JPH08500720A

JPH08500720A - スリップ制御方法および装置

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Publication number: JPH08500720A
Application number: JP7502295A
Authority: JP
Inventors: シュテファンメント，; ヒロスガヤ，
Original assignee: エービービーリサーチリミテッド
Priority date: 1993-06-26
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-23
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: DE59408389D1; DE4321284A1; CN1111449A; ES2134943T3; EP0656841B1; JP3416137B2; CN1035315C; WO1995000355A1; EP0656841A1

Abstract

(57)【要約】車両駆動装置（７）の、レールまたは道路ないし道の変化するスリップ状態に対する迅速なトルク適合を、車両速度を知る必要なしに、可能にするために、トルク制御が従属している回転数制御装置が使用される。入力側が回転数制御器（６）の出力側に接続されている、粘着よく最大値の探索運動を実施するためのファジィ制御器（１）が、車両加速度に相当する加速度実際値（ｂ_istF）が供給される加算素子（３）に加速度補正値（ｂ_k）を送出する。この車両速度は、駆動装置（７）の駆動輪から取り出される回転数実際値信号（ｎ_ist）から微分および低域フィルタ（８）を用いた高速の平均値形成によって形成される。加算素子（３）は、積分増幅器（４）および別の加算素子（５）を介して回転数制御器（６）に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】スリップ制御方法および装置技術分野本発明は、請求項１および８の上位概念に記載のスリップ制御方法および装置から出発している。従来技術請求項１および８の上位概念によって、本発明は、M.Buscher等著の論文“Rad schlupfregelung fuer Drehstromlokomotiven”（Elektrische Bahnen,９１（１９９３年）５，第１６３ないし１７８頁）によって公知であるような従来技術に基づいている。そこには、シミュレーション計算に基づいて、種々異なった駆動構想および種々異なった作動条件における車輪スリップ制御が示されている。回転数制御は、加速度目標値から積分によって得られた回転数目標値に依存して行われる。この加速度目標値は、適応化された車両加速度と、制限器ロジックおよび探索ロジック並びに車輪の実際回転数に依存している加速度偏差とから形成される。発生する最大のトルク目標値は、極値メモリにファイルされかつ連続的にその都度の実際値と比較される。上述の探索方法は、最大値のない粘着力特性曲線に対しては使用できない。西独国特許第４０２０３５０号明細書に、下位のトルク制御部を装備した、車輪−レールコンタクトの粘着力最大値に基づいた、従輪車軸のない電気牽引車の車輪組の回転数の自動適合制御方法および装置が示されており、そこでは探索ロジックが最初任意の方向におけるスリップを調整しかつ、トルク上昇またはトルク低下が生じたかどうかを検査する。トルク低下の場合は探索方向が反転される。連続的に上昇する差速度によって伝達すべきトルクの低下が発生しない粘着力状態を検出するために、トルク目標値差信号が探索ロジックの入力側におけるしきい値を上回らなかったときも、加速度低減をトリガする付加段が設けられている。この方法を、第３図の粘着力特性曲線Ｓ２に基づいて説明する。第３図には、粘着力特性曲線の４つの基本形Ｓ１−Ｓ４が示されている。縦軸には、粘着力係数ないし摩擦係数μがとられており、横軸には、速度差Δｖがとれている。乾いたレールでは、粘着力特性曲線Ｓ１およびＳ２が当てはまる。連続的に上昇する粘着力特性曲線Ｓ１において、発生する牽引力の制限のために、比較的高い作動点に達することはできない。粘着力特性曲線Ｓ２は、速度差Δｖ２において摩擦係数μの最大値μ_maxを有する。最大値μ_maxの左側では作動は安定しており、その右側では不安定である。西独国特許第４０２０３５０号明細書に記載の探索ロジックは、２つの状態によって動作し、この２つの状態の間で往復切り換えされる。状態１−加速開始−において、スリップは目標加速度を高めることによって増大される。回転数制御によって調整されたトルクが上昇する場合、トルク値は最大値メモリに記憶される。トルクが粘着力最大値を上回った後に再び低下するとき、最大値は記憶されたままに留まる。目標トルクが、速度差値Δｖ３における摩擦係数μの実際値μ_istに相応して、速度差値Δｖ４における摩擦係数μのしきい値ないし限界値μ_Gを下回るや否や、状態２−加速度低減−へ切り換えることによって、探索方向が反転される。この状態２において、スリップは目標加速度の低減によって低減される。状態１におけるように、ここでも、目標トルクの経過が観測されかつ速度差値Δｖ１における限界値μ_Gを下回った際に、再び状態１に切り換えられる。動作点が常に、粘着力最大値を中心に振動するこの探索ストラテジーは、粘着力特性曲線が大きくなるスリップに対して低下するときにのみ機能する。平坦な粘着力特性曲線Ｓ３，Ｓ４では、トルクは加速の際に低下せず、かつしきい値を下回らない。これにより、差速度は常に増加する。このことを回避するために、周期的にリセットパルスが発生され、その結果探索方向、ひいてはスリップが低減される。この方法はさらに、著しく大きいスリップを回避するために、連続的に増大する粘着力特性曲線Ｓ３，Ｓ４において別の手段を必要とする。それは負荷変化が生ずる場合あまりフレキシブルではなくかつ障害に陥り易い。しかも比較的に多数のパラメータを必要とする。軸負荷振動および別の障害により、探索方向の不必要な切換が生じることがある。計算された牽引質量がずれていることがあり、これにより加速度目標値は誤ったものになる。湿った、汚れのあるレールでは、粘着力特性曲線Ｓ３、Ｓ４が該当し、その際最初急峻で、それから平坦に上昇する粘着力特性曲線Ｓ３は湿った状態に対して典型的でありかつフラットに上昇する粘着力特性曲線Ｓ４は油っぽい状態に対して典型的である。実際には、レール状態または曲率半径の変化による歪みが生じる。走行期間中、例えばトンネル侵入、軌道移行部、雨の降り始めの時など、状態が急激に変化することがある。破線で示された粘着力特性曲線Ｓ５は、同時にモータトルクが高められる場合の、レール状態の変化の期間の動作点の、平坦な粘着力特性曲線Ｓ４から高い粘着力特性曲線Ｓ３への経過を示している。牽引車の出力が連続的に増大するに従って、考えられるすべての作動状況における高い牽引力の信頼できる実現がますます重要になってくる。殊に、パワーコンバータ技術を使用した非同期モータの導入により、大きなトルクの発生が可能になる。直巻モータを装備した従来の大抵の、急峻なトルク／回転数特性曲線を有する駆動装置が比較的穏やかなスリップ特性を呈している一方、トルク制御される３相交流駆動装置ではもはやこのことは生じない。水平な特性のために、この種の駆動装置は、スリッププロセスの後、トルクを低減する制御器を用いなければ、機械的な破壊に至るまで著しく加速することになる。このことを防止するために、効果的でかつ迅速なスリップ保護が必要である。粘着力に対する最も重要な影響量は、駆動輪とレルとの間の相対運動である。この相対運動を表すために、速度差Δｖまたはスリップが用いられる。スリップ検出および最大粘着力の利用のために、速度差Δｖおよび摩擦係数μ を求めるための測定値が必要である。通例、２つの測定量を使用することができる：モータによって発生されるトルクおよび駆動輪速度。しかし絶対牽引速度を求めることは難しい。牽引速度は、従輪を用いてまたはレーダを用いてまたはシミュレーションによって、すなわち擬似従輪軸を用いて求めることができる。しかしこれら付加的な措置は不都合である。従輪軸のない牽引車では、ほんの短時間で、車両速度を求めることが可能である（ヨーロッパ特許出願公告第０１４１１５７号公報参照）。そこでは、モータの牽引力は２２ｓの時間間隔で３ｓの持続時間の間、所属の駆動輪のスリップが消失しかつ車輪速度が車両速度に等しくなるまで、低減される。機関車駆動装置におけるスリップ制御のためにファジィロジックを使用する可能性は、スイス国の会社報：ＡＢＢＴｅｃｈｎｉｋ３（１９９３年）、第１３ないし２０頁から公知である。その際、目標トルクを表すテスト信号とモータ軸の角速度との間の位相シフトが、駆動装置に対する安定性尺度として使用される。当該技術として付加的に、ヨーロッパ特許出願公開第０２９７４８５号公報に車両のアンチロックシステムが記載されている。そこでは、車両速度と車輪速度との差の、車両速度に対するスリップ比が前以て決められた限界値を上回っているかどうかが検出される。その際、車両の車輪速度の目標速度がファジィロジックまたはファジィ推論を用いて、制動圧力誤差に対する計算されたインデックスに依存しておよび、測定された制動圧力から導出される、制動減速度または制動加速度に依存して並びに車両加速度の振幅に依存して形成される。その際、車両の実際速度を求めるための計算方法が必要である。フアジィ関数、メンバシップ関数の形成、帰属度の計算および重心形成のために、C.C.Lee 著，Fuzzy Logic in Control Systems:Fuzzy Logic Controller-Pa rtI and II in:IEEE Transaction on Systems,M an and Cybernetics，Ｖｏ１．２０，Ｎｏ．１９９０年、第４０４ないし４１８頁、第４１９ないし４３５頁が参考になる。発明の開示請求項１および８も定義されているような本発明の課題は、冒頭に述べた形式のスリップ制御方法および装置を、車両駆動装置の、レールまたは舗装道路ないし未舗装道路の変化する粘着状態に対する迅速なトルク適合が、正確な車両速度を知る必要なしに可能になるように、改良することである。本発明の効果は、粘着力最大値を上回った場合にも、申し分ない制御特性が保証される点にある。しばしば粘着力最大値において走行することができる。本発明の方法は、付加的な手段なしに、最大値のない平坦な粘着力特性曲線に対しても使用可能である。制御のためにほんの僅かなパラメータが必要なだけである。牽引力ないし加速度しきい値を予め設定する必要はない。図面の簡単な説明次に本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は、ファジィロジックを用いた車輪スリップ制御の基本ブロック図であり、第２図は、ファジィロジックを用いた粘着力最大値を計算するためのフローチャートを示す図であり、第３図は、典型的な粘着力特性曲線を示す線図であり、第４図および第５図は、粘着力特性曲線に基づいた種々の作動例を説明する線図であり、第６図および第７図は、計算機シミュレートされた粘着力特性曲線を示す線図であり、第８図ないし第１０図は、第１図のファジィ制御器の入力メンバシップ関数を示す線図であり、第１１図は、第１図のファジィ制御器の出力メンバシップ関数を示す線図である。発明を実施するための方策簡単にするために以下に物理量およびその信号は同じ参照符号で表す。第１図において、軌道車両に対するスリップ制御回路が図示されており、比例積分微分制御器として構成されている回転数制御器６は出力側において、トルク目標値Ｍ_soll を、車輪−レールコンタクトを有する駆動装置７、例えば電気機械Ｍａ、さらにはファジィ探索器ないしファジィ制御器１および微分素子２に送出する。微分素子の出力側は、ファジィ制御器１に接続されている。回転数制御器６は、図示されていない主速度制御器から速度目標値Ｍ_Lまたは機関士によって、回転数制御器６において形成されるトルク目標値Ｍ_sollを必要に応じて制限する目標トルク信号Ｍ_Lが供給される制限器６´を含んでいる。トルク目標値制限のこの簡単な手段は、ファジィ制御器１を用いたスリップ制御に対して、あたかも車輪− レールコンタクトが、第３図の水平な粘着力特性曲線Ｓ３を有するかのように作用する。この場合は、例えば加速度信号を周期的にリセットするような付加的な手段なしに、ファジィ制御器１によって同様に処理することができる。駆動装置７は、図示されていないトルク制御器を有しており、このトルク制御器から、トルク目標値Ｍ_sollに代わって探索方法を実施するために使用することができるトルク実際値信号Ｍ_istを導出可能である。駆動装置７は出力側において、駆動モータの回転数実際値信号ｎ_istを第１の加算素子５の反転入力側および微分素子９に送出する。加速度実際値ｂ_istに相当する微分素子の出力信号は、低域フィルタ８を介して、平均化またはフィルタリングされた加速度実際値ｂ_istF として第２の加算素子３の非反転入力側に供給される。このフィルタリングは、３ｓないし１０ｓの領域にわたる平均化に相当する。ファジィ制御器１は、出力側において、その時の加速度補正値ｂ_kを第２の加算素子３の非反転入力側に供給する。同時にファジィ制御器１には、この加速度補正値ｂ_kが第３の入力量として供給される。第２の加算素子３は出力側において、加速度目標値ｂ_soll を積分増幅器４に供給し、積分増幅器４から回転数目標値ｎ_sollを第１の加算素子５の非反転入力側に送出する。第１の加算素子の出力側は、回転数制御器６の入力側に接続されている。目標速度を求める際に、駆動輪直径および変速機の変速比が考慮される。第２図にはフローチャートにおいて、第１図のファジィ制御器１および微分素子２において実施されるような、粘着力最大値、例えば第３図の粘着力特性曲線Ｓ２における最大値μ_maxを探索する際の最も重要な計算ステップが示されている。スタートブロック１０によって示されているようにスタート後、初期化ブロック１１に示されているように、時間差Δｔ、時間変数または測定値検出時間ｔ、旧加速度補正値ｂ_kaltおよびトルク目標値の変化ΔＭ_sollが値０にセットされる。引き続いて、計算ブロック１２に示されているように、加速度補正値ｂ_kがファジィ関数ｆ_Fuzzyを用いて旧加速度補正値ｂ_kalt、実トルク目標値Ｍ_sollおよびその時間的な変化ΔＭ_soll／Ｔに依存して計算される。その後、機能ブロック１３に示されているように、実加速度補正値ｂ_kが旧加速度補正値ｂ_kaltとして記憶される。同様に、実トルク目標値Ｍ_sollが旧トルク目標値Ｍ_sollaltとして記憶される。それから、決定ブロック１４に示されているように、その値が例えば計算機のクロック発生器によって、探索過程の間高められる時間差Δｔが、探索運動ないし評価サイクルの例えば５００ｍｓの前以て決められたサイクル時間間隔Ｔに等しいかどうかが調べられる。ノーであれば、評価サイクルが完了するまで、決定ブロック１４の入力側に戻され、その他の場合には、機能ブロック１５に示されているように、時間差Δｔが０にセットされる。次の測定値検出時間ｔは、ｔ＋Ｔとなる。すなわち、実測定値は、サイクル時間間隔Ｔのインターバルにおいて検出されかつこのサイクル時間間隔Ｔの間、記憶される。次のサイクル時間間隔Ｔの間、これら測定値および実加速度補正値ｂ_kは旧値として記憶される。その後、機能ブロック１６に示されているように、トルク目標値Ｍ_sollの変化が、Ｍ_sollalt−Ｍ_soll（ｔ）から計算されかつ計算ブロック１２の入力側にジャンプする。トルク制御は、極めて短い時間内に粘着力最大値を上回った際に、大きなスリップ値を惹き起こす。この状況により、加速および減速の際の制御措置が必要になる。したがって、本発明の方法は、トルク制御を基礎とした回転数制御に基づいている。粘着力最大値を検出することができるように、連続的な探索ストラテジーが必要である。存在する２つの測定量、すなわちトルク目標値Ｍ_sollおよび駆動モータＭａの回転数実際値信号ｎ_istに基づいて、スリップ特性を次の８つのケースＩ−VIIIに定性的に区別することができ、その際ケースＩ−ＩＶは第４図に示されておりかつケースＶ−VIIIは第５図に示されている。ケースＩ：加速度は低減されかつ生じるトルクは増大する。ケースII ：加速度は高められかつ生じるトルクは低下する。ケースIII ：加速度は高められかつ生じるトルクは増大する。ケースIV ：加速度は低減されかつ生じるトルクは低下する。ケースＶ：加速度は一定に留まるが、生じるトルクは低下する。摩擦係数μは比較的良好な値をとる。次のステップにおいて、正の方向において探索される。ケースVI ：加速度は一定に留まるが、生じるトルクは低下する。摩擦係数μは比較的不良な値をとる。しかしこの場合探索方向は一義的に決定することができないが、加速度は、探索運動を再びトリガするために、高められる。ケースVII ：加速度が減少するが、生じるトルクは一定に留まる。摩擦係数μは、良好な値をとらずかつ変化せずに留まる（平坦なμ曲線）。不必要な摩耗を回避するために、加速度を低減しなければならない。ケースVIII：加速度が上昇するが、生じるトルクは一定に留まる。摩擦係数μは、良好な値をとらない。加速度は、ケースVIIにおけるように、低減しなければならない。回転数制御に基づいて、速度差Δｖの変化を目標加速度の変化によって同じように識別することができるという認識が重要である。加速度が上昇すると、差速度も同様に増加する、すなわち動作点は右方向に移動し、そうでない場合には左方向に移動する。回転数制御は、トルク目標値Ｍ_sollの適合化によって、目標回転数ｎ_sollおよび実際回転数ｎ_istが同じに留まるように考慮する。その場合加速度目標値ｂ_sollは、フィルタリングされた車輪加速度ｂ_istFおよび実加速度補正値ｂ_kからｂ_soll＝ｂ_istF＋ｂ_kに従って形成される。加速度補正値ｂ_kは、動作点が最大値μ_maxの方向に移動するように、選択すべきである。そこで粘着力最大値は、次の探索ストラテジーに従って検出することができる：探索運動を開始する、回転数実際値信号ｎ_istの特性を、実加速度補正値ｂ_kおよび実トルク目標値Ｍ_so _ll から間接的に解釈する、軸加速度を正しい方向において変化する。それぞれの検出されたケースに対して、加速度補正を次の表１に従って行うことができる。車輪のレールに対する粘着力特性曲線（Ｓ１−Ｓ４）は、作動中連続的に変化する。回転数制御によって、この経緯を定性的にも検出することができる（第５図参照）。一般に、加速度は、摩擦係数μの高い値において僅かに低減されかつ低い値において著しく高められるべきである。相応の作動状態は、トルク実際値によって大まかに推定することができる。この最後のストラテジーは、一般的に有効な予防措置である。それは、規則表２において定義されている。始動の際にも、すなわちまだ加速度およびトルク変化が生じていないとき、列車はこのストラテジーによって十分に加速されるべきである。連続的な加速度補正量ｂ_kを求めるために、ファジィ推論方法が使用される。これにより、規則表２において、例えば“小さな正”、“大きな正”のような言語変数を用いて表化することができるイメージ関数またはファジィ関数ｆ_Fuzzy を定義することが可能になる。ファジィ規則表２は、ファジィ関数ｆ_Fuzzyに相当する。それは、決定ストラテジーを目でわかるように表すために用いられる。言語変数は、次の意味を有する：Ｎ＝負、Ｚ＝０、Ｐ＝正、Ｌ＝低、Ｈ＝高、ＰＳ＝正，小、ＰＢ＝正，大、ＮＢ＝負，大、ＮＳ＝負，小、ＰＶＳ＝正，非常に小、ＮＢＳ＝負，非常に小。ｉは、規則Ｒｉに従って、値１−１１をとることができる連続変数である。ｘ_i（ｂ_k _alt ），ｙ_i（ｄＭ_soll／ｄｔ），ｚ_i（Ｍ_soll）およびＣ_i（ｂ_k）は、規則Ｒｉに対するそれぞれの変数のメンバシップ関数を表す。ファジィ関数ｆ_Fuzzyを形成するために必要な推論メカニズムは、３つのステップから成っている：ファジィ化、推論およびデファジィ化。推論の一層正確な計算ステップは、冒頭に述べた、C. C. Lee 氏の論文に記載されている。３つの入力量のデファジィ化のために、時間に依存した正規化される。すなわち、それらは第８図ないし第１１図に示されているように、最小値−１および最大値＋１に関連したメンバシップ関数が使用される。第８図は、メンバシップ関数Ｎ（ｄＭ_soll／ｄｔ），Ｚ（ｄＭ_soll／ｄｔ）およびＰ（ｄＭ_soll／ｄｔ）を示し、その際横座標に入力量がとられておりかつ縦座標に出力値または真理値がとられている。メンバシップ関数Ｎは、ｄＭ_soll／ｄｔ＝−１からｄＭ_soll／ｄｔ＝Ｎ１まで値１をとる。ｄＭ_soll／ｄｔ＝Ｎ１からｄＭ_soll／ｄｔ＝０まで、メンバシップ関数Ｎは、１から０にリニヤに下降する。値Ｎ１は、−０．２から−０．４までの領域内にある。メンバシップ関数Ｐは、ｄＭ_soll／ｄｔ＝０ないし１の値領域において、０軸に関してメンバシップ関数Ｎに対して鏡像関係にある。メンバシップ関数Ｚは、台形型でありかつ同様に、０軸に関して鏡像関係にある。それは、負の領域において、０から０．７ないし０．９の領域にある頂上値までリニヤに上昇する。つまりそれは、−０．２から− ０．４の値領域にあるｄＭ_soll／ｄｔ値Ｚ０から始まって、−０．１ないし−０．２の領域にあるｄＭ_soll／ｄｔ値ＺＳに至る。第９図には、第８図のメンバシップ関数に類似している時間に依存したメンバシップ関数Ｎ（ｂ_kalt），Ｚ（ｂ_kalt）およびＰ（ｂ_kalt）が示されている。値Ｎ１の代わりに、−０．４から−０．６の領域にある値Ｎ１´になっている。メンバシップ関数Ｎは、−０．１ないし−０．２の領域にある値Ｎ０´において既に値０をとる。値Ｚ０のところには、値Ｎ０´より小さい、−０．２から−０．４の領域にある値Ｚ０´がある。メンバシップ関数Ｚの頂上値は、０．８ないし０．９の領域にある。それは、ｂ_kalt値Ｎ０´において達する。第１０図には、時間に依存したメンバシップ関数Ｌ（Ｍ_soll）およびＨ（Ｍ_so _ll ）が示されている。メンバシップ関数Ｌは、１から０までリニヤに下降し、すなわちＭ_soll値−１から始まって、−０．４ないし−０．５の領域にあるＭ_soll 値Ｌ０に至る。メンバシップ関数Ｈは、０から１までリニヤに上昇し、すなわち −０．５ないし−０．７の領域にあるＭ_soll値Ｈ０から始まって、Ｍ_soll値＋１に至る。Ｈ０は、Ｌ０より小さい。第１１図は、それぞれ加速度補正値ｂ_kに依存している、０の基底値および１の最大値を有する６つの三角形のメンバシップ関数または出力関数ＮＢ，ＮＳ，ＮＶＳ，ＰＶＳ，ＰＳ，ＰＢを示している。メンバシップ関数ＰＢは、値０．７ないし０．９の領域にあるｂ_k値ＰＢＩにおいてその最大値を有する。メンバシップ関数ＰＳは、値０．３ないし０．５の領域にあるｂ_k値ＰＳＩにおいてその最大値を有する。メンバシップ関数ＰＶＳは、値０．１ないし０．３の領域にあるｂ_k値ＰＶＳＩにおいてその最大値を有する。負のメンバシップ関数ＮＢ，ＮＳ，ＮＶＳは、正のメンバシップ関数に対して０軸に関して鏡像関係にある。そこで、帰属度 α_i＝ｘ_i（ｂ_kalt）∧ｙ_i（ｄＭ_soll／ｄｔ）∧ｚ_i（Ｍ_soll）、（ただしα_i＝ｍｉｎ（ｘ_i（ｂ_kalt））、（ｙ_i（ｄＭ_soll／ｄｔ））、（ｚ_i（Ｍ_soll））の意味を有している）が形成され、ここでｉは、表２に示されている規則１−１１に対する連続変数でありかつこれらの論理的な関係は、表２に存在している量に対してのみ形成される。規則Ｒ１に対する帰属度α_iは次の通りである：ｂ_kalt＝ＮおよびｄＭ_soll／ｄｔ＝Ｎに対しては、ｂ_k＝ＰＢである。規則Ｒ１０は優性である。Ｍ_soll＝Ｌであれば、ｂ_k＝ＰＢである。この帰属度α_iおよび出力量ｂ_kのメンバシップ関数ｃ_iから、次の制御規則決定は次のように計算される： β_ci（ｗ）＝α_i∧ｃ_i（ｗ）なお、β_ci（ｗ）＝ｍｉｎ（α_i，ｃ_i（ｗ））（Mamdaniによる最小値演算）または β_ci（ｗ）＝α_i・ｃ_i（ｗ）(Larsen によるスカラー積演算) ただし（ｗ）は、ｂ_kの連続変数である。全体の結論は、 β_c（ｗ）＝Σβ_ci によって得られ、ただしｉに関して１からｍ（ｍ＝表２に示された規則の数）まで加算される。実加速度補正値ｂ_k、すなわちファジィ関数ｆ_Fuzzyの計算された値は、ｂ_k＝（Σｗ_i）／ｍただしｉ＝１からｍに従ってｍ＝１１個のｂ_k 値（ｗ_i）の平均値として計算することができ、ただしｗ_iは、β_ci（ｗ_i）がその最大値を有する、ｂ_kの値である。実加速度補正値ｂ_kは、ｂ_k＝（Σβ_ci（ｗ_i）・ｗ_i）／Σβ_ci（ｗ_i）に従った“重心”として計算することもでき、ただしｉに関して１からｍまで加算される。第６図および第７図には、シミュレートされた粘着力特性曲線Ｓ１−Ｓ４が示されている。シミュレーション中、異なった粘着力特性曲線Ｓ１−Ｓ４の間を急激に切り換えることができる。Ａは、粘着力特性曲線Ｓ２，Ｓ３におけるその都度の動作点を表す。ファジィ推論方法は、ファジィ関数ｆ_Fuzzyにおける上述の探索ストラテジーをシミュレートするための方法である。しかしこの種の関数は、例えばニューロンネットワークを用いてまたは、その推論が同じ入力量を有する関数によって定義される多項式のような別の方法を用いて近似的に実現することもできる。回転数制御に代わって、加速度制御を使用することができる。その際積分素子４を省略することができる。その場合、回転数実際値信号ｎ_istの代わりに、加速度実際値ｂ_istが加算素子５に供給される。その際回転数制御器６は加速度制御器として使用される。加算素子５は勿論、回転数制御器６に集積することができる。表２に示されているような入力量毎に３つのメンバシップ関数Ｈ，Ｌ，Ｋ…に代わって、冒頭に述べた、C. C. Lee 氏の論文に記載されているように、３より多くの、例えば７つのメンバシップ関数をシミュレートすることができる。トルク目標値Ｍ_sollの代わりに、ファジィ関数ｆ_Fuzzyを計算するためにトルク実際値Ｍ_istを使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）少なくとも１つの駆動輪を有する少なくとも１つの駆動装置（７）を備え、前記駆動輪から、回転数実際値信号（ｎ_ist）または該回転数実際値信号（ｎ_ist）に比例する信号を検出し、ｂ）前記駆動装置（７）を、制御されるトルク目標値（Ｍ_soll）に依存して制御し、ｃ）車両加速度目標値（ｂ_soll）を、粘着力最大値に対する探索方法に依存して形成し、ｄ）前記探索方法を、トルク目標値（Ｍ_soll）またはトルク実際値（Ｍ_ist）に依存して実施し、ｅ）前記車両加速度目標値（ｂ_soll）を、車両加速度実際値（ｂ_istF）および該車両加速度実際値に付加される加速度補正値（ｂ_k）に依存して形成する、車両におけるスリップ制御方法において、ｆ）前記探索方法を、時間的に以前の加速度補正値（ｂ_kalt）に依存して実施することを特徴とする車両におけるスリップ制御方法。２．ａ）前記スリップ制御を、回転数目標値信号（ｎ_soll）と回転数実際値信号（ｎ_ist）との差信号に依存して行い、ｂ）前記回転数目標値信号（ｎ_soll）を、前記車両加速度目標値（ｂ_soll）から導出し、ｃ）前記車両加速度実際値（ｂ_istF）を、前記回転数実際値信号（ｎ_ist）から微分および後続の平均値形成によって形成する請求項１記載の方法。３．前記回転数目標値信号（ｎ_soll）を、前以て決められた目標トルク信号（Ｍ_L ）に依存して制限する請求項１または２記載の方法。４．前記平均値形成を、低域フィルタリングによって実施する請求項３記載の方法。５．前記探索方法をさらに、前記トルク目標値（Ｍ_soll）または前記トルク実際値（Ｍ_ist）の時間的な導関数に依存して実施する請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。６．加速度補正値（ｂ_k）を探索方法においてファジィ規則決定を β_ci（ｗ）＝ｍｉｎ（α_i，ｃ_i（ｗ））またはβ_ci（ｗ）＝α_i・ｃ_i（ｗ）の重心として計算し、ただしα_i＝ｍｉｎ（ｘ_i（ｂ_kalt），ｙ_i（ｄＭ_soll／ｄｔ），ｚ_i（Ｍ_soll））であり、その際それぞれの規則（Ｒｉ）において存在するメンバシップ関数のみを考慮し、ｗ＝ｂ_kの連続変数，ｂ_kalt＝以前の加速度補正値、ｄＭ_soll／ｄｔ＝トルク目標値Ｍ_sollの時間的な導関数、ｘ_i＝ｉ番目のファジィ規則Ｒ_iのｂ_kaltのｉ番目のメンバシップ関数、ｙ_i＝ｉ番目のファジィ規則Ｒ_iのｄＭ_soll／ｄｔのｉ番目のメンバシップ関数、ｚ_i＝ｉ番目のファジィ規則Ｒ_iのＭ_sollのｉ番目のメンバシップ関数、ｃ_i＝ｉ番目のファジィ規則Ｒ_iのｂ_kのｉ番目のメンバシップ関数、ｉは１≦ｉ ≦１１によリ決まる連続変数であり、Ｎ＝負、Ｚ＝０、Ｐ＝正、Ｌ＝低、Ｈ＝高、ＰＳ＝正，小、ＰＢ＝正，大、ＮＢ＝負，大、ＮＳ＝負，小、ＰＶＳ＝正，非常に小、ＮＢＳ＝負，非常に小の言語変数を有する、１１のファジィ規則Ｒ_iのメンバシップ関数は：請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。７．ａ）入力量ｄＭ_soll／ｄｔは、−１から−０．４≦Ｎ１≦−０．２を有する前以て決められた値Ｎ１までの領域において値１を有しかつ引き続いてｄＭ_soll ／ｄｔ値０まで値０に低下する負のメンバシップ関数Ｎを有し、ｂ）同一の入力量はさらに、０を中心とした領域において、台形型のメンバシップ関数Ｚを有し、該メンバシップ関数は、ｄＭ_soll／ｄｔ値０に関して鏡像関係にありかつ−０．４≦Ｚ０≦−０．２を有する前以て決められた値から−０．２ ≦ＺＳ≦−０．１を有する前以て決められた頂上開始点まで０から０．７−０．９の領域にある頂上値まで上昇しかつｃ）同一の入力量はさらに、正の領域において、メンバシップ関数Ｐを有し、該メンバシップ関数は、ｄＭ_soll／ｄｔ値０に関してメンバシップ関数Ｎに対して鏡像関係にあり、ｄ）入力量ｂ_kaltは、−１から−０．６≦Ｎ１´≦−０．４を有する前以て決められた値Ｎ１´までの領域において値１を有しかつ引き続いて−０．２≦Ｎ０´ ≦−０．１を有するｂ_kalt値Ｎ０´まで値０に低下する負のメンバシップ関数を有し、ｅ）同一の入力量はさらに、０を中心とした領域において、台形型のメンバシップ関数Ｚを有し、該メンバシップ関数は、ｂ_kalt値０に関して鏡像関係にありかつ−０．４≦Ｚ０´≦−０．２を有する前以て決められた値Ｚ０´から前以て決められた頂上開始点（Ｎ０´）まで値０から０．８−０．９の領域にある頂上値まで上昇しかつｆ）同一の入力量はさらに、正の領域において、メンバシップ関数Ｐを有し、該メンバシップ関数は、ｂ_kalt値０に関してメンバシップ関数Ｎに対して鏡像関係にあり、ｇ）入力量Ｍ_sollは、−１から−０．５≦Ｌ０≦−０．４を有する前以て決められた値Ｌ０までの領域において値１から値０まで低下する負のメンバシップ関数Ｌを有し、ｈ）同一の入力量はさらに、−０．７≦Ｈ０≦−０．５を有する前以て決められた値Ｈ０から終値１まで値０から終値１まで上昇するメンバシップ関数Ｈを有しかつ、ｉ）出力量ｂ_kは、負の領域３において、３角形のメンバシップ関数ＮＢ，ＮＳ，ＮＶＳを有し、該メンバシップ関数は、ｂ_k値０に関して正のメンバシップ関数ＰＢ，ＰＳ，ＰＶＳに対して鏡像関係にあり、ｊ）前記メンバシップ関数ＰＢは、０．７ないし０．９の領域にあるｂ_k値（ＰＢＩ）においてその最大値１を有し、ｋ）前記メンバシップ関数ＰＳは、０．３ないし０．５の領域にあるｂ_k値（ＰＳＩ）においてその最大値１を有し、１）前記メンバシップ関数ＰＶＳは、０．１ないし０．３の領域にあるｂ_k値（ＰＶＳＩ）においてその最大値１を有し、その際すべての値は、正規化された量に関連付けられている請求項６記載の方法。８．ａ）少なくとも１つの駆動輪を有する少なくとも１つの駆動装置（７）を備え、前記駆動輪から、回転数実際値信号（ｎ_ist）または該回転数実際値信号（ｎ_ist）に比例する信号が取り出し可能であり、ｂ）出力側が前記駆動装置（７）に作用接続されておりかつ該駆動装置を、制御されるトルク目標値（Ｍ_soll）に依存して制御する加速度または回転数制御器（６）を備え、ｃ）出力側が前記加速度または回転数制御器（６）に作用接続されておりかつその非反転入力側に車両加速度目標値（ｂ_soll）または回転数実際値信号（ｎ_ist ）が印加される第１の加算素子（５）を備え、ｄ）前記第１の加算素子（５）の反転入力側に、加速度実際値信号（ｂ_ist）または回転数実際値信号（ｎ_ist）が供給され、ｅ）入力側が前記加速度または回転数制御器（６）の出力側または前記駆動装置（７）のトルク実際値信号（Ｍ_ist）に対する出力側に作用接続されている、粘着力に対する探索ロジック（１）を備え、ｆ）前記探索ロジック（１）の出力側に作用接続されている第１の非反転入力側と、前記回転数実際値信号（ｎ_ist）に対する駆動装置（７）の出力側に作用接続されている第２の非反転入力側とを有する第２の加算素子（３）が設けられており、ｇ）その際前記第２の加算素子（３）の出力側は、前記第１の加算素子（５）の非反転入力側に作用接続されている、車両におけるスリップ制御装置において、ｈ）前記探索ロジックは、トルク目標値（Ｍ_soll）、その時間導関数および以前の加速度補正値（ｂ_kalt）に依存して出力側に実加速度補正値（ｂ_k）を前記第２の加算素子（３）に供給するファジィ制御器（１）であることを特徴とする車両におけるスリップ制御装置。９．前記駆動装置（７）の、回転数実際値信号（ｎ_ist）に対する出力側は、微分素子（９）および後置接続されている低域フィルタ（８）を介して前記第２の加算素子（３）に作用接続されている請求項８記載の装置。１０．前記第２の加算素子（３）は、積分増幅器（４）を介して前記第１の加算素子（５）に作用接続されている請求項８または９記載の装置。