(57)【要約】車両の安定性を制御する改良方法が、アクティブヨーコントロールシステム、アンチロックブレーキングシステムおよびトラクションコントロールシステムといった車両安定性制御システムの協調動作によって提供される。これらの方法は、路面摩擦係数μ、車輪スリップおよびヨー偏差を含む路面情報の認識を使用する。該方法は、引き続き、必要に応じて、アクティブダンピングシステムの設定及び／又は駆動トルクの配分を修理して、サスペンションにおけるダンピングを増加／低減させ、かつ車輪でのトルク適用をシフトさせ、それにより車両における著しい荷重のシフトを防ぎ、及び／又は車両ドライバビリティおよび快適性を改善する。アクティブダンピングシステムまたはトルク配分の調整は、予め運転者によって選択されたいずれかの特性を一時的にオーバライドする。
2010516556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の安定性を付与するための協調型アクティブ・ヨー・コントロール方法であって、
望ましい所定のヨー状態からのヨー偏差を決定する車両挙動安定化制御システムを設けるステップと、
前記車両の前車軸の車輪と前記車両の後車軸の車輪とに異なる量でトルクを選択的に送給するためのダイレクト・ヨー・コントロール駆動トルク制御装置を含むシステムを設けるステップと、
前記ヨー偏差を補正するために前記後車軸の車輪から前記前車軸の車輪にトルクをシフトさせるステップと、
を含み、
前記車両挙動安定化制御システムは、車両挙動安定化制御−アクティブ・ヨー・コントロール電子制御装置を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記方法は、更に、前記トルクのシフトによって十分なヨー補正が得ることができない場合にのみ、制動によってヨーを調整するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トルクのシフトは、前記後輪の各々に加えられるトルクの最大トルク上限を定めることによって達成される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記トルクのシフトは、前記後輪の各々に加えられるトルクを等しい量だけ低減することによって達成される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
車両の制動中に前記車両の安定性を向上させるための協調型アクティブ・ダンピング・システムの動作方法であって、
前記車両にアンチ・ロック・ブレーキングシステムを設けるステップと、
サスペンションの剛性を調整するためのアクティブ・ダンピング・システムを前記車両に設けるステップと、
特定の時点での前記車両の縦方向加速度及び横方向加速度から成るベクトル表現と前記アンチ・ロックブレーキングシステムの起動状態とによって路面状態を推論するステップと、
前記アンチ・ロック・ブレーキングシステムが起動しているとともに前記ベクトル表現が０．５ｇよりも大きい場合、前記アクティブ・ダンピング・システムを、制動システムの適用前よりも硬質な状態に変えるステップと、
一定期間の後、前記アクティブ・ダンピング・システムを、前記制動システム適用前の硬さの状態に戻すステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ベクトル表現は、前記縦方向車両加速度と前記横方向車両加速度との平方の和の平方根である請求項５の方法。
【請求項７】
前記一定期間は、１乃至３秒である請求項５の方法。
【請求項８】
前記アクティブ・ダンピング・システムを前記制動システム適用前よりも硬質な状態に変えるステップは、前記車両の４個の車輪の全てにおけるサスペンションの剛性を増大させることを含む請求項５の方法。
【請求項９】
前記制動システムの適用は、前記車両の内部の車両挙動安定化制御システムによって決定される請求項５の方法。
【請求項１０】
道路を走行する車両の安定性を向上させるための協調型アクティブ・ダンピング・システムの動作方法であって、
サスペンション特性を調整するためのアクティブ・ダンピング・システムを前記車両に設けるステップと、
前記車両にアンチ・ロック・ブレーキングシステムを設けるステップと、
前記車両にトラクション・コントロールシステムを設けるステップと、
前記車両にアクティブ・ヨー・コントロールシステムを設けるステップと、
前記アンチ・ロック・ブレーキングシステム、前記トランクション・コントロールシステム及び前記アクティブ・ヨー・コントロールシステムのうちの少なくとも１つの動作状態が起動状態及び非起動状態のうちの前記起動状態であるとともに前記車両の縦方向加速度及び横方向加速度から成るベクトル表現が０．５ｇよりも大きい場合、路面の高摩擦係数を推論するステップと、
前記アンチ・ロック・ブレーキングシステム、前記トラクション・コントロールシステム及び前記アクティブ・ヨー・コントロールシステムのうちの少なくとも１つの動作状態が前記起動状態であるか又は前記ベクトル表現が０．３ｇ未満である場合、前記路面の低摩擦係数を推論するステップと、
前記高い路面摩擦係数を推論した時に、前記アクティブ・ダンピング・システムのダンピング状態を高ダンピング設定に調整するステップと、
前記低い路面摩擦係数を推論した時に、前記アクティブ・ダンピング・システムのダンピング状態を低ダンピング設定に調整するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記方法は、１乃至３秒の一定期間の後に、前記アクティブ・ダンピング・システムを、前記路面状態を推論する前のダンピング状態に戻すステップを含む請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記アクティブ・ダンピング・システムのダンピング状態を変更することによって、運転者が予め選択した前記アクティブ・ダンピング・システムのダンピング状態はオーバライドされる請求項１０の方法。
【請求項１３】
車両の安定性を向上させるための協調型アクティブ・ダンピング・システムの動作方法であって、
サスペンション特性を調整するためのアクティブ・ダンピング・システムを前記車両に設けるステップと、
前記車両にトラクション・コントロールシステムを設けるステップと、
前記車両の各車輪のスリップ率を決定するために前記トラクション・コントロールシステムを使用するステップと、
前記各車輪のうちの１つの車輪の前記スリップ率が高い場合、前記１つの車輪に隣接する領域におけるサスペンションを前記アクティブ・ダンピング・システムによって硬質化させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
車両の安定性を付与するための協調型アクティブダンピングシステムの動作方法であって、
所望の状態からのヨー偏差を決定する車両挙動安定化制御システムを設けるステップと、
前記車両の前部および後部間で少なくとも独立してサスペンションの剛性を調整するためのアクティブダンピング・システムを前記車両に設けるステップと、
前記ヨー偏差を補正するために前記アクティブ・ダンピング・システムを用いて前記車両の前記前部と前記後部との間において前後方向のダンピング配分をシフトさせるステップと、
を含み、
前記車両挙動安定化制御システムは、前記車両挙動安定化制御−アクティブ・ヨー・コントロール電子制御装置を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記方法は、前記車両の前記前部から前記後部へサスペンションの剛性がシフトされることによって十分なヨーレートの誤差の低減が得ることができない場合、制動によって前記ヨー偏差を低減するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
車両の安定性を向上させるための協調型トラクションコントロールシステムの動作方法であって、
前記車両にトラクション・コントロールシステムを設けるステップと、
前記車両の各車輪のスリップ率を決定するために前記トラクション・コントロールシステムを使用するステップと、
前記車両の前輪および後輪の各々に異なる量でトルクを選択的に送給するためのダイレクト・ヨー・コントロール駆動トルク制御配分ＥＣＵを含むシステムを設けるステップと、
前記トラクション・コントロールシステムによって検出された車輪スリップを補正するために前記車両の前車軸の車輪と後車軸の車輪との間で前後方向のトルク配分をシフトさせるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記方法は、前記トルク配分のシフトによって十分な車輪スリップの低減が得ることができない場合、エンジントルクの低減によって車輪スリップを低減するステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は、前記トルク配分のシフトによって十分な車輪スリップの低減が得ることができない場合、制動によって車輪スリップを低減するステップをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、検出された車輪スリップを補正するために前車軸の車輪及び後車軸の車輪の間でトルクの左右配分をシフトさせるステップをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
車両の安定性を付与するための方法であって、
全輪駆動の車両を設けるステップと、
前記車両に車両挙動安定化制御システムを設けるステップと、
前記車両にトラクション・コントロールシステムを設けるステップと、
前記車両にアクティブ・ヨー・コントロールシステムを設けるステップと、
前記トラクション・コントロールシステム及び前記アクティブ・ヨー・コントロールシステムのうちの少なくとも１つの動作状態が起動状態及び非起動状態のうちの前記起動状態であるとともに前記車両の縦方向加速度及び横方向加速度から成るベクトル表現が０．５ｇよりも大きい場合、路面の高摩擦係数を推論するステップと、
前記トラクション・コントロールシステム及び前記アクティブ・ヨー・コントロールシステムの各々の動作状態が前記起動状態であるか又は前記ベクトル表現が０．３ｇ未満である場合、路面の低摩擦係数を推論するステップと、
前記路面の高摩擦係数又は低摩擦係数を推論した時に、前記車両の車輪間でのトルクの配分を変更するステップと、
を含み、
前記トルクの配分を変化させるステップは、
前記路面の摩擦係数が高い場合、左右方向および前後方向の強いトルクバイアスを実現し、
前記路面の摩擦係数が低い場合、左右方向および前後方向の並のトルクバイアスを実現するようになステップであることを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記方法は、１乃至３秒の一定期間の後に、駆動トルクの配分を路面状態を推論する前の状態に戻すステップを含む請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記トルクの配分を変更するステップによって、運転者により予め選択されたいずれかの駆動トルク配分はオーバライドされる請求項２０の方法。
【請求項２３】
車両の安定性を付与するための協調型アクティブ・ヨー・コントロール及びトラクション・コントロールシステムの動作方法であって、
車輪スリップを検出するためのトラクション・コントロールシステムを前記車両に設けるステップと、
望ましい状態からのヨー偏差を決定する車両安定化制御システムを設けるステップと、
前記車両の前車軸の車輪および前記車両の後車軸の車輪に異なる量でトルクを選択的に送給するための駆動トルク制御ＥＣＵを含むシステムを設けるステップと、
前記ヨー偏差を補正するために前記前車軸の車輪と前記後車軸の車輪との間で前後方向のトルク配分をシフトさせるステップと、
前記トラクション・コントロールシステムによって検出された車輪スリップを補正するために前記前車軸の車輪と前記後車軸の車輪との間で前後方向のトルク配分をシフトさせるステップと、
を含み、
前記車両安定化制御システムは、車両安定化制御−アクティブ・ヨー・コントロール電子制御装置を含んでおり、
前記車両の速度が毎時６０キロメートルの限界車両速度未満では、前記トラクション・コントロールシステムによって検出された車輪スリップを補正するために要求されるトルク配分のシフトは、前記ヨー偏差を補正するために要求されるトルク配分のシフトに取って代わり、
前記車両の速度が前記限界車両速度を超えると、前記ヨー偏差を補正するために要求されるトルク配分のシフトは、前記トラクション・コントロールシステムによって検出された車輪スリップを補正するために要求されるトルク配分のシフトに取って代わることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、安定性を改善するための車両システムの制御方法に関し、その開示全体が参照によってここに採り入れられる、２００７年１月２５日出願の現在係属中の米国特許仮出願第６０／８８６５３６号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両は、車両ハンドリングの質、運転快適性および安定性をさらに改善する方法として、アンチ・ロック・ブレーキングシステム（ＡＢＳ；Anti-lock Braking System）、先進４輪駆動（４ＷＤ）システム、車両挙動安定化制御（ＶＳＡ；Vehicle Stability Assist）システムといった種々のシャーシ制御システムおよび、例えばアクティブ・ダンピングシステム（ＡＤＳ；Active Damping System）といったアクティブサスペンションシステムなどの装備を増している。しかし、これらのシャーシ制御システムは通常、それらが同一車両に配置されており互いの機能を助成し得るが、最小限の情報共有だけで互いに独立して働くように設計され実施されている。車両全体性能は既存のシャーシ制御システムがいずれかの動作情報を共有または交換することができればさらに強化され得ることが予想される。
【０００３】
例えば、技術的現状において、車両アクティブ・ヨー・コントロールシステム（ＡＹＣ；Active Yaw Control system）は通常、車両ヨーレートを何らかのヨーレート基準モデルに基づいてある特定の目標または所要のヨーレートに従うように制御するように設計されている。車両運転中に、ＡＹＣは車両の実ヨーレートを絶えず監視し、実ヨーレートと目標ヨーレートとの差（すなわちヨーレート誤差）を計算する。車両ヨーレート差がいずれかのプリセットスレッショルド限界よりも大きい場合、ＡＹＣは、例えば、オーバステアリング（ＯＳ）を軽減するために車両の外側車輪に制動を適用するか、またはアンダーステア（ＵＳ）を低減するために車両の内側車輪に制動を適用するか、差動制動によって補正ヨーモーメントを適用することによってヨーレートを調節し始める。
【０００４】
これらの制動適用は車両ヨーレート誤差を低減するうえで効果的であり、従って車両安定性を保証しながら運転者の意図したライントレースを維持するが、同時に、それらが制動動作であるので、それらは車両を減速させるとともに運転者に押しつけがましくもある。加えて、前輪駆動（ＦＷＤ）、後輪駆動（ＲＷＤ）または４ＷＤ制御装置といったアクティブ駆動トルク調整システムも装備している車両の場合、ＡＹＣが車両の個々の車輪に制動を適用している間に、駆動トルク制御システムが同じ車輪に何らかの駆動トルクをさらに送給し、相反するトルク制御および動力浪費を生じるかもしれないという可能性がある。
【０００５】
別の車両制御状況において、車両の制動効率および安定性は、初期速度、路面状態、車輪荷重配分、制動圧力などといった多くの要因に依存する。平常車両制動の間（車輪が著しくはスリップしていない場合）、制動圧力は運転者のブレーキペダル力に直接関連するが、ＡＢＳ起動によるハード制動の間、制動圧力は、車両安定性を維持しつつ制動力を最大限にするために車輪スリップをいずれかのプリセットされた最適領域付近に調節するために調整される。制動圧力調整ロジックは、その変動が達成可能な制動力の相当の変動を生じ従って制動効率を損なう車輪荷重に関するいかなる予備知識もないので、車輪荷重変動は制動動作中、可能な限り小さく保たれることが望ましい。
【０００６】
さらに別の状況において、タイヤ−路面摩擦および路面輪郭粗さはＡＤＳ性能に相当に影響を及ぼす。例えば、乾いたコンクリートおよびアスファルト道路といった高μの平坦面上で、ＡＤＳは主に、車両ハンドリング特性を増強するために車体運動を制御するようにキャリブレートされるのに対し、凸凹した路面または雪や氷のある路面といった粗いまたは低μ路面上において、ＡＤＳは主に、運転快適性（driving comfort）およびドライバビリティ（drivability）を助成するように設定されている。技術的現状において、ＡＤＳキャリブレーションは通常、平坦な高μ路面での車両ハンドリング性能、凸凹した路面上での乗り心地の良さ（ride comfort）および、低μ路面上でのドライバビリティおよび安定性の間での妥協である。
【０００７】
様々な車両動作状態は、ハンドリングおよび車体運動制御、乗り心地の良さ、ドライバビリティおよび安定性に関して最適な全車両性能を達成するために様々なＡＤＳ設定を要求する。例えば、低摩擦係数運転には、軟質な（soft）ＡＤＳ設定が最善のドライバビリティおよび安定性を提供し、粗い路面運転の場合、並の（moderate）ＡＤＳ設定が極めて良好なロードアイソレーション（road isolation）、乗り心地の良さおよび車体運動制御を提供するのに対し、高摩擦係数運転では、硬質な（firm）ＡＤＳ設定が最善の車体運動制御およびハンドリング安定性を提供する。
【０００８】
理想的には、ＡＤＳ設定は、車両全性能を強化するために支配的な動作状態に従って自動的に調整されなければならない。しかし、現在のＡＤＳシステムは、しばしば運転者によって事前に選択された１つの既定の設定に留まっているだけであり、感知された路面状態に直接基づいて自動的に設定を変更しない。
【０００９】
技術的現状の範囲内の別の車両制御状況において、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ；Traction Control System）は、車輪トラクションを最大限にするために車輪スリップをいずれかのプリセットされた領域付近に調節するように設計されている。車両運転中に、ＴＣＳは車両の各車輪のスリップ率を絶えず監視する。スリップ率は一般に、車輪速度と車両速度との差を、車両の速度または、車輪および車両速度の別の対照で割ったものである。過度の車輪スリップが起きると常に、ＴＣＳは、スロットル介入、制動適用またはその２つの組合せのいずれかによって車輪スリップを最適領域まで引き下げる。ＴＣＳは、その変動が相当の車輪スリップ変動を生じ従って特にＴＣＳ制動動作中にＴＣＳ制御効率および円滑性を損ない得る車輪スリップ、特に車輪荷重（および地表面摩擦）に影響を及ぼす要因に関するいかなる予備知識がなくても車輪スリップをフィードバック式に調節するので、車輪荷重変動はＴＣＳ動作中に可能な限り小さく保たれることが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、これまで共同作用的に一緒に働いてこなかった複数の車両サブシステムの制御の必要性が当業には存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
協調ＡＹＣ：車両のヨーレート補正のための制動適用に関係する上記の欠点を考慮すれば、車両前後駆動トルク配分は、ＡＹＣ作動の差動制動の効果に類似または等しいヨーモーメント変化を達成するために駆動トルク制御アクチュエータによって制御されることが望ましい。
【００１２】
協調アクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）システムに向けられた本発明の第１の実施形態において、方法は、１）実際の車両ヨーレートが目標ヨーレートから逸脱した時を決定する車両安定性支援システムを設けるステップと、支援システムは車両挙動安定化制御−アクティブヨーコントロール（ＶＳＡ−ＡＹＣ）ＥＣＵを含んでおり、２）ダイレクトヨーコントロール（ＤＹＣ；Direct Yaw Control）駆動トルク制御ＥＣＵの利用を含み、車両の前輪の両方および後輪の両方にトルクを送給／配分し前後車輪間でトルクをシフトさせるためのシステムを設けるステップとを含む。トルクは、各後輪で適用されるトルクの量に上限を定めることによって、または各後輪で適用されるトルクの量を等しい量ずつ低減するかのどちらかによって後輪から前輪にシフトされる。
【００１３】
その上、システムは、ヨー偏差を補正するために前車軸の車輪と後車軸の車輪との間で左右にトルク配分をシフトさせることを可能にする。
【００１４】
協調ＡＤＳ：車両安定性に影響を及ぼす制動効率および車輪荷重変動に関係する上記の欠点を考慮すれば、本発明の第２の実施形態は、制動円滑性および安定性を増強するために制動動作中にＡＤＳダンピング力配分を調整し、従って協調ＡＤＳシステムであると考えられる制御概念を提供する。
【００１５】
ＡＤＳシステムは、ＡＢＳが作動状態になった場合を除き、ＡＢＳシステムから独立して連続的に動作する（平常動作）。この実施形態によれば、ＡＤＳ電子制御装置（ＥＣＵ）が車両の制動状態を絶えず監視する。制動システム（ＡＢＳ）が運転者によって作動させられた場合、ＡＤＳ  ＥＣＵは、車両がスリップ制御された制動動作にあるか、または車両ヨー安定性に影響を及ぼすために差動制動が適用された状態（タイヤスリップ点のすぐ下にあるとしてよい電子ブレーキ配分（ＥＢＤ）制御）にあるかを決定し、制動効率および車両安定性を助成するために車両車体運動および車輪荷重変動を低減するために適切な硬質なダンピングキャリブレーションによる制動事象に基づく制御設定に切り替えることによって平常ＡＤＳ制御を一時的にオーバライドする。限界制動期間を表す一定期間が満了した後、ＡＤＳはブレーキの適用前の設定に戻る。
【００１６】
第２の実施形態と同様に協調ＡＤＳに向けられた本発明の第３の実施形態において、利用可能な路面情報は、ＶＳＡシステムによって推論され、様々な路面状態のもとでのＡＤＳ能力の妥協を排除し、それによりＡＤＳの潜在的利益を最大限にするために使用される。この実施形態は、予防的ＡＤＳ制御概念および実現を含み、それは、利用可能なＶＳＡ決定路面摩擦および粗さ情報を利用して、ＶＳＡシステムによって提供された支配的な路面状態に基づきＡＤＳキャリブレーションを調整し、全部の路面状態の下で車両性能を強化する。
【００１７】
第３の実施形態は、同一車両に装備されたＶＳＡシステムによって推論された既存の路面情報を使用し、それによりＡＤＳ性能を最小限のコストで向上させる。この発明は、様々な路面状態のもとでのＡＤＳ性能の妥協を排除し、それによりＡＤＳの潜在的利益を最大限にする。
【００１８】
この実施形態における増強した車両全体の操縦性（maneuverability）、乗り心地の良さおよび安定性を付与するための方法は、車両にサスペンション特性を調整するためのＡＤＳを設けるステップと、車両にＶＳＡシステムを設けるステップと、ＡＢＳ、ＴＣＳおよびＡＹＣ制御システムの動作状態ならびに車両の縦および横加速度のベクトル表現を調べることによって車両が走行している路面の摩擦係数を推論するためにＶＳＡシステムを使用するステップと、路面の摩擦係数を推論した時点で、ＡＤＳのダンピング状態を、次の通り、摩擦係数が高い場合にＡＤＳのダンピング状態は硬質な設定に調整され、摩擦係数が低い場合にＡＤＳのダンピング状態は軟質な設定に調整されるように変更するステップとを含む。
【００１９】
やはり協調ＡＤＳと考えられる本発明の第４の実施形態において、ＴＣＳ動作に関係する上記の欠点を考慮すれば、車両にサスペンション特性を調整するためのアクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）を設けることと、車両にトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を設けることと、スリップ率がある車輪で高い場合にその車輪に隣接する領域のサスペンションが硬質化されるように車両の各車輪でのスリップ率を決定するためにＴＣＳを使用することとを含む、増強した車両安定性を付与する方法が提供される。
【００２０】
さらに、やはり協調ＡＤＳと考えられる本発明の第５の実施形態において、車両ヨーレート補正のための制動適用に関係する上記の欠点に関して、所要の位置からのヨーオフセットを決定する車両挙動安定化制御（ＶＳＡ）システムを設けるステップと、システムは車両挙動安定化制御−アクティブヨーコントロール電子制御装置（ＶＳＡ−ＡＹＣ  ＥＣＵ）を含んでおり、車両のフロントおよびリア間で少なくとも独立して、車両にサスペンションスチフネスを調整するためのアクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）を設けるステップと、ヨー偏差を補正するためにＡＤＳを用いて前後ダンピング配分をシフトさせるステップとを含む、車両安定性を付与する方法が提供される。
【００２１】
協調ＴＣＳ：協調ＴＣＳ動作を含む、本発明の第６の実施形態において、車両にトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を設けることと、車両の各車輪でのスリップ率を決定するためにＴＣＳを使用することと、車両の前輪および後輪の各々に必要に応じて異なる量でトルクを選択的に送給するためのＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵを含むシステムを設けることと、検出された車輪スリップを補正するために前車軸の車輪と後車軸の車輪との間で前後トルク配分をシフトさせることとを含む方法が提供される。
【００２２】
やはり協調ＴＣＳ動作に向けられた本発明の第７の実施形態において、車両にトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を設けるステップと、車両の各車輪でのスリップ率を決定するためにＴＣＳを使用するステップと、車両の前輪および後輪の各々に異なる量でトルクを選択的に送給するためのＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵを含むシステムを設けるステップと、検出された車輪スリップを補正するために前車軸の車輪と後車軸の車輪との間でトルクの左右配分をシフトさせるステップとを含む、車両を安定化させる方法が示される。
【００２３】
前述の通り、タイヤ路面摩擦および路面輪郭粗さはトルク制御システムキャリブレーションおよび性能に相当に影響を及ぼす。乾いたコンクリートおよびアスファルト道路といった高μ平坦面において、駆動トルク制御は主に、旋回能力（コーナリング性能）およびドライビングプレジャー（driving pleasure）を改善するように設定されるのに対し、凸凹した路面または雪や氷のある路面といった粗いまたは低μ路面では、駆動トルク制御は主に、車両トラクション、ドライバビリティおよび安定性を改善するために調整される。技術的現状において、駆動トルク配分は規則正しく変化しないので、駆動トルク制御システムキャリブレーションは通常、平坦な高μ路面での車両ハンドリング性能と低μの路面でのドライバビリティおよび安定性との妥協であり、それは駆動トルク制御システムの潜在能力を不可避的に制限する。しかし、駆動トルク配分は現在、感知された路面状態に基づき設定を直接変更しない。
【００２４】
本発明の第８の実施形態において、全輪駆動の車両を設けるステップと、車両に車両挙動安定化制御（ＶＳＡ）システムを設けるステップと、車両が走行する路面の摩擦係数を推論するためにＶＳＡシステムを使用するステップと、各々の車両車輪での駆動トルクを調整することができるＤＹＣトルク制御電子制御装置を設けるステップと、路面の摩擦係数を決定した時点で、車両車輪間でのトルクの配分を、次の通り、摩擦係数が高いと推論された場合は強い左右および前後トルクバイアスを実現し、摩擦係数が低いと推論された場合は並の左右および前後トルクバイアスを実現するように変更するステップとを含む、車両安定性を付与するための方法が示される。
【００２５】
本発明の上記および他の態様はさらに図に関してここに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】車両構成要素間の相互作用を示す概略図である。
【図２】特定の車両制御システムが動作する場合を示す概略図である。
【図３】路面状態を推論するための方法の基礎を示す概略図である。
【図４】アクティブダンピングシステム内のダンパの動作範囲を示すグラフである。
【図５Ａ】クレームされた本発明の第１の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図５Ｂ】コーナリングの際に車両の協調ＡＹＣによって生じるトルクシフトを示す概略図である。
【図５Ｃ】ファイアウォール動作を示すフローチャートである。
【図６】クレームされた本発明の第２の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図７】クレームされた本発明の第３の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図８】クレームされた本発明の第４の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図９】クレームされた本発明の第５の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】クレームされた本発明の第６の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】協調ＴＣＳ内のトルクのシフトを示す概略図である。
【図１０Ｃ】車両を制御するための様々な解決策をトリガするための様々なスレッショルドを示すグラフである。
【図１１Ａ】ＶＳＡによって要求されている利用可能な制御権限を調節するために使用される４ＷＤ制御システムのファイアウォール機能を示す概略図である。
【図１１Ｂ】２つの動作中の制御システム間で優先権がどのように決定されるかを示すグラフである。
【図１２】クレームされた本発明の第７の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図１３】クレームされた本発明の第８の実施形態内のステップを示すフローチャートである。
【図１４】クレームされた本発明の第８の実施形態の変更例内のステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、車両内部の安定性システムの階層制御の方法に向けられている。図１に言及すれば、車両は一般に４個の車輪２２、２４、２６、２８を含み、各車輪は関係するブレーキ３２および速度センサ３４を含む。車両はまた制御可能サスペンションを含み、個別に（スプリングレート、ダンパレート）制御可能である少なくとも４つの区域（後左３６、後右３８、前左４０、前右４２）を一般に含む。
【００２８】
車両はまた、少なくとも以下のセンサを含む。すなわち、横方向車両加速度センサ４４、縦方向車両加速度センサ４６、ヨーレートセンサ４８、車両速度センサ５０およびステアリングセンサ５２。
【００２９】
車両は、さらに以下で述べるように少なくとも以下の性能強化システムを含む。すなわち、アクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）５４、制御可能サスペンションシステム（ＣＳＳ）５６、ダイレクトヨーコントロール（ＤＹＣ）トルク調整／配分システム（連続制御可能４ＷＤ、ＦＷＤまたはＲＷＤといった）５８であり、各々、関係する電子制御装置（ＥＣＵ）を有する。
【００３０】
車両は、さらに以下で述べるように以下の安定性システムを含む。すなわち、アクティブヨーコントロールシステム（ＡＹＣ）６０、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）６１、およびトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）６２であり、各々、関係する電子制御装置（ＥＣＵ）を有するか、または各システムはＶＳＡにおいて共通のＥＣＵに組み込まれている。
【００３１】
図１および２に言及すれば、車両挙動安定化制御（ＶＳＡ）システム６３が図示されており、車両安定性システムＡＹＣ６０、ＡＢＳ６１およびＴＣＳ６２のうちの１つ以上を備える。図示の通り、車両の測定された縦方向および横方向トラクションのほか個々の車輪のスリップ状態に依存して、これらの安定性システムのうちの１つ以上は車両安定性を制御するために起動し、改善した車両ヨー応答および車輪トラクションをもたらす。これらのシステムは、リアクティブフィードバック制御システムであるように設計されており、従って、路面粘着力の限界に近い境界において起動する。一般に、ＴＣＳは直線における加速の間に最も強力に働き、ＡＹＣは旋回の間に、そしてＡＢＳは限界制動事象の間に働く。また、複数の安定性制御システムが同時に働くかもしれない。（図２の中央に示された）十分に路面粘着力限界内の範囲では、安定性制御システムは一般に活動的ではない。
【００３２】
性能強化システムＡＤＳ５４、ＣＳＳ５６およびＤＹＣトルク配分コントロール５８は、横方向および縦方向トラクションの全部のレベルで働き、必ずしも路面粘着力限界への近接度によって制限されない。安定性制御システム（ＡＢＳ、ＡＹＣおよびＴＣＳ）が同時に動作し得るのと同様にして、性能強化システム（ＡＤＳ、ＣＳＳ、ＤＹＣトルク配分コントロール）がやはり図２の重複の領域で同時に動作する機会が存在する。
【００３３】
ＡＤＳ  ＥＣＵ５４、ＣＳＳ  ＥＣＵ５６、ＡＢＳ  ＥＣＵ６１、トルク配分ＥＣＵ５８、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２とセンサとの間の通信は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）６４内で行われる。ＣＡＮ６４は好ましくは車両中をめぐっている配線である。
【００３４】
アクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）：車両の制御可能サスペンションは、常に作動状態であるアクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）５４を含む。アクティブダンピングシステム５４は、平常動作において、滑らかで制御された乗り心地を維持しつつ、車両に高水準のハンドリング精度を与える。ＡＤＳ５４は好ましくは、電子制御高速作動磁気レオロジー流体ダンパを含み、そして傑出した水準の乗り心地の良さを維持しつつ、顕著な水準のハンドリング応答を達成する。ダンパの高速な応答は、コンピュータアルゴリズムとの組合せで、車両の各コーナーでの高速作動垂直力調整を生じ滑らかな車両車体移動をもたらし、首を痛める頭の揺れ（neck straining head toss）や他の急激な車両運動のないリラックスした環境において運転者に直観的な車両制御を提供する。
【００３５】
ＡＤＳ５４のダンパは高速作動「セミアクティブショックアブソーバ」である。これらのダンパは、最小から最大までのダンピング力を極めて迅速に個別に調整する能力を提供する。各ダンパは電流が通された時に電磁界を発生する界磁コイルを備える。ダンパ内部の流体は、電磁界に囲まれた時に整列する微細な（ほぼ直径１０ミクロンのオーダの）鉄球を含んでおり、ダンパ内部で実効流体粘度を劇的かつ即座に変える。利用可能なダンピング力の全範囲は、それがダンパに印加されている制御電流に依存しているので従来のダンパのそれよりも著しく大きい。その上、ダンパの下限および上限能力の範囲内でダンピング力ステップの連続が存在する。
【００３６】
界磁コイルを通る電流は、路面状態について最善の制御を決定するために特殊なアルゴリズムを使用するＡＤＳ  ＥＣＵ５４によって制御される。これは、ダンパのほとんど瞬時的な応答時間と結びつき、車両のタイヤまたは車体が異常な動きを取らされる前にダンピング制御が行われることを可能にする。アクティブダンパは、路面が滑らかで平らであり、車両が定速度で運転されている時には低ダンピングで動作することができる。これはサスペンションから車体へ伝わる振動およびハーシュネス（harshness）の量をさらに低減し、車両の乗り心地品質を落ち着かせ改善する。
【００３７】
ダンパの高速な応答時間を用いて、ＡＤＳ５４は、運転者または路面入力の急激な変化に反応する。この短時間で達成される高いダンピング力は、ダンパがロール、ピッチおよびヒーブ（垂直方向の車体運動）制御に関しスプリングおよびスタビライザバーを助けるのを可能にし、車両のハンドリングを大きく改善する。
【００３８】
代替的な変更例において、ＡＤＳ５４は、磁気レオロジー流体ダンパの代わりにロータリーバルブダンパまたは制御可能ディスクダンパを備える。
【００３９】
結果は、アクティブダンピングシステム５４による車両の改善した過渡ハンドリング、ロードアイソレーションおよび車体制御であり、それは運転者の作業負荷を顕著に低減する。ＡＤＳ５４は、従来の乗り心地の良さの妥協を伴うことなくスポーティーサスペンションの利益を実現することができる。
【００４０】
図４は、従来のダンパと比較したアクティブダンピングシステム５４におけるダンパの調整可能範囲を示している。ＡＤＳ５４システムがこうした大きい範囲の能力を有するので、多くの運転者選択可能な制御ゲイン設定を使用することが可能である。ＡＤＳ５４は好ましくは、「スポーツ（硬い）」および「コンフォート（軟らかい）」といった少なくとも運転者選択可能な設定を提供する。スポーツモードは、高水準の精確さおよび沈着さを伴うきびきびした運転を可能にするためにハンドリング応答、車両車体制御およびタイヤ粘着力を優先する。スポーツモードは運転中に車両車体を可能な限りフラットに保つ。コンフォートモードは、ロードアイソレーションを優先し、全車両運動制御のために十分なダンピングを依然として提供しながら路面入力により生じる乗員疲労を低減することによって、よりリラックスした運転体験を可能にする。コンフォートモードは、車両が動いている時により大きな車両車体運動を可能にする。２つのモードのどちらか一方を運転者により選択されたあらゆるタイプの作動状態において使用することができる。代替として、モードはＡＤＳ  ＥＣＵ５４によって直接選択されてもよい。スポーツモードとコンフォートモードとの間に位置づけられる他の設定も可能である。
【００４１】
車両はまた、４つのサスペンション区域の各々においてスプリングレートを制御する制御可能サスペンションシステム（ＣＳＳ）５６を含む。アクティブサスペンションシステム５６はＣＳＳ  ＥＣＵ５６を含む。
【００４２】
ＤＹＣトルク配分システム：各々の車軸または車輪に適用される駆動トルクは個別に調整可能である。エンジンによって発生したトルク量はスロットル調整または他の既知の手段によって制御可能である。エンジントルクはその後、２本の車軸および／または４個の車輪の間で配分され、各車輪に向けられる量は当業において既知のスリップクラッチまたは他の手段を用いて制御可能である。車両配分システムは、４個の車輪のいずれかで、また車軸ベース（前後車軸）で追加／低減が行われ得る４輪駆動システム（４ＷＤ）、またはトルクが共通の車軸（ＦＷＤ、ＲＷＤ）の左右車輪間で変えられるシステムであるとしてよい。
【００４３】
車両駆動トルク配分の変動（キャリブレーションとも称する）は、車両におけるトルク制御構成要素に依存する。車両がＤＹＣ４輪駆動（ＤＹＣ全輪駆動）車両である場合、トルクは前車軸と後車軸との間だけでなく後車軸の２個の車輪間でも配分される。このＤＹＣ  ４ＷＤシステムでは、トルク制御構成要素は、車両の後車軸に対し動作するプロペラシャフトに駆動トルクを配分する付属のトランスファーケースを伴う従来の前輪駆動システム（エンジン、トランスミッション、ドライブシャフト）よりなる。後車軸において、システムは、トルクを後輪の各々に伝える出力ドライブシャフトに動力を向ける多板制御可能スリップクラッチを装置の両側に含むリアドライブ装置を含む。２個のクラッチの各々で対称的に油圧式または電子式に圧力を変えることによって、前後車軸間のトルク配分は連続的にシフトされる。左右クラッチ間で異なる量で圧力を変えることによって、トルクは、車軸の両側に、制御に依存して多かれ少なかれ各々の側に連続的に配分され得る。対称的または非対称的にどちらかで作動させられる２個のクラッチは、前述の前／後トルク配分だけでなくリア左右配分を同時に送給することができる。これは、無限に調整可能なレベルの前／後およびリア左／右配分により連続的に実行することができる。それゆえ、それはダイレクトヨーコントロール（ＤＹＣ）システムと呼ばれる。
【００４４】
前輪駆動能力を含むトルク配分制御システムにおいて、クラッチ起動システムは、利用可能な駆動トルクを上述した４ＷＤシステムのリアドライブ装置と同じ原理に従って左右前輪間で配分することができる。この配分は、前輪駆動のみを有する車両または４輪駆動を備える車両で行うことができる。
【００４５】
後輪駆動能力を含むトルク配分制御システムにおいて、動作は、後車軸が駆動車軸であること以外、前述のＦＷＤに基づくシステムと同じであろう。この配分は、後輪駆動のみを有する車両または４輪駆動を備える車両で行うことができる。
【００４６】
トルク配分はトルク配分ＥＣＵ５８によって制御される。
【００４７】
ＶＳＡ−ＡＢＳ制御システム：ＡＢＳ６１は、中央電子制御装置（ＥＣＵ）、４個の速度センサ３４（各車輪について１個ずつ）および、各ブレーキ回路で２個以上の油圧バルブから構成される。ＡＢＳ  ＥＣＵ６１は各車輪の回転速度を絶えず監視する。いずれかの数の車輪が他のものよりも相当に低速で回転していること（それをロックさせることになる状態）を感知した時に、それはバルブを調整して制動回路への圧力を減少させ、その車輪への制動力を効果的に低減する。車輪はその後、より高速に回転し、それらが高速になりすぎた時に力が再び加えられる。この過程は連続的に繰り返され、そしてこれはブレーキペダルによって特徴的な脈動感覚を生じる。
【００４８】
ブレーキの適用は、多くの様態のいずれか１つでＡＢＳ  ＥＣＵ６１によって感知される。すなわち、ブレーキペダルへの圧力の実際の適用、マスターシリンダーにおいて感知された圧力、感知された縦加速度“ｇ”、または感知された横加速度“ｇ”によって。
【００４９】
ＶＳＡ−ＡＹＣ制御システム：図１に再び言及すれば、アクティブヨーコントロール（ＡＹＣ）システムは、安定した車両応答を達成するために制動およびドライブライントルク調整によって全体の車輪スリップおよび／または横滑りおよび／またはヨー運動を制限するＡＹＣ  ＥＣＵ６０を含む。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、スリップに基づき、かつ／または横滑りに基づき、かつ／またはヨーレートフィードバック方式で動作するように設計されており、この目的で高忠実度で設計および実現されている。ＡＹＣコントローラ６０は、基準車両速度を計算する；各車輪の縦方向スリップ状態（縦方向スリップ率または横滑りのどちらか）を計算する；スレッショルド速度および／または縦方向スリップおよび／または横滑りを比較する；潜在的に不安定な車両運動への近接度を判定する；車輪スピンおよび／または車輪横滑りおよび／または車両運動を制御するために所要の適用トルク（ブレーキまたは別様で）を計算する、といった能力を有する。
【００５０】
ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、ヨーレートセンサ４８、速度センサ３４から、また車両の他の車両パラメータセンサから信号を受信し、そして既定の制御アルゴリズムに基づき、車輪のうちの１個以上がスリップかつ／または横滑りしているか（フィードバックに基づく制御）または、スリップかつ／または横滑りしそうである（フィードフォワードに基づく制御）かどうか、または車両が不安定な動きの領域に進行しているかどうかを決定する。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、スリップかつ／または横滑りしている車輪について必要な車輪ブレーキトルク（または作動力）、必要なスロットル角調整および必要な駆動トルク低減量を計算する。ＡＹＣ６０はまた車両の制動状態も監視する。
【００５１】
ＶＳＡ−ＴＣＳ制御システム：ＴＣＳ制御システムは、各車輪について車輪速度センサ３４から情報を受け取り車輪の各々に関係するトルク変更コマンドを供給するサブアルゴリズムを有するＴＣＳ  ＥＣＵ６２および、エンジンの動作、すなわちエンジン出力トルクに影響を及ぼすスロットル角を制御するために動作可能であるエンジンＥＣＵを含む。
【００５２】
ＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、各車輪のためのブレーキシステム３２と、また個別車輪トルクおよび全エンジントルクのための制御装置と通信している。車輪の各々について個別の駆動トルクを独立して制御することによって可能にされる改善した協調トラクション制御を実現するいくつかの方法が存在する。
【００５３】
車輪スリップがいずれかの車輪で検出された場合、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、トラクションが回復され、４輪すべてが同じ速度で再び走行するまで、ブレーキを律動的に働かせる。ＴＣＳシステム６２は、低速度時および車両が分割トラクション路面上にある時に極めて効果的である。
【００５４】
図１１Ａに言及すれば、ＶＳＡのファイアウォール機能が示されている。具体的には、ＶＳＡは、性能強化システムのうちのいずれか１つ（トルク配分システム４ＷＤが例証として示されている）の全能力を利用することを防止される。性能強化システムはある一定程度の自律性を維持し、これはチェック機構として機能する。ＶＳＡは、システムの独立して生成された制御機能を完全にオーバライドすることを性能強化システムに強いることはできない。
【００５５】
図２および図１１Ｂに言及すれば、縦方向トラクションおよび横方向トラクションのある特定の状態で、ＡＹＣおよびＴＣＳ制御システムの両者は同時に作動状態になり得る。各安定性制御システムが同じ性能強化システムを制御しているかもしれないので、１つの制御システムに優先権が与えられなければならない。図１１Ｂは優先権が車両の速度に基づいて決定されることを示す。このように、例えば、４ＷＤといったトルク配分性能強化システムは最初に、フィードフォワード制御に基づくロジックからコマンドを受け取る。これらのコマンドはその後、必要に応じて、より高い（＞６０ｋｐｈ）車両速度においてＴＣＳ安定性制御システムによって破棄される。ＴＣＳ制御システムからのあらゆるコマンドは最初に、４ＷＤによって実施される前に前述のようにファイアウォールにさらされることに留意されたい。しかしこれらのコマンドは、必要に応じて、ＡＹＣ性能強化システムからのコマンドによって取って代わられる。ＡＹＣ制御システムからのあらゆるコマンドもまた、４ＷＤによって実施される前にファイアウォールにさらされることに留意されたい。
【００５６】
本発明の種々の実施形態を以下に説明する。
【００５７】
個別車軸駆動トルクを調整することによる協調ヨー安定性：図１および２に言及すれば、本発明の第１の実施形態は、組み合わされた加速および旋回を有する安定性事象の間にＡＹＣ差動制動介入を低減することに関係がある（図２の上部を参照）。駆動トルク制御協調を通じて、（ＤＹＣトルク配分システムによって制御された）個別車輪の駆動トルクの調整は、不安定な動きにつながるヨーモーメントを低減して、ＶＳＡヨーレート制御円滑性および運転者知覚を、特に低μ路面での車両加速の間において改善することができる。この実施形態によれば、ＤＹＣ駆動トルクディストリビュータＥＣＵ５８は、車両ヨーレート誤差、ＡＹＣ起動モード、目標圧力などに基づいて推定することができる、ＡＹＣ起動フラグ、車両安定性ファクタおよびオーバーステア（ＯＳ）／アンダーステア（ＵＳ）指標といったＡＹＣ動作状態を絶えず監視する。
【００５８】
この実施形態は、主に前後車輪間のトルクの配分をシフトさせることを含む様態で車両のヨーレートを制御することに向けられている。以下でさらに詳細に述べるように、ヨー安定性制御アルゴリズムはセンサから車両状態に関する情報を受け取る。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、測定されたヨー状態を望ましいヨー動作状態と比較する。望ましいヨー動作状態は、様々な車両速度および舵取り角でのヨーをマップすることによって車両製造／試験の間に設定される。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は引き続き、望ましいヨーレートに対する指定の誤差の範囲内に実際のヨー応答を維持するためにヨー制御が要求されるかどうかを決定する。ヨー制御が必要であれば、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、所要の駆動トルクの再配分の量を計算し、ＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵ５８に命令を送る。追加のヨー補正が要求される場合、ブレーキ３２は以後、相応に適用される。
【００５９】
図１および５Ａに言及すれば、ＣＡＮ６４を通じて車両状態情報を受け取るＡＹＣ  ＥＣＵ６０が示されている。この情報は以下のうちの１つ以上からの情報を含む。すなわち、縦および横加速度を含む車両モーションセンサ、車輪速度センサ、ステアリングセンサ。この情報は、車輪速度変化および車体横滑りを含む車両運動を決定するために使用される。車輪速度変化および車両運動はＡＹＣ  ＥＣＵ６０において安定性動作境界と比較されて、１つ以上の車輪がスリップかつ／または横滑りしているか、スリップかつ／または横滑りしようとしているどうか、および／または車両が不安定な動きの領域に進行しているかどうか、そして実際のまたは予想される車輪スリップおよび／または横滑りが低減される必要があるかどうかを決定する。車輪スリップおよび／または横滑りおよび／または安定した車両運動を限定および定量化するために当業において多くのアルゴリズムが既知であり、これらの既知のアルゴリズムの多くがＡＹＣ  ＥＣＵ６０によって使用され得ることが指摘される。
【００６０】
図５Ａのステップ１００に言及すれば、受け取った情報に基づき、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は車両安定性ファクタを計算し、かつ／またはオーバーステア（ＯＳ）またはアンダーステア（ＵＳ）指標を生成する。車両安定性ファクタおよび／またはＯＳ／ＵＳ指標は引き続き、車両安定性およびＯＳ／ＵＳについて予めマップされた目標値と比較される。目標値は安定状態で動作している車両を表す。
【００６１】
ステップ１１０に言及すれば、計算された車両安定性および／またはＯＳ／ＵＳ指標と目標値との差に応じて、ヨー安定性補正措置が要求されるか、または要求されない。ステップ１２０に言及すれば、ヨー安定性補正が要求されない場合、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０はいかなる変化も起こさない。ヨー安定性が要求される場合、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は所要の補正ヨーモーメントを計算する。
【００６２】
ステップ１３０に言及すれば、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は引き続き、補正ヨーモーメントを達成するために車両の前輪と後輪との間のトルクの所要のシフトを計算する。トルク変更要求は、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０からコントローラエリアネットワーク６４を介してＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵ５８に供給される。ステップ１４０に言及すれば、ＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵ５８は、トルク配分要求を受け取り、駆動トルクを車両の後輪から前輪へシフトさせることによって要求を相応に実現する。オーバーステア軽減の場合、これは、各後輪トルクにトルク上限を課すか、または各後輪に印加されるトルクを等価な様態で低減することによって行われる。上限が適用される場合、どちらか一方の車輪がすでに限界未満であれば、いかなるトルクもその車輪からシフトされない。低減の例では、トルクは常に両方の車輪から低減される。アンダーステア低減の場合、上限値を課すか、または両方の前輪でトルクを相応に低減するかのどちらかによって前車軸トルクを低減するために同じ方式が使用されるであろう。
【００６３】
この提起された方法によれば、ＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵ５８は、車両ヨーレート誤差、ＡＹＣ起動モード、目標圧力などに基づいて推定することができる、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０によって生成された、ＡＹＣ起動フラグ、車両安定性ファクタおよびオーバーステア（ＯＳ）／アンダーステア（ＵＳ）指標といったＡＹＣ動作状態を絶えず監視する。
【００６４】
ステップ１５０に言及すれば、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、ステップ１４０で行われた駆動トルク配分から生じた補正ヨーモーメントシフトが望ましいヨーレート補正をもたらすために十分であったかどうかを決定する。シフトが十分であれば、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は車両状態のさらなる変化について車両センサを監視することに戻る。ステップ１６０に言及すれば、シフトが車両状態の望ましい変化に達するのに十分ではなかった場合、ヨーレート変化を得るために要求される制動トルクの適切な量が計算される。ステップ１７０に言及すれば、要求された制動トルクは引き続き、ライン制動圧力に変換され、制動適用のためにブレーキアクチュエータ３２に送られる。
【００６５】
図５Ｂは、カーブにおいて加速し旋回している車両でのトルクのシフトおよび他の補償を例示している。最初の概略図は、ＤＹＣトルク配分システムのフィードフォワード制御から生じる代表的な駆動トルク配分を示している。この例では、駆動トルクは、タイヤの垂直荷重を利用し、アンダーステアを低減する内向きヨーモーメントを生み出すためにリア外輪の方へより多く偏っている。限界近くで動作している場合、路面μの摂動（例えば氷の部分）が、オーバーステアを軽減するためにＡＹＣコントローラによって補正ヨーモーメントが導入されなければならない点までオーバステアリング運動を開始させ得ることが起こり得る。この場合、ＡＹＣコントローラは、第２の概略図（中央）における補正された配分につながる後車軸トルクへの制限を課すであろう。リア外輪トルクは低減され、そしてこの余剰はＡＹＣの検討において上述した様態でＤＹＣトルク配分システムを通じて前車軸へ再び送り戻される。トルクリミッタ値がＡＹＣ介入前の内後輪の値よりも大きいので、第２の概略図におけるその値は変わらないままである。第２の概略図におけるトルク再配分によって生じたヨーモーメントの変化がヨー運動を補正すると、ＡＹＣ生成トルクリミッタは除去され、そしてＤＹＣトルク配分システムは配分を介入前の元のものに復元する（右の第３の概略図に示す）。このプロセスにおいて、トルク制限によって生み出された復元モーメントがヨー運動を補正するために十分であれば、ほとんどいかなる追加のブレーキ適用（小と示された）もスロットル低減（小と示された）のいずれも安定性および旋回を維持するために要求されない。
【００６６】
本発明のこの実施形態の代替例において、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は望ましい補正ヨーモーメントを達成するために車両の前後車輪間のトルク配分の補正量を計算せず、代わりにＤＹＣ駆動トルク配分制御ＥＣＵ５８が補正量を決定する。また、十分なトルク低減がトルクシフトおよびブレーキ適用によって達成されない場合、エンジントルク低減は図５Ｂの第３の車両の概略図で示すように実現され得る。
【００６７】
その上、トルク配分システムが４輪駆動システムである場合、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、ＤＹＣトルク配分システムがトルクを前車軸か後車軸のどちらか一方でまたは両方で左車輪から右車輪へ（またはその逆も同様）シフトさせることを要求するかもしれない。
【００６８】
図５Ｃの部分は現在の実施形態の範囲内でのファイアウォールの使用を例示している。ＶＳＡ内部でのＡＹＣ６０からのトルク制限要求は、ＶＳＡファイアウォールを通り抜けてから、ＣＡＮを介してＤＹＣトルク配分ＥＣＵ（４ＷＤ）に伝わり、そこでトルク配分ＥＣＵ内の信号インタフェースが、それが実行される前に上述の通り要求を解釈する。
【００６９】
この実施形態は、特に車両の低μ加速の間において、ＶＳＡヨーレート制御円滑性および運転者知覚を改善するために駆動トルク制御協調によってＶＳＡ−ＡＹＣ差動制動介入を低減することに関係する。その概念は、旋回にわたって加速を続けたいという運転者の意向を考慮した時に、既存のブレーキのみのシステムに比べてヨー運動を補正するうえでより効率的である。制動力は一般に車両速度を減速するが、臨界車輪からの駆動トルクの再配分が同じ全駆動トルクを保ち、前方モーメントを抑止しない。この協調ダイレクトヨーコントロールはまた、ＤＹＣトルク配分システム制御構成要素が運転者または乗員に知覚可能な雑音および振動を生じないので、従来の「ブレーキだけの」制御よりも早期に行われ得る。より洗練された制御進入状態が、典型的なブレーキＶＳＡシステムの実際的な開発制約である図２の準限界動作範囲内での過度な雑音および振動のリスクを伴わずに使用することができる。ブレーキおよびスロットル制御をヨー運動を安定させる手段として利用するフィードバックシステムにおいて、制御起動スレッショルドは、測定された車両パラメータ（ヨーレート、横方向ｇ等）の摂動がＶＳＡを無関係に必要のない時に（例：旋回との組み合わせによる垂直方向に変化する路面での運転、または旋回中のバンク路面での運転）制御に進入させないように、十分に大きく設定されなければならない。スレッショルドを十分に高く設定しなければ、スロットル制御によって望ましくないブレーキ起動雑音および／または車両ヘジテーション（hesitation）につながる不要な起動が起こり得る。ＤＹＣ  ＡＷＤシステムの動作はいずれの雑音または振動も伴わずにトルクを種々の車輪にシフトさせるので、制御進入スレッショルドは、典型的なブレーキおよびスロットルだけの制御システムよりも早く制御を開始させるために低く設定することができる。
【００７０】
協調ＡＤＳ制御：図１および６に言及すれば、車両の安定性を制御する改良方法を含む本発明の第２の実施形態が提示されている。この実施形態は、車両制動の認識を使用し、車両のサスペンションにおけるアクティブダンピングシステムの現在状態を決定し、引き続き必要に応じてアクティブダンピングシステムの設定を修正してサスペンションを硬質化し、こうして車両における荷重の著しいシフトを防止し、より良好な車両安定性をもたらす。車両車体運動および車輪荷重変動を最小限にするためのＡＤＳダンピング特性の現在の実施形態の調整は、特に高μ路面での旋回操縦時の組合せ制動の間おいて、車両制動円滑性および安定性の改善をもたらす。高μ制動状況において、車輪においてより大きい荷重変動をもたらす車両車体の相当の移動が存在する。従って、これらの状況におけるより硬質なサスペンションダンピングは、タイヤおよび地面とのより良好な接触を可能にする。
【００７１】
既知の制動およびＡＤＳシステムは通常、制動およびＡＤＳ動作状態などといった最小限の情報共有だけで互いに独立して機能する。本発明の現在の実施形態は、車両制動円滑性および安定性を改善する目的で車両車体運動および車輪荷重変動を最小限にするためにＡＤＳダンピング特性を調整するために制動起動状態情報を使用する。
【００７２】
図６に関して、車両安定性制御の改良方法を述べる。ステップ２００で、車輪速度、縦加速度、横加速度などを含む車両動作状態２００の読みが行われ、ＡＢＳ制御に入る決定がＡＢＳコントローラ６１によって決定される。ステップ２１０で、車両の制動状態に関する情報（ＡＢＳが作動状態か否か）がＣＡＮを介してＡＤＳ  ＥＣＵ５４に送られる。ステップ２２０で、限界制動状態が、測定された全Ｇ（図３を参照）とＡＢＳの動作状態（動作しているかまたは動作していないかのどちらか）との関係に基づいて決定される。全Ｇ（横および縦Ｇのベクトル和）が指定のスレッショルド（例えば旋回しながらの高μ路面での制動に対応する０．５ｇ）を超えており、かつＡＢＳが作動状態である場合、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４によって推論される車両挙動は高μ路面での限界制動事象に近い。“ｇ”は重力加速度定数であることに留意。第２のまたは補完的な制御進入状態として、全Ｇが指定のスレッショルドを超えており、かつＡＢＳが電子ブレーキ配分（ＥＢＤ）制御に入っている場合（車輪はまだ縦方向にスリップしていないが、ＡＢＳはスリップ状況を防ぐために現在のものから推定車輪荷重および／または補正ヨーモーメントでより整列したものへのブレーキトルクの再配分が必要であると判断する）、ＡＤＳ  ＥＣＵによって推論される車両挙動は、ブレーキ再配分が車輪のいずれかのスキッドまたはロックを避けるために役に立つ高μ路面での近限界制動の直前の状態である。
【００７３】
ＡＤＳは一般に、車両タイプ（コンフォート、スポーティー）についてプリセットされているか、または代替的に運転者によって選択可能である。ステップ２３０で、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は、（高μで旋回中の限界制動事象の上記の決定に基づいて）要求された場合、現在の予め選択された設定をオーバライドする。例えば、ＡＤＳが「軟質な」コンフォート設定で設定されている場合、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４はその設定をより「硬質な」スポーツ設定に変更する。制動トリガ事象は、単に１個２個の車輪ではなくシステム全体の硬質化をもたらす。運転者がすでに「硬質な」スポーツ設定を予め選択していた場合、システムはオーバライドのために何もする必要はないかもしれない。
【００７４】
より硬質な設定へのシフトの結果、制動効果を増大させる車輪間の着実な荷重移動につながる低減した車体運動が存在する。ステップ２４０および２５０に言及すれば、ＡＤＳ  ＥＣＵはオーバライドされた設定を限界制動期間にわたり維持する。この期間は好ましくは０．７５ないし３秒である。ステップ２６０に言及すれば、システムは、限界制動期間が満了した後、元の既定のまたは運転者選択設定に戻る。
【００７５】
代替として、自動車がトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）６２を備えている場合、このシステムはＡＢＳ  ＥＣＵ６１に取って代わることができ、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４に制動情報を供給することができる。
【００７６】
制動システムと協調するＡＤＳの利益は以下を含む。すなわち、フラットなコーナリング感覚（きびきびした運転および制動の間においても最小限のロールまたはピッチ）；応答性がよく、精確で確かなステアリング感覚；不要な不足減衰車体ヒーブ、ロールおよびピッチ運動の除去；改善したタイヤ粘着力、車両安定性およびロードアイソレーション。
【００７７】
車両動作状態と結合したＶＳＡからの動作モード情報を用いたＡＤＳ制御の増強：図１、３および７に言及すれば、車両の全体的な操縦性、乗り心地の良さおよび安定性を制御する改良方法を含む本発明の第３の実施形態が提示されている。この改良方法は、安定性制御介入動作（ＴＣＳ、ＡＹＣ、ＡＢＳ）状態と組み合わされた時に、路面摩擦係数（μ）および路面粗さ指数を含む路面品質を推論する技法を使用する。方法は引き続き、必要に応じて、アクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）の設定を修正して、サスペンションダンピング制御を硬質化しそれにより車両における荷重の著しいシフトを防ぐか、または車両ドライバビリティおよび快適性を改善するためにサスペンションダンピング制御を軟質にする。ＡＤＳの調整は、運転者によって予め選択された、または車両によってプリセットされたいずれかのダンピング特性をオーバライドする。
【００７８】
ＡＹＣ、ＡＢＳおよび／またはトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）状態は、車両の縦および横加速度と一緒に、ＡＤＳキャリブレーションを変更するためのトリガを定式化するために使用される。図３に図示の通り、０．５ｇないし１．０ｇのベクトルＧの範囲が図示されており、高μ動作領域とみなされる。車両がこの範囲で動作しているかどうかを決定するために使用される加速度ベクトルは、縦および横加速度の平方の和の平方根を取ることによって計算される。
【００７９】
実際、ＴＣＳ／ＶＳＡ／ＡＢＳによる路面粗さ推定は、ある期間にわたる車輪速度センサ信号における摂動と関連する。粗さのいくつかの「レベル」があり、各々、車輪速度信号における所与のレベルの「ノイズ」に対応する。車輪の各々についての粗さはこの方式に基づいて推定され、その後、４個の車輪の各々の粗さレベルは、車両全体についての路面の全体の「粗さ」が更新されなければならないかどうかを決定するために比較される。粗さが「高」または「低」である場合、ＡＢＳ／ＴＣＳ制御のための制御ゲインはこの情報を利用するために修正される。  
【００８０】
摩擦係数（μ）は路面とタイヤとの間のグリップ力の評価である。摩擦係数の値は分数であり、それは０と１の間にある。車道の摩擦係数の値が低くなればなるほど、車道はより滑りやすくなる。例えば、氷のある路面は０．１程度の摩擦係数を有し得るのに対し、きれいな乾いたアスファルト路面は約０．９の摩擦係数を有し得る。
【００８１】
ステップ３１０で、そして図３に例示の通り、ＡＹＣ６０、ＡＢＳ６１またはＴＣＳ６２が起動しており（ＡＹＣ、ＡＢＳまたはＴＣＳの状態がＯＮ（起動）であり；オペレーションビット＝１）、そして同時に、車両の全加速度（Ｇ）レベル（車両の縦および横加速度のベクトル結合）が低い（例えば０．３未満）場合、低摩擦係数の限界での動作状態が識別される。ＡＹＣ６０、ＡＢＳ６１またはＴＣＳ６２が起動している（ＡＹＣ、ＡＢＳまたはＴＣＳの状態がＯＮである）と同時に車両全加速度レベルが高い場合、高摩擦係数の限界での動作状態が識別される。
【００８２】
従来技術において、ＡＤＳ設定は通常、固定されており、従って通常、様々な動作状態の下での乗り心地の良さ、操縦性および安定性の妥協であるか、または運転席の近くに配置された外部ボタンにより運転者によって選択され、従って動作している路面状態と直接かつ自動的には連係していない。
【００８３】
既存の制動、ＡＹＣおよびＡＤＳシステムは通常、最小限の情報共有だけで互いに独立して機能する。本発明の現在の実施形態は、路面状態情報を使用してＡＤＳダンピング特性を調整し、感知された路面状態に応じて、車両車体運動および車輪荷重変動を最小限にするか、またはドライバビリティを改善する。
【００８４】
図７に言及すれば、ステップ３２０で、推論されたμの状態は車両のＣＡＮ６４を介してＡＤＳ  ＥＣＵ５４に送られる。情報を受け取った後、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は路面状態に基づき適切なＡＤＳ設定を決定する。
【００８５】
ステップ３３０において、適切なＡＤＳ設定を決定するロジックが示されている。路面が高摩擦係数（μ）を有する場合、強いダンピング力がＡＤＳに注入されて、車体運動を抑制してハンドリング制御を増強する。路面が低摩擦係数を有する場合、並または弱いダンピング力がＡＤＳに注入され、その結果、車両ドライバビリティおよび快適性を改善する。
【００８６】
ＡＤＳは一般に、車両タイプ（コンフォートまたはスポーティー）についてプリセットされているか、代替として運転者によって選択可能である。ステップ３３０内で、ＡＤＳ  ＥＣＵは、必要な場合、現在の予め選択された設定をオーバライドする。例えば、高摩擦係数動作が識別され、そしてＡＤＳが「軟質な」コンフォート設定に設定されている場合、ＡＤＳ  ＥＣＵは、設定をより「硬質な」設定に変更する。運転者がすでに「硬質な」設定を予め選択していれば、システムはオーバライドのために何もする必要はないかもしれない。同様に、低摩擦係数動作が識別され、そしてＡＤＳが「硬質な」設定に設定されている場合、ＡＤＳ  ＥＣＵは設定をより「軟質な」設定に変更する。運転者がすでに「軟質な」設定を予め選択していれば、システムはオーバライドのために何もする必要はないかもしれない。
【００８７】
支配的な動作路面についての指標（ＡＹＣ、ＡＢＳおよびＴＣＳ起動状態がＯＦＦ（起動していない）であり、オペレーションビット＝０である）が約１〜３秒といったいずれかの既定の時間にわたりもはや真ではなくなった後、ＡＤＳシステムは以前の選択設定に自動的に移行する。
【００８８】
本発明のこの実施形態の１つの変更例において、起動しているシステム（ＡＹＣ、ＴＣＳ、ＡＢＳ）状態指標のいずれか１つでもダンピング制御の使用をトリガするが、他の変更例では、システムのうちの２つまたは３つが起動とみなされなければならない。
【００８９】
本発明は、路面μを直接計算することなく路面データを推論するために既存の車両制御システムを使用する。これまで、路面情報は通常、別個の推定器によって取得され、車輪がスリップし始めた時にのみ更新された。ＡＢＳ、ＡＹＣまたはＴＣＳの起動は車輪スリップ直後に生じるので、ダンピング力制御を変更するトリガとして推定路面μを使用することの利点はまったくない。フィードバックシステム（ＡＹＣ、ＡＢＳ、ＴＣＳ）のいずれかが制御に入ったという状態は、その瞬間の全車両Ｇとの組合せで、路面特性を推論するのに十分である。
【００９０】
ＡＤＳを利用したＴＣＳ強化：本発明の第４の実施形態が図１および８に示されており、ここでＴＣＳ６２およびＡＤＳ５４は互いの組合せで機能する。ＴＣＳ６２は通常、車輪トラクションを最大限にするために車輪スリップをいずれかのプリセットされた最適領域近辺に調節するように設計されている。車両運転中に、ＴＣＳ６２は車両の各車輪のスリップ率を絶えず監視する。過度の車輪スリップが起きた時は必ず、ＴＣＳ６２はスロットル介入、制動適用または両者の組合せのいずれかによって車輪スリップを最適領域に引き下げる。
【００９１】
ＴＣＳ６２は、その変動が相当の車輪スリップ変動を生じ従ってＴＣＳ制御効率および円滑性を特にＴＣＳ制動動作中に損ない得る車輪スリップに、特に車輪荷重に影響を及ぼす要因に関するいかなる予備知識がなくても車輪スリップをフィードバックに基づいて調節するので、車輪荷重変動はＴＣＳ６２の動作中に可能な限り小さく保たれることが望ましい。同一車両のアクティブダンピングシステム（ＡＤＳ）５４はこの時、車両の車輪間での荷重移動を最小限にするためにダンピング力を調整することによって車輪荷重変動を制御する機会を提供する。本発明のこの実施形態は、ＴＣＳ６２の有効性および車両加速円滑性を増強する目的でＴＣＳ６２の動作中にサスペンションダンピング力配分を調整するためにＡＤＳ装置を使用するという制御概念を提供する。
【００９２】
図８に言及すれば、ステップ５１０において、ＴＣＳ  ＥＣＵ６４は、ステップ５００で車両センサから得た車両動作状態を監視する。感知された情報は車両速度５０のほか個別車輪速度３４を含むが、これらに限らない。ステップ５２０で、過度の車輪スリップが決定された場合、適切な補正対策がＴＣＳ６２およびＡＤＳ５４によってとられる。ＴＣＳ６２は、ステップ５３０で既知の補正措置を、すなわちエンジンによって供給されるトルクの低減および／またはスリップしている車輪へのブレーキ３２の適用を行う。加えて、ＴＣＳ６２は、車輪スリップデータおよびＴＣＳ６２が動作しているという指示を車両ＣＡＮ６４を介してＡＤＳ  ＥＣＵ５４に送る。
【００９３】
ステップ５５０で、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は、過度のスリップを受けている車輪における荷重変動を最小限にするために個別の制御可能サスペンション構成要素の最も適切なキャリブレーションを決定する。例えば、スリップが車両の右後輪２６において過度であると決定された場合、右後輪２６に隣接する領域のサスペンション３８のスチフネスが増大する。
【００９４】
本発明のこの実施形態は、車輪荷重変動を最小限にするためにＡＤＳ５４のダンピングキャリブレーションを調整し、それによりＴＣＳ６２制動動作を助成し、車両加速円滑性および質感（quality feel）を改善する。
【００９５】
ＡＤＳ前後シフトを用いた協調安定性制御：本発明のこの第５の実施形態は、ＶＳＡ制御円滑性および運転者知覚を改善するためにＡＤＳ５４といったアクティブサスペンション制御システムによるヨーモーメント制御のためにＶＳＡ差動制動介入を最小限にすることに関する。この実施形態によれば、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は、車両ヨーレート誤差、ＡＹＣ起動モード、目標圧力などに基づいて推定することができる、ＡＹＣ  ＥＣＵ起動フラグ、車両安定性ファクタおよびオーバーステア（ＯＳ）／アンダーステア（ＵＳ）指標といったＡＹＣ  ＥＣＵ６０動作状態を絶えず監視する。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０が起動すると、ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は、車両がオーバーステアまたはアンダーステアのどちらかを補償する補正ヨーモーメントを要求したとＡＹＣが判断したことを決定し、ＶＳＡ制動起動を最小限にするためにＡＹＣ  ＥＣＵ６０によって要求された補正ヨーモーメントを生成するために前／後ダンピング力配分を調整する。
【００９６】
図１および９に言及すれば、ステップ７１０においてＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、車両センサによって読み取られた感知されたパラメータを通じて車両動作状態を監視する。ＡＹＣ  ＥＣＵ６０が（ステップ７２０でのスレッショルド値との比較によって決定された通り）測定された望ましくない横滑りまたはヨーレートによって決定された通り望ましくないアンダーステアまたはオーバーステア状態が存在すると決定した場合、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０はステップ７３０で補正措置をとる。
【００９７】
補正措置として、ステップ７４０においてＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、所要の補正ヨーモーメントを計算し、それをＣＡＮ６４を介してＡＤＳ  ＥＣＵ５４に送る。ＡＤＳ  ＥＣＵ５４は、ステップ７５０で、車両サスペンションの前後のＡＤＳシステム構成要素間で配分を調整する。フロントからリアへの、またはその逆も同様のサスペンションスチフネスのシフトは、反対に作用するヨーモーメントを生み出す。４個の車輪の各々において、ＡＤＳは（その制御ループにおける内部変数として）ダンピング力を知っている。ダンパのストロークレート（垂直方向車輪行程の変化率）に応じて、ＡＤＳは、ダンピング力の硬質化（stiffening）または軟質化（softening）がＶＳＡによって発せられた望ましいヨーモーメント変更に寄与するか、または減じることになるかのどちらであるかを決定することができる。ダンピング力が硬質化または軟質化すると、垂直車輪荷重の変化が存在することになる。車輪荷重が増加した場合、横方向タイヤ力も（一般的に言って）そうなる。従って、オーバーステア事象の場合、ＡＤＳは横方向力が低減するようにフロントダンパを再調整する（車輪ストロークに応じて、これはどちらか一方のダンパでの増加または減少のどちらかになり得る）。リアにおいて、ＡＤＳはタイヤ力を高めようとするために各々のダンパを調整する（その瞬間の支配的な車輪ストロークに応じて、これは所与の車輪のダンピング力の増加または減少になり得る）。単純化した事例では、オーバーステアを軽減するためにフロントダンパはたぶん軟質化され、リアダンパは硬質化されるであろう。
【００９８】
ステップ７６０で、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０は、制御可能サスペンション内でのスチフネスのシフトによって提供されたものを超える追加のヨー補正措置が必要であるかどうかを決定する。追加の補正が要求される場合、適切な制動トルクがステップ７７０でＡＹＣ  ＥＣＵ６０によって決定され、そして適切なブレーキ３４がステップ７８０で作動する。
【００９９】
この実施形態は、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０からの既存の車両安定性状態情報を利用し、ＡＹＣ補正ヨーモーメントに従ってＡＤＳ  ＥＣＵ５４の制御を調整することによって、ヨーレート誤差を低減し車両を安定させるように要求し、ＶＳＡ−ＡＹＣ制動起動を最小限にし、そして特に過渡ステアリング動作中の車両について、車両制御円滑性および質感を大きく改善する。
【０１００】
前／後車軸駆動トルク配分システムを備えたＴＣＳシステムを利用した車輪スリップ制御：本発明の第６の実施形態が図１および１０Ａに示されており、ここでＴＣＳ６２は必要に応じて前後車軸間でトルクを配分するように機能する。ＴＣＳ６２は通常、トラクション利用を増強するために個別車輪または全車軸スリップをいずれかのプリセットされたスレッショルド限界未満に調節するように設計されている。車両運転中に、ＴＣＳ６２は各車輪のスリップ率を絶えず監視する。過度の車輪スリップまたは車輪スピンが起きた時は必ず、ＴＣＳ６２は、エンジントルクを低減するスロットル介入、制動または両者の組合せのいずれかによって車輪スリップを許容領域まで引き下げる。ＴＣＳ制動およびスロットル介入は両方とも、それらが車両モーメントに雑音および振動だけでなくヘジテーションをもたらすので、運転者に押しつけがましいとみなされる。これは、より限界状態の車軸での車輪スリップを低減するために要求されるエンジントルク低減量が、車両のいずれかの車軸の車輪荷重が一般にその車軸に送給される駆動トルクに比例していないので、雪または氷のある路面での、オフロードでの、または上りの滑りやすい丘での車両発進加速の場合のように、付加的なトラクション能力を有し得る他の車軸でのトラクション利用の量も低減するからである。
【０１０１】
加えて、４ＷＤといったＤＹＣ駆動トルク配分制御システム５８を備えている車両の場合、ＴＣＳ６２が車軸の単一車輪でブレーキをかけている間、ＤＹＣ駆動トルク制御システム５８も依然として同じ車輪にいずれかの駆動トルクを送給するかもしれず、相反するトルク制御および動力の浪費を生じる可能性が存在する。
【０１０２】
これらの欠点を克服するために、各車軸の車輪スリップは、ＴＣＳスロットルおよびブレーキ活動を最小限にするために前後駆動トルク配分ができる利用可能なＤＹＣ駆動トルク制御システム５８の利用によって独立して制御される。４ＷＤといったＤＹＣ駆動トルク制御システム５８は、前後車軸間での駆動トルク再配分によって各車軸の車輪スリップを独立して制御する機会を提供する。この場合、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、特に低μの発進加速およびオフロード始動動作中において、ＴＣＳスロットルおよびブレーキ活動を最小限にし、車両ドライバビリティおよび円滑性を増強する目的で、ＴＣＳ６２によって検出された各車軸の車輪スリップ状態に応答して車両の前／後駆動トルク配分を調整するために、前／後トルク配分変更の要求をＤＹＣトルク配分ＥＣＵ５８に発行する。
【０１０３】
図１０Ａおよび１０Ｂに言及すれば、そして路面状態変化のために後輪の前に前輪がスリップする駆動状況を考えると、ステップ６１０においてＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、ステップ６００で車両センサから得た車両動作状態を監視する。ＴＣＳは典型的なＴＣＳ制御システムにおいて既知の種々の技法に従ってステップ６１０で個別車輪スリップを推定する。ステップ６２０で、前車軸の車輪で起きている車輪スリップの量が制御進入スレッショルドと比較されて、車輪スピンを軽減するために介入が要求されるかどうかを決定する。制御進入スレッショルドは、１５％程度未満、高速度で好ましくは５％〜８％未満の車輪スリップである。
【０１０４】
ステップ６３０で、車輪スリップ低減が要求されるかどうかに関して決定がなされる。車輪スリップ低減が要求される場合、前車軸の車輪と後車軸の車輪との間でのトルクの適切な配分がステップ６４０でＴＣＳ  ＥＣＵ６２によって決定される。トルクの望ましい配分を実現するためのコマンドがＴＣＳ  ＥＣＵ６２からＤＹＣトルク配分ＥＣＵ５８に送られる。ステップ６５０で、ＤＹＣ駆動トルク配分ＥＣＵ５８は後車軸の車輪と前車軸の車輪との間でトルクをシフトさせる。図１０Ｂは、全駆動トルクがほぼ一定に保たれたまま（スロットル低減は小）、前車軸の車輪から後車軸の車輪へのトルクのシフトを図式的に示している。
【０１０５】
図１０Ａに再び言及すれば、ステップ６６０でＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、エンジンおよびトランスミッションの出力トルクが４個の車輪全部でのトラクションを同時に持続するには大きすぎると判断される場合に、追加のトルク低減が必要かどうかを決定する。追加のトルク低減が要求される場合、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２はステップ６７０〜６９５で既知の補正措置、すなわちエンジンによって供給されるトルクの低減および／またはブレーキの適用を（どちらかの順序で）行う。
【０１０６】
ステップ６００〜６９５のプロセスはまた、後輪が最初に路面状態のためにスリップし、そしてＴＣＳとＤＹＣトルク配分システムとの協調関係が後車軸スリップを軽減するためにトルクを後車軸から前車軸にシフトさせるように働く駆動状況にもあてはまる。
【０１０７】
図１０Ｃは、ＴＣＳシステム６２によるスリップの補正の３段階の実現を図式的に示している。最も優勢な車両車輪の速度を示す線“Ａ”が車両の車体速度を超えた時に、スリップは起きている。（図で垂直方向に）交差する最初の補正スレッショルドは、上述のように前後車輪間での駆動トルクの配分である。このスレッショルドを超えた場合、ＴＣＳはＤＹＣトルク配分システムに対し前の検討に従ってスリップしている車輪の車軸からトルクをシフトさせるように要求する。スリップ率がスロットル補正スレッショルドを上回るところまで増加し続けた場合、スロットル変化制御が実行される。さらに、スリップが増大し続け、それがブレーキ補正スレッショルドを上回った場合、ブレーキ適用が実行される。３つのスレッショルドは、円滑な制御だけでなく、種々の滑りやすい路面状態を管理するために十分な制御権限の両方を保証するために車両動作状態に応じて別個にするか、または組み合わせることができる。
【０１０８】
現在の実施形態の方法は、雪または氷のある路面からの発進、未舗装の道路での発進の間、または滑りやすい丘の登坂の間において、車両性能を著しく向上させる。これらの状態の間には、非理想的な前後車軸荷重配分だけでなく単一車輪スリップにつながり得る路面係数の局所的摂動に関係するトラクション損失の高い可能性が存在し、それは車両操縦性の喪失につながり得る。この実施形態により、車輪スピンは低減され、車輪制御は円滑になり、そして加速は改善される。
【０１０９】
本発明の第７の実施形態が図１２に示されており、ここでＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、必要に応じて、所与の車軸の左右側車輪間でトルクを配分するように機能する。この動作は、所与の車軸での差動制動制御（左右側車輪間を指定の速度差内に保つために使用されるブレーキ制御）を低減するのを助け、制御円滑性の改良につながる。スロットル制御自体は車輪速度の左右差を容易に軽減することができないので（車両の一方側が低μ路面にあり他方が高μ路面にある時のように）、２個のスピンしている車輪のうちの高速なほうを減速させる左右トルク再配分が増強した制御をもたらす。
【０１１０】
現在の変更例において、４ＷＤシステムといった４個の車輪（左右および前後）間でトルクを配分することができるトルク配分システムの装備により、エンジントルクを低減するか、または制動を導入する必要性は低減または排除することができる。現在の変更例は、４ＷＤといったフィードフォワードに基づく駆動トルク制御の基本的機能を、車輪スリップに基づくフィードバックブレーキおよびスロットル制御システム（ＴＣＳ）６２の制御と組合せ、それによりＴＣＳ  ＥＣＵ６２はこの時、車両の各後輪での駆動トルク低減を駆動トルク制御ＥＣＵ５８に要求する能力を有する。
【０１１１】
提起された概念の主要な動作機能は、車両のリア左右車輪スリップ状態に応答して、４ＷＤシステムといった利用可能な駆動トルクアクチュエータの使用によってリア左右車輪間で利用可能な駆動トルクを再配分することである。
【０１１２】
図１および１２に言及すれば、ステップ１０００でＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、車両センサから得た車両動作状態を監視する。ステップ１０１０で、個別車輪スリップの量が計算され、そしてステップ１０２０で、前車軸の左右側の車輪で起きている車輪スリップの量が比較される。左右側間のスリップの差は目標／スレッショルド差と比較される。
【０１１３】
ステップ１０３０で、車輪スリップ低減が要求されるかどうかに関して決定がなされる。車輪スリップ低減が要求される場合、所与の車軸の左右車輪間でのトルクの適切な配分はステップ１０４０でＴＣＳ  ＥＣＵ６２によって決定される。トルクの望ましい配分を実現するためのコマンドがＴＣＳ  ＥＣＵ６２からＤＹＣトルク配分ＥＣＵ５８に送られる。ステップ１０５０で、ＤＹＣ駆動トルク配分システム５８は、トルクを所与の車軸の左右車輪間でシフトさせる。ステップ１０００〜１０５０は、システム４ＷＤ、ＦＷＤ、ＲＷＤのどのタイプが車両に設けられているかに応じて、車両の前または後車軸のどちらかに（または両方同時に）適用することができる。この横方向制御はまた、本発明の前の実施形態で説明した縦方向制御と組み合わせることができる。
【０１１４】
ステップ１０６０で、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２は、追加のトルク低減が必要かどうかを決定する。追加のトルク低減が要求される場合、ＴＣＳ  ＥＣＵ６２はステップ１０７０〜１０９５で既知の補正措置、すなわち差動ブレーキ制御を適用するか（上述の通り）、または極端な場合エンジンによって供給されるトルクの低減および／またはブレーキの適用を行う。
【０１１５】
現在の実施形態は主に、既存のＴＣＳシステムに関係する欠点の克服および、車両加速制御円滑性を増強することに関心を寄せている。この実施形態の主要な動作上の増強は、個別のタイヤが路面係数の局所的変動のために同じトラクション限界を持たない路面での、分割摩擦係数（μ）路面での、またはコーナリング中の車両発進または加速に関連しているが、これらに限らない。分割摩擦係数（μ）路面での、またはコーナリング中の車両発進または加速中、非対称なリア左右トラクションに関係する前または後車軸どちらかの一方側でのトラクション損失の高い可能性が存在し、それは車両ドライバビリティおよび／または安定性の喪失につながり得る。
【０１１６】
図１、３、１３および１４に言及すれば、車両の安定性を制御する改良方法を含む本発明の第８の実施形態が提示されている。この改良方法は、車両挙動安定化制御システム（ＶＳＡ）によって決定された路面摩擦係数（μ）を含む路面品質の認識を使用する。方法は引き続き、必要に応じて、２または４車輪間で駆動トルクを再配分するために駆動トルク制御装置の設定を修正し、それにより路面状態に応じて、改善した車両ドライバビリティおよび安定性、または改善したハンドリングを提供する。駆動トルク配分の調整は、運転者によって予め選択されたいずれかのトルク配分特性をオーバライドする。路面情報を推定するＡＹＣ  ＥＣＵ６０に加えて、またはその代わりに、ＡＹＣ６０および／またはＴＣＳ６２の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）状態は、車両加速度（Ｇ）のベクトル表現との組合せで駆動トルク配分キャリブレーションを変えるためのトリガとして使用され得る。
【０１１７】
既存の駆動トルクおよびＶＳＡシステムは通常、最小限の情報共有だけで互いに独立して機能する。本発明は、計算または推論された路面状態情報を使用して駆動トルク特性を調整して、感知された路面に応じて、車両ドライバビリティおよび安定性を改善するために並の前後および左右のトルクバイアスを付与するか、または車両ハンドリングおよびドライビングプレジャーを改善するために強い前後および左右のトルクバイアスを付与するかのどちらかである。
【０１１８】
ＤＹＣトルク配分システムは、並の右側５０％・左側５０％（等配分）から、全部の車軸トルクが１個の車輪にあることを表す強い右側１００％・左側０％（または逆も同様）までの間のいずれかの左右トルク配分が可能である。ＤＹＣトルク配分システムは、並の前５０％・後５０％（等配分）から、所与の車軸における全部のトルクを表す強い前１００％・後０％までの範囲の前後配分が可能である。
【０１１９】
図１３に関して、車両安定性制御の改良方法を述べる。ステップ１１００で、車輪速度、縦加速度、横加速度、ヨーレート、エンジン動作パラメータおよびトランスミッション動作パラメータを含む、車両動作状態の読みが行われる。ステップ１１１０で、ＡＹＣ  ＥＣＵ６０および／またはＴＣＳ  ＥＣＵ６２はこれらの測定された動作状態を使用して、路面状態、すなわち路面摩擦係数（μ）を推定する。既知の方法によるμの直接測定が実行されるか、またはμの推論が前述の方法によって行われ得る。
【０１２０】
ステップ１１２０で、測定されたμの状態は、車両のＣＡＮ６４を通じてＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵ５８に送られる。情報を受け取った後、駆動トルク制御ＥＣＵ５８は、路面状態に基づき駆動トルクの適切な配分を決定する。
【０１２１】
ステップ１１３０において、駆動トルクの適切な配分を決定するロジックが示されている。路面が高摩擦係数（μ）を有する場合、車両のシステムの能力に応じて、強い前後および左右トルクバイアスが設定されて車両ハンドリングおよびドライビングプレジャーを改善する。車両が全輪駆動を備えている場合、強い前後トルクバイアスが設定され、かつ強い左右トルクバイアスが設定される。車両がＦＷＤシステムだけを有する場合、強い左右トルクバイアスは前輪だけに設定される。車両がＲＷＤシステムだけを有する場合、強い左右トルクバイアスは後輪だけに設定される。
【０１２２】
路面が低摩擦係数（μ）を有する場合、車両のシステムの能力に応じて、並の前後および左右トルクバイアスが設定されて車両ドライバビリティおよび安定性を改善する。車両が全輪駆動を備えている場合、並の前後トルクバイアスが設定され、かつ並の左右トルクバイアスが設定される。車両がＦＷＤシステムだけを有する場合、並の左右トルクバイアスは前輪だけに設定される。車両がＲＷＤシステムだけを有する場合、並の左右トルクバイアスは後輪だけに設定される。
【０１２３】
駆動トルク配分は一般に、車両タイプ（コンフォート、スポーティー）についてプリセットされているか、代替として運転者によって選択可能である。横加速度がコーナリング中に増大すると、駆動トルクはより強く後車軸および外側後輪に送られる。全ドライブライントルクのほぼ７０％が限界例において外側後輪に存在することができる。スポーティー設定の場合、ほぼ均等な配分（各車輪で２５％）からこの外側リア７０％状態への進行は、よりコンフォート指向の設定よりも低い横加速度において起きる。トルク移行ゲインは、よりコンフォートな設定について低く、スポーティー設定について高い。ステップ１１３０内で、ＤＹＣ駆動トルク制御ＥＣＵは、必要な場合、現在の予め選択された設定をオーバライドする。例えば、配分が強い前後および左右バイアスによるスポーティー設定に設定されていれば、駆動トルク制御ＥＣＵは、その設定を並の前後および左右バイアスによるコンフォート設定に変える。運転者がすでにコンフォート設定を予め選択していた場合、システムはオーバライドのために何もする必要はないかもしれない。
【０１２４】
駆動トルクの再配分は一般に、車両が停止位置から始動している時に生じる。再配分は、設定された期間にわたり維持されてから、運転者によって選択されたバイアスプリセッティングにリセットされる。代替として、設定された期間とは対照的に、縦加速度がスレッショルド値に達した場合、システムは運転者によって選択されたバイアスプリセッティングに再びリセットする。
【０１２５】
図１４に言及すれば、本発明のこの実施形態の代替的な変更例では、感知／測定された路面状態を使用する代わりに、ステップ１２１０において、ＡＹＣシステム、ＴＣＳシステムおよびＡＢＳシステムを装備した車両の動作状態が、路面状態を推論するために使用された車両の加速度Ｇのベクトル表現と組み合わせて使用される（前述の通り）。ＡＹＣ、ＴＣＳおよびＡＢＳシステムの動作状態は、「単にシステムが動作しているか動作していないか？」により決定される。システムのうちの１つが動作している場合、それは路面が低または高どちらかの摩擦係数を有するという指示である。
【０１２６】
ステップ１２２０で路面の摩擦係数および粗さの決定を行った後、方法の残りのステップは変わらない。
【０１２７】
路面の摩擦係数を決定するために単にＶＳＡシステムだけに頼る代わりに、システムはまた、縦加速度、横加速度、ヨーレートを感知するか、またはフロントガラスに接触する雨を感知しＶＳＡ算出摩擦係数を調整することができる。
【０１２８】
本発明は、様々な路面状態のもとでの駆動トルク制御システム能力の妥協を排除し、それにより駆動トルク制御システムの潜在的利益を最大限にする。システムはまた、滑らかな車両ハンドリングおよび安定性制御のために不要なＶＳＡ起動を低減する。
【０１２９】
本発明は特定の好適および代替的な実施形態に関して図示説明したが、本発明はこれらの特定の実施形態に限定されない。材料および適用方法の種々の組合せにおける若干の変更およびわずかな相違が当業者には想起されるかもしれないが、依然としてクレームされた本発明の範囲および等価物の内に留まる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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