(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速状態及び減速状態を有する自動車両の加速度を表し且つ車両の閉ループ又は開ループあるいはこれら双方の制御装置（１０４）において使用される加速度信号（ａｌｆｆ）の発生方法において、
車両加速度信号の変化を表す加速度変化（Δａｌ）が少なくとも１つのセンサ測定値（Ｖｌ）の関数として求められるステップと、
車両の瞬間の加速状態及び減速状態を表すブレーキトルクの変化（ΔＭBr）が求められるステップと、
前記の求められた加速度変化（Δａｌ）の範囲が前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）の関数として制限されるステップと、
前記の制限された加速度変化（Δａｌｆ）の関数として、車両加速度を表す信号（ａｌｆ）が発生されるステップと、
前記車両加速度を表す信号（ａｌｆ）をフィルタリングして、フィルタリングされた車両加速度信号（ａｌｆｆ）が発生されるステップと
を備える加速度信号の発生方法。
【請求項２】
車両加速度の変化を表す加速度変化（Δａｌ）を求めるために車両長手方向速度（Ｖｌ）が求められ且つ微分されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
車両長手方向速度（Ｖｌ）が車両車輪の少なくとも１つのセンサ測定回転速度の関数として求められることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）がブレーキトルクの上昇を表すとき、加速度変化（Δａｌ）が減少方向に、小さい値に制限され、
ここでこの制限（Ｚneg）が前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）の関数として行われることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）がブレーキトルクの低下を表すとき、加速度変化（Δａｌ）が上昇方向に、大きい値に制限され、
ここでこの制限（Ｚpos）が前記の求められたブレーキトルクの変化の関数として行われることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
加速状態及び減速状態を有する自動車両の加速度を表し且つ車両の閉ループ又は開ループあるいはこれら双方の制御装置（１０４）において使用される加速度信号（ａｌｆｆ）の発生装置において、
車両加速度信号の変化を表す加速度変化（Δａｌ）を少なくとも１つのセンサ測定値（Ｖｌ）の関数として求めるための第１の手段（１０１、１０２、２０４）と、
車両の瞬間の加速状態及び減速状態を表すブレーキトルクの変化（ΔＭBr）を求るための第２の手段（２０２）と、
前記の求められた加速度変化（Δａｌ）の範囲を前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）の関数として制限するための第３の手段（２０１）と、
前記の制限された加速度変化（Δａｌｆ）の関数として、車両加速度を表す信号（ａｌｆ）を発生するための第４の手段（２０５）と、
前記車両加速度を表す信号（ａｌｆ）をフィルタリングして、フィルタリングされた車両加速度信号（ａｌｆｆ）を発生するための第５の手段（２０３）と、
を備える加速度信号の発生装置。
【請求項７】
前記第３の手段（２０１）が、前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）がブレーキトルクの上昇を表すとき、
加速度変化（Δａｌ）が減少方向に、小さい値に制限され、
ここでこの制限（Ｚneg）が前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）の関数として行われるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記第３の手段（２０１）が、前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）がブレーキトルクの低下を表すとき、
加速度変化（Δａｌ）が上昇方向に、大きい値に制限され、
ここでこの制限（Ｚpos）が前記の求められたブレーキトルクの変化（ΔＭBr）の関数として行われるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加速度信号の発生方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両長手方向加速度をできるだけ正確に検出することは多数の車両の閉ループ及び／又は開ループの制御装置にとってきわめて重要である。このことは、とくに車両の走行運動の最適化を目的とする装置に対して適用される。このような装置はたとえばアンチロック制御装置ないし駆動滑り制御装置であり、これらによりロック傾向ないし過大な駆動滑りが回避される。さらに、走行運動制御装置が既知であり、走行運動制御装置により車両の横方向運動ないし車両のヨー特性を制御することができる。さらに、車両加速度は車台制御装置又は操舵装置に対しても使用可能である。
【０００３】
車両長手方向加速度を求める従来の方法を以下に図１により簡単に説明する。このために、一般に車両長手方向速度Ｖｌが求められ（ブロック１０１）、この車両長手方向速度Ｖｌはたとえば既知の方法によりセンサ測定車輪回転速度を評価することにより求めることができる。車両長手方向速度Ｖｌから、微分によりないし離散時間の場合には差の形成により（ブロック１０２）車両長手方向加速度ａｌが与えられる。車両長手方向速度を表す信号Ｖｌはノイズを有することがあるので、このようにして求められた加速度信号ａｌは、一般に一次又は二次のフィルタ１０３によりフィルタリングされる。このとき、フィルタ１０３において存在する出力信号ａｌｆは処理された車両加速度を表し、この加速度は１つ又は複数の上記の車両の閉ループ及び／又は開ループの制御装置１０４に供給される。この信号処理のとき、一方で、フィルタ１０３は、信号Ｖｌしたがって信号ａｌのより強いノイズが除去されるように構成されていなければならないが、他方で、強いフィルタリングはフィルタリングされた信号ａｌｆの信号ａｌに対する強い位相シフトを意味し、この位相シフトはブロック１０４における以下の処理において許容できない結果を導くことがある。
【０００４】
さらに、従来の技術（たとえば国際特許出願第９０／１１２１３号）から、作用する瞬間のブレーキトルクを求めることが既知である。とくに、ブレーキトルクの変化をたとえば評価された車輪ブレーキ圧力から求めることが既知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
できるだけ純粋な加速度信号を簡単な方法で発生することが本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、加速状態及び減速状態を有する自動車両の加速度を表し且つ車両の閉ループ又は開ループあるいはこれら双方の制御装置において使用される加速度信号の発生方法において、車両加速度信号の変化を表す第１の値が少なくとも１つのセンサ測定値の関数として求められるステップと、車両の瞬間の加速状態及び減速状態を表す第２の値が求められるステップと、前記の求められた第１の値の範囲が前記の求められた第２の値の関数として制限されるステップと、前記の制限された第１の値の関数として、車両加速度を表す信号が発生されるステップとを備える本発明の加速度信号の発生方法により解決される。
【０００７】
また、上記課題は、加速状態及び減速状態を有する自動車両の加速度を表し且つ車両の閉ループ又は開ループあるいはこれら双方の制御装置において使用される加速度信号の発生装置において、車両加速度信号の変化を表す第１の値を少なくとも１つのセンサ測定値の関数として求めるための第１の手段と、車両の瞬間の加速状態及び減速状態を表す第２の値を求るための第２の手段と、前記の求められた第１の値の範囲を前記の求められた第２の値の関数として制限するための第３の手段と、前記の制限された第１の値の関数として、車両加速度を表す信号を発生するための第４の手段とが設けられている本発明の加速度信号の発生装置により解決される。
【０００８】
上記のように、本発明は、自動車が加速状態及び減速状態を有する場合の自動車における加速度信号の発生に関するものである。本発明により発生される信号は、車両の閉ループ及び／又は開ループの制御装置において使用される。本発明により、まず車両加速度の変化を表す第１の値が少なくとも１つのセンサ測定値の関数として求められる。さらに、車両の瞬間の加速状態及び減速状態を表す第２の値が求められる。ここで、本発明の本質は、求められた第１の値の範囲が求められた第２の値の関数として制限されることにある。次に、制限された第１の値の関数として、車両加速度を表す信号が発生される。
【０００９】
本発明は、加速度信号を発生するときに本発明により制限することにより、入力において既により強い信号ノイズが検出されるという利点を有している。したがって、本発明により制限された信号を冒頭記載のようにそのあとでフィルタリングすることにより、鈍いフィルタ特性でも同様に、冒頭記載の大きい位相シフトを発生することになる、対応する鈍いフィルタ特性により強いノイズを処理しなければならないという課題から解放される。本発明による制限により、もはや大きな信号ノイズを有しない加速度信号が得られる。
【００１０】
本発明の有利な実施形態においては、車両加速度の変化を表す第１の値を求めるために、車両長手方向速度を表す第３の値が求められ且つ微分されるように設計されている。この場合、第３の値は車両車輪の少なくとも１つのセンサ測定回転速度の関数として求めてもよい。
【００１１】
とくに有利な実施形態においては、本発明は、減速（負の加速）の場合における加速度変化は本来対応するブレーキトルク変化の作用であることから出発している。この理由から、この実施形態においては、本発明による制限を本質的に決定する第２の値が車両に作用するブレーキトルクの変化を表すことが提案される。本発明による制限においてブレーキトルク変化に注目することは、ブレーキトルク変化が一般にむずかしい絶対ブレーキトルクの決定とは無関係であるという利点を有している。
【００１２】
本発明の他の特殊実施形態においては、求められた第２の値がブレーキトルクの上昇を表すとき、第１の値（加速度変化）が下方方向に小さい値（大きすぎる車両減速度変化）に制限されるように設計されている。この場合、この制限は求められた第２の値（ブレーキトルク変化）の関数として行われる。
【００１３】
そのほかに又はその追加として、求められた第２の値がブレーキトルクの低下を表すとき、第１の値（加速度変化）が上方方向に大きい値（小さすぎる車両減速度変化）に制限されるように設計してもよい。この制限もまた求められた第２の値（ブレーキトルク変化）の関数として行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施形態により詳細に説明する。
【００１５】
上記のように、本発明は、減速（負の加速）の場合における加速度変化Δａｌは本来対応するブレーキトルク変化ΔＭBrの作用であることから出発している。この関係は次式により与えられ、
【数１】
加速度＝トルク／（ｍ＊Ｒ）
ここでｍにより車両質量が示され、Ｒにより車輪半径が示されている。減速度ａｖ＝−ａｌ（負の加速度ａｌ）の場合、次式が与えられ、
【数２】
ａｖ＝−ａｌ＝ＭBr／（ｍ＊Ｒ）
ここでＭBrによりブレーキトルクが示される。ここで加速度変化を２つの異なる時点ｔ１及びｔ２における加速度値間の差として示した場合、
【数３】
Δａｌ＝［ａｌ（ｔ２）−ａｌ（ｔ１）］
加速度変化Δａｌないし減速度変化Δａｖに対して次式が得られる。
【００１６】
【数４】
Δａｖ＝−Δａｌ＝ΔＭBr／（ｍ＊Ｒ）
加速度変化Δａｌないし減速度変化Δａｖがブレーキトルク変化ΔＭBrに対応しない場合、この加速度変化は妥当ではなく、外乱とみなされる。したがって、ブレーキトルク変化ΔＭBrは加速度変化に対する許容範囲を決定する。しかしながら、各加速度変化は必ずしもブレーキトルク変化に基づくものではないので、許容範囲は正の最小値Ｚmin,pos及び負の最小値Ｚmin,negを有している。これらの値Ｚmin,pos及びＺmin,negは、まず減速度の制限が行われるこの実施形態においては、固定設定値であり、この固定設定値は、機関トルク上昇によりないしドライバにより操作される加速ペダル運動により又は走行路勾配により生じた加速度変化が許容されるように決定されている。
【００１７】
図１は本明細書の冒頭の従来技術の説明の範囲内で記載されているが、図２は一実施形態における本発明による加速度信号の発生を示している。
【００１８】
既に図１において説明したように、図２においてもまた符号１０１により車両長手方向速度Ｖｌの決定が示されている。この決定は、たとえば既知のように、センサ測定車輪回転速度の評価により行われる。車両長手方向速度Ｖｌから微分ないし離散時間の場合の差の形成により、車両長手方向加速度ａｌが与えられる（ブロック１０２）。さらに記載されている他のブロック２０４、２０１及び２０５において信号ａｌがさらに処理されて信号ａｌｆが得られ、さらにブロック２０３においてフィルタリングされて加速度信号ａｌｆｆが得られる。この場合、フィルタ２０３は図１に記載のフィルタ１０３と同様に一次又は二次のフィルタであってもよいが、この場合、フィルタ２０３とは異なりフィルタ１０３に対しては実質的に鈍い特性のものが選択されなければならない。
【００１９】
このとき、フィルタ２０３に存在する出力信号ａｌｆｆは、処理された車両加速度を表し、この車両加速度は１つ又は複数の上記の車両の閉ループ及び／又は開ループの制御装置１０４に供給される。
【００２０】
結合段２０４において、まず微分されかつ場合によりノイズを有する車両長手方向速度ａｌ（ブロック１０２の出力信号）から車両長手方向加速度の実際値ａｌｆｆが減算される。このようにして求められた値Δａｌは車両長手方向加速度の（ノイズを有する）変化Δａｌに対応している。ここで、この実施形態の冒頭に記載のようにこの加速度変化Δａｌはブロック２０１において制限され、これにより妥当でない加速度変化及び信号ノイズを除去することができる。
【００２１】
このために、ブロック２０１にブレーキトルクの変化ΔＭBrが供給され、ブレーキトルク変化ΔＭBrは、ブロック２０２において、それ自身既知のようにたとえば評価された車輪ブレーキ圧力から求められる。
【００２２】
以下にブロック２０１の機能を図３及び図４により詳細に説明する。このために、まず図３により加速度信号変化に対する許容範囲を求める方法が示され、一方図４からブロック２０１の出力信号の形成方法がわかる。
【００２３】
図３に示すスタートステップ３０１の後、ステップ３０２において、まず瞬間の（即ちその時点の）ブレーキトルク変化ΔＭBrならびに上記の正の最小値ないし負の最小値Ｚmin,posないしＺmin,negが読み込まれる。上記のように、まず減速度値の制限が行われるこの実施形態においては、これらの値Ｚmin,pos及びＺmin,negは固定設定値である。
【００２４】
ステップ３０３において、ブレーキトルク変化ΔＭBrが正であるか又は負であるか（０より大きいか／等しいか又は０より小さいか）が問い合わせられる。
【００２５】
ブレーキトルク変化が正又は０の場合、これはブレーキトルクＭBrの上昇が行われるか又はブレーキトルクの上昇が行われないことを意味している。この場合、妥当な加速度変化Δａｌは、ブレーキトルク変化に対応して選択された下限（負の限界）Ｚnegを下回ることはない。これは、実質的にブレーキトルク変化により形成された減速度変化は任意に大きくなってはならないことを意味している。この限界はステップ３０５において、
【数５】
Ｚneg：＝ΔＭBr／（ｍ＊Ｒ）
に選択され、ここでｍにより車両質量が示され、Ｒにより車輪半径が示されている。上限Ｚposはステップ３０４において正の最小値Ｚmin,posにセットされ、これにより上記のように、たとえば正のブレーキトルク変化にもかかわらず前進モーメントの上昇及び／又は坂道の走行により生じることがある加速度の増加（減速度の減少）を許容させることができる。
【００２６】
ステップ３０６において、このようにして求められた下限（負の限界）Ｚnegが負の最小値Ｚmin,negより大きいか否かが問い合わせられる。たとえばブレーキトルク変化がきわめて小さいことによりこれが肯定の場合、ステップ３０７において下限（負の限界）Ｚnegが負の最小値Ｚmin,negにセットされ、これにより機関トルクの低下及び／又は上り坂道の走行による加速度の減少を許容させることができる。
【００２７】
ステップ３０３において、ブレーキトルク変化が負でありすなわち０より小さいことが特定された場合、これはブレーキトルクＭBrの低下が行われることを意味する。この場合、妥当な加速度変化Δａｌはブレーキトルク変化に対応して選択された上限（正の限界）Ｚposを超えてはならない。これは、実質的にブレーキトルク変化により生じる減速度変化は任意に小さくなってはならないことを意味している。この限界はステップ３１０において、
【数６】
Ｚpos：＝ΔＭBr／（ｍ＊Ｒ）
に選択され、ここでｍにより車両質量が示され、Ｒにより車輪半径が示されている。下限Ｚnegはステップ３０９において負の最小値Ｚmin,negにセットされ、これにより上記のように、たとえば負のブレーキトルク変化にもかかわらず前進モーメントの低下及び／又は坂道の走行により生じることがある加速度の減少（減速度の増加）を許容させることができる。
【００２８】
ステップ３１１において、このようにして求められた上限（正の限界）Ｚposが正の最小値Ｚmin,posより小さいか否かが問い合わせられる。たとえばきわめて小さいブレーキトルク変化においてこれが肯定の場合、ステップ３１２において下限（正の限界）Ｚposが正の最小値Ｚmin,posにセットされ、これにより機関トルクの増加及び／又は坂道の走行による加速度の増加を許容させることができる。
【００２９】
最終ステップ３０８の後、図３に示すプログラムランが改めて実行される。
【００３０】
信号Δａｌの本来の制限は図４に示すように行われる。
【００３１】
スタートステップ４０１の後、ステップ４０２において、加速度変化の実際値Δａｌ及び形成された限界Ｚneg及びＺpos（図３参照）が読み込まれる。
【００３２】
ステップ４０３において、加速度変化Δａｌが値Δａｌｆにセットされ、続いてステップ４０４において、値Δａｌｆ（＝Δａｌ）が正の制限値Ｚposを超えているか否かが検査される。これが肯定の場合、これは、車両長手方向速度Ｖｌないしこれから導かれた加速度ａｌないし加速度変化Δａｌが妥当でない加速度の増加を有することを意味している。この場合、ステップ４０５において、加速度変化Δａｌが正の制限値Ｚposに制限される。このために、信号Δａｌｆは正の制限値Ｚposにセットされる。
【００３３】
ステップ４０４において、値Δａｌｆ（＝Δａｌ）が正の制限値Ｚposを超えていないことが特定された場合、これは、車両長手方向速度Ｖｌないしこれから導かれた加速度ａｌないし加速度変化Δａｌが妥当な加速度の増加を有することを意味している。
【００３４】
ステップ４０６において、値Δａｌｆ（＝Δａｌ）が負の制限値Ｚnegを下回っているか否かが検査される。これが肯定の場合、これは、車両長手方向速度Ｖｌないしこれから導かれた加速度ａｌないし加速度変化Δａｌが妥当でない加速度の減少（減速度の増加）を有することを意味している。この場合、ステップ４０７において、加速度変化Δａｌが負の制限値Ｚnegに制限される。このために、Δａｌｆは負の制限値Ｚnegにセットされる。
【００３５】
ステップ４０４及び４０６において加速度変化Δａｌが妥当な範囲内に存在することが特定された場合、ブロック２０１において制限が行われない。
【００３６】
終了ステップ４０９の後、図４に示すプログラムランが改めて実行される。
【００３７】
ブロック２０１の出力側に存在する信号Δａｌｆから、このようにして妥当でない加速度変化値がフィルタリングにより除去される。この変化信号Δａｌｆが結合段２０５において再び実際に求められた加速度値ａｌｆｆと重ね合わされ、これにより新たな加速度値ａｌｆが求められ、この加速度値ａｌｆはフィルタ２０３においてフィルタリングされてノイズの少ないフィルタ出力を得ることができる。
【００３８】
ブロック２０１において、本発明による許容範囲［Ｚneg；Ｚpos］の形成により、粗いノイズはすべて除去される。したがって、それに続くフィルタ２０３は、鈍いフィルタ特性でも同様に、冒頭記載の大きい位相シフトを発生することになる、対応する鈍いフィルタ特性により強いノイズを処理しなければならないという課題から解放される。
【００３９】
許容範囲に対しトルクの代わりにトルク変化に注目することは、トルク変化の決定はむずかしい絶対トルクの決定とは無関係であるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術から既知の装置のブロック回路図である。
【図２】本発明による装置のブロック回路図である。
【図３】図２の最重要のブロックの機能を流れ図に基づいて説明するのものであって、加速度変化に対する許容範囲を求める流れ図である。
【図４】図２の最重要のブロックの機能を流れ図に基づいて説明するのものであって、図２のブロック２０１の出力信号の形成を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０１、１０２、２０４  第１の値（Δａｌ）を求めるための第１の手段
１０３  フィルタ
１０４  車両の閉ループ及び／又は開ループの制御装置
２０１  第１の値（Δａｌ）の範囲を求めるための第３の手段
２０２  第２の値（ΔＭBr）を求めるための第２の手段
２０３、２０５  車両加速度信号（ａｌｆｆ）を発生するための第４の手段
２０４  結合段
【図１】
0004212131.tif 000002
【図２】
0004212131.tif 000003
【図３】
0004212131.tif 000004
【図４】
0004212131.tif 000005