」は車両加速である）に関与する。表面トルク（Ｔ_Ｓ）は表面力（Ｆ_Ｓ）の直接的な結果であり、上記の方程式１に示されるホイールダイナミクスに直接影響する。

【0024】

表面力（Ｆ_Ｓ）の適用の位置により、Ｆ_Ｓ及びＴ_Ｓは常に車両加速及びホイール加速に対して逆の影響を有する。図４は、Ｆ_Ｓが車両を右に加速し、一方、Ｔ_Ｓがホイールを減速していることを示すことによって、この点を例示するのに役立つ。

【0025】

図５は、表面トルク（Ｔ_Ｓ）の挙動を例示するのに役立つ。表面トルク（Ｔ_Ｓ）の挙動は、以下の式によって特徴付けることができる。

【数3】

正のスリップ→正のＦ_Ｓ→正のＴ_Ｓ
負のスリップ→負のＦ_Ｓ→負のＴ_Ｓ

【0026】

図５は、ホイールがスリップ領域内（領域Ｒ１＋又はＲ１−のいずれか）にあり、Ｔ_Ｓがスリップに反応し、Ｔ_Ｓがほんのわずかに変化するときを説明する。ホイールが安定領域（Ｒ２）内にあるとき、Ｔ_Ｓは入力トルクに直接反応し、スリップはほんのわずかに変化する。

【0027】

システム１０はさらに、以下の式を使用することによって車両車軸ダイナミクスの近似値を使用する。

【表1】

全ダイナミクス（ドリブン車軸）

【数4】

全ダイナミクス（非ドリブン車軸）（方程式４の特別なケースとして処理）

【数5】

非対称ダイナミクス

【数6】

【0028】

図１を再び参照すると、システム１０の種々のモジュール及びサブシステムの全体的なハイレベルの説明が最初に提供される。この実施形態のシステム１０は、制御偏差サブシステム１２、協調型ホイールコントローラサブシステム１４（以下、「ＣＷＣサブシステム１４」）、直接トルク管理サブシステム１６（以下、「ＤＴＭサブシステム１６」）、及び分配器サブシステム１８を使用する。

【0029】

制御偏差サブシステム１２は、正のホイールスリップ制御領域及び負のホイールスリップ制御領域（図５の領域Ｒ１＋及びＲ１−）の両方の目標及び偏差を計算する。さらに、制御偏差サブシステム１２はまた、各ホイールの制御領域、すなわち、ホイール速度のフィードバック及び車両速度の推定に基づいてホイールがスリップしている（すなわち、領域Ｒ１＋若しくはＲ１−のいずれか）か、又は安定している（領域Ｒ２）かを決定する。

【0030】

ＣＷＣサブシステム１４は、積分器２０ａを有するトータルコントローラ２０と、積分器２２ａを有する非対称コントローラ２２とを含む。両方のコントローラは、車両の第１の車軸に関連付けられた一対のホイールを独立的に制御するために使用される。積分器２４ａを有する第２のトータルコントローラ２４及び積分器２６ａを有する第２の非対称コントローラ２６は、車両の第２の車軸に関連付けられた一対のホイールを独立的に制御するために使用される。初期化／飽和モジュール２８は、作動出力及びドライバの指示（例えば、ドライブトルク目標対ドライバの意図したドライブトルクなど）を監視するために使用され、並びにアクチュエータの飽和が検出されたとき（例えば、積分器のワインドアップリセット）に、コントローラ２０〜２６の各々に関連付けられた積分器２０ａ〜２６ａの初期化及びリセットをサポートするために必要な計算を実行するために使用される。

【0031】

ＤＴＭサブシステム１６は、ＤＴＭホイール制御モジュール３０を含み、これにより、検出されるリアルタイム状態に基づくことが望ましい、各安定しているホイール（（ｄＴ_ｓ＿ｉｊ、「ｉｊ」はホイールインデックス（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ））についての表面トルク（Ｔ_Ｓ）の明示的な変化率を決定する。この変化率は、正又は負であり得る。両方の方向を加速モード、減速モード、又は惰行モードで適用することができる。例えば、ホイールが車両加速を提供しているときの正のｄＴ_Ｓ（Ｔ_Ｓは正である）は、ホイールによって提供される加速を増加させることを意味する。Ｔ_Ｓが負であるときの正のｄＴ_Ｓは、ホイールによって提供される減速を減少させることを意味する。ＤＴＭ運動制御処理モジュール３２は、電子安定制御（electronic stability control、ＥＳＣ）システム（図示せず）などの運動制御サブシステムからのＤＴＭ指示（例えば、ホイールトルク目標）を受信するために使用される。ＤＴＭ運動制御処理モジュール３２は、ＤＴＭ指示を受信したホイールが安定しているかどうかをチェックし、そうであれば、運動制御サブシステムの指示を実行するのに必要な各安定しているホイールの表面トルクの変化率（ｄＴ_ｓ＿ｉｊ）を計算する。ＤＴＭホイール制御モジュール３０及びＤＴＭ運動制御処理モジュール３２から受信した信号（ｄＴ_ｓ＿ｉｊ）を裁定するＤＴＭ裁定モジュール３４が含まれている。車両の各車軸に対して、ＤＴＭ裁定器３４は、裁定の結果としてｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲをもたらすために必要とされる、ＣＷＣサブシステム１４からのトルク出力（ｄＴ_ＴＣ及びｄＴ_ＡＣ）の変化率を（以下の方程式１０に従って）計算する。

【数7】

【0032】

図１に示されるように、分配器サブシステム１８は、ドライブトルク目標モジュール３６と、前車軸分配モジュール３８と、後車軸分配モジュール４０とを含む。ドライブトルク目標モジュール３６は、ＣＷＣサブシステム１４からの出力を受信し、車両エンジンのドライブトルク目標（Ｔ_{Ｄ＿ＴＧＴ}）をホイールレベルで出力する。前車軸分配モジュール３８は、ＣＷＣサブシステム１４及びドライブトルク目標からの出力を取り込み、車両の前（すなわち、第１の）車軸についての一対のブレーキトルク目標を出力し、後車軸分配モジュール４０は、後（すなわち、第２の）車軸について同じ動作を実行する。

【0033】

システム１０の主要な利点は、車両の各車軸のための２つのコントローラ（すなわち、コントローラ２０／２２又は２４／２６）を使用すること、並びに所与の車軸に潜在的に接続されたドライブトレインを使用することであり、これにより、全ての動作状況において追加のコントローラを必要とせずに、所与の車軸上の両方のホイールのダイナミクスを独立的に制御することができる。トータルコントローラ（２０又は２４）は、エンジン制御が利用可能でない場合、（Ｔ_Ｄ−Ｔ_ＢＬ−Ｔ_ＢＲ）の組み合わせ又は（−Ｔ_ＢＬ−Ｔ_ＢＲ）によって作動される出力Ｔ_ＴＣを有する。各非対称コントローラ（２２又は２６）は、組み合わせ（−Ｔ_ＢＬ＋Ｔ_ＢＲ）によって作動される出力Ｔ_ＡＣを生成する。これらのコントローラ２０〜２６は、利用可能な全てのアクチュエータを使用し、方程式４〜６で上述したように車軸上の全ての既存ダイナミクスを制御する。

【0034】

両方のコントローラ（２０／２２又は２４／２６）についてのＰＩＤフィードバック制御の要素を有することで、以下が真であることを条件として、良好な過渡状態及び定常状態の特性を有する任意のホイールスリップを制御することができる。
■ホイール（複数可）Ｔ_Ｓは、比較的一定のままである（すなわち、ホイールはスリップしている（図５では制御領域Ｒ１＋又はＲ１−内））。
■スリップしているホイール（複数可）の速度は、コントローラについてのフィードバックである。
■トルクはコントローラの出力である。
■そして、安定しているホイールのＴ_Ｓは、コントローラのトルク出力に応答せず、その状況では個々のダイナミクス（方程式４〜６）に適用されるときのコントローラの動作をキャンセルする。

【0035】

上述の両方のコントローラについてのフィードフォワード制御の要素を有することにより、次の場合、ホイール（又は一対のホイール）のＴ_Ｓの変化、及びしたがって車両加速の変化を明示的にもたらすことができる。
■ホイール（複数可）のＴ_Ｓが入力トルクに直接反応する（すなわち、ホイールが図５に示される制御領域Ｒ２内で安定している）場合。
■両方のホイールのＴ_Ｓに関する上述の変化が両方のコントローラに対するフィードフォワード指示に変換されたときと一致している場合（例えば、Ｔ_ＳＬについては変化なし、Ｔ_ＳＲについては＋１００Ｎｍがトータルコントローラ（２０又は２４）に対する＋１００Ｎｍの指示に変換され、及び、非対称コントローラ（２２又は２６）に対する−１００Ｎｍの指示に変換されるべきである）。

【0036】

図５に示されるように、ホイールのスリップに基づいてホイールの制御領域を検出すると、システム１０は方程式３に示されるホイールのＴ_Ｓ挙動をほぼ理解することができる。車軸上の両方のホイールについて理解されたＴ_Ｓ挙動の組み合わせに基づいて、両方のコントローラ（２０／２２又は２４／２６）のフィードバック要素及びフィードフォワード要素を増強すると、スリップしているホイール（複数可）のスリップの制御を達成しつつ、車両加速に対する安定しているホイール（複数可）の能力を明示的に調査することができる。

【0037】

したがって、システム１０は、車両の各車軸に対して、各々が全ダイナミクスを制御するためのホイール速度フィードバック及びトルク出力を有するＰＩＤ（比例積分微分）フィードバックコントローラであるコントローラ２０又は２４と、非対称ダイナミクス用のもの（すなわち、コントローラ２２及び２６）とを実装する。システム１０は、コントローラの積分器（２０ａ／２２ａ及び２４ａ／２６ａ）の両方に直接トルク管理１６からのフィードフォワード入力を有し、車軸上の各ホイールの制御領域（安定又はスリップしている）を検出し、２つのホイールの制御領域に応じて両方のコントローラのフィードバック要素及びフィードフォワード要素の増強を構成する。システム１０はまた、コントローラ２０／２２及び２４／２６の両方の出力を２つのブレーキトルク信号及び１つのドライブトルク信号に分配する。システム１０は、全てのＡＢＳ／ＴＣＳ状況に対して上記と同じ設計を適用し、車軸上の２つのホイールに対して反対符号のスリップ目標が受信されたとしても、ＥＳＣのホイールスリップ及びホイールトルク目標を処理する。

【0038】

図１を更に参照して、制御偏差サブシステム１２の動作を更に詳細に説明する。制御偏差サブシステム１２は、各車軸に対して以下の機能を実行するソフトウェアを含む。
以下の方程式を使用して、個々のホイール速度目標を、所定の車軸について、車軸の全目標及び車軸の非対称目標に変換すること。

【数8】

以下の方程式を使用して、所与の車軸上の個々のホイールに関連付けられたフィードバックを車軸の全フィードバック及び車軸の非対称フィードバックに変換すること。

【数9】

以下の方程式を使用して、車軸の全制御偏差及び車軸の非対称制御偏差を計算すること。

【数10】

【0039】

式中、
ＶＷ_{Ｔｇｔ＿Ｌ}は、左ホイールの目標速度である。
ＶＷ_{Ｔｇｔ＿Ｒ}は、右ホイールの目標速度である。
Ｖ_{Ｔｇｔ＿ＴＣ}は、トータルコントローラ（２０又は２４）についての車軸の全目標速度である。
Ｖ_{Ｔｇｔ＿ＡＣ}は、非対称コントローラ（２２又は２６）についての車軸の非対称目標速度である。
ＶＷ_Ｌは、左ホイールのホイール速度のフィードバックである。
ＶＷ_Ｒは、右ホイールのホイール速度のフィードバックである。
Ｖ_{ＦＢ＿ＴＣ}は、トータルコントローラ（２０又は２４）についてのホイール速度のフィードバックである。
Ｖ_{ＦＢ＿ＡＣ}は、非対称コントローラ（２２又は２６）についてのホイール速度のフィードバックである。
Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＴＣ}は、トータルコントローラについての車軸の全制御偏差である。
Ｖ_{Ｄｅｖ＿ＡＣ}は、非対称コントローラについての車軸の非対称制御偏差である。
目標ホイール速度を外部サブシステム（例えば、運動制御システム又はより具体的にはＥＳＣ）によって指示し、システム１０をかかるシステムのアクチュエータとして機能させ、かかるシステムにそれらの内部ホイールダイナミクスコントローラを削除させることができることを理解されたい。

【0040】

図１及び図６を更に参照して、ＣＷＣサブシステム１４の動作を更に説明する。各トータルコントローラ２０又は２４は、フィードバック誤差入力（Ｖ_{ＤＥＶ＿ＴＣ}）を取り込み、車軸に接続された構成要素及びそれらのダイナミクスをもたらすように利用可能なアクチュエータ（例えば、エンジン及び／又はブレーキ）に基づくゲインスケジューリングを伴うＰＩＤ制御を概ね適用する。各トータルコントローラ２０又は２４はまた、フィードフォワードＤＴＭ入力ｄＴ_ＴＣを取り込み、それをその積分器（２０ａ又は２４ａ）に増強させる。トータルコントローラ２０又は２４はまた、制御偏差サブシステム１２からの制御領域出力を取り込み、図７の既定表に従ってフィードバック制御及びフィードフォワード制御の増強の構成を決定する。次いで、トータルコントローラ２０又は２４は、フィードバック要素及びフィードフォワード要素の上述の増強に従って、システム１０がその関連する車軸に出力すべき総トルク（例えば、Ｔ_{ＴＣ＿ＦＡ}は、トータルコントローラ前車軸からのトルク）を計算する。

【0041】

図１を更に参照すると、非対称コントローラ２２又は２６は各々、フィードバック誤差入力Ｖ_{ＤＥＶ＿ＡＣ}を取り込み、非対称ダイナミクスをもたらすように利用可能なアクチュエータに基づくゲインスケジューリングを伴うＰＩＤ制御を一般に適用する。各非対称コントローラ２２又は２６もまた、ｄＴ_ＡＣのフィードフォワードＤＴＭ入力を取り込み、それをその積分器（２２ａ又は２６ａ）に増強させることができる。非対称コントローラ２２又は２６はまた、制御偏差モジュールからの制御領域出力を取り込み、例えば、図７の表に従って、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の増強の構成を決定する。非対称コントローラ２２又は２６はまた、フィードバック要素及びフィードフォワード要素の上述の増強に従って、システム１０が車軸に出力すべき非対称トルク（例えば、Ｔ_{ＡＣ＿ＲＡ}は、非対称コントローラ後車軸からのトルク）を計算する。

【0042】

ここで図８を参照して、分配器サブシステム１８（図１に示される）の動作を更に詳細に説明する。ドライブトルク目標モジュール３６は、ＣＷＣサブシステム１４からの出力を受信し、車両エンジンのドライブトルク目標（Ｔ_{Ｄ＿Ｔｇｔ}）をホイールレベルで出力する。前車軸分配モジュール３８及び後車軸分配モジュール４０は、ＣＷＣサブシステム１４及びドライブトルク目標（Ｔ_{Ｄ＿Ｔｇｔ}）からの出力を取り込み、各々はそれらのそれぞれの車軸についての２つのブレーキトルク目標を出力する。換言すれば、前車軸分配モジュール３８は、車両の前車軸についての一対のブレーキトルク目標（Ｔ_Ｂ＿ＦＬは、前左ホイールのブレーキトルクであり、Ｔ_Ｂ＿ＦＲは、前右ホイールのブレーキトルクである）を出力し、後車軸分配モジュール４０は、車両の後車軸についての一対のブレーキトルク目標（Ｔ_Ｂ＿ＲＬは、後左ホイールのブレーキトルクであり、Ｔ_Ｂ＿ＲＲは、後右ホイールのブレーキトルクである）を出力する。

【0043】

各車軸について、以下の方程式は、分配器サブシステム１８が満たす必要があるものである。

【数11】

【0044】

上記の方程式を満たすために、分配器サブシステム１８は、状態に基づいて出力の望ましい組み合わせを計算する。例えば、これを非常に効率的な様式で行うために、分配器は以下の方程式を使用する。
Ｔ_{Ｄ＿Ｔｇｔ}＝Ｔ_ＴＣ＋│Ｔ_ＡＣ│
Ｔ_{ＴＣ＿ＢｒｋＴｇｔ＝}Ｔ_Ｃ−Ｔ_{Ｄ＿Ｅｓｔ}
Ｔ_{ＢＬ＿Ｔｇｔ}＝−（Ｔ_{ＴＣ＿ＢｒｋＴｇｔ}＋Ｔ_ＡＣ）／２
Ｔ_{ＢＲ＿Ｔｇｔ}＝−（Ｔ_{ＴＣ＿ＢｒｋＴｇｔ}−Ｔ_ＡＣ）／２
用語Ｔ_{Ｄ＿Ｅｓｔ}は、システム１０によって受信された推定ドライブトルクである。この時点で、この方程式セットにおけるＴ_{ＢＬ＿Ｔｇｔ}／Ｔ_{ＢＲ＿Ｔｇｔ}は、方程式１１のＴ_ＢＬ／Ｔ_ＢＲ及び本明細書の他の箇所のものと同じであることが明らかにされるべきである。略語「Ｔｇｔ」（目標）は、単に、これらがシステム１０からの最終出力であり、ブレーキ制御システム全体における下流サブシステムへの実行の目標として送信されるであろうという事実を示すためにここに追加される（本開示では説明されない）。更に、この計算が車軸に適用されると、この総称名がより具体的な名前に変化する。例えば、前車軸に適用されると、段落００４２で使用されるように、Ｔ_{ＢＬ＿Ｔｇｔ}は単にＴ_Ｂ＿ＦＬになる（式中、Ｔ_Ｂはブレーキトルクを、ＦＬは前左を表す）。

【0045】

図２を簡単に参照して、各ホイールに関連付けられたブレーキ及び車両の各車軸に加えられたドライブトルクを制御するときにシステム１０が実行する複数の主要な動作を例示するフローチャート１００を示す。動作１０２において、システム１０は、正のスリップ制御領域（Ｒ１＋）及び負のスリップ制御領域（Ｒ１−）の両方についてのホイール速度の目標及び偏差を決定する。動作１０４において、ＣＷＣサブシステム１４は、車両の各ホイールがスリップしているか否かを決定する。動作１０６において、ＤＴＭサブシステム１６を使用して、１）リアルタイムに検出された状態に基づくことが望ましい、各安定しているホイールについての表面トルクの変化率、及び、２）運動制御（motion control、ＭＣ）指示を実行するのに必要な各安定しているホイールの表面トルクの変化率を決定する。

【0046】

動作１０８において、ＤＴＭ裁定モジュール３４を使用して、最初に、各安定しているホイールｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲについての表面トルクの最終変化率を裁定し、次いで、最終的なｄＴ_ＳＬ及びｄＴ_ＳＲをもたらすのに必要とされる、ＣＷＣサブシステム１４からのトルク出力の瞬時変化率を決定する。動作１１０及び１１２において、トータルコントローラ２０に対する入力が取得され（動作１１０）、非対称コントローラ２２に対する入力が取得される（動作１１２）。２つの異なる車軸上のホイールがシステム１０によって制御されている場合、取得される入力はトータルコントローラ２０／２４の両方、及び非対称コントローラ２２／２６の両方に対するものであることが理解されるであろう。

【0047】

動作１１４において、トータルコントローラ（複数可）（２０及び／又は２２）を使用して、車軸（複数可）上の各ホイールが動作しているリアルタイム制御領域、並びにフィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素の所定の増強に応じて、所与の車軸（複数可）に加えられる総トルクを決定する。同様に、動作１１６において、非対称コントローラ（複数可）（２２及び／又は２６）を使用して、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の所定の増強に従って、車軸（複数可）に加えられる非対称トルクを決定する。動作１１８において、分配器サブシステムを使用して、最初に、所望のドライブトルク（Ｔ_{Ｄ＿Ｔｇｔ}）を決定し、次いで、ＣＷＣサブシステムの出力を最も満たすべきである、各車軸についての一対の所望のブレーキトルク（Ｔ_ＢＬ及びＴ_ＢＲ）を決定する。この時点で、動作１０２〜１１８を繰り返すことができる。再び、フローチャート１００の動作において実行される決定及び計算は、リアルタイムのホイール動作スリップ状態を考慮に入れてリアルタイムで実行されることが理解されるであろう。

【0048】

したがって、本開示の本システム１０及び方法は、車両の各車軸についてのフィードバック制御要素及びフィードフォワード制御要素を各々が有する２つのコントローラ（２０／２２及び２４／２６）を使用する。この２つのコントローラは、そのうちの一方が所与の車軸のホイール及びその車軸に取り付けられた他の構成要素に関連付けられた全ダイナミクスを制御するためのトルク出力を提供し、他方が非対称ダイナミクスを制御するためのトルク出力を提供する。システム１０は、車両の各ホイールが動作している制御領域（例えば、スリップしているかスリップしていないか）を検出し、制御領域の検出に応じて２つのコントローラのフィードバック要素及びフィードフォワード要素の使用を増強し、所与の車軸のホイールのダイナミクスを制御するように車両の適切なアクチュエータを適用することができる。各車軸に一対のコントローラを使用することにより、追加のコントローラを必要とせずに、車両にすでに存在するこれらのアクチュエータを使用することによって、システム１０に、車両の２つの車軸に取り付けられた全てのスリップしているホイール及び他の構成要素のダイナミクス、並びに車両の２つの車軸に取り付けられた全ての安定しているホイールによって提供される車両加速のダイナミクスを制御させる。

【0049】

種々の実施形態を説明してきたが、本開示から逸脱することなくなされ得る変更又は変形を当業者は認識するであろう。例は種々の実施形態を例示するものであり、本開示を限定することを意図するものではない。したがって、説明及び特許請求の範囲は、関連する先行技術に照らして必要とされるような限定のみで十分に解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】