JP2792975B2

JP2792975B2 - ロツク防止制御装置

Info

Publication number: JP2792975B2
Application number: JP1508955A
Authority: JP
Inventors: フエルベルガー，ロルフシヤウ; デーメル，ヘルベルト; ミユラー，エルマー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: WO1990002064A1; EP0394387B1; EP0394387A1; JPH03500868A; DE58906040D1; DE3827883A1

Description

【発明の詳細な説明】問題提起ロック防止装置を有しない車両がブレーキ時に車輪が
ロックして横すべりを始めると、一般的に横すべり過程
前の重心の運動方向が維持される。というのはロックし
た車輪はサイドフォースを伝達することができないから
である。同様にABSを有しない車両は、ブレーキをかけ
ずに走行ダイナミック限界を越えたことに基づき横すべ
りを始め、運転者がブレーキを操作すると車輪がロック
する。

ABSは、走行ダイナミック限界を（例えば過度に高い
コーナリング速度）越えない限り、ブレーキ時に横すべ
り過程が開始することを阻止する。しかし横すべり過程
でブレーキをかけると、またはブレーキ制御中に横すべ
り過程が開始すると、車輪はロック防止装置に基づきさ
らにコーナリングフォースを伝達することができる。ヨ
ーイング角速度ないし車両の浮動角（横すべり角）（Sc
hnimm Winkel）が過度に大きくない限り、運転者は技量
に応じて、車両を所望のコースに維持することがまだで
きる。ヨーイング角速度ないし浮動角（横すべり角）が
所定の限界値を越えると、習熟した運転者てももはや横
すべり過程をコントロールすることができない。

横すべり過程の運動特性に基づき、車両の車輪では浮
動角（横すべり角）の上昇の他に有効な周方向力（Umfa
ngs−Kraft）が減少する。それによりABS制御器は、見
せかけの不安定性を圧力過剰のためであると錯覚する。
それにより生じた圧力減少は前車軸のコーナリングフォ
ースの上昇を惹起し、その結果、セットされた操舵角に
応じて制御不能な走行方向変化を来たす。これには横す
べりをさらに増強させるおそれがある。

発明の利点この問題となる走行状況を回避するため有効な手段と
して、明確なセンシングの後前車輪を強くブレーキング
し、例えばロックさせて、それにより車両を再び走行方
向に向けるのである。付加的補助として、後車輪での制
動力制御を行うことができる。実際的な手段では、横す
べり識別時にABSを少なくとも部分的に遮断する。以下
横すべりセンシングの手段について述べる。高いと見誤
った車両減速度と、トータルタイムに比較して圧力減少
時間が長いということの間の矛盾点が横すべり時に識別
可能であり、この矛盾が閾値の相応の選定により横すべ
り過程のセンシングに利用される。

前車輪および後車輪における圧力減少時間と圧力形成
時間の差と、実行されている制御のトータルタイムとの
商を形成する出発点が以下の式から求められる。

SLQが所定の閾値に達すると、これが横すべり状態の
識別と評価される。実際の走行実験により次のことが示
された。すなわち、急速なコーナリングフォースの形成
が可能である走行路、従って横すべりに関して重要であ
ると見なされなければならない走行路ではまさに、種々
の走行路に関するSLQの差が顕著に現われることが示さ
れた。それにより走行状況の明確なセンシングが、特に
横すべり時に特徴的な車輪特性経過を判定基準としてさ
らに利用すると確実となる。

横すべりする車両を識別するための別の手段が、車両
長手方向および横方向の運動経過を表わすアナログ加速
度センサの信号から得られる。アナログ信号自体も、そ
の微分形も共にセンシングに適している。さらに以下の
式に関連して（a_q:横加速度;V_F:車両速度;t1,t2:監視時点）、横すべ
り過程の開始が相応の閾値選択により、 |S_W|≧S_W閾値識別される。

舵角信号δ，が準備できると仮定すれば、横すべり
角β（t,δ，）とδおよびとの関数関係を利用する
ことができ、以下の式、が横すべり過程のセンシングに使用される。ここでＣ
_sv/n:斜め走行時剛性、ｌ_v/n：前／後距離（＝前輪／後
輪の重心の間隔）、θ_z:垂直軸周囲の慣性モーメント、
m:車両質量である。個々の識別手段は別個でも、また２
つまたはそれ以上を共通して適用することができること
を述べておく。

図面に基づき、本発明の種々の実施例を詳細に説明す
る。

第１図には自動車の車両に配属された速度センサが１
〜４により示されている。センサの車輪運動特性を表わ
す信号は評価回路４にてブレーキ圧制御信号に変換され
る。このブレーキ圧制御信号によって、個々の前輪に所
属する３位置弁５および６、並びに後輪に対する共通の
３位置弁７が制御される。弁５〜７は、メインブレーキ
シリンダと車輪ブレーキシリンダとの接続が遮断される
（図示せず）ABS−制御時には次のように作用すること
が前提とされる。すなわち、基本位置では圧力源が車輪
ブレーキシリンダから分離され、第２位置ではこの接続
が形成され、圧力形成され、第３位置では車輪ブレーキ
の圧力減少に作用することが前提とされている。弁５ま
たは６、および弁７の第２位置（t_auf）と第３位置（t
_ab）の制御時間の長さ、並びに全制御時間の長さＴが評
価回路４にて測定される。差分形成部９と10にて、差分
（ｔ_ab,h−ｔ_auf,v）および（ｔ_ab,v−ｔ_auf,h）が形成
され、この差分が加算器11にて加算される。割算器12で
はこの和が時間Ｔにより比率に変換される。比率が所定
の閾値を上回ると割算器12は出力信号を形成し、この出
力信号によって弁５と６がOR−ゲート13を介して圧力形
成位置に制御され、車輪はロック状態にもたらされる。
さらに制御器が遮断される。

第２図ではブロック20に横加速度センサ21のアナログ
信号および評価回路４からの車輪速度V_Fが供給される。
線路23を介してブロックは、短時間で順次連続する時点
t₁とt₂毎にブロック信号を受取る。このクロック信号に
よりa_qとV_Fに対する値が時点t₁とt₂毎に保持される。こ
の値から上に述べた量S_Wが計算され、その絶対値が比較
器22にて所定の閾値Ｓと比較される（|S_W|≧Ｓ）。|S_W|
が閾値を上回ると、前車輪ブレーキへブロック圧力が線
路24を介して制御される。

第３図では舵角δがセンサ30にてアナログ測定され、
微分器31にてその導関数が形成される。この量の他に、
車両速度V_Fが線路を介して、また一連の定数が端子34を
介して供給されるブロック32が上に述べた表現Ａを形成
する。この値が比較器35にて閾値を上回ると、比較器は
信号を線路36に形成し、この信号により前車輪および場
合によっては後車輪でのブロック圧力が再び制御され
る。

第４図には、ロック防止制御器の評価回路40のみが示
されている。この評価回路は、該評価回路によりABS−
動作中に圧力が所定の後車輪にて減少されるとパルスを
カウンタ41により送出し、該カウンタはパルスを加算す
る。線路42を介してカウンタは次のように制御される。
すなわち、カウンタが２つの圧力形成フェーズ間で発生
するパルスのみをそれぞれ加算するように制御される。
カウンタ41が所定の閾値に達すると、カウンタはANDゲ
ート42に信号を送出する。評価回路内のブロック40aに
て、所属の車輪速度から検出された車輪減速度が時間濾
波される。３つのパルス発生器43a〜43cが設けられてい
る。パルス発生器43aは、車輪減速度が例えば０と−2g
の２つの限界値の間にあるとき、パルスをカウンタ44に
送出する。このカウンタは、線路42を介して作用化され
ているときに（これはカウンタ41も動作されているとき
のみである）、前記パルスを加算する。パルス発生器43
bは、車輪減速度が所定の領域以下のときパルスを送出
する。パルス発生器43cは車輪減速度が所定の領域以上
であるときパルスを送出する。パルス発生器43bと43cの
パルスにより、カウンタ44は逆計数する。カウンタが逆
計数しているにもかかわらず、加算により２つの圧力形
成フェーズの間で所定の閾値に達せば、カウンタは信号
をANDゲート42に送出し、ANDゲート42は信号をANDゲー
ト45に送出する。

ブロック40a〜44に相応する識別回路は第２車輪およ
び場合によっては第３車輪にも配属されている。これら
の車輪は２つの後車輪、１つの前車輪と１つの後車輪、
２つの後車輪と１つの前車輪とすることができる。他方
の後車輪に対して上に述べたのと同じ識別が存在する
と、ANDゲート42′が信号を送出する。

ANDゲート42と42′の信号が同時に存在すると、信号
が線路46に発生する。この信号は横すべりの識別を表わ
し、相応の反応が評価回路にてトリガされる。

３つの車輪が監視される場合、ANDゲート42″も出力
信号を、横すべり識別信号を線路46に形成するために送
出しなければならない。

第４図ではさらに横すべり識別に対し付加的に条件が
組込まれている。すなわち、公知のように基準勾配から
得られる車両減速度が閾値（例えば−1g）以下でなけれ
ばならない（ブロック47）。第４図ではさらに択一的条
件設定手段が組込まれている。すなわち、カウンタ44
は、カウンタ41が閾値を上回る際に初めて作用化され
る。ここではANDゲート42,42′および42″を省略し、カ
ウンタ44ないし44′を直接ANDゲート45と接続すること
ができる。付加的にANDゲート45は次のような入力側を
有することができる。すなわちこの入力側には、車両減
速度と濾波された車輪減速度との間の比較の際、所定の
差を上回るときに信号が送出される。

第５図では、舵角α（50で）が測定され、端子52を介
して車輪負荷信号（例えば、ばね移動距離の測定によ
り）がブロック51に供給される。このブロックは次の場
合横すべり識別信号を送出する。すなわち、所定のハン
ドル切れ角（例えば左側へ）の際に、あり得そうもない
ダイナミックな車輪負荷分配が存在するとき（当該のハ
ンドル切れ角で左側負荷が上昇する）信号を送出する。
端子53へ送出された信号はそれ自体単独で横すべりを指
示することもできるし、または上に述べた他の信号と共
に横すべり識別をシグナリングすることができる。ブロ
ック51は、その中で車輪負荷が片側で、少なくとも所定
の時間以上にわたって上昇することが検出されたときに
信号を送出することもできる。

上に述べた横すべり識別はそれぞれ自体単独で、また
は組合わせて適用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デーメル，ヘルベルトドイツ連邦共和国Ｄ‐7141 メークリンゲンフリードリツヒシユトラーセ 30 (72)発明者ミユラー，エルマードイツ連邦共和国Ｄ‐7145 マルクグレーニンゲンガルテンシユトラーセ 32 (56)参考文献特開昭61−46751（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−253559（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−203456（ＪＰ，Ａ) 特開平１−103564（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−269767（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−248466（ＪＰ，Ａ) 特公昭55−20895（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 8/58

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の運動特性に依存して車輪のブレーキ
圧を変化する自動車用のロック防止制御装置であって、
自動車の制御中および／または減速中に自動車の横滑り
を識別するための手段が設けられている形式のロック防
止制御装置において、自動車の制動中および／または減速中に横滑りを識別し
た際に、当該制御装置によって前輪のブレーキ圧を形成
し、前輪を強く制動する、ことを特徴とするロック防止
制御装置。
【請求項２】前輪をブレーキ圧の形成によってロックさ
せる、請求項１記載のロック防止装置。
【請求項３】車輪の運動特性に依存して車輪のブレーキ
圧を変化する自動車用のロック防止制御装置において、自動車の制動中および／または減速中に自動車の横滑り
を識別するための手段が設けられており、自動車の制動中および／または減速中に横滑りを識別し
た際に、当該制御装置によって前輪のブレーキ圧を形成
し、前輪を強く制動し、大きなスリップをもたらす、こ
とを特徴とするロック防止制御装置。
【請求項４】車輪の運動特性に依存して車輪のブレーキ
圧を変化する自動車用のロック防止制御装置において、自動車の制動中および／または減速中に自動車の横滑り
を識別するための手段が設けられており、自動車の制動中および／または減速中に横滑りを識別し
た際に、当該制御装置が少なくとも部分的に遮断され
る、ことを特徴とするロック防止制御装置。
【請求項５】ロック防止制御装置によって車輪に対する
ブレーキ圧を、当該車輪のロックが阻止されるように変
化する、請求項３または４記載のロック防止装置。
【請求項６】前輪を、ブレーキ圧の形成または制御装置
の部分的遮断によってロックさせる、請求項３または４
記載のロック防止制御装置。
【請求項７】制御装置によって後輪のブレーキ圧を形成
し、後輪を強く制動し、大きなスリップにもたらす、請
求項１または３記載のロック防止制御装置。
【請求項８】後輪を、ブレーキ圧の形成または制御装置
の部分的遮断によってロックさせる、請求項４または７
記載のロック防止制御装置。
【請求項９】車輪の運動特性を、車輪減速度、車輪加速
度および／またはスリップにより表す、請求項３または
４記載のロック防止制御装置。
【請求項１０】横滑り識別を行うために、少なくとも１
つの前輪および少なくとも１つの後輪において圧力減少
時間から圧力形成時間を減算した差の合計が検出され、
検出された時間と全制御時間Ｔとの比が形成され、当該
比SLQが所定の値を上回るときに横滑りが識別される、
請求項３または４記載のロック防止制御装置。
【請求項１１】横滑り識別のために、 SLQ＝（t_ab−t_auf）前輪＋（t_ab−t_auf）後輪/T を形成し、ここでt_abはブレーキ圧力の減少時間、t_aufはブレーキ
圧力の形成時間、Ｔは全制御時間である、請求項10記載
のロック防止制御装置。
【請求項１２】横滑り識別はさらに付加的に、横滑りに
対して特徴的な車輪特性経過の識別に依存して行われ
る、請求項10記載のロック防止制御装置。
【請求項１３】縦方向加速度および横方向加速度の経過
またはその導関数から横滑り過程を検出する、請求項３
または４記載のロック防止制御装置。
【請求項１４】横滑りを識別するために、 S_W＝（aq/V_F ²）_t2＊（V_F ² _t2＊aq_t1−V_F ² _t1＊aq_t2）／（aq_t1＊aq_t2＊（aq_t2−aq_t1））が形成され、ここでaqは横方向加速度、V_Fは車両速度、指数t1とt2は
監視時点を表し、 S_Wの絶対値が所定の閾値以上のときに横滑りの発生を検
出する、請求項13記載のロック防止制御装置。
【請求項１５】横滑り角と操舵角との関数関係およびそ
の時間的変化を、走行時剛性、車両幾何構成および車両
質量を考慮して、横滑りの識別に用いる、請求項３また
は４記載のロック防止制御装置。
【請求項１６】横滑りを識別するために、Ａ＝（C_SV＊l_v/θ_Ｚ−C_SV＊C_SH（l_v＊1_h+l_h ²）／ θ_Ｚ＊mV_F ²）δ−C_SV/mV_F＊δ′ が形成され、ここでC_SVとC_SHは斜め走行時剛性の定数、V_Fは車両速
度、ｍは車両質量、l_vは前輪の、l_hは後輪の重心距離、
θ_Ｚは垂直軸周りの慣性モーメント、δは操舵角であ
り、Ａが所定の値を上回るときに横滑りの発生が検出され
る、請求項15記載のロック防止制御装置。
【請求項１７】２つの圧力形成フェーズ間にある圧量減
少フェーズの時間が検出され、負の車輪加速度が２つの
限界値内にあるとき付加的に増分加算が行われ（インク
リメント）、負の車輪加速度が前記限界値の下側または
上側にあるとき増分が合計から減算され（デクリメン
ト）、圧力減少時間と合計とが少なくとも２つの車輪に
おいて所定の閾値を上回るとき、横滑りが識別される、
請求項３または記載のロック防止制御装置。
【請求項１８】少なくとも２つの車輪は２つの後輪であ
る、請求項17記載のロック防止制御装置。
【請求項１９】少なくとも２つの車輪は１つの前輪と１
つの後輪である、請求項17記載のロック防止制御装置。
【請求項２０】第３の車輪として第２後車輪を考慮す
る、請求項19記載のロック防止制御装置。
【請求項２１】増分計数および減分計数は、圧力減少時
間が所定の閾値に達してから初めて開始され、合計が閾
値に達すると横滑り識別信号がトリガされる、請求項17
記載のロック防止制御装置。
【請求項２２】カウンタが設けられており、該カウンタ
はそれぞれ圧力形成時間および合計を増分の供給によっ
て形成し、閾値に達したときに横滑り識別が行われる、
請求項17記載のロック防止制御装置。
【請求項２３】車輪加速度信号は時間的にろ波される、
請求項17記載のロック防止制御装置。
【請求項２４】横滑り識別は付加的に、車輪速度から導
出される車両減速度に依存して行われる、請求項17記載
のロック防止制御装置。
【請求項２５】付加的に車両減速度が閾値を下回る場合
だけ、横滑りが識別される、請求項24記載のロック防止
制御装置。
【請求項２６】車両減速度に対する約−1gである、請求
項25記載のロック防錆制御装置。
【請求項２７】付加的に車両減速度がろ波された車輪減
速度と比較され、付加的に所定の閾値よりも大きな差が発生する場合に横
滑りが識別される、請求項24記載のロック防錆制御装
置。
【請求項２８】差に対する閾値は約2gである、請求項27
記載のロック防止制御装置。
【請求項２９】横滑りの識別は少なくとも車輪負荷信号
に基づいて実行される、請求項３または４記載のロック
防止制御装置。
【請求項３０】車輪負荷が所定の時間を越えて片側で上
昇する場合に横滑りが識別される、請求項29記載のロッ
ク防止制御装置。
【請求項３１】所定のハンドル切れ角の際に検出された
片側の車輪負荷があり得そうもない値であるときに横滑
りが識別される、請求項29記載のロック防止制御装置。