(57)【要約】【課題】システムおよび方法は、一連のリニア加速度センサを使用することによって、車両における横転に対して保護をする。【解決手段】制御モジュールは、とりわけ、車両の動力学のモデルおよび一連のセンサのモデルを有する。状態ベクトルは、検出された加速度と、車両の動力学のモデルと、センサのモデルとに基づいて推定される。制御信号は、前記状態ベクトルに基づいて発生され、前記車両の横転モーメントは、この制御信号に基づいて減少される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のステップを有する自動車における横転に対して保護装置を備えるための方法。
車両の重心に関して所定の位置におけるリニア加速度センサのアレイを備えること、
前記車両の動力学のモデルと前記一連のセンサのモデルとを有する制御モジュールを備えること、
前記一連のセンサにおける各センサのための加速度を検出すること、
前記検出された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づいて、前記車両の横転角を推定すること、
前記横転角に基づく制御信号を発生すること、
前記制御信号に基づく車両の横転モーメントを減少させること。
【請求項２】
さらに、前記検出された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく横転率を推定することの前記ステップを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記制御信号は、前記横転角と横転率との両者に基づく前記請求項２記載の方法。
【請求項４】
さらに、前記検出された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく前記車両の横転加速度を推定することの前記ステップを有する前記請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記制御信号は、前記横転角と、前記横転率と、前記横転加速度とに基づく前記請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記横転角を推定することのステップは、前記検出された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく車両の動的状態を表わす状態ベクトルを推定することを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記状態ベクトルは、前記車両の横転角と、横転率と、ヨーレートと、前記車両の横速度とを有する前記請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記制御信号は、前記推定された状態ベクトルに基づく前記請求項６記載の方法。
【請求項９】
各加速度センサは、前記車両調整システムに関連して配置されたセンサ軸に沿うリニア加速度を検出し、この調整システムは、前記車両の長手軸と、横軸と、縦軸とを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの加速度センサのセンサ軸は、前記長手軸、横軸、縦軸のいずれとも平行でない前記請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの加速度センサの配置は、前記長手軸、横軸、縦軸のいずれとも一直線をなさない前記請求項９記載の方法。
【請求項１２】
さらに、前記検出された加速度をセンサ調整システムから車体調整システムに変換することのステップを有する前記請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記横転モーメントを減少させることのステップは、アクチュエータを作動することを有し、このアクチュエータは、ブレーキ制御システムと、エンジン制御ユニットと、アクティブステアリングシステムとの１つまたはそれ以上である前記請求項１記載の方法。
【請求項１４】
さらに、角速度センサを備えることのステップを有する前記請求項１記載の方法。
【請求項１５】
車両が長手軸、横軸、縦軸を規定し、各軸がこの車両の重心を通ることであって、この方法は、以下のステップを有する方法を有する自動車における横転に対する保護装置を備えるための方法。
前記車両の横軸に沿って配置された加速度センサであって、このセンサは前記重心から一定距離離間されたものを備えること、
前記センサを有する車両における加速度を検出すること、
この検出された加速度と既知のセンサの位置とから前記車両の横転加速度を決定すること、
前記横転加速度を積分して、この車両の横転率および横転角を決定すること、
前記横転角と、横転率と、横転加速度とに基づく制御信号を発生すること、
この制御信号に基づく前記車両の横転モーメントを減少させること。
【請求項１６】
前記センサは、前記車両軸に平行なセンサ軸に沿うリニア加速度を検出する前記請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記車両の横軸に沿って配置された第２加速度センサを有し、この第２加速度センサは前記重心から第２の距離離間している前記請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２センサは、前記重心とは反対側に離間されている前記請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
さらに、その長手軸のまわりを回転する前記車両を表わさない前記検出された加速度の部分を濾波して取り除くことのステップを有する前記請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記濾波するステップは、前記車両の動力学のモデルと前記センサのモデルとを備えることを有する前記請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記横転モーメントを減少させることのステップは、アクチュエータを作動することを有し、このアクチュエータは、ブレーキ制御システムと、エンジン制御ユニットと、アクティブステアリングシステムとの１つまたはそれ以上である前記請求項１５記載の方法。
【請求項２２】
以下の構成を有する車両における横転に対して保護装置を備えるためのシステム。
車両の重心に関連して所定の位置に配置された一連のリニア加速度センサであって、各センサはそのセンサ軸に沿うリニア加速度を検出するものと、
信号アジャスタと、エスチメータと、信号ジェネレータと、前記車両の動力学のモデルと、前記一連のセンサのモデルとを有する制御モジュールであって、
前記信号アジャスタは、前記検出された加速度を受けてその加速度をセンサ調整システムから車体調整システムに変換するものであり、
前記エスチメータは、前記変換された加速度を受けて、前記変換された加速度と、車両の動力学のモデルと、一連のセンサのモデルとに基づく横転角を推定するものであり、
前記信号ジェネレータは、前記横転角が横転に対する前記車両の傾向を表示するときに制御信号を発生するものであり、
前記制御信号を受け、それに基づく前記車両の横転モーメントを減少させるるアクチュエータ。
【請求項２３】
前記エスチメータは、さらに前記変換された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく前記車両の横転率を推定する前記請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記信号ジェネレータは、前記横転角と横転率との両者に基づく制御信号を発生する前記請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記エスチメータは、さらに、前記変換された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく前記車両の横転加速度を推定する前記請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
前記信号ジェネレータは、前記横転角と、横転率と、横転加速度とに基づく制御信号を発生する前記請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記エスチメータは、前記変換された加速度と、前記車両の動力学のモデルと、前記センサのモデルとに基づく前記車両の動的状態を表わす状態ベクトルを推定する前記請求項２２記載のシステム。
【請求項２８】
前記状態ベクトルは、前記車両の横転角と、横転率と、横速度とを有する前記請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
各加速度センサは、前記車両の調整システムに関連して配置されたセンサ軸に沿うリニア加速度を検出するものであり、前記調整システムは、前記車両の長手軸と、横軸と、縦軸とを有する前記請求項２２記載のシステム。
【請求項３０】
少なくとも１つの前記センサ軸は、前記長手、横、縦各軸のいずれとも平行でない前記請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
少なくとも１つの加速度センサの前記配置は、前記長手、横、縦各軸と一直線をなさない前記請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
前記アクチュエータは、ブレーキ制御システムと、エンジン制御ユニットと、アクティブステアリングシステムとの１つである前記請求項２２記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般に、自動車用安定性制御システムに関し、さらに特別には、この安定性制御システムのためのアクティブ横転保護（ａｃｔｉｖｅ  ｒｏｌｌｏｖｅｒ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、特には比較的に高い重心を有するスポーツ実用車（ＳＵＶ）のような大型車における横転（ｒｏｌｌｏｖｅｒ）の減少に大きな注目が払われてきている。これらの車両は、横転条件を誘発された摩擦を体験することができ、その中で、その車両が、障害物に衝突することなくその車両のタイヤに作用する摩擦力に反応して横転し得る。
【０００３】
車両横転は、特定の車両のための限界横転角（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｒｏｌｌ  ａｎｇｌｅ）を超えることによって惹き起こされる。この横転角は、車両のサスペンションの機能と、その車両の負荷条件と、その他の車両特性および動的条件（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）である。現存する横転保護システムは、横転を予報し、したがって、車両ブレーキング、エンジンスロットリング、またはステアリングインターベンションのような調整的な動作を通して横転を防止することを意図してある形状の予報手段を使用している。例えば、多くの装置が、その車両の横転率（ｒｏｌｌ   ｒａｔｅ）を直接測定する横転率センサを使用している。残念ながら、そのような横転率センサは、その複雑な構成のために高価である。さらに、横転率にのみ関する信頼性は、横転傾向を評価するときに低下した精度に表われる。
【特許文献１】米国特許出願公開２００２／０１３９５９９  Ａ１
【特許文献２】米国特許出願公開２００３／００６５４３０  Ａ１
【特許文献３】米国特許出願公開２００３／０１００９７９  Ａ１
【特許文献４】米国特許出願公開２００３／０１３０７７５  Ａ１
【特許文献５】米国特許出願公開２００３／０１３０７７８  Ａ１
【特許文献６】米国特許Ｎｏ．５７４２９１８
【特許文献７】米国特許Ｎｏ．５７４２９１９
【特許文献８】米国特許Ｎｏ．５７８７３７５
【特許文献９】米国特許Ｎｏ．５７９０９６６
【特許文献１０】米国特許Ｎｏ．５８０９４３４
【特許文献１１】米国特許Ｎｏ．５８５２７８７
【特許文献１２】米国特許Ｎｏ．５９４８０２７
【特許文献１３】米国特許Ｎｏ．５９７１５０３
【特許文献１４】米国特許Ｎｏ．６１２２５６８
【特許文献１５】米国特許Ｎｏ．６１５８２７４
【特許文献１６】米国特許Ｎｏ．６１６９９３９
【特許文献１７】米国特許Ｎｏ．６２２００９５
【特許文献１８】米国特許Ｎｏ．６２３３５０５
【特許文献１９】米国特許Ｎｏ．６２４９７２１
【特許文献２０】米国特許Ｎｏ．６２６３２６１
【特許文献２１】米国特許Ｎｏ．６２８２４７４
【特許文献２２】米国特許Ｎｏ．６３２４４４６
【特許文献２３】米国特許Ｎｏ．６３２７５２６
【特許文献２４】米国特許Ｎｏ．６３３０４９６
【特許文献２５】米国特許Ｎｏ．６３３２１０４
【特許文献２６】米国特許Ｎｏ．６３３８０１２
【特許文献２７】米国特許Ｎｏ．６３４７５４１
【特許文献２８】米国特許Ｎｏ．６３５１６９４
【特許文献２９】米国特許Ｎｏ．６３５３７７７
【特許文献３０】米国特許Ｎｏ．６３５６１８８
【特許文献３１】米国特許Ｎｏ．６３６４４３５
【特許文献３２】米国特許Ｎｏ．６３６６８４４
【特許文献３３】米国特許Ｎｏ．６３７４１６３
【特許文献３４】米国特許Ｎｏ．６３９７１２７
【特許文献３５】米国特許Ｎｏ．６４０９２８６
【特許文献３６】米国特許Ｎｏ．６４２４９０７
【特許文献３７】米国特許Ｎｏ．６４３４４５１
【特許文献３８】米国特許Ｎｏ．６４３５６２６
【特許文献３９】米国特許Ｎｏ．６４３８４６４
【特許文献４０】米国特許Ｎｏ．６４７１２１８
【特許文献４１】米国特許Ｎｏ．６４７７４８０
【特許文献４２】米国特許Ｎｏ．６４９６７５８
【特許文献４３】米国特許Ｎｏ．６５２６３３４
【特許文献４４】米国特許Ｎｏ．６５２６３４２
【特許文献４５】米国特許Ｎｏ．６５２９８０３
【特許文献４６】米国特許Ｎｏ．６５５４２９３
【特許文献４７】米国特許Ｎｏ．６５５６９０８
【特許文献４８】米国特許Ｎｏ．６５９３８４９
【特許文献４９】米国特許Ｎｏ．６６１４３４３
【特許文献５０】米国特許Ｎｏ．６６３１３１７
【特許文献５１】米国特許Ｎｏ．６６５４６７４
【特許文献５２】米国特許Ｎｏ．６６７１５９５
【特許文献５３】国際出願ＷＯ９７／４７４８５
【特許文献５４】国際出願ＷＯ９９／３０９４１
【特許文献５５】国際出願ＷＯ９９／３０９４２
【特許文献５６】国際出願ＷＯ００／０３８８７
【特許文献５７】国際出願ＷＯ００／０３９００
【特許文献５８】国際公開ＷＯ０１／１２４８３Ａ１
【特許文献５９】国際公開ＷＯ０２／１００６９６Ａ１
【特許文献６０】国際公開ＷＯ０２／３６４０１Ａ１
【特許文献６１】国際公開ＷＯ０３／００２３９２Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、高価な横転率センサのための必要性を除去する一方で、横転に対して予告することおよび保護すること（ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ）における精度を改良する横転保護システムおよび方法を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の一実施例は、車両における横転に対して保護装置を備える（ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ）ための方法を提供するもので、この方法は、一連のリニア加速度センサ（ａｎ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｌｉｎｅａｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）を提供すること、および、その一連のセンサを利用する制御モジュールを供給することのステップを有する。この一連の加速度センサは、その車両の重心に関する所定の位置に配置される。この制御モジュールは、とりわけ、車両の動力学または動的量（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｄｙｎａｍｉｃｓ）のモデルと、一連のセンサのモデルとを有する。加速度は、その一連（ａｒｒａｙ）の各センサのために検出される。その車両の横転角（ｒｏｌｌ  ａｎｇｌｅ）は、それから、検出された加速度と、車両の動力学のモデルと、センサのモデルとに基づいて推定される。この方法は、それから、その横転角に基づいた制御信号を発生し、その制御信号に基づいてその車両の横転モーメント（ｒｏｌｌ  ｍｏｍｅｎｔ）を減少させる。
【０００６】
より詳細な概念によれば、この方法は、さらに、検出された加速度と、車両の動力学のモデルと、センサのモデルとに基づく横転率を推定するステップを有することができる。同様に、この方法は、さらに、その同一の加速度およびモデルに基づく横転加速度（ｒｏｌｌ  ａｃｃｅｌａｒａｔｉｏｎ）を推定することができる。このように、その制御信号は、その横転角および横転率の両方、またはそれに代って、それによってその制御信号の精度を増す横転角と、横転率と、横転加速度とに基づくことができる。横転角を推定するステップは、好ましくは、車両の動的状態（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）を表わす状態ベクトルを推定することを有する。この状態ベクトルは、横転角と、横転率と、ヨーレートと、車両の横速度とを有する。
【０００７】
各加速度センサは、好ましくは、その車両の調整ネットシステムに関して配置されたセンサ軸に沿ってリニア加速度を検出する。少なくとも１つの加速度センサのセンサ軸は、好ましくは、その調整システムを構成する長手方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）、横方向（ｌａｔｅｒａｌ）、垂直方向（ｖｅｒｔｉｃａｌ）軸のいずれとも平行でない。少なくとも１つの加速度センサは、好ましくは、その調整システムのいずれの軸とも一直線をなして整列していない。好ましくは、この方法は、検出された加速度をセンサ調整システムからその制御モジュールによって処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）するための車体調整システムに変換する（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ）ステップを有する。最後に、横転モーメントを減少させるステップは、ブレーキ制御システムであるアクチュエータと、エンジン制御ユニットと、アクティブステアリングシステムとの１つまたはそれ以上を作動させることを有する。
【０００８】
この発明の他の実施例は、その車両が長手軸、横軸、垂直軸を規定する自動車における横転に対して保護装置を備えるための方法を提供する。その方法は、車両の横軸に沿って配置された加速度センサを提供するステップを有する。そのセンサは、その重心から一定距離離間している。車両の加速度は、このセンサで検出され、その車両の横転加速度が、検出された加速度と既知のセンサの位置とから決定される。この横転加速度は積分されて、横転角と、横転率と、横転加速度とを決定する。制御信号が、その横転角、横転率、横転加速度に基づいて発生され、その車両の横転モーメントが、その制御信号に基づいて減少される。
【０００９】
より詳細な概念によれば、このセンサは、その車両軸に平行なセンサ軸に沿うリニア加速度を検出する。第２の加速度センサが、その車両の横軸に沿って配置され、かつ、その重心から第２の距離離間されてもよい。好ましくは、この第１および第２のセンサは、その重心の反対側に離間されている。この方法は、また、その長手軸の回りに回転する車両を表わしていない検出された加速度のいかなる部分も濾波して取り除くステップを有することができる。この濾波ステップは、車両の動的量（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｄｙｎａｍｉｃｓ）のモデルおよびセンサのモデルを提供することを有する。
【００１０】
この発明の他の実施例は、車両の横転に対して保護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ）するためのシステムを提供する。そのシステムは、一連のリニア加速度センサと、制御モジュールと、アクチュエータとを有する。その制御モジュールは、信号アジャスタと、エスチメータ（ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）と、信号ジェネレータと、車両の動力学のモデルと、一連のセンサのモデルとを有する。このセンサは、車両の重心に関して所定の位置に配置され、各センサは、センサ軸に沿うリニア加速度を検出する。この信号アジャスタは、検出された加速度を受けて、それらを、センサ調整システムから車体調整システムに変換する。そのエスチメータは、変換された加速度を受けて、その変換された加速度と、車両の動力学のモデルと、一連のセンサモデルとに基づく横転角を推定する。信号ジェネレータは、その推定された横転角が、横転に対するその車両の傾向を表わすときには、制御信号を発生する。そのアクチュエータは、その制御信号を受けて、それに基づくその車両の横転モーメントを減少させる。
【００１１】
より詳細な概念によれば、車両の動力学のモデルと一連のセンサのモデルとは、そのエスチメータが、解き、変換された加速度に基づいてその車両のダ動的状態を表わす状態ベクトルを推定することができる。この状態ベクトルは、好ましくは、その車両に対する横転角、横転率、ヨー率、横方向損失を有する。この状態ベクトルに基づいて、付加的な変数が、横転加速度を含んで、解くことができる。このように、この制御信号は、横転角、横転率、横転加速度に基づいてもよい。各加速度センサは、センサ軸に沿って車両の調整システムに関して配置されたリニア加速度を検出する。好ましくは、少なくとも１つの加速度センサのセンサ軸は、車両調整システムを構成する長手軸、横軸、縦軸とは、平行でなく、また、一直線をなしていない。そのアクチュエータは、ブレーキ制御システム、エンジン制御ユニット、アクティブステアリングシステムの１つであることができる。
【００１２】
この明細書の一部と協働し、その一部を形成する付属の図面は、この発明の数個の概念を例証しており、その記述とともに、この発明の原理を説明するのに役立っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
さて、図に戻って、図１は、この発明の教示にしたがって構成されたアクティブ横転保護システム１０を描いている。このシステム１０は、通常、一連の加速度センサ２０と、制御モジュール３０と、アクチュエータ４２とを有する。一連のセンサ２０は、一郡のリニア加速度を検出するもので、この加速度は、制御モジュール３０によって使用されて、車両の動的状態、そして特に、その車両の横転に対する傾向を評価するものである。もし制御モジュール３０が、その車両の横転に対する傾向があると決定するならば、アクチュエータ４２に信号を送り、今度は車両７０（図３）の横転モーメントを、車両ブレーキの適用、またはエンジンのスロットリングを介して、または車両のステアリングを積極的に制御することによって減少させる。
【００１４】
一連のセンサ２０は、通常、Ａ１２２、Ａ２２４、Ａ３２６、Ａ４２８までのようにあらゆる数の加速度センサを有している。この一連のセンサ２０の単純な例が、図３に示されている。図示されるように、車両７０は、長手軸７４、横軸７６、縦軸７８を構成する調整システムを有している。それぞれの軸は、その車両の重心７２をとおって延びている。この特定の場合において、第１の加速度センサ８０は、横軸７６に沿って配置され、重心７２から一定距離離間している。この加速度センサ８０は、垂直軸７８に平行に示されるセンサ軸８２に沿ってリニア加速度を検出する。同様に、第２のリニア加速度センサ８４が、使用されてもよい。この第２の加速度センサ８４は、また、横軸７６に沿って配置され、また縦軸７８に平行でもあるセンサ軸８６に沿って加速度を検出するように指向されている。
【００１５】
これらの２つの加速度信号は、関係式
Ａ２＝Ａ１−ｒ_ｄｏｔ×ｄ１２        （１）
によって説明することができる。ここに、Ａ１およびＡ２は、リニア加速度の測定値であり、ｄ１２は、対象の軸に直角に延びる平面内のセンサ間の距離であり、ｒ_ｄｏｔは、対象の軸についての車体７０の角加速度（ａｎｇｕｌａｒ  ａｃｃｅｌａｒａｔｉｏｎ）である。このように、長手軸７４（対象の軸）についての角加速度（横転加速度）が、ｒ_ｄｏｔ＝（Ａ１−Ａ２）／ｄ１２のような等式を解くことによって決定することができる。車両７０が長手軸７４のまわりに回転（すなわち横転（ｒｏｌｌｉｎｇ））するとき、加速度センサ８０、８４は、その検出された加速度の１つが負（ｎｅｇａｔｉｖｅ）であるような、反対方向における加速度を検出する。
【００１６】
一旦横転加速度（すなわち、長手軸７４のまわりの角加速度）が決定されると、その加速度は、積分されて、車両７０の横転率および横転角を決定することができる。これらの値に基づいて、その車両の横転に対する傾向があるときは、制御信号が発生され、アクチュエータ４２（図１）が、適切な調整的動作を行う。
【００１７】
しかしながら、軸７４、７６、７８の１つに沿って直接加速度センサを設置すること、または、所望の方向にそれらを整列することは、常には可能でない。センシング装置２２、２４、２６、２８が、対象の軸に直角な平面内に置かれていないときは、その測定された加速度の値は、他の軸のまわりの角速度（ａｎｇｕｌａｒ  ｒａｔｅｓ）に比例するバイアスを含んでいる。同様に、このセンシング装置の測定軸が、完全に一致していないときは、その測定された値は、他の軸のまわりの角動作（ａｎｇｕｌａｒ  ｍｏｔｉｏｎ）（速度および加速度）に比例するバイアスを含んでいる。最後に、加速度センサ２０の測定軸が、完全に一致していないし、車体関係軸に沿って設置されていないときは、その測定された加速度は、設置角度やその車体が傾いている角度の差異に依存する特殊な重量バイアスを含んでいるかもしれない。
【００１８】
他の方法を述べると、車両７０の重心７２および調整システム７４、７６、７８に関連する加速度センサの位置に基づいて、さらには、その調整システムに関連するセンサ軸の向きに基づいて、いずれの与えられたセンサの検出されたリニア加速度も、そのような加速度を生じる要因の異なる割合を含むかもしれない。例えば、リニア加速度は、ヨー加速度、ピッチ加速度、横転加速度、求心加速度、または旋回のための力、スリップ加速度、タイヤスリップによる力のあらゆる組合せを有するかもしれない。したがって、上述したような特別な場合から離れて、一連のセンサ２０における検出されたリニア加速度は、その車両における種々の異なる加速度を表わしていることがあり得るのである。
【００１９】
したがって、この発明は、車両の動力学３８のモデルおよびセンサ４０のモデルを有する制御モジュール３０を使用する。図１に関連して、センサ２０のアレイからの検出された加速度は、制御モジュール３０に、さらに特別には信号アジャスタ３２に供与される。この信号アジャスタ３２は、そのリニア加速度を、センサ調整システムから図３に示される車体調整システムに変換する。この変換された加速度は、変換された加速度を濾波してその車両の動的状態、そして特別にはその車両の動的状態を表わす状態ベクトルを決定するエスチメータ３４に供与される。この状態ベクトルは、通常、その車両の横転角、横転率、ヨーレート、および横速度の変数（ｖａｒｉａｂｌｅｓ）を有する。
【００２０】
制御モジュール３０の特別な詳細および数学、そして特にはエスチメータ３４は、ここでは説明されないが、この出願と同時に出願された、共有の出願の開示内に見出すことができる。このエスチメータ３４が、その車両の動的挙動（ｄｙｎａｍｉｃ  ｂｅｈａｖｉｏｒ）を表わすための多数の等式を有する車両の動力学３８のモデルから引き出すといえば充分である。同様に、等式は、センサ４０のモデルを構成するものが提供される。一連のセンサ２０（これは信号アジャスタ３２によって変換される）からの検出された加速度に基づいて、エスチメータ３４は、解いて、車両の状態ベクトルを推定するためにモデル３８、４０を使用することができる。一旦、その車両の横転角、横転率、ヨーレート、横速度が既知（すなわち、状態ベクトル）であると、さらなる追加の変数が、横転加速度のようなモデル３８、４０を使用するために解かれることが可能である。また、特記すべきことは、このエスチメータ３４は、状態ベクトルの推定と反復プロセスを利用して、容認可能なレベルに対して推定エラーを減少する閉ループ制御システム３５を使用することができることである。さらには、一連のセンサ２０は、また、センサ４０のモデルが、このセンサを反射する（ｒｅｆｌｅｃｔ）一方で、好ましくは、車両関連軸からずれて設置される角速度センサを有する。
【００２１】
一旦、エスチメータ３４が、横転角、横転率、横転加速度の値を供与すると、信号ジェネレータ３６は、横転に対するその車両の傾向の表示のために、これらの信号を評価する。この信号ジェネレータ３６は、少なくとも１つの横転角を使用して、アクチュエータ４２に送られる制御信号３７を発生する。しかしながら、信号ジェネレータ３６は、好ましくは、また横転率を利用する。すなわち、その車両の横転角が使用されるばかりでなく、いかに迅速にその横転角がその限界横転角に対して加速する（または減速する）かと同様に、横転に対するその車両の傾向があるときは、その横転角がその限界角に接近する比率が使用される。
【００２２】
横転に対する車両の傾向を表示することができる制御信号３７に基づいて、アクチュエータ４２は、矯正作動をとって、車両の横転モーメントを減少することができる。例えば、アクチュエータ４２は、車両ブレーキ３４の１つまたはそれ以上を制動して、車両の横転モーメントを減少するために利用し得る、アクティブアンチロックブレーキングシステム（アクティブＡＢＳ）のようなブレーキ制御システムを有する。アクチュエータ４２は、また、車両の速度と横転モーメントを減少するために、エンジン４６のスロットルを調節するエンジン制御ユニットを有する。最後に、このアクチュエータ４２は、ステアリング角４８を調節してその車両の横転モーメントを減少することができるステアバイワイヤシステム（すなわち、ドライバーからのステアリング入力が、車輪の方向を制御するアクチュエータに電気的に送られる場合）のようなアクティブステアリングシステムを有する。
【００２３】
上で触れたように、アクティブ横転保護システム１０は、図２と関連して説明されるように、横転に対して保護装置を備えるためのプロセス、または方法５０をこのように実行する。この方法５０は、ブロック５１で始まり、リニア加速度Ａ１、Ａ２、Ａ３からＡｉが、一連のセンサから検出されるブロック５２に移動する。検出された加速度は、ブロック５４で示されるように，信号アジャスタ３２によって車体調整システムに変換される。エスチメータ３４は、それから、ブロック５６で示されるように、車体状態ベクトルを推定するために変換された加速度を利用する。状態ベクトルを与えられると、信号ジェネレータ３６は、決定ブロック５８によって示されるように、横転に対する車両のための傾向があるかどうかを決定することができる。もし横転に対する車両の傾向がないならば、その方法は、ブロック６０で終了する。もし横転に対する車両の傾向があるならば、ブロック６２で示されるように、信号ジェネレータ３６が制御信号３７を発生する。制御信号３７に基づいて、アクチュエータ４２はブロック６４で示されるように、かつ、先に論じたように、横転モーメントを減少する。
【００２４】
したがって、認識されることは、この発明は、高価で複雑な横転率センサのための必要をなくす自動車における横転に対する保護装置を備えるためのシステムおよび方法を提供することである。この発明が使用する一連のリニア加速度センサは、適切なコストで容易に利用できる。その車両の横転角、横転率、横転加速度の１つまたはそれ以上が、利用されて、その車両の横転モーメントを減少させて横転に対して保護するために、アクチュエータに精密な制御信号を与えることができる。この発明の特別な実施例において、このシステムおよび方法が、横転の傾向を決定し、横転に対して保護する精度を改良するので、その横転加速度が直接検出され、積分されて、制御信号が、横転角、横転率、横転加速度に基づくことができる。
【００２５】
この発明の種々の実施例についてのこれまでの説明は、例証と説明の目的のためにあった。開示された精密な実施例について、完全であるとか、この発明を限定する意図はない。多くの修正や変更が、この発明の上記の教示に照らして可能である。議論された実施例は、それによって当業者が多様な実施例において、および多様な変更をもってこの発明を利用することができるように、意図された特別な使用に適切であるように、この発明の原理および原理的な適用の最良の例証を提供するために選択され、説明された。すべてのそのような変更や多様性は、それらが公正で、適法に、衡平に権利を与えられる広さにしたがって、解釈されるときには、付属の請求項によって決定されるようにこの発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の教示にしたがって構成されたアクティブ横転保護システムの概略図。
【図２】図１に描かれたシステムを用いる横転に対する保護をするための方法の概略図。
【図３】図１の加速度センサおよびアクティブ横転保護システムを有する車両の斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１０…システム、２０…加速度センサ、３０…制御モジュール、３２…信号アジャスタ、３４…エスチメータ、推定量、３６…信号ジェネレータ、３７…制御信号、３８…車両の動力学のモデル、４０…センサのモデル、４２…アクチュエータ、５０…方法、６０…終了、７０…車両、７２…車両の重心、７４…長手軸、７６…横軸、７８…縦軸、８０、８４…加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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