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JP2003531066A - 自動車用のドライビングダイナミクス量をオンラインで決定する方法 - Google Patents

自動車用のドライビングダイナミクス量をオンラインで決定する方法

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Publication number
JP2003531066A
JP2003531066A JP2001578251A JP2001578251A JP2003531066A JP 2003531066 A JP2003531066 A JP 2003531066A JP 2001578251 A JP2001578251 A JP 2001578251A JP 2001578251 A JP2001578251 A JP 2001578251A JP 2003531066 A JP2003531066 A JP 2003531066A
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JP
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estimated
outside
amount
determined
driving dynamics
Prior art date
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Application number
JP2001578251A
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English (en)
Inventor
リューダース・ウルリヒ
エーラー・ライナー
フォン フレンツ・フベルトゥス ライツ
ラステ・トーマス
ロル・ゲオルク
Original Assignee
コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト filed Critical コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17551—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve determining control parameters related to vehicle stability used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/04—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T2230/02—Side slip angle, attitude angle, floating angle, drift angle

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、自動車用のドライビングダイナミクス量をオンラインで決定するための方法に関する。自動車の制御の質を改善し、運転者への要求を低減するために、提案したドライビングダイナミクスコントロールの次のステップでは、決定およびまたは推定された入力量ｕと設定または予想された車両状態量 【外１】 と場合によっては他の量に応じて、推定された出力量 【外２】 を決定し、推定された出力量 【外３】 を測定された出力量ｙm と比較し、比較結果と場合によっては他の判断基準に応じて、ドライビングダイナミクス 【外４】 の推定された量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、自動車用のドライビングダイナミクス量をオンラインで決定するた
めの方法と、ドライビングダイナミクスコントロール装置と、この方法とドライ
ビングダイナミクスコントロール装置の使用に関する。
【０００２】 技術水準は、全体システムに比べて効果で正確なヨーレイトセンサに基づいて
ヨーレイトコントロールを行うＥＳＰシステムである。公知のＡＢＳ、ＴＣＳお
よびドライビングダイナミクスコントロールシステム（例えばＥＳＰ＝電子スタ
ビリティプログラム）は、不安定な車両運動を認識し、安全にするために、車輪
回転速度センサ（ＡＢＳ、ＴＣＳ）の信号と、運転者の付加的な設定センサとド
ライビングダイナミクスセンサ（ＥＳＰ）の信号を評価する。運転者の設定は操
舵角センサ、マスターブレーキシリンダ内の圧力センサおよびエンジンマネージ
メントによって検出される。代表的なドライビングダイナミクスセンサは横方向
加速度センサであり、４輪駆動の場合、場合によって縦方向加速度センサである
。ＥＳＰのために最も重要なセンサは、垂直軸線回りの車両の回転速度を検出す
るヨーレイトセンサである。
【０００３】 ドライビングダイナミクスコントロール装置はヨーレイト
【０００４】
【外６６】 のためのシーケンシャル制御として実現さている。ヨーレイトの目標値は単一ト
ラック車両モデルによってオンラインで発生させられる。このように構成された
ＥＳＰシステムは、所定の走行状況で、制御偏差（目標ヨーレイトと実際ヨーレ
イトの差）が小さい場合、図８の左側半部に示すように、大きな横滑り角度（車
両縦軸線と速度ベクトルＶの間の角度β）を許容する。運転者が操舵補正によっ
て制御偏差を増大し、それによってヨーレイコントロールの強い制御介入を生じ
るときに、横滑り角度を制限することができる。
【０００５】 本発明の根底をなす課題は、制御の質を改善し、運転者への要求を低減するこ
とである。
【０００６】 これは、単一量コントロールから複数の量のコントロールに移行すると、有利
に達成される。この場合、車両の横方向ダイナミック状態は第１近似においてヨ
ーレイト
【０００７】
【外６７】 と横滑り角度βの両量によって表される。図１にこの量が示してある。将来のＥ
ＳＰシステムのための横滑り角度の直接的な測定は、今日の観点では、経済的に
是認できない。その代わりに、横滑り角度を既存のセンサ装置の信号から推定す
る試みがなされる。
【０００８】 課題は、冒頭に述べた種類の方法において本発明に従い、 決定およびまたは推定された入力量ｕと設定または予想された車両状態量
【０００９】
【外６８】 と場合によっては他の量に応じて、推定された出力量
【００１０】
【外６９】 を決定し、 推定された出力量
【００１１】
【外７０】 を測定された出力量ｙm と比較し、 比較結果と場合によっては他の判断基準に応じて、ドライビングダイナミクス
【００１２】
【外７１】 の推定された量を決定することによって解決される。
【００１３】 有利な他の実施形によれば、方法は、 決定および推定された入力量ｕとドライビングダイナミクス
【００１４】
【外７２】 の量に応じて、予想された車両状態量
【００１５】
【外７３】 をモデルに基づいて決定する。
【００１６】 その際好ましくは、予想された車両状態量
【００１７】
【外７４】 を推定する際およびドライビングダイナミクス
【００１８】
【外７５】 の量を決定する際に、次の入力量
【００１９】
【外７６】 が考慮され、ここで、
【００２０】
【外７７】 は推定された車両縦方向速度、σは測定された操舵角、Ｆx は決定されたタイヤ
縦方向力または車輪縦方向力、
【００２１】
【外７８】 は推定された接地垂直方向力またはＦz は決定された接地垂直方向力、
【００２２】
【外７９】 はタイヤと道路の接触についての推定された摩擦係数またはμi はタイヤと道路
の接触についての決定された摩擦係数である。
【００２３】 ドライビングダイナミクスの量と予想される車両状態量
【００２４】
【外８０】 として、車両横方向速度
【００２５】
【外８１】 、ヨーレイト
【００２６】
【外８２】 おおび測定不可能な入力量として推定される妨害力
【００２７】
【外８３】 が決定される。
【００２８】 ドライビングダイナミクスの他の量と予想される車両状態量
【００２９】
【外８４】 として、妨害トルクＭd が決定され、摩擦係数μi が測定不可能な入力量として
決定される。
【００３０】 次のサンプリング時点ｔk+1 のための予想される車両状態量
【００３１】
【外８５】 は好ましくは、初期条件
【００３２】
【外８６】 で次の方程式
【００３３】
【数７】 に従って積分することによって得られ、ここで、
【００３４】
【外８７】 である。
【００３５】 出力量
【００３６】
【外８８】 として、横方向加速度ａy が推定されると合目的である。
【００３７】 更に、他の出力量
【００３８】
【外８９】 として、ヨーレイト
【００３９】
【外９０】 が推定されると合目的である。
【００４０】 更に、他の出力量
【００４１】
【外９１】 として、タイヤ横方向力または車輪横方向力Ｆy が推定されると合目的である。
【００４２】 サンプリング時点ｔk のための出力量
【００４３】
【外９２】 が不連続の非線形方程式ｈm
【００４４】
【数８】 に従って、車両状態量
【００４５】
【外９３】 と入力量ｕm （ｔk ) から推察され、ここで、
【００４６】
【外９４】 であると有利である。 少なくとも１つの推定された出力量
【００４７】
【外９５】 が少なくとも１つの決定された（直接的にまたはセンサによって間接的に検出さ
れた）出力量
【００４８】
【外９６】 と比較され、比較結果ｅ(tk ) が好ましくは 増幅マトリックスＫを経て、車両状態量
【００４９】
【外９７】 の補正のための合計個所に送られ、この場合
【００５０】
【外９８】 が時点ｔk での推定された信号であり、最後の時点ｔk-1 の情報が使用されると
特に合目的である。
【００５１】 ゲインマトリックスＫがあらゆる時点ｔk で式
【００５２】
【数９】 に従って決定され、ここで、Ｇは決定（測定）された信号の情報内容、
【００５３】
【外９９】 は非線形の車両モデルの推定作動点であると有利である。
【００５４】 ドライビングダイナミクスの量の補正が次式
【００５５】
【数１０】 に従って行われると有利である。
【００５６】 方法のステップにおいて、現在の時点の情報を使用して、時点ｔk で、ドライ
ビングダイナミクス
【００５７】
【外１００】 と入力量ｕm (tk ) から、次式
【００５８】
【数１１】 に従って、推定制御量ｙの決定が行われ、ここでｕm (tk ) は検出された離散的
な入力量のベクトルであると特に有利である。
【００５９】 更に、方法のステップにおいて、最後の時点の情報を使用して、時点ｔk で、
車両状態量
【００６０】
【外１０１】 と入力量ｕm (tk ) から、次式
【００６１】
【数１２】 に従って、推定制御量ｙの決定が行われ、ここでｕm (tk ) は検出された離散的
な入力量のベクトルであると有利である。
【００６２】 特に有利な複数の量のコントロールのステップでは、 推定された横滑り角度
【００６３】
【外１０２】 を制御量
【００６４】
【外１０３】 または
【００６５】
【外１０４】 として決定し、 推定された横滑り角度
【００６６】
【外１０５】 を横滑り角度基準量βref と比較し、 横滑り角度基準量βref と横滑り角度
【００６７】
【外１０６】 の推定された差と、ヨーレイト基準量
【００６８】
【外１０７】 とヨーレイト
【００６９】
【外１０８】 または
【００７０】
【外１０９】 または
【００７１】
【外１１０】 の差から、追加ヨートルクＴreq を求め、 この追加ヨートルクＴreq に応じて自動車の少なくとも１個の車輪ブレーキを
制御する。
【００７２】 方法はドライビングダイナミクスコントロール装置、特にＥＳＰコントロール
装置またはサスペンションコントロール装置で有利に使用される。
【００７３】 冒頭に述べたドライビングダイナミクスコントロール装置は本発明に従い、 入力量
【００７４】
【外１１１】 およびまたは場合によっては他の量
【００７５】
【外１１２】 から、制御量
【００７６】
【外１１３】 およびまたは
【００７７】
【外１１４】 を推定するための第１の決定ユニット（４０２）と、 例えば後退走行、急カーブでの走行等の場合のような、自動車の走行状況を示
す量およびまたは入力量
【００７８】
【外１１５】 に応じて横滑り角度コントロールを停止するための非活動化ロジック（４０５）
と、 入力量
【００７９】
【外１１６】 から横滑り角度−トルクの適応計算するための第２の決定ユニット（４０４）と
、 ヨートルク
【００８０】
【外１１７】 と
【００８１】
【外１１８】 から、追加ヨートルクＴreq を仲裁するための第３の決定ユニット（４０６）と
を備えていることを特徴とする。
【００８２】 本発明の有利な実施形は従属請求項に記載されている。
【００８３】 本発明の対象は、非線形の車両モデルと、タイヤ力または車輪力の使用に基づ
く推定方法によって、ドライビングダイナミクスコントロールに適した充分に正
確な制御量（これは車両状態量に一致するかまたはそれから直接的に導き出すこ
とができる）、例えばヨーレイト、横滑り角度、ロール角度、ピッチング角度を
推定することができる。タイヤ力または車輪力は好ましくは走行中タイヤを利用
してサイドウォールねじれセンサによって測定可能である。“サイドウォールね
じれセンサすなわちＳＷＴセンサ”は、タイヤの変形をシャーシ上のセンサによ
って測定し、弾性的な特性に基づくこの変形から作用する力を推測するという思
想に基づいている。
【００８４】 要求される制御量（制御課題）と、推定の必要な品質に応じて、車両の縦方向
運動、横方向運動およびロール運動からの他の制御信号（例えば横方向加速度、
車輪回転速度、ヨーレイトおよびまたはロール率）を、推定に含めることができ
る。
【００８５】 この推定制御量によって、新しいドライビングダイナミクスコントロールシス
テムが形成される。
【００８６】 新しいタイヤ力支援または車輪力支援のドライビングダイナミクスコントロー
ルのために、有利な実施形では、慣用のＥＳＰシステムがＳＷＴタイヤセンサ装
置と結合され、ＳＷＴタイヤセンサ装置に依存しない横滑り角度コントロールだ
け拡張される。その際、タイヤ縦方向力または車輪縦方向力Ｆx と、タイヤ横方
向力または車輪横方向力Ｆy は知られており、横滑り角度の推定のためのモデル
を支援し、コントロールにとって充分な横滑り角度推定の品質を達成する。
【００８７】 このヨーレイトコントロールと横滑り角度コントロールの組み合わせによって
、平均的なドライバにとって可能である細かなスタビリティコントロールを示す
ことができる。運転者に好ましくないと感じられるかまたは所定量以降もはや制
御不可能な横滑り角度が回避される。ドライビングダイナミクス的な臨界状態に
おいて、操舵作業は大幅に低減される。
【００８８】 これは、走行操作を横滑り角度コントロールを行うＥＳＰおよび標準ＥＳＰと
比較すると明らかである。雪上の限界範囲での円走行の場合、標準ＥＳＰの場合
駆動力が低下すると共に横滑り角度が増大する。この横滑り角度は激しい操舵応
答によってのみ安定させることができ。（図８の左側）。ヨーレイト情報だけで
は安定化のために不充分である。
【００８９】 横滑り角度コントロールを行うＥＳＰの場合、横滑り角度は平均的な運転者に
よって支配可能な量に制限される。タイヤ力支援または車輪力支援の推定に基づ
いて、測定された横滑り角度と推定された横滑り角度は充分に正確に一致する。
運転者にとって、付加的な操舵作業は不要である（図８参照）。 ２．発明の効果 低コストのセンサの信号を、モデル支援結合することによって、従来は低コス
トで測定不可能であった、ドライビングダイナミクスコントロールのために必要
な信号（例えば横滑り角度）を推定することができる。
【００９０】 この推定された制御量に基づいて、特に次の新しいドライビングダイナミク制
御構成が可能となる。 ・ ヨーレイトセンサの置換（コスト低減）。信号は推定された量によって決定 される。公知のＥＳＰシステムはその構成を維持する。 ・ 新しいドライビングスタビリティ制御構成は、横滑り角度コントロールと複
【００９１】 数の量のコントロール（ヨーレイトコントロールまたは横滑り角度ントロール と、横滑り角度とヨーレイトのための基準値の設定との組み合わせ）によって 制御品質を改善する。 ・ 横滑り角度決定に基づく新しいアクティブ操舵システム。 ３．方法の説明 次に、車両の状態と、この状態から導き出される制御量を推定するための方法
と、推定された制御量に基づくドライビングダイナミクスコントロールの構造体
について説明する。 ３．１ 制御量の推定 タイヤと道路の接触によって発生し、車両に作用する力が、本方法のために使
用される。この力は車輪周方向力、横方向力およびまたは車輪垂直方向力である
。図１には、車輪周方向力（縦方向力）Ｆx と横方向力Ｆy がホイールハブ中心
を基点とした、車輪に関連する座標系で示してある。力を測定するために、ＳＷ
Ｔセンサが使用される。このセンサはタイヤまたは車輪の変形を測定するために
磁気原理を使用する。ＳＷＴエンコーダのために、タイヤサイドウォールに埋め
込まれる特殊な硬質磁気ゴム混合物が開発された。このゴム混合物はタイヤの加
硫後磁化させられる。発生する極パターンの場合、Ｎ極とＳ極が交代する（独国
特許第１９６２０５８１１号）。シャーシに取付けられた２個のアクティブ磁界
センサは、タイヤの回転時に磁界がどのように変化するかを測定する。アクティ
ブセンサを選択することによって、非常に遅い速度まで評価可能な信号が得られ
る。誘導式センサと異なり、信号の振幅はタイヤの回転数に依存しない。両セン
サ信号の間の位相差から、縦方向の変形を計算することができる。振幅はセンサ
とサイドウォールの間隔に逆比例して変化するので、振幅によってコーナーの側
方の変形（タイヤ、ホイールリム、サスペンション）が検出可能である。両変形
成分から、縦方向力と横方向力が計算される。更に、１個のセンサによって、Ａ
ＢＳセンサの場合と同じ方法で車輪速度を測定することができる。ＳＷＴセンサ
によって検出された生のセンサ信号は、中央の電子評価ユニットに供給される前
に、ろ波および増幅される。評価ユニットでは、位相差と信号振幅が算出され、
それからデジタル信号プロセッサによって力成分が計算される。そして、力情報
が制御系に転送される。この制御系では、車両モデルによって、走行状況を表す
ための重要な他の量が推定される（下記参照）。
【００９２】 このタイヤ力または車輪力は、他のまたは異なる適当なセンサ装置によって、
直接的に検出可能であるかまたは適当な数学的な換算によって間接的に検出可能
である。このセンサ装置は例えば力測定ホイールリム、タイヤサイドウォールね
じれセンサ、表面センサ、数学的モデルを介してのブレーキアクチュエータの制
御信号からの締付け力／締付け圧力の決定あるいはブレーキアクチュエータの締
付け力／締付け圧力測定（周方向力）、空気ばねにおけるばね変位センサまたは
圧力センサまたは横方向加速度情報と縦方向加速度情報（垂直方向力）からなる
車輪荷重モデルである（方程式Ｆ４．９参照）。推定方法の一般的な説明 図２は、車両の状態と、それから導き出された制御量を推定するための方法の
全体的なブロック図である。
【００９３】 実際の車両には、慣用のセンサによって検出可能である測定可能な入力ｕ（例
えば操舵角）と、測定不可能なあるいは高いコストでしか測定することができな
い入力ｚ（例えば横風）が作用する。入力に対する車両の応答を表す車両の出力
は、測定可能な出力ｙ（例えばタイヤ横方向力）と、ドライビングダイナミクス
を制御するために必要な制御量ｙr （例えばヨーレイト、横滑り角度、タイヤス
リップ角度、ロール角度）に分けられる。
【００９４】 タイヤ力または車輪力に加えて、推定を改善するための他の測定量を方法に組
み込むことができる。この測定量は例えば横方向加速度、縦方向加速度、車輪回
転速度、ヨーレイト、ロール率およびまたはピッチ率である。測定可能な出力ｙ
と制御量ｙr は、例えばヨーレイトセンサを使用し、ヨーレイトコントロール／
横滑り角コントロールを組み合わる場合、センサの装備に応じて個々の量が互い
に一致していてもよい。この場合、ヨーレイトは測定可能な出力でもあり、制御
量でもある。
【００９５】 ドライビングダイナミクスの量を推定するための方法により、センサ装備に対
応して測定可能な実際の車両の入力と出力を知ることによって、ドライビングダ
イナミクスを制御するために充分な精度で制御量を推定することができる。推定
方法は、測定不可能な入力とモデリングエラーの影響をできるだけ受けないよう
にすべきである。
【００９６】 これは次に述べる方法によって達成可能である。
【００９７】 車両の非線形モデル（図２，２ａ、灰色の影が付けてある）は、推定方法の基
本事項である。車両の連続的な非線形方程式
【００９８】
【外１１９】 （一次の微分方程式）によって、推定された車両状態量またはドライビングダイ
ナミクスの量
【００９９】
【外１２０】 を決定することができる。この車両状態量またはドライビングダイナミクスの量
から、不連続の非線形の出力方程式
【０１００】
【外１２１】 または
【０１０１】
【外１２２】 を介して、推定された制御量
【０１０２】
【外１２３】 または
【０１０３】
【外１２４】 が計算される。車両モデルのための方程式には更に、車両状態からタイヤ力を決
定するための非線形のタイヤモデルが含まれている。
【０１０４】 測定された出力量ｙm (tk ) （例えばタイヤの横方向力）と、不連続の非線形
の測定方程式
【０１０５】
【外１２５】 によって、推定された車両状態量
【０１０６】
【外１２６】 から計算された推定測定量
【０１０７】
【外１２７】 とを比較することによって、エラー信号ｅ(tk ) が求められる。増幅マトリック
ス（ゲインマトリックス）Ｋによってこのエラー信号ｅ(tk ) をフィードバック
することによって、非線形の車両モデルの状態量
【０１０８】
【外１２８】 が補正される。測定量のこのフィードバックによって、モデルが再適合させられ
、推定が改善される。
【０１０９】 それによって、供される測定量（センサ装備）と、センサ信号の質が、推定の
質に影響を与える。例えばタイヤの力に付加して、他の測定量がッ推定含められ
ると、これは車両モデルを介しての結合によって、制御量の推定を改善すること
になる。それによって、使用されるヨーレイトセンサが今日のシステムと比べて
品質を低減するにもかかわら、例えば高い精度のヨーレイトを推定することがで
きる。その代わりに、高い質の（例えば今日のヨーレイトセンサや横方向加速度
センサの）他の測定量を使用する場合に、低い質のタイヤ力信号または車輪力信
号を使用することあるいは小さな推定精度が許容される場合タイヤ横方向力また
は車輪横方向力のフィードバックを省略することが考えられる。
【０１１０】 更に、作動点によって不安定な車両モデルの場合にも、エラー信号をフィード
バックすることによって、推定を安定化させることができる。従って、例えば自
由な組み込みの場合に起こり得るようなセンサオフセットに基づく推定の変動は
発生しない。方法は更に、車両に作用する力やモーメント（測定不能な入力）を
推定することを可能にする。例えば横方向ダイナミクスについて、図１に、妨害
力Ｆd と妨害モーメントＴd が重心に変換して記入されている。本実施の形態に
おいて、妨害量の推定について詳しく説明する。推定の方程式の説明（図２と２ａ参照） 実際の車両の測定可能な入力ｕと測定可能な出力ｙが、（例えばドライビング
ダイナミクスコントローラの）デジタル制御プロセッサの測定値検出によって、
サンプリング時間ＴA によって離散的な時点ｔK で集められる。更に、例えばセ
ンサノイズやＡ／Ｄコンバータの量子化効果のような入力外乱ｗ(tk ) や出力外
乱ｖ(tk ) が重ね合わされる。検出された離散的な測定量ｕm (tk ) とｙm (tk ) は制御量を推定するための方法で使用される。ここで、検出された離散的な測
定量について、時間的な関係の用語は次の通りである。
【０１１１】
【外１２９】 各々のサンプリングステップで、予想される状態
【０１１２】
【外１３０】 と入力ｕm (tk ) から、離散的な非線形の測定方程式ｈm (.) によって、推定測
定量
【０１１３】
【外１３１】 が計算される（Ｆ３．１）。測定された測定量と推定された測定量（Ｆ３．２）
の間のエラー信号ｅ(tk ) は、増幅マトリックスＫによって、予想された状態の
補正をもたらす（Ｆ３．３）。補正された状態
【０１１４】
【外１３２】 または最後の時点
【０１１５】
【外１３３】 の状態によって、推定される制御量
【０１１６】
【外１３４】 または
【０１１７】
【外１３５】 が、不連続的な非線形の出力方程式ｈr (.) によって決定される（Ｆ３．４．１
またはＦ３．４．２）。次のサンプリング時点ｔk+1 についての状態
【０１１８】
【外１３６】 の予想は式３．５に従って、非線形の連続的なシステム方程式ｆ(.) を初期条件
【０１１９】
【外１３７】 によって積分することによって行われる。
【０１２０】
【数１３】 ここで、
【０１２１】
【外１３８】 である。
【０１２２】 方程式Ｆ３．５による積分の離散化された形は例えば簡単なオイラーの方程式
によって実現可能である。
【０１２３】
【数１４】 戻し増幅マトリックスＫの決定 戻し増幅マトリックス（フィードバックゲインマトリックス）Ｋは、あらゆる
時点ｔk で方程式Ｆ３．７に従って、次の２つの基準 ・ Ｇ：測定された信号の情報内容 ・
【０１２４】
【外１３９】 ：非線形の車両モデルの推定された作動点 に依存して決定可能である。
【０１２５】
【数１５】 センサ信号の情報内容は例えばセンサの質（精度、ノイズ、ドリフト）と、組
み込み場所（重ね合わされる信号、座標回転）と、車両モデルのモデル化エラー
、すなわち測定された量をどれほど良好に数学的なアプローチに“合わせる”か
というモデル化エラーによって決定される。戻し増幅マトリックスＫの要素は、
測定された出力がその情報内容に対応して、推定された車両状態の補正のために
最適に利用されるように選定される。例えば質の低いセンサは制御量の推定に対
して小さな影響を与える。情報内容が時間的に変化しないと、Ｋの時間的な変化
は生じない。しかし、センサ信号（例えば故障、増大したノイズ）の検出された
変化を適切に戻し増幅マトリックスに適合させることもできる。
【０１２６】 車両の動的な状態はドライビング状態に大きく依存する。これは制御技術的な
観点では、車両を表す微分方程式の固有の値が広い範囲で例えば車速と作動点に
左右される横方向タイヤ剛性に依存して変化することを意味する（図５のタイヤ
横方向力特性曲線の勾配）。最適な推定を達成するためには、戻し増幅マトリッ
クスＫが作動点、すなわち推定された状態、測定／推定された出力およびまたは
制御量に適合させることが適切である。これは各々のサンプリングステップであ
るいは所定の作動範囲で行われる（例えばタイヤ特性曲線の飽和／非飽和、高い
／低い速度）。 ３．２ ドライビングダイナミクスコントロールのコントローラ構造 車両の横方向ダイナミクスを制御するために、制御量として横滑り角度とヨー
レイトが必要である。図３には、推定された制御量である横滑り角度
【０１２７】
【外１４０】 とヨーレイト
【０１２８】
【外１４１】 に基づく提案した横方向ダイナミクスコントロール（ヨートルクコントロール）
の一般的な構造が示してある。高い品質のヨーレイトセンサが使用される場合、
推定されたヨーレイトの代わりに、測定されたヨーレイト
【０１２９】
【外１４２】 を制御のために使用することができる。
【０１３０】 制御量である横滑り角度
【０１３１】
【外１４３】 とヨーレイト
【０１３２】
【外１４４】 の推定は、第３．１章と第４．１章で述べた方法に従って行われる。推定のため
に使用される量（図３参照）は、入力量ｕm 、すなわち車速Ｖx および操舵角σ
、タイヤ縦方向力または車輪縦方向力Ｆxiと、測定量ｙm 、すなわち横方向加速
度ａy 、タイヤ横方向力または車輪横方向力Ｆyiおよびヨーレイト
【０１３３】
【外１４５】 である。ヨーレイト
【０１３４】
【外１４６】 の代わりに、直線性フラッグに関連して、代替信号
【０１３５】
【外１４７】 を使用することができる。推定方法の外で決定される他の入力量、すなわち適当
なセンサ装置で測定されるかまたは他の情報から算出または推定される他の入力
量は、各々の車輪の垂直方向力
【０１３６】
【外１４８】 と、タイヤと道路の接触に関する摩擦係数
【０１３７】
【外１４９】 である。
【０１３８】 センサ構造に基づいて、適当な推定構造／コントローラ構造が図３（表Ａ，Ｂ
）に示してある。 ・ 推定されたヨーレイト
【０１３９】
【外１５０】 による制御 制御差
【０１４０】
【外１５１】 を求めるために、推定されたヨーレイト
【０１４１】
【外１５２】 が使用される。ヨーレイトセンサはコスト上の理由から節約可能であるかある いはその品質を低下させることができる。
【０１４２】 − 制御量推定への入力は、品質の低い（低い精度、オフセットドリフト）ヨ ーレイトセンサの信号である。推定されたヨーレイトは他の入力量と測定量の 情報の利用に基づいて、測定されたヨーレイトよりも高い品質を有する。
【０１４３】 − ヨーレイトセンサが使用されないかまたはセンサが故障していると、制御 量推定を改善するために、計算された代替信号
【０１４４】
【外１５３】 が直線性フラッグと関連して使用可能である。ヨーレイトセンサを監視するた めに今日のＥＳＰシステムによって知られているこの代替信号は、１本の車軸 の車輪回転速度差または定常的なステアリングモデルからあるいは横方向加速 度から求められる。この代替信号は勿論、車両ダイナミクスの線形作動範囲に おいてのみ有効である。この有効範囲を示す直線性フラッグに依存して、測定 されたヨーレイトと推定されたヨーレイト
【０１４５】
【外１５４】 の間のエラー信号のための、推定された状態
【０１４６】
【外１５５】 へのフィードバックが不要である（図２参照）。フィードバックマトリックス Ｋの対応する要素は例えば零にセットすることができる。 ・ 測定されたヨーレイト
【０１４７】
【外１５６】 による制御 この構成は、標準ＥＳＰシステムにおける今日の品質のセンサが使用される ときに有効である。測定されたヨーレイトは推定された横滑り角度を改善する ために制御量推定に含まれる。制御差
【０１４８】
【外１５７】 を求めるために、推定された量の代わりに測定された量を使用することができ る。推定された横滑り角度が制御のために使用されないと、シリーズから知ら れているコントローラ構造体が得られる。この構造の場合、推定された横滑り 角度の質を許容されるように低下すると共に、測定量としてのタイヤ横方向力 または車輪横方向力Ｆyiを放棄することが考えられる。これは、付加的なセン サ装置を用いずにブレーキアクチュエータ操作の際のタイヤ縦方向力の検出を 可能にするブレーキバイワイヤシステムにとって特に適している。
【０１４９】 組み合わせられたヨーレイトコントロール／横滑り角度コントローラ（スイッ
チＢ）は、すべてのヨーレイト構成（図３の表Ａ）によって実現可能であり、純
粋なヨーレイトコントロールに対して有利である。
【０１５０】 ヨートルクコントローラは、入力として推定された横滑り角度
【０１５１】
【外１５８】 と基準横滑り角度ｂref との制御差Ｄｂを受け取る非線形のダイナミックコント
ローラＧb と、入力として測定／推定されたヨーレイトと基準ヨーレイト
【０１５２】
【外１５９】 との制御差
【０１５３】
【外１６０】 を受け取る非線形のダイナミックコントローラ
【０１５４】
【外１６１】 からなっている。車両横滑り角度βの代わりにあるいはこの車両横滑り角度に関
連して、前車軸と後車軸の推定されたタイヤ横滑り角度
【０１５５】
【外１６２】 を制御量として使用することができる。コントローラの両出力両は追加ヨートル
クＴreq に加算される。この追加ヨートルクは続いて（図３に示していない）ブ
レーキ力要求として車輪に分配される。
【０１５６】 ヨーレイトの基準値
【０１５７】
【外１６３】 は標準ＥＳＰの場合のように、ダイナミックな単一トラックモデルから発生させ
られる。横滑り角度の基準値βref は同様に、ダイナミックもでるによって発生
することができる。しかし、車両の普通の運転範囲では、横滑り角度は小さい（
＜２°）ので、作動閾値はβref で充分である。ダイナミックモデルからの設定
は不要である。
【０１５８】 非線形のダイナミックコントローラのパラメータまたは作動閾値は速度Ｖx 、
ヨーレイト
【０１５９】
【外１６４】 または
【０１６０】
【外１６５】 、推定された横滑り角度およびタイヤ横滑り角度（キングピン傾斜）
【０１６１】
【外１６６】 および摩擦係数に依存して、その都度のドライビング状態に適合させられる。実
施の形態（第４．２章）には、横滑り角度基準値の発生と横滑り角度コントロー
ラＧｂの適合が記載されている。
【０１６２】 公知のＥＳＰシステムと比較してはっきりと改善された性能に基づく有利な実
施の形態は、今日のセンサと同じ品質または低い品質のヨーレイトセンサを使用
した、ヨーレイトコントロール／横滑り角度コントロールの組み合わせである（
図３の表Ａの右欄）。
【０１６３】 このヨーレイトコントロール／横滑り角度コントロールの組み合わせは特に、
・ 例えば荷重が変化する円走行のような、標準ＥＳＰが介入しない状況での車 両の安定化 ・ 例えばレーンチェンジの場合に、車両を安定化させるための操舵作業を低減 することによって運転者の負担を軽減すること によって、標準ＥＳＰを改良する。 ４．実施例 次の実施例は、横方向ダイナミック状態であるヨーレイトと横滑り角度の推定
と、それに基づく、ヨーレイトコントロール／横滑り角度コントロールの組み合
わせとからなる本発明の好ましい実施の形態を示している。ヨーレイトセンサ信
号は推定とコントロールのために供される。 ４．１ 制御量であるヨーレイトと横滑り角度の推定 ヨーレイトと横滑り角度の推定の基礎は、ロールダイナミクスとピッチダイナ
ミクスを無視した、横方向ダイナミック運動の平らな二トラックモデルである。
ロールとピッチの影響は、タイヤモデルへの車輪接地力（車輪垂直方向力）の影
響によって考慮される。
【０１６４】 制御量の推定は、方程式３．１〜３．４と３．６に従って行われる。基礎的な
車両モデルの入力量、出力量および状態量は、
【０１６５】
【数１６】 である。
【０１６６】 測定可能な入力ｕは、標準ＥＳＰにおいて車輪回転速度から推定された量であ
る車両縦方向速度Ｖx と、操舵角σと、４つのタイヤ縦方向力または車輪縦方向
力Ｆx と、方程式Ｆ４．９に従って計算された４つの接地力
【０１６７】
【外１６７】 と、タイヤと道路の接触の４つの摩擦係数
【０１６８】
【外１６８】 である。摩擦係数は例えば標準ＥＳＰの推定摩擦値から採択してもよいし、特殊
な推定アルゴリズムによって、例えば摩擦力またはそれから導き出された量から
対をなしてあるいは車輪毎に決定可能である。
【０１６９】 出力ｙm または
【０１７０】
【外１６９】 は４つのタイヤ横方向力Ｆy 、特に重心またはセンサ一のおける横方向加速度ａy およびヨーレイト
【０１７１】
【外１７０】 である。推定された制御量
【０１７２】
【外１７１】 は横滑り角度
【０１７３】
【外１７２】 、前車軸と後車軸のタイヤの横滑り角度
【０１７４】
【外１７３】 およびヨーレイト
【０１７５】
【外１７４】 である。
【０１７６】 推定された状態
【０１７７】
【外１７５】 は車両横方向速度
【０１７８】
【外１７６】 、ヨレーレイト
【０１７９】
【外１７７】 および妨害力
【０１８０】
【外１７８】 である（図１参照）。この妨害力は測定不可能な入力（例えば風の力、衝撃）と
して推定すべきである。外乱量を推定するために、外乱量は状態ｘ3 として解釈
され、状態ベクトルｘに含まれる。この方法は、妨害モーメントＴd およびまた
は知られていないかまたは変化するパラメータ（車両の質量、タイヤと道路の摩
擦係数）のような他の外乱量にとっても同じように可能である。
【０１８１】 方程式Ｆ３．１に従って、推定された測定可能な出力
【０１８２】
【外１７９】 は、非線形の測定方程式
【０１８３】
【数１７】 に基づいて決定される。 ここで、タイヤ横方向力は非線形タイヤモデル
【０１８４】
【数１８】 とタイヤ横滑り角度
【０１８５】
【数１９】 に基づいて決定される。
【０１８６】 方程式Ｆ４．３によるタイヤモデルは、図５において重量な影響量に依存して
原理的に示すようなタイヤ横方向力特性曲線の非線形特性を表す。この特性曲線
は表に格納可能であるかあるいは好ましくは、例えば近似多項式の形で分析表示
可能である。
【０１８７】 推定された出力を測定された出力と比較し（Ｆ３．２）、状態を補正した後で
（Ｆ３．３）、方程式Ｆ３．４による更新された状態によって、推定された制御
量
【０１８８】
【外１８０】 が非線形の出力方程式
【０１８９】
【数２０】 によって決定され、ここで、推定されたタイヤ横滑り角度は
【０１９０】
【数２１】 によって決定される。
【０１９１】 推定された制御量
【０１９２】
【外１８１】 は次の実施の形態ではコントローラに利用されない。というのは、ヨーレイトセ
ンサが今日の品質に基づいているからである。
【０１９３】 次のサンプリング時点の状態の推定は方程式Ｆ３．６に従って、非線形のシス
テム方程式
【０１９４】
【数２２】 によって行われる。ここで、推定された摩擦力はタイヤモデル生じ、この場合方
程式Ｆ４．６のタイヤ横滑り角度が使用される。
【０１９５】
【数２３】 ４．２ ヨーレイトコントロールと横滑り角度コントロールの組み合わせ 次に、好ましい実施の形態である、測定されたヨーレイトと推定された横滑り
角度によるコントロールについて、横方向ダイナミクスコントローラの実施例を
説明する（第３．２章とず３参照）。ヨーレイト成分のためのコントローラ
【０１９６】
【外１８２】 を備えた伝送パスは、標準ＥＳＰから借用され、ここでは詳しく示していない。
【０１９７】 図４には、標準ＥＳＰに対する大幅な拡張が横滑り角度コントロール部分によ
って示してある。基準モデル ブロック４０１において、横滑り角度基準値は、方程式（Ｆ４．８）
【０１９８】
【数２４】 に従って、車両縦方向速度Ｖx に依存して決定される。
【０１９９】 図６には、方程式Ｆ４．８による特性曲線が示してある。ハッチングで示した
帯域は、運転者が問題なく支配可能である車両の小さな横滑り角度範囲を表して
いる。この範囲
【０２００】
【外１８３】 内では、大きすぎる横方向滑り角度に基づいて制御介入する必要はない。上昇す
る速度に依存して、制御開始閾値は限界値ｂGrenz,ref まで低下する。というの
は、速度が高い場合、大きな横滑り角度は運転者にとって支配が困難であるから
である。
【０２０１】 制御開始閾値ｂref の特性曲線の典型的な値は ｂ0,ref ＝７°、 ｂGrenz,ref ＝４°、Ｖgrenz ＝８０ｋｍ／ｈ である。接地力モデル 接地力を推定するために、ブロック４０３では、方程式（Ｆ４．９）による定
常的なモデルが使用される。接地力Ｆz は重心で作用する縦方向加速度ａx と横
方向加速度ａy によって推定される。縦方向加速度はセンサによって測定された
量でもよいし、例えば標準ＥＳＰ内で車輪回転速度から推定された量でもよい。
【０２０２】
【数２５】 適応トルク計算 ブロック４０４において、横滑り角度差
【０２０３】
【数２６】 から、適応して、すなわちヨーレイト
【０２０４】
【外１８４】 、ヨーレイト制御差
【０２０５】
【外１８５】 、車速Ｖx およびタイヤと道路の摩擦係数ｍのような他の量に依存して、車両を
安定させる追加ヨートルクが、方程式（Ｆ４．１１）に従って計算される。
【０２０６】
【数２７】 追加トルク
【０２０７】
【外１８６】 は、図６に示すように、推定された横滑り角度
【０２０８】
【外１８７】 がｂref によって画成された帯域の外にあるときに計算される。他の条件はヨー
レイトの方向である。自動車が既に正しい方向、例えば
【０２０９】
【外１８８】 と
【０２１０】
【外１８９】 に回転していると、追加トルクはもはや不要である。速度Ｖmin の下方では制御
は不要である。
【０２１１】 追加トルクの条件を満たすと、追加トルクが好ましくは制御偏差Ｄｂに比例し
て計算される。図７には、制御偏差Ｄｂに依存して、要求される追加トルク
【０２１２】
【外１９０】 の代表的な変化が示してある。零トルク
【０２１３】
【外１９１】 は、制御開始時に、車両安定化のために大きな追加ヨートルクを得るために必要
である。制御開始と制御終了をスムースに行うためには、小さな制御偏差Ｄｂ＜
Ｄｂ0 のために、有限の勾配を設けることが望ましい。代表的な値はＤｂ0 ＝０
．５〜１．５°である。
【０２１４】 更に、要求される追加トルク
【０２１５】
【外１９２】 を、図７に示すように、摩擦係数ｍに依存して高めると有効である。トルク仲裁 ブロック４０６において、方程式（Ｆ４．１１）に従って決定されたヨートル
クと、標準ＥＳＰからのヨートルクの重ね合わせが、次のように行われる。
【０２１６】
【数２８】 非活動化ロジック 後退走行または急カーブ走行時および前車軸と後車軸のタイヤの横滑り角度の
差が大きいとき、すなわち
【０２１７】
【数２９】 のときに、横滑り角度コントロールの非活動化が行われる。トルク分配 要求された追加ヨートルクからの車輪ブレーキ圧力目標値の決定は、標準ＥＳ
Ｐに類似して行われる。標準ＥＳＰに対する違いは、アクティブ横滑り角度コン
トロールの際に、全輪の圧力要求に加えて、後輪でも圧力が要求されることにあ
る。この場合、横滑り角度コントロールが単独で活動状態にあるかどうか、ある
いは付加的に標準ＥＳＰが活動状態にあるかどうかが区別される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車輪縦方向力と横方向力を、ホイールハブ中心を中心とした、車輪に関連する
座標系で示してある。
【図２】 車両の状態と、それから導き出された制御量を推定するための方法の全体的な
ブロック図である。
【図２ａ】 車両の状態と、それから導き出された制御量を推定するための方法の全体的な
ブロック図である。
【図３】 推定された制御量である横滑り角度とヨーレイトに基づく提案した横方向ダイ
ナミクスコントロールの一般的な構造を示す。
【図４】 横滑り角度コントロール部分による、標準ＥＳＰの大幅な拡張を示す。
【図５】 タイヤ横方向力特性曲線の非線形特性を示す。
【図６】 方程式Ｆ４．８による特性曲線を示す。
【図７】 制御偏差Ｄｂに依存して、要求される追加トルクの代表的な変化を示す。
【図８】 標準ＥＳＰと、横滑り角度コントロールを行う標準ＥＳＰの特性を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｔ 8/58 ＺＹＷ Ｂ６０Ｔ 8/58 ＺＹＷＥ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＤＥ，Ｊ Ｐ，ＵＳ (72)発明者 ライツ フォン フレンツ・フベルトゥス ドイツ連邦共和国、フランクフルト、コン ラート−マイヤー−ヴェーク、17 (72)発明者 ラステ・トーマス ドイツ連邦共和国、オーバーウルゼル、ヴ ァイスキルヒェナー・ストラーセ、15アー (72)発明者 ロル・ゲオルク ドイツ連邦共和国、ホイゼンシュタム、ヘ ーゲルストラーセ、２ Ｆターム(参考） 3D046 BB21 BB28 BB29 HH00 HH08 HH22 HH46 【要約の続き】 の推定された量を決定する。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車用のドライビングダイナミクス量をオンラインで決定
    するための方法において、 決定およびまたは推定された入力量ｕと設定または予想された車両状態量 【外１】 と場合によっては他の量に応じて、推定された出力量 【外２】 を決定し、 推定された出力量 【外３】 を測定された出力量ｙm と比較し、 比較結果と場合によっては他の判断基準に応じて、ドライビングダイナミクス 【外４】 の推定された量を決定することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 決定および推定された入力量ｕとドライビングダイナミクス 【外５】 の量に応じて、予想された車両状態量 【外６】 をモデルに基づいて決定することを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 予想された車両状態量 【外７】 を推定する際およびドライビングダイナミクス 【外８】 の量を決定する際に、次の入力量 【外９】 が考慮され、ここで、 【外１０】 は推定された車両縦方向速度、σは測定された操舵角、Ｆx は決定されたタイヤ
    縦方向力または車輪縦方向力、 【外１１】 は推定された接地垂直方向力またはＦz は決定された接地垂直方向力、 【外１２】 はタイヤと道路の接触についての推定された摩擦係数またはμi はタイヤと道路
    の接触についての決定された摩擦係数であることを特徴とする、請求項１または
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ドライビングダイナミクスの量と予想される車両状態量 【外１３】 または 【外１４】 として、車両横方向速度 【外１５】 、ヨーレイト 【外１６】 おおび測定不可能な入力量として推定される妨害力 【外１７】 が決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 ドライビングダイナミクスの他の量と予想される車両状態量 【外１８】 として、妨害トルクＭd が決定され、摩擦係数μi が測定不可能な入力量として
    決定されることを特徴とする、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 次のサンプリング時点ｔk+1 のための予想される車両状態量 【外１９】 が、初期条件 【外２０】 で次の方程式 【数１】 に従って積分することによって得られ、ここで、 【外２１】 であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 出力量 【外２２】 として、横方向加速度ａy が推定されることを特徴とする、請求項１〜６のいず
    れか一つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 他の出力量 【外２３】 として、ヨーレイト 【外２４】 が推定されることを特徴とする、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 他の出力量 【外２５】 として、タイヤ横方向力または車輪横方向力Ｆy が推定されることを特徴とする
    、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 サンプリング時点ｔk のための出力量 【外２６】 が不連続の非線形方程式ｈm 【数２】 に従って、車両状態量 【外２７】 と入力量ｕm （ｔk ) から推察され、ここで、 【外２８】 であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１つの推定された出力量 【外２９】 が少なくとも１つの決定された（直接的にまたはセンサによって間接的に検出さ
    れた）出力量 【外３０】 と比較され、比較結果ｅ(tk ) が好ましくは 増幅マトリックスＫを経て、車両状態量 【外３１】 の補正のための合計個所に送られ、この場合 【外３２】 が時点ｔk での推定された信号であり、最後の時点ｔk-1 の情報が使用されるこ
    とを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ゲインマトリックスＫがあらゆる時点ｔk で式 【数３】 に従って決定され、ここで、Ｇは決定（測定）された信号の情報内容、 【外３３】 は非線形の車両モデルの推定作動点であることを特徴とする、請求項１〜１１の
    いずれか一つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 ドライビングダイナミクスの量の補正が次式 【数４】 に従って行われることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 現在の時点の情報を使用して、時点ｔk で、ドライビング
    ダイナミクス 【外３４】 と入力量ｕm (tk ) から、次式 【数５】 に従って、推定制御量ｙの決定が行われ、ここでｕm (tk ) は検出された離散的
    な入力量のベクトルであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに
    記載の方法。
  15. 【請求項１５】 最後の時点の情報を使用して、時点ｔk で、車両状態量 【外３５】 と入力量ｕm (tk ) から、次式 【数６】 に従って、推定制御量ｙの決定が行われ、ここでｕm (tk ) は検出された離散的
    な入力量のベクトルであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに
    記載の方法。
  16. 【請求項１６】 推定された横滑り角度 【外３６】 を制御量 【外３７】 または 【外３８】 として決定し、 推定された横滑り角度 【外３９】 を横滑り角度基準量βref と比較し、 横滑り角度基準量βref と横滑り角度 【外４０】 の推定された差と、ヨーレイト基準量 【外４１】 とヨーレイト 【外４２】 または 【外４３】 または 【外４４】 の差から、追加ヨートルクＴreq を求め、 この追加ヨートルクＴreq に応じて自動車の少なくとも１個の車輪ブレーキを
    制御することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】 横滑り角度基準量βref が、速度Ｖx 、例えば車両の速度
    Ｖref に応じて可変の作動閾値であることを特徴とする、請求項１〜１６のいず
    れか一つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 横滑り角度基準量βref がダイナミックモデル、特に単一
    トラックモデルで決定されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つ
    に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 ヨーレイト 【外４５】 が制御量 【外４６】 または 【外４７】 として推定されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一つに記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】 推定されたヨーレイト 【外４８】 が低い品質の測定されたヨーレイト 【外４９】 または代替信号 【外５０】 に依存して求められることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一つに記載
    の方法。
  21. 【請求項２１】 追加ヨートルクＴreq が測定されたヨーレイト 【外５１】 に応じて求められることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】 前車軸 【外５２】 と後車軸 【外５３】 のためのタイヤの横滑り角が制御量 【外５４】 または 【外５５】 として推定されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一つに記載の方
    法。
  23. 【請求項２３】 請求項１〜２２のいずれか一つに記載の方法を用いること
    を特徴とするドライビングダイナミクスコントロール装置、特にＥＳＰコントロ
    ール装置またはサスペンションコントロール装置。
  24. 【請求項２４】 入力量 【外５６】 およびまたは場合によっては他の量 【外５７】 から、制御量 【外５８】 およびまたは 【外５９】 を推定するための第１の決定ユニット（４０２）と、 例えば後退走行、急カーブでの走行等の場合のような、自動車の走行状況を示
    す量およびまたは入力量 【外６０】 に応じて横滑り角度コントロールを停止するための非活動化ロジック（４０５）
    と、 入力量 【外６１】 から横滑り角度−トルクの適応計算するための第２の決定ユニット（４０４）と
    、 ヨートルク 【外６２】 と 【外６３】 から、追加ヨートルクＴreq を仲裁するための第３の決定ユニット（４０６）と
    を備えていることを特徴とする、特に請求項２３記載のドライビングダイナミク
    スコントロール装置。
  25. 【請求項２５】 第１の決定ユニット（４０２）が入力量 【外６４】 から、自動車の接地垂直力 【外６５】 を推定するための接地垂直力モデル（４０３）に接続されていることを特徴とす
    る請求項２３または２４記載のドライビングダイナミクスコントロール装置。
  26. 【請求項２６】 第２の決定ユニット（４０４）が速度Ｖx またはＶref に
    応じて可変の作動閾値を決定するために基準モデル（４０１）に接続されている
    ことを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか一つに記載のドライビングダイナ
    ミクスコントロール装置。
  27. 【請求項２７】 請求項１〜２６のいずれか一つの方法またはドライビング
    ダイナミクスコントロール装置に従って決定された横滑り角度の、アクティブ操
    舵介入のための使用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016501156A (ja) * 2012-12-12 2016-01-18 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 二輪車を安定させる方法

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065010A1 (de) * 2000-12-23 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren eines Fahrzeugs
DE10130663A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-23 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zum Modifizieren einer Fahrstabilitätsregelung eines Fahrzeugs
JP4459561B2 (ja) 2002-09-04 2010-04-28 富士重工業株式会社 コーナリングパワー制御装置およびコーナリングパワー制御方法
GB2400358A (en) * 2003-04-09 2004-10-13 Trw Ltd Steering rack disturbance force rejection
DE10328979B4 (de) * 2003-06-27 2021-07-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Koordination eines Fahrdynamikregelungssystems mit einem aktiven Normalkraftverstellsystem
JP2005125986A (ja) * 2003-10-27 2005-05-19 Fuji Heavy Ind Ltd 車両制御装置および車両制御方法
JP4268019B2 (ja) * 2003-11-14 2009-05-27 株式会社豊田中央研究所 車体運動実現方法及び装置
DE10356378A1 (de) * 2003-12-03 2005-06-30 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Funktionssteuerung eines elektronischen Fahrstabilitätsprogramms für ein Kraftfahrzeug
JP4289243B2 (ja) * 2004-07-16 2009-07-01 三菱自動車工業株式会社 車両用左右輪間駆動力制御装置
EP1623911A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-08 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Steering System
JP2006096230A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 車両運動制御装置および車両運動制御方法
DE102005004523A1 (de) * 2005-01-31 2006-08-10 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Bestimmen einer Steuervorgabe einer von einer Steuervorrichtung ansteuerbaren aktiven Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs
US7966113B2 (en) * 2005-08-25 2011-06-21 Robert Bosch Gmbh Vehicle stability control system
DE102005046612B4 (de) * 2005-09-29 2019-05-16 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Realisierung von Fahrdynamikfunktionen unter Verwendung eines echtzeitfähigen Reifenmodells
DE102005054127A1 (de) * 2005-11-14 2007-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln bei einem Überrollvorgang
DE602005024321D1 (de) * 2005-12-02 2010-12-02 Haldex Traction Ab Verfahren und system zur fahrdynamikregelung
EP1798077B1 (en) * 2005-12-16 2014-05-07 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Apparatus, method and program for alarming decrease in tire air-pressure
JP5011866B2 (ja) * 2006-01-23 2012-08-29 日産自動車株式会社 横すべり角推定装置、自動車、及び横すべり角推定方法
US7641014B2 (en) * 2006-01-31 2010-01-05 Robert Bosch Gmbh Traction control system and method
MX2008009971A (es) * 2006-02-03 2008-10-03 Eaton Corp Control de traccion y desviacion alrededor del eje vertical, acrecentado en estabilidad, usando diferencial de patinado limitado controlado electronicamente.
WO2007091723A1 (ja) * 2006-02-07 2007-08-16 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology 車両動作測定装置、車両非正常動作防止装置およびドライブレコーダ
DE102006019790A1 (de) * 2006-04-28 2007-10-31 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Lenkungsregelung
JP4229141B2 (ja) * 2006-06-19 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両状態量推定装置及びその装置を用いた車両操舵制御装置
DE102006052624A1 (de) * 2006-11-08 2008-05-15 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Ermitteln der von einem Fahrzeugreifen übertragenen Seitenkräfte oder Längskräfte mit einem sogenannten Reifenmodell
KR100828778B1 (ko) * 2006-11-29 2008-05-09 현대자동차주식회사 차량의 질량 추정 방법
DE102007013261B4 (de) * 2007-03-20 2017-03-16 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen der Quergeschwindigkeit eines Fahrzeuges
US8280591B2 (en) * 2007-09-11 2012-10-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for monitoring the vehicle handling of a two track vehicle
US20090187324A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Jianbo Lu Vehicle Stability Control System and Method
JP5173854B2 (ja) 2008-04-21 2013-04-03 株式会社豊田中央研究所 センサドリフト量推定装置
US8078373B2 (en) * 2008-11-21 2011-12-13 GM Global Technology Operations LLC Vehicle dynamics prediction with lane/path information using a preview-correction-prediction approach
US8521349B2 (en) * 2010-06-10 2013-08-27 Ford Global Technologies Vehicle steerability and stability control via independent wheel torque control
DE102010038971A1 (de) * 2010-08-05 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bewerten eines Zustands eines Fahrwerks eines Fahrzeugs
JP5880927B2 (ja) * 2011-10-06 2016-03-09 株式会社ジェイテクト 車両用姿勢制御装置
US9878738B2 (en) 2012-03-28 2018-01-30 Robert Bosch Gmbh Non-linear compensation controller for active steering system in a vehicle
US10065673B2 (en) 2012-08-02 2018-09-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Algorithm for tie rod force shaping
US8972112B2 (en) * 2012-08-02 2015-03-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Algorithm for estimation of tie-rod loads
DE102016015268B4 (de) * 2016-12-21 2019-06-06 Compagnie Générale Des Etablissements Michelin Verfahren zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremsanlage zur Optimierung des Bremsvorganges
CN110968088B (zh) * 2018-09-30 2023-09-12 百度（美国）有限责任公司 车辆控制参数的确定方法、装置、车载控制器和无人车
DE102018008731A1 (de) * 2018-11-07 2020-05-07 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erheben von fahrzeugbasierten Datensätzen für vorgegebene Streckenabschnitte
US11364929B2 (en) 2019-01-04 2022-06-21 Toyota Research Institute, Inc. Systems and methods for shared control of a vehicle
CN112068445B (zh) 2020-09-23 2021-05-25 北京理工大学 自动驾驶车辆路径规划与路径跟踪集成控制方法及系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11217067A (ja) * 1997-11-27 1999-08-10 Masato Abe 車両挙動制御における車体スリップアングルの演算方法及びその装置
JPH11291929A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Toyota Motor Corp 車両用操舵制御装置
JPH11321604A (ja) * 1998-03-17 1999-11-24 Masato Abe 車両挙動制御における車体スリップアングルの演算方法及びその装置
JP2000043616A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Mazda Motor Corp 車両の走行制御装置
JP2000043745A (ja) * 1998-07-29 2000-02-15 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 路面状態判定装置
JP2000052951A (ja) * 1998-08-11 2000-02-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の車体横滑り角推定方法及び推定装置
WO2000009376A1 (de) * 1998-08-10 2000-02-24 Continental Teves Ag & Co. Ohg Esp-regler für kraftfahrzeuge
JP2000062593A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Masato Abe 車体スリップアングル規範モデルに基づく車両挙動制御方法
JP2000079872A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Toyota Motor Corp 車輌の運動制御装置
JP2000095131A (ja) * 1998-09-22 2000-04-04 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4305155C2 (de) * 1993-02-19 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Regelung der Fahrdynamik
DE19620581B4 (de) 1996-05-22 2010-06-02 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vorrichtung zur Ermittlung des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades
US6246945B1 (en) * 1996-08-10 2001-06-12 Daimlerchrysler Ag Process and system for controlling the longitudinal dynamics of a motor vehicle
DE19749005A1 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgrößen
DE19744725A1 (de) * 1997-10-10 1999-04-15 Itt Mfg Enterprises Inc Verfahren zum Bestimmen von Zustandsgrößen eines Kraftfahrzeuges
US6035251A (en) * 1997-11-10 2000-03-07 General Motors Corporation Brake system control method employing yaw rate and ship angle control
US6233513B1 (en) 1997-11-27 2001-05-15 Masato Abe Method and system for computing a vehicle body slip angle in a vehicle movement control
DE19827882A1 (de) * 1998-06-23 1999-12-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeugs
US6308115B1 (en) 1998-07-29 2001-10-23 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Vehicle running condition judgement device
DE19859966A1 (de) * 1998-12-29 2000-07-13 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11217067A (ja) * 1997-11-27 1999-08-10 Masato Abe 車両挙動制御における車体スリップアングルの演算方法及びその装置
JPH11321604A (ja) * 1998-03-17 1999-11-24 Masato Abe 車両挙動制御における車体スリップアングルの演算方法及びその装置
JPH11291929A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Toyota Motor Corp 車両用操舵制御装置
JP2000043745A (ja) * 1998-07-29 2000-02-15 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 路面状態判定装置
JP2000043616A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Mazda Motor Corp 車両の走行制御装置
WO2000009376A1 (de) * 1998-08-10 2000-02-24 Continental Teves Ag & Co. Ohg Esp-regler für kraftfahrzeuge
JP2000052951A (ja) * 1998-08-11 2000-02-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の車体横滑り角推定方法及び推定装置
JP2000062593A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Masato Abe 車体スリップアングル規範モデルに基づく車両挙動制御方法
JP2000079872A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Toyota Motor Corp 車輌の運動制御装置
JP2000095131A (ja) * 1998-09-22 2000-04-04 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016501156A (ja) * 2012-12-12 2016-01-18 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 二輪車を安定させる方法

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