(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車、特に、商用車両の縦方向動特性を自動的に制御し、車両の加速及び／又は制動によって、前を走行する車両に対する所望の目標車間距離を自動的に制御する方法であって、
第一の状態変量としての車両加速度を検出する工程（１０２）と、
第二の状態変量としてのエンジンの駆動トルクを検出する工程（１０４）と、
第三の状態変量としての、補助ブレーキで検出可能な変量の中の一つ又は複数を検出する工程（１０６）と、
前を走行する車両に関する情報を検出する工程（１０８）と、
この制御の少なくとも一つの制御パラメータを設定する工程（１２８）と、
この少なくとも一つの制御パラメータに応じて車両の縦方向動特性を制御し、前を走行する車両に対する所望の目標車間距離を自動的に制御する工程（１３４）と、を有する方法において、
前記第一の状態変量、前記第二の状態変量及び前記第三の状態変量に応じて、エンジンの駆動トルクとは関係なく車両に加速度を与える周囲環境からの影響が車両に作用しているか否かを検出し、
周囲環境からの影響が車両に作用している場合、前を走行する車両に関する情報を用いて、前を走行する車両に対する設定された目標車間距離を実現するために、前を走行する車両に対する車間距離を増大しなければならないのか、或いは低減しなければならないのかを決定し、
周囲環境からの影響が車両に作用している場合に、周囲環境からの影響がないときの制御動作が維持されるように、この制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定（１２８）が、前記第一、第二及び第三の状態変量と前を走行する車両に関する検出された情報とに基づき行なわれ、周囲環境からの影響に合わせた制御パラメータに基づき、車両の縦方向動特性を制御し、前を走行する車両に対する所定の車間距離を維持することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第一の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程（１１２）と、
前記第二の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程（１１４）と、
前記第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程（１１６）と、の中の一つ以上を有し、
当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定（１２８）が、これらの前記第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの中の一つ以上に基づき行なわれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定（１２８）が、少なくとも当該の第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの中の一つ以上の論理演算（１２０）に基づき行なわれることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一つの車輪ブレーキに応じた第四の状態変量を決定する工程と、
この第四の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程と、を有し、
当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定（１２８）が、少なくとも前記第一、第二、第三及び第四の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの中の一つ以上の論理演算（１２０）に基づき行なわれる、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
当該の前を走行する車両に関する情報の検出（１０８）が、前を走行する車両の速度及び／又は加速度の検出と前を走行する車両に対する実際の車間距離の検出の中の一つ以上を含む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】
前記第一、第二及び第三の状態変量に応じて車両の傾斜状態に関する情報を導き出す工程（１２２）を有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】
当該の少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じた前記第三の状態変量の決定（１０６）が、その少なくとも一つの補助ブレーキの負荷の検出を含むことを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生しており、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きい場合に、当該の制御パラメータが増大又は低減されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生しており、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きい場合に、当該の制御パラメータが最大値を上回らないとともに、最小値を下回らない、有利には、最大値又は最小値に到達した時に一定に保たれることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生しており、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きい場合に、当該の制御パラメータが線形的に、非線形的に、及び／又は所定の関数に基づき増大及び／又は低減されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
当該の制御の制御パラメータが増幅率であり、
前を走行する車両に対する速度差を検出する工程（１３０）と、
前を走行する車両に対する検出された速度差と設定された増幅率に応じて車両の目標加速度を決定する工程（１３２）と、を有し、
この目標加速度が前を走行する車両に対する増幅された速度差に依存するとともに、前を走行する車両に対する速度差の増幅が増幅率に依存することと、
この目標加速度が検出された速度差と増幅率の関数であることと、の中の一つ以上であることを特徴とする請求項８から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
自動車（１）、特に、商用車両の縦方向動特性を制御し、車両の加速及び／又は制動によって、前を走行する車両に対する所望の目標車間距離を自動的に制御する装置（３）であって、
車両速度を検出する第一のセンサー機器（１４）と、
エンジン（６）の駆動トルクを検出する第二のセンサー機器（２）と、
少なくとも一つの補助ブレーキ（８）の動作状態を検出する第三のセンサー機器（１８）と、
前を走行する車両（２）に関する情報を検出する第四のセンサー機器（２０）と、
これらの車両速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキ（８）の動作状態及び前を走行する車両（２）に関する情報を評価して、車両速度から決定した車両加速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両（２）に関する情報に応じて少なくとも一つの制御パラメータを設定し、この少なくとも一つの制御パラメータに応じて車両（１）の縦方向動特性を制御し、前を走行する車両に対する所望の目標車間距離を自動的に制御する評価、設定及び制御ユニット（２４）と、を備えた装置において、
この評価、設定及び制御ユニット（２４）が、車両速度から決定した車両加速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両（２）に関する情報に応じて、エンジンの駆動トルクとは関係なく車両に加速度を与える周囲環境からの影響が車両に作用しているか否かを決定し、
周囲環境からの影響が車両に作用している場合、前を走行する車両に関する情報を用いて、前を走行する車両に対する設定された目標車間距離を実現するために、前を走行する車両に対する車間距離を増大しなければならないのか、或いは低減しなければならないのかを決定し、
周囲環境からの影響が車両に作用している場合に、周囲環境からの影響がないときの制御動作が維持されるように、車両速度から決定した車両加速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両（２）に関する情報に応じて少なくとも一つの制御パラメータを設定するように構成され、周囲環境からの影響に合わせた制御パラメータに基づき、車両の縦方向動特性を制御し、前を走行する車両に対する所定の車間距離を維持するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
当該の評価、設定及び制御ユニット（２４）が、車両加速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキ（８）の動作状態及び前を走行する車両（２）に対する目標車間距離と前を走行する車両（２）に対する実際の車間距離の間の差分の限界値の上回り及び／又は下回りの検出を論理演算して、それに基づき制御パラメータを設定するように構成された論理ユニット（２６）を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも一つの車輪ブレーキ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の状態を検出する第五のセンサー機器（２２）を備え、当該の評価、設定及び制御ユニットが、この少なくとも一つの車輪ブレーキの状態も評価して、当該の論理ユニット（２６）が、この少なくとも一つの車輪ブレーキ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の状態の限界値の上回り及び／又は下回りの検出と車両加速度、エンジン（６）の駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキ（８）の動作状態及び前を走行する車両（２）に対する目標車間距離と前を走行する車両（２）に対する実際の車間距離の間の差分の限界値の上回り及び／又は下回りの検出を論理演算して、それに基づき制御パラメータを設定することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項１２から１４までのいずれか一つに記載の縦方向動特性を制御する装置又は請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法を実施するように装備、設計及び／又は構成された装置を備えた自動車（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、特に、商用車両の縦方向動特性を自動的に制御する方法であって、車両の加速度に応じた第一の状態変量を決定する工程、エンジンの駆動トルクに応じた第二の状態変量を決定する工程、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量を決定する工程、前を走行する車両に関する情報を検出する工程、この制御の少なくとも一つの制御パラメータを決定する工程及びこの少なくとも一つの制御パラメータに応じて車両の縦方向動特性を制御する工程を有する方法に関する。
【０００２】
本発明は、更に、車両速度を検出する第一のセンサー機器、エンジンの駆動トルクを検出する第二のセンサー機器、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態を検出する第三のセンサー機器、前を走行する車両に関する情報を検出する第四のセンサー機器並びにこれらの車両速度、エンジンの駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両に関する情報を評価して、少なくとも一つの制御パラメータを設定し、この少なくとも一つの制御パラメータに応じて車両の縦方向動特性を制御する評価、設定及び制御ユニットを備えた、自動車、特に、商用車両の縦方向動特性を自動的に制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
そのような方法及び装置は、特に、商用車両において、前を走行する車両に応じて速度値又は加速度値を設定する車間距離又は速度制御のために使用されている。その制御システムは、車間距離自動制御部又は自動車間距離コントローラ（ＡＤＲ）とも呼ばれ、そのような制御に関して、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）との用語も広く受け入れられている。
【０００４】
適応式車間距離又は速度制御システムは、制動システム及び／又はエンジン管理部にアクセスすることが可能であり、その結果、車両の加速及び／又は制動によって、前を走行する車両に対する所望の目標車間距離を自動的に制御することができる。そのため、前を走行する車両に対する十分な車間距離を維持することによって、全般的な走行安全性が向上されて、ブレーキの消耗が低減され、そのため、車両の故障時間も低減される。
【０００５】
そのような制御システムは、特に、車両の運転者を疲労させて、反射能力を低減させる可能性の有る単調な運転操作を長い時間期間に渡って実行しなければならない場合に有利である。単調で疲れる運転操作は、多くの場合商用車両による運搬走行時、或いは市街バス又は旅行用バスの運転時に発生する。
【０００６】
特許文献１は、前述した適応式車間距離又は速度制御に基づく自動車の縦方向動特性を制御する方法を記載している。
【０００７】
ＡＣＣ制御された自動車の縦方向動特性動作は、例えば、道路の傾斜又は風の状況などの周囲環境からの影響に大きく依存することが分かっている。そのため、周知の制御システムでは、平地での後続走行中に高い走行快適性を保証するとともに、前を走行する車両に対する所望の後続車間距離を満足できる手法で維持できることを考察すべきである。
【０００８】
しかし、山道での下り走行中に道路傾斜のために、車両がエンジンの駆動トルクに依存しない追加加速度を受けた場合、その制御が、もはや高い走行快適性を維持できないか、或いは多くの場合、前を走行する車両に対する設定された車間距離又は所望の車間距離を大きく下回る可能性が有る。所望の後続車間距離を下回ると、制御システムの突然の強い制動介入が起こるか、或いは運転者が、主観的な感覚により動かされて制動介入さえすべきと感じ、それによって快適性が一層低下する。
【０００９】
従って、周知のシステムは、確かに坂道走行中に高い走行快適性を保証するように設定することもできるが、そのようにすると、平地走行中に高い走行快適性を維持できない。
【００１０】
平地走行時でも山道での下り走行中でも高い快適性と十分な後続車間距離を保証する、経済的な観点から実現可能な適応式車間距離又は速度制御は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０２０１００５５３７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、周囲環境からの影響に依存せずに、後続走行中の高い快適性と十分な後続車間距離を保証するために、制御に影響を与える周囲環境からの影響の存在を検出して、その周囲環境からの影響に制御を適合させる方法及び装置を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本課題は、第一の観点では、冒頭に述べた形式の方法において、当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定を第一、第二及び第三の状態変量と前を走行する車両に関する検出された情報に応じて行なう方法によって解決される。
【００１４】
車両加速度、エンジンの駆動トルク及び少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じて、例えば、山道での下り走行中の傾斜した車道などの、車両を更に加速させることとなる周囲環境からの影響が車両に作用しているか否かを決定することができる。正の車両加速度が検出される一方、エンジンの駆動トルクが発生していないか、或いは僅かな駆動トルクしか生じておらず、一つ又は複数の補助ブレーキの動作状態が高い負荷であると推定できる場合、駆動ロッドが発生したものではない車両加速度を発生させる外部の影響が車両に作用している。更に、前を走行する車両に関する情報を用いて、前を走行する車両に対する設定された目標車間距離を実現するために、前を走行する車両に対する車間距離を増大しなければならないのか、或いは低減しなければならないのかを決定することができる。車両を加速させる外部からの影響が車両に作用していると同時に、前を走行する車両に関する情報を用いて、前を走行する車両に対する車間距離を増大しなければならないことが決定された場合、制御動作が車両に対する外部からの影響によって悪い影響を受けないように、当該の制御の制御パラメータの設定又は調整によって、この状況に対応することができる。そのため、外部からの影響に合わせた制御パラメータに基づき、車両の縦方向動特性を制御することができる。
【００１５】
補助ブレーキの動作状態は、例えば、補助ブレーキが発生させる制動トルクである。しかし、この動作状態は、補助ブレーキの瞬間的な制動力によっても検出することができる。補助ブレーキがエンジンブレーキとして、特に、排気弁を備えたエンジンリターダ又は排気弁とコンスタントスロットルを備えたエンジンリターダとして実現されている場合、弁の位置によっても、補助ブレーキの動作状態を検出することができる。補助ブレーキとして、流体力学式ブレーキ（ハイドロダイナック・リターダ）又は渦電流ブレーキ（電磁式リターダ）が用いられている場合、補助ブレーキの動作状態は、リターダのシャフト又はロータの回転数によっても検出することができる。
【００１６】
本発明による方法の第一の有利な実施構成は、第一の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程、第二の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程の中の一つ以上を有する。そして、当該の制御の制御パラメータの設定は、第一、第二及び／又は第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りに応じて行なわれる。特に、そのような限界値の上回り及び／又は下回りによって、車両が、エンジンの駆動トルク及び補助ブレーキの動作状態の限界値の上回り及び／又は下回りの存在に応じて期待される加速度値を上回るか否かを決定することができる。
【００１７】
本発明による方法の第二の有利な実施構成では、当該の制御の制御パラメータの設定は、少なくとも第一、第二及び／又は第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの論理演算に応じて行なわれる。このブール代数に基づく演算によって、第一の状態値と第二の状態値を採ることができる状態を互いに比較することが可能である。例えば、限界値の上回りが生じている場合、それに関連する変数を１（真又はＴＲＵＥ）として定義することができる。限界値の上回りが生じていない場合、それに関連する変数を０（偽又はＦＡＬＳＥ）として定義することができる。ＡＮＤ演算、ＯＲ演算、ＮＯＴ演算、ＮＯＲ演算及び／又はＮＡＮＤ演算などの論理演算によって、複数の状態変量の限界値の上回りの存在を互いに比較して、それに応じて、当該の制御の制御パラメータを設定することができる。例えば、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回りが発生するまで、制御パラメータが一定値を採るように、当該の制御の制御パラメータの設定を行なうことができる。これらの限界値の上回りが同時に発生している場合、制御パラメータが所定の通り変更される。第一、第二及び／又は第三の状態変量の限界値の上回りが同時に発生しているか否かの照会は、それらの状態変数の論理ＡＮＤ演算によって照会することができる。
【００１８】
本発明による方法の別の有利な実施形態は、少なくとも一つの車輪ブレーキに応じた第四の状態変量を決定する工程と、この第四の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りを決定する工程とを有する。この実施構成では、当該の制御の制御パラメータの設定は、少なくとも第一、第二、第三及び／又は第四の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの論理演算に応じて行なわれる。この少なくとも一つの車輪ブレーキに応じた第四の状態変量の決定は、ブレーキ圧、制動力、車両加速度及び／又は車両速度の検出を含むことができる。それに代わって、この第四の状態変量をブレーキ圧、制動力、車両加速度及び／又は車両速度自体とすることができる。車輪ブレーキの状態は、エンジンの駆動トルクに関係無く車両を更に加速させる周囲環境からの影響が存在するか否かに関する更に別の根拠を与える。そのような周囲環境からの影響が存在する場合、高い制御快適性を維持するとともに、前を走行する車両に対する所望の車間距離を保証できるように、当該の制御の制御パラメータを調整しなければならない。
【００１９】
本発明による方法は、有利には、前を走行する車両に関する情報の検出が前を走行する車両の速度及び／又は加速度の検出と前を走行する車両の実際の車間距離の検出の中の一つ以上を含むことによって改善構成される。特に、前を走行する車両に関する情報を検出するために、レーダーセンサー又はライダーシステムが用いられる。しかし、所要時間の測定に基づく、前を走行する車両に関する情報を検出するための別のセンサー形式も考慮に値する。測光検出器（ＰＭＤセンサー）又は超音波の使用も前を走行する車両に関する情報を検出するための考慮の対象となる。
【００２０】
本発明による方法の別の有利な実施形態は、第一、第二及び／又は第三の状態変量に応じて車両の傾斜状態に関する情報を導き出す工程を有する。特に、第一、第二及、第三及び第四の状態変量に応じて車両の傾斜状態に関する情報を導き出すこともできる。この場合、これらの状態変量に基づき、車道又は車両の所定の傾斜限界値を上回っていることを推定するか、或いは車道及び／又は車両の正に瞬間的な傾斜値を計算ルーチンにより決定することができる。
【００２１】
本発明による方法の別の実施構成では、制御パラメータに応じた車両の縦方向動特性の制御が車両の加速及び／又は制動を含む。それは、当該の制御が状況に応じて追加の制動トルク及び／又は駆動トルクを発生するために車両の制動システム及びエンジン管理部にアクセスできることを意味する。有利には、車両加速度に応じた第一の状態変量の決定が車両加速度の検出を含むか、それとも、第一の状態変量が車両加速度である。有利には、エンジンの駆動トルクに応じた第二の状態変量の決定がエンジンの駆動トルクの検出を含むか、それとも、第二の状態変量がエンジンの駆動トルクである。有利には、少なくとも一つの車輪ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量の決定が補助ブレーキで検出可能な前記の変量の中の一つ又は複数の検出を含むか、それとも、第三の状態変量が補助ブレーキで検出可能な前記の変量の中の一つである。
【００２２】
本発明による方法の別の有利な実施形態では、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量の決定がその少なくとも一つの補助ブレーキの負荷の検出を含む。この負荷は、例えば、百分率の割合として検出することができ、非活動又は非動作状態の補助ブレーキが０％の負荷であり、最大限に活用されている補助ブレーキが１００％の負荷である。
【００２３】
別の有利な実施形態では、本発明による方法は、前を走行する車両に対する目標車間距離を規定する工程、前を走行する車両に対する実際の車間距離を検出する工程及びこの前を走行する車両に対する検出した実際の車間距離をこの前を走行する車両に対する規定した目標車間距離と比較する工程を有する。
【００２４】
特に有利には、本発明による方法は、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生して、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きくなった場合に、制御パラメータを増大又は低減することによって改善構成される。この制御パラメータの増大又は低減は、限界値の上回り及び／又は下回りの大きさに依存するのではなく、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生している限り増大又は低減される。
【００２５】
本発明による方法は、制御パラメータが最大値を上回らず、最小値を下回らないことによって、有利に改善構成される。有利には、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生するとともに、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きくなった場合、制御パラメータは、最大値又は最小値に到達すると一定に保たれる。例えば、山道での下り走行が続く間に、当該の制御に影響を与える制御パラメータが極端に大きな値に増大してしまうので、制御パラメータを所定の値範囲に制限することによって、当該の制御が極端に固定されることが防止される。
【００２６】
本発明による方法の特に有利な実施形態では、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが発生するとともに、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きくなった場合、制御パラメータが、線形的に、非線形的に及び／又は所定の関数に応じて増大及び／又は低減される。即ち、制御パラメータの決定が、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの大きさに応じて行なわれない。むしろ、前を走行する車両に対する目標車間距離が前を走行する車両に対する実際の車間距離よりも大きくなった場合、第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りが続くことによって、それに応じて、制御パラメータが前記の関数の中の一つに基づき増大又は低減される。
【００２７】
本発明による方法の別の実施形態では、当該の制御の制御パラメータが増幅率である。本発明による方法は、更に、前を走行する車両に対する速度差を検出する工程と、この前を走行する車両に対する検出した速度差及び設定された増幅率に応じて車両の目標加速度を決定する工程とを有する。この場合、目標加速度は、前を走行する車両に対する増幅された速度差に依存し、この前を走行する車両に対する速度差の増幅が増幅率に依存するか、目標加速度が、検出された速度差と増幅率の関数であるか、或いはその両方である。即ち、例えば、この増幅率は、平地走行中は一定であり、山道での下り走行中及び／又は傾斜地走行中に変更され、有利には、山道での下り走行及び／又は傾斜地走行が続く場合最大値にまで増大されると考えることができる。限界値の上回り及び／又は下回りの中の一つが最早存在しなくなった場合、この増幅率を直ちに一定値にリセットするか、変更しないか、或いは一つの関数に応じて一定値に低減することができる。
【００２８】
本発明による方法の別の実施形態は、瞬間的な車両重量を検出する工程を有する。特に有利には、当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定が車両重量にも依存する。特に、車両重量は、本方法を用いて上回り及び／又は下回りを検出できる所定の限界値に影響を与える可能性が有る。それにより、本方法を異なる車両形式の制御に使用可能であることを保証できる。例えば、車両重量を考慮することによって、当該の制御がその時々の荷重状態に対応することができる。
【００２９】
本発明の課題は、第二の観点では、冒頭で述べた形式の装置において、評価、設定及び制御ユニットが、車両速度から決定された車両加速度、エンジンの駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両に関する情報に応じて少なくとも一つの制御パラメータを設定するように構成されている装置によって解決される。車両速度を検出する第一のセンサー機器としては、速度センサーの外に、例えば、圧電式、圧電抵抗式、容量式又は磁気抵抗式加速度センサーなどの加速度センサーも考慮の対象となる。第二のセンサー機器は、抵抗線歪ゲージに基づくトルク記録計とすることができる。更に、第二のセンサー機器は、圧電方式、磁気弾性方式又は光学方式に基づき動作するように構成することもできる。少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態を検出する第三のセンサー機器は、例えば、加速度センサー又は速度センサー、ブレーキ圧センサー、傾斜センサー、或いは回転数センサーとすることができる。第四のセンサー機器としては、特に有利には、レーダーシステムとライダーシステムが用いられる。
【００３０】
本発明による装置の別の有利な実施形態では、評価、設定及び制御ユニットが、センサー機器と接続された論理ユニットを備え、この論理ユニットが、車両加速度、エンジンの駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分の限界値の上回り及び／又は下回りの検出を互いに論理演算して、それに基づき制御パラメータを設定するように構成されている。この論理ユニットは、有利には、電子計算機として構成される。
【００３１】
本発明による装置は、有利には、少なくとも一つの車輪ブレーキの状態を検出する第五のセンサー機器によって改善構成され、評価、設定及び制御ユニットが、少なくとも一つの車輪ブレーキの状態も評価し、論理ユニットが、少なくとも一つの車輪ブレーキの状態の限界値の上回り及び／又は下回りの検出を車両加速度、エンジンの駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分の限界値の上回り及び／又は下回りの検出と論理演算して、それに基づき制御パラメータを設定する。この第五のセンサー機器は、例えば、速度センサー又は加速度センサー、ブレーキ圧センサー、或いはトルク記録計とすることができる。
【００３２】
本発明の課題は、更に、請求項１２から１４までのいずれか一つに記載された縦方向動特性を制御する装置又は請求項１から１１までのいずれか一つに記載された方法を実施するように装備、設計及び／又は構成された装置を備えた自動車によって解決される。
【００３３】
本明細書、図面及び請求項に開示された本発明の特徴は、個別的にも、任意に組み合わせても、本発明を実施構成として実現するための重要な特徴となり得る。
【００３４】
以下において、図面に基づき本発明を詳しく説明するが、請求項の保護範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】前を走行する車両の後に付いて平地を走行中に縦方向動特性を制御される車両の模式図
【図２】下り区間で前を走行する車両の後に付いて後続走行中に縦方向動特性を制御される車両の模式図
【図３】本発明による装置の実施構成の模式図
【図４】本発明による自動車の縦方向動特性を自動的に制御する方法の実施構成の機能線図
【図５】時間に関してプロットした状態変量及び制御パラメータの変化の模式図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、縦方向動特性を制御される自動車１が前を走行する車両２の後に付いて平地を後続走行することを図示している。この自動車１は、速度２０４と加速度２０６により移動する前を走行する車両２の後を速度２０１と加速度２０２により移動している。この自動車１は、検出した車両加速度、エンジンの駆動トルク、補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両２に関する情報に応じて車両１を加速及び制動することができる、車両１の縦方向動特性を制御する装置３を備えている。図示された平地走行中に、平地走行に合わせた制御調整を必要とする周囲環境からの影響が車両１に作用する。この制御は、平地走行中に高い制御快適性を保証すると同時に、前を走行する車両２に対する所望の目標車間距離２０８を満足できる許容範囲内で維持し、その結果、前を走行する車両２に対する実際の車間距離２１０が、前を走行する車両２に対する設定された車間距離２０８とほぼ一致するように構成される。
【００３７】
図２に図示された角度２１２だけ傾いた車道上での車両１の下り走行によって、エンジンの駆動トルクによって引き起こされたものではない、車両１の追加加速度が発生する。従って、車両１の加速度２０２と速度２０１が上昇する。前を走行する車両２の速度２０４及び／又は加速度２０６が一定である場合、前を走行する車両２に対する設定された目標車間距離２０８は最早守られない。従って、前を走行する車両２に対する実際の車間距離２１０が、前を走行する車両２に対する設定された目標車間距離２０８よりも小さくなる。車両加速度２０２と少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態の限界値の上回りが同時に確認された場合、当該の制御を周囲環境からの影響に適合させる必要性が生じる。これは、車両加速度２０２、エンジンの駆動トルク、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態及び前を走行する車両２に関する情報に応じた制御パラメータの設定によって行なわれる。
【００３８】
図３では、車両３の縦方向動特性を制御する装置は、車両速度を検出する第一のセンサー機器１４、エンジン６の駆動トルクを検出する第二のセンサー機器１６、補助ブレーキ８の動作状態を検出する第三のセンサー機器１８、前を走行する車両に関する情報を検出する第四のセンサー機器２０、四つの車輪ブレーキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの状態を検出する第五のセンサー機器２２及びこれらのセンサー機器１４，１６，１８，２０，２２を用いて検出したデータを評価して、少なくとも一つの制御パラメータを設定し、この設定した制御パラメータに応じて車両の縦方向動特性を制御する評価、設定及び制御ユニット２４を備えている。
【００３９】
この評価、設定及び制御ユニット２４は、車両速度から決定した車両加速度、エンジン６の駆動トルク、補助ブレーキ８の動作状態、四つの車輪ブレーキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの状態及び前を走行する車両に関する情報に応じて制御パラメータを設定するように構成されている。更に、この評価、設定及び制御ユニット２４は、車両加速度、エンジン６の駆動トルク、補助ブレーキ８の動作状態、四つの車輪ブレーキ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの状態及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分の限界値の上回り及び／又は下回りを論理演算して、それに基づき制御パラメータを設定する論理ユニット２６を備えている。
【００４０】
図４は、自動車の縦方向動特性を自動的に制御する方法に関する機能線図を図示している。この方法は、車両加速度に応じた第一の状態変量を決定する工程１０２、エンジンの駆動トルクに応じた第二の状態変量を決定する工程１０４、少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量を決定する工程１０６及び前を走行する車両に関する情報を検出する工程１０８を有する。前を走行する車両に関する検出された情報に基づき、前を走行する車両に対する実際の車間距離を決定する（前を走行する車両に対する実際の車間距離を検出する工程１０９）。前を走行する車両に対する目標車間距離を規定する工程１００によって規定される、前を走行する車両に対する目標車間距離は、前を走行する車両に対する検出された実際の車間距離と前を走行する車両に対する規定された目標車間距離を比較する工程１１０において比較される。本方法は、更に、第一の状態変量の限界値の上回りを決定する工程１１２、第二の状態変量の限界値の上回りを決定する工程１１４及び第三の状態変量の限界値の上回りを決定する工程１１６を有する。
【００４１】
第一、第二及び第三の状態変量の限界値の上回り、並びに前を走行する車両に対する検出した実際の車間距離と前を走行する車両に対する規定された目標車間距離の比較に基づき、論理演算１２０により、当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定１２８が行なわれる。更に、第一、第二及び／又は第三の状態変量に応じた車両の傾斜状態に関する情報を導き出すこと１２２が可能である。図示された方法における制御パラメータは増幅率である。前を走行する車両に対する速度差を検出する工程１３０後に、前を走行する車両に対する検出した速度差及び設定された増幅率に応じて車両の目標加速度を決定する工程１３２が実施される。車両の目標加速度を決定した後、制御パラメータ（増幅率）に応じて車両の縦方向動特性を制御する工程を実施することができる。そのため、前述した方法に基づき、自動車に作用する周囲環境からの影響に自動車の縦方向動特性の制御を適合させることができ、その結果、例えば、下り走行中に、平地を走行中と同様の制御快適性又は走行快適性を保証することができ、更に、前を走行する車両に対する規定された目標車間距離を満足できる手法で維持することができる。
【００４２】
図５は、時間３５０に関してプロットされた、制御パラメータ３００、車両加速度に応じた第一の状態変量３１０、エンジンの駆動トルクに応じた第二の状態変量３２０、補助ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量３３０及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分３４０の変化を図示している。図示された走行状況では、制御すべき車両は、時点３５１で傾斜した車道を走行する。時点３５２で、エンジンの駆動トルクがゼロに低下し、その結果、第二の状態変量３２０もゼロに低下する。この第二の状態変量の低下によって、第二の状態変量の限界値３２２を下回る。傾斜した車道のために、車両は、エンジンの駆動トルクに依存しない追加加速度を受ける。エンジントルクが存在しないにも関わらず、加速度が限界値にまで上昇し、その結果、第一の状態変量３１０も最大値まで上昇される。第一の状態変量３１０の上昇中の時点３５３において、第一の状態変量の限界値３１２を上回る。上昇する加速度のために、車両の補助ブレーキも作動される。図示された実施例では、第三の状態変量３３０は、補助ブレーキの百分率による負荷である。時点３５４で、第三の状態変量３３０が、例えば、補助ブレーキの最大負荷の９０％とすることができる第三の状態変量の限界値３３２を上回る。時点３５１での傾斜区間の走行以降、前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分３４０が拡大する。時点３５６で、前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分３４０の限界値３４２を上回る。従って、時点３５６で、第一の状態変量３１０、第三の状態変量３３０及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分３４０の限界値の上回り、並びに第二の状態変量の限界値の下回りが同時に発生する。これらの限界値の上回りと限界値の下回りが発生したために、時点３５６を出発点として、制御パラメータ３００が時点３５７で最大値３０２に到達するまで、制御パラメータ３００は持続的に上昇又は増大される。制御パラメータ３００は、最大値３０２に一旦到達した後、前述した限界値の上回り又は前述した限界値の下回りが最早発生しなくなるまで、一定に保たれる。図示された走行状況では、時点３５８で、第一の状態変量３１０が第一の状態変量の限界値３１２以下に低下される。制御パラメータ３００を増大又は一定に保つために満たさなければならない前提条件の中の一つが最早存在しなくなったので、制御パラメータ３００は時点３５８から低下される。
【００４３】
図５のグラフは、本発明による制御方法を説明するための模式的なグラフである。図示された状態変量３１０，３２０，３３０の推移及び前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分３４０の推移は大幅に簡略化されており、これらの変量の互いの全ての相互作用全体を考慮したものではない。
【符号の説明】
【００４４】
１    自動車
２    前を走行する車両
３    車両の縦方向動特性を制御する装置
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ    車輪ブレーキ
６    エンジン
８    補助ブレーキ
１４    第一のセンサー機器
１６    第二のセンサー機器
１８    第三のセンサー機器
２０    第四のセンサー機器
２２    第五のセンサー機器
２４    評価、設定及び制御ユニット
２６    論理ユニット
１００    前を走行する車両に対する目標車間距離の規定
１０２    車両加速度に応じた第一の状態変量の決定
１０４    エンジンの駆動トルクに応じた第二の状態変量の決定
１０６    少なくとも一つの補助ブレーキの動作状態に応じた第三の状態変量の決定
１０８    前を走行する車両に関する情報の検出
１０９    前を走行する車両に対する実際の車間距離の検出
１１０    前を走行する車両に対する検出した実際の車間距離と前を走行する車両に対する規定した目標車間距離の比較
１１２    第一の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの決定
１１４    第二の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの決定
１１６    第三の状態変量の限界値の上回り及び／又は下回りの決定
１２０    論理演算に応じた当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの決定
１２２    第一、第二及び第三の状態変量に応じた車両の傾斜状態に関する情報の導出
１２８    当該の制御の少なくとも一つの制御パラメータの設定
１３０    前を走行する車両に対する速度差の検出
１３２    前を走行する車両に対する検出した速度差と設定された増幅率に応じた車両の目標加速度の決定
１３４    少なくとも一つの制御パラメータに応じた車両の縦方向動特性の制御
２０１    車両の速度
２０２    車両の加速度
２０４    前を走行する車両の速度
２０６    前を走行する車両の加速度
２０８    前を走行する車両に対する目標車間距離
２１０    前を走行する車両に対する実際の車間距離
２１２    車道の傾斜角
３００    制御パラメータ
３０２    制御パラメータの最大値
３１０    第一の状態変量
３１２    第一の状態変量の限界値
３２０    第二の状態変量
３２２    第二の状態変量の限界値
３３０    第三の状態変量
３３２    第三の状態変量の限界値
３４０    前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分
３４２    前を走行する車両に対する目標車間距離と前を走行する車両に対する実際の車間距離の間の差分の限界値
３５０    時間
３５１〜３５８    時点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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