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JP3426000B2 - カーブ走行における車両安定性の制御方法 - Google Patents

カーブ走行における車両安定性の制御方法

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JP3426000B2
JP3426000B2 JP22136793A JP22136793A JP3426000B2 JP 3426000 B2 JP3426000 B2 JP 3426000B2 JP 22136793 A JP22136793 A JP 22136793A JP 22136793 A JP22136793 A JP 22136793A JP 3426000 B2 JP3426000 B2 JP 3426000B2
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  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カーブ走行における車
両安定性の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】請求項１内の上位概念に記載の特徴を有
する車両はドイツ特許第３７３１７５６号から既知であ
る。その特許では、加速度として縦方向加速度が摩擦係
数に対応する値として求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】カーブ走行における車
両の操縦性および安定性を向上することが本発明の課題
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、走行
運動制御システムにおいて、ヨー速度はセンサで直接測
定したりまたは評価したりすることが可能であり、また
ヨー速度は車輪滑り値または横滑り角の変化により、し
たがってヨーモーメントの発生により良好に制御可能で
あるので、車両の操縦性および安定性を向上するため
に、ヨー速度はとくに適した制御変数であるという既に
得られた知見が利用されている。
【０００５】上記のように、ヨー速度のための目標値を
決定する方法は既知である。本発明による方法の新規性
は、ドライバが希望するように与えられたかじ取角に基
づいて車両が操縦されるだけでなく、道路の摩擦係数に
依存した安定状態を維持し、この安定状態においては姿
勢角がこれ以上増大しないということにある。
【０００６】このために必要な測定信号は、上記のよう
に、かじ取角δ、横方向加速度ａｑ、車両の縦方向速度
ＶF、および制御変数としてのヨー速度ωである。横方
向加速度が測定される場合、車両の横揺れ、したがって
このとき発生する重力成分による測定誤差を考慮しなけ
ればならない。これは、本発明による方法において考慮
されている。
【０００７】車両の縦方向速度は、従来既知のＡＢＳ
（アンチスキッド制御）またはＡＳＲ（トラクション制
御）装置から十分な精度で利用可能である。本発明の一
実施態様を図面により詳細に説明する。
【０００８】
【実施例】図１は、ここに記載の目標値計算が走行運動
制御概念においていかに利用可能であるかを示してい
る。目標値の計算（ブロック１）は、入力変数すなわち
かじ取角δ（ドライバ６により与えられる）、横方向加
速度ａｑ、および車両速度ＶFを処理する。目標値ω
sollは、測定ヨー速度ωと比較され（比較器２におい
て）、またその差Δωが制御ユニット３に供給され、制
御ユニット３は適切な操作信号μを出力する。ブレーキ
圧力変調を有する滑り制御回路（ドイツ特許公開第４０
３０７２４号参照）でよい操作部４は車輪滑り変化によ
り車両に作用するヨーモーメントＭGierに影響を与え、
これにより測定ヨー速度ωは希望どおりに変化する。制
御ユニット３は、たとえばドイツ特許公開第４０３０７
０４号のモデル支援制御に従って設計してもよい。
【０００９】本発明においては、目標ヨー速度を求める
ために次の演算が行われる。まず、かじ取角δおよび車
両の縦方向速度ＶFの関数である静的目標ヨー速度が次
式により計算される。
【００１０】
【数１０】 ここで、Ｌは輪距である。
【００１１】ＶCHはこの場合車両の特性速度であり、こ
れを用いて場合により車両状態（駆動されているか、自
由回転しているか、ブレーキがかけられているか）にも
応じて、制御不足傾向の対策手段が決定可能である。Ｖ
CHは、たとえば２５ｍ／ｓでよい。
【００１２】この計算は、図２のブロック２０内で行わ
れる。目標ヨー速度のための他の入力値として、値ω
soll１が次式により計算される。
【００１３】
【数１１】 ここで、ａｑは横方向加速度である。
【００１４】ωsoll１は、その下側での値としては、限
界範囲内でのカーブ走行の際に公道に対して使用される
最小値に対応する値、たとえば０．７ｍ／ｓ2に制限さ
れる。
【００１５】
【数１２】 ωsoll１のこの決定は、ブロック２１内で行われる。実
際の目標ヨー速度ωsollを決定するために、これら２つ
の値、ωsoll０およびωsoll１がどのように利用される
かが重要である。
【００１６】ここでωsollの計算式を説明する。まずブ
ロック２２内で中間変数ｘが、次式により求められる。
【００１７】
【数１３】 ここで、Ｋ＝定数および０＜Ｋ＜１ ｎ＝定数および０＜ｎ 係数Ｋは、車両の関数値として与えられ、たとえば０．
５である。
【００１８】指数ｎは、車両の関数値として与えられ、
たとえば０．５または１である。中間変数ｘも、同様に
０から１までの範囲に制限される（０≦ｘ≦１）。次
に、他のブロック２３は、次式により目標ヨー速度ω
sollを形成する。
【００１９】
【数１４】 これは、ωsoll０がωsoll１より小さいとき（すべての
値は正であり、負に対しても同様に適用される）、ω
sollはωsoll０に等しく、したがって、ヨー速度に対す
る目標値はドライバにより与えられた値に対応し、限界
範囲内で運転されていない。これは、図３の線図におけ
る範囲Ｉを示す。図３において、ωsollは上で計算され
た値で示され、この場合、車両速度ＶFおよび横方向加
速度ａｑは一定と仮定している。
【００２０】Ｋ＝０．５として、たとえばωsoll０が
ωsoll１／Ｋ より大きく、すなわち少なくとも２倍大
きいときは、ωsoll０（ドライバの要求に対応）は、安
定な走行挙動のために許容されるヨー速度ωsoll１をは
るかに上回るので、このとき目標値として、ωsoll１が
使用される（図３の範囲III）。
【００２１】その中間（範囲II）では、ωsollはまずω
soll０に追従し、その後ωsoll１まで低下される。この
方法により、次の結果が得られる。
【００２２】限界範囲を下回る走行（ωsoll０およびω
soll１は、同じような大きさかまたはωsoll０のほうが
小さい）のときは、ヨー速度として、もっぱらωsoll０
が使用されるので、測定横方向加速度におけるエラーは
影響してこない。ωsollを小さすぎる値ωsoll１に制限
することが行われることはない。
【００２３】ωsoll０がωsoll１より著しく大きい（限
界範囲内での走行であり、ドライバが物理的に可能な旋
回半径より小さい旋回半径を要求した）ときは、目標ヨ
ー速度は値ωsoll１に制限される。これにより車両安定
性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による目標ヨー速度の決定が行われる走
行運動制御のブロック回路図である。
【図２】図１の目標値の計算（ブロック１）のための可
能な設計態様図である。
【図３】本発明による目標ヨー速度の特性線図である。
【符号の説明】
１ 目標値の計算ブロック ２ 比較器 ３ 制御ユニット ４ 操作部 ５ 車両 ２０ ωsoll０の計算ブロック ２１ ωsoll１の計算ブロック ２２ ｘの計算ブロック ２４ ωsollの計算ブロック ａｑ 車両の横方向加速度 Ｌ 輪距 ＭGier ヨーモーメント ＶCH 車両の特性速度 ＶF 車両の縦方向速度 ｘ 中間変数 δ かじ取角 μ 操作信号 ω 測定ヨー速度 ωsoll 目標ヨー速度 ωsoll０，ωsoll１ 目標ヨー速度の要素データ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−112754（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−171373（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−136969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83247（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60T 8/00 B60T 8/32 - 8/96

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 かじ取角（δ）、車両速度（ＶF）、横
    方向加速度（ａｑ）、およびヨー速度（ω）を求めるこ
    と、 前記かじ取角および前記車両速度の関数として、静的目
    標ヨー速度（ωsoll０）を求めること、 前記横方向加速度および前記車両速度の関数として、目
    標ヨー速度に対する限界値（ωsoll１）を求めること、 求められたヨー速度（ω）と目標ヨー速度（ωsoll）と
    の間の偏差（Δω）を求めること、 求められた偏差（Δω）の関数として、車輪滑り変化を
    制御すること、を含む、カーブ走行における車両安定性
    の制御方法において、前記目標ヨー速度が、 かじ取角（δ）が小さい範囲では、かじ取角（δ）と共
    に線形に増加し、 かじ取角（δ）が大きい範囲では、前記目標ヨー速度に
    対する限界値に制限され、および それらの間の範囲では、かじ取角（δ）の増加に従っ
    て、先ず前記静的目標ヨー速度に追従し、その後前記目
    標ヨー速度に対する限界値に低減されること、 を特徴と
    する車両安定性の制御方法。
  2. 【請求項２】 求められた偏差が制御ユニット（３）に
    与えられ、該制御ユニットが、前記偏差の関数として操
    作部（４）に対する操作信号（μ）を出力し、前記車輪
    滑り変化が、前記操作部によってブレーキ圧力変調を使
    用して制御され、 特に、前記車輪滑り変化によって車両のヨーモーメント
    が発生され、それによって車両のヨー速度（ω）が、目
    標ヨー速度（ωsoll）に近づけられること、を特徴とす
    る請求項１の制御方法。
  3. 【請求項３】 静的目標ヨー速度（ωsoll０）が、次の
    数式 【数１】 によって求められ、ここで、Ｌは車両の輪距であり、Ｖ
    CHは車両の特性速度であることを特徴とする請求項１の
    制御方法。
  4. 【請求項４】 前記目標ヨー速度に対する限界値（ω
    soll１）が、次の数式 【数２】 によって求められることを特徴とする請求項１の制御方
    法。
  5. 【請求項５】 前記目標ヨー速度に対する限界値（ω
    soll１）が、その下側の値で制限されることを特徴とす
    る請求項１の制御方法。
  6. 【請求項６】 前記制限値の制限のために、前記横方向
    加速度が、次の関係式 【数３】 によって決定され、 その他の場合において、前記求められた横方向加速度
    （ａｑ）が維持され、 特に、ａｑminが、限界範囲におけるカーブ走行の際に
    公道で生じる横方向加速度の最小値を示すこと、を特徴
    とする請求項５の制御方法。
  7. 【請求項７】 目標ヨー速度ωsollが、次の数式 【数４】 によって求められ、ここで、ｘは、前記静的目標ヨー速
    度および前記目標ヨー速度に対する限界値の関数として
    求められる中間変数であることを特徴とする
  8. 【請求項８】前記中間変数が、次式 【数５】 ここで、ｘは０から１までの値に制限され、パラメータ
    Ｋは０から１までの範囲の車両の関数値であり、指数ｎ
    は０より大きい車両の関数値であること、を特徴とする
    請求項７の制御方法。
  9. 【請求項９】 かじ取角（δ）、車両速度（ＶF）、横
    方向加速度（ａｑ）、およびヨー速度（ω）を求めるこ
    と、 前記かじ取角および前記車両速度の関数として、静的目
    標ヨー速度（ωsoll０）を求めること、 前記横方向加速度および前記車両速度の関数として、目
    標ヨー速度に対する限界値（ωsoll１）を求めること、 求められたヨー速度（ω）と目標ヨー速度（ωsoll）と
    の間の偏差（Δω）を求めること、 求められた偏差（Δω）の関数として、車輪滑り変化を
    制御すること、を含む、カーブ走行における車両安定性
    の制御方法において、 前記静的目標ヨー速度が前記目標ヨー速度に対する限界
    値より小さい第１の領域（Ｉ）において、目標ヨー速度
    として前記静的目標ヨー速度が使用されること、 前記静的目標ヨー速度が前記目標ヨー速度に対する限界
    値より大きい第１の領域（ＩＩＩ）において、目標ヨー
    速度として前記目標ヨー速度に対する限界値が使用され
    ること、前記第１の領域と前記第２の領域の間の第３の領域（Ｉ
    Ｉ）において、 かじ取角（δ）の増加に従って、目標ヨ
    ー速度が、先ず前記静的目標ヨー速度に追従し、その後
    前記目標ヨー速度に対する限界値に低減されること、を
    特徴とする車両安定性の制御方法。
  10. 【請求項１０】 かじ取角（δ）、ヨー速度（ω）、車
    両速度（ＶF）および車両の加速度（ａ）を求め、およ
    び かじ取角（δ）、車両速度（ＶF）および車両の加速度
    （ａ）から目標ヨー速度（ωsoll）を求め、 目標ヨー速度（ωsoll）は、、かじ取角（δ）が小さい
    範囲では、かじ取角（δ）に対して線形に増大し、また
    かじ取角（δ）が大きい範囲では、一定値に制限され、
    それらの間に移行領域が存在し、この移行領域におい
    て、求められたヨー速度（ω）が目標ヨー速度
    （ωsoll）と比較され、またこの偏差（Δω）からヨー
    速度（ω）を目標ヨー速度（ωsoll）に近づける方向に
    調整が与えられる、カーブ走行における車両安定性の制
    御方法において、 加速度（ａ）が車両の横方向加速度（ａｑ）であるこ
    と、および 目標ヨー速度（ωsoll）が、次の数式 【数６】 により求められ、ここで、ωsoll０が、次の数式 【数７】 ここで、Ｌは輪距であり、ＶCHは車両の特性速度であ
    り、ここでさらに、ωsoll１は、次の数式 【数８】 ここで、ａｑminは、限界範囲内でのカーブ走行の際に
    公道に対して使用される最小値であり、ここでさらに、
    ｘが次の数式 【数９】 ここで、ｘは０から１までの値に制限され、パラメータ
    Ｋは０から１までの範囲の車両の関数値であり、指数ｎ
    は０より大きい車両の関数値であること、を特徴とする
    車両安定性の制御方法。
JP22136793A 1992-09-04 1993-09-06 カーブ走行における車両安定性の制御方法 Expired - Lifetime JP3426000B2 (ja)

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JPH06183288A JPH06183288A (ja) 1994-07-05
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