JP2005535509A - カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法 - Google Patents

カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、優先的に、カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法に関し、前記カーブ軌跡が、車両・運転者により設定・操舵角などを介して予め設定され、この所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌道・信号が、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、少なくとも1つの操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角に影響を及ぼす操舵・アクチュエータへと導かれる。本発明に従い、設定・操舵角と車両・速度から形成され且つ特にヨーレートを表すカーブ軌跡・信号が、プリコントロールの意図で、操舵・アクチュエータの適切な駆動のためだけでなく、少なくとも一方の車両側の車輪における縦力を適切に変更するためにも援用され、それにより、所望のカーブ軌跡を走行するために、操舵切れ角の調節の他に又は代わりに、補助的に又は単独で、少なくとも1つの車両・車輪に縦力が加えられ得る。好ましくは、操舵切れ角により発生可能なヨーモーメント・関与部分と、制動力及び/又は駆動力の形式の縦力を加えることにより発生可能なヨーモーメント・関与部分が、互いに対立して変更可能である。

Description

本発明は、カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法に関し、前記カーブ軌跡は、車両・運転者により設定・操舵角などを介して予め設定され、この際、この所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号は、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、車両のヨー運動に影響を及ぼすアクチュエータへと導かれる。この際、本発明は、優先的に、カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法であって、前記カーブ軌跡が、車両・運転者により設定・操舵角などを介して予め設定され、この所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌道・信号が、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、少なくとも1つの操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角に影響を及ぼす操舵・アクチュエータへと導かれるという方法に関するものである。技術的な周辺環境については特許文献1の他に特に特許文献2が参照とされる。
開発中或いは部分的に既に量産状態にあるものとして自動車両(モータビークル)用の所謂アクティグ操舵システムがあり、これらのアクティブ操舵システムは、運転者により操舵輪(又は一般的には所謂操舵ハンドル)を介して予め設定される操舵角の他に、アクティブに即ち能動的に補助的な操舵切れ角を操舵可能な車両・車輪(この場合、通常は前輪である)において示すことができ、それにより車両・前車軸において補助的な横力が発生され、その結果として所望のヨーモーメントが発生され得る。従ってそのようなシステムは、自動車両の走行動性に多大な影響を及ぼすことができる。この種のアクティブ操舵システムは、例えば、所謂ステア・バイ・ワイヤ・システムに係るもので、又は当業者にとって同様に周知であるスーパーインポーズド・ステアリング(累積操舵機構)に係るもので、このスーパーインポーズド・ステアリングでは、運転者の所謂設定・操舵角に機械的な経路で補助操舵角が付加されるので、操舵可能な車両・車輪にはそれらから得られる合計・操舵切れ角が調節される。
所謂アクティブ操舵システムを用い、能動的な操舵作動の可能性に基づいて車両・走行特性の感知可能な改善を達成させるという措置をとることが可能である。この際には、運転者の操舵設定(例えば操舵輪における)とその結果として得られる車両のヨー反応との間の伝達において基本的に存在する位相遅延が減少され得ることにより動的操舵応答特性を改善させるという措置又は方法が熱望されている。
そのための1つの可能性は所謂リードステアリング(誘導操舵機構)の原理を形成し、このリードステアリングは、例えば特許文献2で述べられていて、被制御式の操舵作動に係るものであり、この被制御式の操舵作動では、発生される補助・操舵切れ角が、操舵輪・回転速度に対して比例する、つまり時間微分された運転者の設定・操舵角に対して比例する。具体的には、測定された設定・操舵角が、簡単なPDリード素子によりフィルタリングされ、予め設定されている操舵ギヤレシオに従って操舵可能な車輪において補助的に調節され得る。この際、PDリード素子による操舵輪角のリードは、操舵輪における操舵設定と車両のヨー反応との間の伝達においてより小さな位相遅延をもたらし、このようにして運転者の操舵設定に対してより迅速な車両運動の応答がもたらされる。
自動車両における操舵応答特性を改善するための他の可能な方法は、所謂モデルを基礎にしたヨーレートのプリコントロール(事前制御機構)にある。この際、設定・操舵角、車両・走行速度、車両・基準モデルから、先ずは所謂基準ヨーレートが決定され、それから、逆の車両モデルを用い、操舵可能な車輪のための対応的な操舵切れ角が決定され、その後、これらの車輪において適切に調節される。基礎とされた車両モデルと実際の車両との間の一致が良好な場合、そのように計算された操舵切れ角は車両の所望のヨーレートをもたらし、即ち、実際のヨーレートが所謂基準ヨーレートと一致する。このようにして、基準モデルの対応的な選択により、操舵輪における操舵設定と車両のヨー反応との間の伝達が的を絞って適切に調節され、特に操舵応答特性の改善が達成される。
比較的短く説明した両方の周知の方法は、所謂プリコントロール(事前制御機構)を形成し、この際、設定・操舵角、即ち運転者により予め設定される操舵輪角と、実際の車両・走行速度の他に、目下の車両運動に関する他の情報を必要としない。それ故、そのようなプリコントロールと、例えば特許文献1に記載されているような周知の調整方法との間には多大な差異がある。この周知の調整方法又はそれに類似する周知の調整方法では、ヨーレートの現在値と適切に決定されたヨーレート・目標値との間の確定可能な差から調整ずれが導き出され、この調整ずれは、その後、最小化の意図で、例えば互いに依存せずに動作する2つの調整器、即ち、操舵調整器と制動調整器に供給され得る。つまり、プリコントロールにおける場合と異なり、最後に述べた調整方法では、車両の実際のヨーレートが測定され、目標ヨーレートに適合され、この際、この目標ヨーレートは、車両・操舵システムへの作動によっても車両・制動システムへの作動によっても維持され得る。従って、つまり、補助的な操舵又は制動により、実際に走行されるカーブ軌跡と所望のカーブ軌跡との間のずれであっていずれかの影響に由来すべきずれに対して反応が成され得る。
独国特許出願公開第19812238A1号明細書 独国特許出願公開第19751125A1号明細書
本発明は、(例えばヨーレートに関する)目標・現在・比較が実施される調整方法に関するものではなく、前記のリードステアリングに類似し、基礎となる両方の入力値、即ち所謂「設定・操舵角(セットポイント・ステアリングアングル)」と「車両・速度(ビークル・スピード)」だけからプリコントロールするための方法に関し、この際、本発明の課題は、周知のリードステアリングにおいて提供されているよりも明らかに大きな自由度を有する方法を提示することである。つまり、周知のリードステアリングでは、操舵・アクチュエータ機構により決定されている、例えば帯域幅や調節速度に関するシステム限界が存在する。
前記の課題の解決策は、次のことによって特徴付けられている。即ち、設定・操舵角と車両・速度から形成され且つ特にヨーレートを表すカーブ軌跡・信号が、プリコントロールの意図で、少なくとも一方の車両側の車輪における縦力を適切に変更するために援用され得て、それにより、所望のカーブ軌跡を走行するために、操舵切れ角の調節の他に又は代わりに、補助的に又は単独で、少なくとも1つの車両・車輪に縦力が加えられ得ることによってである。
この際、冒頭に記載したように、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号が、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、少なくとも1つの操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角に影響を及ぼす操舵・アクチュエータへと導かれると、設定・操舵角と車両・速度から形成され且つ特にヨーレートを表すカーブ軌跡・信号が、プリコントロールの意図で、操舵・アクチュエータの適切な駆動のためだけでなく、少なくとも一方の車両側の車輪における縦力を適切に変更するためにも援用され得て、それにより、所望のカーブ軌跡を走行するために、操舵切れ角の調節の他に又は代わりに、補助的に又は単独で、少なくとも1つの車両・車輪に縦力が加えられ得る。
有利な他の構成は、他の下位請求項の内容である。
この際、前記の縦力は、好ましくは、一方の車両側の1つの又は複数の車輪に制動力を加えることにより発生されるが、また、車輪が一方の車両側で制動減速され且つ他方の車両側で加速されるように、片側だけで駆動力を作用させる又はそれらの両方の縦力を互いに組み合わせることも可能である。この際、以降、簡素化のために、縦力を加えることと制動力を加えることとは同一視される。つまり、以降において1つの車両・車輪に関する制動力について述べられている場合でも、その代わりに、対向する車両側の1つの車両・車輪に適切な大きさの駆動力が加えられ得て、それにより、それから結果として生じる互いに比較可能なヨーモーメントが達成され得る。
本発明に従い、請求項1の前提部によるプリコントロール方法が提案され、このプリコンロトール方法は、車両の走行特性或いはヨー運動の改善を、好ましくは統合されている或いは一般的には組み合わされている操舵作動と制動作動を用いて可能とする。個々の車輪の的を絞った適切な制動減速により、補助的なヨーモーメントが車両に加えられ、この補助的なヨーモーメントは操舵過程を援助する。このようにして、例えば操舵アクチュエータ機構のシステム限界の達成時にも、操舵応答特性の更なる改善が達成され得る。従って、選択的に、操舵作動を用い、又は、制動作動を用い、又は、組み合わされた操舵作動と制動作動を用い、走行特性を改善するための方法が提案され、この方法は、純粋なヨーレートプリコントロールに係るものであり、このヨーレートプリコントロールは、入力信号として、操舵輪角(又は同様のもの)と車両の走行速度だけを必要とする。この際、車両の操舵システムと制動システムに対する調節作動の任意の分配が行われ得る。また、車両・制動システムだけが適切に駆動されることも意図され、従って、操舵可能な車両・車輪が旋回されることなく、個々の車輪における純粋な制動作動を用いた車両の操舵が可能とされる。
従って基本的に、第1ヨーモーメント・関与部分は、操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角により達成され得て、第2ヨーモーメント・関与部分は、制動力(及び/又は駆動力)の形式の縦力を加えることにより発生され得る。その際、これらの両方のヨーモーメント・関与部分は、合計で、少なくとも特記すべき障害影響がない場合に、所望のカーブ軌跡を正常に且つ敏捷に走行するために必要であるヨーモーメントをもたらす。両方のヨーモーメント・関与部分の合計から形成されるそのヨーモーメントは、以降、適切に加えられるべきであるアクチュエータ・ヨーモーメントと称され、障害影響のない場合にプリコントロールの意図で設定・操舵角と現在の車両・走行速度だけから決定され得る。
この際、所望のカーブ軌跡を正常に走行するために加えるべき所謂アクチュエータ・ヨーモーメントの決定は、例えば或いは好ましくは直線的な単軌道モデルを用いて行われ、この際、1つの又は複数の操舵可能な車輪の、調節された操舵切れ角から結果として生じる現在の横力が、車両の所謂反応モーメントを同時に考慮可能とするためにフィードバックされる。周知のごとく、既述のように設定・操舵角と車両・走行速度だけから決定される所望のヨーレートから、車両のヨー慣性を考慮し、車両の反応モーメントのもと、上記のアクチュエータ・ヨーモーメントが得られ、このアクチュエータ・ヨーモーメントは、1つの又は複数のアクチュエータを用いて車両に加えられ必要があり、それにより車両は所望のヨーレートで運動する。
また既述のように、操舵切れ角の調節により発生可能なヨーモーメント・関与部分と、縦力を加えることにより発生可能なヨーモーメント・関与部分への、アクチュエータ・モーメントの本発明に従って行われる分配は、自由に選択可能であり、この際、関与部分の1つが値「ゼロ」を有することも可能である。また、操舵アクチュエータ或いは制動アクチュエータに対するこの分配は、周辺条件に依存しても可変に行われる。この際、特に、運転者の操舵ハンドルの操作速度、即ち操舵輪・回転速度が考慮され得て、またその他に、例えば車両・走行速度を基礎として用い、特性マップ・被制御式の分配も可能である。更に周辺条件或いは影響量として、使用されているアクチュエータ、特に操舵アクチュエータの位置調整・限界が考慮され得て、更には、そのアクチュエータの動特性、又は、各々の該当する複数のアクチュエータの動特性も考慮され得る。この際、更に、システム停止時、例えば操舵アクチュエータのシステム停止時には、制動作動だけによる車両の操舵が可能である。
本発明の有利な実施形態では、操舵切れ角の調節により発生されるヨーモーメント・関与部分が、所望のカーブ軌跡を走行するために全体として加えるべきアクチュエータ・ヨーモーメントのローパスフィルタリングから得られる。この種のローパスフィルタリングは、特に敏捷な走行動特性をもたらし、その理由は、その際には所望・ヨーレートからの「速い」関与部分が、ほぼ遅延なしに作用する制動作動により執り行われ、それに対して「遅い」関与部分は操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角を介して実現されるためである。このことは、各々の制動作動が極めて短い時間だけで継続し、それにより車両の特記すべき減速を導かないという長所を有する。つまり、運転者の操舵要望に対する応答特性は、所望どおり、極めて迅速である。
明白に指摘すべきこととして、所望のカーブ軌跡を表す所謂カーブ軌跡・信号としてヨーレートの代わりに車両の所謂すべり角(フローティング角)又は横加速度も援用され得るということがある。特記すべき障害影響を伴わない車両・前進運動の場合、周知のごとく以下の関係が有効である:
Figure 2005535509
ここで、ayでは横加速度が、vでは車両の走行速度が、βではすべり角が、角速度表示のΨではヨーレート(ヨー角速度)が示される。
操舵切れ角により発生可能な第1ヨーモーメント・関与部分と、制動力或いは縦力を加えることにより発生可能な第2ヨーモーメント・関与部分へのアクチュエータ・ヨーモーメントの分配に立ち戻り、ヨーレート・信号(角速度表示のΨ)の他に、車両のすべり角β又は横加速度ayを表すカーブ軌跡・信号が予め設定されている又は予め設定され得て、この際、対応する値が適切に確定されている。従ってその際には、結果として生じる横力が予め設定されているので、それにより操舵切れ角が確定されている。
明白に更に指摘すべきこととして、操舵可能な車両・車輪における操舵切れ角が、アクチュエータを用いるだけでなく、従来の操舵装置におけるように車両の運転者により言わば手動だけでも調節され得るということがある。従ってこの際、好ましくはヨーレートの形式の所謂カーブ軌跡・信号を提供する設定・操舵角と車両・速度の他に、操舵可能な複数の車両・車輪(或いは操舵可能な1つの車両・車輪)の操舵切れ角が予め設定されている。この際にも、本発明に従う方法が適用でき、その理由は、手動で運転者の設定・操舵角に応じて機械的に伝達される或いは発生される操舵切れ角と並行し、他のヨーモーメントが、少なくとも車両・車輪に加えられている縦力を介して発生され得て、この際、他のこのヨーモーメントは、プリコントロールの意図で、設定・操舵角と車両・速度だけから導き出される。
次に、有利な実施形態を示す3つのブロック図に基づき、本発明を再度詳細に説明する。この際、図1による実施形態では、上記の所謂アクチュエータ・ヨーモーメントがローパス・フィルタリングにかけられ、それから、操舵切れ角の調節によって発生すべきヨーモーメント・関与部分が検出される。それに対し、図2では、そのヨーモーメント・関与部分が、ヨーレートの設定によっても車両・横加速度の設定によっても確定されている。図3による変形例は、従来の操舵システムを有するものに係り、ここでは、操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角が運転者の設定・操舵角に応じて直接的に調節され、即ち好ましくは直接的な機械的な伝達のもとでであり、それにより(例えば)ヨーレートの他に操舵切れ角が予め設定されている。
これらのブロック図(図1、2、3)は、適切な電子制御ユニット内の計算経過を示すものであり、この際、全般的に以下の記号が以降に説明する特性量(パラメータ)のために使われる:
δLRでは所謂設定・操舵角が示され、即ち、運転者の操舵要望であり、運転者はこの操舵要望を特に操舵輪において調節することができる。
Fzgでは、車両・速度、即ち車両の現在の走行速度又は縦速度が示される。
この際、所謂「基準」、好ましくは適切な基準モデルを介し、設定・操舵角δLRと車両・速度VFzgから、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号が得られる。
角速度表示のΨrefでは、言わば予め設定されている車両のヨーレート(ヨー角速度)が示されていて、このヨーレートは、所謂、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号として、運転者の設定・操舵角δLRと車両の現在の車両・速度VFzgから得られる。
y,refでは、場合により予め設定されている車両の横加速度が示されていて、この横加速度は、同様に、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号として「基準」から得られる。
resでは、所謂、結果として生じるヨーモーメントが示されていて、このヨーモーメントは、車両がヨーレート(角速度表示のΨref)で運動するため、提供されなくてはならない。この際、結果として生じるこのヨーモーメントMresは、角運動量の法則を介し、車両のヨー・慣性モーメントから得られる(図面では時間微分「d/dt ヨー慣性」で示されている)。
reaktでは、所謂、車両の反応モーメントが示されていて、この反応モーメントは、中でも、予め設定されているヨーレート(角速度表示のΨref)から反応モーメント・評価部内で決定され得て、またこの反応モーメントは、次のような車両のカーブ走行から結果として生じ、即ちこのカーブ走行では、操舵可能な車輪が旋回されてなく、補助的な縦力が車輪に作用してない、即ち、車両・車輪が制動減速又は加速されないというカーブ走行である。
aktでは所謂アクチュエータ・ヨーモーメントが示されていて、このアクチュエータ・ヨーモーメントは、車両にヨーレート(角速度表示のΨref)が作用するために、適切なアクチュエータを用いて車両に加えられなくてはならない。周知のごとく、このアクチュエータ・ヨーモーメントMaktは、結果として生じるヨーモーメントMresと反応モーメントMreaktとの間の差である。
δRadでは操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角が示されている。この操舵切れ角δRadは(第1の)ヨーモーメント・関与部分Makt,lenkを引き起こし、このヨーモーメント・関与部分Makt,lenkは、タイヤ特性を介し、並びに、操舵可能な車両・車輪を支持する車両・前車軸(VA)と車両・重心(SP)との間の間隔を介し、操舵切れ角δRadと直接的な関係状態にある。
第1のヨーモーメント・関与部分Makt,lenkの他に、本発明に従い、他の(第2の)ヨーモーメント・関与部分Makt,bremsが存在し、このヨーモーメント・関与部分Makt,bremsは、一方の車両側の少なくとも1つの車輪に対し、縦力、特に制動力を加えることにより発生可能である。
本発明に従い、加えるべきアクチュエータ・ヨーモーメントMaktは、操舵切れ角δRadにより発生可能なヨーモーメント・関与部分Makt,lenkと、制動力及び/又は駆動力の形式の縦力を加えることにより発生可能なヨーモーメント・関与部分Makt,bremsとに言わば分配される。具体的には、両方のヨーモーメント・関与部分Makt,lenkとMakt,bremsとは、合計で、全アクチュエータ・ヨーモーメントMaktを形成する。
y,aktでは、操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角(即ち操舵旋回角)により発生される横力が示されていて、この横力はタイヤ特性を介して直接的に操舵切れ角δRadと関連している。
y,reaktでは反応・横力が示されていて、この反応・横力は、反応モーメント/力評価部を用い、予め設定されている横加速度ay,refから決定され得る。
因みに、場合により予め設定されている横加速度ay,refと、結果として生じる横力Fy,resとの間の直接的な関連が存在し、それは車両の質量を介してである。
図1による実施例或いはブロック図では、ヨーレート(角速度表示のΨref)だけが、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号として予め設定され、既述のように検出可能なアクチュエータ・ヨーモーメントMaktが、フィルタ、即ちローパスフィルタを介して導かれ、それから、直接的に操舵切れ角δRadが獲得され得る。この操舵切れ角δRadは適切なアクチュエータにより調節され、この際、このアクチュエータは、冒頭に既述したように、ステア・バイ・ワイヤ・システムの構成部品であるか又はスーパーインポーズド・ステアリングの構成部品であり得る。
この操舵切れ角δRadから、既述のように、それを通じて発生されるヨーモーメント・関与部分Makt,lenkが決定され、またそれから、縦力を加えることにより発生すべき他のヨーモーメント・関与部分Makt,bremsが直接的に得られる。このヨーモーメント・関与部分Makt,bremsは適切なアクチュエータを用いて実現されるように変換され、つまり好ましくは車両の車輪ブレーキが片側だけで適切に操作される。
因みに、操舵切れ角δRadに起因する横力Fy,aktは前記の反応モーメント評価部内で考慮され得る。
図2による実施例或いはブロック図では、ヨーレート(角速度表示のΨref)の他に、所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号として、補助的に所望の横加速度ay,refが予め設定され、先ずはこの所望の横加速度ay,refから、この横加速度ay,refに対応し結果として生じる横力Fy,resが決定され、この横力Fy,resから、前記の評価部内で決定された反応・横力Fy,reaktが減算され、それにより、適切な操舵・アクチュエータを用いて発生可能な横力Fy,aktが得られる。その後、この横力Fy,aktから、説明したように、必要とされる操舵切れ角δRadが決定されるだけでなく、それから結果として生じるヨーモーメント・関与部分Makt,lenkも決定される。
操舵切れ角(即ち操舵旋回角)から結果として生じるヨーモーメント・関与部分Makt,lenkを、車両・運転者により設定・操舵切れ角δLRを介して現在の車両・速度VFzgを考慮しながら予め設定されている引き続き周知のアクチュエータ・ヨーモーメントMaktから減算すると、再び、縦力を加えることにより発生すべきヨーモーメント・関与部分Makt,bremsが得られる。このヨーモーメント・関与部分Makt,bremsは、適切なアクチュエータを用いて実現されるように変換され、つまり好ましくは車両の車輪ブレーキが片側だけで適切に操作される。
図3による実施例は、従来の操舵システムを備えた車両に係るもので、この際、操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角δRadは、直接的に運転者の設定・操舵角δLRに対応して調節され、つまり好ましくは、適切なギヤレシオ(「操舵ギヤレシオ」で示されている)のもとの直接的な機械的なギヤレシオをもってであり、その結果、ヨーレート(角速度表示のΨref)の他に操舵切れ角δRadが予め設定されている。この操舵切れ角δRadから、その後(図1に対応し)それから結果として生じるヨーモーメント・関与部分Makt,lenkが決定され、このヨーモーメント・関与部分Makt,lenkは、その後、予め設定されているアクチュエータ・ヨーモーメントMaktから減算され、それにより、縦力を加えることにより発生すべきヨーモーメント・関与部分Makt,bremsが得られる
ここまでに紹介され、全ての実施形態において実現された、統合された或いは組み合わされた操舵作動と制動作動を伴う所謂ヨーレート・プリコントロールの方法において、本質的な長所は、単独の操舵作動を用いたプリコントロールと比べ、操舵応答特性が、個々の車輪における補助的な制動作動により本質的に改善されるということにある。他の長所(少なくとも図1、2によるバリエーションにおいて)は、能動的な調節作動を車両における操舵システムと制動システムに任意に分配するという可能性にある。言わば補助的なこの自由度により、例えば、極めて容易に所謂「ステア・バイ・ブレーキ・機能性」を実現することが可能であり、このステア・バイ・ブレーキ・機能性では、個々の車輪における純粋な制動作動により車両の所望のヨー運動が調節され得る。この種の「ステア・バイ・ブレーキ・機能性」は、有利にも、例えば操舵アクチュエータ機構が完全に停止した場合に、車両の操舵性能を維持することを可能にし、また、更に指摘すべきこととして、上記の実施形態と異なっても、特許請求項の内容を逸脱することなく、様々な詳細が構成され得ることが挙げられる。
本発明の第1実施形態を示す図である。 本発明の第2実施形態を示す図である。 本発明の第3実施形態を示す図である。
符号の説明
δLR 設定・操舵角(LRは操舵輪を意味する)
Fzg 車両・速度(Fzgは車両を意味する)
角速度表示のΨref ヨーレート
y,ref 横加速度
res ヨーモーメント
reakt 反応モーメント
akt アクチュエータ・ヨーモーメント
δRad 操舵切れ角(Radは車輪を意味する)
akt,lenk 第1のヨーモーメント・関与部分
akt,brems 第2のヨーモーメント・関与部分
y,akt 横力
y,reakt 反応・横力
VA 車両・前車軸
SP 車両・重心

Claims (7)

  1. カーブ軌跡上で多軌道車両を案内するための方法であって、前記カーブ軌跡が、車両・運転者により設定・操舵角(δLR)などを介して予め設定され、更に、この所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号が、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、車両のヨー運動に影響を及ぼすアクチュエータへと導かれる、前記方法において、
    設定・操舵角(δLR)と車両・速度(VFzg)から形成され且つ特にヨーレート(角速度表示のΨ)を表すカーブ軌跡・信号が、プリコントロールの意図で、少なくとも一方の車両側の車輪における縦力を適切に変更するために援用され得て、それにより、所望のカーブ軌跡を走行するために、操舵切れ角(δRad)の調節の他に又は代わりに、補助的に又は単独で、少なくとも1つの車両・車輪に縦力が加えられ得ることを特徴とする方法。
  2. 所望のカーブ軌跡を表すカーブ軌跡・信号が、電子制御ユニットにより適切に処理された形式で、少なくとも1つの操舵可能な車両・車輪の操舵切れ角(δRad)に影響を及ぼす操舵・アクチュエータへと導かれる、請求項1に記載の方法において、
    設定・操舵角(δLR)と車両・速度(VFzg)から形成され且つ特にヨーレート(角速度表示のΨ)を表すカーブ軌跡・信号が、プリコントロールの意図で、操舵・アクチュエータの適切な駆動のためだけでなく、少なくとも一方の車両側の車輪における縦力を適切に変更するためにも援用され得て、それにより、所望のカーブ軌跡を走行するために、操舵切れ角(δRad)の調節の他に又は代わりに、補助的に又は単独で、少なくとも1つの車両・車輪に縦力が加えられ得ることを特徴とする方法。
  3. 操舵切れ角(δRad)により発生可能なヨーモーメント・関与部分(Makt,lenk)と、制動力及び/又は駆動力の形式の縦力を加えることにより発生可能なヨーモーメント・関与部分(Makt,brems)が、互いに対立して変更可能であり、これらの両方のヨーモーメント・関与部分の合計が、所望のカーブ軌跡を走行するために加えるべきアクチュエータ・ヨーモーメント(Makt)であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. ヨーレート・信号の他に又は代わりに、車両のすべり角(β)又は横加速度(ay)を表すカーブ軌跡・信号が予め設定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. 操舵切れ角(δRad)の調節により発生可能なヨーモーメント・関与部分(Makt,lenk)と、縦力を加えることにより発生可能なヨーモーメント・関与部分(Makt,brems)への、アクチュエータ・モーメント(Makt)の分配が、周辺条件に依存して可変である又は自由に選択可能であ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方法。
  6. 操舵切れ角(δRad)の調節により発生されるヨーモーメント・関与部分(Makt,lenk)が、加えるべきアクチュエータ・ヨーモーメント(Makt)のローパスフィルタリングから得ら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. 所望のカーブ軌跡を正常に走行するために加えるべきアクチュエータ・ヨーモーメント(Makt)が、直線的な単軌道モデルから検出され、このモデルには、1つの又は複数の操舵可能な車輪の、調節された操舵切れ角(δRad)から結果として生じる現在の横力(Fy,akt)がフィードバックされることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3972913B2 (ja) * 2004-03-26 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 車輌の走行制御装置
DE102005018519B4 (de) * 2005-04-20 2016-11-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Fahrdynamik-Regelung von Kraftfahrzeugen
JP4215026B2 (ja) 2005-05-18 2009-01-28 トヨタ自動車株式会社 車輌の走行制御装置
DE102005037479B4 (de) * 2005-08-09 2017-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrdynamik-Steuerungssystem für ein zweispuriges Kraftfahrzeug
JP4172477B2 (ja) * 2005-08-17 2008-10-29 村田機械株式会社 パターンの実機への実装方法
GB2437503A (en) * 2006-04-24 2007-10-31 Advanced Transp Systems Ltd Steering arrangement using differing drive torques
DE102006026188B4 (de) 2006-05-30 2008-02-28 Getrag Driveline Systems Gmbh Verfahren zum Verteilen von Antriebsmoment
DE102006033635B4 (de) 2006-07-20 2019-02-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Fahrzeugquerdynamik
JP5003944B2 (ja) * 2007-04-02 2012-08-22 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
DE102010017704B4 (de) * 2010-07-02 2017-08-24 Ford Global Technologies, Llc. Fahrdynamikregler für ein Stabilitätssteuerungssystem eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Betreiben eines Stabilitätssteuerungssystems
DE102012211901A1 (de) * 2012-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Spurhalteunterstützung für Kraftfahrzeuge
DE102012217672A1 (de) * 2012-09-27 2014-06-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Einstellen der Gierdämpfung an einem zweispurigen zweiachsigen Kraftfahrzeug
DE102014200299A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs, Computerprogramm, Computer-Programmprodukt
DE102014203932A1 (de) * 2014-03-04 2015-09-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung des Verstärkungsgrades einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust
DE102015005023B4 (de) * 2015-04-20 2021-08-05 Audi Ag Verfahren zur Verbesserung des Anlenkverhaltens bei Kraftfahrzeugen mit Überlagerungslenkung an der Vorderachse
EP3350036A1 (de) * 2015-09-14 2018-07-25 Continental Teves AG & Co. oHG Verfahren zur regelung eines kraftfahrzeugs und elektronisches bremsensteuergerät
EP3293064B1 (en) 2016-09-12 2021-03-10 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Steering control system and a method for controlling steering
DE102017207536A1 (de) * 2017-05-04 2018-11-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuereinheit und System zur Stabilisierung eines Fahrzeugs
US11034359B2 (en) * 2018-11-29 2021-06-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Control device for a vehicle

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2623940B2 (ja) * 1990-08-28 1997-06-25 日産自動車株式会社 車両の挙動制御装置
DE4218034B4 (de) * 1992-06-02 2006-05-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Verfahren zur Bestimmung des Kraftschlußpotentials eines Kraftfahrzeuges
JP2753793B2 (ja) * 1993-06-03 1998-05-20 本田技研工業株式会社 車両における車輪前後力制御方法
DE19515056A1 (de) * 1994-11-25 1996-05-30 Teves Gmbh Alfred Bremsanlage
JP3464732B2 (ja) * 1995-07-14 2003-11-10 本田技研工業株式会社 車両のブレーキ制御装置
JP3257392B2 (ja) * 1996-02-23 2002-02-18 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
DE19650691C2 (de) * 1996-12-07 1998-10-29 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zur Lenkunterstützung eines Fahrers eines Straßenfahrzeugs
JP3348619B2 (ja) * 1997-03-04 2002-11-20 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
DE19751125B4 (de) 1997-03-22 2011-11-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug
DE19812238A1 (de) * 1998-03-20 1999-09-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung des Gierverhaltens von Fahrzeugen
DE59905939D1 (de) * 1998-08-10 2003-07-17 Continental Teves Ag & Co Ohg Esp-regler für kraftfahrzeuge
US6056371A (en) * 1998-08-24 2000-05-02 General Motors Corporation Feed-forward active brake control
DE10035180B4 (de) * 2000-07-20 2006-07-06 Frie, Werner, Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung
DE10039782A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Gier-und Querdynamik bei einem Straßenfahrzeug
DE10061075A1 (de) * 2000-12-08 2002-07-18 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Stabilitätsbeeinflussung von Kraftfahrzeugen
DE10102002A1 (de) * 2001-01-18 2002-07-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Koordinieren von Eingriffen in das Fahrverhalten eines Fahrzeugs
JP3950729B2 (ja) * 2002-04-23 2007-08-01 アイシン精機株式会社 車両の運動制御装置
US6865468B2 (en) * 2002-11-26 2005-03-08 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle stability enhancement system

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US20050137772A1 (en) 2005-06-23
DE10236734A1 (de) 2004-02-12
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US7200479B2 (en) 2007-04-03
WO2004020262A1 (de) 2004-03-11

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