JPH05501693A - 車両運動の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両運動の制御方法 一区点五舅朋 １両運動は既知のように、＃Ｉ！から車両のタイヤに加えられる力により影響を 受ける。車両にブレーキをかけた場合、車両の斜行剛性がタイヤのブレーキ滑り に依存することは既知である。一般にタイヤの斜行剛性はブレーキ滑りの増大と 共に減少する。

車両の案内に対してはタイヤにおいてコーナリングフォースが必要である。車両 のヨー運動に対しては車両においてヨーモーメントが必要である。このヨーモー メントはブレーキフォースによるばかりて′なくコーナリングフォースによって も発生させることができる。車両のヨー運動に対してはブレーキフォースもまた ２つの理由から重要である。第１にはブレーキフォースは車両にヨーモーメント を加えることができるからであり、第２にはブレーキフォースはコーナリングフ ォースのヨーモーメントに対しくブレーキ滑りを介して間接的に）斜行剛性の変 化によって影響を与えることができるからである。

本土皿二朋Δ したがって走行運動はブレーキ係合を介して影響を受ける。ブレーキをかけてい る問走行運動は最適に制御されるが、ブレーキ距離もまた低下される。

このために、一方においてヨー運動が改善されるようにまた他方においてブレー キ減速度が著しく浪費されないようにタイヤにおけるブレーキ滑り値が制御され るところの妥協点が見つけ出されなければならない、この目的のために、各タイ ヤにおいて、ブレーキ滑りが１かに変化されたときに、一方において車両へのヨ ーモーメントがどのように変化しまた他方においては車両のブレーキ減速度がど のように変化するかが決定される、ヨーモーメント変化のブレーキ減速度変化に 対する比率は各車輪ごとに計算される。ヨーモーメントを制御するために最大比 率を有する車輪と最小比率を有する車輪とが使用される。これにより、ブレーキ フォースの分配すなわちブレーキ滑りの分配がいかに形成されるかという中心問 題が解決される。

ブレーキ滑りの変化によるブレーキフォースおよびコーナリングフォースの変化 は直接測定するかまたは適切な評価アルゴリズムを介して評価することができる 。

車輪における必要なブレーキ滑り変化を決定するためには制ｍ偏差が必要とされ る。このためにモデル追従制御が選択された。しかしながら車両位１はＪず最初 に測定できないので、車両の槍方向加速度および車両のヨー加速度のＡ渡埜動の みがシミュレートされる。システムＶ）ダンピングはたいていのドライバにより 最善の運動挙動として判断されるので、この系のダンピングは重要なものである 以下の説明に対しては図１および符号の説明に記載の符号が用いられる。

モデルは次式のように記載される、 Ｋ、およびに、は定常コーナリングから決定することができる（δ−１／Ｒを用 いて） これらは次の計算からめられる。

ア・ツカ−マン条件δ−１／Ｒが緩和されるときすなわちδ−に、１／Ｒ，に、 ＞１であるとき１次式が成立する・ これによりモデルが確定される。走行挙動はパラメータに３．・　、に、、に、 を介して影響され得る。

アッカーマン線図において２系に、勾２のとき直線Φ′／δ＝Ｖｘ／（ｋ、・Ｉ ）はその最大において曲線を切断する。

Φ′およびｙ“の変化を行わせるために、水平タイヤフォースに変化が導入され なければならない ΔＢ、ないしΔＢ１．ΔＳ、ないしΔＢ。

次式が成立する 変化可能なものとして４つの車輪の車輪ブレーキ滑り値が存在する。しかしなが ら７ブレ一キ減速度ができるだけ少なく消費されるように、滑り値は、ΔＢ。

＋ΔＢ２＋ΔＢ、＋ΔＢ、＃最大値となるようにすなわちブレーキフォースの減 少が最小になるように選択されなければならない。

ΔＢ、・・・ΔＢ４が横方向安定性余裕から計算可能である一方でΔＢ、・・・ ΔＢ、に対する値が安定性余裕から計算可能であり、この場合安定性余裕は車輪 ブレーキ滑りを介して変化させることが可能である。

さらに考慮するために、上記の関係式が次のように変形される：＋　ΔＢ３ ＋　ΔＢ４ Δｙ〜はΔＢ１・・・Ｂ、の変化により変化可能である。同様なことはΔΦ″お よびΔＸ″にもいえる。ΔＢ、をできるだけ小さく維持すべきであるので、最大 係数を備えたＢ、のみを変化させることが正しい、さらに、ΔＢ、は車両減速度 に対し同程度に貢献しないということもさらに成立する。上記の最初の２つのｌ ｊ！ＩｇＡ式においてどの係数が最大であるかを判定するために、１ΔＸ″１が 最小に維持されるべきであるという要求を考慮して１両方の最初の関係式の係数 は第３の関係式の対応する係数により分割されなければならない、これはブレー キ減速度の最適化のために係数の重み付けをすることに対応する。

係数は時閉と共に変わりまたコントローラの修正により相互に対し連続的に変化 するので、すべてのΔＢ１を変化することが好ましいが、それの重み付けされた 係数に対応する程度にのみ変化することが好ましい。

変換により次式が得られる 一般に滑り曲線は単調に増加しないので、ΔＳ、とΔＢ、との間の関係は一義的 ではない。したがって、Ｂ、およびｓｌにおける変化を制御変数＾、の間数とみ なすことがよい。

一般に次式が成立する： ここで車体運動および車軸運動によるその他の変化は考慮されていない。

滑りにおける変化へλ、は他の変化ΔＹ′、ΔΦ′およびΔＸ′より大きな帯域 幅を有するので１これらの変化は無視される。のちにこれらの動的成分はコント ローラにおけるＤ成分およびＩ成分の取り入れにより考慮されることになる。

したがって次式が成立する： これを用いて次に車輪における目標滑りの変化に対する式がたとえば次のように 決定される： 値δＳ、／δλ、およびδＢ、／′δλ、は記憶されたタイヤ特性曲線からまた はタイヤ特性曲線をシミュ１／−１−したモデルから、あるいは滑りがΔ＾１だ け変化したときのフォルス変化ΔＳ１およびムＢ、を測定した測定値から直接求 められ、これによりδＳ、／δ＾内ＡＳ、／ＡＡ、およびδＢ、／δλｌ辷八Ｂ 、／Δλへが決定される。

簡略化して最終的に次の式が得られる・係数Ｃ３およびＣ，の値の選択により、 横方向加速度のゼ差（Δｙ″−Δｙ、″）の制御とヨー速度の偏差（ΔΦ′−Δ Φ、′）の制御とのどちらが重要であるかを決定することが可能である。

動的成分Δ亡およびΔΦ′を無視したことを補償するためにここで以下のことが 提言される。

ｉＷ差だけＰ処理するかわりに層差の微分および積分の処理もまた利用すること が可能である。ここでＰＤコントローラまたはＰＩコントローラあるいはＰＩＤ コンｌ〜ローラが得られ：たとえばＰ　Ｉ　Ｄ１ｉ＋制御の場合Δλ１に対して 次の間俤が成立する Δχ１＝Ｃ１・Ｐｙ工・（Ｋｌ′（Δシ゛−Δ炸）十に２′物１−蒋）”　Ｃ２ ”、５．・ｐ４＋　（Δの−斬）＋に５’（Δ６°−Δ６′Ｆ）図２により本発 明の実施態様を説明する。

ブロックエないし１゛内に時々短時間に行われるがじ取金Δδの変化および車両 の長手方向速度ＶＸが入力されまたここでΔδかに２Ｖ、／（Ｋ、、＋　＞ない しに１・Ｖ、’／（Ｋ、ｌ）で乗算される。積分器２および３ないし２′および ３′２乗算器４およびうないし４′および５′および加算器６ないし６′により 積分器３および３′の出力にモデルの値Δｙ−ないしΔΦ′が得られる。

比較器７ないし７′においてモデル値Δｙ″およびΔΦ′が車両において測定さ れた態様の値ΔｙＦ″およびΔΦ、゛と比較される１ｇｉ差（Δｙ−−Δ’Ｊｖ “）ないしくΔΦ′−ΔΦ、′）には乗算器９ないし９′内において重み付は係 数ｃ１ないしＣ２が与えられる。その後それぞれ４つのチャネルに分割されかつ 乗算器１０ないし１０′内でそれぞれの車輪に付属の係数ｐ　ｙｌないしＰＩ、 で乗ズされる。車輪に付属する対応の信号は次に加算器ｌｌ内において加えられ かつ個々の車輪の滑りの目ａｌｌ変化Δλ１が得られる。これら７１車両ブロッ ク８内に含まれる制御装置８ａに供給され、該制御装ｆ８ａはブレーキ圧力を、 現在支配しているブレーキ滑りＡ、が新たなブレーキ滑りλ、＋Δλ、に変換さ れるように変化する、このためにブレーキ滑りは既知の方法でめられかつ新たな 目障ブレーキ滑りλ１＋Δ＾、と比較される。ブレーキ圧力変化は、ブレーキ滑 りが目標ブレーキ滑りに等しくなったときに終了させられる。Δ＾、のかわりに 目標ブレーキフォース変化ΔＢ＋に対応する信号がめられかつ制御装置により対 応するブレーキフォース変化が得られるべきであるならば１図２において乗算器 １０ないし１０′内に他の係数ｐ′、、ないしＰ’　Ｔｉ１１が与えられればよ い。

Ｙ”　横方向加速度 Ｋｌ・・Ｋ、　モデルの定数 ｉ　前軸と後軸との閏のｒ：ｊ隔（−ａ＋ｂ）δ　祐輪　のつＬ”翼く＾ ■、　車両の長手方向速度 Ｒカーブ半径 ｍ　車両質量 Ｉ　中心垂直軸周りの車両の慣性モーメントａ　前軸から車両重心までの距離 ｂｔＩｉ軸から車両重心までの距離 ｄ　ある車軸の車輪ｒ′：８隔の半分 Ｃ＋′Ｃ＋′　制ｇｌ償差の重み付けのための定数に、・・ｋ、′　ＰＩＤコン トローラのＰ成分、Ｄ成分およびＩ成分の重み付けのための定数 に、　定数 ｉｑｊ 要約書 ブレーキがかけられた車両の動的制御方法が記載されている。

モデル計算に基づき導入された小さなかじ取交化によりヨー速度の目標変化ΔΦ ′および横方向加速度の目標変化Δｙ″がめられまた車両において得られた対応 の値ΔΦ２′およびΔｙ、−と比較される、偏差は重み付けされかつ個々の車輪 に依存する係数が供給され；ｊｌｔ＆に同一車輪に関する値が加えられる。これ は滑り鎖目標変化ｔｉ味し、この滑り鎖目Ｓ変化をコントローラは最終的に滑り 値変化に変換する。

国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．ブレーキをかけた場合にブレーキ滑りの影響による車両の走行運動の制御方 法において： かじ取角Δδの小さな変化が行われることと；次のモデル等式 Δ■＋ｋ１Δ■＋ｋ２Δ■＝ｋ５・ΔδΔ■＋ｋ３Δ■＋ｋ４Δ■＝ｋ６・Δδ に基づきそれから結果として得られたヨー速度の変化ΔΦ′および横方向加速度 の変化Δｙ′′が計算され，この場合ｋ１ないしｋ４は定数でありまたｋ５およ びｋ６は車両速度に依存する値であることと；これらの変化が車両において測定 された実際の変化ΔΦｒ′およびΔｙｒ′′と比較されることと；および 比較された値の偏差（ΔΦ′−ΔΦｒ′）ないし（Δｙ′′−Δｙｒ′′）およ びかじ取角δ，コーナリングフォースＳ１およびブレーキフォースＢ１に依存す る値ＰΦ１ないしＰｒ１から個々の車輪（ｉ＝１−ｎ）における車輪滑り値の目 標値変化Δλ１が次式の関係 Δλｉ＝Ｃ１Ｐｙｉ（Δ■−Δ■Ｆ）＋Ｃ２ＰΦｉ（Δ■−Δ■Ｆ）で求められ ，該値は車輪ブレーキ圧力のこの目標車輪滑り変化Δλ１の方向に変化させるた めに用いられ，ここでＣ１およびＣ２は重み付け係数であることと；を特徴とす るブレーキをかけた場合にブレーキ滑りの影響による車両の走行運動の制御方法 。
2. ２．ブレーキをかけた場合にブレーキ滑りの影響による車両の走行運動の制御方 法において： かじ取角Δδの小さな変化が行われることと；次のモデル等式 Δ■＋ｋ１Δ■＋ｋ２Δ■＝ｋ５・ΔδΔ■＋ｋ３Δ■＋ｋ４Δ■＝ｋ６・Δδ に基づきそれから結果として得られたヨー速度の変化ΔΦ′および横方向加速度 の変化Δｙ′′が計算され，この場合ｋ１ないしｋ４は定数でありまたｋｓおよ びｋ６は車両速度に依存する値であることと；これらの変化が車両において測定 された実際の変化ΔΦｒ′およびΔｙｒ′′と比較されることと；および 比較された値の偏差（ΔΦ′−ΔΦｒ′）ないし（Δｙ′′−Δｙｒ′′）およ びかじ取角δ，コーナリングフォースＳ１およびブレーキフォースＢ１に依存す る値ＰΦ１′ないしＰｒ１′から個々の車輪（ｉ＝１−ｎ）におけるブレーキフ オースの目標値変化ΔＢ１が次式の関係 ΔＢｉ＝Ｃ１ｙｉ′（Δ■−Δ■Ｆ）＋Ｃ２ＰΦ■（ΔΦ′−ΔΦＦ′）で求め られ，該値は車輪ブレーキ圧力のにの目標車輪ブレーキフォース変化の方向に変 化させるために用いられ，ここでＣ１およびＣ２は重み付け係数であることと； を特徴とするブレーキをかけた場合にブレーキ滑りの影響による車両の走行運動 の制御方法。
3. ３．目標変化Δλ１ないしΔＢ１が比例成分のほかにさらに微分成分（ＰＤ）お よび／または積分成分（ＰＩ，ＰＩＤ）を備えていることを特徴とする請求項１ または２の方法。