(57)【要約】  現在車両速度から出発して新たな目標車両速度が調節されるべき本発明に従う自動車両内の縦方向動特性制御システムでは、機能モジュールが設けられていて、この機能モジュールにより、目標車両速度の到達のために設定されている目標車輪モーメント経過曲線が検出され、この目標車輪モーメント経過曲線が少なくとも主部分で車両速度の逆数に比例して設定され、この目標車輪モーメント経過曲線が目標車輪モーメント経過曲線の実現のために可能な調節システムにて出力される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両内の縦方向動特性制御システムであって、現在車両速度（ｖ１）から出発して新たな目標車両速度（ｖ２）が調節されるべき、前記縦方向動特性制御システムにおいて、
機能モジュール（３）が設けられていて、この機能モジュールにより、目標車両速度の到達のために設定されている目標車輪モーメント経過曲線（ＭR）が検出され、この目標車輪モーメント経過曲線が少なくとも主部分（Ｂ）で車両速度（ｖ）の逆数に比例して設定され、この目標車輪モーメント経過曲線が目標車輪モーメント経過曲線の実現のために可能な調節システム（１、２）にて出力されることを特徴とする縦方向動特性制御システム。
【請求項２】
少なくとも目標車輪モーメント経過曲線（ＭR）の主部分（Ｂ）が、最大可能な目標車輪モーメント経過曲線（Ｍ100%）と、目標車両速度の一定保持のために必要な車輪モーメント（Ｍ２）との間で選択されるように機能モジュール（３）が構成されていることを特徴とする、特許請求項１に記載の縦方向動特性制御システム。
【請求項３】
目標車輪モーメント経過曲線（ＭR）が開始部分（Ａ）と主部分（Ｂ）と終了部分（Ｃ）とから構成され、開始部分（Ａ）と終了部分（Ｃ）が、有限の勾配を有する移行部分を表すことを特徴とする、特許請求項１又は２に記載の縦方向動特性制御システム。
【請求項４】
目標車輪モーメント経過曲線（ＭR）の開始点（Ｐ１）が、現在車両速度（ｖist）の一定保持のために必要な車輪モーメント（Ｍ１）であることを特徴とする、特許請求項１〜３のいずれか一項に記載の縦方向動特性制御システム。
【請求項５】
目標車輪モーメント経過曲線（ＭR）の終了点（Ｐ２）が、目標車両速度（ｖsoll）の一定保持のために必要な車輪モーメント（Ｍ２）であることを特徴とする、特許請求項１〜４のいずれか一項に記載の縦方向動特性制御システム。
【請求項６】
目標車両速度（ｖsoll）が、当該システムにより設定される一定の車両速度でもあり得ることを特徴とする、特許請求項１〜５のいずれか一項に記載の縦方向動特性制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両（モータビークル）内の縦方向動特性制御システム（縦方向ダイナミックスコントロールシステム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ、設定された速度、或いは先行車両に対する設定された間隔を一定に保持することができるという縦方向動特性制御のための運転者支援システムを備えた自動車両では、駆動システム及び／又は車輪制動システムが目標車両速度の到達のためにコントロールされるという方法が周知である。このコントロールは、多くの場合、目標車輪モーメント（或いは目標合計車輪モーメント又は牽引力）の出力を介して行われる。例えば運転者支援システムから要求として駆動システムへと出力され得る目標車輪モーメント（或いは牽引力要望）の実現の可能性に関する技術背景については特許文献１が参照とされる。通常、駆動システムは、電子制御式の機関（例えば、燃焼動力機械である内燃機関）と、場合により電子的に制御可能でもある変速機とから構成される。従って、駆動システムから作用する車輪モーメント（合計車輪モーメント）の関与部分は、所定の変速機ギヤ比における機関モーメント或いは内燃機関モーメントにより得られる。
【０００３】
今日に実現化されている運転者支援システム、例えばＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール Adaptive Cruise Control）、又は任意の形態のクルーズコントロールは、内燃機関の制御装置及び／又は自動変速機の制御装置に対し、クラッチモーメントの目標設定値を介してそれらの要望を設定する。そのためには、走行抵抗に関する情報と、駆動トレイン内の現在のギヤ比（現在のギヤ段、及び駆動される軸のディファレンシャルのギヤ比）に関する情報とが必要である。上記の作用チェーン、即ち、内燃機関の方向の運転者支援システム・目標設定値と、内燃機関による設定値の実現（即ち変換）と、この実現に対する変速機の反応とは、様々な効果を伴い、これらは以下の短所を導くことになる：
【０００４】
・  変速機の長い反応時間。往々にしてダウンシフトは、これがもはや必要でない場合に初めて生じる。
・  不必要なシフト、即ち、所定の状況において、現在使用可能な機関モーメントが十分であるため、必要でないダウンシフトが生じる。
・  ハンチングシフト、即ち、短時間内の頻繁なダウンシフト及びアップシフト。これらは特に平坦部と上り勾配部又は下り勾配部との間の移行において発生し得る。
【０００５】
前記の効果は運転者により快適でないと知覚され、その理由はそれらが期待されていないためであり、つまり、変速機シフトは、運転者支援システムを用いないで実行されるものとは区別されるためである。
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０１１７１６２号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願第１０２００４０１６５１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、快適性と調整速度を向上させる縦方向動特性制御システムを創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題は、本発明に従い、特許請求項１の対象により解決される。有利な他の構成は、従属する特許請求項の対象である。
【０００９】
現在車両速度（即ち実際車両速度）から出発して新たな目標車両速度（即ち規定車両速度）が調節されるべき本発明に従う自動車両内の縦方向動特性制御システムでは機能モジュールが設けられていて、この機能モジュールにより、目標車両速度の到達のために設定されている目標車輪モーメント経過曲線が検出され、この目標車輪モーメント経過曲線が少なくとも主部分で車両速度の逆数（牽引力双曲線を参照）に比例して設定され、この目標車輪モーメント経過曲線が目標車輪モーメント経過曲線の実現のために可能な調節システム（例えば駆動システム及び／又は制動システム）にて出力される。それにより縦方向動特性制御の目標設定値が、例えば特許文献１に記載されているように、牽引力制御式の駆動システムに適合される。
【００１０】
更に機能モジュールは、好ましくは、少なくとも目標車輪モーメント経過曲線の主部分が、最大可能な目標車輪モーメント経過曲線と、目標車両速度の一定保持のために必要な車輪モーメントとの間で選択されるように構成されている。
【００１１】
目標車輪モーメント経過曲線は開始部分と主部分と終了部分とから構成され得て、この際、開始部分と終了部分は、有限の勾配を有する移行部分を表す。
【００１２】
目標車輪モーメント経過曲線の開始点は、好ましくは妨害力或いは走行抵抗を考慮し、現在車両速度の一定保持のために必要な車輪モーメントである。目標車輪モーメント経過曲線の終了点は、同様に好ましくは妨害力或いは走行抵抗を考慮し、目標車両速度の一定保持のために必要な車輪モーメントである。
【００１３】
本発明には以下の認識が基礎とされる：
縦方向動特性制御システム（運転者支援システム）と駆動システム（任意の機関（例えば、燃焼動力機械である内燃機関、水素駆動装置、電気モータなど）及び場合により自動変速機（或いは自動式手動変速機）から成る）との間のインタフェースを車輪モーメントに切り替えることにより、駆動システムが、ギヤ段設定値とクラッチモーメント設定値からどの組み合わせが現在の車輪モーメント設定値を最善の状態で実現するかを予め決定し得る。駆動システムに対する牽引力制御式或いは車輪モーメント制御式のインタフェースを用い、運転者支援システムは、車両速度の逆数に比例し、或いは特許文献１から周知である牽引力双曲線に対応し、車輪モーメント或いは目標車輪モーメント経過曲線の形式の目標設定値を生成する。本発明に従う機能モジュールは、例えば、縦方向動特性に割り当てられている電子制御装置内に組み込まれ得て、この電子制御装置は、例えば機関制御装置及び／又は変速機制御装置と通信する。しかし、ここで述べた制御装置内の機能モジュールの全体は、唯一の中央制御装置或いはセンターコンピュータ内にまとめられ得る。この場合、それらの機能モジュールは互いに通信する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を説明するための他の詳細が本発明の実施例に描かれている。
【実施例１】
【００１５】
図１には、駆動システム１と、制動システム２と、縦方向動特性制御用の運転者支援システム３とから成る可能な車両システム結合体が図示されている。それらのシステム１〜３は、例えば各々に電子制御装置を有し、これらの電子制御装置は、通常、データバスシステムを介して互いに接続状態にある。本発明に従う機能モジュールは、例えば運転者支援システム３の制御装置内に組み込まれている。
【００１６】
本実施例において運転者支援システム３は、設定されたより高い目標車両速度ｖsoll（soll：目標）の到達のために、そのために必要な目標車輪モーメントＭrad_soll_gesamt（rad：車輪（ホイール）、gesamt：全体）を決定し、この目標車輪モーメントが所望の牽引力の形式で駆動輪Ｒに作用する。
【００１７】
目標車両速度ｖsollは、例えば、縦方向動特性制御システムに割り当てられている操作要素を介して運転者により調節される所望速度か、又は、所定の稼動パラメータに依存して縦方向動特性制御システム自体により設定される車両速度であり得る。特に、縦方向動特性制御システムにより設定される目標車両速度ｖsollは、後追い走行時に設定すべき一定の車両速度、又は、例えば、前公開されていない特許文献２に従うシステムを用いたものであるが、加速度設定における仮想の一定の車両速度（例えば最大可能な車両速度）であり得る。
【００１８】
自動車両の車輪Ｒに加えるべき目標車輪モーメントＭrad_soll_gesamtは、基本的に駆動モーメントＭrad_soll_antrieb（antrieb：駆動）及び／又は制動モーメントＭrad_soll_bremse（bremse：制動）から成り得る。以下、牽引力増加、即ち正の目標駆動モーメントが出発点とされ、この際、制動モーメントは必要とされない。
【００１９】
そのために、目標車輪モーメントＭrad_soll_gesamtが目標駆動モーメントＭrad_soll_antriebとして出力されるという要求を運転者支援システム３の制御装置内の機能モジュールが駆動システム１の制御装置へと出力する。駆動システム１は、他の稼動パラメータに依存し、如何にこの駆動モーメントを調節するかを決定する。
【００２０】
図２には、低い現在車両速度ｖist（ist：現在）からそれよりも高い目標車両速度ｖsollへの加速経過のために必要である可能な目標車輪モーメント経過曲線ＭRが図示されている。
【００２１】
運転者支援システム３の機能モジュール内では、目標車両速度ｖsollの到達のために必要な目標車輪モーメント経過曲線ＭRが、例えば次のステップを用いて検出される：
【００２２】
１．好ましくは、例えば上り勾配による査定された妨害モーメントが反映される走行抵抗特性曲線ＭFを考慮し、目標車両速度ｖsollの一定保持（定常稼動）のために必要な車輪モーメントＭ２を決定すること。
【００２３】
２．速度に依存する最大可能な車輪モーメント経過曲線Ｍ100%と、目標車両速度の一定保持のために必要な車輪モーメントＭ２との差の形式の車輪モーメント余量を決定すること。一定出力のための周知の牽引力双曲線の形式である最大可能な車輪モーメント経過曲線Ｍ100%は、車両速度ｖに対する一定の最大駆動出力の比から得られる。
【００２４】
３．目標車輪モーメント経過曲線ＭRを、車輪モーメントＭ２と、車輪モーメント余量のパーセントで表した関与部分との合計として決定すること。同様にそれから車両速度ｖに対する車輪モーメント双曲線が結果として得られる。この車輪モーメント双曲線は、車両速度ｖの逆数に比例し、目標車輪モーメント経過曲線ＭRにとって決定的なものである。それにより、少なくとも目標車輪モーメント経過曲線ＭRの主部分Ｂはこの車輪モーメント双曲線と同じである。また、全ての目標車輪モーメント経過曲線ＭRも、現在車両速度ｖistと目標車両速度ｖsollとの間のこの車輪モーメント双曲線と同じであり得る。しかしこの場合、目標車輪モーメント経過曲線の開始時と終了時における目標車輪モーメントの跳躍的な変化により快適性の問題が発生し得る。
【００２５】
４．快適性向上のために、目標車輪モーメント経過曲線ＭRは、開始部分Ａと、主部分Ｂと、終了部分Ｃとから構成され、この際、開始部分Ａと終了部分Ｃは、有限の勾配を有する移行部分を表す。目標車輪モーメント経過曲線ＭRの開始点Ｐ１は、好ましくは同様に走行抵抗特性曲線ＭFを考慮し、現在車両速度ｖistの一定保持のために必要な車輪モーメントＭ１である。目標車輪モーメント経過曲線ＭRの終了点Ｐ２は、目標車両速度ｖsollの一定保持のために必要な車輪モーメントＭ２である。
【００２６】
量としての目標車輪モーメントのもとでは、例えば、牽引力や車両加速度のような車輪モーメントと直接的に比例する各量としても理解される。本質は、車両速度の逆数に比例する双曲線状の目標設定値である。それから結果として得られる車両特性は、試行において、特に快適であると知覚され、その理由はこのことが、経験によって学ばれた物理的な状況に従う期待に対応しているためである。更に車輪モーメント余量は、上記のように、燃費又は快適性要求が制限を要求しないのであれば、できるだけ強く利用され、それにより新たな目標車両速度の迅速な調節が達成される。
【００２７】
まとめると、本発明により快適性並びに縦方向動特性用の運転者支援システムの調整速度が最適化される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に従う機能モジュールが設けられている可能な車両システム結合体を示す図である。
【図２】本発明に従う機能モジュールの機能方式を詳細に説明するためのグラフを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    駆動システム
２    制動システム
３    縦方向動特性制御用の運転者支援システム
Ｒ    駆動輪
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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