JP2000513295A - タイヤセンサを用いて車両の走行状態を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 タイヤセンサの信号を、車両の走行状態を制御するために用いることが知られている。例えば負荷センサの信号に基づいて、個々の車両タイヤに作用する力を推測することができる。できるだけ短い実時間で制御介入できるようにするために、本発明は、タイヤセンサの信号に基づいて決定された力を、制御量として使用することを提案する。すなわち、車両の目標状態が目標力Ｆ_i,sollに換算され、この目標力が実際に作用する力Ｆ_i,istと比較される。これにより生じる力の差ΔＦ_iが車輪コントローラ（２）によって例えばブレーキ圧力変化またはエンジン駆動トルクの変化に換算され、このブレーキ圧力変化またはエンジン駆動トルクの変化が制御系として作用する。車両タイヤに作用する力Ｆ_i,istが車両の走行状態を示す迅速に決定される量であるので、装置の応答時間はきわめて短く、従って走行状態の良好な制御が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 タイヤセンサを用いて車両の走行状態を制御する方法 本発明は請求項１の上位概念に記載した、車両の走行状態を制御する方法に関 する。 このような方法は例えばヨーロッパ特許第０４４４１０９号公報によって知ら れている。この文献にはタイヤ痕跡を検出するため、このタイヤ痕跡をタイヤに 作用する力に換算するためおよび車両の走行状態を改善するための方法と装置が 記載されている。タイヤ接地面を検出するタイヤセンサのほかに、車輪周速、車 輪の操舵角、車輪懸架装置の位置および重心加速度を検出するためのセンサのよ うな他のセンサが設けられている。制御方法では、タイヤ痕跡センサを用いて、 それぞれのタイヤに作用する力とモーメントの決定が行われる。このようにして 決定された力とモーメントは、他の電子装置と共に、自動車の動きを制御するた めに利用される。この文献から、どのような物理量が方法の実際の制御量である か明らかでない。 例えばヨーモーメント制御を行うことが既に知られている。この場合、目標ヨ ーレイトが実際のヨーレイトと比較され、目標ヨーレイトから実際のヨーレイト が偏差を有する場合には、この偏差が所定のアクチュエータのための制御信号に 換算される。そして、このアクチュエータの操作によって、実際のヨーレイトが 目標ヨーレイトに近似させられる。すなわち、上記文献の請求項６に従って、所 定の物理量、例えば車輪の回転速度を選択的に制御すべきときには、これが制御 量でもあると仮定される。同じことが操舵角度または車輪の懸架装置の位置につ いても当てはまる。タイヤ接地面センサの信号がその都度制御すべき物理量に換 算される。それによって、車両の実際状態を車両の目標状態と比較することがで きる。これは膨大な演算を必要とする。なぜなら、制御の基礎をなす物理量を直 接検出することができず、複雑な方法でタイヤ接地面信号をタイヤ力やモーメン トに換算することによっておよび物理量に更に処理することによって決定するこ とができるからである。信号のこのような複雑な処理は多大の実時間を必要とす るので、制御介入まで長い応答時間が必要である。このような複雑な演算の終了 後生じる物理的な実際量は、演算された時点で、既にもはや適切ではない。方法 の制御の質が損なわれる。なぜなら、遅れて行われる制御介入が事情によっては そのときの走行状況の要求を満足することができないからである。 そこで、本発明の課題は、制御介入によって重大な走行状態に対してできるだ け迅速に反応することができる、請求項１の上位概念に記載した車両の走行状態 を制御する方法を提供することである。 この課題は請求項１記載の特徴によって解決される。本発明の原理は次の思想 にある。すなわち、タイヤセンサに基づいて、縦方向、横方向および垂直方向の 力とモーメントを簡単に演算できるという思想にある。すなわち、この力とモー メントの演算はわずかな時間しか必要としない。従って、直接的な方法で制御介 入を行うことができるようにするために、この力を走行状態の制御量として用い ることが推奨される。 その際、他の物理量を車両の目標状態の演算のために用いることができる。設 定目標値は第１に、制御量を調節する方向を決定する。従って、設定目標値は大 きな演算ループを通過することができ、走行状態の実際値にとって有利であるよ うに即時的である必要はない。制御量を調節する方向は、走行状態を示す実際量 ほど大きく時間によって変化しない。 本発明による方法に基づいて決定された、縦方向と横方向（例えばカーブ走行 時）の目標力は、例えばブレーキ圧力変化または絶対的なブレーキ圧力に変換す ることができる。液圧ブレーキ装置の場合には、弁作動時間にあるいは比例弁を 使用する場合には電流強さに変換（換算）される。更に、駆動される車輪を目標 力に調節するために、エンジン駆動トルクを変更することができる。その際、タ イヤに作用する力は常に、車輪ブレーキおよびまたはエンジン駆動トルクに介入 させられる制御量のままである。 目標力を決定するために、実際力は他の入力量と共に処理可能である。この演 算が長い実時間を必要とすることは、前述の理由から制御の質に関して重要では ない。 従って、ヨーモーメント制御の際、本発明による制御方法では、目標ヨーモー メントを演算するがしかし、実際のヨーモーメントはヨーレイトセンサによって 検出しない。目標ヨーモーメントは目標力に換算される。目標ヨーモーメントが 実際ヨーモーメントに一致するときに、目標力はそれぞれの車両タイヤに作用し なければならない。そして、車両タイヤに作用する実際力が目標力に近づくよう に制御される。 電子式にブレーキ力を分配する場合、例えば前輪の実際の力を、それぞれの後 輪の目標力を決定するために用いることができる。 目標量の決定のために使用される他の入力量は例えば個々の車輪速度や車両基 準速度である。この場合、これらの速度は慣用的な方法で車輪センサによってま たはタイヤセンサの適当な形成によって検出可能である。 ２つの図に示した２つの実施の形態の説明によって、本発明を詳しく説明する 。 図１はヨーモーメントを制御する働きをする本発明の実施の形態を示す図、 図２は電子式ブレーキ力分配のために本発明を使用する方法を示す図である。 図１には、図示していない方法で決定される目標ヨーモーメントＭ_Gがモーメ ントデコンポーザ（モーメント分解器）に入る。モーメントデコンポーザ１は、 決定された目標ヨーモーメントＭ_Gを得るために、目標ヨーモーメントＭ_Gから、 個々の車両タイヤに加えなければならない力Ｆ_i,sollを決定する。これから、既 に加えられた実際の力Ｆ_i,istと共に、力の差ΔＦ_iが生じる。車輪力コントロー ラは調節すべき力の差に基づいて、個々の車輪で行うべきである処置を演算する 。 液圧ブレーキ装置の場合には、圧力差、絶対圧力、弁作動時間または比例弁の ための電流強さを決定することができる。駆動される車輪については、力の差か ら駆動トルクの変化を演算することができる。このようにして演算された処置は 車両３で実施され、新しい最新の実際の力Ｆ_i,sollを生じる。 図１のこの制御回路に供給される目標ヨーモーメントは、従来のように、普通 のセンサ装置を用いて、例えば操舵角度センサによっておよび定められた車両基 準速度によって演算することができる。しかし、目標ヨーモーメントＭ_Gを決定 するために、タイヤセンサで測定したタイヤの個々の力Ｆ_i,istを用いてもよい 。 センサ信号Ｆ_i,istが車輪力コントローラ２内で車両３に提供される処置に直 接換算されることが重要である。これにより、車両に作用させるためのできるだ け短い演算時間と、ひいてはこの制御回路の短縮された応答時間による改善され た走行状態が生じる。その際、目標ヨーモーメントＭ_Gの演算は長い時間を必要 とし得る。なぜなら、目標値設定が先ず第１にコントロールの方向を定めるから である。実際の走行状態の図示は一層最新のものでなければならない。これは本 発明によって理想的な方法で実現される。 図２は本発明に基づいて車両の電子式ブレーキ力分配方法を示している。或る 電子的なブレーキ力分配は、後車軸のブレーキの電子式ブレーキ圧力コントロー ルによって、ぺダル操作ブレーキング中に後車輪が前車輪の前にロックしないよ うにするために役立つ。 後車軸ブレーキに加えられる目標力Ｆ_ih,sollを決定するためのコンピュータ （ここでは短くＥＢＤコンピュータと呼ぶ）には、前輪に作用する実際の力Ｆ_{iv ,lst} のほかに、他の入力量が供給される。この入力量はここでは、個々の車輪の 速度ｖ_iと車両基準速度Ｖ_refを含んでいる。この信号の代わりに他の信号、例え ば操舵角度信号、横方向加速度信号またはカーブ走行を示す類似の信号を供給す ることができる。更に、付加的な入力量に関するこの情報は、適切に形成された タイヤセンサからの情報でもよい。 すなわち、ＥＢＤコンピュータ６は後輪によって加えられる力を決定する。こ の力は既に後輪のタイヤに作用している実際の力Ｆ_ih,istに関連する。それによ って決定された調節すべき後輪の力の差ΔＦ_ihは車輪力コントローラ７に伝送さ れる。この車輪力コントローラは車輪力コントローラ２と同様に、力の差ΔＦ_ih を調節するために用いなければならない処置を演算する。しかし、車輪力コント ローラ７は電子式ブレーキ力分配のために車両８の後輪への作用だけを演算する 。この作用を行った後で、個々の車両タイヤＦ_i,istに新しい力の比が生じる。 この力の比は他のコントロールで用いられる。 この場合にも、最適な電子式ブレーキ力分配を生じるための制御量は常に後輪 に作用する力てある。すなわち、車両の実際の状態を示す力Ｆ_i,istは直接処理 することができる。目標値決定だけが大きなループを経て行われる。しかし、こ れは前述の理由から重要ではない。 従って、本発明では、いわゆるカスケードコントローラが使用可能である。こ のカスケードコントローラは車両のそのときの走行状態に非常に迅速に介入する ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．個々の車輪に作用する力（Ｆ_i,ist）を決定するために、タイヤセンサが使 用される、車両の走行状態を制御する方法において、タイヤに作用する力（Ｆ _i,ist）が制御回路の制御量を表していることを特徴とする方法。 ２．決定された縦方向の目標力（Ｆ_i,soll）が調節すべきブレーキ圧力またはブ レーキ圧力変化に換算されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．決定された目標力（Ｆ_i,soll）が液圧ブレーキ装置の弁作動時間に換算され ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ４．決定された目標力（Ｆ_i,soll）が比例弁を制御するための調節すべき電流強 さに換算されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ５．駆動される車輪のために、決定された目標力（Ｆ_i,soll）がエンジン駆動ト ルクに換算されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法 。 ６．制御回路が第２の回路の下位にあり、この第２の回路が実際の力（Ｆ_iv,ist ）を、そのときの走行状態を示す他の入力量（Ｖ_i，Ｖ_ref）と共に目標力（ Ｆ_ih,soll）に換算することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載 の方法。 ７．ヨーモーメント制御のために、決定された目標ヨーモーメント（Ｍ_G）が車 両タイヤに作用する目標力（Ｆ_i,soll）に換算され、この目標力（Ｆ_i,soll） が制御回路に供給されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載 の方法。 ８．前輪（Ｆ_iv,ist）の実際の力（Ｆ_i,ist）が後輪の目標力（Ｆ_ih,soll）を 決定するために用いられることを特徴とする請求項６または７記載の方法。 ９．他の入力量が個々の車輪の周速（ｖ_i）と車両基準速度（ｖ_ref）を含んで いることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の方法。 10．この入力量がタイヤセンサ信号から導き出されることを特徴とする請求項９ 記載の方法。