JP2001114086A - ブレーキ介入コントロール方法および制御装置 - Google Patents

ブレーキ介入コントロール方法および制御装置

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JP2001114086A JP2000294344A JP2000294344A JP2001114086A JP 2001114086 A JP2001114086 A JP 2001114086A JP 2000294344 A JP2000294344 A JP 2000294344A JP 2000294344 A JP2000294344 A JP 2000294344A JP 2001114086 A JP2001114086 A JP 2001114086A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に全輪駆動車両においてオフロードでも持
続する最適なトラクションを確保するブレーキ介入コン
トロール方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、制御装置と個々の車輪に付
設され互いに独立して付勢可能なブレーキとを含むブレ
ーキコントロール装置を備え、制御装置が入力情報に依
存して個々のブレーキを制御するための信号を発生す
る、全輪駆動車両のブレーキ介入をコントロールするた
めの方法に関する。本発明は、個々の車輪の車輪圧縮お
よび伸長変位または車輪接地力を検出し、車輪弾性変
位、車輪接地力あるいはこの車輪弾性変位または車輪接
地力から導き出された変数から、車輪信号を発生し、こ
の車輪信号を制御装置に供給し、少なくとも入力情報と
しての個々の車輪信号に依存して、個々のブレーキを制
御するための信号を制御装置によって発生することを提
案する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御装置と個々の
車輪に付設され互いに独立して付勢可能なブレーキとを
含むブレーキコントロール装置を備え、制御装置が入力
情報に依存して個々のブレーキを制御するための信号を
発生する、全輪駆動車両のブレーキ介入をコントロール
するための方法と、入力情報を読み込む信号入力部と、
個々のブレーキを制御するための信号出力部を備えた、
上記方法を実施するための、全輪駆動車両のブレーキ介
入をコントロールするための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブレーキコントロールシステムは一般的
に知られており、特に走行安全性と走行ダイナミクスを
改善するために益々使用されるようになってきた。
【０００３】全輪駆動車両の場合、特別な走行ダイナミ
クス問題がある。荒れたオフロードにおいて、個々の車
輪または複数の車輪が地面と接触しなくなることが起こ
る。この場合、この車輪で大きな車輪スリップが生じ、
それによって急な上り坂または下り坂を走行する際にト
ラクションが低下することになる。これは更に、走行安
全性を損なう。
【０００４】従来のブレーキコントロールシステムは、
１個の車輪の増大したスリップが確認されたときに、ブ
レーキ介入を行うことにより、この問題を解決しようと
した。
【０００５】しかし、この方法は、特に上り坂または下
り坂走行の際スリップが増大したときには既にトラクシ
ョンが低下しているので、ブレーキ介入が遅すぎるとい
う欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、全輪
駆動車両においてオフロードでも持続する最適なトラク
ションを確保する、冒頭に述べた種類の方法と制御装置
を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】この課題は、冒頭に述べた方法において、
個々の車輪の車輪弾性変位または車輪接地力を検出し、
車輪弾性変位、車輪接地力あるいはこの車輪弾性変位ま
たは車輪接地力から導き出された変数から、車輪信号を
発生し、この車輪信号を制御装置に供給し、少なくとも
入力情報としての個々の車輪信号に依存して、個々のブ
レーキを制御するための信号を発生することによって解
決される。冒頭に述べた制御装置の場合には、車輪弾性
変位、車輪接地力あるいはこの車輪弾性変位または車輪
接地力から導き出された変数に一致する車輪信号が、入
力情報として処理可能であり、個々のブレーキを制御す
るための信号が少なくとも車輪信号に依存して発生可能
であることによって解決される。
【０００８】本発明の基本思想は、車輪懸架装置（車
輪）の弾性圧縮変位と伸長変位（以下、車輪弾性変位と
言う）、車輪接地力あるいは車輪弾性変位または車輪接
地力から導き出された変数、例えば伸長変化率および力
変化率が、所定の車輪の道路グリップに関する情報を与
えるということにある。従って、この変数を検出および
評価することによって、個々の車輪の道路グリップまた
は道路グリップの発生を推測することができる。この変
数から更に、予想されるスリップを推測することができ
る。予想されるスリップが所定の限界値よりも大きい
と、個々の車輪の実際のスリップがまだ危険な値を上回
っていなくても、ブレーキ介入することができる。この
場合、ブレーキ介入は、１個の車輪の危険なスリップに
達する前または達すると同時に、連続的なトラクション
を確保し、それによって安全性増大が達成される。
【０００９】車輪弾性変位または車輪接地力は例えばセ
ンサによって検出可能である。特に、車輪弾性変位から
車輪接地力を算出することができる。車輪弾性変位のた
めのセンサは多くの車両に既に設けられているので、そ
の信号を簡単に使用することができる。この信号が既に
車両データバスにあり、既存のブレーキ調整−制御装置
に供されると、本発明による方法を実施するために、ハ
ードウェアの大幅な変更は不要である。これは本発明の
方法をきわめて低コストで実現することになる。
【００１０】スリップの発生または個々の車輪の地面グ
リップを推測できるようにするために特に、懸架装置の
圧縮変化率と伸長変化率または車輪接地力の時間的な変
化が重要である。この変数は車輪弾性変位または車輪接
地力から容易に算出可能である。更に、上り坂走行また
は下り坂走行を示す入力変数あるいは車両の横方向加速
度を示す入力変数を制御装置に供給することができる。
この変数を考慮すると、走行状況に応じて所定のブレー
キ介入を決定することができる。その際、上り坂走行ま
たは下り坂走行時の介入は、カーブ走行、円走行または
スラローム走行時の介入と異なる。円走行またはスラロ
ーム走行の場合、車両の片側の車輪が持ち上がり、上り
坂走行または下り坂走行の場合個々の車輪または斜めに
配置された車輪が地面との接触を多少失う。走行状況お
よび操舵角等のようなその他の入力変数に相応して、ブ
レーキコントロール方法を定め、制御機器に格納するこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】添付の図を参照して、本発明の具
体的な実施の形態について詳しく説明する。図１には、
前輪ＶＬ（左前輪），ＶＲ（右前輪）と後輪ＨＬ（左後
輪），ＨＲ（右後輪）を有する駆動連結された前車軸１
０と後車軸１２が概略的に示してある。地面の状態に応
じて、例えばオフロード走行時に、前車軸１０およびま
たは後車軸１２はリフト運動を生じることができる。そ
の際、リフトに応じて、前輪およびまたは後輪の懸架装
置が多少弾性的に圧縮されるかまたは伸長する。
【００１２】図２には、走行方向から見た、図１のオフ
ロード車両の駆動連結された前車軸１０と後車軸１２が
概略的に示してある。この場合、前車軸１０と後車軸１
２がリフトを生じている（斜めのリフト）。その際、車
輪ＶＲ，ＨＬの懸架装置が弾性的に伸長し、車輪ＶＬ，
ＨＲの懸架装置が圧縮されている。
【００１３】オフロードの上り坂または下り坂走行時に
斜めのリフトを生じると、トラクション損失が生じる。
このトラクション損失は地面の状態や勾配に応じて危険
になり得る。このようなトラクション損失は防止すべき
である。
【００１４】車輪弾性変位は公知のごとく、個々の車輪
に設けた車輪弾性変位センサによって検出される。図３
ａ〜３ｃにおいて、車輪Ｒについていろいろな車輪弾性
変位ｓａ ，ｓｂ ，ｓｃ が示してある。この場合、ｓ
ａ は零位置を示し、ｓｂ は懸架装置が圧縮されたとき
の車輪を示し、ｓｃ は懸架装置が伸長したときの車輪
を示している。車輪弾性変位から更に、弾性変位変化率
（サスペションレート）
【外１】 と、車輪接地力ｆａ ，ｆｂ ，ｆｃ （ｆ（ｆ＝ｋ×ｓ
ｉ ）よりも大きい）と、車輪接地力変化率
【外２】 （ｆ（ｆ＝ｋ×ｓ）よりも大きい）を演算することがで
きる。ここで、ｋはばね定数である。
【００１５】これらのすべての情報に基づいてブレーキ
コントロール介入に付加的に影響を及ぼすことができ
る。各々１個の車輪のブレーキのためのブレーキコント
ロール介入はブレーキ制御装置２０で決定される。本実
施の形態ではＤＳＣ制御装置が使用される。ここで、Ｄ
ＳＣはダイナミック・スタビリティ・コントロールの短
縮である。従来は、このブレーキ制御装置２０には、操
舵角、ブレーキ圧力、旋回速度、車輪速度等のようない
ろいろな入力量が供される。これらの変数は通常、セン
サ（参照番号２２）によって直接検出され、ブレーキ制
御装置２０に供給される。
【００１６】これらのセンサ２２の信号に加えて、車輪
弾性変位ｓｉ と、車輪弾性変位変化率
【外３】 と、車輪接地力ｆｉ と、車輪接地力変化率
【外４】 （この場合それぞれｉ＝１〜４）が入力変数としてブレ
ーキ制御装置２０に供される。これらの情報は上述のよ
うに、信号処理ユニット２４において車輪弾性変位ｓｉ
（ｉ＝１，２，３，４）から得られる。車輪弾性変位
ｓｉ は、個々の車輪ＶＬ，ＶＲ，ＨＬ，ＨＲのセンサ
２６から生じる。
【００１７】ブレーキ制御装置２０に供給される入力情
報から、ブレーキ制御装置は目標エンジントルクを決定
し、エンジン制御装置２８に影響を及ぼすだけでなく、
個々の車輪ブレーキMb1 〜Mb4 のためのブレーキ圧力を
決定する。そして、このブレーキ圧力は個々の車輪ブレ
ーキ３０で実現される。車輪ブレーキは演算された個々
の車輪ブレーキ圧力に相応して個別的に制御され、特に
上り坂走行および下り坂走行の際に、トラクションを改
善するために寄与する。
【００１８】しかし、上り坂走行および下り坂走行時だ
けでなく、カーブ走行またはスラローム走行時にも、ト
ラクションを改善することができる。図５にはカーブの
通過が概略的に示してある。この場合、円加速度ａｙが
外側に作用する。それによって、カーブ内側の車輪が負
荷軽減されるので、この車輪では懸架装置の弾性的な伸
長が生じる。同時に、カーブ外側の車輪が負荷されるの
で、この車輪では懸架装置の弾性的な圧縮が生じる。い
ろいろなファクタに依存する所定のカーブ速度から、カ
ーブ内側の車輪が道路から持ち上げられる。これを防止
するために、車輪センサによって報告された弾性変位に
基づいて、エンジン介入またはブレーキ介入を行うこと
ができる。
【００１９】車輪弾性変位とその時間的な変化または車
輪接地力とその時間的な変化からなる情報によって、ブ
レーキコントロール内で付加的なコントロールを行うこ
とができる。すなわち、ブレーキトルクコントロールと
駆動トルクコントロールは、車輪スリップ、横方向加速
度、旋回速度（ヨーレート）および操舵角のような慣用
の変数に依存しないで実施可能である。これは、予防的
なブレーキトルクコントロールによるトラクションの改
善と、スタビリティの改善と、円コース走行およびレー
ンチェンジ操舵時の傾動防止を生じる。更に、下り坂走
行時の持ち上がる車輪の適切なブレーキ介入によってエ
ンジンブレーキングトルクが改善される。
【００２０】更に、弾性変位周波数の評価によって、道
路の表面状態を検出し、クラス分けすることができる
（例えば砂利道または悪路）。この情報によって、慣用
のＡＢＳ（アンチロックコントロール）／ＡＳＣ（アン
チスリップコントロール）を相応して高め、個々の道路
で大きなブレーキング出力またはトラクション出力を達
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オフロード車両の駆動連結された前車軸と後車
軸の概略的な平面図である。
【図２】図１と同様な図であるがしかし、走行方向に見
た図である。
【図３】ａ〜ｃはいろいろな車輪弾性変位を有する車輪
を概略的に示す図である。
【図４】本発明による制御装置の実施の形態の回路のブ
ロック図である。
【図５】カーブ加速走行時のオフロード車両の駆動連結
された前車軸と後車軸を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１０ 前車軸 １２ 後車軸 ２０ ブレーキ制御装置 ２２ センサ ２８ エンジン制御装置 ３０ 車輪ブレーキ ＶＲ 右前輪 ＶＬ 左前輪 ＨＲ 右後輪 ＨＬ 左後輪

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御装置と個々の車輪に付設され互いに
    独立して付勢可能なブレーキとを含むブレーキコントロ
    ール装置を備え、制御装置が入力情報に依存して個々の
    ブレーキを制御するための信号を発生する、全輪駆動車
    両のブレーキ介入をコントロールするための方法におい
    て、 個々の車輪の車輪弾性変位または車輪接地力を検出し、
    車輪弾性変位、車輪接地力あるいはこの車輪弾性変位ま
    たは車輪接地力から導き出された変数から、車輪信号を
    発生し、 この車輪信号を制御装置に供給し、 少なくとも入力情報としての個々の車輪信号に依存し
    て、個々のブレーキを制御するための信号を発生するこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 １個の車輪の低下した車輪接地力が、こ
    の車輪のスリップを防止するように、ブレーキ介入によ
    って補償されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 車輪弾性変位または車輪接地力がセンサ
    によって測定されることを特徴とする請求項１または２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 車輪弾性変位から車輪接地力が決定され
    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。
  5. 【請求項５】 車輪弾性変位の時間的な変化から、懸架
    装置の圧縮と伸長が決定されるかまたは車輪接地力の時
    間的な変化から、車輪接地力変化率が決定され、この変
    数の少なくとも１つが車輪信号として使用されることを
    特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 上り坂または下り坂を示す信号が付加的
    な入力変数として制御装置に供給されることを特徴とす
    る請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 上り坂または下り坂を示す信号が、走行
    面の勾配に関する情報を含んでいることを特徴とする請
    求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 車両の横方向加速度の大きさを示す信号
    が付加的な入力変数として制御装置に供給されることを
    特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 入力情報を読み込む信号入力部と、個々
    のブレーキを制御するための信号出力部を備えた、請求
    項１〜８のいずれか一つに記載の方法を実施するため
    の、全輪駆動車両のブレーキ介入をコントロールするた
    めの制御装置において、 車輪弾性変位、車輪接地力あるいはこの車輪弾性変位ま
    たは車輪接地力から導き出された変数に一致する車輪信
    号が、入力情報として処理可能であり、個々のブレーキ
    を制御するための信号が少なくとも車輪信号に依存して
    発生可能であることを特徴とする制御装置。
JP2000294344A 1999-09-28 2000-09-27 ブレーキ介入コントロール方法および制御装置 Pending JP2001114086A (ja)

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