JP2000127733A - 車両制駆動方法及びそのシステム - Google Patents

車両制駆動方法及びそのシステム

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JP2000127733A
JP2000127733A JP11287936A JP28793699A JP2000127733A JP 2000127733 A JP2000127733 A JP 2000127733A JP 11287936 A JP11287936 A JP 11287936A JP 28793699 A JP28793699 A JP 28793699A JP 2000127733 A JP2000127733 A JP 2000127733A
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wheel
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axle
braking
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Armin Schuelke
シュルケ アルミン
Armin-Maria Verhagen
フェアハーゲン アルミンーマリア
Roland Stoller
ストーラ ローラント
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 μスプリット道路上において，車両挙動安定
化システムを使用して，制動距離を短縮しトラクション
も改良できる新規かつ改良された車両制駆動方法及びそ
のシステムを提供する 【解決手段】 前後のスタビライザ半体間に配置される
少なくとも１つのアクチュエータが車軸毎に設置される
車両挙動安定化システムを具備する車両の制駆動方法で
あって，前記車両の走行中に，前記車両の各車輪と走行
路面との摩擦係数値（μ）あるいは摩擦係数対応値（以
下，摩擦係数値という）を推定あるいは測定し，前記推
定あるいは測定した摩擦係数値（μ）を，前記車両の左
車輪と右車輪とで相互に比較し，前記摩擦係数値が，前
記左右車輪の間で相違する（高μ，低μ）場合には，前
記各車軸の前記各アクチュエータは，対角線状逆方向に
捻られることにより，前記各摩擦係数に応じて前記左右
車輪の接地負荷を増大乃至減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，車両制駆動方法及
びそのシステムに関し，さらに詳細には，前後のスタビ
ライザ半体間に配置される少なくとも１つのアクチュエ
ータが車軸毎に設置される車両挙動安定化システムを具
備する車両制駆動方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の走行安定性を高めるため，車両の
制動力や駆動力などの前後方向のほか，カーブ走行時の
横方向の車両の動きを制御する車両挙動安定化システム
が開発されている。かかる車両挙動安定化システムは，
例えば，「コンストゥルクツィオン ウント エレクト
ロニーク（Ｋｏｎｓｔｒｕｋｔｉｏｎ ｕｎｄ Ｅｌｅ
ｋｔｒｏｎｉｋ）」第１７号，第９ぺージに記載されて
いるように，周知である。このシステムにおいては，カ
ーブ走行での車両のローリング運動を抑制するために，
適当な調整ばねを介して車体に負荷モーメントを発生さ
せる。このようなモ一メントは，前車軸及び後車軸のス
タビライザにおいて有効に発生する。
【０００３】即ち，トーションバースプリングとして形
成される通常のスタビライザは，前車軸と後車軸に分割
され，双方のスタビライザ半体間に旋回駆動装置が配置
され，かかる旋回駆動装置は，アクティブな捻れと，そ
れに伴なうスタビライザ半体の捻れを発生することがで
きる。
【０００４】かかるシステムにより，車体のローリング
運動が抑制され，走行快適性が改善されると共に，さら
にカーブ走行で片側路面にのみ凹凸がある場合でも，車
両左側と右側との相互作用をなくすことができる。
【０００５】上記公知システムで使用される油圧アクチ
ュエータは，車両内の一部で特別に高価な取付けを必要
する。さらに，車両の直線走行あるいは徐行運転時にも
出力を必要とするので，直線走行の場合にいわゆるアイ
ドリングポンプ損失が発生する。近年においては，上記
公知の車両挙動安定化システムの油圧構成を省略した，
電子機械的駆動装置を有する車両挙動安定化システムも
開発されている。
【０００６】しかしながら，上記の各システムにおいて
は，左右の車輪がそれぞれ異なる摩擦係数を受ける，即
ち左側と右側で異なるグリップの道路表面上（いわゆる
μスプリット道路上）で，走行している車両を制動する
場合には，従来のＡＢＳ技術では，左車両側と右車両側
との間で制動距離の短縮を調整することが極めて困難で
あるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って，本発明の課題
は，いわゆるμスプリット道路上で，車両挙動安定化シ
ステムを使用して，制動距離を短縮しトラクションも改
良できる新規かつ改良された車両制駆動方法及びそのシ
ステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１に記載の発明は，前後のスタビライザ半体
間に配置される少なくとも１つのアクチュエータが車軸
毎に設置される車両挙動安定化システムを具備する車両
の制駆動方法であって，前記車両の走行中に，前記車両
の各車輪と走行路面との摩擦係数値（μ）あるいは摩擦
係数対応値（以下，摩擦係数値という）を推定あるいは
測定し，前記車両の左車輪と右車輪の前記摩擦係数値
（μ）を相互に比較し，前記左右車輪の前記摩擦係数値
が相違する（高μ，低μ）場合には，前記各車軸の前記
各アクチュエータは，対角線状逆方向に捻られることに
より，前記各摩擦係数に応じて前記左右車輪の接地負荷
を増大乃至減少させることを特徴とする車両制駆動方法
が提供される。
【０００９】本項記載の発明では，いわゆるμスプリッ
ト道路上で，走行している車両を制動する場合であって
も，左車両側と右車両側との間で制動距離の短縮を調整
することができる。
【００１０】また，請求項２に記載の発明のように，高
μの前車輪と低μの後車輪に負荷を加えると共に，低μ
の前車輪と高μの後車輪の負荷を低減する如く構成した
ので，伝達可能な車輪の前後力あるいは周方向の力によ
り，制動距離を著しく短縮することができる。
【００１１】また，請求項３に記載の発明のように，駆
動車軸の低μ車輪に負荷を加える如く構成したので，低
μ車輪の垂直力が増加して車両の推進力が増大するの
で，トラクションが改良される。
【００１２】また，上記課題を解決するために，請求項
４に記載の発明のように，車両の各車輪と走行路面との
摩擦係数値（μ）あるいは摩擦係数対応値を測定するセ
ンサと，前記車両の左車輪と右車輪の摩擦係数値を比較
する比較手段と，前記摩擦係数値に応じて前記左右車輪
の接地負荷を増大乃至減少すべく，各車軸を対角線状逆
方向に捻る操作信号を車両挙動安定化システムのアクチ
ュエータに出力する操作手段とを有する如く構成した。
【００１３】本項記載の発明では，μスプリット道路上
で，走行している車両を制動する場合であっても，左車
両側と右車両側との間で制動距離の短縮を調整すること
ができる。
【００１４】また，請求項５に記載の発明のように，前
記センサは，前記比較手段と前記操作手段とを有する車
両制御装置のプロセスコンピュータに接続される如く構
成したので，μスプリット道路上で，走行している車両
を制動する場合であっても，自動的に左車両側と右車両
側との間で制動距離の短縮を調整することができる。
【００１５】また，請求項６に記載の発明のように，駆
動車軸を操舵する自動操舵システムを有する車両制動シ
ステムであって，前記プロセスコンピュータは，前記車
両のヨーイングモーメントを補償する操舵角調節信号を
前記自動操舵システムに出力する操舵角調整信号出力手
段と，前記操舵角調節信号に応じて，前記駆動車軸の駆
動輪角に，補正操舵角を付加する補正操舵角付加手段と
を有する如く構成したので，駆動輪角に補正操舵角度を
重ね合わせることにより，車両制動の際に発生するヨー
イングを補償することができる。
【００１６】また，請求項７に記載の発明のように，前
記プロセスコンピュータは，前記各車軸を対角線状逆方
向に捻るための生成信号と，前記補正操舵角を調節する
ための生成信号を，略同時に，自動操舵システムのアク
チェエータに出力する手段を有する如く構成したので，
車両を制動した際に，自動的に駆動輪角に補正操舵角度
を重ね合わせるので，車両制動の際に発生するヨーイン
グの補償を自動的に行うことができる。この結果，制動
距離短縮とヨーイング補償を自動的に同時に行うことが
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下，本発明の好適な実施の形態
について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚，以下の説明および添付図面において，同一の機能及
び構成を有する構成要素については，同一符号を付する
ことにより，重複説明を省略する。
【００１８】（第１の実施の形態）まず，図１〜図３を
参照しながら，第１の実施の形態について説明する。図
１は，本実施形態にかかる車両制駆動方法を示した概略
図である。
【００１９】図１は，左右の前輪Ｖｌ，Ｖｒ及び左右の
後輪Ｈｌ，Ｈｒを有する車両１が，走行方向に対し左側
に高い摩擦係数，右側に低い摩擦係数μ（図中の斜線部
分）を有する道路上を走行し，制動中の状態を示す。な
お，かかる摩擦係数の差異は，各車輪の摩擦係数あるい
は摩擦係数対応値を推定あるいは測定し，それぞれの摩
擦係数を比較することにより算出される。
【００２０】本発明は，車両がμスプリット道路を走行
する場合に，車両挙動安定化システムの各アクチュエー
タが，制動の際に車軸を対角方向に捻ることにより，制
動距離の短縮及びトラクションの利得を達成するもので
ある。
【００２１】車両挙動安定化システムを搭載した車両
は，同方向に捻ることで車体を水平に保つことができる
ほか，各車軸の各アクチュエータは，逆方向に捻ること
もできる。かかる手段は，車体を傾斜させることなく，
車両対角線上の車輪の接地負荷をそれぞれ増大乃至減少
させることができる。
【００２２】本実施形態においては，図に示すように，
前後車軸に設けられた各アクチュエータは，高μの前輪
（即ち左前輪Ｖｌ）と，低μの後輪（即ち右後輪Ｈｒ）
にさらに負荷を加え，同時に低μの前輪（即ち右前輪Ｖ
ｒ）と高μの後輪（即ち左後輪Ｈｌ）の負荷を低減すべ
く，対角線状の逆方向に捻られる。
【００２３】ここで，左前輪Ｖｌに示される力の平行四
辺形は，左前輪Ｖｌの周方向の力を示している。また，
接地負荷は，各車輪上に示す丸印の大小により表され
る。伝達可能な車輪の前後力あるいは周方向の力は，接
地負荷にある程度の範囲で比例するように働くので，例
えば左前輪Ｖｌの接地負荷が大きくなると，伝達可能な
周方向の力は大きくなる。従って，高μの前車輪と低μ
の後車輪に負荷を加え，同時に低μの前車輪と高μの後
車輪の負荷を低減することにより，制動距離を著しく短
縮することができる。即ち，図中下部のマイナス記号で
示されるように，制動距離Ｓ（Ｂ）は短縮する。
【００２４】しかしながら，上記方法では，同時にヨー
イングモーメントＭ（Ｇ）は増大する。かかる車両のヨ
ーイングモーメントは，高μ車輪（即ち，図１での左前
輪）をより強く減速することにより増大して発生する。
【００２５】この場合には，車体に，ハンドルで調節さ
れる駆動輪角度に他のパラメータによって定められる補
正操舵角度を重ね合わせる自動操舵システムあるいは操
舵支援システムが配置することにより解決される。即
ち，例えば左右の車輪の制動圧力の相違から異なる道路
特性を検出した場合には，制動距離を短縮する各車軸の
アクチュエータが作動する間に，それに応じたヨーイン
グ補償を行うことができる。従って，制動距離を短縮す
る車輪の加負荷および減負荷は，本発明にかかるシステ
ムにより同時に行われ，このことにより制動距離短縮の
全効果が達成される。本実施例においては，１１０ｋｍ
／ｈの速度でμスプリット道路上を走行している車両を
制動した結果，従来と比較して１５％まで制動距離を短
縮することができた。
【００２６】一方，この車両のヨーイングモーメント
は，異なる手段によっても阻止することができる。即
ち，アクチュエータを徐々に捻ることにより，運転者
は，例えば，より大きな補償操舵角を調節することがで
きる。しかし，かかる場合には，，制動距離の短縮は完
全に達成できない。
【００２７】本実施形態においては，制動距離の短縮と
同様に，車両挙動安定化システムによりトラクション
（駆動力）の改良も得ることができる。即ち，本発明に
かかるシステムは，低μ車輪の垂直力を増大させること
により，車両の推進力を増加することができる（図示せ
ず）。従って，トラクションの改良を得ることができ
る。
【００２８】本実施形態にかかるシステムは，プロセス
コンピュータと接続されるセンサを有する。かかるセン
サは，車両の各車輪の摩擦係数μを測定し，摩擦係数μ
に応じた信号をプロセスコンピュータに供給する。同様
に，スリップあるいは摩擦結合を測定することもでき
る。また，例えば，必要に応じて車輪回転数を使用する
ことにより，車輪の制動圧力を推定あるいは測定するこ
ともできる。
【００２９】さらに，プロセスコンピュータは，測定し
た左側の摩擦係数と右側の摩擦係数を比較し，各車軸を
相互に捻るため，どのアクチュエータにエネルギを供給
しなければならないかを決定する。
【００３０】さらに，プロセスコンピュータは，ハンド
ルで調節された操舵角度に補正角を付加する操舵システ
ムが使用される場合，車両挙動安定化システムのアクチ
ュエータに対し，制動距離短縮あるいはトラクション改
良のための操作信号を出力すると同時に，ヨーイング補
償のための補償信号も出力する。
【００３１】従って，制動距離が短縮した際に，自動的
に駆動輪角に補正操舵角度を重ね合わせるので，ヨーイ
ング補償を行うことができる。この結果，制動距離短縮
とヨーイング補償を自動的に同時に行うことができる。
【００３２】次に，参照例として，本発明にかかる方法
と逆の操作が実施された例を図２に基づいて説明する。
図２は，図１と同様，左右の前輪Ｖｌ，Ｖｒ及び左右の
後輪Ｈｌ，Ｈｒを有する車両１が，走行方向に対し左側
が高い摩擦係数を有し，右側には低い摩擦係数μ（図中
の斜線部分）を有する道路上を走行している状態を示し
ている。
【００３３】実験の際には，本発明にかかる方法とは反
対の負荷操作，即ち，車両に設けられている車両挙動安
定化システムが，低μの前輪（即ち，右前輪Ｖｒ），及
び高μの後輪（即ち，左後輪Ｈｌ）にさらに負荷を加え
ると同時に，高μの前輪（即ち，左前輪Ｖｌ），及び低
μの後輪（即ち，右後輪Ｈｒ）の負荷を低減した。
【００３４】この結果，図２の各車輪上の丸印に示され
るように，左前輪Ｖｌの接地負荷が小さくなり伝達可能
な周辺力が小さくなるので，図２下部に示されるように
制動距離Ｓ（Ｂ）は伸び，ヨーイングモーメントＭ
（Ｇ）は減少した。
【００３５】次に，参照例として，本発明にかかる方法
が実施されない例を図３に基づいて説明する。図３は，
μスプリット道路上で，制動実験した際の車両状態を示
す。図１と同様に，走行方向の左側の道路上で摩擦係数
が高く，右側の道路上では低い状態となっている。
【００３６】図３に示すように，車両の各車輪には，同
一大きさの丸印が表示されており，各車輪には同一の接
地負荷がもたらされている。かかる場合には，車両挙動
安定化システムによる制動距離短縮手段は作動しないこ
とを示す。即ち，各車輪の接地負荷の大きさが等しいた
め，制動距離Ｓ（Ｂ）とヨーイングモーメントＭ（Ｇ）
がニュートラルに作用するからである。
【００３７】以上，本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり，それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００３８】例えば，上記実施形態においては，車軸毎
にアクチュエータ使用する場合を例に挙げて説明した
が，本発明はかかる例に限定されない。本発明は，個々
の車輪にアクチュエータを有する場合でも実施すること
ができる。
【００３９】また，上記実施形態においては，電動式ア
クチュエータを使用する場合を例に挙げて説明したが，
電動式アクチュエータを有しない，例えば油圧，空気圧
などで作動する他のアクチュエータ構成においても実施
することができる。
【００４０】
【発明の効果】いわゆるμスプリット道路上で，走行し
ている車両を制動する場合であっても，左車両側と右車
体側との間で制動距離の短縮を調整することができる。
また，高μの前車輪と低μの後車輪に負荷を加えると共
に，低μの前車輪と高μの後車輪の負荷を低減するの
で，伝達可能な車輪の前後力あるいは周方向の力によ
り，制動距離を著しく短縮することができる
【００４１】駆動車軸の低μ車輪に負荷を加えるので，
低μ車輪の垂直力が増加して車両の推進力が増大し，ト
ラクションが改良される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，本実施形態にかかる車両の制駆動方法
によりμスプリット道路上を走行する車両を制動した状
態を示す概略図である。
【図２】図２は，本実施形態にかかる車両の制駆動方法
と逆の操作により，μスプリット道路上を走行する車両
を制動した状態を示す概略図である。
【図３】図３は，μスプリット道路上で，本発明にかか
る制駆動方法が実施されない例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 車両 Ｖｌ 左前輪 Ｖｒ 右前輪 Ｈｌ 左後輪 Ｈｒ 右後輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルミンーマリア フェアハーゲン ドイツ共和国 71701 シュヴィーバーデ ィンゲン， ホールグラーベン 34 (72)発明者 ローラント ストーラ ドイツ共和国 70734 フェルバッハ， ロートケールシェンヴェーグ 37

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前後のスタビライザ半体間に配置される
    少なくとも１つのアクチュエータが車軸毎に設置される
    車両挙動安定化システムを具備する車両の制駆動方法で
    あって，前記車両の走行中に，前記車両の各車輪と走行
    路面との摩擦係数値（μ）あるいは摩擦係数対応値（以
    下，摩擦係数値という）を推定あるいは測定し，前記車
    両の左車輪と右車輪の前記摩擦係数値（μ）を相互に比
    較し，前記左右車輪の前記摩擦係数値が相違する（高
    μ，低μ）場合には，前記各車軸の前記各アクチュエー
    タは，対角線状逆方向に捻られることにより，前記各摩
    擦係数に応じて前記左右車輪の接地負荷を増大乃至減少
    させる，ことを特徴とする車両制駆動方法。
  2. 【請求項２】 高μの前車輪と低μの後車輪に負荷を加
    えると共に，低μの前車輪と高μの後車輪の負荷を低減
    することを特徴とする請求項１に記載の車両制駆動方
    法。
  3. 【請求項３】 駆動車軸の低μ車輪に負荷を加えること
    を特徴とする請求項１に記載の車両制駆動方法。
  4. 【請求項４】 車両の各車輪と走行路面との摩擦係数値
    （μ）あるいは摩擦係数対応値を測定するセンサと，前
    記車両の左車輪と右車輪の摩擦係数値を比較する比較手
    段と，前記摩擦係数値に応じて前記左右車輪の接地負荷
    を増大乃至減少すべく，各車軸を対角線状逆方向に捻る
    操作信号を車両挙動安定化システムのアクチュエータに
    出力する操作手段と，を有することを特徴とする車両制
    駆動システム。
  5. 【請求項５】 前記センサは，前記比較手段と前記操作
    手段とを有する車両制御装置のプロセスコンピュータに
    接続されることを特徴とする請求項４に記載の車両制駆
    動システム。
  6. 【請求項６】 駆動車軸を操舵する自動操舵システムを
    有する車両制駆動システムであって，前記プロセスコン
    ピュータは，前記車両のヨーイングモーメントを補償す
    る操舵角調節信号を前記自動操舵システムに出力する操
    舵角調整信号出力手段と，前記操舵角調節信号に応じ
    て，前記駆動車軸の駆動輪角に，補正操舵角を付加する
    補正操舵角付加手段と，を有することを特徴とする請求
    項４または５に記載の車両制駆動システム。
  7. 【請求項７】 前記プロセスコンピュータは，前記各車
    軸を対角線状逆方向に捻るための生成信号と，前記補正
    操舵角を調節するための生成信号とを，略同時に，自動
    操舵システムのアクチェエータに出力する手段を有する
    ことを特徴とする請求項６に記載の車両制駆動システ
    ム。
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