JP2001509754A - 車両の縦方向動特性を制御する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ブレーキ（１７）およびまたはエンジン（１９）の目標値のための調整装置（１４，１５）が設けられている。いろいろな構成要素が車両の縦方向動特性を制御するために寄与するシステムから出発する。本発明では、この構成要素はブレーキおよびまたはエンジンのための中間目標値を互いに平行に生じる。調整装置（１４）または（１５）はそれに供給される中間目標値に従って、構成要素に出力されるエンジン目標値またはブレーキ目標値を生じる。

Description

【発明の詳細な説明】 車両の縦方向動特性を制御する方法と装置 本発明は、独立請求項の上位概念に記載した、車両の縦方向動特性を制御する ための方法と装置に関する。本発明は自動車の縦方向動特性制御に関するので、 本出願人のドイツ連邦共和国特許出願第１９６５４７６９．５号（１９９６年１ ２月２８日９の開示内容全部が取り込まれる。というのは、この出願が同様に、 車両の縦方向動特性制御に関するからである。 車両の動特性を制御するための最新の方法および装置は、エンジンマネジメン トシステムまたは適当な装置によって制御されるエンジンと、制御されるブレー キと、制御されるトランスミッションと、複雑な車両動特性制御システムを含ん でいる。この車両動特性制御システムは、運転者の意志や車両の内部と外部の運 転状態に従って、ブレーキ、トランスミッションおよびエンジンの目標値を設定 する。 最新のエンジンマネジメントシステムは入力量として、往々にしてエンジン目 標トルクを受け取り、ブレーキは入力量としてブレーキ目標圧力を受け取る。こ れらの目標値はＩＣＣコントロール（インテリジェント・クルーズ・コントロー ル）システムによって発生する。このＩＣＣコントロールシステム自体は上述の 他の影響量を受け取る。そのために、アクセルペダルやブレーキペダルを介して 車両に伝達される運転者の意志には、センサによって検出されたいろいろな量、 例えば速度、縦方向加速度、横方向加速度、先行する車両に対する間隔および相 対速度等が含まれる。縦方向動特性制御の際、いろいろな構成要素がエンジン目 標トルクまたはブレーキ目標トルクに作用する。一方では、上記の目標値は設定 れた目標加速度に従って決定される（この目標加速度自体は、いろいろな構成要 素、例えば運転者要求システム、カーブ速度制御システム、車両追従制御システ ム等から生じる）。そのほかに、車輪のスピンを防止するトラクションスリップ コントロールシステムＡＳＲまたはＴＣＳがある。このＡＳＲ制御はエンジンの 要求トルクを減少させる。エンジン抵抗トルクコントロールシステムＭＳＲは、 スリップしやすい路面で後輪駆動の場合に、例えば３速から２速にシフトダウン するときに、車輪のロックを防止する。ＭＳＲ制御は要求トルクを増大させる。 自動安定性マネジメントシステムＡＳＭＳは特に、個々の車輪のブレーキングに 介入するがしかし、トランスミッションやエンジンにも作用する。ＡＳＭＳ制御 では、走行安定性コントロールシステムとして、車両の横滑りを防止するために 、例えば個々の車輪を選択的に制動することが知られている。 それによって、上記の構成要素はエンジン、トランスミッションおよびまたは ブレーキのための目標値の決定に介入する。従来は、目標値を生じるためのすべ ての影響量を一緒に処理したが、満足できる解決策は得られなかった。 本発明の課題は、エンジンおよびまたはブレーキの目標値設定が簡単であり、 かつ個々の走行状況に順応して行われる、車両の縦方向動特性を制御するための 方法と装置を提供することである。 この課題は独立請求項記載の特徴によって解決される。従属請求項は本発明の 有利な実施形である。 次に、図を参照して本発明による個々の実施の形態を説明する。 図１は本発明による第１の実施の形態を示す図、 図２は本発明による第２の実施の形態を示す図、 図３〜５はいろいろなシステムに対する調整器または調整機能の個々の割り当 てを示す図である。 図１を参照して、本発明による第１の実施の形態を説明する。参照数字１９は 制御すべきエンジンを示し、参照数字１８はＡＢＳコントロールシステムを備え た制御すべきブレーキ装置を示している。参照数字１０はいろいろな量からエン ジンとブレーキのための目標値を生じる装置を示している。その際、装置１０は 、車両が路面に対して正常なグリップを有すると仮定して、すなわち車輪がロッ クもしていないし空転もしていないと仮定して、その目標値を発生する。装置１ ０はＩＣＣ−縦方向動特性コントロール装置（ＩＣＣ＝インテリジェント・クル ーズ・コントロール）でもよいし、またクルーズコントロール装置（ＣＣ、速度 制御装置）でもよい。参照数字１７はエンジン目標値に応じてエンジンを制御す るエンジン制御装置を示している。参照数字１６はブレーキ目標値に従ってブレ ーキ装置１８を制御するブレーキ制御装置を示している。 本発明に従い、エンジン制御またはブレーキ制御のために他の適切な目標値を 発生し、機能的に平行に決定されたこの目標値から、ブレーキ１８およびまたは エンジン１９またはそれらのコントローラ１６，１７のための目標値を調整装置 １５において適切に決定することが提案される。 先ず最初に、ブレーキ目標値の発生について正確に説明する。その際、ブレー キのために発生した目標値はブレーキ目標圧力ｐ_sollである。いろいろな装置が 機能的に平行に中間目標値または中間目標圧力を発生する。第１の中間目標圧力 ｐ_bremseは装置１０によって発生する。他の中間目標圧力ｐ_ASMSは走行安定性コ ントロールシステム（ドライビング安定性コントロールシステム）によって発生 する。他の中間ブレーキ圧力ｐ_BAはブレーキアシストシステムによって生じる。 他の中間目標圧力を他の構成要素によって適切に発生することができる。機能的 に平行に決定されたこれらの中間目標値または中間目標圧力を、調整装置１４が 受け取る。この中間目標値または中間目標圧力から適切な方法でブレーキ目標値 またはブレーキ目標圧力ｐ_sollが決定される。調整装置１４のための一つの判定 基準は例えば、受けとった中間目標値または中間目標圧力から最大値を選択し、 この最大値をブレーキ目標値またはブレーキ目標圧力ｐ_sollとしてブレーキ装置 に出力することである。 次に、エンジン目標値の発生について説明する。この場合、いわゆる“Ｅ−ガ ス（電子制御加速）”概念が実施される（電子アクセルペダル）。最新のエンジ ンコントロールシステムは、特にＡＢＳコントロールシステムから、２つのエン ジン目標トルクＭ_MSR，Ｍ_ASRを受け取る。その際、エンジン目標トルクＭ_MSRは エンジン抵抗トルクコントロール（エンジンストールトルクコントロール）の結 果を示し、エンジン目標トルクＭ_ASRはエンジントラクションスリップコントロ ールの結果を示す。これらのエンジン目標値は中間目標値から決定される。中間 目標値Ｍ_MOTORは装置１０によって発生する。他の中間目標値は例えば、トラク ションスリップコントロールシステム１２によって、例えば中間目標トルクの形 で発生させることが可能である。エンジン抵抗トルクコントロールシステム１１ によって、中間目標トルクの形の他の中間目標値を発生することができる。こ の中間目標値または中間目標トルクは調整装置１５に入力され、調整装置は適当 な方法でこの中間目標値または中間目標トルクからエンジン目標値を決定する。 ここでも、いろいろな中間目標値がいろいろな観点から機能的に平行に決定され 、それによって平行な中間目標値からエンジン目標値が決定される。 エンジン１９が１つだけのエンジン目標値または１つだけのエンジン目標トル クを受け取るときには、中間目標値または中間目標トルクは例えば最大値選択に よって発生させることができる 図１には、目標加速度に応じて決定される中間目標トルクと、エンジン抵抗ト ルクコントロールシステム１１またはトラクションスリップコントロールシステ ム１２によって決定された中間目標トルクとを含む実施の形態が示してある。更 に、エンジンは電子制御加速（Ｅ−ガスエンジンマネジメント）で運転されると 仮定する。この場合、目標加速度に従って装置１０で決定された中間目標トルク Ｍ_MOTORと、エンジン抵抗トルクコントロールシステム１１によって発生した中 間目標トルクから、最大値が選択され、エンジン目標トルクＭ_MSRとしてエンジ ンに出力される。トラクションスリップコントロールシステム１２によって決定 された中間目標トルクはエンジン目標トルクＭ_ASRとしてエンジンに出力される 。 車両の運転者が所望する要求トルクはいろいろな方法で処理することができる 。或る方法では、この運転者要求トルクが他の中間目標トルクまたは他の中間目 標値として見なされ、この中間目標トルクまたは他の中間目標値が調整装置１５ に入力され、そこで適切に処理される。しかし図１は、運転者の直接的な要求の 処理を調整器１５で行わわないで、エンジン電子ユニット１７で行う実施の形態 を示している。このエンジン電子ユニットでは先ず最初に、運転者要求トルクＭ_fahrer とエンジン目標トルクＦ_MSRから最大値が決定される。更に、この最大値 とエンジン目標トルクＭ_ASRから、最大値が選択され、このようにして発生した 目標トルクはＭ_motとしてエンジンを制御するために使用される。 ブレーキおよびまたはエンジンのための目標値を決定する際に、中間目標値が 平行に決定されることにより、これらの目標値を同時に検査し、所定の関係で相 互にチェックすることができる。このチェック操作に従って、エンジン目標値と ブレーキ目標値が相互に影響し合うことができるかあるいは調節すべき目標加速 度に対して作用させることができる。例えばＩＣＣコンロールシステムまたは装 置１０から来る中間目標トルクＭ_MOTORが、エンジン抵抗コントロールシステム によって発生した中間目標トルクよりも小さいときには、適当な装置により、加 速度コントローラによって生じた目標加速度に対して作用させることできる。 ブレーキ目標値を決定するための調整装置１４は、図示した実施の形態では、 ＩＣＣコントロールシステム１０からの中間目標圧力ｐ_bremsのほかに、走行安 定性コントロールシステム１３からの中間目標圧力ｐ_ASMSと、ブレーキアシスト システムからの中間目標圧力ｐ_BAと、運転者の希望に応じた中間目標圧力ｐ_{fahr er} を受け取る。値ｐ_ASMS、ｐ_BAまたはｐ_fahrerの一つが例示的に示した最大値発 生時に優位であると、これは例えばＩＣＣ機能またはＩＣＣコントローラ１０を 遮断することになる。 図１はブレーキ目標圧力のための調整装置１４と、一つまたは複数のエンジン 目標値のための調整装置１５を示している。この調整装置１４，１５は個別的に または組み合わせて設けることができる。 図２は参照数字２５で、図１の調整装置１５の変形を示している。図１の調整 装置１５のように、調整装置１５はＩＣＣコンロールシステム１０、トラクショ ンスリップコンロールシステム１２およびエンジン抵抗トルクコントロールシス テム１１から中間目標値を受け取る。しかし、調整装置２５はエンジンマネジメ ントシステムと協働する。このエンジンマネジメントシステムでは、目標値の入 力が図２に示すように処理される。調整装置２５では、ＩＣＣコントロールシス テム１０からの中間目標トルクと、エンジン抵抗トルクコントロールシステム１ １からの中間目標トルクとから、最大値が決定される。このようにして決定され た値と、トラクションスリップコントロールシステムの中間目標トルクから、最 小値が決定される。このようにして決定された値はエンジン目標トルクＭ_MSRと してエンジンマネジメントシステムに供給される。その際、エンジン電子ユニッ ト１７内でのエンジン目標トルクＭ_MSR，Ｍ_ASRの処理は次のように行われる。す なわち、エンジン電子ユニット２７内で先ず最初に、エンジン目標トルクＭ_ASR と運転者要求トルクＭ_fahrerから最小値が選択され、この最小値とエンジン目 標トルクＭ_MSRとから最大値が選択され、そしてこの最大値がエンジンを制御す るためのエンジントルクＭ_motとして使用されるように行われる。 図３〜５は、ＩＣＣコントロールシステム１０と、調整装置１４，１５と、ブ レーキおよびエンジンのための電子制御ユニット１６，１７の個々の機能的な割 り当てを示している。図３に示す実施の形態では、ＩＣＣコントロールシステム １０と、ブレーキ用調整装置３４と、エンジン用調整装置３５がそれぞれ分離さ れた機能的なブロックである。この分離は例えば次のように行うことができる。 すなわち、個々の目的が異なるプロセッサによって、場合によっては異なるプリ ント回路板によって、そして場合によっては車両の異なる個所で行われるように することができる。 図４に示す実施の形態では、両調整装置４４，４５が１つの機能または機能的 なブロックにまとめられている。このようにまとめることは、例えば同じプロセ ッサによってあるいは少なくとも同じプリント回路板で行うことができる。同じ プロセッサで調整の目的を実行する際、少ないインターフェースで設計および運 転されるという利点が生じる。 図５に示す実施の形態では、ＩＣＣコントロールシステム１０の一部が機能的 なグループを形成し、本来の加速度コントロールシステムが調整装置と共に他の 機能的なグループを形成している。これらの機能的なグループは、その都度固有 のプロセッサによって、場合によっては固有のプリント回路板でおよび場合によ っては車両の異なる個所で実施または実現されるように構成可能である。その際 、ＩＣＣコントロールシステムの一部は機能的なブロックに統合され、この機能 的なブロックは、他の機能的なブロックで受け取られて更に処理される出力とし て目標加速度を供給する。この実施の形態は、要求される目標加速度に対する作 用が或る運転状態で簡単に行うことができるという利点がある。インターフェー スか少ないということにより、例えば妥当性チェック、作用（リアクション）お よびトラバース（横）作用および他のポールのための、いろいろな信号の間のリ ンケージが容易である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ， ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンジンが１つまたは複数のエンジン目標値に従って制御され、このエンジ ン目標値が運転者の意志およびまたはその他の影響量に従って決定される、車 両の縦方向動特性を制御するための方法において、複数の中間目標値が運転者 の意志およびまたはその他の影響量に従って決定され、１つまたは複数のエン ジン目標値が、決定された中間目標値に従って決定されることを特徴とする方 法。 ２．目標値が目標トルクであることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．中間目標値がＩＣＣ加速度コントロールとエンジン抵抗トルクコントロール およびまたはトラクションスリップコントロールによって発生することを特徴 とする請求項１または２記載の方法。 ４．エンジン目標トルクがＩＣＣ加速度コントロールとエンジン抵抗トルクコン トロールの中間目標トルクの最大値として決定されることを特徴とする請求項 ２，３記載の方法。 ５．エンジン目標トルクがトラクションスリップコントロールによって発生した 中間目標値と請求項４に従って決定された最大値のうちの最小値として決定さ れることを特徴とする請求項２，３記載の方法。 ６．エンジン抵抗トルクコントロールによって発生した中間目標トルクがＩＣＣ 加速度コントロールによって発生した中間目標トルクよりも大きいときに、増 大したブレーキング仕様が生じ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．ブレーキが１つまたは複数のブレーキ目標値に従って制御され、このブレー キ目標値が運転者の意志およびまたはその他の影響量に従って決定される、特 に請求項１〜６のいずれか一つに記載の、車両の縦方向動特性を制御するため の方法において、複数の中間目標値が運転者の意志およびまたはその他の影響 量に従って決定され、ブレーキ目標値が、決定された中間目標値に従って決定 されることを特徴とする方法。 ８．目標値が目標トルクであることを特徴とする請求項７記載の方法。 ９．中間目標値がＩＣＣ加速度コントロールシステムと走行安定性コントロール システムおよびまたはブレーキアシストシステムおよびまたは運転者によって 設定されることを特徴とする請求項７または８記載の方法。 10．ブレーキ目標圧力が中間目標圧力の最大値として生じることを特徴とする請 求項８，９記載の方法。 11．１つまたは複数のエンジン目標値（Ｍ_MSR，Ｍ_ASR）に従ってエンジン（１ ９）を制御する装置（１７）と、 センサによって検出された運転者の意志およびまたはその他の影響量に従っ てエンジン目標値を決定するための装置（１０〜１２，１５）とを備えている 、 車両の縦方向動特性を制御するための装置において、 センサによって検出された運転者の意志およびまたはその他の影響量に従っ て中間目標値を決定するための複数の装置（１０，１２）と、 決定された中間目標値に従ってエンジン目標値を決定するための調整装置（ １５）を備えていることを特徴とする装置。 12．目標値が目標トルクであることを特徴とする請求項１１記載の装置。 13．ＩＣＣ加速度コントロールシステム（１０）およびまたはエンジン抵抗トル クコントロールシステム（１１）およびまたはトラクションスリップコントロ ールシステム（１２）を備えていることを特徴とする請求項１１または１２記 載の装置。 14．調整装置（１５）が、エンジン抵抗トルクコントロールシステム（１１）と ＩＣＣ加速度コントロールシステム（１０）の中間目標トルクから最大値を決 定するための装置を備え、この最大値がエンジン目標トルクとして出力される ことを特徴とする請求項１２，１３記載の装置。 15．調整装置（１５）が、トラクションスリップコントロールシステム（１２） の中間目標値と請求項１４に記載した装置によって決定された最大値とから最 小値を決定する装置を備え、この最小値がエンジン目標トルクとして出力され ることを特徴とする請求項１２，１３記載の装置。 16．エンジン抵抗トルクコントロールシステム（１１）の中間目標トルクがＩＣ Ｃ加速度コントロールシステム（１０）の中間目標トルクよりも大きいときに 、ＩＣＣ加速度コントロールシステム（１０）のために目標加速度を変更する ための装置を備えていることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに 記載の装置。 17．ブレーキ目標値ｐ_sollに従ってブレーキを制御する装置（１６）と、 センサによって検出された運転者の意志およびまたはその他の影響量に従っ てブレーキ目標値を決定するための装置とを備えている、 特に請求項１１〜１６のいずれか一つに記載の、車両の縦方向動特性を制御 するための装置において、 センサによって検出された運転者の意志およびまたはその他の影響量に従っ て中間目標値を決定するための複数の装置（１０，１３）と、 決定された中間目標値に従ってブレーキ目標値を決定するための調整装置（ １４）を備えていることを特徴とする装置。 18．目標値が目標トルクであることを特徴とする請求項１６記載の装置。 19．中間目標値を発生するための装置であるＩＣＣ加速度コントロールシステム （１０）とアンチスキッドコントロールシステム（１３）とブレーキアシスト システムとブレーキペダルの１つまたは複数を備えていることを特徴とする請 求項１１または１２記載の装置。 20．調整装置（１４）が、中間目標圧力から最大値を選択し、この最大値をブレ ーキ目標圧力として出力する装置を備えていることを特徴とする請求項１８， １９記載の装置。