JP2014519442A - 自動車用横風安全機構の動作方法及び自動車用横風安全機構 - Google Patents

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Abstract

本発明は、横風安全機構(1)が自動車に作用する横風外乱(SW)を検出し、少なくとも介入閾値を超えると、横風外乱(SW)の影響を緩和する横風補償介入の実行によって、自動車に作用する横風外乱(SW)に反応する、自動車用横風安全機構(1)及び横風安全機構(1)の動作方法に関する。その際、横風外乱(SW)への横風安全機構(1)の反応は周波数選択性の反応であり、周波数選択性は、横風補償介入、又は横風補償介入に相関する横風安全機構の状態(SE,〜SE)に応じて制御されるように横風安全機構(1)が構成される。特に、周波数選択性は、横風補償介入が実行されるか、又は実行されないかに応じて、且つ横風補償介入の継続期間に応じて制御される。

Description

本発明は、請求項1のプリアンブルに記載の自動車用横風安全機構の動作方法、及び請求項10のプリアンブルに記載の横風安全機構に関する。
特許文献1から、自動車、特に乗用車又はトラックに作用する横風の力を検知する装置及び方法が公知である。装置は自動車モデルに基づき横方向加速度値によって、又、ヨーレート値によって横風の力を評価する評価手段を備えることが提案されている。その際、横方向加速度値が横風加速度センサを用いて横風加速度センサ値として、及び/又はヨーレート値がヨーレートセンサを用いてヨーレートセンサ値として検出される。自動車モデルとは、自動車の線形化された横方向運動の単一トラックモデルである。
特許文献2から、以下の方法ステップで自動車、特に車体に作用する横方向運動の外乱変数が外乱変数判定装置によって検知され、横方向の動的外乱変数を緩和するカウンターヨーモーメントが生成される、自動車の横方向運動に影響を及ぼす方法が公知である。
すなわち、
外乱変数判定装置によって動的な横方向運動を検知するステップ、
第1の自動車システムを用いて動的な横方向運動の外乱変数を少なくとも部分的に補償するために第1のカウンターヨーモーメントを生成するステップ、
動的な横方向運動の外乱変数を少なくとも部分的に補償した後、第1のカウンターヨーモーメントを除去するステップ、
外乱変数判定装置を用いて、静的な横方向運動の外乱変数があるか否かをチェックし、静的な横方向の外乱変数が検知された場合は、静的な横方向運動の外乱変数を少なくとも部分的に補償するために第2の自動車システムを用いて第2のカウンターヨーモーメントを生成するステップ、である。
その際、少なくとも動的な横風外乱が検知され、限定期間中に個々の車輪にブレーキ介入がなされることにより少なくとも部分的に補償される。ブレーキの解除後、場合によっては存在する静的な横風外乱が検知され、ステアリング介入により補償される。
ドイツ特許出願公開第10 2004 017 638 A1号 ドイツ特許出願公開第10 2008 017 950 A1号
本発明の課題は、横風外乱を補償する改良された方法、及び改良された装置を提供することにある。
上記の目的は請求項1の特徴を有する方法によって達成される。
本発明の有利な実施形態は従属請求項の主題である。
本発明による方法は、自動車に作用する横風外乱を検出し、これが少なくとも介入閾値を超えると、横風外乱を緩和する横風補償介入を実行することによって横風外乱に反応するために自動車に使用される横風安全機構に関するものである。本発明では、検出された横風外乱への横風安全機構の反応は、周波数選択性の反応であり、周波数選択性は、横風補償介入、又は横風補償介入に相関する横風安全機構の状態に応じて制御される。以下では介入状態とも呼ばれる横風補介入に相関する横風安全機構の状態は、横風安全機構が横風補償介入を実行する状態にあるか、又は横風補償介入を実行する状態にないかを示す。
すなわち、横風安全機構は横風補償介入、又は介入状態に応じて制御される周波数感度を有する周波数に感応して横風外乱に反応する。
この場合、横風外乱とは自動車に作用する横風、又は横風に相関する信号であると理解され、特に横風外乱は自動車に作用する横風の力又は強度の尺度である。したがって横風安全機構の目的は、少なくとも横風外乱が介入閾値を超えた場合、すなわち、横風が少なくとも最小限の力で作用する場合に、自動車の横方向運動を補償することにある。補償とは必ずしも完全な補償を意味するものではなく、ドライバーは残存する偏移により横風外乱を認識でき、ひいては存在する外乱のフィードバックを得るため、部分的な補償でも有利である。
有利には、横風安全機構の周波数選択性の制御は横風補償介入の継続期間に応じて行われる。
本方法の有利な実施形態では、周波数選択性は、横風安全機構が横風補償介入を実行しない場合には予め設定可能な第1の限界周波数未満にある横風外乱の周波数成分に反応しないように制御される。
本方法の更なる有利な実施形態では、周波数選択性は、横風安全機構は横風補償介入の開始と共に横風補償介入のホールド期間だけ、しかし最長でも予め設定可能なホールド期間が経過するまで横風外乱の周波数成分の全体又はほほ全体に反応するように制御される。
本方法の更なる有利な実施形態では、周波数選択性は、横風安全機構が予め設定可能なホールド期間の経過後に第2の限界周波数未満にある横風外乱の周波数成分には反応しないように制御され、その際、第2の限界周波数は第1の限界周波数よりも低い。
好ましくは、横風安全機構は横風補償介入を実行するための制御装置と、横風補償介入がフィルタリング処理された横風外乱に基づいて横風補償介入を実行するように横風外乱をフィルタ処理するための、制御装置の前に接続された制御可能な高域通過フィルタとを含んでいる。その際、横風安全機構の横風補償介入は、高域通過フィルタのフィルタ時間定数の変化によって制御される。
制御可能な高域通過フィルタは従来型の高域通過フィルタに準拠している。従来型の高域通過フィルタとの相違は、高域通過フィルタの時間定数を変更可能であること、及び高域通過フィルタリング処理を停止できることである。
高域通過フィルタの伝達関数は、
Figure 2014519442
である。
但し、GPT(s)は低域通過フィルタの伝達関数である。第1次低域通過フィルタは、次の伝達関数
Figure 2014519442
を有する。
時間定数Tは低域通過フィルタの時間挙動を決定する。制御可能な高域通過フィルタは第1次又はより高次の低域通過フィルタに準拠することができる。
制御可能な高域通過フィルタは、この時間定数を様々な条件に応じて可変にする。その際、制御可能な高域通過フィルタは様々な時間定数の間で切り換わり、したがって高域通過フィルタの動力学を形成する。切り換えは連続的、又は不連続的に行うことができる。
加えて、様々な条件に応じて高域通過フィルタの機能を停止することができる。その場合、高域通過フィルタの伝達関数は全域通過フィルタの伝達関数GAP(s)=1に対応するので、直流成分も通過される。
したがって、横風補償介入の継続期間、オフセット補償の動力学、及び、横風補償介入の終了後のドライバーへの引き継ぎ期間を適合させることができるため、横風補償介入は使用されるセンサ技術、使用される自動車、及びドライバーに最適に適合させることができる。
制御可能な高域通過フィルタによって、動的な横風外乱を静的な横風外乱から分離することができる。加えて、横風補償介入、及び横風安全機構からドライバーへの制御の引き継ぎを設計することができる。
更には、例えば運転動力学センサ技術に起因するオフセットを低減又は除去することができる。
自動車の動力学を横風の動力学に適合させることができる。
制御可能な高域通過フィルタは、横風補償介入が全く実行されない場合には状態Aに切り換わり、又は切り換えられ、状態Aにある制御可能な高域通過フィルタは第1のフィルタ時間定数で動作されるため、予め設定された第1の限界周波数になるまでの信号の周波数成分はロックされる。
制御可能な高域通過フィルタは、介入閾値がフィルタリング処理された信号を超えると、横風補償介入が開始されるように状態Aから状態Bに切り換え可能であり、その際、極めて大きいフィルタ時間定数を有する状態Bの制御可能な高域通過フィルタは少なくともほぼ全域通過フィルタとして動作される。
制御可能な高域通過フィルタは、横風補償介入の期間が予め設定されたホールド期間に達するか、それを超えると状態Bから状態Cに切り換え可能であり、制御可能な高域通過フィルタは第2のフィルタ時間定数で動作されるため、予め設定された第2の限界周波数までの信号の周波数成分はロックされ、その際、第2のフィルタ時間定数は第1のフィルタ時間定数よりも大きい。
制御可能な高域通過フィルタは、横風補償介入がホールド期間の経過前に終了すると状態Bから状態Aに切り換え可能である。更に、制御可能な高域通過フィルタは、横風補償介入が終了すると状態Cから状態Aに切り換え可能である。
周波数感度は特に、横風安全機構が予め設定可能な第1の限界周波数未満の横風外乱の周波数成分には反応せず、横風補償介入の期間中で、しかし最長でホールド期間の所定期間が経過するまで横風外乱の周波数成分の少なくともほぼ全体に反応し、且つ、ホールド期間の経過後に、横風外乱の第2の限界周波数未満の周波数成分の少なくともほぼ全体に反応しないように制御され、その際、第2の限界周波数は第2の限界周波数よりも小さい。更に、横風安全機構は好ましくは、予め設定可能な介入閾値を超える横風外乱だけに反応する。
この機能性は、横風外乱を表す信号が制御可能な高域通過フィルタを介して制御装置に送られ、次いでこの制御装置がフィルタリング処理された信号に応じて、すなわち、フィルタリング処理された横風外乱に応じて横風補償介入を実行することによって達成される。この場合、高域通過フィルタは、その伝送特性が横風安全機構の動作状態に応じて、又は、これと同義であるが、制御装置の動作状態に応じて修正されるように制御される。その際、例えば以下の動作状態が提供される。すなわち、横風補償介入が実行される状態、横風補償介入が実行されない状態、介入の期間が短い状態、介入の期間が長い状態である。
横風補償介入は、ステアリング介入、及び/又は個々の車輪へのブレーキ介入、及び/又はシャーシブレースへの介入として実行可能である。
制御可能な高域通過フィルタはディジタルフィルタとして、特にプロセッサで実行されるソフトウエア機能として実現可能である。制御可能な高域通過フィルタとして、様々な状態の数に応じて単一のフィルタ、又はそれぞれが状態に応じて起動される並列接続された複数の単一フィルタを使用可能である。
一次、又はより高次の制御可能な高域通過フィルタを使用することができる。
ホールド期間は横風補償介入の種類に応じて、特に横風補償介入がステアリング介入、ブレーキ介入、又はシャーシブレース介入として実行されるかに応じて設定することができる。
自動車に作用する横風外乱の影響を部分的に、又は完全に補償するために横風補償介入を実行する本発明による横風安全機構は、周波数感応性、特に周波数選択性の伝達特性を有し、周波数感度又は周波数選択性は、横風補償介入、又は以下で介入状態とも呼ばれる横風安全機構の横風補償介入に相関する状態に応じて制御される。
本発明による横風安全機構は、横風外乱を検出し、少なくとも介入閾値を超えた場合に横風の影響が少なくとも部分的に補償されるように少なくとも1つの自動車システムで横風補償介入を実行するために制御装置内で使用可能な、横風外乱に対応する信号を生成するための手段を含んでいる。制御装置に信号を送信可能な制御可能な高域通過フィルタが備えられ、制御可能な高域通過フィルタのフィルタ時間定数は制御装置の介入状態に応じて修正可能である。
制御可能な高域通過フィルタの切り換えは以下の効果を有している。計算された横風が、横風を補償する横風補償介入を実行するには少なすぎる場合は、外乱及びオフセットを速やかに補償するために制御可能な高域通過フィルタにとって十分な、例えば1秒の迅速なフィルタリング時間が選択される。それによって、外乱が遅すぎ、又は小さすぎるためドライバーによって補助なしで補償される外乱に横風安全機構が反応することも防止される。フィルタリング処理された横風の力が介入閾値を超えると即座に、ドライバーはパラメータ化可能なホールド期間だけ完全にサポートされる。そのために制御可能な高域通過フィルタは停止されるが、その理由はそうしないと計算された横風の力が即座にフィルタで除去され、ひいてはドライバーへのサポートが終了するからである。したがって、ホールド期間は調整可能である。制御可能な高域通過フィルタの停止によって、強風の場合にドライバーがどの程度の時間の長さまでサポートされるかを調整できる。例えば、ブレーキ介入の場合は、ブレーキの摩耗とブレーキの加熱が大きすぎないように気をつける必要があるが、補償するためにステアリング介入の場合は、ドライバーはより長い時間サポートを受けることができる。停止した制御可能な高域通過フィルタは全域通過フィルタと同様の挙動を示すため、直流成分、すなわちオフセットも通過される。センサ技術のオフセットは風の外乱と比較して著しく遅く、したがって、ホールド期間中は無視できる程度である。
横風補償介入を再び緩やかに終了し、制御を再びドライバーに戻すには、ホールド期間よりも長く続く横風補償介入の後で、再び第1の短いフィルタ時間定数にではなく、第2のより長い、例えば2.5秒のフィルタ時間定数に切り換えられる。横風が比較的長く持続する場合は、仮により強い横風があっても横風を補償する横風補償介入は終了する。この場合、短時間の時間定数が選択されると、ドライバーの視点からは突然止まったのは横風なのか横風補償介入なのかの区別がつかないため、ドライバーが再び横風に驚いてしまうという問題が生じるであろう。より遅い時間定数に切り換えることによって、横風補償介入が実行される状態からドライバーが長く続く横風の制御を担う状態への移行を行うことができる。
選択された時間定数によって、制御可能な高域通過フィルタのフィルタ周波数が変化する。時間定数をより遅くすると、制御可能な高域通過フィルタは横風信号の直流成分をよりゆっくりと低減する。したがって、横風補償介入はより緩やかに解除され、ドライバーは緩やかに制御を引き受けることができる。高域通過フィルタで処理された横風信号とほぼ比例して横風補償介入を実行することができる。その際、調整介入は高域通過フィルタ処理された横風外乱と重み係数との積に対応する。
それによって、横風補償介入は例えば片側ブレーキによって再び緩やかに解除され、ドライバーは緩やかに横風に対処して運転できる。横風を補償する横風補償介入の終了後、再び迅速なフィルタ時間に切り換えられる。
図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
自動車に作用する横風外乱を補償するための横風安全機構の概略図である。 図1の横風安全機構を動作する方法の概略流れ図である。 横風安全機構の3つの異なる介入状態で制御可能な高域通過フィルタの伝達関数を示す図である。
対応する部品には全図を通して同じ参照符号が付されている。
図1は、自動車に作用する横風外乱の影響を補償するための横風安全機構1の概略図である。横風安全機構1は、制御可能な高域通過フィルタHPと、制御装置REと、横風検出機構SWEとを含んでいる。横風検出装置SWEは、センサによって検知された横方向加速度QBと自動車のヨーレートGRとを評価し、それに基づいて自動車に作用する横風外乱、すなわち、自動車に作用する横風の力に対応する、横風に相関する信号SWを決定する。
信号SWはフィルタリング処理のために制御可能な高域通過フィルタHPに送られる。高域通過フィルタはフィルタリング処理された信号SWを制御装置REに転送し、この制御装置は、フィルタリング処理された信号SWが介入閾値を超えると、自動車に対する横風の影響を補償するために、少なくとも自動車システム(図示せず)、例えばステアリングシステム、ブレーキシステム、又はブレース可能なシャーシへの横風補償介入が行われる。したがって制御装置REは、この場合は介入状態とも呼ばれる2つの状態SE又は〜SEにあり、状態SEは横風補償介入が実行される状態、すなわち横風安全機構1が自動車の横方向運動に能動的に介入する状態に対応し、状態〜SEは横風補償介入が実行されない状態、すなわち横風安全機構1が受動的な状態である。状態SE又は〜SEに応じて、及び場合によっては予め設定されたホールド期間Tと比較した横風補償介入の継続時間TSEに応じて、制御可能な高域通過フィルタHP内の、例えば図3に示されている3つの伝達関数G(s)、G(s)、G(s)の1つを継続時間評価装置ZAが調整する。
図2は、図1に示す横風安全機構の動作方法の概略流れ図を示している。
制御可能な高域通過フィルタHPは、以下の状態を有するように制御される。
状態A:フィルタリング処理された信号SWが介入閾値未満であるため、すなわちフィルタリング処理された横風外乱が少ないか、ゆっくりと増大するため、横風補償介入〜SEが実行されない場合は、予め設定された第1の限界周波数ωgまでの周波数が遮断される。
これはフィルタ時間定数τを予め設定された第1の値τ=T=1/ωg(例えば1秒=>迅速なフィルタ時)に調整することに対応する。そこで高域通過フィルタの伝達関数はG(s)=1−1/(1+Ts)となり、但しsはラプラス変数(複素周波数変数)を表す。
その結果、以下の効果が得られる。横風外乱が少ない場合は、制御可能な高域通過フィルタHPは迅速になる(短い時間定数T)。外乱及びオフセットは迅速に送られ、横風補償介入SEは‐フィルタリング処理された横風外乱が介入閾値を超えるまで上昇すると即座に‐迅速に開始される。
しかし、横風外乱が弱く遅い(低周波数)ため、フィルタリング処理された横風外乱が介入閾値を超えない場合は、横風補償介入は行われない。このような横風外乱は少ないか、遅いため、ドライバーは問題なく自ら補償することができるので、横風安全機構はこのような外乱には反応しない。
状態B:横風補償介入の開始と共に、すなわち状態SEから状態〜SEへの移行時に、横風補償介入の継続期間が予め設定されたホールド期間Tを超えない限り、横風外乱の全ての、又はほとんど全ての周波数は通過される。
これは制御可能な高域通過フィルタの一時的な停止、又は極めて高いフィルタ時間定数τの、又は極めて低い限界周波数ωの一時的な調整に対応するため、その場合は制御可能な高域通過フィルタHPは一次的に全域通過フィルタと同様に、又はほぼ同様に作用する。その場合、伝達関数はGB(s)≒1となる。
その結果、以下の効果が得られる。フィルタリング処理された信号SWがフィルタリング処理された信号を超えると即座に、ドライバーはパラメータ化可能なホールド期間Tを完全にサポートする。そのために、制御可能な高域通過フィルタHPは停止されなければならないので、ほぼ全ての周波数成分が通過される。そうしないと、計算された横風外乱は再び即座にフィルタで除去され、ひいてはドライバーのためのサポートが終了してしまうであろう。
状態C:横風補償介入の継続期間中、横風補償介入の継続期間TSEが予め設定されたホールド期間Tを超えると、予め設定された第2の限界周波数ωgまでの周波数は遮断され、第2の限界周波数ωgは第1の限界周波数ωgよりも小さい:ωg<ωg1。
これは制御可能な高域通過フィルタHPの時間定数がT>T、すなわちTよりも長い時間である予め設定された第2の値τ=T=1/ωg、例えば2.5秒に調整されることに対応する。その際は高域通過フィルタの伝達関数にはG(s)=1−1/(1+Ts)が当てはまる。
その結果、以下の効果が得られる。横風外乱が予め設定されたホールド期間Tよりも長く続く場合は、制御可能な高域通過フィルタHPはより長いフィルタ時間Tに切り換えられる。それによって横風補償介入は緩やかに終了し、ドライバーは風に対処して運転することができる。横風を補償する横風補償介入の終了後、再び状態Aに、すなわち迅速なフィルタ時間Tに切り換えられる。
この第1の限界周波数ωg、又は短いフィルタ時間T、すなわち状態Aに切り換えられるのは、横風補償介入の状態Bが予め設定されたホールド期間Tの経過前の短時間の横風外乱により終了される場合である。
横風補償介入は、ステアリング介入、及び/又は個々の車輪へのブレーキ介入、及び/又はシャーシブレースへの介入として実行可能である。
制御可能な高域通過フィルタHPは並列接続された3つの単一フィルタと見なすことができ、それぞれが介入状態SE、〜SE、及び横風補償介入の継続期間に応じて起動される。
制御可能な高域通過フィルタHPはより高次のフィルタとして実施することができる。最も簡単な場合は一次フィルタとして実施される。伝達関数G(s)として、制御装置REの介入状態SE、〜SEに応じて以下の関数の1つが得られる。
Figure 2014519442
その結果、横風外乱がシステムによって補償されない場合は、フィルタ時間定数τはデフォルト値Tに設定される。横風補償介入は、予め設定された介入閾値を超える動的な横風外乱が検知された場合に初めて開始される。横風補償介入の開始と共に、高域通過フィルタHPの周波数選択性はフィルタ伝達関数の変更によって修正されることで、その時点で予め設定されたホールド期間Tに一時的に動的な横風外乱が補償される他に静的な横風外乱も補償され、ドライバーは完全なサポートが得られる。予め設定されたホールド期間Tの経過後、高域通過フィルタHPの周波数選択性はデフォルト値よりも遅いフィルタ時間定数τ=Tの調整によって再び修正されることで、横風補償介入はより緩やかに縮小され、制御は緩やかにドライバーに引き継がれる。最後に、横風補償介入の終了後、フィルタ時間τは再びデフォルト値Tに設定される。場合によって静的外乱が残る場合は、ドライバーのステアリングによって手動で補償することができる。

Claims (10)

  1. 横風安全機構(1)が自動車に作用する横風外乱(SW)を検出し、該検出された横風外乱(SW)が少なくとも介入閾値を超えると、前記横風外乱(SW)を緩和する横風補償介入の実行によって前記横風外乱(SW)に反応する、自動車用横風安全機構(1)の動作方法であって、
    前記横風外乱(SW)への前記横風安全機構(1)の反応は周波数選択性の反応であり、該周波数選択性は、前記横風補償介入、又は前記横風補償介入に相関する前記横風安全機構(1)の状態(SE,〜SE)に応じて制御されることを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    前記横風安全機構(1)の前記周波数選択性の制御が前記横風補償介入の継続期間に応じて行われることを特徴とする方法。
  3. 請求項1から2のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記周波数選択性の制御が、前記横風安全機構(1)が横風補償介入を実行しない状態(〜SE)にある場合は、予め設定可能な第1の限界周波数(ωg)未満の前記横風外乱(SW)の周波数成分に反応しないように行われることを特徴とする方法。
  4. 請求項3に記載の方法であって、
    前記周波数選択性の制御が、前記横風安全機構(1)が前記横風補償介入の開始と共に前記横風補償介入の継続期間だけ、しかし最長でも予め設定可能なホールド期間(T)が経過するまで前記横風外乱(SW)の周波数成分の全体又はほぼ全体に反応するように行われることを特徴とする方法。
  5. 請求項4に記載の方法であって、
    前記周波数選択性の制御が、前記横風安全機構(1)が予め設定可能なホールド期間(T)の経過後に第2の限界周波数(ωg)未満にある前記横風外乱の周波数成分には反応しないように行われ、その際、前記第2の限界周波数(ωg)は前記第1の限界周波数(ωg)よりも低いことを特徴とする方法。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記横風安全機構(1)が、前記横風補償介入を実行するための制御装置(RE)と、前記横風外乱(SW)をフィルタリング処理するための前記制御装置(RE)の前に接続された制御可能な高域通過フィルタ(HP)とを備え、前記横風安全機構(1)の前記周波数選択性が前記高域通過フィルタ(HP)のフィルタ時間定数(τ)の変化によって制御されることを特徴とする方法。
  7. 請求項6に記載の方法であって、
    前記高域通過フィルタ(HP)の前記フィルタ時間定数(τ)は、次のように調整可能であり、すなわち前記制御可能な高域通過フィルタ(HP)は、
    状態Aで動作可能であり、それは第1の限界周波数(ωg)までの前記横風外乱(SW)の周波数成分を遮断するものであり、
    状態Bで動作可能であり、それは前記高域通過フィルタ(SW)が前記横風外乱(SW)の周波数成分の全体又はほぼ全体を通過させるものであり、及び
    状態Cで動作可能であり、それは前記高域通過フィルタ(SW)が第2の限界周波数(ωg)までの前記横風外乱(SW)の周波数成分を遮断するものであり、但し前記第2の限界周波数(ωg)は前記第1の限界周波数(ωg)よりも低く、
    且つ、前記制御可能な高域通過フィルタ(HP)は、
    前記横風安全機構(1)が現時点で横風補償介入を実行しない場合に前記状態Aで動作され、
    前記横風外乱(SW)のフィルタリング処理によって生じるフィルタリングされた横風外乱(SW)が介入閾値を超えると前記状態Aから前記状態Bに切り換えられ、それにより横風補償介入が開始され、
    前記横風補償介入の継続期間(TSE)が予め設定されたホールド期間(T)に達するか、又はこれを超えると、前記状態Bから前記状態Cに切り換えられ、
    前記横風補償介入が前記ホールド期間(T)の経過前に終了すると状態Bから状態Aに切り換えられ、
    前記横風補償介入が終了すると状態Cから状態Aに切り換えられることを特徴とする方法。
  8. 請求項7に記載の方法であって、
    前記ホールド期間(T)が前記横風補償介入の種類によって予め設定されることを特徴とする方法。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記横風補償介入が、ステアリング介入、及び/又は個々の車輪へのブレーキ介入、及び/又はシャーシブレースへの介入として実行されることを特徴とする方法。
  10. 自動車に作用する横風外乱(SW)の影響を部分的に、又は完全に補償するための、特に請求項1から9の一項に記載の方法を実施するための自動車用横風安全機構(1)であって、
    周波数感応性の伝達挙動を有し、前記周波数感応性が、前記横風外乱(SW)を補償するために行われる横風補償介入、又は前記横風安全機構の前記横風補償介入に相関する状態(SE、〜SE)に応じて制御可能であることを特徴とする横風安全機構。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015093618A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 トヨタ自動車株式会社 移動体用の風検知装置
JP2020082751A (ja) * 2018-11-15 2020-06-04 株式会社Subaru 車両の自動操舵制御装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105774781B (zh) * 2016-04-13 2018-03-23 谭希韬 一种全局和局部汽车侧风稳定控制辅助系统
DE102016007474A1 (de) 2016-06-18 2017-02-16 Daimler Ag Verfahren und Prüfvorrichtung zur Ermittlung eines Gierträgheitsmoments eines Fahrzeugs
CN109515102B (zh) * 2017-09-19 2020-09-15 比亚迪股份有限公司 车辆侧向风估计方法、装置及车辆
CN110949373B (zh) * 2018-09-25 2021-04-20 长城汽车股份有限公司 车辆的控制方法、系统及车辆
CN110481586B (zh) * 2019-09-10 2020-11-13 中车株洲电力机车有限公司 空轨转向架主动抗倾覆方法及装置
EP3922524A1 (en) 2020-06-08 2021-12-15 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH A system for supporting wind detection and compensation in a vehicle
DE102021210351A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Verfahren und System zur Steuerung eines Fahrzeugs
WO2023168606A1 (zh) * 2022-03-08 2023-09-14 华为技术有限公司 一种数据传输方法、装置和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60161256A (ja) * 1984-01-31 1985-08-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の補助操舵方法
JP2007112366A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Nissan Motor Co Ltd パワーステアリング装置
US20070150145A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Hyundai Motor Company Method for controlling vehicle
JP2007237840A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置、自動車及び操舵制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127725A1 (de) * 1991-08-22 1993-02-25 Porsche Ag Verfahren und vorrichtung zur minimierung des seitenwind-einflusses auf das fahrverhalten eines fahrzeugs
DE19964048A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zum Stabilisieren eines Straßenfahrzeugs
JP3911492B2 (ja) * 2003-06-26 2007-05-09 トヨタ自動車株式会社 車両用走行支援装置
CN100424981C (zh) * 2004-03-26 2008-10-08 株式会社安川电机 电机控制装置
DE102004017638B4 (de) 2004-04-10 2016-02-25 Daimler Ag Vorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug zur Ermittlung mindestens eines Seitenwind-Wertes
DE102005009350A1 (de) * 2005-03-01 2006-09-07 Trw Automotive Gmbh Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Lenkhilfesystems
DE102007029605A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-02 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs
DE102008017950A1 (de) * 2008-04-09 2009-10-15 Daimler Ag Verfahren zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs
US9440674B2 (en) * 2010-09-15 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems and apparatus for steering wheel vibration reduction in electric power steering systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60161256A (ja) * 1984-01-31 1985-08-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の補助操舵方法
JP2007112366A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Nissan Motor Co Ltd パワーステアリング装置
US20070150145A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Hyundai Motor Company Method for controlling vehicle
JP2007237840A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置、自動車及び操舵制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015093618A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 トヨタ自動車株式会社 移動体用の風検知装置
JP2020082751A (ja) * 2018-11-15 2020-06-04 株式会社Subaru 車両の自動操舵制御装置
JP7268990B2 (ja) 2018-11-15 2023-05-08 株式会社Subaru 車両の自動操舵制御装置

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