JP2001315630A - 車両の制御性を増加する方法 - Google Patents

車両の制御性を増加する方法

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JP2001315630A
JP2001315630A JP2001074812A JP2001074812A JP2001315630A JP 2001315630 A JP2001315630 A JP 2001315630A JP 2001074812 A JP2001074812 A JP 2001074812A JP 2001074812 A JP2001074812 A JP 2001074812A JP 2001315630 A JP2001315630 A JP 2001315630A
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vehicle
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wheels
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English (en)
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Ruf Wolf-Dieter
ルフ,ヴォルフ−ディーター
Uwe Hartmann
ハートマン,ウベ
Friedrich Kost
コスト,フリードリッヒ
Zanten Anton Van
ヴァンザンテン,アントン
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Robert Bosch GmbH
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ圧力コントローラを備えた4ホイー
ル車両の制御性を増加させる方法を提供する。 【解決手段】 瞬間のスリップ値と可変の所望のスリッ
プ値との比較に応じて、個々のホイールのブレーキ圧力
を調節する。さらに、各車軸の1つのホイールの傾き角
を決定し、所望のスリップ値を傾き角の関数として変化
させ、車両の制御性を良好にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野及び従来の技術】一般的なAB
S装置においては、もし、センサ(回転センサ)の分析
力の理由だけならば、車両の進行方向の制動力が第一に
重要である。制動距離と、広範囲に相違する道路および
運転動作における制御性との間の良好かつ不変の妥協を
求めるために、適当なマッチングが必要である。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】まっすぐなラインにお
ける制動時、車両の進行方向において最大限の減速を得
たいというドライバーの希望は、明らかに理解できる
が、ステアリング操作が同時になされると、目的に矛盾
が生じる。というのは、ブレーキ力と側方ガイド力とは
同時には最大にならないからである。もし、ドライバー
が車両の運動状態をできるかぎり即時に変化させること
を望んだと想定したならば、ブレーキ力と側方ガイド力
から生じる合成力が最大化するということが、もっとも
起こりうるであろう。もし、積極的なステアリングの介
在による傾きの角度を変えるという可能性がないなら
ば、「急な介在の可能性」としては(進行方向における)
タイヤのスリップが残るが、そのスリップは、ABS弁
の手段によって遅くとも100−200ms後には新し
く所望された価値に設定される。
【0003】アンチロック制御装置は、DE−A1−
3,611,822から既知であるが、この装置におい
ては、個々の車軸のスリップ値は、ステアリング角度や
ヨーイング運動に対応して変化させられる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の利点 その制御概念は、最適化原理で働く、ブレーキ力が最大
値に固定されているところの単なるホイールの制御装置
とは違う。その違いとは、斜行の場合、その制御装置の
作動ポイントは、より高いスリップ値に移動せず、まず
直線ラインにおける制動のための最適値に保たれ、そし
て、さらに特定のホイールで、そのスリップは減じられ
るということである。ドライビング動作は、低速ではほ
ぼニュートラル傾向であり、速度が増すと次第に少しア
ンダーステアの傾向を有すると仮定した:リヤの車軸の
傾き角は、瞬間の車速に応じて、フロントの車軸の傾き
角よりも幾らか小さい値にセットされる。
【0005】しかしながら、この概念は、高すぎるステ
アリングロック(例えば、ドライバーのパニック反応)の
結果として生じるフロントホイールの傾き角が、許容で
きる最大の傾き角を越えない間だけは、保たれる。ステ
アリング角度の切り過ぎを最適な値に減じる可能性がな
いので、このケースにおいては、リヤの車軸の傾き角
は、所望の“アンダステア係数”の量によって減ぜられ
た、許容できる最大の傾き角に調整される。
【0006】このオーバーライデイング制御装置は、傾
き角α1一α4に依存する所望のスリップ値λ 1−λ 4
によって、従属ホイール制御装置に介在する。これらの
所望のスリップ値が計算される前に、以下に述べる三つ
のドライビング状態の間では、差異がある。この場合
に、従属制御装置は、例えばドイツ特許公開3,62
4,007や3,731,075や3,734,878
に述べられているスリップ制御装置の構造を持つもので
よい。加えて、直接の介在(バルブの開いている時間を
介して、あるいはホイールブレーキのシリンダ圧力で測
定された差圧を介して)が可能となっている。
【0007】上記の従来技術とは異なり、本発明におい
ては、それぞれ異なった所望のスリップ値が全てのホイ
ールのために前もって与えられている。 I アンダステアが強い状態でのドライビング動作 フロントとリヤの車軸における傾き角は、同じ符号を有
するが、フロント車軸の傾き角の量は、リヤ車軸の傾き
角の量よりも明らかに大きい。回転方向の外側のフロン
トホイール上の所望されたスリップ値を減らすことは、
フロント側で側方へのガイド力を増加させるばかりでな
く、同時に起こるそのブレーキ力の減少により、わずか
なヨーイングモーメントが発生させる。その二つの結果
が操舵性を向上させる。対照的に、他のホイールのスリ
ップ値は、本来の値λ(直線ラインで制動をかける際
の値)に保たれる。というのは、もしそのスリップが減
ぜられたならば、上記効果を少なくとも部分的に無効に
することになるからである。 II オーバーステア状態でのドライビング動作 フロントとリヤの車軸における傾き角は、同じ符号を有
するが、リヤ車軸の傾き角の量は、フロント車軸の傾き
角の量よりも大きい。しかしながら、オーバーステア状
態でのドライビング動作は、リヤ車軸の傾き角の急上昇
が測定されたときに、既に検出されている(PD制御)。
【0008】この場合において、上記Iにおける考えと
同様な方法に基づいて、曲がりに対する内側リヤホイー
ルの所望スリップ値を減らされなければならない。ドラ
イビングテストは、このクリティカルなドライビング状
態を確実にコントロールするために、曲がりに対する外
側フロントホイールのスリップ値を同時に増加させるこ
とが有利であることを示している。したがって、例えば
氷面上では、フロントホイールの実際のスリップ値は、
最適原理で動くアルゴリズムが、ある傾きで走行してい
る間に、同様に、その値を取得しあるいはその値を越え
ることになるであろうある値まで短時間で上昇する。 III フロントとリヤの車軸の傾き角が違う符号を有す
る場合 このドライビング状態は、例えば、μが各部位で異なる
道路やドライバーが急なカウンタステアリング(この状
態は上述した概念で取り除かれる)によってオーバース
テアリングな車両を正すことを試みたとき生じる。車両
のワンサイド側のフロントとリヤの所望のスリップ値を
減らすことにより、高い側面のガイド力とワンサイド側
で減らされる制動力とによって、安定化逆ヨーイングモ
ーメントが増加する。
【0009】上述した制御概念を実行にうつすことは、
スリップに加えて、4輪総ての傾き角が測られ、さもな
ければ少なくとも観測されることを必要とする。相関光
学センサは、速度の量と方向とを供給する。ジャイロス
コープの値は、垂直軸に関する車両の角速度(揺れ角速
度)を示す。
【0010】これらの情報から、ホイール中心点の正確
な速度と(参照速度として)浮き上がり角とが計算され
る。同時に最終的に関心がある量、即ちスリップと傾き
角とを決定するために、通常のホイールセンサとステア
リング角センサがまた必要である。
【0011】相関光学センサは、横の速度を決定するた
めに必ずしも必要ではない。これは、また他のセンサの
手段(例えば、横加速度送信装置)によっておおよそ得
ることができる。他の揺れ角速度計もまたそのマーケッ
トで提供されている。
【0012】3/3方向ソレノイドバルブを有する4チ
ャンネルABS液圧ユニットは、アクチュエータとして
使用できる。しかしながら、他のブレーキ圧調整器、例
えばプランジャー装置のようなものが、同様に適切であ
る。
【0013】本発明の説明された具体例は、図によって
もっと詳細に説明されるであろう。
【0014】
【発明の実施の形態】図1において、車両は5で示さ
れ、車両のホイールは1ないし4で示されている。後者
のものには、ホイールセンサ1aないし4aが設けられ
ており、センサ1aないし4aの信号は、評価回路に与
えられる。その上、ステアリング角センサ7と、絶対速
度送信装置8と、ヨーイング速度送信装置9が設けられ
ている。ホイールブレーキに供給されるメインブレーキ
シリンダのブレーキ圧は、モジュレーター10とプレッ
シャーソース11の手段によって、変化される。ホイー
ル3、4の傾き角α3、α4は、 tan α3 = Vy3/Vx3 − δ そこで、δは、ステアリング角であり、また、 tan α4 =Vy4/Vx4 である。
【0015】ここにおいて、VxnとVynは、前方と側方
方向におけるn番目のホイールの中心速度である。これ
らの量は、センサ8によって測定された値Vx、Vyと、
センサ9によって測定されたヨーイング速度φと、その
センサからの距離1とdを考慮にいれて求められ、ホイ
ールR2に対しては、 Vx2 = Vx −φ°・d Vy2 = Vy −φ°・1 によって得られる。
【0016】図2は、どのようにまた何に依存して、参
照スリップ値が変化し得るのかという可能性を示してい
る。20において、フロント車軸の傾き角の値αvが最
大値αmaxよりも大きいか否かチックがなされる。も
し、そうであるならば、その値はαmaxに制限されかつ
符号をつけて伝達される(ブロック20a)。ブロック
21では、フロントとリヤの傾き角αvとαHが同じ符号
を有するか否かチェックがなされる。もし、そうである
ならば、ブロック22で、どちらの傾き角が大きいか否
かチェックがなされる。もし、αvが大きいならば、曲
がりの外側フロントホイールのためのλが減じられ
(ブロック23)、一方、αHが大きいならば、曲がり
の内側のリヤホイールのためのλの減少が実行される
(ブロック24)。場合によっては、その曲がりの外側
のフロントホイールのためのλを増加してもよい。
【0017】もし、上記値αvとαHが違う符号を有する
ならば、ブロック25で、αvがマイナスか否か確かめ
られる。もし、そうであるならば、車両の左側のホイー
ルのためのλが減じられる(ブロック26)。もし、
マイナスでないならば、上記減少は、車両の右側で行わ
れる(ブロック27)。
【0018】もし、ダブルステアリングジャンプがある
ならば、車両の進路の急な変更(リヤ車軸の傾き角やフ
ロート角の突然の増加)は、著しいコントローラの介在
によってのみ防がれる(図3参照 t>1.5s)。左
方向の曲がり(t<5s)で起きている動作と同じ動作
が、右方向の曲がり(t>5s)でもう一度見ることが
できる(図3と図4)。
【0019】シングルステアリングジャンプ(例えば、
左へ80°)において、車両の進路の急な変更は、λ1
とλ2 へのその介在によって最初に防がれる。おお
よそt=3秒から、そこで側面の強いガイド力を得るた
めに、スリップ値が曲がりの外側のフロントホイールで
減じられる。この対策の効果は、フロント車軸の傾き角
の繰り返される上下動によって示されている(図5、
6)。
【0020】車両の安定は、また、ブレーキされていな
い(あるいは僅かにブレーキされた)状態でも、制限さ
れた範囲で可能である。というのは、スリップの減少が
ないので、IとIIIの段階においてコントロールの介在
が不要だからである。しかしながら、段階IIにおいてだ
け、オーバーステアリングのために、大変危険なドライ
ビング状態を表しており、スリップや圧力の増加の手段
によって、曲がりの外側のフロントホイールで介在が行
われる。制動力と減じられた側面ガイド力だけが、この
ホイール上に作用し、それによって、オーバステアリン
グ傾向を打ち消すヨーイングモーメントが発生する。
【0021】しかしながら、この拡張された制御概念を
実行に移すには、ドライバーがブレーキペダルを圧し下
げないときでさえも、圧力をホイールブレーキシリンダ
の中で強めることを可能にするところの、ブレーキング
の介在を伴ったASR概念にしたがった圧力供給が必要
となる(図1)。
【0022】操舵性の改良に加えて、車両の安定性が大
きく保証されている。ドライバーは車両のドライビング
方向を決定することを続けているが、それにもかかわら
ず、車両を安定化するための仕事がドライバーには必要
である(例えば、車両が進路を急に変更したときの、急
なカウンタアステアリング)。特に、冬の状態でのドラ
イバーに対するその要求は、このように明らかに減ぜら
れる。さらに、タイヤの横方向の固着力のよりよい利用
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に従って装備された車両の略図
を示し、
【図2】図2は、フローチャートを示し、
【図3】図3は、グラフを示している。
【図4】図4は、グラフを示している。
【図5】図5は、グラフを示している。
【図6】図6は、グラフを示している。
【符号の説明】
1 ホイール 2 ホイール 3 ホイール 4 ホイール 5 車両 1aないし4a ホイールセンサ 7 ステアリング角センサ 8 絶対速度送信装置 9 ヨーイング速度送信装置 10 モジュレーター 11 プレッシャーソース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハートマン,ウベ ドイツ連邦共和国 デー−7000 シュトゥ ットガルト 1,オルガシュトラーセ 79 (72)発明者 コスト,フリードリッヒ ドイツ連邦共和国 デー−7014 コルンヴ ェスサイム,ヨハネス−ブラームス−シュ トラーセ 1 (72)発明者 ヴァンザンテン,アントン ドイツ連邦共和国 デー−7257 ディツィ ンゲン 4,ヴァルトシュトラーセ 15 /2

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 個々のホイールのためにあらかじめ決め
    られた可変の所望スリップ値λiと比較し、各ホイー
    ルにおける瞬間のブレーキスリップλiに従って、個々
    のホイールのブレーキ圧を変えるブレーキ圧コントロー
    ラを備えた2軸車両の制御性を増加する方法において、
    少なくとも車両車軸の各ホイールの傾き角αiが決定さ
    れ、上記車両車軸のために決定された傾き角の評価によ
    って、所望のスリップ値λを車両のよりよい制御性の
    結果をもたらすために変化させることを特徴とした2軸
    車両の制御性を増加する方法。
  2. 【請求項2】 制動することなしに、あるいは単にわず
    かな制動でもって、圧力が選択され、上記参照スリップ
    が増加されること特徴とする請求項1に記載した2軸車
    両の制御性を増加する方法。
  3. 【請求項3】 異なる車軸の二つのホイールにおける傾
    き角αvとαHが同じ符号で、しかし、フロント車軸のホ
    イールにおける傾き角αvの量がより大きい状態のとき
    に、曲がりに対して外側のホイールにおける所望のスリ
    ップ値λが減ぜられることを特徴とする請求項1また
    は2に記載した2軸車両の制御性を増加する方法。
  4. 【請求項4】 異なる車軸の二つのホイールにおける傾
    き角αvとαHが同じ符号で、しかし、リヤ車軸のホイー
    ルにおける傾き角αHの量がより大きい状態のときに、
    曲がりに対して内側のリヤホイールの所望のスリップ値
    λH が減ぜられることを特徴とする請求項1から3に
    記載した2軸車両の制御性を増加する方法。
  5. 【請求項5】 異なる車軸の二つのホイールにおける傾
    き角αvとαHが同じ符号で、しかし、リヤ車軸のホイー
    ルにおける傾き角αHの量がより大きい状態のときに、
    曲がりに対して外側のフロントホイールの所望のスリッ
    プ値αv が増加されることを特徴とする請求項1から
    4に記載した2軸車両の制御性を増加する方法。
  6. 【請求項6】 異なる車軸の二つのホイールにおける傾
    き角αvとαHが異なる符号で、αvが負の値の状態のと
    きに、車両の片側のホイールのための所望のスリップ値
    λV とλH とが減ぜられることを特徴とする請求項1
    から5に記載した2軸車両の制御性を増加する方法。
  7. 【請求項7】 異なる車軸の二つのホイールにおける傾
    き角αvとαHが異なる符号で、αvが正の値の状態のと
    きに、車両の片側のホイールのための所望のスリップ値
    λv とλH とが減ぜられることを特徴とする請求項1
    から5に記載した2軸車両の制御性を増加する方法。
  8. 【請求項8】 フロント車軸のホイールの傾き角が上限
    を有することを特徴とする請求項1から7に記載した2
    軸車両の制御性を増加する方法。
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