JP2005500942A - ヨーレート制御器を備えた自動車両・操舵システム - Google Patents

Abstract

本発明は、ヨーレート制御器を備えた自動車両・操舵システムに関し、前記ヨーレート制御器は、車両・ヨー運動を表すヨーレートを連続的に検出し、それに依存するコントロール信号を構成し、このコントロール信号は、望まれまいヨー運動に反対作用する操舵運動を誘発させ、この際、前記コントロール信号は、制動されていない走行状態で、車両が制動減速される場合とは異なって構成される。追加的に、前記コントロール信号は、制動制御システムの制御作動の場合に、そのような制御作動を伴わずに車両が制動減速される場合とは異なって構成される。有利には、ヨーレート・目標値とヨーレート・現在値との間の制御差から算定される前記コントロール信号は、場合により制御される制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる少なくとも１つの増幅係数（ｋ_Ｐ）を用いて構成される。追加的に、制御差ブランチ内には比例部分の他に積分部分が設けられていて、この積分部分の増幅係数（ｋ_ｌ）が、制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる値を有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーレート制御器を備えた自動車両（モータビークル）・操舵システムに関し、前記ヨーレート制御器は、車両・ヨー運動を表すヨーレートを連続的に検出し、それに依存するコントロール信号を構成し、このコントロール信号は、望まれまいヨー運動に反対作用する操舵運動を誘発させる。技術的な環境については例えば特許文献１が参照とされる。
【背景技術】
【０００２】
この特許文献１には、自動車両のための操舵システムを稼動するための方法並びに装置が記載されていて、この方法或いは装置は、車両のヨー特性を改善するために能動的な操舵作動を可能とし、この際、この能動的な操舵作動は、車両運動の外部障害が検知される場合にだけスイッチオンされる。この種の障害として特許文献１ではμ・スプリット・ＡＢＳ・ブレーキングが挙げられている。つまり、μ・スプリット・車道上の制動時には、追加措置を伴うことなく、２本の走跡を残す車両が高摩擦係数側の方へとカーブする。その原因は、ＡＢＳ作動時に発生するヨーモーメントであり、その理由は、それらのＡＢＳ作動が、左側或いは右側の車両側で異なる制動力を引き起こすためである。
【０００３】
同様に特許文献１では、その作用を防止すべき所謂ヨーモーメント・補償について述べられている。このヨーモーメント・補償は、左側と右側の車両・車輪で異なる制動圧を用いて動作し、これらの制動圧は測定され、それらの差から、例えば累積操舵装置の調整モータのための調整コマンド、従って、望まれないヨー運動に反対作用する操舵運動が計算されて始動される。このヨーモーメント・補償は、制御技術的に見ると外乱補償（ディスターバンス・バリアブル・コンペンセーション／フィードフォワード）である。
【０００４】
車両のカーブ走行中の制動過程時にはカーブ内側或いはカーブ外側の車輪において接地力が異なることが原因で同様に左側或いは右側に異なる制動圧が生じるため、カーブ走行時にも調整コマンドが生成され、この調整コマンドは、傾向として車両を「カーブ内側」へと操舵し且つその程度は強すぎるものであり、それ故、このヨーモーメント・補償は、より大きな横加速度を伴うカーブ走行にはあまり適していない。更に、例えば、左側或いは右側の車両側で異なるブレーキディスク摩擦係数又はブレーキディスク温度、並びに、異なるタイヤ製品、タイヤ摩耗状態などのような、所謂障害ヨーモーメントに対する他の影響があり、これらの影響に対し、車両内のセンサは使用可能ではない。
【０００５】
ヨーモーメント・補償が、車両の障害ヨー運動の原因を量的に決定しようとする間、即ち、ヨー加速度に影響を及ぼし且つそれによりヨーレートを上昇させ得る障害ヨーモーメントのことであるが、前記の短所を回避するために特許文献１では、望まれない作用自体、即ちヨーレートを直接的に決定してそれを制圧することが提案される。そのために独自のヨーレート制御が提案されていて、このヨーレート制御は、特殊な車両・制動状況、即ちμ・スプリット・車道上での制動時に初めて作動される。従って特許文献１は所謂特別・制御器を提案し、この特別・制御器は、前記の特殊な場合にだけアクティブとされる。
【０００６】
【特許文献１】
ドイツ特許出願公開第19751227号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の点より、効率或いは経済性及び利用性の向上を可能とすることが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題の解決策として、請求項１の特徴部分に従い、ヨーレート制御器のコントロール信号が、制動されていない車両・走行状態で全般的に、車両が制動減速される場合とは異なって構成される。有利な構成及び他の構成は従属請求項の内容に対応する。
【０００９】
本発明に従い、車両内には唯一のヨーレート制御器が設けられていて、このヨーレート制御器は、実際には全ての走行状態に対して有効であるが、この際、走行状態に依存して異なる制御特性を有している。この際、異なる走行状態のための区別基準としては、制動されていない走行状態であるか、又は、車両が制動減速されるかどうかという質問が当てはまる。この際、ヨーレート制御は、車両が制動減速する場合、制動されていない走行状態におけるよりも迅速に又は急激に応答すべきである。
【００１０】
この関連で述べるべきこととして、原理に起因してヨーレート制御がヨーモーメント・補償のようには速くないということが挙げられ、その理由は、ヨーモーメント・補償が直接的にヨー加速度を制圧するためである。しかし、制御差ブランチが構成され、この制御差ブランチが出来るだけ早期の応答を制御差の小さな場合に既に可能とし、それにより例えばμ・スプリット・ブレーキング時の迅速な対抗操舵が達成される場合には、ヨーレート制御による補償も十分に迅速なものと言える。このことは次の場合に保証されている。即ち、ヨーレート・目標値とヨーレート・現在値との間の制御差から算定されるコントロール信号が、制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる少なくとも１つの他の増幅係数、特に、制動されていない走行状態のものよりも大きな少なくとも１つの増幅係数を用いて構成される場合である。
【００１１】
好ましくは常に動作するヨーレート制御器は、例えば、所謂ヨーレート目標値（ｒ_ｓｏｌｌ）を決定し、実際に測定されたヨーレート（ｒ）を考慮しながら制御差（ｒ_ｄｉｆｆ）を以下のように計算する：
【００１２】
【数１】

【００１３】
この制御差は、対応する操舵運動を誘発させるコントロール信号（Δ_ｓｏｌｌ）へと制御差ブランチにおいて処理され、この制御差ブランチは、最も簡単な場合では「スケーリング」或いは（ｒ_ｄｉｆｆ）の比例増幅（ｋ_Ｐ）から構成される、即ち：
【００１４】
【数２】

【００１５】
制御差ブランチのこの所謂比例部分において、制動されていない走行状態における増幅係数（ｋ_Ｐ）の値は、車両が制動減速される場合よりも小さい。
【００１６】
制御差ブランチは次のように拡張され得る。即ち、出来るだけ正確な定常対抗操舵が特にμ・スプリット・ブレーキング時に可能とされ、それにより運転者が全制動過程中に実際に対抗操舵する必要がないようにである。このことは、制御差ブランチ内に積分要素を組み込むことにより実現可能である。この際、好ましくは、制御差ブランチ内には比例部分の他に積分部分が設けられていて、この積分部分の増幅係数（ｋ_ｌ）は、制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる値を有する。
【００１７】
つまり、上記の例の構成において、コントロール信号（Δ_ｓｏｌｌ）は以下のように構成される：
【００１８】
【数３】

【００１９】
有利な他の構成の意味で、制動過程の場合、追加的に、制御差ブランチ内のフィルタが、制動されていない走行状態に対し、変更又は活動化される。ここでは、微分フィルタ、ノイズ抑制フィルタ、又は、所謂デッドゾーンが可能である。この際、この種の変更されたフィルタなどは、制御差ブランチの他に、又は選択的には制御差ブランチに加え、対応的な信号のフィードバックブランチ内にも設けられて、このことは、同様に、変えられた増幅係数などにも当てはまる。
【００２０】
また、次のことが指摘されるべきである。即ち、対応的に変更されたコントロール信号の構成は、制動されている走行状態と制動されていない走行状態との間で異なり得るだけではなく、制動制御システムの制御作動の場合にも、コントロール信号は、車両がそのような（特にＡＢＳの）制御作動を伴わずに制動減速される場合とは異なって構成され得る。
【００２１】
車両が制動減速されるかどうか、又は、制動されていない走行状態が存在するかどうかを認識するためには、車両内に既に存在する情報が利用され得る。つまり、制動過程は、例えば、車両・制動灯スイッチの活動化から、及び／又は、液圧式の車両・制動システム内の圧力変化から認識され得る。また、ＡＢＳ制御におけるフラッグも対応的な情報を提供し得て、それにより、制動過程或いはＡＢＳ作動時において状況に依存して制御差ブランチが既述したように特別に適合される。
【００２２】
それ故、本発明は、冒頭で掲げた特許文献１から知られる従来技術よりも有利であり、この従来技術では、特殊なμ・スプリット・制動状態の認識に適合され、それにより少なくとも２つの制動圧センサ（即ち、前方左側及び前方右側）が必要とされるためである。それに対して本発明は、一般的な制動状態の認識により重点が置かれていて、即ち、μ・スプリットが存在するかどうかには依存しないものである。それにより特別な制動圧センサは必要ではない。つまり、本発明に従い、制御差ブランチは、μ・スプリットが存在するかどうかに依存せず、制動時には常に同じ方式で変えられる。万一の場合には、制動圧・制御システムの作動を伴うブレーキングと、制動圧・制御システムの作動を伴わないブレーキングとの間が区別されるが、この認識のために制動圧センサは必要不可欠なものではない。
【００２３】
車両の運転者にとって、車両の不意のスリップが、制動の最初の瞬間、即ち所謂「恐怖の一瞬」の時間空間内で回避されることは特に重要である。その後、制動過程が定常状態で更に動作する場合、運転者は少なくとも、ハンドルを用い、例えばμ・スプリット・状況に起因されるその際の定常ヨーモーメントを定常ハンドル角度で補償する状態にある。この理由から、本発明では、制御差ブランチ内の比例部分により価値が置かれ、それに対し、例えば特許文献１では、積分部分により重点が置かれている。
【００２４】
因みに、本発明を用い、全般的に、カーブ走行における制動過程時のヨー傾向の補償が可能とされる。更に、車両・制動システム内に介入する車両・安定化装置との不利な相互作用は発生し得ず、その理由は、この種の安定化装置により引き起こされる制動圧差が本発明では操舵作動へと導かれないためである。

Claims (6)

1. ヨーレート制御器を備えた自動車両・操舵システムであって、前記ヨーレート制御器が、車両・ヨー運動を表すヨーレートを連続的に検出し、それに依存するコントロール信号を構成し、このコントロール信号が、望まれまいヨー運動に反対作用する操舵運動を誘発させる前記自動車両・操舵システムにおいて、
   前記コントロール信号が、制動されていない走行状態で、車両が制動減速される場合とは異なって構成されることを特徴とする自動車両・操舵システム。
2. 前記コントロール信号が、制動制御システムの制御作動の場合に、そのような制御作動を伴わずに車両が制動減速される場合とは異なって構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車両・操舵システム。
3. ヨーレート・目標値とヨーレート・現在値との間の制御差から算定される前記コントロール信号が、場合により制御される制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる少なくとも１つの増幅係数（ｋ_Ｐ）を用いて構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車両・操舵システム。
4. 特に制御差ブランチ内には比例部分の他に積分部分が設けられていて、この積分部分の増幅係数（ｋ_ｌ）が、制動過程の場合に、制動されていない走行状態のものとは異なる値を有することを特徴とする、請求項３に記載の自動車両・操舵システム。
5. 制動過程の場合に、制御差ブランチ内又はフィードバックブランチ内のフィルタが、制動されていない走行状態に対し、変更又は活動化されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車両・操舵システム。
6. 制動過程が、車両・制動灯スイッチの活動化から、及び／又は、液圧式の車両・制動システム内の圧力変化から認識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自動車両・操舵システム。