(57)【要約】【課題】　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の改善された調節方法および装置を提供する。【解決手段】　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節方法において、車両が全輪駆動車両であり、また後車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）と前車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）との間の差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）を設定することにより、走行特性の調節が行われる。【選択図】　図２
2004067087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節方法において、
　車両が全輪駆動車両であること、および
　後車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）と前車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）との間の差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）を設定することにより、走行特性の調節が行われること、
を特徴とする車両走行特性の調節方法。
【請求項２】
　前記差速度が、
　目標滑り差（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ）、並びに
　車両縦方向速度（ｖｆ）
の関数であることを特徴とする請求項１に記載の調節方法。
【請求項３】
　前記走行特性を調節するために、設定目標滑り差（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ）および車両縦方向速度（ｖｆ）の関数として、前記前車軸車輪のブレーキ係合または前記後車軸車輪のブレーキ係合のいずれかが実行されることを特徴とする請求項２に記載の調節方法。
【請求項４】
　前記ブレーキ係合が対称ブレーキ係合であること、即ち１つの車軸の両輪が同じ強さでブレーキ作動されることを特徴とする請求項３に記載の調節方法。
【請求項５】
　前記走行特性の調節が、ドライバにより作動化可能であり且つ非作動化可能であることを特徴とする請求項１に記載の調節方法。
【請求項６】
　前記オーバステアまたはアンダステア走行特性の強さが、ドライバにより、連続的に、またはオーバステアに関して少なくとも２段でまたはアンダステアに関して少なくとも２段で、調節可能であることを特徴とする請求項５に記載の調節方法。
【請求項７】
　アンダステア走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）より大きいように、差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）が選択されること、
　オーバステア走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）より小さいように、差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）が選択されること、
　ニュートラル走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）とほぼ等しいように、差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）が選択されること、
を特徴とする請求項１に記載の調節方法。
【請求項８】
　前記走行特性の調節が、前後方向ロック制御器を介して行われることを特徴とする請求項１に記載の調節方法。
【請求項９】
　後車軸車輪および前車軸車輪の走行特性を示す前記速度変数がそれぞれ、対応の車軸の両輪の車輪速度平均値であることを特徴とする請求項１に記載の調節方法。
【請求項１０】
　目標滑り差（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ）が、後車軸車輪と前車軸車輪との間の目標滑り差であることを特徴とする請求項２に記載の調節方法。
【請求項１１】
　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節装置において、
　車両が全輪駆動車両であること、および
　後車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）と前車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）との間の差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）を設定することにより走行特性を調節するための調節手段（５０２）を含むこと、
を特徴とする車両走行特性の調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　ドイツ特許公開第３９２０８５３号から、車両の少なくとも１つのかじ取り可能な車輪のかじ取り角設定装置が既知である。この装置は、車両かじ取りハンドルのハンドル角を測定するためのセンサ手段と、走行速度とハンドル角とから導かれた目標値の関数として、かじ取りハンドル位置により発生された車輪のかじ取り角を補正しながら追従する制御器とを含む。この装置は目標値適合回路を特徴とし、この目標値適合回路は、車両のニュートラルまたはアンダステア特性を発生する評価段および／または動的時間関数段を有している。
【０００３】
　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節装置の概念の特徴は、ドイツ特許公開第３９２０８５３号から引用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の改善された調節方法および装置を提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　本発明によれば、アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節方法において、車両が全輪駆動車両であり、また後車軸車輪の特性を示す速度変数と前車軸車輪の特性を示す速度変数との間の差速度を設定することにより、走行特性の調節が行われる。
【０００６】
　また、本発明によれば、アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節装置において、車両が全輪駆動車両であり、また後車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）と前車軸車輪の特性を示す速度変数（ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ）との間の差速度（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ）を設定することにより走行特性を調節するための調節手段（５０２）を含んでいる。
【発明の効果】
【０００７】
　本発明は、アンダステア、ニュートラルおよびオーバステア走行特性に関する車両走行特性の調節方法に関するものであり、本発明の本質は、車両が全輪駆動車両であること、および後車軸車輪の特性を示す速度変数と前車軸車輪の特性を示す速度変数との間の差速度の設定により走行特性の調節が行われることにある。全輪駆動車両は、一般に、エンジン・トルクを前車軸と後車軸とに配分するための前後方向ロック制御器を備えている。この前後方向ロック制御器を介して、速度差を本質的な費用なしに設定可能である。
【０００８】
　有利な形態は、前記差速度が、目標滑り差並びに車両縦方向速度の関数であることを特徴とする。特に、車両縦方向速度は、ほとんどすべての車両において予め利用可能な変数である。
【０００９】
　他の実施態様は、走行特性を調節するために、設定目標滑り差および車両縦方向速度の関数として、前車軸車輪のブレーキ係合または後車軸車輪のブレーキ係合のいずれかが実行されることを特徴とする。ブレーキ係合はブレーキ制御装置またはブレーキ操作装置により容易に実行可能である。
【００１０】
　有利な形態は、ブレーキ係合が対称ブレーキ係合であり、このブレーキ係合においては、１つの車軸の両輪が同じ強さで（ないしほぼ同じ強さで）ブレーキ作動されることを特徴とする。即ち、１つの車軸の両輪は、同じ強さで、ないし同じブレーキ・トルクで、ブレーキ作動される。
【００１１】
　有利な形態は、走行特性の調節がドライバにより作動化可能且つ非作動化可能であることを特徴とする。これにより、ドライバに、全輪駆動車両の走行特性を状況に応じて適合させる可能性が与えられる。
【００１２】
　他の有利な形態は、オーバステアまたはアンダステア走行特性の強さが、ドライバにより、連続的に、またはオーバステアに関して少なくとも２段でまたはアンダステアに関して少なくとも２段で、調節可能であることを特徴とする。これは、例えば回転ノブまたは多段スイッチにより実行可能である。
【００１３】
　他の有利な実施態様は、アンダステア走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数より大きいように、差速度が選択され、オーバステア走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数より小さいように、差速度が選択され、ニュートラル走行特性を設定するために、前車軸車輪の走行特性を示す速度変数が後車軸車輪の走行特性を示す速度変数と等しいように、差速度が選択されることを特徴とする。
【００１４】
　有利な形態は、目標滑り差が、後車軸車輪と前車軸車輪との間の目標滑り差であることにある。
　他の有利な形態は、走行特性の調節が前後方向ロック制御器を介して行われることを特徴とする。前後方向ロック制御器は、たいていの全輪駆動車両において、量産品として既に存在している。
【００１５】
　さらに、後車軸車輪および前車軸車輪を示す速度変数がそれぞれ、対応の車軸の両輪の車輪速度平均値であるとき、それは有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
　左右方向ディファレンシャル（＝差動歯車装置）により、エンジンの駆動トルクは１つの車軸の両輪に均等に配分される。これは利点のみならず欠点も有している。
　利点としては、加速時に、（片側が滑りやすい走行路面上においても）車両に作用するヨー・モーメントが発生しない。これは、走行路面の滑りやすい側で路面に伝達可能な小さい駆動トルクが路面の滑りのない側でも路面に伝達されるという理由からである。
他方、欠点としては、車両に作用する駆動力はより小さい摩擦係数を有する車輪により規定される。
【００１７】
　これに対する解決手段は、デフロック装置の使用にある。これは過大な（ここでは、路面に伝達不可能な）駆動トルクを、より高い摩擦結合能力を有する車輪に振り替えることにより車輪の滑り回転を阻止する。しかしながら、このために車両に作用するヨー・モーメントが発生することになる。
【００１８】
　機械式デフロック装置は、ロック可能ではない開放式ディファレンシャルより明らかに高価である。
　しかしながら、ドライバとは独立の、滑り回転車輪のブレーキ過程により、電子式手段でデフロック機能を形成することが可能であり、したがって機械式デフロック装置の使用を回避することができる。
【００１９】
　この可能性は、（１つの車軸の両輪の車輪速度を制御する）左右方向ディファレンシャルに対してのみならず、（個々の車軸に関連の速度を制御する）前後方向ディファレンシャルに対しても与えられている。本発明においては、電子式の前後方向ロックを有する前後方向ディファレンシャルの調節が考察される。
【００２０】
　全輪駆動車両においては、エンジン・トルクを前車軸と後車軸とに配分するための前後方向ディファレンシャルが存在する。この場合、駆動車軸に重みづけトルク配分が行われる。
【００２１】
　図１に、車両におけるカルダン回転速度と車輪回転速度との関係が示されている。車両のエンジン１００は、エンジン制御装置１１０と相互作用をなしている。エンジン１００は、カルダン軸を介して前後方向ロック制御器（Ｌ）１０１と結合されている。カルダン軸はカルダン回転速度ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔで回転する。前後方向ロック制御器１０１は、２つの他のカルダン軸を介して、前車軸の左右方向ロック制御器（Ｑ）１０２に回転速度ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ＿ＶＡを伝達し、後車軸の左右方向ロック制御器（Ｑ）１０３に回転速度ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ＿ＨＡを伝達する。
【００２２】
　左前車輪１０４は車輪回転速度ｖＬ＿ｉｓｔ＿ＶＡで回転し、右前車輪１０５は車輪回転速度ｖＲ＿ｉｓｔ＿ＶＡで回転し、両方の車輪は、左右方向ロック制御器１０２に結合されている。左後車輪１０６は車輪回転速度ｖＬ＿ｉｓｔ＿ＨＡで回転し、右後車輪１０７は車輪回転速度ｖＲ＿ｉｓｔ＿ＨＡで回転し、両方の車輪は左右方向ロック制御器１０３に結合されている。
【００２３】
　前後方向ロックの調節により、状況に応じて車両走行特性を変化させることが可能である。前車軸における駆動滑りの増大により、アンダステア走行特性が達成されることがある。後車軸における駆動滑りの増大はオーバステア走行特性を形成する。
【００２４】
　これを図２により説明する。
　減算段５０１は、ＡＳＲ（駆動滑り制御）ブレーキ制御器５０６に含まれる構成要素である。減算段５０１に、入力変数Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡおよびΔｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡが供給される。
【００２５】
　ここで、Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡは、前車軸に割り当てられた目標カルダン速度ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡと前車軸に割り当てられた実際カルダン速度ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ＿ＶＡとの差として得られる変数である。ここで、以下の関係が成り立つ。
【００２６】
【数１】
2004067087.tif 000003
【００２７】
　この関係において、次の変数、即ち
ｖＲ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ＝右前車輪の目標速度
ｖＬ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ＝左前車輪の目標速度
ｖＲ＿ｉｓｔ＿ＶＡ＝右前車輪の実際速度
ｖＬ＿ｉｓｔ＿ＶＡ＝左前車輪の実際速度
が発生する。
【００２８】
　したがって、前車軸に対して、次式が得られる。
【００２９】
【数２】
2004067087.tif 000004
【００３０】
が得られる。
　同様な関係が後車軸に対して成立し、ここで変数Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡが決定される。減算段５０１において、差（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ−Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）が決定される。この差は、他の結合段、即ち加算段５０２に供給される。加算段５０２において、この差に、他の変数（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ・ｖｆ）が加算される。
【００３１】
　ここで、Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌは、後車軸車輪と前車軸車輪との間の意図された滑り差に対する目標値であり、ｖｆは車両縦方向速度である。Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌを決定するために、例えば、後車軸車輪の目標滑りの平均値が前車軸車輪の目標滑りの平均値から減算されてもよい。積（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ・ｖｆ）は、前車軸車輪（例えば前車軸車輪の両方の周速の平均値）と後車軸車輪（例えば、後車軸車輪の両方の周速の平均値）との間の目標周速差を表わす。
【００３２】
　加算段５０２の出力信号は、前後方向ロック制御器５０３に伝送される。前後方向ロック制御器５０３は、電子式前後方向ロックを形成するために、入力信号の値が設定可能な限界値を超えていないかぎり、１つの車軸の車輪に対称ブレーキ係合を実行する（この限界値はヒステリシスを設けていてもよく、即ち、限界値を超える場合と下回る場合とに対して異なる限界値が適用される）。挿入された加算段５０２により、減算段５０１において形成された差が、オフセット値（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ・ｖｆ）に重ね合わされる。この重ね合わせにより、差（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ−Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）が、電子式前後方向ロックに対して本来行われているように、前後方向ロック制御器により、もはや値０に制御されることはない。
【００３３】
　これは、前後方向ロック制御器が、差（Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ−Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ）を、値（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ・ｖｆ）に制御することを前提とする（その理由は、このとき加算段５０２の出力信号は正確であり、したがって前後方向ロック制御器５０３の入力信号は０であるからである）。
【００３４】
　出力信号は、第一の対称ブレーキ係合実行手段５０４および第二の対称ブレーキ係合実行手段５０５に伝送される。第一の対称ブレーキ係合実行手段５０４は前車軸車輪において対称ブレーキ係合を実行する。第二の対称ブレーキ係合実行手段５０５は、後車軸車輪において対称ブレーキ係合を実行する。ここで、「対称ブレーキ係合」の用語は、それぞれの車軸の左車輪および右車輪が同じ強さでブレーキ作動されることを意味する。
【００３５】
　本発明の装置および方法により、オーバステアとアンダステアとの間の全範囲内で走行特性を連続的に調節することができる。これは、この実施態様において、前車軸と後車軸との間の目標速度差ないし目標滑り差の設定により行われる。したがって、本発明により、電子式の前後方向ロックにより行われているように、車軸間の車輪回転速度の均衡が意図的に阻止され、これにより走行特性を調節することができる。
【００３６】
　Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌの正負符号が、前車軸車輪における駆動滑りが増大されるように、ないし後車軸車輪における駆動滑りより大きくなるように選択されたとき、これによりアンダステア走行特性が達成される。これに対して、Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌの正負符号が、後車軸車輪における駆動滑りが増大されるように、ないし前車軸車輪における駆動滑りより大きくなるように選択されたとき、これによりオーバステア走行特性が達成される。
【００３７】
　これに対して、Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ＝０　が選択されたとき、前後方向ロックは、路面に伝達されるトルクを、最大ニュートラル走行特性が達成されるように両方の車軸に配分する。
【００３８】
　車両制御器５０６（例えば、ＡＳＲブレーキ制御器）と前後方向ロック制御器５０３との間の上記のインタフェース（加算段）５０２により、両方の車軸間の駆動滑りの配分、したがって走行特性を調節することができる。これにより、オーバステアまたはアンダステアにおける車両制御係合（例えば、走行動特性制御装置の係合）は、車輪ごとにおいてのみならず、両方の車輪における対称ブレーキ作動によっても行うことができる。これにより走行中の快適性は明らかに向上される。
【００３９】
　さらに、走行特性を連続的に調節することが可能である。特定の走行状態（例えば、アンダステア走行状態）は、対応の目標差速度（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ・ｖｆ）ないし対応の目標滑り差（Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ）が計算され、且つ対応の前後方向制御偏差に加算されることにより設定することができる。これは、例えばドライバにより作動化可能且つ非作動化可能な多段スイッチにより行われてもよく、このスイッチにより、状態を、「アンダステアに」、「オーバステアに」および「ニュートラルに」設定することができる。これらの状態の最初の２つは、例えば「軽いアンダステアで」、および「強いアンダステアで」のようにさらに細かく分割されてもよい。
【００４０】
　本発明による方法のフローが図３に示されている。ステップ３０１においてスタートした後、それに続いて、ステップ３０２において、後車軸車輪の特性を示す速度変数と前車軸車輪の特性を示す速度変数との間の差速度が決定される。その後に、ステップ３０３において、走行特性を調節するために、前車軸車輪におけるブレーキ係合または後車軸車輪におけるブレーキ係合のいずれかが実行される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による装置の構成図である。
【図２】走行特性を調節するための、本発明による装置ないし本発明による方法の適用図である。
【図３】本発明による方法の原理的流れ図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００　車両エンジン
１０１、５０３　前後方向ロック制御器
１０２、１０３　左右方向ロック制御器
１０４　左前車輪
１０５　右前車輪
１０６　左後車輪
１０７　右後車輪
５０１　減算段
５０２　加算段
５０４　対称ブレーキ係合実行手段（前車軸車輪）
５０５　対称ブレーキ係合実行手段（後車軸車輪）
５０６　車両制御器（ＡＳＲブレーキ制御器）
Ｌ　前後方向ロック制御器
Ｑ　左右方向ロック制御器
ｖｆ　車両縦方向速度
ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ　カルダン回転速度
ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ＿ＨＡ　後車軸カルダン回転速度
ｖｋａｒｄ＿ｉｓｔ＿ＶＡ　前車軸カルダン回転速度
ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ　後車軸目標カルダン速度
ｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ　前車軸目標カルダン速度
ｖＬ＿ｉｓｔ＿ＨＡ　左後車輪回転速度
ｖＬ＿ｉｓｔ＿ＶＡ　左前車輪回転速度
ｖＲ＿ｉｓｔ＿ＨＡ　右前車輪回転速度
ｖＲ＿ｉｓｔ＿ＶＡ　右後車輪回転速度
Δｌａｍｂｄａ＿ｓｏｌｌ　目標滑り差
Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ　差速度
Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＨＡ　後車軸カルダン速度の目標値と実際値との差
Δｖｋａｒｄ＿ｓｏｌｌ＿ＶＡ　前車軸カルダン速度の目標値と実際値との差
【図１】
2004067087.tif 000005
【図２】
2004067087.tif 000006
【図３】
2004067087.tif 000007