JP4942247B2

JP4942247B2 - 車両の走行状態を制御する方法

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Publication number: JP4942247B2
Application number: JP2000602106A
Authority: JP
Inventors: フェンネル・ヘルムート; バティスティク・イヴィカ
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 1999-02-27
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: JP2002538039A; DE10006012A1

Description

【０００１】
本発明は、車輪とタイヤに作用する力が車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出され、かつＡＢＳ，ＴＣＳ，ＥＨＢ等のような自動車制御システムのための制御量として使用され、制御量が車輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力およびまたは駆動トルクを決定およびまたは変更するために用いられる、車両の走行状態を制御するための方法に関する。
【０００２】
車両の走行状態を制御するためのこのような方法は多数知られている。この方法はタイヤに作用する力とトルクを検出するためにタイヤセンサを使用する。ヨーロッパ特許第０４４４１０９号公報では、タイヤのトレッド領域（タイヤトレッド接触領域）の変改が監視され、ＷＯ９６／１０５０５ではタイヤのサイドウォールの変形（ねじれ変形）が、回転軸線に対して異なる半径に配置された、回転する車輪上の少なくとも２つのマークを通過する間の時間を測定することによって検出される。タイヤの変形時にタイヤに作用する力によって測定要素によって発生する測定信号の間の位相位置の変化を検出するタイヤセンサと、車輪から道路に伝達されるトルクおよびまたは瞬時の摩擦係数を示す位相位置のこの変化は、ＷＯ９７／４４６７３に記載されている。このようにタイヤに作用し、タイヤセンサによって検出される力は、自動車制御システムにおいて、車輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定およびまたは変更するために使用される。
【０００３】
タイヤセンサによって検出された力およびまたはタイヤと道路の間のトルクに基づいて、車輪ブレーキ内のブレーキ圧力の決定およびまたは変更を制御するこの自動車制御システムのほかに、自動車の４つの車輪回転速数または車輪速度を検出するための慣用のセンサ装置を備えた自動車用ＡＢＳコントロールシステムおよびまたはＴＣＳコントロールシステムが知られている。ブレーキング中または加速度の際に車輪が最適なスリップ範囲を上回り、それによって車輪がロックまたは空転する危険があると、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールが自動的に作用する。
【０００４】
この公知のＡＢＳコントロールシステムまたはＴＣＳコントロールシステムの場合には、制御のために必要な情報が、個々の車輪の回転状態を検出することによって得られる。この場合、車輪回転信号の論理結合によって、車速を近似的に示す車両基準速度が決定される。この車両基準速度は車輪スリップや他の制御量を決定するための基準量としておよび車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を決定または制御するための基準量として使用可能である。公知のＡＢＳコントロールシステムまたはＴＣＳコントロールシステムの場合には、スリップ限界値、すなわち臨界点（それまで伝達可能なブレーキ力または駆動トルクが増大するだけである）までの車輪スリップの決定は、車両がこの危険なスリップ領域を超えて制動または駆動されることによって達成される。そして、車輪がロックまたは空転する傾向が検出されるように、車輪周速が車両基準速度に対して変化する。ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールの場合、任意の順序で発生する位相から圧力を保持し、圧力を上昇させ、圧力を低下させる制御サイクルは、車輪あたり複数回繰り返される。
【０００５】
スリップ限界値を検出するためには危険なスリップ領域を超えなければならないことによって、各ＡＢＳ制御サイクルまたはＴＣＳ制御サイクルにおけるブレーキ出力または駆動出力は低下する。同時に、制動距離が延びる。危険なスリップ領域を上回ることによって、タイヤのサイドフォースが低下する。車両安定性と車両の操舵可能性が低下する。
【０００６】
従って、検出または決定のためにスリップ限界値または危険なスリップ領域を上回ることなく、センサを介してスリップ限界値またはＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールのために適した車両の車輪のスリップ値を検出するかまたは決定可能である、車両の走行状態を制御するための方法が望まれる。
【０００７】
車輪から道路に伝達され、タイヤに作用する力を検出するタイヤセンサは、基本的には、制御量としてＡＢＳコントロールシステムまたはＴＣＳコントロールシステムに使用可能である。なぜなら、このタイヤセンサが発生する個所で力を直接検出するからである。しかし、μ−スリップ特性曲線において、摩擦係数（μ）がスリップに比例して増大し、それによって車輪ロック時にタイヤと道路の間の力が増大するので、タイヤセンサによって検出された力を介して、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールに適したスリップ値を一義的に決定することはできない。
【０００８】
本発明の根底をなす課題は、車両の運動の影響を最適化することができる、車両の走行状態を制御するための方法を提供することである。
【０００９】
この課題は冒頭に述べた方法において、請求項１記載の特徴によって解決される。
【００１０】
方法の特徴は、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールを開始する際に、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出された力の動作点およびまたは動作範囲が、検出された車輪スリップによって設定されることにある。車輪スリップは慣用のセンサに依存して測定およびまたは計算される、車輪回転数や車両基準速度のような量と、動特性的な車輪回転状態の評価に依存して決定される。その際、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出された制御量の動作点およびまたは動作範囲は、最初のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルの危険な車輪スリップの際、およびまたは、少なくとも１つの車輪スリップの際および速度又はその微分値の車輪反転点の際の力と同時に設定される。最大値の力の決定は、ブレーキスリップ増大またはトラクションスリップ増大あるいは負の加速度（ＡＢＳ）または正の加速度（ＴＣＳ）の開始時、すなわち最初のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルの間の危険なスリップ値の範囲において行われる。更に、最小値の力の決定は、ブレーキスリップから正の加速度が発生したときあるいは推進スリップからの負の加速度または車輪のスリップからの再加速が発生したときに行われる。個々の車輪の評価された回転状態と、危険なスリップ中の車両基準速度を、車輪力センサまたはタイヤセンサで検出された力、特に縦方向力によって調整することにより、制御量“力”の動作点およびまたは動作範囲が設定される。従って、本発明は、回転速度状態および車両指令速度を用いて車輪スリップ、すなわち危険なスリップを決定することにより、車輪力センサまたはタイヤセンサで検出された力の動作点または動作範囲が最初の制御サイクルの開始時に検出されるという認識に基づいている。それによって、タイヤと道路の間の摩擦連結作用が明確に決定され、制御量のエラーが排除される。このエラーはμスリップ曲線に基づいている。このμスリップ特性曲線の場合、摩擦係数（μ）はスリップに比例して増大し、それによって車輪ロック時または空転時にタイヤと道路の間の力が増大する。
【００１１】
本発明の方法によって、車両タイヤに作用する力の動作点およびまたは動作範囲は車輪スリップのＡＢＳコントロール範囲またはＴＣＳコントロール範囲内で設定される。そのために、車輪の回転状態が不安定な範囲内で制御過程の開始時に最初に検出され、場合によっては他の量を考慮に入れて評価される。続いて、次のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクル、車輪スリップの制御は、例えば摩擦係数変化のような外部の作用が動作点およびまたは動作範囲を移動せず、スリップ限界値を上回るかぎり、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出された力を介して、危険なスリップ値よりも低くまたは危険なスリップ値（スリップ限界値）まで調整される。
【００１２】
方法の特別に有利な実施形では、動作点およびまたは動作範囲の前述の決定が、新たに開始されるので、動作点およびまたは動作範囲は新しい特性量または状態量に合わせられる。
【００１３】
本発明の方法の特に有利な一連の実施形は従属請求項に記載されている。
【００１４】
有利な実施形では、慣用のセンサによって検出された量に基づいて、少なくとも危険な車輪スリップおよびまたはＡＢＳコントロール範囲またはＴＣＳコントロール範囲内の少なくとも１つの車輪スリップが、車輪センサまたはタイヤセンサによって、力の検出と同時に決定される。なぜなら、慣用の制御方法を使用することによって、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールに入る際に、制御量すなわち力の確実な動作点決定または動作範囲決定を簡単に設定可能であるからである。
【００１５】
他の実施形では、最初のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルにおいて、ブレーキスリップ増大またはトラクションスリップ増大時およびまたは車輪の加速時に、力が決定され、速度またはその微分値の車輪反転点のところで、すなわちブレーキスリップからの際加速の発生時あるいは車輪の推進スリップからの減速の発生時に、力が決定される。なぜなら、ブレーキスリップ増大またはトラクションスリップ増大時あるいは車輪の加速時に、力は、スリップおよびまたは減速に依存するだけでなく、例えばタイヤの小さな空気圧またはスリップ要求の高い車輪のような、いろいろな特性量による力の増大にも依存する。
【００１６】
最初のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルのブレーキスリップ増大またはトラクションスリップ増大時およびまたは加速の開始時に力が決定されることにより、その決定直後、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出された制御量を、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールに使用することができるので、センサによって検出された制御量は、安定した車輪スリップ範囲内に調整可能である。それによって、不安定な車輪スリップ範囲内で発生するタイヤのサイドフォース低下と、それに伴う車両操舵性の悪化およびブレーキ出力の低下が回避される。
【００１７】
他の実施形によれば、走行安定範囲に入るときに、ブレーキ圧力およびまたは駆動トルクの決定およびまたは変更が、次式
Ｆ＝ｋ1 ×Ｆmax
に従って制御され、ここで、Ｆmax＝危険スリップ領域の縦方向力、ｋ1 ＝比例係数、Ｆ＝タイヤと道路間の実際の縦方向力である。走行装置の振動励起を回避するために、縦方向力は段階的に設定される。第１の動作点の前述の決定が行われ、車輪スリップが制御量Ｆmax ×ｋ1 を用いて減算され、力に相当するブレーキ圧力または基本駆動トルクが調節された後で、車輪における力、スリップまたは加速度が観察される。積Ｆmax ×ｋ1 が、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力Ｆよりも大きいときに、ＡＢＳコントロールまたはＴＣＳコントロールが次式
【００１８】
【数２】

に従って早く終了し、ここでＴ0 は６０〜９０ｍｓ、特に７０〜８０ｍｓの微少時間、ＴABS/TCS は終了時間である。
【００１９】
積Ｆmax ×ｋ1 と評価を求めることによって、すなわち積Ｆmax ×ｋ1 が車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力Ｆよりも大きいときに、運転者による一定のブレーキ圧力制御または駆動トルク設定の際に、タイヤと道路の間の増大する摩擦係数を推測することができる。この場合、差ｋ1 ・Ｆmax −Ｆに間接的に比例する終了時間によって加速されて、ＡＢＳモードとＴＣＳモードを逸脱する。なぜなら、ロック傾向またはトラクションスリップ傾向の低下によって車両状態を推測することができるからである。
【００２０】
評価された積Ｆmax ×ｋ1 が車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力Ｆにほぼ一致すると、均一な摩擦係数でのブレーキングまたは加速が推測される。その際、ｋ1 ・Ｆmax の評価は、ブレーキスリップ増大またはトラクションスリップ増大時または車輪の加速時に決定される力Ｆmax の正確な決定に依存する。そして、ＡＢＳコントロール時にブレーキ出力に依存し、ＴＣＳコントロール時に駆動装置の出力と加速に依存する。
【００２１】
自己テストサイクルによって、決定された力Ｆmax とＦmin は常に更新され、必要であれば補正される。そのために、名目上の時間の後で、ブレーキ圧力の変更または上昇が、コントロールシステムに供給される圧力上昇パルスによっておよびまたはＴＣＳコントロールシステムで駆動トルクの追加によって行われる。この場合、車輪の正または負の加速度と力が検出される。測定された力と加速度の評価および変化から、例えば力Ｆが増大し、加速度が変わらない場合、すなわち加速度の増大なしに、力Ｆの増大が検出されるときに、ブレーキ力または駆動力が不充分であることが推測される。換言すると、タイヤセンサによって測定され評価された力Ｆ、特にタイヤと道路の間で検出される縦方向力は、車輪から道路に伝達可能な力に一致しない。この場合、動作点または動作範囲の新たな発見が開始される。
【００２２】
本発明の実施形では、力Ｆmax または加速度が閾値（Ｓ）との比較によって評価され、閾値を上回るときに、ブレーキ圧力を変更ま増大させることによってあるいは駆動トルクを増大させることによって不安定性ひいてはブレーキスリップまたはトラクションスリップが発生する。この不安定性は前述のように、車輪スリップによって動作点の再設定を生じる。車輪スリップによる動作点のこの再設定または再決定は、高速走行時または大きな力発生時に開始される。
【００２３】
他の実施形によれば、最大力Ｆmax または加速度が比較によって評価され、閾値（Ｓ）を下回るときに、特にＦmax のときまたはａ（加速度）＜Ｓのときに、少なくとも１つの圧力上昇パルスをコントロールシステムに供給して、通常は複数の圧力上昇パルスおよびまたは少なくとも１つの追加駆動トルクをコントロールシステムに供給して、ブレーキ圧力を変更または増大することにより、測定された力Ｆが最大力（Ｆmax ）に近づけられる。その際、考慮される車輪は少しだけスリップする。すなわち、危険なスリップ領域またはスリップ限界値を上回り、新しい動作点が生じる。この制御は、力または車両加速度が低いときに有利である。
【００２４】
方法の他の実施形では、力Ｆがほとんど一定であるかまたは増大せず、正または負の加速度または測定された力が関係Ｆ＞ｋ1 ．Ｆmax に従って増大する場合、車輪は車輪スリップのＡＢＳコントロール範囲またはＴＣＳコントロール範囲内にある。この場合、駆動トルク低下またはブレーキ圧力低下は、約Ｔp ＝２ｍｓのブレーキ圧力低下パルスによってあるいは駆動トルク追加によって、Ｆ≦ｋ2 ×Ｆmin まで制御される。ここで、ｋ2 ＞１である。
【００２５】
本発明の実施の形態が図に示してある。次に、この実施の形態について詳しく説明する。
【００２６】
ＡＢＳコントローラまたはＴＣＳコントローラ１９の電子回路の原理的な構造が図１に示してある。慣用の車輪センサによって得られる信号Ｖ１〜Ｖ４は先ず最初に、回路１１で処理され、増幅される。所定の選択判断基準を使用してこの回路１１の出力信号を比較することにより、慣用のブレーキ装置の個々の車輪ブレーキまたは制御チャンネルにおいてブレーキ圧力制御のための基準値として役立つような基準速度ＶRef が求められる。更に、信号処理によって、公知のごとく、車輪信号から、個々の車輪の減速度および加速度、これらの値の変化（いわゆる急激な変動）、車輪スリップ等が決定される。回路１１と平行して、車輪力センサまたはタイヤセンサによって得られた車輪力信号Ｆ１〜Ｆ４がフィルタ１２で処理され、論理演算ユニット１３内で所定の判断基準に従って力最大値Ｆmax と力最小値Ｆmin を決定する。その際、Ｆmax とＦmin は次のような力であると理解される。
【００２７】
ＡＢＳコントロールサイクルでは、Ｆmax は、はっきりしたブレーキスリップ増大または減速が測定される場合の力である。Ｆmin ははっきりした速度逆転または加速度反転（ブレーキスリップからの再加速）が測定される場合の力である。
【００２８】
ＴＣＳコントロールサイクルでは、Ｆmax は、はっきりしたドラクションスリップ増大または加速が測定される場合の力である。Ｆmin は、はっきりした速度反転（牽引スリップからの減速、スリップからの再加速）が測定される場合の力である。
【００２９】
Ｆmax とＦmin を決定するために、回路１１は論理演算ユニット１３に接続されている。ここで、回路１１内において最初のＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルで決定された、論理回路内で車輪力信号Ｆ１〜Ｆ４に結合される車輪スリップに関する情報の評価によって、Ｆmax とＦmin の決定が行われる。慣用の車輪センサによって決定された危険な車輪スリップおよびまたはＡＢＳコントロール範囲またはＴＣＳコントロール範囲内の車輪スリップは、測定された実際力Ｆの動作点およびまたは動作範囲を設定するために使用される。
【００３０】
論理演算ユニット１３の出力部には、即時の力成分ｋ１×Ｆmax を決定するためのユニット１４が接続されている。このユニット１４は、電気的な信号の形をした制御偏差を、回路１５に供給する。それによって、この回路１５において、決定された力とその動作点に依存して、少なくとも１つの圧力上昇パルスＦ×ｔの形をしたブレーキ圧力制御信号が、活性体（アクチベータ）１６に供給される。走行装置の励振を回避するために、回路１５では、圧力上昇のため特に迅速に連続する複数の部分上昇パルスが形成され、活性体に供給される。
【００３１】
論理演算ユニット１３の出力部には、ユニット１４のほかに、オブザーバ（観察ユニット）１７が接続されている。車輪力センサとタイヤセンサのろ波された力信号Ｆ１〜Ｆ４と、Ｆmax とＦmin の信号が、このオブザーバに供給される。オブザーバにおいては、論理回路内で結合およびまたは発生しかつ力信号と比較されるいろいろな情報を評価することによって、状況認識が行われる。比較によって得られたこの状況認識の情報は、論理回路１３、ユニット１４および回路１５に戻され、値Ｆmax ，Ｆmin ，ｋ１×Ｆmax およびＦ×ｔを決定する際に考慮される。
【００３２】
図２は、ＡＢＳ機能またはＴＣＳ機能の開始につながる基本的な方法を示している。論理的な分岐はフローチャートで菱形ブロックとして示してある。決定すべき所定の状況から出発して（スタート２０）、先ず最初に菱形ブロック２１において、ブレーキングが行われているかどうかが確かめられる。そのために、縦方向加速度along が閾値と比較される。値along が閾値along min よりも小さいと、負の縦方向加速度が存在すること、すなわち簡単化して見たときブレーキングを推測可能な減速が存在するを意味する。縦方向加速度が閾値よりも高いと、車両は加速走行またはブレーキングを排除した一定走行中にある。前の実行がブレーキングを認識すると、菱形ブロック２２において、車輪の不安定性が質問される。不安定性が存在し、ＡＢＳ機能が働いていると、図３のＡＢＳコントロール（ＡＢＳブロック２３）が開始される。
【００３３】
これに対して、菱形ブロック２１において、ブレーキングが存在しないことが確認されると、菱形ブロック２４内で、車輪の牽引不安定性が存在し、ＴＣＳ機能が働くように切換えられているかどうかが質問される。この場合、図４のＴＣＳコントロール（ＴＣＳブロック２５）が開始される。菱形ブロック２２または菱形ブロック２４において、車輪不安定性が確認されると、コントロールは不要である。システムは質問のスタート２０に戻るように切換えられ、質問が新たに繰り返される。
【００３４】
ＡＢＳコントロールの処理手順を、図５に関連して図３に基づいて説明する。この図５では、均一な摩擦係数での制御ブレーキング中の車輪速度ｖ、圧力ｐおよび力信号Ｆの間の関係が非常に簡略して示してある。時点ｔ１で、圧力上昇相にある、ここで考慮する車輪ｘは不安定になる。この時点で、この車輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力はｐである。時点ｔ１でのタイヤと道路の間の力を決定するために、先ず最初に、菱形ブロック３０において、慣用の車輪速度センサによって決定されたブレーキスリップ（このスリップの場合車輪ｘが不安定になる）の開始が、第１のＡＢＳコントロールサイクルにおいて質問される。同時に、車輪力センサまたはタイヤセンサに基づいて決定された力信号Ｆmax が時点ｔ１で決定され、記憶される（３１）。この力信号では、車輪のはっきりしたブレーキスリップ増大またはそれに対応する減速（車輪周速の低下）が確認される。そして、時点ｔ１では、考慮される車輪が不安定になる。電子コントローラは確認されたロック傾向に基づいて、ブレーキ装置の入口弁を閉鎖するので、操作圧力が更に上昇する場合にも、時点ｔ２のブレーキ圧力ｐはもはや上昇しない。車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力は、圧力保持相においてブレーキスリップが増大する際に低下する。なぜなら、タイヤと道路の間の摩擦連結作用が弱まるからである。時点ｔ３までブレーキ圧力ｐが一定であるにもかかわらずブレーキスリップが更に増大すると、圧力低下３２が開始される。そのために、電子コントローラは入口弁を閉鎖保持し、短い時間出口弁を開放する。菱形ブロック３３において、車輪ブレーキ内の圧力の低下に基づいてブレーキスリップから車輪の再加速（車輪周速の増大）が発生したかどうかが質問される。菱形ブロック３３における実行において、車輪再加速が発生しなかったことが確認されると、圧力低下３２が再び繰り返される。菱形ブロック３３において、車輪ｘの再加速が確認されると、すなわち、車輪が速度または加速度の車輪反転点の範囲内にあると、３４において、車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された、ブレーキスリップから再加速が発生する力信号Ｆmin が、時点ｔ４で決定および記憶される。ＡＢＳ制御サイクルは３５において動作モードになる。すなわち、制御回路４３に切換えられる。そして、他のブレーキ制御が車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された、制御量としての力信号によって進められる。Ｆmax とＦmin の決定が終了し、それによって第１のＡＢＳ制御サイクル内の動作点または動作範囲が決定された後で、時点ｔ５で安定することにより、ステップ３６において、関係Ｆ＝ｋ１×Ｆmax に従ってブレーキ圧力の決定およびまたは修正が行われる。ｋ１＜１は比例係数であり、この比例係数によって、力がＦmax よりも小さく設定される。それによって発生したパルスＦ×ｔが走行装置を励振しないようにするために、回路１５では、力信号が制御量、特にブレーキ圧力（または弁切換え時間等）に変換され、そして迅速に連続する複数の部分上昇パルスの形で車輪ブレーキに供給される。
【００３５】
車輪スリップが低減され、決定された力信号に対応するブレーキ圧力が生じた後で、オブザーバ１７による車輪ｘの力とブレーキスリップまたは減速の観察が開始される。
【００３６】
図６は図３と関連して、低下する摩擦係数での制御ブレーキング中の、車輪速度ｖ、圧力ｐおよび力信号Ｆの間の関係を非常に簡略化して示す。時点ｔ７まで、処理手順は図５に関連して説明した、Ｆmax とＦmin の決定の処理手順に一致し、そして車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された力信号Ｆ１〜Ｆ４によるその後のブレーキ力コントロールに一致する。その際、圧力上昇相にあるここで考慮する車輪ｘが時点ｔ７で、例えば摩擦係数の低下に基づいて新たに不安定になると、制御量の動作点およびまたは動作範囲は、図５に関連して前述したような車輪スリップによって新たに調節￥される。低下する摩擦係数に基づいて、他の制御サイクルになる。この制御サイクルでは、車輪ｘの不安定が、慣用の車輪センサの信号によって、Ｆmax Y およびＦmin Y までＦmax 2 およびＦmin 2 を決定する。その際、比例係数ｋ１max 2 が、最初のＦmax 決定とＦmin 決定に続いて行われる、関係Ｆ＝ｋ１max 2 ×Ｆmax 2 に基づくブレーキ圧力の査定およびまたは修正に導入される。この比例係数は、先行する不安定性のブレーキ圧力低下の高さと、不安定相における車輪ｘの減速を考慮する。
【００３７】
図７は、摩擦係数が大きくなるときの、同じ時間に対する、アンチロックコントロール中の１個の車輪の速度の変化、車輪のブレーキ圧力およびタイヤと道路間の力の変化を示している。
【００３８】
時点ｔ８までは、処理手順は図５に関連して説明した、Ｆmax とＦmin の決定の処理手順に一致し、そして車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された力信号によるその後のブレーキ力コントロールに一致する。摩擦係数の増大と運転者によって設定された一定の圧力のために、菱形ブロック３７で質問された関係Ｆ＜ｋ１×Ｆmax （この関係では、車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された、タイヤと道路の間の縦方向力Ｆが、力信号ｋ１×Ｆmax によって生じた、時点ｔ９でのブレーキ圧力よりも小さい）が生じると、ＡＢＳコントロールサイクルは次の式
【００３９】
【数３】

に従って早く終了する。この場合、ｋ１は比例定数、Ｔ0 は６０〜９０ｍｓの微少時間、特に７０〜８０ｍｓ、ＴABS/TCS は差ｋ×Ｆmax に間接的に比例する終了時間である。
【００４０】
図３の処理手順は新たに繰り返される。この場合、制御量の動作点およびまたは動作範囲（図７のＦmax 2 ，Ｆmin 2 ）は、車輪ｘの不安定性が新たに発生する際に大きな摩擦値の比を考慮して、決定された車輪によって新たに設定される。
【００４１】
菱形ブロック３７において、車輪力センサとタイヤセンサによって決定された力信号Ｆがｋ１×Ｆmax よりも小さくないことが確認されると、菱形ブロック３８において、関係Ｆ≒ｋ１×Ｆmax が質問される。センサによって測定された実際力Ｆが積ｋ１×Ｆmax にほぼ一致すると、時点ｔ６（図５）で、１００〜２００ｍｓの時間ウインドウ内で、特に決定または所定の安定性判断基準に従って直ちに、ステップ３９．１において圧力上昇パルスが車輪ブレーキに供給される。圧力上昇パルスの大きさは、時点ｔ６で、ブレーキ圧力ｐｉを有する残存するかまたは実際の制御偏差Ｆmax −Ｆmax ×ｋ１から導き出されるかまたは表から取り出された特性曲線の一定の係数によって求められる。車輪力センサまたはタイヤセンサによって実際の力Ｆの増大が測定されると、慣用の車輪速度センサが車輪の減速の増大を検出することがなく、車輪ブレーキに加えられるブレーキ圧力は最大ブレーキ圧力よりも低い。最大ブレーキ力よりも小さなブレーキ力が推測される。この最大ブレーキ力では、瞬時の摩擦係数に一致する摩擦連結力が完全に利用される。制御量“力Ｆ”の動作点または動作範囲は車輪スリップによって新たに設定される。そのために、ステップ３９．２では、力Ｆmax とＦmin の補正によって、動作点の更新が行われる。実施の形態では、菱形ブロック３７以降のコントロールが新たに行われる。菱形ブロック３８内での第１の圧力上昇パルスの後でまだＦ≒ｋ１×Ｆmax が確認されると、ステップ３９．１において他の圧力上昇パルスが与えられる。ステップ３９．１で他の１つまたは複数の圧力上昇パルスが車輪ブレーキに供給された後で、実際の力の次の決定が開始される。好ましくは高い車両減速またはタイヤと道路間の大きな摩擦連結力の際に小さな圧力上昇パルスによって力最大値に近づけることにより、実際の力Ｆは徐々に高められる。この力の上昇は、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された実際の力Ｆが設定された力ｋ１×Ｆmax にもはや一致しなくなることが菱形ブロック３８で確認されるまで行われる。そして更に、菱形ブロック４０において、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力ＦがＦ＞ｋ１×Ｆmax であるかどうかあるいは車輪ｘの減速度が増大しているかどうかが質問される。実際力Ｆの増大は検出することができない。菱形ブロック４０における確認から出発して、Ｆ＞ｋ１×Ｆmax である場合、摩擦連結作用の完全な利用が推測される。考察される車輪ｘはμ−スリップ−曲線の最大値にある。そして、ステップ４１において、万一のために、少なくとも１つの短い圧力低下パルスが約ｔｐ≒２ｍｓの時間にわたって車輪ブレーキに供給される。この供給はＦ≦ｋ2 ×Ｆmin になるまで行われる。ここで、ｋ2 ＞１である。続いて、図３の処理手順が新たに行われる。
【００４２】
他の実施の形態では、好ましくは摩擦連結作用が弱く、車両減速度が小さいときに、ステップ３９．１において、大幅な圧力上昇、すなわちタイヤと道路の間の摩擦連結作用によって生じる車輪ブレーキ内の圧力上昇が行われる。この圧力上昇はステップ３９．２において、当該の車輪が不安定となり、図３の処理手順が新たに行われることによって、Ｆmax とＦmin の補正をもたらすことになる。
【００４３】
ＴＣＳコントロールの処理手順を図４に基づいて説明する。或る時点で、ここで考察する駆動される車輪ｘが不安定になる。この時点で、車輪に駆動トルクが加えられる。この駆動トルクは車輪ｘを空転させようとする。この時点でタイヤと道路の間の力を決定するために、先ず最初に、菱形ブロック５０において、慣用の車輪回転速度センサによって測定された、車輪ｘが不安定になる駆動スリップの開始が、第１のＴＣＳコントロールサイクルで質問される。同時に、車輪力センサまたはタイヤセンサに基づいて検出された力信号Ｆmax が決定され、記憶される。この力信号では、車輪のはっきりした駆動スリップ増大または対応する加速度（車輪周速の増大）が確認される。電子コントローラは、確認された車輪ｘの空転傾向に基づいて駆動トルクを低減する。そのために、電子コントローラは例えば公知のブレーキ装置の遮断弁を閉鎖するので、入口弁が開放し、出口弁が閉じているときに、補助圧力源から車輪ブレーキにブレーキ圧力媒体を供給することができる。電子コントローラは更に、エンジントルクを低下させることができる。車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された力は、トラクションスリップの低下時に駆動トルクの低下の開始に基づいて増大する。なぜなら、タイヤと道路の間の摩擦連結作用が増大するからである。菱形ブロック５３において、駆動トルクの低下あるいは駆動トルク低下に基づくトラクションスリップからの車輪の減速度が発生したかどうかが質問される。菱形ブロック５３の実行において、駆動トルク低下およびまたは車輪の減速度またはトラクションスリップの低下が発生しなかったことが確認されると、圧力上昇およびまたは駆動トルク低下５２が新たに実行される。菱形ブロック５３においてトラクションスリップ低下およびまたは車輪ｘの減速が確認されると、すなわち車輪ｘが速度または加速度の車輪反転点の範囲にあると（推進スリップからの減速）、５４において、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出された力信号Ｆmin がこの時点で決定され、記憶される。この力信号において、トラクションスリップからの減速またはスリップからの再加速が発生する。ＴＣＳコントロールサイクルが作動開始する。すなわち、制御回路７０に切換えられ、他のトラクションコントロールが車輪力センサまたはタイヤセンサで検出された、制御量としての力信号によって進められる。Ｆmax とＦmin の決定が終了した後で、それによって動作点または動作範囲が第１のＴＣＳ制御サイクルで決定された後で、安定性が達成されていると、駆動トルクの決定およびまたは修正が、ステップ５６において関係Ｆ＝ｋ１×Ｆmax に従って設定される。ｋ１＜１は、力をＦmax よりも小さくなるように設定する比例係数である。それによって発生したパルスＦ×ｔが車両の振動を励起しないようにするために、回路１５では、力信号が制御量、特にブレーキ圧力およびまたはエンジントルク等に変換され、段階的に設定される。
【００４４】
車輪スリップが低減され、決定された力信号に対応するブレーキ圧力が生じた後で、オブザーバ１７による、車輪ｘの力とトラクションスリップまたは加速度の観察が開始される。
【００４５】
その際、或る時点で、ここで考察する車輪ｘが例えば低下する摩擦係数に基づいて新たに不安定になると、制御量の動作点または操舵範囲が、図４に関連して説明したように、車輪スリップによって新たに設定される。
【００４６】
摩擦値の増大およびまたは運転者の駆動トルク設定の低下のために、菱形ブロック５７で質問された関係Ｆ＜ｋ１×Ｆmax が生じ（この関係では、車輪力センサまたはタイヤセンサによって決定された、タイヤと道路の間の縦方向力Ｆが、力信号ｋ１×Ｆmax によって生じた駆動トルク設定よりも小さい）、駆動トルクの設定の低下が菱形ブロック５８において運転者によって確認されると、ＴＣＳコントロールサイクルがステップ６０において次の式
【００４７】
【数４】

に従って、差ｋ１×Ｆmax −Ｆに間接的に比例する終了時間によって早く終了する。この場合、ｋ１は比例定数、Ｔ0 は６０〜９０ｍｓの微少時間、特に７０〜８０ｍｓ、ＴABS/TCS は終了時間である。これに対して、菱形ブロック５８において運転者によって駆動トルク低下が確認されないと、菱形ブロック５９において、摩擦係数が増大しているかどうかが質問される。摩擦係数が追加駆動トルクの力の観察によって、車輪の加速状態の観察に比例して増大することが確認されると、ＴＣＳコントロールサイクルがステップ６０において同様に次の式
【００４８】
【数５】

に従って、差ｋ１×Ｆmax −Ｆに間接的に比例する終了時間によって早く終了する。この場合、ｋ１は比例定数、Ｔ0 は６０〜９０ｍｓの微少時間、特に７０〜８０ｍｓ、ＴABS/TCS は終了時間である。しかし、菱形ブロック５９において、摩擦係数が増大していないことが確認されると、ステップ６１において、摩擦係数の低下が推測され、前述のように、トラクションスリップによって、ＴＣＳ動作点またはＴＣＳ動作範囲が新たに見つけられる。
【００４９】
図４の処理手順は新たに繰り返される。この場合、制御量の動作点およびまたは動作範囲（Ｆmax ，Ｆmin ）は、車輪ｘの不安定性が新たに発生する際に小さな摩擦値の比を考慮して、新たに設定される。
【００５０】
菱形ブロック５７において、車輪力センサとタイヤセンサによって決定された力信号Ｆがｋ１×Ｆmax よりも小さくないことが確認されると、菱形ブロック６２において、関係Ｆ≒ｋ１×Ｆmax が質問される。センサによって測定された実際力Ｆが積ｋ１×Ｆmax にほぼ一致すると、１００ｍｓの時間範囲内で、特に決定に従ってまたは所定の安定性判断基準に従って直ちに、ステップ６３．１において追加駆動トルクの供給によって力の検査が行われる。追加駆動トルクの大きさは、一定の係数によって、表または特性曲線から求められる。車輪力センサまたはタイヤセンサによって実際の力Ｆの増大が測定されると、慣用の車輪速度センサが車輪の加速の増大を検出することがなく、小さすぎる駆動力が推測される。この駆動力は最大牽引力よりも小さい。この最大牽引力では、瞬時の摩擦係数に一致する摩擦連結力が完全に利用される。制御量“力Ｆ”の動作点または動作範囲は車輪スリップによって新たに設定される。そのために、ステップ６３．２では、力Ｆmax とＦmin の補正によって、動作点の更新が行われる。実施の形態では、菱形ブロック５７以降のコントロールが新たに行われる。菱形ブロック６２内での第１の駆動トルク追加の後でまだＦ≒ｋ１×Ｆmax が確認されると、ステップ６３．１において他の駆動トルク追加が行われる。ステップ６３．１で他の１つまたは複数の駆動トルク追加が行われた後で、実際の力の次の決定が開始される。好ましくは高い車両加速またはタイヤと道路間の大きな摩擦連結力Ｆmax の際に駆動トルク追加によって力最大値に近づけることにより、実際の力Ｆは徐々に高められる。この力の上昇は、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された実際の力Ｆが設定された力ｋ１×Ｆmax にもはや一致しなくなることが菱形ブロック６２で確認されるまで行われる。そして更に、菱形ブロック６４において、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力ＦがＦ＞ｋ１×Ｆmax であるかどうかあるいは車輪ｘの減速度が増大しているかどうかが質問される。実際力Ｆの増大は検出することができない。菱形ブロック６４における確認から出発して、Ｆ＞ｋ１×Ｆmax である場合、摩擦連結作用の完全な利用が推測される。考察される車輪ｘはμ−スリップ−曲線の最大値にある。そして、ステップ６５において、万一のために、少なくとも１つの小さい駆動トルク低下が約ｔｐ≒２ｍｓの時間にわたって制御される。この制御はＦ≦ｋ2 ×Ｆmin になるまで行われる。ここで、ｋ2 ＞１である。続いて、図４の処理手順が新たに行われる。
【００５１】
他の実施の形態では、好ましくは摩擦連結作用Ｆmax が弱く、車両加速度が小さいときに、ステップ６３．１において、大幅な駆動トルク追加、すなわちタイヤと道路の間の摩擦連結作用によって生じる駆動トルク追加が行われる。この駆動力追加はステップ６３．２において、当該の車輪が不安定となり、図４の処理手順が新たに行われることによって、Ｆmax とＦmin の補正をもたらすことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＢＳ機能／ＴＣＳ機能への力センサ装置の統合を概略的に示す図である。
【図２】ＡＢＳ機能またはＴＣＳ機能の初期設定を概略的に示す図である。
【図３】ＡＢＳ機能のフローチャートである。
【図４】ＴＣＳ機能のフローチャートである。
【図５】均質な道路における同じ時間に対する、アンチロックコントロール中の車輪の速度変化、車輪内のブレーキ圧力およびタイヤと道路の間の力の変化を示す図である。
【図６】摩擦係数が低下する場合の同じ時間に対する、アンチロックコントロール中の車輪の速度変化、車輪内のブレーキ圧力およびタイヤと道路の間の力の変化を示す図である。
【図７】摩擦係数が増大する場合の同じ時間に対する、アンチロックコントロール中の車輪の速度変化、車輪内のブレーキ圧力およびタイヤと道路の間の力の変化を示す図である。

Claims

車輪とタイヤに作用する力（Ｆ）が、車輪力センサまたはタイヤセンサによって検出され、かつ、ＡＢＳ又はＴＣＳの自動車制御システムの制御量として使用され、
この制御量が、車輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力およびまたは駆動トルクを決定およびまたは変更するために用いられる車両の走行状態を制御する方法において、
前記ＡＢＳ又はＴＣＳの自動車制御システムの制御量の動作点およびまたは動作範囲が、車輪速度センサによって検出された車輪速度及び車両速度に基づいて決定される車輪スリップ状態によって調節され、
最初のＡＢＳコントロールサイクルで、車輪のブレーキスリップの増大又は減速が開始された場合に、力Ｆｍａｘが決定され、又は、
最初のＴＣＳコントロールサイクルで、車輪のトラクションスリップ増大時又は加速の開始時に力Ｆｍａｘが決定され、
かつ、
最初のＡＢＳコントロールサイクルで、車輪のブレーキスリップからの正の加速度発生時に、力Ｆｍｉｎが決定され、又は、
最初のＴＣＳコントロールサイクルで、車輪の推進スリップからの負の加速度の発生時に、力Ｆｍｉｎが決定され
前記車輪とタイヤに作用する力と、前記力Ｆｍａｘ及び力Ｆｍｉｎとを用いて、ＡＢＳ制御又はＴＣＳ制御を終了させることを特徴とする方法。
前記自動車制御システムの制御量の動作点およびまたは動作範囲が、車輪スリップによる車輪の不安定を判断する毎に新たに決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
ＡＢＳコントロールサイクルで、車輪のブレーキスリップの増大又は減速が開始されない場合に、又は、
ＴＣＳコントロールサイクルで、車輪のトラクションスリップ増大又は加速がされない場合に、
ブレーキ圧力およびまたは駆動トルクの決定およびまたは変更が、次式
Ｆ＝ｋ１×Ｆｍａｘ
に従って制御され、ここで、ｋ１＝比例係数、Ｆ＝タイヤと道路間の実際の縦方向力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
Ｆ＝ｋ１×Ｆｍａｘ（Ｆ＝タイヤと道路間の実際の縦方向力、ｋ１＝比例係数、Ｆｍａｘ＝最大力）が検知されるまで、駆動トルクを段階的に高めた後に、
車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力（Ｆ）が、積ｋ１×Ｆｍａｘがよりも小さい場合に、ＡＢＳコントロールサイクルまたはＴＣＳコントロールサイクルが次式

に従って早く終了し、ここでＴ０は微少時間、ＴＡＢＳ／ＴＣＳは終了時間であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の方法。
微少時間が６０〜９０ｍｓであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
Ｆ＝ｋ１×Ｆｍａｘ（Ｆ＝タイヤと道路間の実際の縦方向力、ｋ１＝比例係数、Ｆｍａｘ＝最大力）が検知されるまで、駆動トルクを段階的に高め、
積ｋ１×Ｆｍａｘが、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力（Ｆ）にほぼ一致するときに、圧力上昇パルスによるブレーキ圧力の変更およびまたはコントロールシステムへの駆動トルク追加が、微少時間の期間行われ、前記力Ｆｍａｘ及び力Ｆｍｉｎが新たに決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
前記微少時間が１００〜２００ｍｓであることを特徴とする請求項６記載の方法。
ＡＢＳブレーキングまたはＴＣＳ推進の間であって、
Ｆ＝ｋ１×Ｆｍａｘ（Ｆ＝タイヤと道路間の実際の縦方向力、ｋ１＝比例係数、Ｆｍａｘ＝最大力）が生じるまで、駆動トルクを段階的に高め、
積ｋ１×Ｆｍａｘが、車輪力センサまたはタイヤセンサによって測定された力（Ｆ）よりも小さいときに、ブレーキ圧力およびまたは駆動トルクの上昇およびまたは変更によって力の変化がコントロールシステムに導入され、かつ、
力（Ｆ）が、ｋ２×Ｆｍｉｎ（ｋ２＞１）以下になるまで行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。