JP2001505504A - カーブでのａｂｓの制御状態を改善する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カーブでのＡＢＳの制御状態を改善するための方法の場合、カーブ走行識別時に標準制御モードの代わりに特殊制御モードまたはカーブ制御モードが働き、この特殊制御モードまたはカーブ制御モードはカーブ内側の前輪およびまたは後輪のブレーキ圧力を低下させる。部分ブレーキング範囲において、車両の一方の側の両車輪の速度から求めた側方合計の差を示す車輪速度差の閾値（ｔｈ）を上回るときに、カーブ内側の車輪およびまたは後輪のブレーキ圧力は、閾値（ｔｈ，ｔｈ_H）と更にヒステリシス帯域（Ｈ）を再び下回るまで、低下させられる。

Description

【発明の詳細な説明】 カーブでのＡＢＳの制御状態を改善する方法 本発明は、車輪の回転状態から、車両基準速度が導き出され、かつカーブ走行 状況とカーブ方向を識別するための判断基準が得られ、カーブ識別の際に標準制 御モードの代わりに特殊制御モードまたはカーブ制御モードが働き、この特殊制 御モードまたはカーブ制御モードが、カーブ内側の前輪およびまたはカーブ内側 の後輪のブレーキ圧力の低下を生じる、ＡＢＳの制御状態を改善するための方法 、特にカーブ走行中の車両の操舵可能性および走行安定性を改善するための方法 に関する。 上記種類の制御方法の場合、カーブ走行が認識されると、カーブ内側の車輪の 圧力逃がしによって、カーブ走行をつり合わせて安定化させるヨーモーメントが 、車両の垂直軸線回りに発生する。部分ブレーキング中にコントロールが開始さ れるときに、カーブ外側の車輪のブレーキ圧力は一定に保たれるかあるいはカー ブ内側の車輪のそれ以上のブレーキ圧力上昇を阻止することによって自動的に高 まる。 ドイツ連邦共和国特許第３４１３７３８号公報（Ｐ５５４７）によって、同様 に車輪スリップ測定に基づくカーブ走行識別回路を備えたアンチロックコントロ ールシステム（ＡＢＳ）が既に知られている。カーブ走行識別のために、車両の 一方の側の車輪のスリップ値が加算される。車両の他方の側の車輪のスリップ合 計が一方の側のスリップ合計と比較され、このスリップ合計の差が所定の限界値 を上回るや否や、カーブ走行識別信号が発生させられる。カーブ走行識別の際、 このブレーキ装置の個々のブレーキ圧力制御チャンネルの圧力経過を制御する“ セレクト−ロー”または“セレクト−ハイ”のような選択判断基準と、この選択 判断基準の作用ための限界値が変更させられる。これにより、直線走行中および カーブ走行中に制御が異なる条件に適合させられる。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１１９５９０号公報により、水銀スイッチ のような横方向加速度測定装置によってカーブ走行識別信号を得ることが知られ ている。 更に、カーブでの走行安定性またはブレーキ安定性を改善するためにアンチロ ックコントロールシステムを使用することにより、ＡＢＳの機能を拡張すること が既に知られている。そのために、カーブ走行中および部分ブレーキング中に、 すなわちＡＢＳ応答閾値にまだ達していないブレーキングの際に、カーブ外側の 車輪のブレーキ圧力と比較してカーブ内側の車輪のブレーキ圧力上昇を適当に遅 らせることにより、車両の上下軸線回りの安定作用モーメントが生じる（“ＢＭ Ｗの新しい７シリーズのブレーキ装置およびスリップコントロールシステム”、 ＡＴＺ ９７（１９９５）第８〜１５頁および“ＢＭＷの新しい５シリーズのブ レーキ装置およびスリップコントロールシステム”、ＡＴＺ ９８（１９９６） 第１８８〜１９４頁）。操舵角センサが使用されないときに、実際の操舵角に関 する情報は、車輪センサ信号から演算される横方向加速度から導き出される。 本発明の根底をなす課題は、カーブ走行を確実に認識し、この状況に応答する ことによって、車両の走行状態を大幅に改善するためまたは車両を安定化させる ために役立つ、冒頭に述べた種類の方法を開発することである。 この課題は、請求項１に記載した方法によって解決されることが判った。この 方法の特徴は、部分ブレーキング範囲において、車両の一方の側の両車輪の速度 から求めた側方−車輪速度合計の差を示す車輪速度差の閾値を上回るときに、カ ーブ内側の前輪およびまたはカーブ内側の後輪のブレーキ圧力が、閾値とヒステ リシス帯域を下回るまで、低下させられることにある。 すなわち、本発明では、カーブ走行中に所望の安定化が、カーブ内側の車輪、 すなわち前輪およびまたは後輪の大きなブレーキ圧力低下によって達成される。 このブレーキ圧力低下は、スリップ差の上記の閾値を上回るときに開始され、閾 値と更に誤差帯域またはヒステリシス帯域を下回るまで続けられる。 車輪速度差の閾値が車両（基準）速度に依存して変えられると、特に有利であ ることが判った。有利な実施形では、閾値が車速の下側範囲において車速と共に ほぼ直線的に低下し、中間速度範囲において車速と共に直線的に増大し、最後に ほぼ一定の値に移行する。 ヒステリシス帯域としては、約２〜６ｋｍ／ｈ、特に３〜４ｋｍ／ｈのオーダ ーの値が望ましいことが判った。 本発明の他の詳細および用途は、添付の図に基づく実施の形態の形態の次の 説明から明らかになる。 図１は、本発明による方法を実施するために拡張されたＡＢＳの重要な電子部 品または機能ブロックを示すブロック線図、 図２は本発明による方法のプログラム経過または論理結合の個々の段階を示す フローチャート、そして 図３は車両（基準）速度に依存して差閾値を示すグラフであり。 ブロック線図とフローチャートとグラフは、本発明の本質を明らかにするため に、簡略化されている。 図１には、カーブ走行中の制御状態を改善するための構成要素によって拡張さ れたアンチロックコントロール回路装置の原理的な作用が示してある。 制御系の入力情報は車輪センサＳ１〜Ｓ４によって得られる。そのために個々 の（図示していない）車輪はトランスミッタまたは歯付きディスク１〜４を備え ている。このトランスミッタまたは歯付きディスクは車輪と一緒に回転し、セン サＳ１〜Ｓ４の定置された部分であるトランスデューサ内で出力信号を発生する 。この出力信号は公知のごとく、個々の車輪の回転状態を表す。 回路５内でセンサ出力信号を処理した後で、車輪速度信号ｖ₁〜ｖ₄が供される 。回路５の出力信号、すなわち速度信号ｖ₁〜ｖ₄を論理結合回路６内で論理結合 することにより、車両基準速度ｖ_Refが求められる。この車両基準速度は特に、 個々の車輪の車輪スリップλ₁〜λ₄を決定するための基準量として、ひいてはブ レーキ圧力調節のための基準量として役立つ。 回路ブロック７は、車両基準速度をそれぞれの車輪速度ｖ₁〜ｖ₄と比較するこ とによって車輪スリップλ₁〜λ₄を決定するための個々の個々の回路を含んでい る。車輪スリップは公知のごとく、 λ_i＝ｖ_Ref−ｖ_i ここで、ｉ＝１・・・・４ の差から生じる。 マイクロコンピュータまたはマイクロコントローラのようなプログラム制御さ れる回路を使用する場合、ブロック７は個々の車輪のスリップλ_iを演算するた めのプログラムステップを示している。 各々のスリップ信号は回路ブロック８において低域特性を有するフィルタを通 過する。このフィルタのフィルタ時定数は５０〜２００ｍｓのオーダーである。 本例では時定数は約７０ｍｓである。回路ブロック８はろ波された車輪スリップ 信号ｆｗｓ_iを発するかまたはこの出力信号をカーブ識別回路９に送る。 カーブ識別回路９またはカーブ走行識別回路では、現在の車輪スリップ信号と ろ波された車輪スリップ信号が分析および評価される。その際、カーブ走行識別 は質的および量的な判断基準に従って行われる。カーブ方向は同様に、スリップ 信号とスリップ差信号の評価および論理結合によって決定される。回路９による このスリップ評価の結果は、カーブ走行の特別な条件にアンチロックコントロー ルを適合させる適合部に案内される。これは追加回路１０、すなわち本来の標準 ＡＢＳ制御ロジック１１に対する追加回路を経て行われる。今や、標準コントロ ールの代わりに、特殊コントロールまたはカーブコントロールが行われる。制御 ロジック１１の出力部は図示していない処理および評価回路を経て、アクチュエ ータまたはモジュレータ１２に案内される。このアクチュエータまたはモジュレ ータにより、ブレーキ装置のブレーキ圧力が必要なように調整される。今日のア ンチロックコントロールシステムの場合、個々の車輪ブレーキのブレーキ圧力を 調節および制御するために、主に、電磁操作可能な液圧弁がアクチュエータ１２ として使用される。 本来のＡＢＳ制御ロジックは勿論、車両基準速度ｖ_Refを考慮して、処理され た車輪速度ｖ₁〜ｖ₄を評価することに基づいている。 図１の回路装置の機能は、既に述べたように、プログラム制御される回路によ ってまたはプログラム実行によって実施可能である。今日では、このようなコン トローラ技術が好ましい。従って、図２には、本発明による方法をコントロール ステップに変換するプログラム実行がフローチャートの形で示してある。この機 能、ステップおよび論理結合は主として、カーブ識別回路９で行われる。 図２はＡＢＳコントロールプログラムの一部を示している。 本発明による特殊プログラムは、部分ブレーキング範囲において、すなわち本 来のアンチロックコントロールの外で行われる。従って、ステップ１３において 先ず最初に、ＡＢＳコントロールが行われているかどうかが確かめられる。１３ において答が“イエス”（Ｊ）であると、標準コントロールが行われる。答が“ ノー”（Ｎ）であると、ＡＢＳコントロールは機能せず、分岐個所１４に従って 実際に制動される（部分ブレーキング：イエス）。他の決定プロセスは、カーブ 走行状況の存在が識別（認識）されている（１５：イエス）かどうかに左右され る。今や、予め定めた車輪速度−差−閾値ＳＤ（分岐個所１６）を上回っている かどうかを確かめなければならない。続いて、図３に基づいて、この過程または この閾値を詳しく説明する。 閾値を上回ると、カーブ内側の車輪またはカーブ内側の前輪だけの大きなブレ ーキ圧力低下が、決定個所１６の“イエス”出力部を経てもたらされる。この操 作は図２において１７によって示してある。 閾値を上回らないと（１６：ノー）、その先のプログラム実行は決定個所１８ に従って、特殊制御モードによってブレーキ圧力低下が既に行われたかどうかに 依存する。“ノー”（分岐部１８の出力Ｎ）であると、プログラム実行は出発点 に戻る。“イエス”であり、かつ“閾値−ヒステリシス”（分岐部１９）の大き さを再び下回ると（出力：イエス）、操作２０で示すように、特殊制御モードが 終了する。なぜなら、カーブ走行によって生じる特殊制御の必要性が実質的に終 了するからである。 質問１９での答が“ノー”であると、機能ブロック２１のブレーキ圧力操作は ステップ１７（オペレータ１７）と同様に行われる。カーブ内側の前輪のブレー キ圧力またはカーブ内側の両車輪のブレーキ圧力が低下する。走行安定性を改善 するための特殊制御は続けられる。 すなわち、カーブ内側の車輪の本発明によるブレーキ圧力操作は、図２のフロ ーチャートに基づいて説明したように、ＡＢＳコントロールの外側の部分ブレー キングを前提条件として必要とする。図３に従って車速または車両基準速度に依 存して変化する差−閾値が重要である。この差の値ＳＤは、車両の片側の両車輪 の速度の加算によって求められた側方車輪速度合計、短く言うと“側方合計”の 差を示す。式で表現すると、これは次のことを意味する。 ＳＤ＝｜(ｖ_VL＋ｖ_HL)−(ｖ_VR＋ｖ_HR)｜ この式において指標ＶＬ，ＶＲは左側と右側の前輪を示し、指標ＨＬ，ＨＲは 左側と右側の後輪を示している。従って、（ｖ_VL＋ｖ_HL）は左側の車輪の速度合 計であり、（ｖ_VR＋ｖ_HR）は右側の車輪の速度合計である。この両合計から求め られた差の絶対値は、差の値ＳＤを生じる。 図３は、車両（基準）速度に対する差−閾値ｔｈ＝ｆ（ｖ_FZ）の経過を示して いる。閾値の経過は車速に依存する。この場合、図示した例は、前輪駆動または 後輪駆動の上級または中級の最新の乗用車に関する。走行装置構造に応じて、他 の経過、特性曲線の移動または車速の他の依存性が有利である。 本実施の形態の場合、差閾値ｔｈ＝ｆ（ｖ_FZ）は、例えば約５０ｋｍ／ｈの車 速以下の下側の速度範囲において、ほぼ直線的に（ｔｈ₁）を低下する。操舵性 と車両安定性または走行安定性にとって特に重要である５０〜１３０ｋｍ／ｈの 中間の速度範囲では、閾値は勾配ｔｈ₂でほぼ直線的に増大する。１３０ｋｍ／ ｈの上側の速度閾値の情報では、ほぼ一定の閾値経過が接続する。 差が特性曲線ｔｈ＝ｆ（ｖ_FZ）の下方にある限り、アンチロックコントロール は、部分ブレーキング範囲において、すなわち本来のＡＢＳ応答閾値に達しない 場合、カーブ内側の車輪のブレーキ圧力経過に影響を与えない。しかし、スリッ プ差ＳＤが閾値ｔｈ；ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃を上回ると、既に図２のフローチャ ートに基づいて既に説明したように、カーブ内側の前輪およびまたは後輪の圧力 低下が直ちに開始される。この圧力低下は、観察される車輪の差の値ＳＤが閾値 ｔｈ；ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃を再び下回り、更にヒステリシス帯域Ｈを通過して 下回るまで続けられる。ヒステリシス帯域または図３において破線で示した特性 曲線ｔｈ_Hを下回った後で、本発明による特殊制御は再び終了し、安定化モード から出る。多くの場合、２０〜５０ｍｓ、特に３０ｍｓの１つの圧力低下パルス によって必要な圧力低下をもたらすことで充分であり、かつ合目的である。新た な圧力上昇を意味する強すぎる圧力低下は基本的には避けるべきである。 図３に示した差−閾値ｔｈ＝ｆ（ｖ_FZ）の経過は、次の一次関数によって数学 的に示すことができる。 ｔｈ₁＝−ｋ₁（ｖ₁−ｖ_FZ）＋Ｔ₀ ｔｈ₂＝ｋ₂（ｖ_FZ−ｖ₁）＋Ｔ₁ ｔｈ₃＝ｋ₃ ここで、例えばｖ₁=４０〜６０ｋｍ／ｈ Ｔ₁＝ ８〜１０ｋｍ／ｈ である。 閾値曲線は実際には経験的な方法によって、所望に経過に一層正確に合わせる ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輪の回転状態から、車両基準速度が導き出され、かつカーブ走行状況とカ ーブ方向を識別するための判断基準が得られ、カーブ識別の際に標準制御モー ドの代わりに特殊制御モードまたはカーブ制御モードが働き、この特殊制御モ ードまたはカーブ制御モードが、カーブ内側の前輪およびまたはカーブ内側の 後輪のブレーキ圧力の低下を生じる、ＡＢＳの制御状態を改善するための方法 、特にカーブ走行中の車両の操舵可能性および走行安定性を改善するための方 法において、部分ブレーキング範囲において、車両の一方の側の両車輪の速度 から求めた側方−車輪速度合計の差を示す車輪速度差（ＳＤ）の閾値（ｔｈ； ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃）を上回るときに、カーブ内側の前輪およびまたはカー ブ内側の後輪のブレーキ圧力が、閾値（ｔｈ；ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃）とヒス テリシス帯域（Ｈ）を下回るまで、低下させられることを特徴とする方法。 ２．車輪速度差（ＳＤ）の閾値（ｔｈ；ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃）が車速（ｖ_FZ） に依存して変えられることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．閾値（ｔｈ；ｔｈ₁，ｔｈ₂，ｔｈ₃）が下側範囲において車速（ｖ_FZ）に依 存して車速（ｆ（ｔｈ₁））と共に低下し、中間速度範囲において車速と共に ほぼ直線的に増大し（ｆ（ｔｈ₂））、上側速度範囲においてほぼ一定に延び る（ｆ（ｔｈ₃））ことを特徴とする請求項２記載の方法。 ４．下側の速度範囲（ｆ（ｔｈ₁））が約４０〜６０ｋｍ／ｈの車速値まで達し 、中間速度範囲（ｆ（ｔｈ₂））が約１１０〜１５０ｋｍ／ｈ、例えば約１３ ０ｋｍ／ｈの値まで達し、この中間速度範囲に上側の速度範囲（ｆ（ｔｈ₃） ）が接続していることを特徴とする請求項３記載の方法。 ５．ヒステリシス帯域（Ｈ）が約２〜６ｋｍ／ｈ、特に３〜４ｋｍ／ｈのオーダ ーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つまた複数に記載の方法 。