JPH05193392A - 走行車の走行挙動の不安定を阻止する方法 - Google Patents
走行車の走行挙動の不安定を阻止する方法Info
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- JPH05193392A JPH05193392A JP4206218A JP20621892A JPH05193392A JP H05193392 A JPH05193392 A JP H05193392A JP 4206218 A JP4206218 A JP 4206218A JP 20621892 A JP20621892 A JP 20621892A JP H05193392 A JPH05193392 A JP H05193392A
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Abstract
早く阻止する方法を提供する。 【構成】 測定された大きさ(走行車速度、舵取りハン
ドル角)から計算機において走行車の片揺れ角速度の目
標値(μsoll)を形成し、計算機にそれから走行車の片
揺れ角速度の実際値(μist )が形成される少なくとも
1つのセンサ信号を導き、計算機において片揺れ角速度
の目標値(μsoll)と実際値(μist )との差を、片揺
れ角速度の目標値(μsoll)から実際値(μist )を引
くことにより形成し、その差から走行車の検出すべき走
行状態ないし片揺れ挙動を決定し、その差の時間的微分
係数を形成し、走行車が過少制御の走行挙動あるいは過
大制御の走行挙動にある否かを検出し、検出済みの走行
状態から走行車の駆動車軸の車輪について変更した横荷
重力が必要とされることが推論されたとき、滑り敷居値
の目標値(σsoll)を0の方向に変更する。
Description
行車速度、舵取りハンドル角)から計算機において走行
車の片揺れ角速度の目標値(μsoll)を形成し、計算機
にそれから走行車の片揺れ角速度の実際値(μist )が
形成される少なくとも1つのセンサ信号を導き、計算機
において片揺れ角速度の目標値(μsoll)と実際値(μ
ist )との差を、片揺れ角速度の目標値(μsoll)から
実際値(μist )を引くことにより形成し、その差から
計算機において走行車の検出済みの走行状態ないし片揺
れ挙動を表す少なくとも1つの出力信号を発生するよう
な走行車の走行挙動の不安定を阻止する方法に関する。
第3625392A1号公報で公知である。この場合、
走行車の走行状態ないし片揺れ挙動を検出するために、
走行車の片揺れ角速度(μist )が例えばファイバジャ
イロによって測定される。片揺れ角速度の実際値(μis
t )が走行車のラジアル加速度を測定する少なくとも1
つの加速度センサを利用して推論されることによって、
片揺れ角速度の実際値(μist )を決定することもでき
る。更に走行車の縦方向における測定済みの速度および
測定済みの舵取り角から片揺れ角速度(μist )は推論
される。その場合片揺れ角速度の実際値(μist )がそ
の目標値(μsoll)からずれているとき、即ち走行車の
実際挙動が走行車の目標挙動に対してずれているとき、
危険な走行状態が推論される。この走行車の実際挙動と
目標挙動との検出された偏差は、舵取り操作を自動的に
行うことによりおよび又は走行車の各車輪を偏差が最小
になるように制動するか加速することにより、その偏差
を最小にするために利用される。
7A1号公報において、走行車の舵取り挙動を意図した
制動作用によって制御するために、走行車の所望の片揺
れ角速度と実際値とをバランスすることが知られてい
る。その場合、カーブ内側あるいはカーブ外側の車輪の
制動力を制御することが考慮されている。
1号公報において、車輪が安定限界から遠ざけられるよ
うに働く横加速度を推論するために、走行車の車輪にお
いて一時的に制動圧を衝撃的に変化(増大あるいは減
少)することが知られている。安定限界からの距離に関
係して滑り敷居値が変化する。その場合安定限界からの
距離は、横加速度が摩擦係数・滑り・曲線の勾配を特色
づけるので、この横加速度から求められる。この勾配は
安定限界からの距離が小さくなるにつれて緩やかになる
ので、この勾配から安定限界からの距離を推論できる。
デルが別の文献で知られている(ドイツ文献:Zomotor,
Adam 著、「 Fahrwerktechnik: Fahrverhalten 」、編
集者: Jornsen Reimpell (住所: Wurzburg : Vogel )
1987年、第1版、ISBN 3-8023-0774-7 特に第99
〜127頁参照)。この場合、例えば走行車の縦方向に
おける測定された速度の値および舵取りハンドル角ない
しそれに対応した車輪の舵取り角から所定の条件のもと
で生ずる走行車の片揺れ角速度(μist )が求められ、
この片揺れ角速度(μist )は前記モデルを基礎として
片揺れ角速度の目標値(μsoll)として利用される。
車の不安定性をその発生前にできるだけ早く阻止するよ
うな走行車の不安定性を阻止する方法を提供することに
ある。
は、冒頭に述べた形式の走行車の不安定性を阻止する方
法において、計算機において片揺れ角速度の目標値(μ
soll)と実際値(μist )との差の時間的微分係数を形
成し、計算機においてその差の時間的微分係数に関係し
て走行車が過少制御の走行挙動あるいは過大制御の走行
挙動のいずれにあるかの情報を含む出力信号を発生し、
計算装置においてその出力信号を評価することにより滑
り敷居値(σsoll)を値0の方向に変更し、即ち、出力
信号の評価により走行車の駆動車軸の車輪について変更
した横荷重力が必要とされることが推論されたとき、駆
動滑りの場合には減少し牽引トルクが生じている場合に
は増大し、後輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの場合に
は過大制御並びに過少制御の際、牽引トルクが生じてい
る場合には過大制御の際に変更した横荷重力の必要性を
推論し、前輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの場合には
過大制御並びに過少制御の際、牽引トルクが生じている
場合には過少制御の際に変更した横荷重力の必要性を推
論することによって達成される。
片揺れ挙動の早期検出によって既に非常に早い時期に不
安定な走行状態が認識できることにある。従って既に非
常に早い時期に滑り敷居値を整合することによって不安
定な走行状態の発生を阻止することができる。
ドル角ないし車輪の舵取り角は適当なセンサによって検
出される。それらの検出信号は計算機に導かれ、この計
算機において信号の大きさから例えばいわゆる線形シン
グルトラックモデルに応じて、運転手が希望する走行車
の片揺れ角速度(μsoll)が片揺れ角速度の目標値(μ
soll)として求められる。そして計算機において、片揺
れ角速度の実際値(μist )が求められた目標値(μso
ll)と比較されることにより、走行状態ないし片揺れ挙
動の検出が行われる。その場合、片揺れ角速度の実際値
(μist )と目標値(μsoll)との差の大きさが考慮さ
れるだけでなく、その差の符号並びに時間的微分係数が
考慮される。特に時間的微分係数を考慮することによっ
て、危険な走行状態の発生を早期に認識することができ
るので、滑り敷居値を対応して変化することによって、
危険な走行状態の発生は予め阻止される。
挙動に関係して、駆動滑り調整装置において滑り敷居値
が変更される。その場合走行車の片揺れ挙動に基づいて
駆動輪における大きな横荷重力の必要性が存在すること
が推論されたとき、滑り敷居値が対応して減少される。
ら瞬間的な走行車速度に対応した車輪回転数を引くこと
によって計算される。この場合、滑りは回転数の物理的
単位で与えられる。そのようにして求められた差は、測
定された車輪回転数に関係するか、あるいは瞬間的な走
行車速度に対応した車輪回転数に関係する。この場合、
滑りは例えば%で与えられる相対的大きさとして生ず
る。
って片揺れ角速度の目標値(μsoll)を決定する代わり
に、この目標値を一旦測定された特性線図から決定する
こともできる。
詳細に説明する。
ンサ2の信号が計算機1に導かれる。このセンサ2は例
えば公知のアンチロック装置(ABS装置)に利用され
ているような回転数検出器である。このセンサ2は種々
の車輪の回転数を検出して信号を平均化する複数の回転
数検出器にすることもできる。計算機1にはセンサ3に
よって舵取りハンドル角を表す信号が導かれる。このセ
ンサ3は従って舵取りハンドル角を直接検出する。この
センサ3は、走行車10の車輪の1つの舵取り角あるい
は走行車10の複数の車輪の舵取り角の平均値を検出す
るセンサでもよい。更に計算機1には少なくとももう1
つのセンサ4の信号が導かれ、この信号によって計算機
1内において片揺れ角速度の実際値μist が形成され
る。そのセンサ4は例えば片揺れ角速度μist を直接測
定する。
1の一部6において例えば線形シングルトラックモデル
によって片揺れ角速度の目標値μsollが求められる。こ
の片揺れ角速度の目標値μsollは片揺れ角速度の実際値
μist と比較されて、両者の差が形成される。計算機1
の一部5において片揺れ角速度の目標値μsollと実際値
μist との差の時間的微分係数8を利用して、走行車1
0の走行状態あるいは片揺れ挙動が検出され、検出済み
の走行状態を表す出力信号7が発生される。
片揺れ角速度の実際値μist と目標値μsollとの差を過
少制御の走行挙動にあるか過大制御の走行挙動にあるか
を推論するように評価することによって、走行状態の検
出も行われる。このために片揺れ角速度の目標値μsoll
からその実際値μist を引くことにより、差が形成され
る。この差は計算機1において片揺れ角速度の実際値μ
ist の符号と積算され(301)、これにより答えMU
LTが生ずる。この答えMULTによって過少制御の走
行挙動にあるか過大制御の走行挙動にあるかが推論され
る(302)。大きさMULTが正であるとき、片揺れ
角速度の目標値μsollの値は片揺れ角速度の実際値μis
t の値よりも大きく、その場合目標値μsollおよび実際
値μistの符号は同じである。この場合走行車10は前
車軸に押しやる。この片揺れ挙動は過少制御と呼ぶ。大
きさMULTが負であるとき、片揺れ角速度の実際値μ
ist はその目標値μsollよりも大きいか、片揺れ角速度
の実際値μist と目標値μsollは異なった符号を有して
いる。走行車10が運転手が予期するよりも大きな片揺
れ角速度μist を有しているこの挙動は過大制御と呼
ぶ。その場合出力信号7は例えば、この出力信号7の発
生において時間的微分係数8に加えて大きさMULTを
考慮することにより形成され、例えば補助的な出力信号
7は大きさMULTに関係してしか発生されない。
数8が片揺れ角速度の実際値μistの符号および大きさ
MULTの符号と積算されることによって、大きさDI
FFが決定される。この大きさDIFFは過少制御の場
合並びに過大制御の場合において、不安定性が増加する
とき即ち過大制御ないし過少制御への傾向が増大すると
きに正の値を有する。同様にこの大きさDIFFは、過
少制御ないし過大制御への傾向が弱まるとき、負の値を
有する。従ってこの大きさDIFFを質問することによ
って不安定性の増大ないし減少を認識することができ
る。
りσとの関係を示している。また横荷重力Fsと滑りσ
との関係が示されている。点σmax は車輪の縦方向にお
いて最大の力が伝達される点を表している。この点σma
x において横荷重力Fsは既に非常にかなり低下してい
る。この理由から公知のシステムの場合、滑りσの敷居
値は妥協点として固定値σkに決められており、この値
σkにおいて力Fuは点σmax における力よりも小さい
が、この点σkにおいて横荷重力Fsは点σmax におけ
るよりも大きい。本発明に基づいて滑り敷居値の目標値
σsollは、以下に述べるように滑り敷居値σmax から出
発して検出された走行状態に関係して変更される。
片揺れ挙動を表す計算機1の出力信号7(図1参照)が
導かれる計算装置501を示している。この出力信号7
に関係して計算装置501において滑り敷居値σsollの
変更が行われる。その場合計算機1の出力信号7によっ
て表される検出済み走行状態を参照して、走行車10の
駆動車軸の車輪について大きな横荷重が必要されること
が推論されたとき、滑り敷居値σsollは値0の方向に移
される。走行車10の片揺れ挙動に関係して滑り敷居値
σsollをできるだけ最適に整合するために、滑り敷居値
σsollを整合する際、走行車10の片揺れ挙動の時間的
変化が有利に考慮される。これはその時間的変化から不
安定性が増加しているか減少しているかを推論できるか
らである。不安定性が増加している場合、滑り敷居値σ
sollは大きさがより強く変化する。
1に図2および図3において求められた大きさMUL
T、DIFFが導かれることによって、滑り敷居値σso
llの変更が行われる。駆動滑りが存在する場合に処理ユ
ニット601において次式で滑り敷居値σsollが求めら
れ出力される。 σsoll=σmax −KPV・KPB・abs(MULT) −KDV・KDB
・DIFF この式を利用する場合、片揺れ角速度の実際値μist が
その目標値usollからずれているときその偏差の符号に
無関係に不安定性の増加ないし減少を考慮に入れて、滑
り敷居値σsollの減少が行われる。その場合滑り敷居値
σsollに対して下限値として滑り敷居値0が有利に与え
られる。片揺れ角速度の実際値μist の目標値μsollか
らの偏差に関係して、図9を参照して後述するように、
滑り敷居値は0以下にもでき、即ち駆動車軸における牽
引トルクが許される。その場合滑り敷居値σmax は有利
に摩擦係数βと共に変化する。例えば摩擦係数β=1に
対する滑り敷居値σmax は6%であり、摩擦係数β=
0.3に対する滑り敷居値σmax は3%である。従って
摩擦係数βが小さい場合、円周力Fuの最大値が低い値
σに移されるということが考慮される。
係数KPVおよびKDVは一定ではなく走行速度vの増加に
つれて増大することが分かる。横加速度レベルは走行速
度vが増加するにつれて片揺れ角速度μist が一定して
いる場合に増加する。従って所定の片揺れ角速度μist
は走行速度vが小さい場合に全く危険でないが、この片
揺れ角速度μist は走行速度vが大きい場合は危険であ
る。これは連続したカーブ走行の際に横加速度が走行速
度vに比例して増加するからである。走行速度vが増加
するにつれて片揺れ角速度の目標値μsollと実際値μis
t との偏差が不安定性を増大する働きをする。図7に示
されているようにその増加は線形で行われる。係数KPV
の大きさは走行速度v=0の場合には0.1%/(1O
/s)であり、走行速度v=100km/hの場合には
1%/(1O /s)である。係数KDVの大きさは走行速
度v=0の場合には0.01%/(1O /s2 )であ
り、走行速度v=100km/hの場合には1%/(1
O /s2 )である。走行速度vをこのように考慮するこ
とによって、走行速度vが増加する際に滑り敷居値σso
llはますます減少される。これによって、走行速度vが
増加する際に不安定な走行状態が助長されることが考慮
される。
係数KPBおよびKDBも摩擦係数βと共に変化することが
分かる。この変化は、摩擦係数βの増加に伴って係数K
PBおよびKDBが低下し、係数KPBおよびKDBは小さな摩
擦係数βの範囲においては大きな摩擦係数βの範囲にお
けるよりも大きく低下するように行われる。係数KPBの
大きさは摩擦係数β=1の場合には1であり、摩擦係数
β=0.3の場合には2である。係数KDBの大きさは摩
擦係数β=1の場合には1であり、摩擦係数β=0.3
の場合には2である。摩擦係数βをこのように考慮する
ことによって、摩擦係数βが増加する場合に滑り敷居値
σsollは弱く増大される。これによって、摩擦係数βが
低下する際に不安定状態が助長されることが考慮され
る。
おいて大きさMULTをそれが0より小さい(過大制御
の走行挙動)かあるいは0より大きい(過少制御の走行
挙動)かを検査することによって、過大制御ないし過少
制御の走行状態が検出される。過大制御の走行挙動は、
後輪における横荷重力が前輪における横荷重力に関して
小さ過ぎることを意味している。後輪駆動式走行車にお
いて駆動滑りが存在する場合に後輪における横荷重力の
増大を可能にするために、この場合(MULT<0)に
ステップ902において滑り敷居値σsollの下限値σso
ll,minとして値0が先に与えられる。また過少制御の走
行挙動は、後輪における横荷重力が前輪における横荷重
力に関して大き過ぎることを意味している。後輪駆動式
走行車において駆動滑りが存在する場合に後輪における
横荷重力の低減を可能にするために、この場合(MUL
T>0)にステップ903において滑り敷居値σsollの
下限値σsoll,minとして値−εが先に与えられる。その
εは0より大きいので、−εは0より小さい。滑りを%
で計算する場合、滑り敷居値σsollのこの下限値σsol
l,minは約−3%の大きさをしている。図9は後輪駆動
式走行車に対する滑り敷居値σsollの下限値soll,minの
決定方式を示している。前輪駆動式走行車の場合、滑り
敷居値σsollの下限値soll,minを全く逆に変更する必要
があり、これはステップ901において大きさMULT
が0より大きいか否かを検査することによって行われ
る。このブロックのはい/いいえの出力端は同じままで
ある。
ン・牽引トルク調整の際も、滑り敷居値σsollの上限値
σsoll,maxが決定されることによって、滑り敷居値σso
llの変更が行われる。図10は後輪駆動式走行車の場合
に限られている。前輪駆動式走行車の場合大きさMUL
Tが0より小さいか否かを検査するように変更するだけ
でよく、この場合ブロック1001のはい/いいえの出
力端は同じままである。後輪駆動式走行車の場合、過少
制御(MULT>0、ブロック1001に相応)の際に
大きな負の制動滑りが許され、即ち過少制御の際にエン
ジン・牽引トルク調整の場合に滑り敷居値σsollの変更
は行われない。過大制御(MULT<0、ブロック10
01に相応)の際に滑り敷居値σsollの上限値σsoll,m
axは値0に決定されねばならない(ブロック1002に
相応)。また前輪駆動式走行車において過大制御の際、
滑り敷居値σsollの上限値σsoll,maxとして大きな負の
制動滑りが許され、即ち過大制御の際にエンジン・牽引
トルク調整の場合に滑り敷居値σsollの変更は行われな
い。過少制御において上限値σsoll,maxは値0に決定さ
れる。エンジン・牽引トルク調整の場合に、滑り敷居値
σsollの変更を決定するための上述の式は次式に変更さ
れる。 σsoll=σmax +KPV・KPB・abs(MULT) +KDV・KDB
・DIFF これは、滑り敷居値σsollの上限値σsoll,maxが値0に
決定されている上記の状態において滑り敷居値が片揺れ
角速度の実際値μist と目標値μsollとの偏差に相応し
て大きな滑りの方向に即ち0の方向に変更されることを
意味する。
し片揺れ挙動の早期検出によって既に非常に早い時期に
不安定な走行状態が認識できるので、非常に早い時期に
滑り敷居値を整合することによって不安定な走行状態の
発生を確実に阻止することができる。
ブロック図。
ブロック図。
sと滑り敷居値との関係を示した線図。
ック図。
ブロック図。
図。
図。
変更を制限するブロック図。
llの変更を制限するブロック図。
Claims (7)
- 【請求項1】 測定された大きさ(走行車速度、舵取り
ハンドル角)から計算機において走行車の片揺れ角速度
の目標値(μsoll)を形成し、計算機にそれから走行車
の片揺れ角速度の実際値(μist )が形成される少なく
とも1つのセンサ信号を導き、計算機において片揺れ角
速度の目標値(μsoll)と実際値(μist )との差を、
片揺れ角速度の目標値(μsoll)から実際値(μist )
を引くことにより形成し、その差から計算機において走
行車の検出済みの走行状態ないし片揺れ挙動を表す少な
くとも1つの出力信号を発生するような走行車の走行挙
動の不安定を阻止する方法において、 計算機(1)において片揺れ角速度の目標値(μsoll)
と実際値(μist )との差の時間的微分係数(8)を形
成し、計算機(1)においてその差の時間的微分係数
(8)に関係して走行車が過少制御の走行挙動あるいは
過大制御の走行挙動のいずれにあるかの情報を含む出力
信号(7)を発生し、計算装置(501)においてその
出力信号(7)を評価することにより滑り敷居値(σso
ll)を値0の方向に変更し、即ち、出力信号(7)の評
価により走行車の駆動車軸の車輪について変更した横荷
重力が必要とされることが推論されたとき、駆動滑りの
場合には減少し牽引トルクが生じている場合には増大
し、後輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの場合には過大
制御並びに過少制御の際、牽引トルクが生じている場合
には過大制御の際に変更した横荷重力の必要性を推論
し、前輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの場合には過大
制御並びに過少制御の際、牽引トルクが生じている場合
には過少制御の際に変更した横荷重力の必要性を推論す
ることを特徴とする走行車の走行挙動の不安定を阻止す
る方法。 - 【請求項2】 後輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの際
および牽引トルクが生じている際の過大制御の場合にお
いて滑り敷居値(σsoll)を変更するとき、この滑り敷
居値(σsoll)を下回っていない下限値(σsoll,min)
=0あるいは上回っていない上限値(σsoll,max)=0
を決定し、後輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの際の過
少制御の場合において滑り敷居値(σsoll)を変更する
とき、この滑り敷居値(σsoll)を下回っていない0よ
り小さな値の下限値(σsoll,min)=−εを決定し、前
輪駆動式走行車の場合、駆動滑りの際の過大制御の場合
において滑り敷居値(σsoll)を変更するとき、この滑
り敷居値(σsoll)を下回っておらず0より小さな値の
下限値(σsoll,min)=−εを決定し、前輪駆動式走行
車の場合、駆動滑りの際および牽引トルクが生じている
際の過少制御の場合において滑り敷居値(σsoll)を変
更するとき、この滑り敷居値(σsoll)を下回っていな
い下限値(σsoll,min)=0あるいは上回っていない上
限値(σsoll,max)=0を決定することを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 計算機(1)において片揺れ角速度の目
標値(μsoll)と実際値(μist )との差を片揺れ角速
度の実際値(μist )の符号と積算する(301)こと
によって大きさ(MULT)を決定し、この大きさ(M
ULT)が零より小さいとき、走行車(10)の過少制
御の走行挙動を表す出力信号(7)を発生し、大きさ
(MULT)が零より大きいとき、走行車(10)の過
大制御の走行挙動を表す出力信号(7)を発生し(30
2)、計算機(1)において片揺れ角速度の目標値(μ
soll)と実際値(μist )との差の時間的微分係数
(8)を片揺れ角速度の実際値(μist )の符号と積算
し且つ大きさ(MULT)の符号と積算することによっ
て大きさ(DIFF)を決定し、この大きさ(DIF
F)が零より大きいとき不安定性増加を表す出力信号
(7)を発生し、大きさ(DIFF)が零より小さいと
き不安定性減少を表す出力信号(7)を発生する(40
2)ことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 滑り敷居値(σsoll)の変化は大きさ
(MULT)の絶対値に対して比例(−(KPV*KP
B),KPV*KPB)し且つ大きさ(DIFF)に対して
比例(−(KDV*KDB),KDV*KDB)して行われるこ
とを特徴とする請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 比例定数(KPV,KDV)は、走行速度
(v)が増加するにつれて比例定数(KPV,KDV)が増
大するように、走行速度(v)に関係していることを特
徴とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 比例定数(KPB,KDB)は、摩擦係数
(β)が低下するにつれて比例定数(KPB,KDB)が増
大するように、摩擦係数(β)に関係していることを特
徴とする請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 摩擦係数(β)が低下するにつれて比例
定数(KPB,KDB)がより大きく増大することを特徴と
する請求項6記載の方法。
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