JP3277370B2

JP3277370B2 - 車両の片揺れ動作の制御方法

Info

Publication number: JP3277370B2
Application number: JP11531599A
Authority: JP
Inventors: フリードリヒ・ベツテイゲル; アブシヤローム・スイツサ
Original assignee: ダイムラークライスラー・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: ES2210873T3; JPH11334638A; EP0943515B1; EP0943515A1; US6648426B1; DE19812238A1; DE59907587D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者により規定
されるかじ取り角及び車両速度の求められる値を使用し
て片揺れ速度の目標値を求め、片揺れ速度の実際値を求
め、片揺れ速度の実際値と目標値との差から制御偏差を
求め、制御偏差をかじ取り制御器及び制動制御器へ供給
し、かじ取り制御器において、かじ取りされる車輪の車
輪かじ取り角の少なくとも１つの目標値を形成し、制動
制御器において、制動される車輪の制動圧力の変化の少
なくとも１つの目標値を形成し、制動圧力の変化の少な
くとも１つの目標値と運転者により規定される制動圧力
との論理結合により目標制動圧力を形成し、かじ取り制
御器及び制動制御器を互いに無関係に動作させ、車輪に
個々に付属する制動圧力操作器を介して、車輪制動シリ
ンダに目標制動圧力を設定し、かじ取り操作器を介し
て、かじ取りされる車輪にかじ取り角目標値を設定し、
かじ取り制御器及び制動制御器が車両の片揺れ動作の調
節に関与する割合の程度即ち重み付け係数を介して、車
両への制動制御器の影響をかじ取り制御器と比べて求め
ることができるようにする、車両の片揺れ動作の制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような方法は、論文″ＦＤＲ−Ｄｉ
ｅＦａｈｒｄｙｎａｍｉｋｒｅｇｅｌｕｎｇｖｏｎ
Ｂｏｓｃｈ″，ＡＴＺＡｕｔｏｍｏｂｉｌｔｅｃｈ
ｎｉｓｃｈｅＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ９５（１９９
４）１１，Ｓ．６７４〜に記載されている。この
論文によれば、動的走行制御器において、車両速度及び
かじ取り角から車両の片揺れ速度の目標値が求められ
る。このため車両の単一車線モデルが使用される。更に
センサにより片揺れ速度の実際値が求められる。片揺れ
速度の実際値と目標値との差が求められ、これから制御
偏差が誘導される。これから車輪制動機への介入が誘導
されて、車両を安定化する。

【０００３】更にドイツ連邦共和国特許第４２２６７４
６号明細書から、片揺れ動作に応じてかじ取り装置への
介入により車両の走行動作を制御することが公知であ
る。

【０００４】従来の技術による方法の目的は、危険な走
行状態において、かじ取り装置への介入又は制動介入に
より、車両の安定性を改善することである。

【０００５】しかしかじ取り装置又は制動機への単独の
介入は、車道へ伝達可能な力の最適な利用をまだ可能に
せず、従って危険な走行状況における車両の最適な安定
化も可能にしない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、危険
な走行状況において、車両をできるだけ制御可能にし、
同時に制御可能な危険な走行状況の範囲をできるだけ広
げることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、重み付け係数により制動制御器の動作
に影響を及ぼし、かじ取り制御器の動作を不変に保つ。

【０００８】車両の片揺れ動作を制御可能にするため
に、運転者により規定されるかじ取り角及び求められる
車両速度から、車両の片揺れ速度の目標値が求められ
る。片揺れ速度の実際値も同様に求められる。肩揺れ速
度の実際値と目標値との差から、制御偏差が誘導され
る。それからこの制御偏差が、互いに無関係に動作する
２つの制御器へ供給される。一方の制御器即ちかじ取り
制御器においてかじ取りされる車輪のかじ取り角目標値
が求められ、他方の制御器即ち制動制御器において、制
動される車輪の制動圧力の変化の目標値が求められる。
それからこの値を考慮して目標制動圧力が求められる。
制動圧力操作器を介して車輪制動シリンダに制動圧力が
発生され、かじ取り操作器を介してかじ取りされる車輪
に車輪かじ取り角が発生される。

【０００９】従って本発明の利点は、両方の制御器の独
立性によって、多様性による冗長性が与えられることで
ある。両方の制御器のうち一方が故障すると、他方の制
御器が車両の片揺れ動作の制御のために依然として利用
可能である。その際故障検出は必要でなく、起こる故障
はできるだけ物理的に独立に補償される。それにより、
かじ取り装置の制御器が故障すると、特に制動機を介し
てひき続き″かじ取り″することができる。

【００１０】本発明の別の利点は、車両のかじ取り可能
性が走行状態の一層大きい範囲に広げられることであ
る。本発明によりかじ取り動作の制御性能が改善される
のも同様に有利である。車両の目標動作への実際動作の
適合が、一層早くかつ僅かな制御偏差で行われる。

【００１１】本発明の別の目的にかなった構成は従属請
求項からもわかる。なお図面に示されている実施例に基
いて本発明を以下に説明する。

【００１２】

【実施例】図１には、本発明の実施に適した車両が概略
図で示されている。ここには２車軸車両が示され、その
前車軸をかじ取りされ、４つの車輪全部に、互いに無関
係に制御可能な車輪制動機を持っている。即ち４つのグ
ループの制動される車輪があり、各グループが制動され
る車輪から成っている。制動圧力を一緒に制御可能な車
輪のグループは、車両の同じ側にある従車軸及び後車軸
の車輪の車輪制動機が同じ制動圧力を供給される場合、
例えば従車軸を持つ商用車両において形成されることが
できる。

【００１３】車両は重心ＳＰの周りに片揺れ速度

【数９】を持っている。かじ取りされる前車軸ＶＡとかじ取りさ
れない後車軸ＨＡとの間隔はＬで示され、重心ＳＰと前
車軸ＶＡとの間隔は１_ｖで示され、重心ＳＰと後車軸Ｈ
Ａとの間隔は１_ｈで示されている。車両はかじ取り装置
１を持ち、このかじ取り装置により運転者はかじ取り角
δを規定することができる。センサ２でかじ取り角δが
検出されて、制御ユニツト３へ供給される。センサ４を
介して片揺れ速度の実際値

【数１０】が検出されて、制御ユニツト３へ供給される。この制御
ユニツト３は、前車軸ＶＡの両方のかじ取りされる車輪
にかじ取り操作器５によって設定される車輪かじ取り角
の目標値δ _ｓｏｌｌを求める。運転者により制動ペダル
６に加えられる制動力は、制動倍力器及びマスタシリン
ダ７において制動圧力Ｐ_{ｔａｈｒｅｒ}に変換され、この
制動圧力が制動制御装置８へ供給される。制動制御装置
８において、車輪制動シリンダＲＢ_０，．．．．．，Ｒ
Ｂ_３の各々に対して、他の車輪制動シリンダとは無関係
に、差圧力ΔＰ_ｉを印加し、こうして目標制動圧力Ｐ
_{ｓｏｌｌ，０}，．．．．．，Ｐ_{ｓｏｌｌ，３}を発生する
ことができる。運転者による制動圧力発生と無関係にす
るため、制動圧力発生ユニツト９が設けられて、車両制
動シリンダＲＢ_０，．．．．．，ＲＢ_３に制動圧力を発
生するのを可能にする。制動制御装置８も制御ユニツト
３により制御され、制御ユニツト３において制動圧力の
変化の目標値ＤＰ_ｉが求められる。

【００１４】例として、前述した車両の場合、車両モデ
ル及びそれから得られて本発明による方法を実施する制
御方程式が導き出される。その際発明の詳細な説明の終
りに″式符号″のリストに示される式符号が使用され
る。車両が別の前提条件（例えば車両の両方の車軸がか
じ取りされるか、又は制動圧力がすべての車輪について
互いに無関係に変化可能でなくてもよい）を持っている
と、類似な方法で必要な制御方程式を導き出すことがで
きる。

【００１５】車両を車両に固定した座標において記述す
ると、縦速度、横速度及び片揺れ速度について次の方程
式が得られる。

【数１１】（１）

【数１２】（２）

【数１３】（３）かじ取り角δが小さいものと仮定し、従ってｓｉｎδ≒０及びｃｏｓδ≒１が成立することによって、これらの方程式を線形化する
ことができる。車軸毎に左及び右の横力がまとめられ、
車両の同じ側の車輪の周囲力の差が形成され、更に車両
の輪距がすべての車軸で同じであると仮定されると、片
揺れ速度

【数１４】の微分方程式が次のように表わされる。

【数１５】（４）これは、Ａ．Ｚｏｍｏｔｏｒ，″Ｆａｈｒｗｅｒｋｔｅ
ｃｈｎｉｋ，Ｆａｈｒｖｅｒｈａｌｔｅｎ″ｉｎＪ．
Ｒｅｉｍｐｅｌｌ（Ｈｒｓｇ）１．Ａｕｆｌａｇｅ、
特に９９ページ以降に記載されているように、車両の単
一車線モデルの微分方程式である。

【００１６】車輪のかじ取り角による車両の制御のた
め、周囲力差ＤＵを無視するという仮定によってこの方
程式が更に簡単化される。車両の両側で同じ周囲力が伝
達され、個別制動制御器が制御系へ介入しない時、この
仮定ＤＵ＝０は正しい。その結果得られる方程式は、後
部横力Ｓ_ｈ＝ｍ・ａ_ｙ−Ｓ_ｖにより消去し、車軸の間隔
Ｌを使用することによって簡単化される。結局片揺れ速
度の微分方程式に対して次式が得られる。

【数１６】しかしｅで制御偏差

【数１７】を示すと、片揺れ加速度に対して

【数１８】が成立する。片揺れ加速度の最後の両方の式から、かじ
取り角に関係する数学的操作量Ｓ_ｖ，_ｓｏｌｌが遊離さ
れる。即ち

【数１９】（５）が得られる。さて数学的操作量である横力Ｓ_ｖ，
_ｓｏｌｌは、物理的操作量としての車輪かじ取り角δ
_ｓｏｌｌに換算されねばならない。このため、前部横力
Ｓ_ｖが前部横滑り角ａ_ｖに関係する直線範囲にあり、縦
滑りｌ_ｖの影響を無視できるものと仮定する。その仮定
により、Ｓ_ｖを近似的に比例関係を介してａ_ｖに換算す
ることができる。

【数２０】（６）車輪かじ取り角δ_ｓｏｌｌは次の方程式

【数２１】（７）から計算される。この方程式は車輪かじ取り角δ
_ｓｏｌｌに従って解きさえすればよい。横滑り角は評価
されねばならない。横滑り角の適当な評価方法は例えば
ドイツ連邦共和国特許第４３３４４２３号明細書から公
知である。車輪力のなじみ動作の影響、かじ取り装置及
び操作器の影響、及び誤差及び外乱の影響を考慮するた
めに、別の補正項を挿入することができる。それにより
次式が得られる。

【数２２】（８）前述した線形化及び仮定は小さい横滑り角ａ_ｖに対して
のみ有効である。しかし大きすぎる横滑り角ａ_ｖは、路
盤上の車輪の横力をもはや高めないので、望ましくな
い。この理由から、車輪かじ取り角の計算される目標値
δ_ｓｏｌｌから得られる横滑り角をまず求めることによ
って、横滑り角を制御することができる。この値が最大
値ａ_ｍａｘを超過すると、この最大値ａ_ｍａｘを超過し
ないように定められる新しい目標値

【数２３】を求めることができる。この代わりに、車輪かじ取り角
δ_ｓｏｌｌと運転者により規定されるかじ取り角δから
得られる目標片揺れ速度

【数２４】を摩擦係数ｍ＝１において得るために必要な車輪かじ取
り角δ_ｓｏｌｌ（ｍ＝１）との偏差Ｄｄも、５°と１０
°との間の値に限定することができる。更にかじ取り角
の変化速度

【数２５】を最大値に限定することができる。その最大値は、かじ
取り操作器の特性により規定されている。衝撃的なかじ
取り角急変を防止するため、こうして得られる値が低域
フイルタで濾波される。

【００１７】さて互いに無関係に制御可能な制動圧力Ｐ
_ｉ（ｉ＝０，１，．．，３）を操作量として利用する片
揺れ速度制御器を以下に説明する。方程式（３）から出
発して複数量制御器が示され、そのただ１つの制御量が
片揺れ速度

【数２６】であり、従っていわゆる単一入力多重出力（ＳＩＭＯ）
制御器である。制動機により車輪に発生すべき周囲力
は、次の方程式

【数２７】（９）により目標制動圧力に換算することができる。ここでＫ
_ｐｉは、車輪への圧力作用面積に反比例する増幅計数、
ｒ_ｅｆｆは車輪の有効半径である。横力は横滑り角ａ_ｉ
及び縦滑りｌ_ｉに応じて結合されている。ここで、横力
従って横力Ｓと周囲力Ｕとの結合も無視可能であり、従
ってＳ_ｉ＝０が成立するものと仮定する。この仮定のも
とで、方程式（９）を使用して、方程式（３）から片揺
れ速度の微分方程式が得られる。

【数２８】（１０）この方程式はかじ取り角δにおいて非線形である。この
理由からこの方程式は動作点ＡＰの周りに線形化され、
次式が成立し、

【数２９】これから複数量制御器設計に適した線形方程式がベクト
ル形式で得られる。

【数３０】ここで

【数３１】

【数３２】

【数３３】複数量制御器は一般に公知であり、制御偏差を求める多
数の可能な構想が存在する。動作点を記述する量

【数３４】

【数３５】はこの場合

【数３６】及び

【数３７】に代えられる。制御器のこの典型的な説明の範囲内で、
いわゆるＬＱＲ（線形二次制御器）が参照される。この
ため線形制御系に対して、次の形の二次有効性判断基準
が最小限にされる。

【数３８】ここでＱとＲは正に半限定又は正に限定の対称な重み付
けマトリツクスである。制御法則は、リツカチ代数方程
式を解くことによって立てることができる。ここでは片
揺れ速度

【数３９】のみが制御されるので、リツカチの方程式はスカラーで
ある。この計算を実施すると、次のフイードバツク法則

【数４０】（１１）が得られ、ここで増幅率Ｋ_ＬＱＲ（ＡＰ）は動作点に関
係し、その式は先に行った次の前提のもとで次の通りで
あり、

【数４１】（１２）ここで

【数４２】

【数４３】（１３）

【数４４】

【数４５】であり、ｑ／ｒは定数である。その際定数ｑ／ｒは次の
ようにして得られる。即ちＳＩＭＯ制御器の場合重み付
けマトリツクスＱがスカラーｑに限定される。頑強性判
定基準のため、重み付けマトリツクスが対角線マトリツ
クスとして選ばれた。すべての車輪に同じ介入可能性が
承認されるので、すべての対角線マトリツクス要素は同
じ重み付けをとる。定数ｑ／ｒは以下増幅計数ｑ／ｒと
称される。

【００１８】動的性質を改善するため、Ｄ成分がＰ制御
器へ導入される。その時

【数４６】（１４）が得られる。制御器の設計の自由度は、Ｄ成分Ｋ_Ｄのほ
かに重み付けマトリツクスＱ及びＲの値従って値ｑ及び
ｒである。これらの値は商として増幅計数Ｋ_ＬＱＲに含
まれているだけでなので、両方の値を変化し、他の値を
一定に保てば充分である。車輪制動圧力の制御の速さ
は、かじ取り制御にも影響を及ぼす。両方の制御は互い
に補うように作用するので、車輪制動機を介して速く制
御されるほど、必要なかじ取り介入はそれだけ少なくな
る。しかしその際注意すべきことは、一般に構造的実情
のため、液圧制動装置はかじ取り操作器より大きい慣性
を持ち、一般にかじ取りの際僅かな制動介入しか行われ
ないことである。

【００１９】更に注意すべきことは、操作量としての制
動圧力Ｐ_ｉをまだ限定せねばならないことである。負の
値及び物理的に可能な制動圧力より上にある大きい正の
値は有意義ではなく、従って零又は最大に達成可能な制
動圧力に設定される。時間的圧力変化も物理的に任意の
大きさであることはできない。従って導関数

【数４７】の絶対値は、積極的実情から得られる最大値

【数４８】に限定される。この限定により不規則になる圧力変化も
滑らかにするため、制動圧力値が制御系へ与えられる前
に低域フイルタを限定部の後に接続することができる。

【００２０】図２は本発明による方法のブロツクダイヤ
グラムを示している。運転者はかじ取りハンドル２１に
よりかじ取り角δを規定する。目標値発生器２３におい
て、かじ取り角δ及び車両速度Ｖ_ｘに基いて、適当な伝
達関数を使用して、片揺れ速度の目標値

【数４９】が求められる。目標値

【数５０】と実際値

【数５１】から制御偏差

【数５２】が比較器２８において求められる。この制御偏差はかじ
取り制御器２４及び制動制御器２５へ供給される。かじ
取り制御器２４において、車輪かじ取り角の少なくとも
１つの目標値δ_ｓｏｌｌが求められる。制動ペダル２２
を介して運転者が制動圧力Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}を規定する。
この制動圧力は、制動制御器２５で求められる制動圧力
の変化の目標値ＤＰ_ｉと倫理結合され、ロツク防止（Ａ
ＢＳ）制御器２６へ供給される。それからロツク防止制
御器２６において、制動される車輪に発生すべき目標値
制動圧力Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｉ}が求められる。その際目標制動
圧力Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｉ}は、車輪に対して個々に又はグルー
プ毎に又は車輪毎に規定される滑り閾値ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ}を超過しないように、限定される。車輪
かじ取り角の求められる目標値δ_ｓｏｌｌ及び目標制動
圧力Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｉ}は、車両２７にある操作器により制
御される。車両において片揺れ速度の実際値

【数５３】が求められ、既に述べた比較器２８へ供給される。

【００２１】図３は、左カーブへ曲がる場合について、
低い摩擦係数（例えば氷）が存在し、このため片揺れ速
度の目標値がかじ取りのみによっては生じない時、時間
ｔに関して種々の曲線の推移を示している。図の右側に
は、４つの車輪Ｒ_０，．．．，Ｒ_３を持つ車両が概略的
に示され、ハツチングを施した左後輪Ｒ_２が制御過程中
に制動され、それにより周囲力Ｕ_２が発生される。車両
の中央には重心ＳＰが示されている。３つの線図のうち
一番上の線図には３つの曲線Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩが示され
ている。実線で示される曲線Ｉは、運転者により規定さ
れるかじ取り角δから生じるような片揺れ速度の目標値

【数５４】の変化を示している、破線で示される曲線ＩＩは、小さ
すぎる摩擦係数のため運転者に対して所望の片揺れ動作
を可能にするのに充分なかじ取り装置の制御のみが行わ
れるものと仮定する時、片揺れ速度の実際値

【数５５】の変化を示している。鎖線の曲線ＩＩＩは、かじ取り角
の制御に加えて制動圧力の制御も行われる時、変化を示
している。車両の制動されない走行の場合、カーブの内
側の後輪従って左後輪Ｒ_２の制動介入が行われる。中間
の線図の曲線ＩＶには、曲線Ｉ〜ＩＩＩにおけるのと同
じ時間経過で、前車軸の横滑り角ａ_ｖの変化が示されて
いる。

【００２２】図４には、制動圧力の変化ＤＰ_ｉの計算用
増幅係数Ｋ_ＬＱＲへ入り込む商ｒ／ｑを持つ値ｒ及びｑ
の比を求めるのを可能にする方法が示されている。その
ために運転者により設定されるかじ取り角δから求めら
れた目標片揺れ速度

【数５６】から、まず所望の横力Ｓ_Ｗが誘導される。運転者により
発生される制動圧力Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}から、周囲力の値Ｕ
_Ｗが誘導される。運転者により望まれる値が物理的可能
性外にあると、カムの円（Ｋａｍｍ′ｓｃｈｅｎＫｒ
ｅｉｅｓｅ）の方法により、横力Ｓ及び周囲力Ｕの物理
的に可能な値が求められ、この値は運転者の希望に近
い。そのため横力Ｓ及び周囲力Ｕを座標軸として持つ座
標系において、点Ａ（Ｓ_Ｗ／Ｕ_Ｗ）を通る原点からの直
線が横力Ｓ及び周囲力Ｕの物理的に可能な値対の範囲を
限定する円Ｋと交差する時に生じる交点Ｂ（Ｓ_Ｂ／
Ｕ_Ｂ）が求められる。円Ｋの半径は摩擦係数ｍに関係し
ている。ｍの値は、公知の方法により例えば車輪回転数
から評価されるか、標準通りに単位円を使用し、従って
ｍ＝１から出発する。こうして求められる値Ｓ_Ｂ及びＵ
_Ｂにより、又は値Ｓ_Ｗ及びＵ _Ｗが物理的可能性の範囲に
ある場合これらの値により、特性曲線図から商の値ｑ／
ｒが誘導される。それにより増幅係数Ｋ_ＬＱＲ（ＡＰ）
もわかる。原理的に特性曲線図は、増幅係数ｑ／ｒが横
力Ｓの増大と共に増大し、周囲力Ｕの増大と共に減少す
るという性質を持っている。同時に横力及び周囲力の値
値Ｓ_Ｗ及びＵ_Ｗから、横滑り角限界及び滑り限界も、運
転者の希望に応じる適当な特性曲線から導き出すことが
できる。

【００２３】図５は本発明による第２の方法のブロツク
ダイヤグラムである。この方法では、第１の方法とは異
なり、ＡＢＳ制御による目標制動圧力Ｐ_ｓｏｌｌの限界
のため、制動圧力の変化の目標値ＤＰの影響が失われる
のを防止する。これは大体次のようにすることによって
行われる。即ちＡＢＳ制御器２６ａ，２６ｂが設けら
れ、第２のＡＢＳ制御器２６ｂにおける所定の滑り閾値
ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_Ｂが第１のＡＢＳ制御器２６ａの滑
り閾値ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_Ａより大きく選ばれ、制動圧
力の変化の目標値ＤＰが、第１の制動制御器において求
められる暫定的な目標圧力Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｐｒｏｖに加算
され、こうして得られる値が第２の制動圧力制御器へ供
給される。その他の点では、この図５のブロツクダイヤ
グラムは図２のブロツクダイヤグラムに一致している。

【００２４】詳細には、図５は本発明による第２の方法
のブロツクダイヤグラムを示している。かじ取りハンド
ル２１により運転者がかじ取り角δを規定する。目標値
発生器２３において、このかじ取り角δ及び車両速度Ｖ
_ｘに基づいて、車両モデルを使用して、片揺れ速度の目
標値

【数５７】及び片揺れ加速度の目標値

【数５８】が求められる。それから比較器２８において、片揺れ速
度の実際値

【数５９】を使用して制御偏差

【数６０】が求められる。この制御偏差はかじ取り制御器２４及び
制動圧力制御器２５へ供給される。かじ取り制御器２４
において、車輪かじ取り角の少なくとも１つの目標値δ
_ｓｏｌｌが求められる。制動ペダル２２を介して運転者
が制動圧力Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}を規定する。この値は第１の
ＡＢＳ制御器２６ａへ供給され、この制御器において、
運転者により規定される制動圧力が暫定目標値Ｐ
_ｓｏｌｌ，_ｐｒｏｖ，_ｉに限定され、この暫定目標値に
おいて、車輪の車輪滑りが規定される第１の滑り閾値ｇ
_{ｓｈｃｈｌｕｐｆ}，_Ａを超過しない。これらの暫定目標
値Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｐｒｏｖ，_ｉは、加算器５０において目
標値ＤＰ_ｉに倫理結合され、それから第２のＡＢＳ制御
器２６ｂにおいて、車輪へ供給すべき制動圧力の目標値
Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｉが、第２の滑り閾値ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，
_Ｂを超過しないように求められる。その際滑り閾値ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_Ａ及びｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_Ｂは一般に
車軸毎に規定され、即ち一方の車軸には、他方の車輪に
おけるより大きい車輪滑りが許容される。求められる車
輪かじ取り角の目標値δ_ｓｏｌｌ及び個々の車輪又は車
軸の目標制動圧力Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｉは車両２７の操作器に
より制御される。片揺れ速度の実際値

【数６１】は車両において求められ、既に述べた比較器２８（図
２）へ供給される。ＡＢＳ制御器に関して注意すべきこ
とは、両方のＡＢＳ制御器が車輪制動シリンダの制動圧
力の戻される実際値Ｐ_ｉｓｔにより動作する時、第１の
ＡＢＳ制御器２６ａが第２のＡＢＳ制御器２６ｂにより
その機能を後まで乱されないことである。これは例えば
第２のＡＢＳ制御器への外乱を評価して補償するか、又
は少なくとも第１のＡＢＳ制御器において、車輪制動シ
リンダの実際制動圧力Ｐ_ｉｓｔに関係しないＡＢＳ機能
を使用することによって、行うことができる。

【００２５】図６は本発明による第３の方法のブロツク
ダイヤグラムを示している。この方法では、１つのＡＢ
Ｓ制御器のみが使用されるが、ＡＢＳ制御のための許容
車輪滑りは、車輪毎に又は制動圧力の変化の目標値ＤＰ
_ｉに応じて求められる。

【００２６】かじ取りハンドル２１を介して運転者はか
じ取り角δを規定し、このかじ取り角δは目標値発生器
２３へ供給され、この目標値発生器２３において、かじ
取り角δ及び車両速度Ｖ_ｘに基いて、車両モデルを使用
して、片揺れ速度の目標値

【数６２】及び片揺れ加速度の目標値

【数６３】が求められる。それから比較器２８において、片揺れ速
度の目標値

【数６４】及び実際値

【数６５】から、制御偏差

【数６６】が求められる。この制御偏差

【数６７】はかじ取り制御器２４及び制動制御器２５へ供給され
る。かじ取り制御器２４において、車輪かじ取り角の少
なくとも１つの目標値δ_ｓｏｌｌが求められる。制動制
御器２５において、車輪制動機の制動圧力の変化の少な
くとも１つの目標値ＤＰ_ｉが求められる。制動ペダル２
２を介して運転者が制動圧力Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}を規定し、
倫理結合素子６０においてこの制動圧力が少なくとも１
つの目標値ＤＰ_ｉと倫理結合され、続いてＡＢＳ制御器
２６へ供給される。制動制御器２５からＡＢＳ制御器２
６へ滑り閾値適合の値ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉも供給され、
この値が制動圧力の変化の目標値ＤＰ_ｉに応じて求めら
れる。この場合滑り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉは、各
車輪個々に対して又は１つの車輪に対して共通にも求め
ることができる。これは、制動圧力の変化の目標値ＤＰ
_ｉが車軸毎に求められるか、又は車輪毎に求められるか
に関係している。車輪毎又は車軸毎の滑り閾値適合は、
車軸毎に独立した滑り閾値ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ} ， _ｉが規定
されているか否かに関係している。

【００２７】滑り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉは、次の
ように行うことができる。このために制動圧力の変化の
目標値ＤＰ_ｉと車輪の周囲滑りｌ_Ｕとの関係が必要であ
る。このような関係は、車輪制動機の制動圧力Ｐ_ｉが周
囲力Ｕ_ｉに比例しているという仮定から得ることができ
る。図７は、滑りｌ_ｕに関する曲線Ｕ（ｌ）を示してい
る。更に曲線Ｕ（ｌ）が既知であると、各圧力変化ＤＰ
_ｉに滑りの変化Ｄｌ（ＤＰ_ｉ）を対応させることができ
る。その滑り変化Ｄｌ（ＤＰ_ｉ）は滑り閾値適合ｄ
_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉの変化として利用され、従ってｄ
_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉ＝Ｄｌ（ＤＰ_ｉ）が成立する。粘着の
範囲では、制動圧力の低下は従って許容車輪滑りｇ
_ｚｕｌ，_ｉの値の低下に相当している。なぜならば、滑
り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉは負の符号を持っている
からである。

【００２８】しかし特性曲線Ｕ（ｌ）は、それが多くの
影響要因例えば後車軸の横滑り角ａ_ｈや垂直力Ｆ_ｚ及び
粘着摩擦係数ｍの未知の量に関係しているので、一般に
未知である。従って滑り閾値適合を求めるために、周囲
力Ｕ_ｉと滑りｌ_Ｕの関係として、曲線Ｕ（ｌ）の特定の
典型的な変化を仮定することができる。周囲力Ｕ_ｉと滑
りｌとの関係として、図７に曲線Ｕｄ（ｌ）として破線
で示すように、直線的な関係を仮定することによって、
一層の簡単化が行われる。この仮定した直線的関係に基
いて、滑り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｃ}，_ｉを求めることも
できる。即ちこの直線的な関係が勾配Ｋ_ｄを持っている
と、

【数６８】（１５）が得られる。制動圧力の変化の目標値ＤＰ_ｉが区間とし
て縦座標上に記入されると、周囲力Ｕ_ｉと滑りｌ_Ｕとの
仮定した関係を持つ区間限界の交点の横座標値の間隔
は、図７に直線Ｕｄ（ｌ）に対して鎖線で示すように、
滑り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉを生じる。

【００２９】ＡＢＳ制御器において、それぞれの車軸又
はそれぞれの車輪に対して許容される車輪滑り
ｇ_ｚｕｌ，_ｉは、所定の滑り限界ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_ｉ
に対して滑り閾値適合ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉを加算するこ
とによって求められる。ｇ_ｚｕｌ，_ｉ＝ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ}，_ｉ＋ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ}，_ｉ（１６）滑り限界が任意ではなく、所定の最大値ｇ_ｚｕｌ，
_ｍａｘまで増大するようにするため、許容車輪滑りｇ
_ｚｕｌ，_ｉは、次の区間

【数６９】（１７）内にある値に上方を規定されている。それからＡＢＳ制
御器２６において、運転者により規定される制動圧力Ｐ
_{ｆａｈｒｅｒ}と制動圧力の変化の目標値ＤＰ_ｉから、許
容滑りｇ_ｚｕｌ，_ｉを超過しないように、それぞれの目
標制動圧力Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｉが求められる。これらの目標
制動圧力Ｐ_ｓｏｌｌ，_ｉ及び車輪かじ取り角の目標値δ
_ｓｏｌｌは、車両２７において制御される。片揺れ速度
の実際値

【数７０】は車両２７において求められて、比較器２８へ供給され
る。

【００３０】式の符号添え字ｉ０〜３又はｖ，ｌの通し番号０，．．．，３車両の車輪の番号づけｖ前部ｈ後部ｂ両方、前部及び後部ｉｓｔ量の実際値ｆａｈｒｅｒ運転者により規定されるｓｏｌｌ求められる目標値ｘ車両の縦軸線ｙ車両の横軸線ｚ垂直軸線ＡＰ動作点ＬＱＲ線形制御方程式、制御器の２乗等級積分Ｗ運転者によって規定される量から、求められかつこれから誘導される量の所望値量に前置されるＤ次の量の２つの値の差運動量

【数７１】片揺れ速度

【数７２】片揺れ加速度ｖ車軸に関する添え字を持つ速度

【数７３】車軸に関する添え字を持つ加速度力Ｓ車輪についての添え字を持つ横力Ｕ車輪についての添え字を持つ周囲力圧力Ｐ_ｉ車輪ｉの制動圧力Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ} 運転者の規定から誘導される制動圧力ＤＰ_ｉ車輪ｉの制動圧力変化Ｐ_ｓｏｌｌ車輪ｉの発生すべき制動圧力角 δ かじ取り角 δ_ｓｏｌｌ発生すべき車輪かじ取り角ｂ横滑り角Ｙ片揺れ角次元なしの量ｌ_Ｕ周囲滑り車両パラメータＳＰ重心ｍ車両の重量ｓ輪距Ｉ車線周りの車両の慣性モーメントｃ_ｓタイヤの横滑り剛性Ｌ車軸の間隔ｌ_ｖ前車軸と重心との間隔ｌ_ｈ後車軸と重心との間隔Ｋ_ｐ周囲力と制動圧力との間の比例係数

【図面の簡単な説明】

【図１】操作器を持つ車両の概略図である。

【図２】本発明による第１の方法のブロツクダイヤグラ
ムである。

【図３】種々の量の制御介入を特徴づける曲線の変化を
示す図である。

【図４】運転者により規定される量に応じて制動圧力制
御器の増幅係数を求める方法を示す図である。

【図５】本発明による第２の方法のブロツクダイヤグラ
ムである。

【図６】本発明による第３の方法のブロツクダイヤグラ
ムである。

【図７】閾値適合とＡＢＳ制御器の制動圧力の変化の目
標値との関係を示す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 (56)参考文献特開平６−127355（ＪＰ，Ａ) 特許2723640（ＪＰ，Ｂ２) 特公平６−13287（ＪＰ，Ｂ２) 特表平５−501693（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B60T 8/24 B60T 8/58

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者により規定されるかじ取り角（δ
ｆａｈｒｅｒ）及求め、求め、かじ取り制御器において、かじ取りされる車輪の車輪か
じ取り角の少なくとも１つの目標値（δｓｏｌｌ）を形
成し、制動制御器において、制動される車輪の制動圧力の変化
の少なくとも１つの目標値（ＤＰ）を形成し、制動圧力の変化の少なくとも１つの目標値（ＤＰ）と運
転者により規定される制動圧力（Ｐｆａｈｒｅｒ）との
論理結合により目標制動圧力（Ｐｓｏｌｌ，ｉ）を形成
し、かじ取り制御器及び制動制御器を互いに無関係に動作さ
せ、車輪に個々に付属する制動圧力操作器を介して、車輪制
動シリンダに目標制動圧力（Ｐｓｏｌｌ）を設定し、か
じ取り操作器を介して、かじ取りされる車輪にかじ取り
角目標値（δｓｏｌｌ）を設定し、かじ取り制御器及び制動制御器が車両の片揺れ動作の調
節に関与する割合の程度即ち重み付け係数（ｑ／ｒ）を
介して、車両への制動制御器の影響をかじ取り制御器と
比べて求めることができるようにする、車両の片揺れ動
作の制御方法において、重み付け係数（ｑ／ｒ）により制動制御器の動作に影響
を及ぼし、かじ取り制御器の動作を不変に保つことを特
徴とする、車両の片揺れ動作の制御方法。
【請求項２】制動される車輪と車道との間の摩擦係数
の最適な利用に相当する滑り限界（ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ，ｉ}）の超過が防止されるように、運転
者により規定される制動圧力（Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}）及び制
動圧力変化の少なくとも１つの目標値（ＤＰ）から少な
くとも１つの目標制動圧力（Ｐ_ｓｏｌｌ）を求めること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】車輪制動シリンダをグループにまとめ、
その際１つのグループを少なくとも１つの車輪制動シリ
ンダから形成し、各グループに対して目標制動圧力（Ｐ
_ｓｏｌｌ）を求めることを特徴とする、請求項１又は２
に記載の方法。
【請求項４】車輪制動シリンダの各グループに対し
て、制動圧力の変化の目標値（ＤＰ）を求めることを特
徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】かじ取りされる車軸の車輪に対して、そ
れぞれ車輪かじ取り角の目標値（δ_ｓｏｌｌ）を求める
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】車輪かじ取り角の目標値（δ_ｓｏｌｌ）
を求める際、車道へ伝達される周囲力即ち駆動される車
輪を介して発生される推進力又は車輪制動機の動作によ
り発生される制動力が車両の両側で等しいものと仮定す
ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】制動圧力の変化の目標値（ＤＰ）を求め
る際、横力即ちカーブ走行において作用する遠心力に抗
して車両を曲がった運動軌道上に保持する力が車道へ伝
達されないものと仮定することを特徴とする、請求項１
又は６に記載の方法。
【請求項８】運転者により規定される量即ちかじ取り
角（δ）及び制動圧力（Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}）に応じて重み
付け係数（ｑ／ｒ）を求めることを特徴とする、請求項
１に記載の方法。
【請求項９】かじ取り角（δ）から所望の横力
（Ｓ_ｗ）即ちカーブ走行において作用する遠心力に抗し
て車両を曲がった運動軌道上に保持する力を誘導し、制動圧力（Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}）から所望の周囲力（Ｕ_ｗ）
即ち駆動される車輪を介して発生される推進力又は車輪
制動機の動作により発生される制動力を誘導し、所望の横力（Ｓ_ｗ）の増大と共に重み付け係数（ｑ／
ｒ）を減少し、それにより制動制御器の影響を減少し、
所望の周囲力（Ｕ_ｗ）の増大と共に重み付け係数（ｑ／
ｒ）を増大し、それにより制動制御器の影響を増大する
ように、重み付け係数を定めることを特徴とする、請求
項８に記載の方法。
【請求項１０】かじ取りされる車輪の車輪かじ取り角
の目標値（δ_ｓｏｌｌ）とかじ取り角（δ）から得られ
る車輪かじ取り角との偏差を、特定の所定の程度に限定
することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】車輪かじ取り角の目標値
（δ_ｓｏｌｌ）を、かじ取りされる車輪の横滑り角（ａ
_ｖ）が限界値（ａ_ｍａｘ）を超過しないように定められ
る値（δ^＊ _ｓｏｌｌ）に限定することを特徴とする、請
求項１に記載の方法。
【請求項１２】運転者により規定される各車輪の制動
圧力（Ｐ_{ｆａｈｒｅｒ}）を、この制動圧力における車輪
の滑りが第１の滑り閾値（ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ，Ａ}）を超
過しないように定められる値に限定し、この値に制動圧力の変化の少なくとも１つの目標値（Ｄ
Ｐ）を加算し、この加算により得られる値を、車輪の滑りが第１の滑り
閾値より大きい第２の滑り閾値
（ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ，Ｂ}）を超過しないように定められ
る値に限定することによって、目標制動圧力（Ｐ_ｓｏｌｌ）を求めることを特徴とす
る、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】車両の各車軸に対して、それぞれ無関
係な第１及び第２の滑り閾値（ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ，Ａ}；
ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ，Ｂ}）を規定することを特徴とす
る、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】制動制御器において、制動圧力の変化
の少なくとも１つの目標値（ＤＰ）のほかに、制動圧力
の変化に対応して変化する滑り即ち滑り閾値適合（ｄ
_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）も求め、その際許容車輪滑り（ｇ
_{ｚｕｌ，ｉ}）を少なくとも１つの所定の滑り閾値（ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ，ｉ}）及びそれぞれの滑り閾値適合（ｄ
_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）から求め、それぞれの許容車輪滑り
（ｇ_{ｚｕｌ，ｉ}）を超過しないような値に、目標制動圧
力（Ｐ_{ｓｏｌｌ，ｉ}）を限定することを特徴とする、請
求項２に記載の方法。
【請求項１５】車両の各車軸に対して滑り閾値（ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ，ｉ}）を規定することを特徴とする、請
求項２又は１４に記載の方法。
【請求項１６】所定の各滑り閾値（ｇ
_{ｓｃｈｌｕｐｆ，ｉ}）に対して滑り閾値適合（ｄ
_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）を求めることを特徴とする、請求項
１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】制動圧力の変化の各目標値（ＤＰ）に
滑り閾値適合（ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）の値を対応させる
ことによって、滑り閾値適合（ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）を
行うことを特徴とする、請求項１４又は１６に記載の方
法。
【請求項１８】滑りと制動圧力との関係に基いて対応
を行い、制動圧力が制動圧力変化の目標値（ＤＰ）の周
りに変化される時に生じる滑りの変化に、滑り閾値適合
（ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）の値を一致させ、滑り閾値適合
（ｄ_{ｇｒｅｎｚｅ，ｉ}）の符号を制動圧力の変化の目標
値（ＤＰ_ｉ）の符号に一致させることを特徴とする請求
項１７に記載の方法。
【請求項１９】滑りと制動圧力との関係として、直線
的な正の勾配をとることを特徴とする請求項１８に記載
の方法。
【請求項２０】許容車輪滑り（ｇ_{ｚｕｌ，ｉ}）を所定
の滑り閾値（ｇ_{ｓｃｈｌｕｐｆ，ｉ}）の１００％と１５
０％との間の値をとる最大値に限定することを特徴とす
る、請求項１４〜１９の１つに記載の方法。