JP2004532155A - 車両構成部品の動的設定のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両構成部品の動作に影響を及ぼすパラメータが運転中に手動でまたは自動的に変わる車両構成部品（Ｐ）の動的設定のための方法および装置に関する。運転者の操作を特徴づける状態パラメータ（Ｚ）が、上記のパラメータおよび前記状態パラメータ（Ｚ）の変更に直接関連して測定され、次いで設定パラメータ（Ｚｓｅｔｐ）と比較される。車両構成部品（Ｐ）のためのパラメータの変更は、状態パラメータ（Ｚ）が設定パラメータ（Ｚｓｅｔｐ）を超えると、少なくとも部分的にリセットされることがある。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１および１１の前文に従って車両構成部品を動的に調整するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車体と車輪との間に配置されたアクチュエータを、車両の垂直方向動力学および／または水平方向動力学がそれにより判断される測定信号に応じたコントローラの操作信号によって設定できる、乗用車および小型トラックのシャシを制御するための方法を開示している。所与の時間に存在する車両の車両状態によっては、異なるコントローラのパラメータが予め定義でき、乗り心地指向の車両動作と運転安全指向の車両動作との間の調整のための異なる可能性がある。たとえば、タイヤの長手方向の力および水平方向の力によって検出できる危険な走行状態が発生すると、コントローラのパラメータの安全指向構成への切替えが起こる。
【０００３】
この方法においては、コントローラのパラメータが自動的に変更されると、運転者が車両の変更された走行動作に驚き、運転者の過剰反応により危険な状況が生まれるという危険性がある。
【０００４】
特許文献２は、車両の運転者の運転経験が評価され、現在の車両測定値に基づいてニューロネットワークを適用することによって分類され、コントローラのパラメータが運転経験に応じて適応される車両の長手方向のシステムについて開示している。この文献によれば、車両の運転者が熟達した運転者である場合にはサポートしているステアリングリアクショントルクを減少し、車両の運転者が未経験の運転者である場合にはステアリングリアクショントルクを増加することが提案されている。
【０００５】
特許文献２に記載されているシステムにおいては、運転者の運転操作は、評価された運転経験に応じてステアリングサポートを増加するかまたは減少することによって影響される。ステアリングの動きに直接影響を及ぼす未経験の運転者による過剰な反応をこのようにして補償することは可能であるが、これに加えて運転者のさらなる過剰反応を補償することは不可能である。
【０００６】
【特許文献１】
独国特許発明第 ３９ １６ ４６０ Ｃ２号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第 ４４ １９ ３１７ Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、運転操作が影響される可能性のある、少なくとも１つの車両構成部品の動的調整で、車両の運転の安全性を向上させるという課題に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この問題は、請求項１および１１の特徴を有する本発明に従って解決される。
【０００９】
本発明による方法においては、車両の運転者の運転操作を特徴づける車両の状態変数、たとえばステアリング角またはそれと相関関係のある変数、特にステアリング角の速度が、車両構成部品の動作を判断する特性変数の変更直後に測定される。運転操作を特徴づけるこの状態変数は、所定の設定値変数と比較される。状態変数が設定値変数を超えると、車両構成部品の変更は、少なくとも部分的に再び元に戻される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
先行技術と対照的に、この方法においては、運転者による過剰反応の原因、すなわち車両構成部品の動作の変更は、この変更を元の状態、または少なくとも弱められた状態に少なくとも部分的に戻すことによって直接対処される。したがって、その変更が通常運転者にとって特に深刻であると感じられる車両のステアリング動作を変更することは、絶対必要ということではない。その場合、前記自動変更が、望ましくなくかつ危険な運転者の反応の原因であると感じられることがある。むしろ、過剰な運転者の反応の原因自体は、弱められたコントローラのパラメータまたは元の状態に戻されたパラメータを使用して各車両構成部品を再調整することにより、少なくとも部分的に補償される。
【００１１】
運転者によって影響される可能性のある状態変数は、車両構成部品または車両構成部品の特性変数の変更直後に、所定の時間帯にわたって調べられ、特にこの状態変数の減衰の振幅、頻度および／または程度が問題の時間帯内で測定され、これらの変数の少なくとも１つが、指定された設定値変数と比較される。たとえば、問題の時間帯内にその振幅が最小値を超える振動の数を測定することが好都合である場合があり、これらの振動の数が振動の設定値数より大きいと、車両構成部品の特性変数の変更が元に戻される。調べられ、運転者によって影響される可能性のある状態変数としてのステアリング角については、このことは、１方向のステアリングの振れからなる運転者の突然のステアリングの動きおよび反対方向の補償する逆の動きが、各車両構成部品内の特性変数の変更を元に戻すための決定の基礎として使用されるということである。運転者が、その振幅が限界値より上にあるステアリングの動きを繰り返し連続して実施すると、変更は元に戻される。
【００１２】
しかし、ステアリング角またはそれと相関関係のある変数の検討に加えて、またはその代替形態として、車両の水平方向の加速が、実施された変更を維持することや元に戻すことまたは構成部品の特性変数を切り替えることについての決定の基礎として測定され使用されてもよい。
【００１３】
評価の結果、変更を元に戻すことが推奨された場合には、複数の増分ステップにより、変更は、まず部分的にのみ元に戻され、より大きく元に戻すことは、ステップ毎になされる。第１のステップにおいては、車両構成部品の特性変数の変更が実施される切り替え段階が、時系列順に延長されることが有利であり、その結果、突然の変更ではなく、連続的な変更が起こり、それにより運転者は変更に慣れることができる。
【００１４】
更新された測定および計算サイクルにおいて、第１のステップにおいて元に戻すことが実施されたにもかかわらず、運転者の反応がまだ許容された程度より上にあると判断されると、第２のステップにおいて、元の状態と比較して比較的小さな程度のみ車両の動作が修正されるように、各特性変数の変更のための許容変化範囲を減少することが可能である。第２のステップは、第１のステップと比較されることが有利である。
【００１５】
さらなる測定および計算サイクルにおいて、運転者の反応がまだ許容設定値範囲外にあることが検出されると、第３のステップにおいて、特性変数の変更を完全に元に戻し、特性変数をそれの元の値に凍結することが可能である。第３のステップはまた、直前のステップ、恐らくは２つの直前のステップと組み合わせることが有利である。
【００１６】
特性変数が現在の設定で最小の時間帯のためのリセット値に保持されていると、特性値が再び手動でまたは自動的に切り替えられるか、あるいは最後の切り替え操作の前に遡及的に有効であった特性変数の値が、再び設定される。
【００１７】
影響される車両構成部品特性値は、この構成部品のパラメータまたは状態変数のいずれかであり得る。したがって、問題の車両構成部品がばね要素であると、パラメータとしてのばね率を変えることが好都合である場合があり、たとえば、ばねをアクティブに駆動されるアクチュエータに取り替えることによって引き起こすことのできるばねのストロークが状態変数として影響される。
【００１８】
その特性変数がアクチュエータ要素を介して作用することによって走行中に自動的にまたは手動で変更できる車両構成部品を動的に調整するための本発明による装置は、車両構成部品を設定するためにアクチュエータ要素に送られる操作信号が、格納されている計算規則に従って、センサによって測定される車両の測定信号から生成できる制御ユニットを備える。測定信号の１つが、運転者の操作を表す車両状態変数に対応する。この測定信号は、制御ユニットの比較ユニット内で、所与の設定値変数と比較され、測定信号が設定値変数を超えると、アクチュエータ要素に送られ、かつ車両構成部品の特性変数の変更が少なくとも部分的に元に戻される操作信号が生成される。
【００１９】
車両の運転動作に影響を及ぼす車両構成部品は、車両内の、特に、車両ブレーキ、パワーステアリングシステム、エンジンコントローラ、ドライブトレインコントローラおよび／またはばね／ダンパシステムであり得る。
【００２０】
特許請求の範囲、図の説明、本方法の個々のステップの流れ図が表わされている図面において、さらなる利点および好都合な実施形態を見出すことができる。
【００２１】
方法ステップ１によれば、車両構成部品の特定のパラメータが、運転者により手動で、または変更された外部条件に基づいて自動的に、元の値Ｐ_ｏｒｇから新しい値Ｐ_ｎｅｗに切り替えられる。切り替えは、たとえば、アクチュエータ要素により車両構成部品に作用することによって起こり、その結果、この車両構成部品の運転動作が変更される。アクチュエータ要素による調整は、たとえば、格納されている特性変数または操作信号の計算により制御ユニット内で実施できる。
【００２２】
以下の方法ステップ２においては、車両状態変数Ｚが、特に、測定することによって判断されるが、適切な場合には、測定変数からの数学的判断によっても判断され、この車両状態変数Ｚは、車両の運転者の運転操作を特徴づける。特に、ステアリング角またはそれと相関関係のある変数は、このような状態変数として測定されるが、適切な場合には、追加または代替形態として、車両の水平方向の加速、またはそのプロファイルにより、車両の運転者の運転操作に対する判断を引き出すことのできるその他の変数を用いることも可能である。
【００２３】
以下の方法ステップ３においては、測定された車両状態変数Ｚが指定された設定値変数Ｚ_ｓｅｔｐを超えたかどうかを判断するための問合せが、システムの制御ユニット内で起こる。超えていない場合は、Ｐ_ｏｒｇからＰ_ｎｅｗへのパラメータの切り替えの結果として、車両の運転者の運転操作に逆の変更が生じることはないと結論づけることが可能である。この場合、本システムは、「いいえ」の分岐に従って本方法の始めに戻る。
【００２４】
測定された車両状態変数Ｚが指定された設定値Ｚ_ｓｅｔｐを超えると、危険な運転状況を導きかねない車両の運転者の過剰反応があると結論づけることが可能である。この場合、本方法は、「はい」の分岐に従って以下の方法ステップ４に進み、ここでパラメータの切り替えを少なくとも増分的に元に戻すことが実施される。
【００２５】
方法ステップ３による問合せは、車両の運転者の運転操作に対して永続的制御をするために、定期的な間隔で周期的に循環することができる。方法ステップ３においては、特に、最小の時間帯にわたって測定される車両状態変数Ｚが調べられる。このために、車両状態変数Ｚの振動プロファイルの特性変数、特に問題の時間帯内の減衰の振幅、頻度および程度を判断することが好都合である。これらのパラメータの１つ以上が指定された設定値変数Ｚ_ｓｅｔｐより上にあると、運転者による過剰反応を想定することが可能である。たとえば、その振幅が最小値を超える振動の数が測定される。これらの振動の数が許容限界値より上にあると、方法ステップ３による条件が満たされ、本システムは方法ステップ４に進み、ここでパラメータの切り替えが増分的に元に戻される。
【００２６】
方法ステップ４に例示されているように、パラメータの切り替えを元に戻すことが３回の増分で起こることが有利である。第１の増分では、切り替え段階の持続時間がまず延長され、その結果、車両構成部品の動作がそれにより決定的に判断される判断パラメータの変更が、方法ステップ１で最初に実施された変更より遅く、Ｐ_ｏｒｇからＰ_ｎｅｗへと起きる。パラメータの変更の速度は減少され、その結果、車両の運転者には、変更された運転操作に慣れることができる、より長い時間が与えられる。
【００２７】
第１段階による切り替え段階中かつ切り替え段階後に時系列順に、車両状態変数Ｚは、周期的な間隔で永続的に測定され、指定された設定値Ｚ_ｓｅｔｐを超えたかどうかがチェックされる。第１段階の切り替え段階中または切り替え段階後に、やはり設定値を超えたことが検出されると、本システムは第２段階へと進み、それに従ってパラメータのための許容変化範囲が減少する。変化範囲は、新しいパラメータ値Ｐ_ｎｅｗが、
Ｐ_ｎｅｗ＝Ｐ_ｏｒｇ＋ΔＰ
の関係に従って計算されるように、元のパラメータ値Ｐ_ｏｒｇに追加されるΔＰによって特徴づけることができる。
【００２８】
変化範囲ΔＰは、第２段階の基本設定と比較して減少され、その結果、基本設定の場合より、パラメータのより小さい変更が実施される。車両状態変数Ｚはまた、第２段階中かつその後に連続的に測定され、設定値を超えたかどうかを判断するためのチェックが実施される。
【００２９】
第２段階において減少されたにもかかわらず、前記変数を超えたことがまだ検出されると、本システムは第３段階へ進み、ここでパラメータの切り替えが完全に元に戻され、パラメータの現在の切り替え値Ｐ_ｎｅｗが、このパラメータの基本設定を特徴づける元の値Ｐ_ｏｒｇに設定される。
【００３０】
第１、第２、第３段階の後、時系列順に、本システムは、以下の方法ステップ５に従って、停止時間ｔ_ｓｔｏｐの間待機し、この時間中に車両状態変数Ｚが測定され、設定値変数Ｚ_ｓｅｔｐを超えたかどうかを判断するようチェックされる。停止時間ｔ_ｓｔｏｐ中に設定値変数Ｚ_ｓｅｔｐを超えたことが検出されないと、方法ステップ４において実施されたパラメータの切り替えを元に戻すことが、停止時間ｔ_ｓｔｏｐの終了後に再びキャンセルされ、現在のパラメータ値が、元に戻す前に設定された値に設定される。次いで、この後、方法ステップ１に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本方法の個々のステップを示す流れ図。

Claims (12)

1. 車両構成部品の動作に影響を及ぼす特性変数を走行中に自動的にまたは手動で変えることができる前記車両構成部品を動的に調整するための方法であって、
   運転者の操作を特徴づける車両状態変数が、前記車両構成部品の前記特性変数の変更直後に測定され、
   前記運転者の操作を特徴づける前記状態変数が設定値変数と比較され、前記状態変数が前記指定された設定値変数を超えると、前記車両構成部品の前記特性変数の変更が、少なくとも部分的に再び元に戻されることを特徴とする方法。
2. ステアリング角が、前記運転者の操作によって影響される可能性のある状態変数として測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記車両の水平方向の加速が、前記運転者の操作によって影響され得る状態変数として測定されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
4. 前記運転者によって影響され得る前記状態変数の減衰の振幅および／または頻度および／または程度が測定され、指定された設定値変数と比較するための基礎として使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記車両構成部品の前記特性変数の変更を元に戻すことについては、その振幅が最小値を超える振動数が、振動の所定の設定値数より大きくなければならないことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記車両構成部品の前記特性変数の変更を前記元に戻すことが複数の増分で起こり、その場合、それぞれ元に戻した後に、前記運転者の操作を特徴づける前記状態変数が測定され、それに指定された前記設定値変数と比較され、前記設定値変数を超えるかまたはそれに到達しない場合、さらに元に戻すことが実施されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記元に戻すことの第１段階において、前記特性変数を変更するための切り替え段階が、時系列順に延長されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記元に戻すことの第２段階において、前記特性変数の変更が許容される変化範囲が減少されることを特徴とする請求項６あるいは７に記載の方法。
9. 前記元に戻すことの第３段階において、前記特性変数が、連続調整に対応する標準値に設定されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 所定の時間帯の終了後に、前記元に戻すことがキャンセルされ、前記特性変数が、前記元に戻す前に存在した値に設定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 車両構成部品を動的に調整するための装置、特に請求項１〜１０のいずれか一項に記載された方法を実施するための装置であって、その装置の動作が特性変数によって影響され得るものであり、センサによって測定された測定信号から、格納されている計算規則に従い、制御ユニット内で生成される操作信号によって調整できる、アクチュエータ要素により自動的にまたは手動で、走行中に前記特性変数を変更することができる装置において、
    前記アクチュエータ要素が起動された直後に、前記運転者の操作を表す車両状態変数に対応する測定信号を判断することができ、前記測定信号が前記制御ユニットの比較ユニット内で設定値変数と比較でき、前記状態変数が前記指定された設定値変数を超えると、前記アクチュエータ要素に送ることができ、かつ前記車両構成部品の前記特性変数の変更を少なくとも部分的に元に戻す操作信号を生成することが可能であることを特徴とする装置。
12. 前記運転操作に影響を及ぼす前記車両構成部品が、車両内の、車両ブレーキ、パワーステアリングシステム、駆動チェーンコントローラおよび／またはばね／ダンパシステムであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。

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