JPH10506861A - 自動車の走行安定性を制御するためのシステム - Google Patents
自動車の走行安定性を制御するためのシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
ホイール回転数センサ8,9,10,11の信号と、ステアリング舵角センサ19の信号と、場合によってはヨー速度信号18の信号と、さらに別のセンサの信号とが、制御装置12によって評価される。この制御装置は作動信号を形成し、この作動信号により、自動車1の個々のホイール4,5,6,7に作用するブレーキ圧が制御されて、自動車の走行状態が安定的に保たれ、たとえばブレーキのロック、ホイールの空転、自動車のしり振り等が生じなくなる。制御装置12はエアバッグ制御装置17に接続されていて、エアバッグ制御装置の加速度センサ16の信号を評価する。ヨー速度センサ18と加速度センサ16とエアバッグ制御装置17とが一緒になって、自動車の中央の個所に配置されたハウジング14に収納されていると有利である。さらに、アクティブなショックアブソーバと操舵可能な後車軸とを制御して、自動車の機関制御に干渉させることができる。これにより、機関トルクを走行状態に適合させ、たとえば駆動輪の空転時に一時的に機関トルクを減少させることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
自動車の走行安定性を
制御するためのシステム
本発明は、請求項1の上位概念部に記載の形式のシステムに関する。このよう
な形式のシステムは自動車の走行安定性を制御するために使用される。このため
には、自動車の運動、たとえばピッチング運動、ローリング運動、ヨーイング運
動ならびに加速度および減速度を測定する種々のセンサの信号が評価される。こ
の場合、種々様々のセンサ、特にホイール回転数センサ、ステアリング舵角セン
サ、ヨー速度センサおよび場合によってはさらに別のセンサが使用される。これ
らのセンサの信号は走行安定性(FSR)システムにおいて評価され、その後に
作動信号または制御信号が形成されて、この作動信号または制御信号を用いて、
自動車の個々のホイールに作用するブレーキ圧が制御される。走行安定性制御の
構成要素はアンチロックブレーキシステムおよびトラクションコントロールシス
テムである。
自動車のコントロール性の高めるための公知のシステム(欧州特許第0446
234号明細書)では、各センサと制御装置とが車両の種々異なる個所に配置さ
れている。これにより、個々のシステム要素のための
ハウジングやケーブル布線にかなりの手間が必要となる。
本発明の課題は、僅かな手間をかけるだけで実現することができ、しかもケー
ブル破断等による危険ができるだけ小さくなるような、自動車の走行安定性を制
御するためのシステムを提供することである。
この課題は、本発明によれば請求項1の特徴部に記載の構成により解決される
。請求項2以下には、本発明の有利な改良形が記載されている。
制御装置がエアバッグ制御装置に接続されていることに基づき、車両運動を測
定するための加速度センサとヨーレートセンサとを車両中心点に配置することが
できるという利点が得られる。車両中心点は一般にほぼセンタトンネル上でハン
ドブレーキの背後に位置している。最近の中央エアバッグ制御装置を備えた自動
車ではエアバッグ制御装置が通常、前記個所に配置されているので、必要となる
種々のセンサとエアバッグ制御装置とを一緒に1つのハウジングに収納すること
ができる。これによりハウジングにかかる手間が減少し、さらにこの個所に既に
存在するケーブルハーネスおよびコネクタを一緒に使用することができる。エア
バッグ加速度センサを走行安定性制御のために一緒に使用することにより、付加
的な節約が得られる。
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
第1図は、走行安定性を制御するための本発明によるシステムを備えた自動車
の平面図であり、
第2図は、第1図に示したシステムの作用形式を示す概略図であり、
第3図は、第1図に示したシステムで使用可能な、ヨーレートまたはヨー速度
を算出するための種々の方法をまとめた表である。
第1図には、矢印2で示した走行方向を有する自動車1が示されている。この
自動車1は4つのホイール4,5,6,7を有している。各ホイールにはホイー
ル回転数センサ8(左前側),9(右前側),10(左後側),11(右後側)
が対応している。これらのホイール回転数センサから伝送される信号は、図示の
複数の信号線路を介して制御装置12に供給され、この制御装置12において評
価される。制御装置12は作動信号を形成して、この作動信号により、個々のホ
イールに作用するブレーキ圧が制御される。制御装置12はアンチロックブレー
キシステム(ABS)、トラクションコントロールシステム(ASR)または組
み合わされたABS・ASR制御装置として形成されていてよい。このようなア
ンチロックブレーキシステムおよびトラクションコントロールシステムには種々
様々な構成が知られている(たとえば冒頭で挙げた特許明細書参照)ので、詳し
い説明は省略する。この制御装置は付加的にヨーモーメント制御または一般に走
行安定性制御を実現することができる。この場合にも、個々のホイール4,5,
6,7に作用するブレーキ圧を制御する作動信号が形成される。さらに、アクテ
ィブなショックアブソーバおよび操舵可能な後車軸を制御して、自動車の機関制
御に干渉させることもできる。これにより、機関トルクを走行状態に適合させ、
たとえば駆動輪の空転時に機関トルクを一時的に減少させることができる。
制御装置12はデータ線路13、たとえばVANバスまたはCANバスを介し
てハウジング14に接続されている。このハウジング14は中央の個所、つまり
できるだけ車両中心点の近傍に配置されている。この中央のハウジング14は少
なくとも1つの加速度センサ16とエアバッグ制御装置17とを有している。こ
のエアバッグ制御装置17は、自動車の衝突時に、自動車に取り付けられた1つ
以上のエアバッグを発動させる。このためにはエアバッグ制御装置17が加速度
センサ16の信号を評価する。この加速度センサの信号は走行安定性制御のため
にも使用される。
自動車がヨー速度センサまたはヨーレートセンサを装備している場合には、こ
のヨー速度センサまたはヨーレートセンサ18も中央のハウジング14に収納さ
れている。しかしヨー速度またはヨーレートは別のセンサの信号からも求めるこ
とができる(さらに後ろで第3図につき説明する)。しかし、ステアリング舵角
センサ、加速度センサおよび/または1つ以上のホイール回転数センサの信号を
評価することによってヨーレートセンサ18の機能をチャックすることができる
ことは極めて有利である。これにより、ヨーレートセンサにおいて付加的な構造
上の手間や回路技術的な手間をかける必要なしに、ヨーレートセンサの間接的な
セルフテスト(妥当性テストとも呼ぶ)を実施することが可能となる。
制御装置12はヨーレートΩ(第2図)を算出するための演算回路23を有し
ており、この演算回路23はアルゴリズムとして形成されていてもよい。制御装
置12はさらに走行安定性制御を実施するための演算範囲またはプログラム範囲
24を有している。制御装置12の上記2つの素子、つまり演算回路23と演算
範囲またはプログラム範囲24との間の連絡通路は、2方向矢印25によって示
されている。演算回路23では、4つのホイール回転数センサ8,9,10,1
1の信号と、ステアリング舵角センサ19の信号と、2つの加速度センサ、つま
り長手方向加速度センサ28と横方向加速度センサ29との信号とが評価される
。
ヨーレートセンサ18によって測定されたヨーレートΩは、場合によってはセ
ンサのセルフテストデータと共に信号線路26を介して、走行安定性制御のため
の演算範囲またはプログラム範囲24に伝送され、さ
らに信号線路27を介して演算回路23に伝送される。この演算回路では、以下
に説明する算出方法を用いてヨーレートΩの妥当性チェックが実施される。ヨー
レートが妥当であることが判ると、このことは連絡通路25を介して走行安定性
制御のための演算範囲またはプログラム範囲24に報知され、次いでこの演算範
囲またはプログラム範囲は測定された値を使用することができる。
有効な走行安定性制御のためには、3つの空間軸における自動車加速度成分が
必要とされる。加速度センサ16,28,29は、以下の測定領域を備えた、組
み合わされた3軸センサとして形成することができる:
(1)走行方向(x方向)で±50gの測定領域、
(2)走行方向に対して直交する横方向(y方向)で±5gの測定領域、
(3)鉛直軸の方向(z方向)で±5gの測定領域。
走行方向における加速度を測定するためには、エアバッグの加速度センサ16
(通常、クラッシュセンサと呼ばれる)が使用される。横方向における加速度の
測定は、場合によっては存在するサイドエアバッグを発動させるために使用する
ことができる。このためには測定領域が約±20gである。したがって、エアバ
ッグ制御のために必要とされるセンサと、走行安定性制御のために必要とされる
センサとを共通のハウジン
グ14にまとめることにより、センサ信号の多重利用が可能となる。このような
中央集中化は、自動車における大量のデータを1つのデータバスを介して伝送す
るという点でも有利である。
第3図に示した種々の方法により、自動車において各センサによって検出され
た種々の別の特性量からヨー速度またはヨーレートを算出することができる。第
1のテキストコラムには、測定したい特性量が記載されている:
1.ホイール回転数(またはホイール速度)、
2.ステアリング舵角およびホイール回転数、
3.ステアリング舵角および車両速度、
4.長手方向加速度および横方向加速度、
5.加速度およびステアリング舵角
第2のテキストコラムからは、それぞれ必要とされるセンサ信号または測定デ
ータが判る。上記ケース1.〜5.においてヨーレートを算出するために使用さ
れ得る式は、第3図の第3のテキストコラムに記載されている。これらの式で使
用される符号は第4のテキストコラムで説明されている。最後のテキストコラム
には、場合によっては個々の算出方法の測定精度に関するコメントが記載されて
いる。
次に、自動車の走行安定性を制御するための本発明によるシステムを要約して
説明する。ホイール回転数センサ8,9,10,11の信号と、ステアリング舵
角センサ19の信号と、場合によってはヨー速度センサ18の信号と、さらに別
のセンサの信号とが、制御装置12によって評価される。この制御装置12は作
動信号を形成し、この作動信号により、自動車1の個々のホイール4,5,6,
7に作用するブレーキ圧が制御されて、自動車1の走行状態が安定的に保たれる
。すなわち、たとえばブレーキのロック、ホイールの空転、自動車のしり振り等
が生じない。制御装置12はエアバッグ制御装置17に接続されていて、エアバ
ッグ制御装置の加速度センサ16の信号を評価する。ヨー速度センサ18と加速
度センサ16とエアバッグ制御装置17とは、自動車の中央の個所に配置された
ハウジング14に一緒になって収納されているので有利である。さらに、アクテ
ィブなショックアブソーバや操舵可能な後車軸を制御して、自動車の機関制御に
干渉させることができ、これにより機関トルクを走行状態に適合させ、たとえば
駆動輪の空転時に一時的に機関トルクを減少させることができる。
さらに、ヨーレートセンサ18およびヨーレートセンサ18の、制御装置12
で評価される信号は、車両ナビゲーションシステムにおいても使用することがで
きる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】1996年10月22日
【補正内容】
請求の範囲
1.自動車の走行安定性を制御するためのシステムであって、該システムが制
御装置(12)を有しており、該制御装置(12)によってホイール回転数セン
サ(8,9,10,11)の信号と、ヨー速度センサ(18)の信号とが評価さ
れて、作動信号が形成され、該作動信号によって、自動車の個々のホイール(4
,5,6,7)に作用するブレーキ圧が制御されるようになっている形式のもの
において、制御装置(12)がエアバッグ制御装置(17)に接続されており、
制御装置(12)で、エアバッグ制御装置(17)の少なくとも1つの加速度セ
ンサ(16)の信号が評価されるようになっており、該加速度センサ(16)と
エアバッグ制御装置(17)とが、一緒になって自動車の中央の個所でエアバッ
グ制御装置(17)のハウジング内に配置されていることを特徴とする、自動車
の走行安定性を制御するためのシステム。
2.制御装置(12)が、データバス(13)を介してエアバッグ制御装置(
17)と各センサとに接続されている、請求項1記載のシステム。
3.制御装置(12)が演算回路(23)を有しており、該演算回路(23)
によって、複数の別のセンサ(8,9,10,11,28,29)の信号を評価
することによりヨー速度センサ(18)の信号のセル
フテストが実施される、請求項1記載のシステム。
4.制御装置(12)によって、アクテイブなショックアブソーバを制御する
ための作動信号が形成される、請求項1記載のシステム。
5.制御装置(12)によって、操舵可能な後車軸を制御するための作動信号
が形成される、請求項1記載のシステム。
6.制御装置(12)によって、機関トルクを走行状態に適合させる目的で自
動車の機関制御に干渉するための作動信号が形成される、請求項1記載のシステ
ム。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ハンス ラウナー
ドイツ連邦共和国 D−93149 ニッテナ
ウ エーファーモト−グロル−ヴェーク
7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.自動車の走行安定性を制御するためのシステムであって、該システムが制 御装置(12)を有しており、該制御装置(12)によってホイール回転数セン サ(8,9,10,11)の信号と、ヨー速度センサ(18)の信号とが評価さ れて、作動信号が形成され、該作動信号によって、自動車の個々のホイール(4 ,5,6,7)に作用するブレーキ圧が制御されるようになっている形式のもの において、制御装置(12)がエアバッグ制御装置(17)に接続されており、 制御装置(12)で、エアバッグ制御装置(17)の少なくとも1つの加速度セ ンサ(16)の信号が評価されるようになっており、該加速度センサ(16)と エアバッグ制御装置(17)とが、一緒になって自動車の中央の個所に配置され ていることを特徴とする、自動車の走行安定性を制御するためのシステム。 2.ヨー速度センサ(18)と加速度センサ(16)とが、エアバッグ制御装 置(17)のハウジングに収納されている、請求項1記載のシステム。 3.制御装置(12)が、データバス(13)を介してエアバッグ制御装置( 17)と各センサとに接続されている、請求項1記載のシステム。 4.制御装置(12)が演算回路(23)を有しており、該演算回路(23) によって、複数の別のセン サ(8,9,10,11,28,29)の信号を評価することによりヨー速度セ ンサ(18)の信号のセルフテストが実施される、請求項1記載のシステム。 5.制御装置(12)によって、アクティブなショックアブソーバを制御する ための作動信号が形成される、請求項1記載のシステム。 6.制御装置(12)によって、操舵可能な後車軸を制御するための作動信号 が形成される、請求項1記載のシステム。 7.制御装置(12)によって、機関トルクを走行状態に適合させる目的で自 動車の機関制御に干渉するための作動信号が形成される、請求項1記載のシステ ム。
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
DE4436162.9 | 1994-10-10 | ||
DE4436162A DE4436162C1 (de) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | System zum Regeln der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs |
PCT/DE1995/001381 WO1996011128A1 (de) | 1994-10-10 | 1995-10-09 | System zum regeln der fahrstabilität eines kraftfahrzeugs |
Publications (1)
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JPH10506861A true JPH10506861A (ja) | 1998-07-07 |
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