(57)【要約】  この発明は、車両の駆動車軸における電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構のロックレベルを制御するための方法に関する。この発明による方法は、駆動車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されているか否かを調査することと、駆動車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されていることが確認された場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することとを特徴とする。走行動特性コントローラがブレーキ介入を行っていない時に車両がオーバーステアする場合、有利には、ゼロと異なるロックレベルを設定する。更に、この発明は、この方法を実施するのに適した装置に関する。
2008517224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動されている車軸における電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構のロックレベルを制御するための方法において、
駆動されている車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されているか否かを調査することと、
駆動されている車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されていることが確認された場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
制御ユニットを用いて、ゼロと異なるロックレベルが算出されていることと、
オーバーステア状況が検知された場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定することと、
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
車両の速度が、所定の閾値よりも大きいことと、
車両の操舵可能な車輪の操舵角の符号が、測定した車両のヨーレイト
【数１】
2008517224.tif 000069
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【数２】
2008517224.tif 000070
との間の差分
【数３】
2008517224.tif 000071
の符号と一致することと、
測定した車両のヨーレイト
【数４】
2008517224.tif 000072
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【数５】
2008517224.tif 000073
との間の差分
【数６】
2008517224.tif 000074
の絶対値が所定の第一のヨーレイト差閾値よりも大きいことと、
の条件が満たされた場合に、オーバーステア状況が検知されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
制御ユニットを用いて、車両の駆動輪の車輪回転数間の差にもとづき、ディファレンシャルロック機構のロックレベルを算出することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
制御ユニットを用いて、測定した車両のヨーレイトと、車両参照モデルにおいて運転者が設定する車両の操舵可能な車輪の操舵角及び車両の運転者が設定する車両の速度により算出した目標ヨーレイトとの間の差にもとづき、ディファレンシャルロック機構のロックレベルを算出することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
オーバーステア状況において、車両のヨーレイトが正である際の車両の前輪と後輪のドリフト角間のドリフト角差が、所定の正のオーバーステア閾値よりも大きいか、或いは車両のヨーレイトが負である際のドリフト角差が、所定の負のオーバーステア閾値よりも小さい場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
当該の正と負のオーバーステア閾値が、同じ絶対値を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
車両の操舵可能な車輪の操舵角δwheel と、車両の速度νref と、車両のヨーレイト
【数７】
2008517224.tif 000075
と、車両のホイールベースｌとから、ドリフト角差Δαを求め、その場合に次の式
【数８】
2008517224.tif 000076
が成り立つことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
オーバーステア状況において、更に、車両のアクセルペダルを踏み込んでいるペダル行程が、所定のアクセルペダル閾値よりも大きいことが検知された場合に、電子式ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することを特徴とする請求項６から８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
更に、車両の操舵可能な車輪の操舵角の絶対値が、所定の操舵角閾値よりも大きいことが検知された場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することを特徴とする請求項６から９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
オーバーステア状況において、測定した車両のヨーレイト
【数９】
2008517224.tif 000077
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【数１０】
2008517224.tif 000078
との間の差分
【数１１】
2008517224.tif 000079
の絶対値が所定の第二のヨーレイト差閾値よりも大きいことが確認された場合に、車両の車輪が、走行動特性コントローラによって制御される形で制動されることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
第二のヨーレイト差閾値が、第一のヨーレイト差閾値よりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
オーバーステア状況において、走行動特性コントローラが、カーブ外側の前輪の制動を制御することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
車両の駆動されている車軸における電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構のロックレベルを制御するための装置であって、
ディファレンシャルロック機構のロックレベルを決定することができる制御ユニットと、車両の車輪に制動力を加えることができる走行動特性コントローラと、駆動されている車軸の駆動輪に制動力を加えるか否かを調査することができる評価ユニットとを有し、その調査が、駆動されている車軸の駆動輪に制動力を加えることを示した場合に、評価ユニットを用いて、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することができる装置。
【請求項１５】
当該の制御ユニットが制御機器内に配備されており、ディファレンシャルロック機構を制御ユニットで算出された目標ロックレベルに設定することを、評価ユニットを用いて阻止することが可能であり、そうすることによって、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することができることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
当該の評価ユニットが、電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
当該の制御ユニットと評価ユニットが、電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であることを特徴とする請求項１４から１６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１８】
当該の走行動特性コントローラが、電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であることを特徴とする請求項１４から１７までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動されている車軸におけるディファレンシャルロック機構のロックレベルを制御するための方法に関する。
【０００２】
更に、この発明は、この方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構は、通常車両の駆動されている車軸の開放されている差動機構をロックすることができるクラッチを備えている。そのロックレベルは、車両の牽引力と走行安定性を改善するために、電子的な制御部を用いて算出されている。
【０００４】
冒頭で述べた種類の方法は、既に特許文献１により周知である。その周知の方法では、例えば、走路の摩擦係数の変化や車輪荷重の変化などの外乱量の影響を等しくするために、駆動されている車軸上の車輪間の車輪速度差を速度に依存した目標値に合致するように制御している。
【０００５】
更に、例えば、所謂電子的な安定化プログラムなどの走行動特性制御によって、車両の走行安定性を向上することが知られている。この場合、走行動特性コントローラを用いて、特に、車輪個々の制動力を算出して、車両の車輪に設定し、そうすることによって、車両に作用して、車両の走行状態を安定化させるヨーイングモーメントを生成している。
【０００６】
この場合、車両の駆動されている車軸の電子式ディファレンシャルロック機構がゼロと異なるロックレベルに設定されていると、そのような車両の駆動されている車軸の車輪に対して実行されるブレーキ介入の効率が大きく低下することが分かっている。そのような場合には、走行動特性制御の枠組みにおいて実行されるブレーキ介入とディファレンシャルロック機構のロックレベルの制御が互いに妨害し合うこととなる。
【特許文献１】ドイツ特許公開第２９４０７８号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第１９５１５０５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のことから、この発明の課題は、走行動特性制御によるブレーキ介入と電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構のロックレベルの制御とを互いに適合させて、車両の走行状態の最も良好な安定化を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、この発明にもとづき、請求項１の特徴を持つ方法と請求項１４の特徴を持つ装置によって解決される。
【０００９】
この発明による方法及び装置の有利な改善構成は、請求項２〜１３及び１５〜１８に記載されている。
【００１０】
この発明は、特に、駆動されている車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されているか否かを調査することと、駆動されている車軸の駆動輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されていることが確認された場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定するように、冒頭で述べた種類の方法を実施するものと規定する。
【００１１】
更に、車両の駆動されている車軸の電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構のロックレベルを制御するための装置は、ディファレンシャルロック機構のロックレベルを決定することができる制御ユニットと、車両の車輪に制動力を加えることができる走行動特性コントローラと、駆動されている車軸の駆動輪に制動力を加えるか否かを調査することができる評価ユニットとを有し、その調査が、駆動されている車軸の駆動輪に制動力を加えることを示した場合に、評価ユニットを用いて、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することができるように構成されるものと規定する。
【００１２】
この場合、この発明は、走行動特性コントローラによって制御された形の車両の駆動輪へのブレーキ介入が行われていない場合にのみ、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定するとの考えをベースとする。そうすることで、ディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定することによって、走行動特性コントローラによって制御された形のブレーキ介入の効果が損なわれることが防止される。
【００１３】
しかし、一定の状況では、車両の駆動輪へのブレーキ介入が行われていない限り、ディファレンシャルロック機構を相応に制御することによって、車両の走行状態を安定化させることができる。この場合、特に、オーバーステア状況において、ディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定することによって、車両の走行状態の安定化を達成することができることが確認されている。そうすることによって、カーブ外側の車輪よりも低い車輪回転数を有する車両のカーブ内側の駆動輪の駆動力を高めて、それにより車両のオーバーステアに対抗して作用するヨーイングモーメントが生成される。
【００１４】
従って、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、制御ユニットを用いて、ゼロと異なるロックレベルを算出することと、オーバーステア状況を検知した場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定することとを規定する。
【００１５】
この発明の目的に適った実施構成では、次の条件が満たされた場合に、オーバーステア状況が検知されるものと規定する。
−車両の速度が、所定の閾値よりも大きいこと、
−車両の操舵可能な車輪の操舵角の符号が、測定した車両のヨーレイト
【００１６】
【数１】
2008517224.tif 000003
【００１７】
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【００１８】
【数２】
2008517224.tif 000004
【００１９】
との間の差分
【００２０】
【数３】
2008517224.tif 000005
【００２１】
の符号が一致すること、
−測定した車両のヨーレイト
【００２２】
【数４】
2008517224.tif 000006
【００２３】
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【００２４】
【数５】
2008517224.tif 000007
【００２５】
との間の差分
【００２６】
【数６】
2008517224.tif 000008
【００２７】
の絶対値が、所定の第一のヨーレイト差閾値よりも大きいこと。
【００２８】
この発明による方法及びこの発明による装置の別の有利な実施構成では、制御ユニットを用いて、車両の駆動輪の車輪回転数間の差分に応じて、ディファレンシャルロック機構のロックレベルを算出するものと規定する。
【００２９】
この発明による方法及びこの発明による装置の同じく有利な実施構成では、制御ユニットを用いて、測定した車両のヨーレイトと、車両参照モデルで運転者により設定されている車両の操舵可能な車輪の操舵角及び車両の運転者により設定されている車両の速度にもとづき算出した目標ヨーレイトとの間の差分に応じて、ディファレンシャルロック機構のロックレベルを算出するものと規定する。
【００３０】
更に、車両の運転者が車両の駆動エンジンに大きな駆動トルクを要求して、車両を加速しているオーバーステア状況において、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定した場合、車両の走行安定性を高めることができることが分かっている。そのような状況では、通常カーブ内側の駆動輪における車輪のスリップが増大し、その結果その車輪で生成することができる横抗力が低下する。そのような状況では、ディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定することによって、カーブ外側の車輪における駆動力が高められる。そうすることによって、その車輪における車輪のスリップが増大されて、その結果その車輪で生成することができる横抗力も低下し、そのため車両がコースから逸れる虞が生じることとなる。
【００３１】
従って、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、オーバーステア状況において、車両のヨーレイトが正である際の車両の前輪と後輪のドリフト角間のドリフト角差が所定の正のオーバーステア閾値よりも大きいか、或いは車両のヨーレイトが負である際のドリフト角間のドリフト角差が所定の負のオーバーステア閾値よりも小さい場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定するものと規定する。
【００３２】
有利には、車両が運転者により前進方向に加速される前述したオーバーステア状況は、ドリフト角差とオーバーステア閾値との比較により検知、評価される。この場合、その比較にもとづき、そのような状況を特に確実に検知することが可能であることを確認することができる。
【００３３】
この発明による方法及びこの発明による装置の目的に適った実施構成は、正と負のオーバーステア閾値が同じ絶対値を有することを特徴とする。
【００３４】
更に、この発明による方法及びこの発明による装置の目的に適った実施構成では、車両の操舵可能な車輪の操舵角δwheel 、車両の速度νref 、車両のヨーレイト
【００３５】
【数７】
2008517224.tif 000009
【００３６】
、及び車両のホイールベースｌから、ドリフト角差Δαを求めるものと規定し、その場合に、以下の式が成り立つ。
【００３７】
【数８】
2008517224.tif 000010
【００３８】
この発明による方法及びこの発明による装置の別の有利な実施構成は、オーバーステア状況において、前記の条件に追加して、車両のアクセルペダルを踏み込んでいるペダル行程が、所定のアクセルペダル閾値よりも大きい場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定するものと規定する。
【００３９】
更に、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成は、オーバーステア状況において、前記の条件に追加して、車両の操舵可能な車輪の操舵角の絶対値が所定の操舵角閾値よりも大きいことを検知した場合に、ディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することを特徴とする。
【００４０】
更に、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、オーバーステア状況において、測定した車両のヨーレイト
【００４１】
【数９】
2008517224.tif 000011
【００４２】
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【００４３】
【数１０】
2008517224.tif 000012
【００４４】
との間の差分
【００４５】
【数１１】
2008517224.tif 000013
【００４６】
の絶対値が所定の第二のヨーレイト差閾値よりも大きいことが確認された場合に、車両の車輪が走行動特性コントローラによって制御される形で制動されるものと規定する。
【００４７】
この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、第二のヨーレイト差閾値が、第一のヨーレイト差閾値よりも大きいものと規定する。
【００４８】
そのため、オーバーステア状況において、走行動特性コントローラによって制御された形のブレーキ介入は、有利には、測定した車両のヨーレイト
【００４９】
【数１２】
2008517224.tif 000014
【００５０】
と車両参照モデルで算出した目標ヨーレイト
【００５１】
【数１３】
2008517224.tif 000015
【００５２】
との間の差分
【００５３】
【数１４】
2008517224.tif 000016
【００５４】
の絶対値が、第一のヨーレイト差閾値よりも大きな第二のヨーレイト差閾値を上回った場合に初めて実行される。この場合、特に、オーバーステア状況において、前述した手法により行われるディファレンシャルロック機構の制御によって、ブレーキ介入を実施する前に、車両を安定化させることができる。それにより、多くの場合、運転者が非常に不快であると感じるブレーキ介入を防止して、ディファレンシャルロック機構の好適な制御によって、車両を早目に安定化させることができる。
【００５５】
更に、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、走行動特性コントローラは、オーバーステア状況において、カーブ外側の前輪の制動を制御するものと規定する。
【００５６】
そうすることによって、オーバーステアの場合に、車両を特に効果的に安定化させることができる。しかし、この場合、特に、前輪駆動式車両では、車両を最も良好に安定化させることができるように、ブレーキ介入の間にディファレンシャルロック機構を開放するものと規定する。オーバーステア状況において、車両の駆動輪へのブレーキ介入の間にディファレンシャルロック機構をゼロと異なるロックレベルに設定した場合、カーブ外側の駆動輪と同時に、カーブ内側の駆動輪も制動されて、ブレーキ介入の効率が大幅に低下することとなる。
【００５７】
有利には、この発明による方法及びこの発明による装置の実施構成では、制御ユニットが制御機器内に配備されており、ディファレンシャルロック機構を制御ユニットで算出された目標ロックレベルに設定することを、評価ユニットを用いて阻止することが可能であり、そうすることによって、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構をゼロのロックレベルに設定することができるものと規定する。
【００５８】
更に、有利には、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、評価ユニットが電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であるものと規定する。
【００５９】
更に、この発明による方法及びこの発明による装置の有利な実施構成では、制御ユニットと評価ユニットが、電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であるものと規定する。
【００６０】
この発明による方法及びこの発明による装置の同じく有利な実施構成は、走行動特性コントローラが、電子的な安定化プログラムを実行するためのシステムの構成要素であることを特徴とする。
【００６１】
この発明の別の利点、特徴及び目的に適った改善構成は、従属請求項及び以下における図面にもとづくこの発明の有利な実施構成の記述から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
この発明は、例えば、車両１０１の車軸の一つ、有利には、後車軸に伝達される回転トルクを生成する駆動エンジン１０２によって駆動される２車軸４輪式自動車である車両１０１に関する。この場合、車両１０１の運転者は、アクセルペダルを操作することによって、車両１０１の駆動エンジン１０２の一定の駆動トルクを要求する。
【００６３】
駆動車軸上の駆動輪は、電子的に制御可能なロッキングディファレンシャルによって互いに連結されている。それは、以下において、短くディファレンシャルロック機構１０３と称する、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構１０３を用いてロックすることができる差動伝動機構である。この場合、例えば、電子的に制御可能なクラッチを用いて、ロック作用を生起するディファレンシャルロック機構のロックレベルは、有利には、無段階に設定することが可能である。
【００６４】
この発明の図１でブロック接続図により図解した実施構成では、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルは、特に、目標ロックレベルを計算するための電子式制御ユニットを有する制御機器１０４によって算出される。この場合、例えば、制御機器１０４において、ロック作用を生起するクラッチの目標ロックトルクＭSperr,sollの形で目標ロックレベルを求めることを出発点とする。しかし、同様に、目標ロックトルクＭSperr,sollの代わりに、ディファレンシャルロック機構１０３の目標ロックレベル又は差動伝動機構の目標とする剛性を求めるものと規定することができる。ディファレンシャルロック機構１０３で生じるロックトルクは、図１ではＭSperr,ist で表示されている。
【００６５】
この場合、制御機器１０４の制御ユニットは、当業者に周知の形式で実現されている。例えば、電子式制御ユニットは、冒頭で既に言及した特許文献１に記載されている通り、駆動輪の回転数差を速度に応じた目標回転数差に合致するように制御する形で目標ロックトルクＭSperr,sollを算出する。この場合、車輪回転数差は、車輪回転数センサーを用いて検出した駆動輪の車輪回転数から算出される。
【００６６】
更に、車両１０１は、以下において、ＥＳＰ（ＥＳＰ：Electronic Stability Program）システム１０５と称する電子的な安定化プログラムを実行するためのシステム１０５を備えていることを出発点とする。車両１０１を安定化させるために、ＥＳＰシステム１０５によって、特に、車両１０１の駆動エンジン１０２と外部から駆動可能なブレーキ設備１０６を制御する。この場合、ＥＳＰシステムは、ディファレンシャルロック機構１０３を制御するための評価モジュール１０７を備えており、このモジュールは、ディファレンシャルロック機構１０３を制御機器１０４で算出された目標ロックトルクＭSperr,sollに設定することを作用させるか、或いは阻止するための評価ユニットを有する。そのために、評価モジュール１０７では、０の値又は−ＭSperr,sollの値を取る追加ロックトルクΔＭSperr,sollを算出する。合算点１０８では、合計目標ロックトルクＭSperr,soll,Summe＝ＭSperr,soll＋ΔＭSperr,sollが演算され、それは、ΔＭSperr,soll＝０の値では、制御機器１０４で算出される目標ロックトルクＭSperr,sollと一致し、その結果その値にディファレンシャルロック機構１０３が設定され、ΔＭSperr,soll＝−ＭSperr,sollの値では、０の値を取り、その結果ディファレンシャルロック機構１０３はゼロのロックレベルに設定される。その他の点に関して、ＥＳＰシステム１０５は、当業者に周知の形式で実現されている。以下では、別の実施構成と関連した図２にもとづき、この発明について詳しく述べる。
【００６７】
この発明の図２でブロック接続図により図解した別の実施形態では、ＥＳＰシステムは、ディファレンシャルロック機構１０３を制御するための制御モジュール２０１を有するものと規定し、そのモジュールでは、ディファレンシャルロック機構１０３を直接設定するための目標ロックトルクＭSperr,sollを算出する。
【００６８】
図２に図示されている通り、ＥＳＰシステムは、その他に、車両参照モデルにもとづき、目標ヨーレイト
【００６９】
【数１５】
2008517224.tif 000017
【００７０】
又はヨーレイトセンサーを用いて検出した車両１０１の実際のヨーレイト
【００７１】
【数１６】
2008517224.tif 000018
【００７２】
と目標ヨーレイト
【００７３】
【数１７】
2008517224.tif 000019
【００７４】
との間のヨーレイトの差分
【００７５】
【数１８】
2008517224.tif 000020
【００７６】
を計算するモジュール２０２を備えている。この場合、有利には、モジュール２０２において、目標ヨーレイトは、運転者により設定される車両の操舵可能な車輪１０１の操舵角δwheel と、運転者により設定される車両基準速度νref と、例えば、周知の線形シングルトラックモデルである車両参照モデルとにもとづき計算される。この場合、ブロック２０３において、操舵角δwheel は、運転者が車両１０１の操舵装置に設定して、操舵角センサーを用いて測定される操舵角δsteer から算出される。車両基準速度νref は、ブロック２０４において、車輪回転数センサーの信号から求めた、フィルターを通さない基準速度νref,unfil から算出される。
【００７７】
更に、有利な実施構成では、目標ヨーレイト
【００７８】
【数１９】
2008517224.tif 000021
【００７９】
の最大値に関する制限が行われ、その最大値は、例えば、ＥＳＰシステムと関連して、ここで参照する特許文献２に記載されている通り、車両基準速度νref 、車両基準速度から算出されるその時々の加速度、及びその時々の走路の摩擦係数の見積り値
【００８０】
【数２０】
2008517224.tif 000022
【００８１】
にもとづき計算される。
【００８２】
モジュール２０５において、見積り値
【００８３】
【数２１】
2008517224.tif 000023
【００８４】
は、例えば、特許文献２に記載された手法で、横加速度センサーを用いて測定された車両１０１の横加速度ａlat と、例えば、車輪回転数センサー又は車両基準速度の信号を決定する車両１０１の縦加速度とから計算される。更に、モジュール２０５において、走行状況の検知が行われる。この場合、走行状況の検知の枠組みにおいて、同じく、特許文献２に記載されている通り、例えば、車両１０１が直進走行、カーブ走行、前進又は後進走行、或いは停車しているか否かを検出する。その際モジュール２０５において用いられる入力変量は、実際のヨーレイト
【００８５】
【数２２】
2008517224.tif 000024
【００８６】
、横加速度センサーを用いて測定した横加速度ａlat 、車両基準速度νref 及び操舵可能な車輪の操舵角δwheel である。
【００８７】
更に、ＥＳＰシステムのモジュール２０５においては、前記の入力変量にもとづき、オーバーステア状況とアンダーステア状況が検知される。
【００８８】
この場合、オーバーステア状況は、例えば、車両基準速度が所定の閾値よりも大きく、車両１０１の操舵可能な車輪の操舵角δwheel の符号がヨーレイトの偏差
【００８９】
【数２３】
2008517224.tif 000025
【００９０】
の符号と一致し、ヨーレイトの偏差
【００９１】
【数２４】
2008517224.tif 000026
【００９２】
の絶対値が所定の閾値よりも大きい場合に検知される。
【００９３】
アンダーステア状況を検知するためには、
【００９４】
【数２５】
2008517224.tif 000027
【００９５】
にもとづき、操舵角δcalcを計算するものと規定する。この場合、係数Ｋは、所定のアンダーステア係数である。そして、車両１０１のアンダーステアは、差分｜δwheel ｜−｜δcalc｜が所定の閾値を上回った場合に確認される。
【００９６】
更に、ＥＳＰシステムは、横滑り角速度に関する見積り値
【００９７】
【数２６】
2008517224.tif 000028
【００９８】
を求めるモジュール２０６を備えている。この場合、横滑り角速度は、有利には、特許文献２に記載されている通り、実際のヨーレイト
【００９９】
【数２７】
2008517224.tif 000029
【０１００】
、横加速度ａlat 、及び車両基準速度νref にもとづき算出される。算出された値は、計算後ブロック２０７内でフィルターを通される。
【０１０１】
モジュール２０２で算出されるヨーレイトの偏差
【０１０２】
【数２８】
2008517224.tif 000030
【０１０３】
、モジュール２０５で算出される走路の摩擦係数に関する見積り値
【０１０４】
【数２９】
2008517224.tif 000031
【０１０５】
、同じモジュールで算出される走行状況の検知結果、車両基準速度νref 、及びモジュール２０６で算出される横滑り角速度に関する見積り値
【０１０６】
【数３０】
2008517224.tif 000032
【０１０７】
は、ＥＳＰシステムの制御モジュール２０８に対する入力変量としての役割を果たす。
【０１０８】
制御モジュール２０８は、車両１０１の走行安定性を向上させ、特に、車両１０１のアンダーステア又はオーバーステアに対抗して作用するヨーイングモーメントを求めるための当業者に周知の走行動特性コントローラを有する。この場合、走行動特性コントローラは、例えば、比例微分式制御器として実現されたヨーレイトコントローラを有し、その制御パラメータは、適応制御により、例えば、車両速度νref や現実の走路の摩擦係数
【０１０９】
【数３１】
2008517224.tif 000033
【０１１０】
などの算出した変量、並びに走行状況の検知結果に適合させることができる。この場合、制御差としては、ヨーレイトの偏差
【０１１１】
【数３２】
2008517224.tif 000034
【０１１２】
がコントローラに供給される。コントローラは、制御量として、車両１０１の走行状態を安定化させるか、或いはヨーレイトの偏差
【０１１３】
【数３３】
2008517224.tif 000035
【０１１４】
を低減するのに適したヨーイングモーメントを計算する。更に、制御モジュール２０８は、横滑り角速度の見積り値
【０１１５】
【数３４】
2008517224.tif 000036
【０１１６】
から計算した車両１０１の横滑り角及び／又は横滑り角速度の見積り値
【０１１７】
【数３５】
2008517224.tif 000037
【０１１８】
自身にもとづき、ヨーレイトコントローラで算出されるヨーイングモーメントとの間で調整するための別のヨーイングモーメントを計算する横滑り角コントローラを有する。
【０１１９】
制御モジュール２０８内の分配論理部は、このようにして算出したヨーイングモーメントから、車輪毎の制動トルクＭBrems,sollを求めて、当業者に周知の手法で車両１０１の個々の車輪を目的通りに制動することにより、算出したヨーイングモーメントを実現するものである。この場合、オーバーステア状況では、通常算出した制動トルクＭBrems,sollによって、車両１０１のカーブ外側の前輪を制動するものと規定する。アンダーステア状況では、通常算出した制動トルクＭBrems,sollによって、車両１０１のカーブ内側の後輪を制動して、車両１０１の走行状態を安定化させる。更に、制御モジュール２０８では、エンジン制御部に伝達して、エンジン制御部を用いて車両１０１の駆動エンジンを設定し、車両１０１の走行状態の安定性を向上させるためのエンジントルクＭMotor,sollを算出する。
【０１２０】
制動トルクＭBrems,sollとエンジントルクＭMotor,sollは、図２に図示されているＥＳＰシステムの実施構成では、制御モジュール２０８で連続して計算される。車両１０１の車輪ブレーキに制動トルクＭBrems,sollを設定し、車両１０１の駆動エンジンにエンジントルクＭMotor,sollを設定することとなる、これらのトルクの作動は、図２に図示されている通り、ＥＳＰシステムの作動モジュール２０９を用いて行われる。
【０１２１】
作動モジュール２０９では、検知された走行状況の評価が、図２に図示されている入力変量にもとづき行われる。この場合、特に、走行状況は、ブレーキ介入又はエンジン介入を行うべきか否かに関して評価される。そのために、作動モジュール２０９では、モジュール２０５で算出される走行状況、特に、オーバー又はアンダーステア状況においてブレーキ又はエンジン介入を実行すべきか否かを決定するために、検出、算出された走行状態変量と所定の作動閾値の間の比較が行われる。
【０１２２】
特に、ＥＳＰブレーキ介入を行うＥＳＰオーバーステア機能を作動して、車両１０１のオーバーステアに対抗して作用させるためには、ＥＳＰシステムのモジュール２０５でオーバーステア状況が検知された場合に、ヨーレイト差閾値
【０１２３】
【数３６】
2008517224.tif 000038
【０１２４】
の絶対値を所定の第二のヨーレイト差閾値と比較するものと規定する。この場合、ヨーレイト差閾値
【０１２５】
【数３７】
2008517224.tif 000039
【０１２６】
の絶対値が第二のヨーレイト差閾値よりも大きいことが確認された場合に、ＥＳＰオーバーステア機能が作動される。この場合、第二のヨーレイト差閾値は、有利には、適応制御により、車両基準速度νref と走路の摩擦係数の見積り値
【０１２７】
【数３８】
2008517224.tif 000040
【０１２８】
に適合され、その場合ヨーレイト差閾値は、車両基準速度νref の上昇及び／又は見積り値
【０１２９】
【数３９】
2008517224.tif 000041
【０１３０】
の低下とともに低減される。更に、第二のヨーレイト差閾値は、オーバーステア状況を検知するために援用される第一のヨーレイト差閾値よりも大きい。
【０１３１】
更に、何時ブレーキ又はエンジン介入を終了すべきであるかを算出し、そのために、検出、算出された走行状態変量と所定の解除閾値の間の比較が行われる。更に、駆動エンジン１０２の現実のエンジントルク（その時々のエンジントルク）、運転者が要求するエンジントルク（運転者要求エンジントルク）及びエンジンの摩擦トルク（エンジン摩擦トルク）にもとづき、ブレーキ及びエンジン介入を行うべきか否か、並びにどのように行うべきかを決定する。
【０１３２】
作動モジュール２０９の出力信号として、制御モジュール２０８で算出された制動トルクＭBrems,sollの設定を作用させるか、或いは阻止するためのブレーキオン／オフ出力信号と、制御モジュール２０８で算出されたエンジントルクＭMotor,sollの設定を作用させるか、或いは阻止するためのエンジンオン／オフ出力信号が得られる。作動モジュール２０９の別の出力信号として、同じく制御モジュール２０８で考慮される、ヨーレイトの偏差
【０１３３】
【数４０】
2008517224.tif 000042
【０１３４】
に関する解除閾値
【０１３５】
【数４１】
2008517224.tif 000043
【０１３６】
、横滑り角速度
【０１３７】
【数４２】
2008517224.tif 000044
【０１３８】
及び操舵角δcalcに関する解除閾値
【０１３９】
【数４３】
2008517224.tif 000045
【０１４０】
、並びに駆動エンジン１０２のエンジントルクを表す変量ＭMot,infoが得られる。
【０１４１】
従って、作動モジュール２０９を用いて、特に、車両１０１の安定化のために、オーバーステア状況においてブレーキ介入を行い、そしてアンダーステア状況においてブレーキ及びエンジン介入を行う、ＥＳＰオーバーステア機能及びＥＳＰアンダーステア機能が作動され、その場合ブレーキオン／オフ及びエンジンオン／オフ出力信号にもとづき、ＥＳＰオーバーステア機能又はＥＳＰアンダーステア機能が作動されているか否かを検出することができる。
【０１４２】
以上の点に関して、図２に図示されているブロック２０２〜２０９を備えたＥＳＰシステムは、この発明の図１に図示されている実施構成のＥＳＰシステム１０５と一致する。ブロック２０２〜２０９に追加して、この発明の図１に図示されている実施構成のＥＳＰシステム１０４は、既に述べた評価モジュール１０７を有し、そのモジュールには、制御機器１０４で算出される目標ロックトルクＭSperr,sollに追加して、車両１０１の操舵可能な車輪の操舵角δwheel 、測定した車両１０１のヨーレイト
【０１４３】
【数４４】
2008517224.tif 000046
【０１４４】
、ＥＳＰシステム１０４で実施された走行状況の検知結果、並びにブレーキオン／オフとエンジンオン／オフ出力信号が入力信号として供給される。
【０１４５】
図２に図示されている実施構成では、ディファレンシャルロック機構１０３の制御は、完全にＥＳＰシステムによって実行される。そのために、ＥＳＰシステムは、図２に図示されている通り、ディファレンシャルロック機構１０３の目標ロックトルクＭSperr,sollを求めるための制御モジュール２０１を有する。この発明の図１に図示されている実施構成での制御機器１０４と評価モジュール１０７の機能は、この発明の図２に図示されている実施構成では、制御モジュール２０１によって実行される。この場合、そのモジュールは、同じく、車両１０１の駆動輪の車輪回転数差にもとづき、目標ロックトルクＭSperr,sollを算出するための制御ユニットを有する。しかし、有利には、制御モジュール２０１は、別のヨーレイトコントローラを有し、そのコントローラは、そのコントローラ用の制御偏差であるヨーレイトの偏差
【０１４６】
【数４５】
2008517224.tif 000047
【０１４７】
にもとづき、ディファレンシャルロック機構１０３の目標ロックトルクＭSperr,sollを算出する。このようにして、求めた走行状況において、ディファレンシャルロック機構１０３を制御することによって、ヨーレイトの偏差を低減し、それにより車両１０１の走行安定性を向上させるヨーイングモーメントを生成することができる。この場合、制御モジュール２０１において、目標ロックトルクＭSperr,sollを連続して計算し、制御モジュール２０１の評価ユニットが、現実の走行状況に応じて、目標ロックトルクＭSperr,sollの設定を作用させるか、或いは阻止するものと規定し、阻止された場合、ディファレンシャルロック機構１０３は、ゼロのロックレベルに設定される。
【０１４８】
ここで、以下において、この発明の両図面に図示されている実施構成で同様の手法で実行される、この発明の範囲内で規定されるディファレンシャルロック機構１０３の制御方針を説明する。
【０１４９】
ここで規定される方針は、一方でディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定することによって、求めたオーバーステア状況及びアンダーステア状況において車両１０１の走行状態の安定性を改善することができ、他方でディファレンシャルロック機構１０３をゼロと異なるロックレベルに設定することによって、オーバーステア状況において走行状態の安定性を向上することができるという知見にもとづく。
【０１５０】
この場合、運転者がカーブ走行中にアクセルペダルにより駆動エンジン１０２に大きな駆動トルクを要求して車両１０１を加速するオーバーステア状況では、電子式ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定すべきであることが分かっている。
【０１５１】
以下において状況１としても参照する、このような走行状況では、カーブ走行中に生じる遠心力のために、カーブ内側の駆動輪の車輪負荷が低下し、それによって、その駆動輪における車輪のスリップが増大するか、或いは車輪が空転し始めて、そのためその車輪に作用する横抗力が低下することとなる。その結果カーブ外側の車輪の駆動車軸に遥かに大きな横抗力成分を生起しなければならなくなる。ディファレンシャルロック機構１０３が開放されている場合、即ち、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルがゼロである場合、カーブ外側の駆動輪により伝達される駆動力は、カーブ内側の駆動輪により伝達することができる値に限定され、そのことは、この状況において、走行状態の安定化に寄与することとなる。ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルを高めた場合、カーブ外側の車輪に作用する駆動力が増大され、その結果その車輪も空転し始める虞が生じ、そのことによって、同じく、その車輪に加わる横抗力が低下して、それに続いて車両１０１がコースから逸れてしてしまうこととなる。それを防止するために、そのような状況では、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定するものと規定する。
【０１５２】
車両１０１がオーバーステアとなる一方、運転者がカーブ走行時にアクセルペダルにより駆動エンジン１０２に駆動トルクを要求しないか、或いは小さい駆動トルクしか要求しない、即ち、車両１０１を前進方向に加速しない場合、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロと異なるロックレベルにして、カーブ内側の駆動輪よりも大きな回転数を有するカーブ外側の駆動輪の駆動力を、カーブ内側の駆動輪に作用する駆動力に対して低減させる。そうすることによって、車両１０１のオーバーステアに対抗して作用するヨーイングモーメントが生成される。従って、以下で状況２とも称する、この状況では、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルの制御は、制御機器１０４を用いて、或いはＥＳＰシステム内に統合された制御モジュール２０１を用いて行われるものと規定し、その場合、ディファレンシャルロック機構の制御とＥＳＰオーバーステア機能の協働した作用に関して、後輪駆動式車両１０１と前輪駆動式車両１０１とは区別される。
【０１５３】
既に前に述べた通り、オーバーステアの場合、車両１０１のカーブ外側の前輪が、ＥＳＰシステムによって制動される。この場合、後輪駆動式車両１０１では、前車軸へのＥＳＰ介入とディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルの上昇が支援し合うと同時に、両方の介入を実行することができる。しかし、前輪駆動式車両では、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルがゼロと異なる時にカーブ外側の駆動輪を制動した場合、カーブ内側の駆動輪も制動されるので、ＥＳＰ介入とディファレンシャルロック機構のロックレベルの上昇は、互いに妨害又は無効化し合うこととなる。従って、前輪駆動式車両１０１では、オーバーステア状況において、ＥＳＰオーバーステア機能が作動されていない、即ち、ＥＳＰブレーキ介入が実行されていない場合にのみ、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロと異なるロックレベルに設定するものと規定する。
【０１５４】
このようにして、オーバーステア状況において、ディファレンシャルロック機構１０３を制御することによって、車両１０１を安定化させることができ、その結果通常運転者にとって非常に不快であるＥＳＰブレーキ介入を多くの場合防止することが可能となる。
【０１５５】
アンダーステア状況において、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルを高めるのは、運転者がアクセルペダルにより駆動エンジン１０２にエンジントルクを要求しないか、或いは小さいエンジントルクしか要求せず、その結果車両１０１が前進方向に加速されず、同じくカーブ外側の駆動輪が制動されるが、それによってアンダーステアが拡大されてしまう場合である。従って、そのような以下で状況３とも称する状況では、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定するか、或いはディファレンシャルロック機構１０３を開放する。
【０１５６】
更に、運転者がカーブ走行中に駆動エンジン１０２に大きなエンジントルクを要求して、車両１０１を前進方向に加速するアンダーステア状況では、電子式ディファレンシャルロック機構１０３の制御によって車両１０１を安定化することが非常に難しいか、或いは全く安定化させることができないことが分かっている。従って、そのような以下で状況４とも称する状況では、同様に、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定するか、或いはディファレンシャルロック機構１０３を開放するものと規定する。
【０１５７】
ここで示した電子式ディファレンシャルロック機構１０３の制御方針を、次の表に纏めて模式的に列挙する。
［表１］
┌─────────┬────────────┬────────────┐
│                  │  車両がアンダーステア  │  車両がオーバーステア  │
├─────────┼────────────┼────────────┤
│アクセルペダル＝０│ディファレンシャルロック│ロックレベルの設定の制御│
│                  │機構を開放（状況３）    │（状況２）              │
├─────────┼────────────┼────────────┤
│アクセルペダル≫０│ディファレンシャルロック│ディファレンシャルロック│
│                  │機構を開放（状況４）    │機構を開放（状況１）    │
└─────────┴────────────┴────────────┘
更に、前輪駆動式車両１０１では、状況２において、ＥＳＰオーバーステア機能が作動されていない場合にのみ、ディファレンシャルロック機構１０３のロックレベルの設定制御を行うものと規定し、そのことは表には示されていない。
【０１５８】
前に示した状況１〜４を検知するために、ＥＳＰシステムのモジュール２０５内で実行されるオーバーステア状況とアンダーステア状況の検知結果を援用する。しかし、車両１０１の前車軸の車輪のドリフト角αf と車両１０１の後車軸の車輪のドリフト角αr の間のドリフト角差Δαにもとづき、これらの状況の特に確実な検知及び評価を行うことができることが分かっている。この場合、特に、運転者が駆動エンジン１０２の大きな駆動トルクを要求するカーブ走行中に車両１０１がオーバーステアとなる状況１は、とりわけ、ドリフト角差Δαにもとづき、特に確実に検知することができる。
【０１５９】
この場合、車輪のドリフト角は、車輪中心点の運動方向と車輪面及び走路面の交線の間で成す角度として定義される。この場合、車両１０１の前車軸の車輪３０１のドリフト角αf 、後車軸の車輪３０２のドリフト角αr は、図３に図解されている。この場合、この発明の範囲内で用いられる角度の向きは、特に、図３から読み取られる通りのものであり、その向きから、角度の符号が得られる。
【０１６０】
この場合、周知の線形シングルトラックモデルを用いて、前車軸の車輪３０１のドリフト角に関して、次の式が得られる。
【０１６１】
【数４６】
2008517224.tif 000048
【０１６２】
ここで、車両速度νref の縦方向の成分はνx で、同じく図３で図解されている前車軸の中心点３０３と車両１０１の重心ＣｏＧの間の間隔はｌf で表されている。
【０１６３】
角度βは、車両の縦軸３０４と車両の運動方向の間の横滑り角であり、同じく図３に図解されている。それに対応して、横滑り角βは、次の式によって与えられる。
β＝ａｒｃｔａｎ（νy ／νx ）
ここで、車両速度の車両縦軸３０４と直交する成分はνy で表されている。この場合、横滑り角又はνx とνy 成分は、車両のセンサーを用いた測定から直接入手することができない。
【０１６４】
車両１０１の後車軸の車輪３０２のドリフト角αr は、線形シングルトラックモデルにもとづき、次の式から得られる。
【０１６５】
【数４７】
2008517224.tif 000049
【０１６６】
ここで、後車軸の中心点と車両の重心ＣｏＧの間隔はｌr で表されている。
【０１６７】
この場合、式（１）と（２）から、ドリフト角差Δα＝αf −αr を算出することができる。更に、評価のために、車両速度の成分νx を車両基準速度νref に置き換えて近似すると、次の通りとなる。
【０１６８】
【数４８】
2008517224.tif 000050
【０１６９】
この場合、パラメータｌ＝ｌf ＋ｌr は、車両１０１のホイールベース、即ち、車両１０１の前車軸と後車軸の中心点３０３，３０５間の間隔である。従って、式（３）から明らかな通り、ドリフト角差Δαは、車両のセンサーを用いて検出可能な、或いは車両１０１の構造形態により決まるパラメータである変量から算出することができる。
【０１７０】
この発明の枠組みでは、ドリフト角差Δαに関する閾値とヨーレイト
【０１７１】
【数４９】
2008517224.tif 000051
【０１７２】
の符号にもとづき、ドリフト角差Δαによってオーバーステア状況とアンダーステア状況を検知し、ドリフト角差Δαにより車両１０１のオーバーステアを確認した場合には、以下においてドリフトオーバーステアと呼ぶことにし、ドリフト角差Δαにより車両１０１のアンダーステアを確認した場合には、以下においてドリフトアンダーステアと呼ぶことにする。
【０１７３】
この場合、この発明の有利な実施構成では、次の式が成り立つ場合に、ドリフトオーバーステアが検知される。
【０１７４】
【数５０】
2008517224.tif 000052
【０１７５】
この場合、特に、ヨーレイト
【０１７６】
【数５１】
2008517224.tif 000053
【０１７７】
の符号は、それが車両の左カーブで正となるように選定されるので、
【０１７８】
【数５２】
2008517224.tif 000054
【０１７９】
が成り立つ場合には、左カーブでのドリフトオーバーステアが検知され、ヨーレイト
【０１８０】
【数５３】
2008517224.tif 000055
【０１８１】
の符号は、それが車両の右カーブで負となるように選定されるので、
【０１８２】
【数５４】
2008517224.tif 000056
【０１８３】
が成り立つ場合には、右カーブでのドリフトオーバーステアが検知されることとなる。
【０１８４】
この場合、オーバーステア閾値
【０１８５】
【数５５】
2008517224.tif 000057
【０１８６】
は、正であり、２°〜１０°、有利には、５°である。更に、この発明の有利な実施構成では、オーバーステア閾値
【０１８７】
【数５６】
2008517224.tif 000058
【０１８８】
は、別の変量にもとづき、特に、車両基準速度νref 又は走路の摩擦係数の見積り値
【０１８９】
【数５７】
2008517224.tif 000059
【０１９０】
にもとづき算出することができる。
【０１９１】
この発明の有利な実施構成では、ドリフトアンダーステアは、次の式が成り立つ場合に検知される。
【０１９２】
【数５８】
2008517224.tif 000060
【０１９３】
この場合、特に、
【０１９４】
【数５９】
2008517224.tif 000061
【０１９５】
が成り立つ場合には、左カーブでのドリフトアンダーステアが検知され、
【０１９６】
【数６０】
2008517224.tif 000062
【０１９７】
が成り立つ場合には、右カーブでのドリフトアンダーステアが検知される。
【０１９８】
この場合、アンダーステア閾値
【０１９９】
【数６１】
2008517224.tif 000063
【０２００】
は、正であり、２°〜１０°、有利には、５°である。更に、この発明の有利な実施構成では、アンダーステア閾値
【０２０１】
【数６２】
2008517224.tif 000064
【０２０２】
は、別の変量にもとづき、特に、車両基準速度νref 又は走路の摩擦係数の見積り値
【０２０３】
【数６３】
2008517224.tif 000065
【０２０４】
にもとづき算出することができる。
【０２０５】
この場合、ディファレンシャルロック機構１０３の目標ロックトルクＭSperr,sollが前述した手法で制御モジュール１０４で算出される、この発明の図１に図示されている実施構成では、走行状況の評価、特に、ドリフトオーバーステア又はドリフトアンダーステアの検知は、評価モジュール１０７内で行われる。
【０２０６】
そして、検知、評価した走行状況に対応して、目標ロックトルクＭSperr,sollにもとづき、追加ロックトルクΔＭSperr,sollを決定する。前に説明した通り、ディファレンシャルロック機構１０３の入力の前では、合算点１０８での合計演算の形で目標ロックトルクＭSperr,sollとΔＭSperr,sollの調停が行われる。
【０２０７】
この発明の図１に図示されている実施構成における評価モジュール１０７の追加ロックトルクΔＭSperr,sollの算出が、後輪駆動式車両１０１に関して図４で状態遷移図により図解されている。
【０２０８】
この場合、特に、ＥＳＰシステム１０５の評価モジュール１０７では、前述した手法でドリフトオーバーステアとドリフトアンダーステアを検知するものと規定する。更に、ディファレンシャルロック機構１０３を制御するために、ＥＳＰシステムのモジュール２０５での状況の検知結果と、特に、アンダーステア状況及び／又はオーバーステア状況においてＥＳＰ介入を行うか否かを決定することができる、ＥＳＰシステムの作動モジュール２０９のブレーキオン／オフ及びエンジンオン／オフ出力信号とを援用する。更に、評価モジュール１０７において、アクセルペダル位置に対応する、運転者要求エンジントルク信号を評価する。
【０２０９】
ＥＳＰオーバーステア機能もＥＳＰアンダーステア機能も作動しておらず、ドリフトアンダーステアもドリフトオーバーステアも検知されていない場合に、状態１と看做される。この場合、車両１０１の走行状態は安定しており、評価モジュール１０７において、追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝０が算出される。従って、合計目標ロックトルクＭSperr,soll, Summe は、制御機器１０４で算出される目標ロックトルクＭSperr,sollと一致する。
【０２１０】
ＥＳＰシステム１０５において、車両１０１のオーバーステアが検知され、ＥＳＰオーバーステア機能が作動している場合、状態２への遷移が行われる。この場合、車両１０１がオーバーステアしているが、運転者がエンジン１０２に小さい駆動トルクしか要求していない状況２となる。前に説明した通り、この状況では、同じく、ディファレンシャルロック機構１０３を制御機器１０４で算出された目標ロックトルクＭSperr,sollに設定するものと規定する。それに対応して、状態２に有る場合、評価モジュール１０７では、追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝０が算出される。ＥＳＰシステム１０５内においてオーバーステア状況が終了したことが検知され、ＥＳＰ機能が停止している場合、状態２から前述した状態１への遷移が行われる。
【０２１１】
ＥＳＰオーバーステア機能が作動している時にドリフトオーバーステアが検知され、運転者が操舵可能な車輪に設定した操舵角δwheel の絶対値が所定の操舵角閾値
【０２１２】
【数６４】
2008517224.tif 000066
【０２１３】
よりも大きく、アクセルペダルを踏み込んでいるペダル行程が所定のアクセルペダル閾値Ｓped よりも大きい場合、状態２から状態４への遷移が行われる。この場合、既に述べた通り、運転者要求エンジントルク信号に対応するアクセルペダル位置をペダル行程センサーを用いて測定し、例えば、アクセルペダルの角度を検出するか、或いはアクセルペダルを完全に踏み込んだ場合のアクセル全開位置に対して引き戻されたペダル行程成分を検出するものと規定することができる。この場合、状態４は、車両がオーバーステアとなり、運転者がカーブ走行中に車両１０１の駆動エンジン１０２に大きな駆動トルクを要求して、車両１０１を加速している状況４に対応する。前に説明した通り、この状況では、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定する。そのために、評価モジュール１０７では、追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝−ＭSperr,sollが算出され、その結果合計目標ロックトルクＭSperr,soll,Summe＝０が得られる。評価モジュール１０７においてドリフトオーバーステアがもはや検知されなくなった場合に、状態４から状態１への遷移が行われる。
【０２１４】
更に、ＥＳＰシステム１０５において、アンダーステア状況が検知され、ＥＳＰアンダーステア機能が作動しているか、或いは評価モジュール１０７において、ドリフトアンダーステアが検知されている場合、状態１を出発点として、状態３への遷移が行われる。ＥＳＰオーバーステア機能が作動している、即ち、状態２を出発点とする場合、ＥＳＰシステム１０５において、アンダーステア状況が検知されて、ＥＳＰアンダーステア機能が作動している時に、状態３への遷移が行われる。この場合、状態３は、状況１と３、即ち、アンダーステア状況が生じていることに対応する。この状況においても、前述した通り、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定するものと規定しているので、状態３では、同じく、評価モジュール１０７において、追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝−ＭSperr,sollが計算され、その結果合計目標ロックトルクＭSperr,soll,Summe＝０が得られ、ディファレンシャルロック機構１０３が開放される。
【０２１５】
ＥＳＰシステム１０５内において、アンダーステア状況が終了し、ＥＳＰ機能が停止していると確認された場合、並びに、それに追加して、ドリフトアンダーステアがもはや検知されない場合に、状態３から状態１への遷移が行われる。更に、ＥＳＰシステム１０５において、オーバーステア状況が検知され、ＥＳＰオーバーステア機能が作動している場合、状態３を出発点として、状態２への遷移が行われる。
【０２１６】
前輪駆動式車両１０１では、前に説明した通り、車両１０１のカーブ外側の前輪がＥＳＰシステムにより制動力を加えられているオーバーステア状況においては、ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定するものと規定する。この場合、前輪駆動式車両１０１に関して、この発明の図１に図示されている実施構成における評価モジュール１０７での追加ロックトルクΔＭSperr,sollの算出が、図５で状態遷移図により図解されている。
【０２１７】
この場合、図４に図示された車両１０１の走行挙動が安定している状態１に対応する状態１を出発点として、ＥＳＰシステム１０５において、前に述べた手法でオーバーステア状況が検知された場合に、状態２への遷移が行われ、そこでは状態２が、下位の状態２１と下位の状態２２に細分されている。この場合、下位の状態２２と２１は、前述した状況において、ＥＳＰブレーキ介入が行われているか、或いはＥＳＰブレーキ介入が行われていない状態に対応する。
【０２１８】
この場合、状態１から状態２への遷移後では、最初車両１０１の運転者が駆動エンジン１０２に小さい駆動トルクしか要求しておらず、ＥＳＰブレーキ介入が行われていないオーバーステア状況に対応する下位の状態２１を取ることとなる。前に説明した通り、この状況では、同じく、ディファレンシャルロック機構１０３を制御機器１０４で算出された目標ロックトルクＭSperr,sollに設定するものと規定する。それに対応して、下位の状態２１に有る場合、評価モジュール１０７では追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝０が算出される。状態２の下位の状態２１から下位の状態２２への遷移は、ブレーキオン／オフ信号にもとづき、ＥＳＰオーバーステア機能が作動して、ＥＳＰブレーキ介入が行われていることが確認された場合に行われる。この場合、ディファレンシャルロック機構１０３は、前に説明した通り開放され、そのために評価モジュール１０７では、追加ロックトルクΔＭSperr,soll＝−ＭSperr,sollが算出される。評価モジュール１０７が下位の状態２２に有り、ブレーキオン／オフ信号にもとづき、ＥＳＰブレーキ介入がもはや行われていないことが検知された場合に、下位の状態２１への遷移が行われる。
【０２１９】
状態２の下位の状態２１及び２２から状態１，３及び４への遷移は、図４に図示して、前に説明した、図４に図解されている状態２から図４に図示されている状態１，３及び４への遷移に対応する。ここで、状態２から状態１，３及び４の中の一つへの遷移に関して既に挙げて、説明した条件が満たされた場合に、状態２１と状態２２の両方を出発点とする状態１，３及び４への遷移を行うことができる。
【０２２０】
ディファレンシャルロック機構を制御するための制御機能が完全にＥＳＰシステムに統合されている、この発明の図２に図示されている実施構成では、基本的に、電子式ディファレンシャルロック機構１０３を制御するための制御機能がＥＳＰシステムから分離された制御機器１０４に収容されている、この発明の図１に図示されている実施構成と同じ制御方針に従う。
【０２２１】
特に、この発明の図２に図示されている実施構成では、ＥＳＰシステムの制御モジュール２０１の評価ユニットにおいて、既に述べた手法でドリフトオーバーステア及びドリフトアンダーステアを検知するものと規定する。更に、ディファレンシャルロック機構１０３を制御するために、ＥＳＰシステムのモジュール２０５での状況の検知結果と、特に、アンダーステア状況及び／又はオーバーステア状況において、ＥＳＰ介入を行うか否かを決定することができる、ＥＳＰシステムの作動モジュール２０９のブレーキオン／オフ及びエンジンオン／オフ出力信号とを援用する。更に、制御モジュール２０１の評価ユニットにおいて、アクセルペダル位置に対応する、運転者要求エンジントルク信号を評価する。
【０２２２】
この場合、制御機器２０１では、ドリフトアンダーステアを検知するか、或いはＥＳＰシステムのモジュール２０５で行われる状況の検知結果にもとづき、アンダーステア状況が生じていることが確認された場合、制御モジュール２０１において、目標ロックトルクＭSperr,soll＝０が算出され、その結果ディファレンシャルロック機構１０３をゼロのロックレベルに設定する。
【０２２３】
後輪駆動式車両１０１の場合、この発明の図２に図示されている実施構成では、ＥＳＰシステムのモジュール２０５でオーバーステア状況が確認された時に、ディファレンシャルロック機構１０３のゼロと異なる目標ロックトルクＭSperr,sollが、制御モジュール２０１又は制御モジュール２０１の制御ユニットで算出されて、制御モジュール２０１の評価ユニットを用いて設定されるものと規定する。そうすることによって、車両１０１を安定化させるヨーイングモーメントが生成される。更に、ドリフトオーバーステアが生じていることと、車両の操舵可能な車輪の操舵角δwheel が所定の操舵角閾値
【０２２４】
【数６５】
2008517224.tif 000067
【０２２５】
よりも大きく、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるペダル行程が所定のアクセルペダル閾値Ｓped よりも大きいこととが確認された場合に、目標ロックトルクＭSperr,soll＝０が算出、設定され、そうすることによって、ディファレンシャルロック機構１０３が開放されることとなる。
【０２２６】
前輪駆動式車両１０１の場合、この発明の図２に図示されている実施構成では、オーバーステア状況において、先ずはゼロと異なる目標ロックトルクＭSperr,sollが、制御モジュール２０１又は制御モジュール２０１の制御ユニットで算出されて、ディファレンシャルロック機構１０３に設定されるものと規定する。しかし、オーバーステア状況が生じている場合には、更に、作動モジュール２０９を用いて、ＥＳＰオーバーステア機能が作動されており、そのため車両１０１のカーブ外側の前輪に制動力が加えられているか否かが調査される。そうである場合、制御モジュール２０１では、目標ロックトルクＭSperr,soll＝０が算出されて、ディファレンシャルロック機構１０３に設定される。更に、オーバーステア状況において、ドリフトオーバーステアが生じていることと、車両の操舵可能な車輪の操舵角δwheel が所定の操舵角閾値
【０２２７】
【数６６】
2008517224.tif 000068
【０２２８】
よりも大きく、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるペダル行程が所定のアクセルペダル閾値Ｓped よりも大きいことが確認された場合には、前輪駆動式車両１０１においても、目標ロックトルクＭSperr,soll＝０が算出、設定され、そうすることによって、ディファレンシャルロック機構１０３が開放されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０２２９】
【図１】電子式ディファレンシャルロック機構を駆動するための装置のブロック接続図
【図２】電子式ディファレンシャルロック機構を駆動するための集積モジュールを備えたＥＳＰシステムのブロック接続図
【図３】車両の走行状態変量を図解するための車両の模式図
【図４】後輪駆動式車両に関して、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構の制御を図解するための状態遷移図
【図５】前輪駆動式車両に関して、電子的に制御可能なディファレンシャルロック機構の制御を図解するための状態遷移図
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【国際調査報告】
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2008517224.tif 000088
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