JP2013018487A - 車両トレーラに接続される牽引車を制御する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両トレーラ102に接続されている牽引車100を制御する方法、及び当該方法を使用するシステム。本方法は、車両目標のセット及び当該車両目標のセットに応答する車両状態のセットを検知することを含む。本方法は、車両目標のセットと車両状態のセットとの間の複数の差を求めること、当該複数の差の傾向を求めること、当該傾向に基づいて対称信号及び非対称信号のうちの少なくとも一方を生成すること、並びに、当該対称信号及び非対称信号のうちの少なくとも一方を用いて車両システムを作動させることも含む。
【選択図】図9
Description
」)システムのようなシステムを、車両が安定性を向上させるための様々な機能を実行するように構成することができる。
非対称信号のうちの少なくとも一方を生成すること、並びに、対称信号及び非対称信号のうちの少なくとも一方を用いて車両システムを作動させることも含む。
ができるか、又はたとえば特定用途向け集積回路(「ASIC」)を含む様々な構成要素を使用するハードウェアにおいて実施することができる。「プロセッサ」のような用語はハードウェア及び/又はソフトウェアの両方を含むか又は指すことができる。さらに、本明細書の全体を通じて、大文字で始まる用語が使用される。そのような用語は一般的な慣習に合うように使用され、説明をコーディング例、式、及び/又は図面に相関させるのに役立つ。しかしながら、大文字の使用のみに起因して、いかなる特定の意味も暗示することもなければ、推測されるべきでもない。
合、速度を、センサ内で内部的に較正された形態に変換することができる。そうでない場合、状態は、当該技術分野において既知の態様で他の外部プロセスによって較正された信号に変換することができる。さらに、操舵センサ120、ヨーレートセンサ124、及び横加速度センサ128のような他のセンサを使用して、牽引車の左右の動き、左右の加速ような事象、及び動きの角度が検出又は検知される。センサ112A、112B、112C、112D、120、124、128のようなセンサによって出力される信号の値は、これ以降、まとめて検知された値又は値と呼ばれる。結果として、ECU116は内部又は外部の振動制御システムを支援するのに利用可能な既存のセンサからのデータを使用して、トレーラ102によって呈される振動を抑制することができる。
バンドパスフィルタ185は、約0.375Hz〜約1.125Hzの通過帯域(又はカ
ットオフ振動数)、及び約25Hzのサンプリングレート(又は約0.04秒のサンプリング期間)のような他のフィルタ特性も有する。上述したようなサンプリングレートを有する通過帯域を達成するために、当該技術分野において既知の様態で係数を確定することができる。たとえば、Matlab(登録商標)ツールを使用して、以下の伝達関数係数、a0=1、a1=−1.8029、a2=0.8272、b0=0.08636、b1=0、及びb2=−0.08636が取得された。u(z)が複数の差又は複数のヨーレート誤差を表す場合、式(3)に示すように、y(z)によって表される複数のフィルタリングされた差、すなわちBPAusが求められる。
呈する振動の抑制を開始する。図示される実施形態では、プロセッサ172は、以下で詳述するように、比例コントローラ195内に比例利得関数を制御するためのPA利得モジュール504と、積分コントローラ196内に積分利得関数を制御するためのIA利得モジュール508と、微分コントローラ197内に微分利得関数を制御するためのDA利得モジュール512とを備える。特定の一実施形態では、IA利得は定数、たとえばゼロである。したがって、その特定の実施形態では、非対称制御システム500はPA利得関数及びDA利得関数しか適用しない。しかしながら、他の実施形態では、他の非ゼロIA利得関数、及び線形関数又は非線形関数も使用することができる。非対称制御システム500がPA利得関数及びDA利得関数を複数の制御誤差に適用した後、プロセッサ172によって複数の非対称制御信号が生成される。次に、非対称制御信号は、車両システム168に与えられる。たとえば、幾つかの実施形態では、制御信号はトルク制御モジュール194に提供される。次に、トルク制御モジュールは信号を生成して、油圧系統190内の複数の油圧ポンプ及び油圧バルブを作動させ、次にブレーキ系統192の複数のブレーキに圧力を加える。電動ブレーキ系統を装備した車両のような他の実施形態では、ブレーキを電気的に作動させることができると共に、油圧系統190の必要性を低減又は排除することができる。これらの例のいずれにおいても、トルク制御モジュール194が車輪104A、104B、104C、及び104Dのそれぞれのトルクの量を求め、関連する機械系統(たとえば、ブレーキ系統192、油圧系統190、又はその両方)を制御して、車輪104A、104B、104C、及び104Dのそれぞれにおいて求められたトルクを加える。
関数700を示している。車両速度値(m/s)がx軸704に沿って測定され、DA利得値(Nm/rad/s2)がy軸708に沿って測定される。曲線712は異なる車両速度(v)におけるDA利得関数の値を表す。曲線712は通常、線形微分利得を表すが、利用する用途及び車両に応じて区分的非線形又は概ね非線形とすることもできる。したがって、曲線712は、微分利得が車両速度(v)に比例することも示している。たとえば、車両速度(v)が比較的低いとき、対応するDA利得値も低い。同様に、車両速度(v)が比較的高いとき、対応するDA利得値はそれに比例して高い。比例利得関数600と同様に、車両が最小速度に達する前、又は車両速度(v)が最大閾値を超えた後、DA利得値は概ね一定である。たとえば、車両速度(v)が20m/sを下回る場合、DA利得値は約100Nm/rad/s2である。車両速度(v)が例示的な最大閾値を超えると、DA利得値は約200Nm/rad/s2から変化しない。
400ms2/rad/sのような非ゼロ定数である。すなわち、対称制御システム800は、定数のPS利得関数のみを複数の制御誤差に適用する。しかしながら、他の実施形態では、他の非ゼロPS利得関数、非ゼロIS利得関数、及び非ゼロDS利得関数、並びに線形関数又は非線形関数も使用することができる。
される非対称制御信号及び対称制御信号を変更する。しかしながら、ブロック932において求められた複数のフィルタリングされた差の傾向が減少傾向を示す場合、プロセッサ172は、ブロック936において、対称ブレーキを作動させるように切り換わり、またブロック938において、上述のように車輪104A、104B、104C、及び104Dに適用される非対称制御信号及び対称制御信号を変更する。その後、上述のように、システム200は、ブロック940において対称制御システム800によって実行されるプロセスを、ブロック920において非対称制御システム500によって実行されるプロセスをそれぞれ適用する。
Claims (18)
- 車両トレーラに接続されている牽引車を制御する方法であって、
前記牽引車の車両目標のセットを決定することであって、前記車両目標のセットは、前記牽引車に配置される複数の車両センサのうちの異なる1つに各々が対応する複数の目標値を含む、決定すること、
前記車両目標のセットに応答して前記牽引車が呈する動きを示す車両状態のセットを検知することであって、前記車両状態のセットは、前記牽引車に配置される前記複数の車両センサのうちの異なる1つによって各々が検知される複数の状態値を含む、検知すること、
前記車両目標のセットと前記車両状態のセットとの間の複数の差を求めること、
前記複数の差の傾向を求めること、
前記傾向に基づいて、前記複数の差を低減するために対称な力と非対称な力との間で選択をすること、並びに
前記対称な力又は前記非対称な力を前記牽引車に加えるように車両システムを作動させること、
を含む、方法。 - 前記複数の差の傾向を求めることは、
前記複数の差の変化率を求めること、
前記変化率が正の値を含むとき、前記傾向が増加であることを示すこと、及び
前記変化率が負の値を含むとき、前記傾向が減少であることを示すこと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数の差の傾向を求めることは、
前記複数の差のピーク値を求めること、
前記複数の差のうちの1つが前記ピーク値を上回るとき、前記傾向が増加であることを示すこと、及び
前記複数の差のうちの1つが前記ピーク値を下回るとき、前記傾向が減少であることを示すこと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記対称な力と非対称な力との間で選択をすることは、
前記傾向が差の増加を示しているとき、前記非対称な力を選択すること、及び
前記傾向が差の減少を示しているとき、前記対称な力を選択すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記車両システムを作動させることは、前記選択された力に基づいて、対称ブレーキ及び非対称ブレーキのうちの少なくとも一方を加えることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記複数の差をバンドパスフィルタリングすることをさらに含み、前記傾向を求めることは、前記複数のフィルタリングされた差の傾向を求めることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記車両目標のセットは複数のヨーレートを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記車両状態のセットを検知することは、前記牽引車が呈する複数のヨーレートを求めることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記車両システムを作動させることは、前記選択された力に基づいて、対称トルク及び非対称トルクのうちの少なくとも一方を生成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 車両トレーラに接続されている牽引車を制御するシステムであって、
前記牽引車の車両目標のセットを決定するように構成される第1の複数のセンサであって、前記車両目標のセットは、前記牽引車に配置される第2の複数の車両センサのうちの異なる1つに各々が対応する複数の目標値を含む、第1の複数のセンサと、
前記車両目標のセットに応答して前記牽引車が呈する動きを示す車両状態のセットを検知するように構成される前記第2の複数のセンサであって、前記車両状態のセットは、前記第2の複数の車両センサのうちの異なる1つによって各々が検知される複数の状態値を含む、第2の複数のセンサと、
前記車両目標のセットと前記車両状態のセットとの間の複数の差を求めるように構成される比較器と、
前記複数の差の傾向を求めるように構成される傾向モジュールと、
前記傾向に基づいて、前記複数の差を低減するために対称な力と非対称な力との間で選択をするように構成されるコントローラと、
前記対称な力又は前記非対称な力を前記牽引車に加えるように前記コントローラにより作動されるように構成される車両システムと、
を備える、システム。 - 前記傾向は前記複数の差の変化率を含み、前記コントローラは、前記変化率が正の値を含むとき、前記傾向が増加であることを示し、前記変化率が負の値を含むとき、前記傾向が減少であることを示すようにさらに構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記傾向モジュールは、前記複数の差のピーク値を求めるように構成されるピーク探索器を備え、前記コントローラは、前記複数の差のうちの1つが前記ピーク値を上回るとき、前記傾向が増加であることを示し、前記複数の差のうちの1つが前記ピーク値を下回るとき、前記傾向が減少であることを示すようにさらに構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記傾向が差の増加を示しているとき、前記非対称な力を選択し、前記傾向が差の減少を示しているとき、前記対称な力を選択するようにさらに構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記車両システムは油圧ブレーキ系統を備え、該油圧ブレーキ系統は、前記コントローラによる前記選択に基づいて、対称ブレーキ又は非対称ブレーキを加えるように構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記システムは、前記複数の差をフィルタリングするように構成されるバンドパスフィルタをさらに備え、前記コントローラは、該複数のフィルタリングされた差に基づいて前記複数の差の前記傾向を求めるようにさらに構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記車両目標のセットは複数のヨーレートを含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記車両状態のセットは、前記牽引車が呈する複数のヨーレートを含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記車両システムは油圧系統を備え、該油圧系統は、前記コントローラによる前記選択に基づいて、前記牽引車のための対称トルク又は非対称トルクを生成するように構成される、請求項10に記載のシステム。
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