JP2015532238A

JP2015532238A - 登坂勾配が急すぎるときに適応走行制御をシャットオフする方法

Info

Publication number: JP2015532238A
Application number: JP2015535802A
Authority: JP
Inventors: シュヴィント，オリヴァー・エフ
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-11-09
Also published as: WO2014055817A1; EP2903876A1; US20140100754A1; US8989984B2; CN104703855A

Abstract

車両の適応走行制御（ＡＣＣ）システムを制御する方法。方法は、車両のエンジンのトルクを判断するステップと、車両の変速装置のトルクを判断するステップと、車両のアイドル力を計算するステップと、最大許容可能勾配を取得するステップと、車両がある面の実際の勾配を取得するステップと、実際の勾配が最大許容可能勾配を超えるときに適応走行制御をオフにするステップとを含む。

Description

関連出願の相互参照
[0001]本特許出願は、その内容全体が参照により本明細書によって組み込まれる、２０１２年１０月４日に出願された、先の出願で同時係属の米国仮特許出願第６１／７０９，６９１号の利益を主張する。

[0002]本発明の実施形態は、適応走行制御（ＡＣＣ）に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、車両の後退の可能性があるときを判断することにより、ＡＣＣを制御することに関する。

[0003]いくつかのＡＣＣは、車両速度がゼロになるまで作動中のままである。「速度ゼロまでブレーキをかける」ＡＣＣは、車両が停止したかどうかを判断するために車輪方向センサを使用し、または、一旦、減速−停止コマンドが発行されると車両の再加速を許可しない。一旦車両が停止したら（または停止の途中で）ＡＣＣシステムが再加速を許可しない理由は、車両が坂道発進で後退する可能性があるからである。具体的には、（例えば、トレイラを牽引するときの）車両の未知の重量が、車両を前進させるのに必要なエンジントルクの誤った推定をもたらす可能性がある。必要なトルクの判断は、ギアの選択によっても複雑になる可能性がある。というのは、変速装置が入っているギアは、必要なトルクの量に影響を及ぼすからである。ギア選択は、牽引制御、「積雪モード」機能、およびより高いギアで車両を静止から発進させることが望ましい場合がある他の要因を含む、いくつかの要因によって影響を受ける可能性がある。

[0004]一実施形態では、本発明は、車両の適応走行制御（ＡＣＣ）システムを制御する方法を提供する。方法は、車両のエンジンのトルクを判断するステップと、車両の変速装置のトルク比を判断するステップと、車両のアイドル力を計算するステップと、最大許容可能勾配を取得するステップと、車両がある面の実際の勾配を取得するステップと、実際の勾配が最大許容可能勾配を超えるときに適応走行制御をオフにするステップとを含む。

[0005]別の実施形態では、本発明は、車両を提供する。車両は、エンジンと、エンジンにより駆動される変速装置と、適応走行制御（ＡＣＣ）を含むエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）とを含む。ＡＣＣは、エンジンのトルクを判断し、変速装置のトルク比を判断し、車両のアイドル力を計算し、最大許容可能勾配を取得し、車両がある面の実際の勾配を取得し、実際の勾配が最大許容可能勾配を超えるときにＡＣＣをオフにするように構成される。

[0006]本発明の他の態様は、詳細な説明および添付図面を考慮することにより明らかとなるであろう。

[0007]車両の概略図である。 [0008]ＡＣＣの実施形態の動作の流れ図である。

[0009]本発明の任意の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の記載に記述される、または以下の図面に図示される、構造の詳細および構成要素の配置への、本発明の応用例に制限されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々なやり方で実施され、あるいは実行されることが可能である。

[0010]本発明は、車両が後退する可能性がある点を判断する方法を提供する。次いで、その点は、ＡＣＣを作動停止する、またはシャットオフするため使用され、それによって、ＡＣＣは、坂が急すぎるとき再加速しないことになる。具体的には、ＡＣＣのろのろ運転（または、速度ゼロまで作動を続ける任意のＡＣＣ変形形態）を備える車両が車輪方向センサを取り付けられていない場合、坂の勾配についてのＡＣＣシステムによる混乱が、自己回復できない後退をもたらす可能性がある。これは、車輪方向センサなしでは、車両の進行方向を判断する迅速で簡単なやり方がないためである。

[0011]平坦な地面で運転手がアクセルペダルを解放すると、車両がゆっくり前に移動するように駆動系が設計される。オートマチック変速装置を備える車両では、移動を防止するためにブレーキシステムにより制止されることが必要な静止状態においてエンジンが実行している力は、以下の式を使用して計算される。
Ｆ＿ｉｄｌｅ＝エンジントルク＊変速装置のトルク比／タイヤ半径式１
上式で、エンジントルクは、アイドル期間にエンジンが生成するトルクであり、変速装置の比は、（後車軸を含む）変速装置により変換されるトルクであり、タイヤ半径は、搭載されるタイヤの半径である。

[0012]速度比ではなく、変速装置のトルク比が使用されることに留意されたい。例えば、アイドリング期間に３０Ｎｍのエンジントルク、２４の変速比、および０．３６ｍのタイヤ半径を有する車両では、静止期間の前進力は２０００Ｎである。車両は、登坂勾配がより大きい力で車両を後ろ向きに押さない限り、前進することになる。

[0013]登坂勾配は、以下の式によって、車両を後ろ向きに押す。
Ｆ＿ｈｉｌｌ＝坂の勾配＊ｇ＊車両の質量式２
[0014]最大の坂の勾配は、坂の力と釣り合うアイドル力を使用して、坂の勾配に関して解くことにより見いだされる。そのため、坂の勾配＝Ｆ＿ｉｄｌｅ／ｇ／車両質量である。上記の例を使用すると、２０００ｋｇの車両に関して、坂の勾配＝１０％である。

[0015]難点は、車両質量が正確には知られてないことである。慎重な推定では、連結車両総重量（ＧＣＶＷ）を使用する。一般に、これは、最大の坂の勾配を１／２に減少させる。上記の例では、４０００ｋｇのＧＣＶＷは、５％の最大の坂の勾配となる。

[0016]あるいは、後退をもたらす坂の勾配についての仮定は、著しい後退が発生する坂の勾配についてなされうる。したがって、
Ｆ＿ｈｉｌｌ＝Ｆ＿ｉｄｌｅ＋ｍａｓｓ＿ＧＣＶＷ＊ａ＿ｔｏｌｅｒａｂｌｅＲｏｌｌｂａｃｋ式３
上記の例では、ＡＣＣシステムが後退を混乱させることがない、または運転手が状況を容易に制御することができる（すなわち、ブレーキを踏むための十分な時間のある）、許容可能な後退加速度が０．３ｍ／ｓ^２であると仮定される場合、最大の容認できる勾配は８％となる。最大許容加速度は、車両重量、ブレーキシステム応答時間、および他の要因などの車両特性に基づいて提供される例から調整されうる。下に議論されるように、特定の実施形態では、選択された、または予め定められた最大許容後退は、メモリ内にプログラムされる。

[0017]車輪速度の微分により計算される加速度と車両に取り付けられる長手方向加速度センサの間の差を計算することにより、坂の勾配が測定されうる。
[0018]最大の容認できる勾配を計算するために必要な値は、車両の仕様（例えば、車両質量またはＧＣＶＷ、タイヤサイズ）で知られている、または（例えば、車輪速度を介した）車両加速度情報、長手方向加速度センサ情報、現在実行されるエンジントルク、駆動系にわたる変速装置のトルク比など、ＡＣＣに（例えばＣＡＮバスを介して）提供されるインターフェイス上で利用可能である全ての値である。アイドルトルクは、実時間で読み出されてよく、またはアイドルトルクは、ルックアップ値としてＥＣＵ内に符号化されてよい。というのは、アイドリング期間の所与のエンジンに関して、アイドルトルクは同じであるからである。変速装置のトルク比は、選択されるギアに依存する。実時間の値が使用されえない場合、選択されるギアにかかわらず、トルク−コンバータが同様のやり方で挙動することになり、したがって、変換比は、選択されるギアのギア比をかけたアイドリング期間のトルクコンバータ比、または各ギアで個別の全アイドリング比であってよい。

[0019]さらなる変形形態は、選択されるギアに依存した異なるカットオフパーセント値を使用することである。これは、原理的には上に記載した方法と同じである。というのは、エンジンおよび変速装置のアイドル挙動は、単にギア依存であるからである（車両質量以外の全ての他の要因は、無視できる、または一定である）。値は、リスト化された式、または較正によって計算されてよい。

[0020]上に記載されたシャットオフ法は、登坂状況でのアイドル−トルクの物理的特性に基づき、車両の実時間依存性（選択されるギア）、一定の依存性（アイドル−トルク、トルク−コンバータのアイドル挙動）、最大の容認される質量（ＧＣＶＷ）、および許容可能後退加速度の規定を含む。

[0021]理想的なＡＣＣのろのろ運転システムでは、後退状況をもたらす混乱があるべきでない。しかし、車輪方向センサがないシステムでは、後退を識別するための迅速なやり方がない。したがって、システムは、システム自体を訂正することができない。後退が許容可能な後退加速度を超える可能性のある、記載されたＡＣＣシャットオフは、従来技術のシステムを超える改善をもたらす。登坂勾配について、静止までのブレーキは、再加速が許可されることなく最終的なブレーキ−停止をもたらし、速度が非ゼロにおいてＡＣＣのキャンセルをもたらし、または、運転手が対応するため十分遅いシステムの減速をもたらす。規定された速度を超えてＡＣＣシステムの再開を容認することにより、方向の混乱は回避される。いくつかの実施形態では、坂の勾配が急すぎるのでＡＣＣがキャンセルされると、車両の運転室内の器具の集合体内のメッセージが、運転手に通知する。

[0022]図１は、車両１００の概略図を示す。車両１００は、４つの車輪１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、および１０４Ｄを有する。いくつかの他の実施形態では、車両１００は、異なる数の車輪を有することができる。図示のように、車輪１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、および１０４Ｄは、２つの車軸１０８Ａおよび１０８Ｂに接続される。４つの車輪は、複数の車輪速度センサ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、および１１２Ｄにより監視される。車輪速度センサ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、および１１２Ｄは、ＡＣＣ１１８を含む、電子処理ユニット（ＥＣＵ）１１６に結合される。車両１００は、操舵角度センサ１２０、長手方向加速度センサ１２４、エンジントルクセンサ１３６、横方向加速度センサ配列１２８、車体スリップ角度センサ１３２、およびエンジントルクセンサ１３６などの、他のセンサも含む。

[0023]検知される値は、横方向加速度センサ配列１２８およびロールセンサ配列１３８などのセンサから直接的にまたは間接的に来てよいことも留意されたい。検知される値は、他の車両システムを介して、ＥＣＵ１１６に送信または送達されてよい。これらの他の車両システムとしては、限定するものではないが、アンチロックブレーキコントローラ、電子安定性コントローラ、拘束用電子装置コントローラなどが挙げられる。検知される値は、横方向加速度センサ配列１２８およびロールセンサ配列１３８などのセンサからの直接電気接続、他の車両システムへの直接電気接続を使用して、または車両通信バス（例えば、ＣＡＮバス）を介して、知られているやり方で、ＥＣＵ１１６で利用可能であるように構成されてもよいことにも留意されたい。

[0024]図２は、急すぎる勾配を有する傾斜上で止まるとき、自動的にシャットオフするＡＣＣの実施形態の動作の流れ図である。ＡＣＣは、車両が速度低下しているかどうかを判断する（ステップ２０５）。車両が速度低下している場合、ＡＣＣは、エンジントルク（ＥＴ）を読み取る（ステップ２１０）。ＥＴは、アイドル期間にエンジンにより生成されるトルクであり、センサにより取得され、またはＡＣＣシステム内にプログラムされてよい。次いで、ＡＣＣは、変速装置のトルク比（ＴＴ）を読み取る（ステップ２１５）。変速装置のトルク比は、変速装置により生成されるトルクの比であり、センサからによって取得され、またはＡＣＣシステム内にプログラムされてよい。ＴＴは、変速装置がどのギアに入っているかに依存する。次いで、ＡＣＣは、タイヤの半径（ＴＲ）を計算または読み取る（ステップ２２０）。ＡＣＣは、次いで、上の式１を使用して車両のアイドル力を計算する（ステップ２２５）。ＡＣＣは、次いで、許容可能な後退加速度を（例えばメモリから）取得し（ステップ２３０）、両方ともセンサから取得される車両速度および横方向加速度を使用して、車両がある道路の勾配を計算する（ステップ２３５）。ＡＣＣは、次いで、実際の勾配を最大勾配と比較する（ステップ２４０）。実際の勾配が最大許容可能勾配より小さい場合、ＡＣＣは、普通に機能し続ける。しかし、実際の勾配が最大許容可能勾配よりも急である場合、ＡＣＣは遮断して（ステップ２４５）、運転手に車両の制御を引き継がせる。

[0025]したがって、本発明は、とりわけ、車両が急すぎる登坂勾配上にあるときにシャットオフするＡＣＣを提供する。

Claims

コントローラによって車両の適応走行制御（ＡＣＣ）システムを制御する方法であって、
前記コントローラによって、前記車両のエンジンのトルクを判断するステップと、
前記コントローラによって、前記車両の変速装置のトルク比を判断するステップと、
前記コントローラによって、前記車両のアイドル力を計算するステップと、
前記コントローラによって、最大許容可能勾配を取得するステップと、
前記コントローラによって、前記車両がある面の実際の勾配を取得するステップと、
前記実際の勾配が前記最大許容可能勾配を超えるとき、前記適応走行制御をオフにするステップと
を含む方法。
前記最大許容可能勾配が次式を使用して判断され、
Ｆ＿ｈｉｌｌ＝Ｆ＿ｉｄｌｅ＋車両質量＊ａ＿ｔｏｌｅｒａｂｌｅＲｏｌｌｂａｃｋ
ここで、Ｆ＿ｈｉｌｌは、最大許容可能勾配であり、Ｆ＿ｉｄｌｅは、前記車両のアイドル力であり、車両質量は前記車両および内容物の質量であり、ａ＿ｔｏｌｅｒａｂｌｅＲｏｌｌｂａｃｋは、最大許容可能後退加速度である、請求項１に記載の方法。
前記車両質量が、前記車両に関する連結車両総重量（ＧＣＶＷ）である、請求項２に記載の方法。
前記アイドル力が次式を使用して計算され、
Ｆ＿ｉｄｌｅ＝エンジントルク＊変速装置のトルク比／タイヤ半径
ここで、Ｆ＿ｉｄｌｅがアイドル力であり、エンジントルクがアイドル期間にエンジンにより生成される前記トルクであり、変速装置のトルク比が前記変速装置によって変換されるトルクであり、タイヤ半径が前記車両のタイヤの半径である、請求項１に記載の方法。
前記車両の前記エンジンの前記トルクがセンサにより検出される、請求項１に記載の方法。
前記エンジンの前記トルクが、前記コントローラのメモリ内に記憶される定数である、請求項１に記載の方法。
前記車両の前記変速装置の前記トルクがセンサにより検出される、請求項１に記載の方法。
前記変速装置の前記トルクが、前記コントローラのメモリ内に記憶される定数である、請求項１に記載の方法。
前記変速装置の前記トルクが、前記変速装置が入っているギアに基づく定数である、請求項８に記載の方法。
前記コントローラがエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）である、請求項１に記載の方法。
前記実際の勾配が、前記車両の速度と検知される長手方向加速度の間の差に基づいて計算される、請求項１に記載の方法。
エンジンと、
前記エンジンにより駆動される変速装置と、
適応走行制御（ＡＣＣ）を含み、
前記エンジンのトルクを判断し、
前記変速装置のトルク比を判断し、
前記車両のアイドル力を計算し、
最大許容可能勾配を取得し、
前記車両がある面の実際の勾配を取得し、
前記実際の勾配が前記最大許容可能勾配を超えるとき、前記ＡＣＣをオフにする
ように構成される、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）と
を備える車両。
前記ＥＣＵに前記エンジントルクを提供するように構成されるエンジントルクセンサをさらに備える、請求項１２に記載の車両。
前記ＥＣＵに前記変速装置トルクを提供するように構成される変速装置トルクセンサをさらに備える、請求項１２に記載の車両。
前記ＥＣＵに前記車両の速度を提供するように構成される速度センサをさらに備える、請求項１２に記載の車両。
前記ＥＣＵに前記車両の長手方向加速度を提供するように構成される長手方向加速度センサをさらに備える、請求項１２に記載の車両。