(57)【要約】【課題】  自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置及び方法を提供する。【解決手段】  自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置は、少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって、互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入を行うことができ、これ等の制御／調整システムの内のそれぞれ一つによる車両のダイナミクスに影響を与える介入の実施の際に、ビークルダイナミクスを表すそれぞれ同じパラメータが当該の介入によって変化され、ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、ビークルダイナミクスを表している当該のパラメータが介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように行われる。
2005511399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置において、
少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を行うことができること、
それ等の異なる制御／調整システムの内のそれぞれ一つにより、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実施する際に、ビークルダイナミクスを表しているそれぞれ同じパラメータ（ｐｓｉ）が当該介入によって変化されること、及び
それ等の二つの異なる制御／調整システムにより、ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、ビークルダイナミクスを表しているパラメータ（ｐｓｉ）が介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように、実行されること、
からなる、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置。
【請求項２】
前記異なる制御／調整システムとして、以下の制御／調整システム、即ち
ブレーキに介入する制御／調整システム、
エンジンに介入する制御／調整システム、
車両のステアリングに介入する制御／調整システム、
車両のショックアブソーバに介入する制御／調整システム、及び
スタビライザーに介入する制御／調整システム、
の内の少なくとも二つが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、同時に実行されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、車両の横方向のダイナミクスに対して影響を与えるパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、ヨーレート（ｐｓｉ）であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムが、車両のステアリングに介入する制御／調整システムと、車両のブレーキに介入する制御／調整システムであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムの介入が、車両の直進走行の間でのみ行われることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムによって、それぞれビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが段階化された強さで実行されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する方法において、
少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実行することができる装置に基づいていること、
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムの内のそれぞれ一つにより車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実行する際に、ビークルダイナミクスを表しているそれぞれ同じパラメータ（ｐｓｉ）が当該介入によって変化されること、
ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つ（３０２）が、ビークルダイナミクスを表している同じパラメータ（ｐｓｉ）が介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように実行されること、
からなる、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔背景技術〕
ＤＥ ４４ １９ １３１ Ａ１ から、自動車、特に、アンチブロック油圧ブレーキシステム（ＡＢＳ）を備えた乗用車のための発明が知られている。従来のＡＢＳシステムにおける制動距離と走行安定性との間に一般的に存在している目標間の背反的衝突を解決するために、車両の個々の車輪に送られるブレーキ圧が完全に互いに独立して且つそれぞれ専らその時々に求められ或いは求められた個々の車輪の個別的なブロックの危険性に応じて制御され、これによって個々の車輪で支配的な、道路と車輪との間のグリップがそれぞれ可能最大限に活用され、従って可能最短の制動距離或いは停止距離が達成される。これによって、場合によっては発生する方向不安定或いは走行不安定に向かう傾向が簡単な方法で、制御されたステアリング装置によって補正されるが、その際には、ドライバーがハンドルによって場合によってはそれ自体マニュアルで定めておいた基礎操舵角に、それぞれ車両の走行安定性を保持する目的のために、自動的に、例えばその時々の車両のヨー角速度に応じた追加の操舵角が重ね合わされる。
【０００２】
ＤＥ １９７ ４９ ００５ Ａ１ から、車両の運動を表している運動パラメータを制御するための装置或いは方法が知られている。この装置は、車両の運動を表しているパラメータを求めるための第一の手段を含んでいる。この装置は更に、少なくとも二つの制御装置を含んでおり、これ等の装置は、互いに独立に、適当なアクチュエータによって、上記の第一の手段によって求められたパラメータに基づいて、車両の安定化のための制御介入を行う。その際、それ等の制御装置の内の少なくとも一つは車両の操舵に介入する。更にそれ等の制御装置の内の少なくとも一つは、車両のブレーキ及び／又はエンジンに介入し、及び／又はもう一つの制御装置は、走行機構のアクチュエータに介入する。更に上記の装置は第二の手段を含んでおり、この第二の手段によって、第一の手段によって求められたパラメータに基づいて、上記の二つの制御装置の少なくとも一つに対して少なくとも一時的に、車両が安定化されるように影響を与える信号及び／又はパラメータが求められる。その際、少なくとも二つの制御装置の内の少なくとも一つが、上記の第二の手段によって影響を受けずに、該制御装置が上記の第二の手段によって求められた信号及び／又はパラメータによって影響を受けるまで、車両の安定化のための制御介入を行う。
〔発明の利点〕
従来技術として説明された文献の場合に、課題はビークルダイナミクスのパラメータの制御にあるが、本発明は、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定することを対象としている。
【０００３】
本発明の場合に、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定するための装置が問題となっており、
該装置は、少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって、互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入を行うことができ、
その際、少なくとも二つの異なる制御／調整システムの内のそれぞれ一つによる車両のダイナミクスに影響を与える介入を実行する際に、ビークルダイナミクスを表しているそれぞれ同じパラメータが当該介入によって変化され、及び
その際、それ等の二つの異なる制御／調整システムによる、ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように実行される。
【０００４】
ビークルダイナミクスを表しているパラメータができるだけ少なく変化されるということによって、高度の走り快適性が保持される。同時に、車両は上記の措置によって危険な走行状態に陥ることがない。
【０００５】
上記の装置の一つの有利な実施例は、異なる制御／調整システムとして、以下の制御／調整システム、即ち
ブレーキに介入する制御／調整システム、
エンジンに介入する制御／調整システム、
車両のステアリングに介入する制御／調整システム、
車両のショックアブソーバに介入する制御／調整システム、及び
スタビライザーに介入する制御／調整システム、
の内の少なくとも二つが備えられているということを特徴としている。
【０００６】
更に、ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが同時に行われると有利である。その際、この“同時に”という概念は、“本質的に同時に”という意味で用いられている。何故なら、例えば複数のアクチュエータの異なるスイッチング時間によって数学的な意味での正確な同時性は実現されないからである。
【０００７】
一つの有利な実施例は、介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、車両の横方向のダイナミクスに対して影響を与えるパラメータであることを特徴としている。
【０００８】
もう一つの有利な実施例は、介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、ヨーレートであることを特徴としている。ヨーレートセンサは、今日では既に多くの車両に含まれている。これによって、ヨーレートが変化したか否かのチェックの際に、大きな追加のコストを掛けずに、このセンサの出力信号を利用することができる。
【０００９】
更に、少なくとも二つの異なる制御／調整システムが、車両のステアリングに介入する制御／調整システムと、車両のブレーキに介入する制御／調整システムシステムであると有利である。この場合、例えばブレーキ介入のためのエレクトロハイドロリックブレーキ（ＥＨＢ）とステアリング介入のためのステアリング制御装置のことが念頭に置かれている。これ等の二つのシステムは、非常に正確な介入を可能にするが、このことは本発明にとって有利となる。
【００１０】
少なくとも二つの異なる制御／調整システムの介入が車両の直進走行の間でのみ行われると有利である。この走行状態は、ビークルダイナミクス的に最も簡単に表され、例えばヨーレートに対する制御無しに行うことができる。
【００１１】
一つの有利な実施例は、少なくとも二つの異なる制御／調整システムによって、それぞれビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが段階化された強さで行われることを特徴としている。これによって特性曲線を求めることが可能となる。
〔実施例の説明〕
本発明の一つの例が、以下の図面に示されている。図面は、図１から図４で成り立っている。
【００１２】
本発明の特徴は、特性値を求めるための、ステアリングとブレーキの積極的な活用にある。その際、“特性値”という概念は、例えば次の値を指しているものと理解される。
ホイール負荷
ブレーキ特性曲線（ヒステリシス、勾配）
タイヤ特性曲線（横安定性、前後剛性）
ステアリング特性値
静摩擦係数
本発明の特徴は、ステアリング介入及びブレーキ介入が、それ等の介入が横方向のビークルダイナミクスの走行特性に対して何らの感取される程の影響を与えないか或いは何らの本質的な影響も与えないように、結合されているということにある。この特徴が図１により詳しく説明されている。図１の左側に、ブレーキ介入及びステアリング介入無しの車両が示され、右側に、適切なブレーキ介入及びステアリング介入有りの車両が示されている。黒塗りの部分は車両の車輪を表している。この車両は、どちらのケースでも、ドライバーの意図に対応した、速度ｖで定められた走行方向に走行しているものとする。この走行方向は、図１ではそれぞれ上方へ向かう垂直の矢印によって表されている。
【００１３】
ここで、図１の右側の車両について、次のような三つの思考上の実験が行われる。
１．ステアリング介入だけが行われ、該介入によって両方の前車輪が左へ向けられる（ホイール舵角度は、図１に示されているように、δとする）。ブレーキ介入は行われない。この場合、ヨーモーメントＭｐｓｉＬが発生し、該モーメントが車両を左へ回転させる。その結果、車両は左カーブを走る。
２．右後車輪に対するブレーキ介入だけが行われ（制動力Ｆｂで図示されている）、ステアリング介入は行われない。その結果、車両は右後車輪を中心としてヨー運動を行い、これによって、車両は右へ回転する。このヨーモーメントは、ＭｐｓｉＲとする。
３．次に、上述のステアリング介入だけでなく、上述のブレーキ介入も同時に実行される。これによって、競合する二つの作用が生じ、この作用が車両を左へだけでなく右へも回転させようとする。ステアリング介入の強さ（例えば、ホイール舵角度δを通じて測定することができる）とブレーキ介入の強さ（油圧ブレーキ或いはエレクトロハイドロリックブレーキ（ＥＨＢ）の場合には、例えば右後車輪のホイールブレーキシリンダ内の圧力を通じて測定することができ、エレクトロメカニックブレーキ（ＥＭＢ）の場合には、例えば電流を通じて測定することができる）とを、競合する二つの作用が互いに相殺されて車両が真っ直ぐに走行を続けて行くように選択可能である。このことは、ヨーモーメントＭｐｓｉＬ、ＭｐｓｉＲが、絶対値は等しいが（正負の）記号が異なっているということを意味している。これによって、ヨーモーメントは相殺され、車両は更に、真っ直ぐに走って行く。このことは、数学的には、Ｍｐｓｉ＝ＭｐｓｉＲ＋ＭｐｓｉＬ＝０という式によって表される。ヨーモーメントＭｐｓｉは、次元がＮｍの回転モーメント（トルク）である。
【００１４】
正確且つ精密に配分されたブレーキ介入は、例えばエレクトロハイドロリックブレーキ（ＥＨＢ）を用いて可能であり、また正確且つ精密に配分されたステアリング介入は、例えばＦＬＳ（Fahrdynamisches Lenksystem）ステアリング制御装置（ＦＬＳ：ビークルダイナミクス的ステアリングシステム）を用いて可能である。二つの介入の組み合わせによって横方向のビークルダイナミクスの走行特性に対して何らの感取される程の影響も生じないから、走りの快適性がそのような措置によって悪化されることはない。またそれによって、発生する車両の横方向の動きによる安全性に係わる危険も回避される。
【００１５】
ビークルダイナミクス的コントローラーと自動車とから成るシステムへの、特性値を決定するための装置の組み込みが、図２に示されている。
その際、次のような記号とブロックが用いられている。
【００１６】
Ｆｗ＝ドライバーの意図を表す値
Ｓｔ＝制御値
Ｓｅｎ＝センサ信号
Ｋｇ＝特性値
１９９＝ドライバー
２００＝ビークルダイナミクスコントローラ（ＦＤＲ）
２０１＝車両（センサ及びアクチュエータを含む）
２０２  ＝  特性値の確定
図２の配置構成は、次の通りである。
【００１７】
ブロック１９９は、Ｆｗの値をブロック２００へ送る。
ブロック２００は、Ｓｔをブロック２０１及び２０２へ送る。
ブロック２０１は、値Ｓｅｎをブロック２０２へ送る。
【００１８】
ブロック２０２は、値Ｋｇをブロック２００へ送る。
以下に、図２に含まれている諸ブロックが詳しく説明される。
ブロック１９９は、車両のドライバーを表している。該ブロックは、ドライバーの意図を表している値Ｆｗを生成する。該値は、例えばハンドル位置、ブレーキペダル位置、アクセルペダル位置、並びにこれ等の値の時間的変化等の値と理解されるものとする。
【００１９】
ブロック２００はビークルダイナミクスコントローラであり、ここでは、例えばビークルダイナミクスコントロールシステム（ＦＤＲ：Fahrdynamikregelungssystem、ＥＳＰ：Electronic Stability Program＝電子スタビリティ制御プログラム）、駆動滑り制御システム（ＡＳＲ）、或いはアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を考えることができる。本発明にとって重要な入力値としては、ドライバーの意図Ｆｗ並びに特性値Ｋｇを使うことができる。
【００２０】
ブロック２０１は、ブロック２００から送られてくる制御値に対して反応する車両を表している。この反応は、例えば車両中にあるアクチュエータ（ブレーキ、エンジン制御装置、ステアリング介入）の操作によって、また更には車両が走行する軌道曲線の幾何学的形状によって表される。ブロック２０１は、入力信号として制御値を受け取る。ブロック２０１の出力信号はセンサ信号Ｓｅｎである。これ等のセンサ信号は、車両に取り付けられることのできるセンサによってもたらされる。ここで、車両に関する情報（例えば、現在位置、速度）をもたらす、車両に取り付けられていないセンサを含めることも十分考えることができる。ブロック２０１には、車両に属しているセンサ装置（ブレーキ圧、ホイール実舵角度、ヨーレート、…）及びアクチュエータ類（ブレーキ、ステアリング、…）も含まれている。
【００２１】
ブロック２０２は確定ブロックである。このブロックでは、特性値が計算され、これが次いでビークルダイナミクスコントローラに送り込まれる。この確定ブロックは入力信号として制御値とセンサ信号とを受け取る。
【００２２】
ブロック２０１の中では、例えば、以下の値を測定するためのセンサを利用することができる。
個々のホイールブレーキシリンダのブレーキ圧或いはブレーキ回路内の圧力、またエレクトロメカニックブレーキ（ＥＭＢ）の場合にはブレーキ電流
ホイール実舵角度
ヨーレート
横方向加速度
車輪回転数或いは車輪速度
センサによって測定された値が、図２にセンサ信号Ｓｅｎとして示されている。図２には、センサ信号の他に更に、制御値Ｓｔ並びに特性値Ｋｇも示されている。
【００２３】
ここで、制御値とは、ビークルダイナミクスコントローラ２００によって調節される値と理解されている。それ等の例として、電動ステアリング装置或いは電動ステアリング制御装置を流れる電流、或いは個々のホイールブレーキシリンダの中のブレーキ圧がある。これ等の値は、直接センサによって測定されるのではなく、ビークルダイナミクスコントローラ２００で計算される。これ等の制御値を用いて、車両内にある調節装置とアクチュエータ類に影響が与えられる。
【００２４】
ブロック２０２では特性値が確定される。車両特性値と環境特性値とを区別することが可能である。車両特性値としては、例えば、ホイール負荷、ブレーキ特性曲線（ヒステリシス、勾配）、タイヤ特性曲線、非常車輪検知、或いはステアリング特性値を考えることができる。環境特性値としては、例えば、タイヤと道路との間の静摩擦係数を考えることができる。
【００２５】
ブロック２０２での特性値の実際の確定は、利用可能な信号（制御値、センサ信号）とブロック２０２内の内部モデルを用いて評価された値との間の比較に基づいている。この比較によって、求められている特性値が確定され、これによって、それ等の特性値がビークルダイナミクスコントローラ２００とブロック２０２内のモデルでのその後の計算ステップのために準備される。確定を行うことを可能にするためには、制御値及び／又はセンサ信号は、しばしばゼロであってはならない。このことは、ビークルダイナミクスコントローラの能力に大きな影響を与え得る非常に重要な制限である。例えば、フリー走行時の車両のような特定の走行状態の下では、ビークルダイナミクスコントローラは或る種の特性値を評価することができない。
【００２６】
特性値を確定するための方法が図３に示されている。
ここで、個々のブロックは、次の意味を持っている。
ブロック３００：特性値の確定が実際に存在している制御値を用いてそもそも実行可能であるかどうかという問合せ
ブロック３０１：確定がそもそも必要であるかどうかという問合せ
ブロック３０２：互いに相補的なステアリング介入とブレーキ介入との実行
ブロック３０３：特性値の確定
ブロック３０４：安全措置の実行
ブロック３０５：コントローラの適応
ブロック３０６：時間増分  ｔ＝ｔ＋１
図３の構成は、次の通りである。
【００２７】
ブロック３００では、確定が実行可能であるかどうかという問い合わせが行われる。その答えが“肯定”（図３では、“ｙｅｓ”で示されている）であれば、ブロック３０３へ送られる。答えが“否定”（図３では、“ｎｏ”で示されている）であれば、ブロック３０１へ分岐される。
【００２８】
ブロック３０１では、確定が必要であるかどうかという、もう一つの問い合わせが行われる。その答えが“肯定”（図３では、“ｙｅｓ”で示されている）であれば、ブロック３０２へ送られる。答えが“否定”（図３では、“ｎｏ”で示されている）であれば、ブロック３０６へ分岐される。
【００２９】
ブロック３０３の出力信号は更に、ブロック３０４及び３０５へ引き渡される。
ブロック３０２の出力信号は更に、ブロック３０３へ引き渡される。
ブロック３０４及び３０５の出力信号は更に、ブロック３０６へ引き渡される。
【００３０】
ブロック３０６の出力信号は更に、ブロック３００へ引き渡される。
ここで、図３の構成が詳しく説明される。
ブロック３００では、特性値の確定が瞬間的に存在している制御値（例えば、瞬間ホイール実舵角度或いは瞬間ブレーキ圧）を用いて実行可能であるかどうかが決定される。確定が実行可能であれば、確定がブロック３０３で実行される。確定が一時的に実行可能でない場合には、ブロック３０１で、確定がその瞬間的時点でそもそも必要であるかどうかが決定される。その瞬間的時点で確定が必要でない場合には、より後の時点で改めてブロック３００で［確定が］スタートされる。このことが、ブロック３０６によって行われた時間増分（ｔ＝ｔ＋１）によって示されている。それに対して、確定がその瞬間的時点で必要である場合には、ブロック３０２で、相補的なステアリング介入及びブレーキ介入の調整が行われる。その際、これ等の介入（従って、それ等の介入の基礎となっている制御値）は、ドライバーが何らの影響も感じないか或いはわずかな影響しか感じないように、結合されている。次いで、ブロック３０３で特性値の確定が行われる。確定が行われた後、ブロック３０４で安全措置が導入されるか（その一つの例は、タイヤ圧低下の確定であり、その場合安全措置としては、例えば最高車両速度の制限が問題となる）及び／又はブロック３０５で、ビークルダイナミクスコントローラ２００の適応が行われる。ビークルダイナミクスコントローラの適応というのは、例えば該ブロックの中に装備されているモデル或いは特性曲線が実際に求められた特性値に適応されると言うことと理解されるものとする。安全措置（ブロック３０４）或いはコントローラの適応（ブロック３０５）を実行した後、ブロック３０６で時間増分が行われ、その後、改めてブロック３００で、特性値の確定が実際の制御値を用いて実行可能であるかどうかがチェックされる。
【００３１】
上記の実施例を以下に更に具体化することにする。ヨーモーメントＭｐｓｉは、一般に車両に対して作用する前後方向の力ＦＬと、車両に対して作用する横方向の力ＦＳに依存して、或いは関数ｆ１として、次のように表される。
【００３２】
Ｍｐｓｉ＝ｆ１（ＦＬ、ＦＳ）
ヨーモーメントＭｐｓｉは、発生するヨーレートｐｓｉと密接に結びついている（本質的にニュートン運動方程式）から、発生するヨーレートｐｓｉも又ＦＬとＦＳの関数として表すことができる。
【００３３】
図１に基づく例の場合に、前車輪は幾分舵取りされている。即ち、前車輪にサイドフォースＦＳが生じている。該サイドフォースは、タイヤと道路との間の摩擦係数μ、ホイール実舵角度δ、及びこれ等の車輪に対して作用している垂直力（＝タイヤ接地荷重）Ｆｎｖｌ及びＦｎｖｒ（Ｆｎｖｒ＝右前車輪垂直力、Ｆｎｖｌ＝左前車輪垂直力）に依存している。
【００３４】
ＦＳ＝ｆ２（μ、δ、Ｆｎｖｒ、Ｆｎｖｌ）
右後車輪が制動される。制動力ＦＬは、この車輪の上でのブレーキ圧ｐＢ、摩擦係数μ、及びタイヤ接地荷重Ｆｎｈｒ（＝右後車輪垂直力）に依存している。
【００３５】
ＦＬ＝ｆ３（μ、ｐＢ、Ｆｎｈｒ）。
ここで、次の考察が行われる。
今や、ヨーレートｐｓｉは、μ、δ、Ｆｎｖｒ、Ｆｎｖｌ、ｐＢ、及びＦｎｈｒの関数として、次のように表すことができる。
【００３６】
ｐｓｉ＝ｆ４（μ、δ、Ｆｎｖｒ、Ｆｎｖｌ、ｐＢ、Ｆｎｈｒ）       （式１）
これは、追加の方程式である。このことは、ｐｓｉが分かればこの方程式から、例えば摩擦係数μを求めることができることを意味している。この方程式からは又、ホイールブレーキ圧ｐＢ、ホイール実舵角度δ、或いは垂直力さえも、求めることができる。
【００３７】
しかしながら、ヨーレートｐｓｉがゼロでなければ、このことは、損なわれた走行快適性と、或いは車両及びドライバーにとっての安全性に係わる危険とさえ結びついている（ドライバーによって望まれていない車両の横方向の運動）。
【００３８】
本発明によって、ヨーレート ｐｓｉ＝０ を達成し、その際、同時にゼロでないホイールブレーキ圧とゼロでないホイール実舵角度とが存在している、ということに成功した。これによって、走りの快適性や走行安全性を損なうこと無しに、追加の方程式によって特性値の確定が可能となる。
【００３９】
ヨーレート ｐｓｉ＝０ の達成という目標は、特に直進走行の際に大きな意味を持つ。このことは、ステアリング介入及びブレーキ介入の実行中も、車両は更に直進を続けるということを意味している。カーブ走行の際には、ステアリング介入及びブレーキ介入は、ヨーレートｐｓｉが一定のまま保たれるように、配分することができる。
【００４０】
図４にはこの事情がもう一度図によって示されている。その際、重心は車両の中央に参照番号４０１によって示されているものとする。前車輪の操舵によって、力ＦＳが左方向に働く。この力は、重心を中心として車両を左へ回転させようとする。右後車輪にブレーキ力Ｆｂ或いは前後方向の力ＦＬが後ろ方向に働く。この力は、重心を中心として車両を右へ回転させようとする。これ等の力によって生まれる回転モーメントがバランスを保っていれば、重心を中心とした車両の回転運動は起こらず、従ってヨー運動も発生しない。ヨーレートｐｓｉはゼロである。それでも車両の前後方向の運動に対するわずかな（制動的な）影響はあるが、それは何ら安全性に関する危険を示すものではない。加えて、この制動的な影響はエンジントルクの上昇によって相殺される。
【００４１】
更にもう一つのポイントをここで指摘しておくべきであろう。ホイール実舵角度については、異なる値を選択することができる。例えば、最初はホイール実舵角度１゜で始め、続いて直ぐにホイール実舵角度２゜へ引上げる、等とすることが出来る。このことは、一連の異なるホイール実舵角度が適用されることを意味している。これと並行して、右後車輪に対しては、一連の異なるブレーキ圧或いは制動力が適用される。何故なら、常にヨーモーメントの相殺（従って、異なるヨーレートの発生）が行われなければならないからである。かくして、この一連の運動の中の各ポイント毎に、方程式ｐｓｉ＝０ にホイール実舵角度とブレーキ圧について新しい数値が入れられ、一連の方程式群が得られる。
【００４２】
もう一つの具体化は、車両の前後方向の軸荷重配分に関している。一次近似によって次の関係から、車輪ｉｊについての車輪接地荷重Ｆｎｉｊが得られる。
【００４３】
【数１】
2005511399.tif 000003
一般的な関係として、次の式が当てはまる。
【００４４】
Ｆｎｉｊ＝ｆ５（ｍ、静的軸荷重配分、動的軸荷重配分）
ここで、静的軸荷重配分には、前後方向の軸距並びに車両重心から軸までの距離が入り、動的軸荷重配分には、例えば制動過程での荷重変動が入る。ｍは車両質量である。
【００４５】
求められたタイヤ設置荷重を、パラメータＦｎｖｌ、Ｆｎｖｒ、及びＦｎｈｒに関する上記の式（１）に代入すると、これによって関係 ｐｓｉ＝０ から、例えば質量ｍの計算が可能となる。
【００４６】
もう一つの具体化は、ブレーキ特性曲線の決定に関している。ブレーキトルクＭは、関数ｆ６を介して、ブレーキ圧ｐＢに関連付けられている。Ｍ＝ｆ６（ｐＢ）。簡単な一次近似として、Ｍ＝ｃ・ｐＢも得ることができる。上記の追加の方程式 ｐｓｉ＝０ （式１）は今や、定数ｃ或いは関数ｆ６自体を求めるために用いることができる。そのためには、例えば関数ｆ６は、Ｎ個の未知の係数を持つ多項式によって近似させることがっできる。そこで、Ｎ個の異なるホイール実舵角度（と勿論それに従属する制動力）を持つ一連のシーケンスを走り抜ければ、得られたＮ個の方程式の評価によって、Ｎ個の未知の係数を確定することができる。ヒステリシス特性も考慮することができる。
【００４７】
タイヤ特性曲線の決定も、上記の追加の方程式によって容易化される。そのためには、タイヤに対して働く前後方向の力とサイドフォースとが未だ確定されていないパラメータを持つ式によって置き換えられる。上記の追加の方程式によって、それ等のパラメータの内の少なくとも一つを決定することができる。複数のパラメータも、この方法で求めることができる。そのためには、例えば幾つかの異なるホイール実舵角度δがセットされ、それ等の角度が様々な制動力によって相殺されることから、それぞれｐｓｉ＝０ のＮ個の異なる走行状態が生まれる。これによって、Ｎ個の異なる方程式（それぞれｐｓｉ＝０）が得られ、これ等の方程式をＮ個のパラメータの確定のために利用することができる（数学では、これはＮ個の未知数を持つＮ個の方程式から成る連立方程式に相当する）。この方法の場合、これによってホイール実舵角度とブレーキ介入はそれぞれ段階化された強さで実行される。
【００４８】
静摩擦係数も、この方法によって求めることができる。このためには、一つのタイヤに対する前後方向の力とサイドフォースとが、それぞれ静摩擦係数の関数として表される。これ等の方程式における未知の係数は、この方法によるタイヤ特性曲線を求める場合と同様にして確定される。
【００４９】
この特性値の確定は、次の二つの重要な利点をもたらす。
１．コントローラ介入の精度が、ビークルダイナミクスコントローラのより優れた適応によって高められる。
２．例えば、アクチュエータ類が正しく機能しているということを確認するために、定期的な安全性チェックを行うことができる。
【００５０】
車両の前後方向のダイナミクスに対するブレーキ介入の影響を減らすために、エンジンに対する積極的介入の同時的実施を考えることもできる。このことは、例えば、同時にエンジントルクの引き上げが行われるということを意味している。
【００５１】
上述の様なブレーキ介入及びステアリング介入（また、場合によっては更にエンジンに対する介入）の同時実行の代わりに、ブレーキの値を求めるために、ブレーキ介入及びエンジン介入に制限することも又可能である。例えば、非駆動輪の場合には、制動を行う一方、駆動輪の場合には、エンジントルクを引き上げることができる。ここでも又、車両の前後方向のダイナミクスに対するこれ等の二つの措置の影響の相殺が可能である。
【００５２】
この全体のシステムは、ここではステアリングとブレーキの場合について述べられたが、他の積極的な制御装置、例えばスタビライザー或いはダンパーについて利用することもできる。
【００５３】
上述の方法の実施は、例えば、走行状態として車両の直線走行があるときに、有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】左側は、ステアリングとブレーキの同時介入無しの車両を示し、右側は、ステアリングとブレーキの同時介入有りの車両を示す。
【図２】車両及び確定ブロックとビークルダイナミクスコントローラの協動を示す。
【図３】確定ブロック内で実行される方法の流れを示す。
【図４】車両と車両に対して働く力を示す。
【図１】
2005511399.tif 000004
【図２】
2005511399.tif 000005
【図３】
2005511399.tif 000006
【図４】
2005511399.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月27日(2004.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
危険な走行状態が存在していないときに、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置において、
少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を行うことができること、
それ等の異なる制御／調整システムの内のそれぞれ一つにより、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実施する際に、ビークルダイナミクスを表しているそれぞれ同じパラメータ（ｐｓｉ）が当該介入によって変化されること、及び
それ等の二つの異なる制御／調整システムにより、ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、ビークルダイナミクスを表しているパラメータ（ｐｓｉ）が介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように、実行されること、
前記ビークルダイナミクスに影響を与えるパラメータが、ホイール負荷、ブレーキ特性曲線、タイヤ特性曲線、ステアリング特性値、静摩擦係数、及び非常車輪検知の少なくともいずれかであること、
からなる、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する装置。
【請求項２】
前記異なる制御／調整システムとして、以下の制御／調整システム、即ち
ブレーキに介入する制御／調整システム、
エンジンに介入する制御／調整システム、
車両のステアリングに介入する制御／調整システム、
車両のショックアブソーバに介入する制御／調整システム、及び
スタビライザーに介入する制御／調整システム、
の内の少なくとも二つが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが、同時に実行されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、車両の横方向のダイナミクスに対して影響を与えるパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されない、ビークルダイナミクスを表しているパラメータが、ヨーレート（ｐｓｉ）であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムが、車両のステアリングに介入する制御／調整システムと、車両のブレーキに介入する制御／調整システムであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムの介入が、車両の直進走行の間でのみ行われることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムによって、それぞれビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つが段階化された強さで実行されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
危険な走行状態が存在していないときに、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する方法において、
少なくとも二つの異なる制御／調整システムを含んでおり、それ等のシステムによって互いに独立に且つドライバーに依存すること無しに、適当なアクチュエータによって、車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実行することができる装置に基づいていること、
前記少なくとも二つの異なる制御／調整システムの内のそれぞれ一つにより車両のダイナミクスに影響を与える介入（３０２）を実行する際に、ビークルダイナミクスを表しているそれぞれ同じパラメータ（ｐｓｉ）が当該介入によって変化されること、
ビークルダイナミクスに影響を与える介入の内の少なくとも二つ（３０２）が、ビークルダイナミクスを表している同じパラメータ（ｐｓｉ）が介入によってできるだけ少なく変化され且つ理想的なケースではほとんど変化されないように実行されること、
前記ビークルダイナミクスに影響を与えるパラメータが、ホイール負荷、ブレーキ特性曲線、タイヤ特性曲線、ステアリング特性値、静摩擦係数、及び非常車輪検知の少なくともいずれかであること、
からなる、自動車のビークルダイナミクスにより影響を受けるパラメータを決定する方法。
【請求項１０】
自動車のビークルダイナミクスに影響を与えるパラメータを決定する前に、車両内に瞬間的に存在している制御値を用いて、それ等のパラメータの決定が可能であるかどうかが求められること、及び
前記パラメータの決定が可能である場合には、前記ビークルダイナミクスに影響を与える介入（３０２）が実行されること、
を特徴とする請求項9に記載の方法。
【国際調査報告】
2005511399.tif 000008
2005511399.tif 000009
2005511399.tif 000010
2005511399.tif 000011
2005511399.tif 000012
2005511399.tif 000013