JPH10506861A - 自動車の走行安定性を制御するためのシステム - Google Patents

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)

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。