JP3437571B2 - ロック防止調整方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 産業上の利用分野 本発明は、車両の車輪または車輪群に対して複数の調
整チャネルを備えているロック防止調整装置を作動する
ための方法であって、個々の車輪の車輪すべり値を求め
かつ目標すべり値と比較しかつ通常の調整作動の期間に
は前記車輪すべり値と前記目標すべり値との偏差に基づ
いて車輪の制動圧力を変化する形式の方法およびこの方
法を実施するための装置に関する。

【０００２】 従来の技術 例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3306916.0号
公報から、しきい値を上回った際に個々の車輪に加わる
制動圧力を高めたり、低減したり、場合によって一定に
保持する、ロック防止調整装置が公知である。

【０００３】 発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、ロック防止調整の新規な手法を提供
することである。

【０００４】 課題を解決するための手段、作用および発明の効果 この課題は、前記目標すべり値を、車両速度または自
由回転する車輪の速度、通常の調整作動において生じる
制動力および横方向力を用いて求め、かつ 前記目標すべり値と、車輪周速度および自由回転する車
輪の速度から求められる車輪すべり値と、前記車両速度
ないし自由回転する車輪の速度と、車両長手方向加速度
と、スリップ角とから目標制動圧力を求め、かつ 前記目標制動圧力とマスタシリンダ圧力と横方向力とか
らインバースハイドロリックモデルを用いて弁に対する
制御信号を求めること によって解決される。

【０００５】 ロック防止調整装置の基本構成が図1aに示されてい
る。ここでは個々の車輪２に対する調整器１は制御部か
ら成るブロック３を介して相互に結合されている一方、
図1bに示された別の車両調整装置では車輪調整器５は、
車両調整器８に従属している。このカスケード構成で
は、下位の車輪調整器５においてそのダイナミック特性
に関して特別な要求が課せられる：下位の車輪調整器は
上位の調整器より高い周波数領域において動作しなけれ
ばならない。更にそれらは車両調整器に対して適当なイ
ンタフェースを有していなければならない。

【０００６】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第3840456号公報およ
びドイツ連邦共和国特許出願第4030704.2号明細書に記
載された車両調整構想と一致してここでは、車輪すべり
値が車輪調整器の調整量として選択される。車輪すべり
値を形成するために、自由回転する車輪の速度（即ち制
動トルクまたは駆動トルクなしに生じる車輪の周速度）
が既知でなければならない。この値を見積るための方法
は、ドイツ連邦共和国特許出願第4024815.1号明細書に
記載されておりかつここでも使用される。

【０００７】 この明細書には、車輪の自由回転周速を決定するため
の方法として、 ブレーキがかけられた車両の速度および／または車両
の少なくとも１つの車輪の自由回転周速をその時点の車
輪速度を測定することにより決定する方法において： 少なくとも１つの車両車輪のブレーキ圧力の時間的
（適応状態）が、車輪の作動点が車輪すべりに対するブ
レーキ力の特性曲線のほとんど直線状の範囲内に来るよ
うに低下されることと： この適応状態において所属の車輪ｉにおけるその瞬間
の車輪周速V_Riおよびブレーキ力F_Biからその自由回転周
速V_fRiが得られることと：

【０００８】

【外２】 これから、測定値かじ取角δおよび車両垂直軸回りの
ヨー角速度ならびに車輪および車両本体の斜行角α_ｉ
を用いて車両のある点に関する車両速度Ｖ_Ｆ′が得られ
ることと：

【０００９】 フィルタ方式

【００１０】

【数１】

【００１１】 を用いて車両速度V_Fおよび加速度エラーb₀に対する推定
値が得られることと： および

【００１２】

【外３】 場合により、車両の１点に関する推定値V_Fと、および
かじ取角δ、ヨー角速度および斜行角α_ｉならびに車
両寸法の値を用いて、車両のある点に関するこの車輪の
自由回転速度に対する推定値V_fRiが得られ、ここで

【００１３】

【数２】

【００１４】 は車両質量m_Fおよびブレーキ力から評価された車両加速
度、b₀はエラー項、K₁およびK₂は適応状態において正で
ありまたこの状態以外では０である補正係数であること
と： を特徴とするブレーキがかけられた車両の速度および／
または少なくとも１つの車輪の自由回転周速を決定する
ため方法が記載されている。

【００１５】 例えば、ドイツ連邦共和国特許出願第4030704.2号明
細書において提案されている車両のダイナミック調整装
置とともに使用されることなどを念頭に入れた場合、本
発明のすべり調整に、即ち「車輪の制動圧力を変化す
る」ために全部で次の課題が課せられている： −動作点をプリセットするためにABS調整から“タイヤ
スリップ”に対する目標値を計算すること、 −車両のダイナミック調整器の作用に依存して上記の動
作点とはかなりずれている可能性がある制動すべり値目
標値にできるだけ迅速に安定に調整すること、 −制動力を見積もること、 −車両の長手方向速度を見積もること。

【００１６】 これらの課題から次の課題が生じる： −（ハイドロリックモデルを用いて）目標制動圧力を見
積もること、 −（インバースハイドロリックモデルを用いて）適当な
弁制御を計算すること。

【００１７】 実施例の説明 本発明のABS調整装置の基本構想が図２に示されてい
る。

【００１８】 ブロック９（車輪＋ブレーキ）において車輪速度Vrが
測定されかつブロック１（すべり形成器）に供給され
る。すべり形成器には、なんらかの方法で測定された自
由回転する車輪速度Vfrも供給することができる。すべ
り形成器にブロック８（Vx（長手方向速度）監視器）か
ら、該監視器において見積により求められた、自由回転
する車輪速度Vfrを供給することができ、この場合には
自由回転する車輪速度、もしくは車両の長手方向速度の
測定が不要になる。

【００１９】

【外４】 Vx監視器８は、次の量、即ちヨーイング速度，操舵
角δ，横方向速度Vyおよび横方向力Fs,制動力Fbおよび
すべての車輪の車輪速度Vrから、例えば上に説明した従
来技術に従って自由回転する車輪速度Vfrを求める。

【００２０】

【外５】 ここでおよびδは測定量であり、一方VyおよびFsは
見積もられた量である。

【００２１】 すべり形成器１においてVrおよびVfrから車輪すべり
値Ｓ＝（１−Vr/Vfr）が形成されかつブロック４（すべ
り値調整器）に供給される。すべり値調整器には付加的
に、ブロック２（目標すべり値計算部）において求めら
れた目標すべり値S0（後述するが、図示の例では最終目
標すべり値Ss）、並びに値Vfr、斜め走行角度、いわゆ
るスリップ角αおよび平均制動力Fb0が供給される。こ
れらの値から目標制動圧力Psを計算する点については後
に説明する。

【００２２】 次のブロック５において、インバースハイドロリック
モデルを用いかつ供給圧力Pvorおよび横方向力Fsを利用
して、車輪において目標制動圧力Psに相応する制動圧力
Ｐを形成制御するためにブロック10（ハイドロリック）
に存在する電磁弁を制御しなければならない制御時間Ｕ
が計算される。

【００２３】 制動圧力Ｐは測定することができるが、ブロック７
（ハイドロリックモデル）においてハイドロリックモデ
ル、供給圧力、即ちマスタシリンダ圧力Pvorおよび横方
向力Fsを用いてこれを計算することもできる（Ｐ′）。
制動力見積り器６は、Vx監視器８が計算のために必要と
する制動力FbをＰ′,Vrおよびαから求める。

【００２４】 加算器３においてブロック２の目標すべり値S0に、車
両のダイナミック調整器11から到来する目標すべり値偏
差ΔSsが重畳され、そこから最終目標すべり値Ssが生じ
るようにすることもできる。

【００２５】 本発明の実施例では次のものが測定されるものとして
いる： すべての車輪速度 Vr

【００２６】

【外６】 ヨーイング速度

【００２７】 操舵角 δ マスタシリンダ圧力、即ち供給圧力 Pvorまたは 車輪制動シリンダ圧力。

【００２８】 次の値は、ドイツ連邦共和国特許出願第4030653.4号
明細書に記載のような公知の手法に従って見積もられ
る： スリップ角 α すべての車輪の横方向 Fs 横方向速度 Vy この明細書には、ブレーキがかけらている車両の横滑
り角α_Ｖおよび／またはコーナリングフォースF_Siの決
定方法において：

【００２９】

【外７】 簡単化された車両モデルから出発してかつ車両速度V
_Ri、かじ取角δ、ヨー角度および主ブレーキシリンダ
圧力P_HB2または車輪ブレーキ圧力P_iを測定変数として使
用することにより、求める変数が得られることを特徴と
するブレーキがかけられた車両の横滑り角α_Ｖおよび／
またはコーナリングフォースF_Siの決定方法が記載され
ている。本明細書の図５には上記引用明細書の実施形態
が示されている。

【００３０】

【外８】 車輪速度V_Riに対してはセンサ51が、車輪シリンダ圧
力P_iまたは主ブレーキシリンダ圧力P_HB2に対してはセン
サ52が、かじ取角δに対してはセンサ53がおよびヨー速
度に対してはセンサ54が設けられている。

【００３１】

【外９】 ブロック55において測定変数V_RiおよびP_iないしP_HB2
を用いて関係式（3.3）により制動力F_Biが求められ、ま
た例えば関係式 により車両縦方向速度_Ｌが求められる。端子55aは変
数を求めるために必要な定数の入力を示すものである。

【００３２】

【外１０】 他のブロック56においては測定変数δおよびならび
にそこに含まれるカルマンフィルタを用いて推定変数
_ｑが求められる。端子56aは、図示しない制御装置がこ
れを介して変数値_Ｖおよび_Ｈを供給することを示す
ものである。

【００３３】 ブロック55および56の出力変数および車輪速度V_Riは
ブロック57に供給され、ブロック57は姿勢角β_Ｖおよび
β_Ｈ、車輪滑りλ_ｉ、弾性かじ取角δ_Eiをおよび最後に
横滑り角α_ｉおよび／またはコーナリングフォースF_Si
を求めて端子57aに出力する。

【００３４】 次に図２の個々のブロックにおいて実施すべき計算に
ついて詳しく考察する。

【００３５】 1.）目標すべり値計算（ブロック２） 結果として得られるすべり値目標値S0は、車両のダイ
ナミック調整器が作用しないときの車輪のすべり調整の
動作点である（すべり値調整器４にそのまま供給され
る）。

【００３６】 それは次の式 S0＝a0・Fr＋al＋a2/Vfr （１） に従って、タイヤ力Frおよび自由回転する車輪の速度Vf
rに依存して計算される。その際量a0,a1およびa2は、予
め定められた正の定数である。従ってFrが大きい、即ち
車輪と道路との間の摩擦係数が高い場合、S0に対して大
きな値が生じ、これに対して摩擦係数が低い場合には小
さな値が生じる。Vfrが小さくなるに従ってS0は増大す
る。タイヤ力は有利には、平均制動力Fb0とフィルタリ
ングされた横方向力Fs0（Fs0は例えばFsの低域通過フィ
ルタリングから得られる）とから次の式

【００３７】

【数３】

【００３８】 に従って計算される。Fb0およびFs0に誤差が生じること
があるため、S0に対して著しく大きな値を計算しないよ
うに、Frを上方に対して制限すると有利である。調整さ
れた状態（小さな制動力においてすべりなし）の外側で
は、S0を次の式 S0＝a1＋a2/Vfr （３） に従って計算、即ちa0を０とすべきである。

【００３９】 すべり値調整器に供給されるべき最終すべり目標値Ss
は、次の式 Ss＝S0＋ΔSs から決定される。目標すべり値偏差ΔSsは、上掲のドイ
ツ連邦共和国特許出願第4030704.2号明細書に記載のよ
うな車両のダイナミック調整器によって検出されるもの
であるが、本発明とは直接関係がないので、詳しい説明
は省略する。

【００４０】 2.）目標制動圧力Psの計算（ブロック４） 調整すべき目標制動圧力Psの計算は、調整偏差（Ss
（最終目標すべり値）−Ｓ（実際値＝車輪すべり値））
に依存して行われると言える。しかし所定の期間におい
て、ブロック８における自由回転する車輪速度Vfrの見
積りは車両車輪の不足制動を要求する。従って次の２つ
の場合に区別することができる。

【００４１】 ａ）通常の調整作動もしくは調整状態： 目標制動圧力は、次の式 Ps＝Pa＋Pp＋Pi （５） で示されるように複数の成分から組み合わされて成り、
上式中 Pa…絶対成分、 Pp…変形された比例成分、 Pi…変形された積分成分 である。成分Paは次の式

【００４２】

【数４】

【００４３】 から計算され、ただし

【００４４】

【外１１】

【００４５】 式（６）において cp…制動トルク／制動圧力比、 r …車輪半径、 j …車輪慣性モーメント、 bx…車両加速度、 である。

【００４６】 長手方向加速度でもある車両加速度bxの決定について
は後から説明する。比例成分Ppは次の式

【００４７】

【数５】

【００４８】 Kp…比例増幅定数 vp…定数、例えば…9m/s に従って計算され、ただしSxはすべり値Ｓであるかまた
は（調整特性を改善するために）Ｓから低減フィルタリ
ングによって得られる信号である。

【００４９】 変形された積分成分は、次の式

【００５０】

【数６】

【００５１】 から計算され、式中ki,piおよびfi5は予め定めるべき正
の定数である。Piは、一定の調整偏差（Ss−Ｓ）＞０に
おいて累進的に増大し、このことは正の摩擦係数の変化
に対する整合のために重要である。

【００５２】 ｂ）長手方向速度の見積りに対する不足制動整合状態： 目標制動圧力Psは次式

【００５３】

【数７】

【００５４】 に従って計算される。

【００５５】 上式中 cp…制動トルク／制動力比、 J …車輪慣性モーメント、 r …車輪半径、 bx…車両の長手方向加速度。

【００５６】 生じるようにされるべき制動力Fbxは次の式 Fbx＝Fb0−ΔFb （11） によって与えられ、その際この実施例においてΔFbは次
のように選択される： ΔFb＜Fb0の場合 ΔFb＝k1＋k2・｜α｜＋（k3＋k4・｜α｜）・Fb0 （1
2） k1,k2,k3,k4…前以て定めるべき（実験的に決定すべ
き）正の定数。

【００５７】 ｃ）不足制動状態から通常の調整状態への移行時の特殊
性： 不足制動状態の終了後、制動圧力は再びその前に生じ
ていたレベルに持っていくべきである。それでもまだ低
すぎる制動すべり値に基づく不必要に大きい調整作用を
回避すべきである。それ故に不足制動整合状態の終了後
最初の約80msにおいて、Piは一定に保持され、最初の約
40msにおいてPpは値≦０に制限される。

【００５８】 3.）制動力の見積り（ブロック６） 瞬時の制動力の計算に対する基礎は、車輪に対する角
運動量である。Fbについて解くと次式が生じる：

【００５９】

【数８】

【００６０】 平均制動力Fb0は、通常の調整状態の期間のFbの低域
通過フィルタリングによって次式

【００６１】

【数９】

【００６２】 に従って生じ、ここでフィルタ係数filは有利にはすべ
り値Ｓおよびスリップ角αの絶対値の関数であり、例え
ば次の通りである： fil＝k5＋k6・Ｓ・｜α｜ （15） 同時に高いすべり値およびスリップ角が発生すると
き、フィルタの遮断周波数は式（14）に従って上方向に
シフトされる。制動力の見積りも、例えばドイツ連邦共
和国特許出願第4024815.1号明細書に記載のように公知
の手法において行なうことができる。

【００６３】 4.）車両長手方向速度、自由回転する車輪速度および車
輪すべり値の見積り（ブロック８およびブロック１） 車両長手方向速度Vx、自由回転する車輪速度Vfri、次
のすべり値 Si＝１−Vri/Vfri, ｉ＝1,…,4 および次の長手方向加速度 bx＝b0＋ｂ （16） を求めるために使用される方法も、上掲のドイツ連邦共
和国特許出願第4024815.1号明細書に詳細に記載されて
いる手法に従って行うことができるので、ここでは本発
明を理解するために必要な範囲において説明する。

【００６４】 ドイツ連邦共和国特許出願第4024815.1号明細書にお
いて車両の長手方向加速度ｂ（ｔ）に対する見積り値は
次式から計算され：

【００６５】

【数１０】

【００６６】 上式中mfは車両の質量でありかつFbiは車輪の瞬時の制
動力である。操舵角が小さくかつヨーイング速度および
横方向速度がそれほど大きくない場合には、この計算仕
様は十分正確である。しかし本明細書に述べる実施例で
はｂ（ｔ）はこのように制約されることなく計算され
る。このための式は次の通りである：

【００６７】

【数１１】

【００６８】 上式（17）中、 Fs1 …前方左横方向力、 Fs3 …前方右横方向力、 Fb1 …前方左制動力、 Fb4 …前方右制動力、 Fb2 …後方右制動力、 Fb4 …後方左制動力、 δ …前軸の操舵角、 Vy …車両横方向速度、

【００６９】

【外１２】 …ヨーイング角速度。

【００７０】 車両の長手方向速度Vxの見積りは、それぞれの車輪を
基礎とすることができるが、制動力損失を出来るだけ低
く抑えるために、常時は最高１つの車輪が見積りの基礎
とするのに使用される。適当な車輪の選択は次の判断基
準に従って行われる： ａ）その車輪は調整されていなければならない ｂ）車輪加速度は車両加速度の近傍になければならな
い：

【００７１】

【数１２】

【００７２】 ｃ）すべり値は著しく大きくなくてはならない： Ｓ＜Ss0＋k9 （19） ｄ）車輪が駆動輪であるとき、Vrは自由回転する車輪速
度を大幅に上回ってはならない（車輪は駆動すべりを有
しているかもしれない）： Vr＜Vfr＋k10 （20） ｅ）車輪における目標すべり値は、車両のダイナミック
調整器によって高められるべきではない： ΔSs≦０ （21） 複数の車輪が上記条件ａ）ないしｅ）を満足すると
き、基礎となる車輪の有利な順番は、例えば次のように
守られる： VLにVRが続き、 VRにHLが続き、 HLにHRが続く。

【００７３】 値k7ないしk10は、個別例において適当に選択される
正の定数である。

【００７４】 車両の車輪のいずれもが上記条件ａ）ないしｅ）を満
足しなければ、Vxは見積りを基礎とせずに補外により求
められる。その際Vxに見積り誤差が生じる可能性があ
る。そこから最も不都合な場合には、誤ってすべての車
輪に対して持続的に条件Ｃ）の違反が生じかつ基礎を用
いた見積り誤差をなくすことが長い時間にわたって妨げ
られる。この場合、一定のすべり限界値k9に代わって、
Vx見積りを基礎としない限り、車輪速度に対して時間的
に増大する制限が利用される。その場合条件ｃ）は次の
ようになる： Vr＞（１−S0）・Vfr−kx1−kx2・Tx、 ただし Tx …Vxを基礎としない時間、 kx1,kx2…正の定数； kx2は、長手方向加速度bxの予測される最大誤差にほ
ぼ相応すべきである。

【００７５】 5.）特別措置 5. １）摩擦係数が正方向に急激に変化する場合 制動過程の期間に走行路の摩擦係数が突然上昇すると
き、すべり値に調整偏差が生じる。すべり値調整器４
は、すべり値と目標すべり値とが再び一致するまで、制
動圧力の増大によってこれに応答する。増大する平均制
動力Fb0に基づいて、目標すべり値S0も上昇する。この
過程は、タイヤと道路との間の摩擦係数が完全に利用さ
れるとき、終了する。ブレーキ力損失を小さく抑えるた
めに、この最適化過程は次のようにして加速される。即
ち調整偏差Ｓ＜Ssが生じている状態が比較的長く続いた
場合、すべり値S0を付加的に高める。この例において、
変形されたＩ成分Piが所定の値を上回ったとき、式
（１）に従った目標すべり値計算は次のように変形され
る： Pi＞k12に対して S0＝a0・Fr＋a1＋a2/Vfr＋k11 （1b） k11,k12…正の定数。

【００７６】 5. ２）調整の開始および終了 車輪の調整は、そこで目標すべり値を上回りかつマス
タシリンダ圧力が所定のしきい値（例えば2bar）より上
方にあるとき、始まる。

【００７７】 すべての車輪における調整は、車輪のいずれにも、す
べり値調整のために必要な圧力を供給することができな
いとき、終了する。これは次の場合に生じる。即ちそれ
ぞれの車輪に対して次式

【００７８】

【数１３】

【００７９】 が成り立つときである。

【００８０】 すべての車輪の調整は、車両の長手方向速度がしきい
値を下回ったときも、終了する： Vx＜Vabr （23） 後軸に、非常に大きなスリップ角（例えば50゜より
大）が発生したとき、調整は同様終了する。これによ
り、コントロール不能に陥った車両が望まない方向（例
えば後退方向）に更に回転することを回避することがで
きる。

【００８１】 １つの車輪が調整される状態の外にあるとき、所属の
圧力入り口弁は持続的に開放される。

【００８２】 5. ３）Vx見積りにおける機関牽引トルクの考慮 一般に、存在する機関牽引トルクは、加速度オフセッ
ト（b0）の見積りによって補償される。しかし所定の状
況において、この障害となる影響を補償するために付加
的な手段を設けると有利である。このような典型的な状
況は例えば、車両が高い摩擦係数に基づいて軽くしか制
動されずかつ駆動輪にクラッチ接続によって付加的に突
然強い機関牽引トルクが作用するとき生じる。このよう
にして駆動輪は制動すべりを得かつ調整される。しかし
駆動されない車輪は完全に安定して回転しかつ最初調整
されないままである。付加的な機関索引トルクによって
実際の車両減速度は増加するが、式（17）から見積もら
れる車両減速度は増加しない。その場合見積もられた車
両速度は十分に強くは低下せずかつ計算されたすべり値
は著しく大きくなる。それ故に最も不都合な場合駆動さ
れない車輪も、加速度オフセットが牽引トルク作用を補
償するまで、短時間の間不必要にも調整状態に移行す
る。このことは、機関牽引トルクによって惹き起こされ
る付加的な制動力を式（17）において考慮することによ
って、回避される。その場合ｂ（ｔ）に対して、リア駆
動される車両の場合次の式

【００８３】

【数１４】

【００８４】 が成立ち、 フロント駆動の場合次の式

【００８５】

【数１５】

【００８６】 が成り立つ。

【００８７】 車両が相応の測定装置を使用しているとき、Fschlepp
は公知の方法を用いて速度段と機関回転数とから求める
ことができる（例えば牽引トルク特性曲線から）。この
ことが可能でないときは、−非駆動輪が小さなすべりに
おいて安定して回転している場合に対して−慎重な見積
りを行うことができる：即ち車両の一方の側（例えば左
側の）の車輪に対して次式 Sg＞SnおよびFbg＜Fbn （25） ただし Sg …駆動輪におけるすべり値、 Sn …非駆動輪におけるすべり値、 Fbg…駆動輪における見積られた制動力、 Fbn…非駆動輪における見積もられた制動力、 が成立ちかつ駆動輪および非駆動輪におけるスリップ角
および車輪負荷がほぼ等しければ、左側の駆動輪に次の
付加的な力 Fschlepp（左）≧Fbn−Fbg （26） が作用していることを推定することができる。条件（2
5）を満足していない場合には、ただ単に Fschlepp（左）≧０ が成り立っていることを推定できるにすぎない。相応の
ことは車輪の他方の側の２つの車輪に対してもあてはま
る。Fschleppに対する大雑把な見積りとして次式 Fschlepp≒Fschlepp（左）＋Fschlepp（右） （27） が生じる。

【００８８】 5. ４）目標制動圧力の制限 ABS制動における走行安定性を高めるための公知の方
法は、後軸のセレクトロー調整およびヨーイングモーメ
ント形成遅延ないしヨーイングモーメント低減である。

【００８９】 ここに説明している装置において走行安定性は、車両
のダイナミック調整器による制動すべり目標値の適当な
設定によって保証される。所定の状況において車両のコ
ントロール性能のために、車両のヨーイング運動を緩慢
化するための支援手段を設けることが有利である。例え
ば、μスプリット条件下において制動過程の際のヨーイ
ング速度の形成を緩慢化するために、左側および右側の
車輪の間の許容圧力ないし制動力の差を制限することが
できる。このために、すべての車輪の目標制動圧力の計
算（図２、ブロック４）に続いて、１つの軸のその都度
高い方の目標制動圧力の制限作用をするブロックが挿入
される。その場合制限された目標圧力Ps′が図２におけ
るブロック５に供給される。この制限規定は次の通りで
ある： Ps1＜Ps3＋dvpに対して Ps1＝Ps1 Ps1＞Ps3＋dvp対して Ps1′＝Ps3＋dpv Ps3＜Ps1＋dvpに対して Ps3′＝Ps3 Ps3＞Ps1＋dvp対して Ps3′＝Ps1＋dpv Ps2＜Ps4＋dvhに対して Ps2′＝Ps2 Ps2＞Ps4＋dvhに対して Ps2′＝Ps4＋dph Ps4＜Ps2＋dvhに対して Ps4′＝Ps4 Ps4＞Ps2＋dvhに対して Ps4′＝Ps2＋dph （28） インデックス１…前左、 インデックス２…後右、 インデックス３…前右、 インデックス４…後左。

【００９０】 許容差圧力dpvおよびdphをどのように選択するかに依
存して、任意のヨーイングモーメントの低減が実現され
る−個別調整からセレクトロー調整まで。この制限は、
時間的に可変に構成することもでき、これにより例えば
ヨーイングモーメント形成遅延も実現される。

【００９１】 後軸に対する１つの実施例は例えば次の通りである： |Ps2−Ps4|＞dph^dph＜dphmaxに対して ｄ dph/dt＝k13 |Ps2−Ps4|≦dph^dph＜dphmixに対して ｄ dph/dt＝−k14 |Ps2−Ps4|＞dph^dph＜dphmaxに対して ｄ dph/dt＝０ |Ps2−Ps4|≦dph^dph＜dphmixに対して ｄ dph/dt＝０ （29） ただし k13,k14…許容差圧力の一定の変化率、 dphmin…許容差圧力の下側限界値、 dphmax…許容差圧力の上側限界値。

【００９２】 前軸における許容差圧力も同様に形成することができ
る。

【００９３】 6.）図３に示された装置に基づいたハイドロリックモデ
ル（ブロック７）の設計 図３において各番号は次の意味を有している： 30 主シリンダ 31 ３位置弁 32 車輪ブレーキ 33 その都度のマスタシリンダ圧力Pvorおよび制御信
号Ｕが供給されかつ制動圧力Ｐ′を計算する数学的モデ
ル33aを含んでいるシミュレータ。

【００９４】 ハイドロリックシステムの圧力変化DPは、次式で表さ
れる： DP＝ｆ（P,Pvor,TP,TM,U⁺,U^-） ここでTPおよびTMは応答時間でありかつU⁺およびU^-は制
御終了時間である。

【００９５】 弁の操作は弁制御時間Ｕによって決められ、その際次
の取り決めが成り立つ： U⁺＞０…弁は期間U⁺の間位置１に操作される（圧力形
成）。

【００９６】 U^-＞０…弁は期間U^-の間位置３に操作される（圧力低
減）。

【００９７】 U⁺＝０…弁は期間U⁺の間位置２に操作される（圧力保
持）。

【００９８】 絶対圧力Ｐは上式の積分によって計算される。前以て
決められる目標制動圧力Ps＝Ｐ＋DPに対して必要な弁制
御時間を計算するために、膨大な計算なしにU⁺ないしU^-
について関数を解くことができるようにすべきである。

【００９９】 モデル式の設定： 弁を通って流れる量dv/dtに対して次のベルヌーイの
式が立てられる：

【０１００】

【数１６】

【０１０１】 A:絞り横断面積 r:制動液体の密度 P_diff:弁を介しての圧力差 圧力変化と流量変化との間の関係は近似的に、圧力−
流量特性曲線を介して表される（図４の典型的な曲線経
過参照）。

【０１０２】 Ｐ＝ｆ（ｖ） （31） その際次のことが成り立つ

【０１０３】

【数１７】 dp/dv＝f_l（ｖ） ０＜＝Ｐ＜＝P_knick dp/dv＝const P_knick＜Ｐ＜Pmax

【０１０４】 P_knick:P（Ｖ）特性曲線の非線形部分から線形部分へ
の移行部 ここで、Ｐ（Ｖ）特性曲線における非線形性が −ゴムパッキンにおける弾性 −ブレーキホルダ（Bremszange）におけるゆるみもしく
は −制動液体の圧縮率（空の含有度） から生じるものと仮定される。

【０１０５】 そこでＰ（Ｖ）特性曲線は非線形部分において２次の
項によって近似されかつ線形部分において１次の項によ
って次のように近似される。

【０１０６】 Ｐ≦P_knick ｂ＞０およびａ＞０に対して Ｐ（Ｖ）＝ａ・V²＋ｂ・Ｖ （32） これにより

【０１０７】

【数１８】

【０１０８】 dp/dv＝2aV＋ｂ （34） ただし

【０１０９】

【数１９】

【０１１０】 としかつ（32），（33）および（34）を（30）に代入す
ることによって次式が得られる：

【０１１１】

【数２０】

【０１１２】 圧力−流量特性曲線の線形部分に対して次式が成り立
つ： Ｐ＞P_knick ｃ＞０に対して Ｐ（Ｖ）＝ｃ・ｖ （36） Ｖ（Ｐ）＝（1/c）・ｐ （37） dp/dv＝ｃ （38） （36），（37）および（38）を（30）に代入すると次
式が生じる：

【０１１３】

【数２１】

【０１１４】 離散化によって次式が生じる：

【０１１５】

【数２２】 Ｐ≦P_knickに対して Ｐ＞P_knickに対して

【０１１６】 その際値DT_kは実際の弁開放時間に相応する。弁の可
動子における流れが変化する際に、可動子を動かす磁界
は遅延されてしか形成されず、かつ可動子の移動の際に
摩擦を来すので、DT_kを更に応答時間TPないしTMだけ補
正しなければならない。その際次のことが成り立つ： DT_k＞０およびU⁺＞TPに対して 図３における弁位置１に相応（圧力上昇） DT_k＝U⁺−TP （42） DT_k＝０に対して 図３における弁位置２に相応（圧力保持） DT_k＝U⁺＝０ （43） DT_k＜０およびU^-＜−TNに対して 図３における弁位置３に相応（圧力低減） DT_k＝U^-＋TM （44） DT_k＞０に対して（圧力上昇） P_diff ｋ＝Pvor_k−P_k （45） DT_k＜０に対して（圧力低減） P_{diff ｋ}＝P_k （46） 値TPないしTMは既知または測定可能で予め与えられ、
P_kおよびPvor_kはモデルの有効性を確認するために測定
され、U⁺ないしU^-は前以て決められておりかつ弁の全体
の制御時間を表している（図３参照）。

【０１１７】 式（40）において、識別すべきパラメータは非線形で
ありかつ式の自乗化は数値上の理由から回避すべきであ
るので、次の項

【０１１８】

【数２３】

【０１１９】 が線形にされかつ X_lP_k＋X₂ によって置換され、その際線形化誤差はここで識別すべ
きパラメータX_lおよびX₂によって考慮される。上記の項
は、付加的なパラメータX_lを有するP_kにおける高次の多
項式によっても近似することができる。

【０１２０】 次の簡略形

【０１２１】

【数２４】

【０１２２】 を用いて、識別すべきパラメータにおいて線形でありか
つ斬新可能な、即ちDT_kについて解くことの可能なハイ
ドロリックモデルが生じる： Ｐ≦P_knickに対して Z_k＝X₁・A_{1 ｋ}＋X₂・A_2
ｋ （51） Ｐ≦P_knickに対して Z_k＝X₃・A_{3 ｋ} （52） 圧力上昇ないし圧力低減は区別されなければならない
ので、求められたモデルパラメータも上昇ないし低減に
対して相異している。即ち式（51），（52）は６次のモ
デルを表している。

【０１２３】 これはモデル式の１つの形にすぎない。圧力−流量特
性曲線を２つ以上の領域に区分しかつそれらを同様高次
の多項次によって近似することができる。その際モデル
次数が著しく大きくなる可能性があること、およびこれ
により装置が過パラメータ化されることに注意すべきで
ある。モデルは、パラメータが非線形であってもよい
が、誤差判断基準を最小化する際のシステムリソースが
高められることになる。

【０１２４】 車輪調整への使用に対して、２つのモデルが設定さ
れ、信頼性が確認されかつ検査された（アプローチＡな
いしＢ）。

【０１２５】 アプローチＡ モデルとして（51），（52）の形の式が使用され、そ
の際Ｐ＞P_knickに対しても圧力−流量特性曲線は別の係
数を有する放物線によって近似される。

【０１２６】 Ｐ≦P_knickに対して Z_k＝X₁・A_{1 ｋ}＋X₂・A_2
ｋ （53） Ｐ≦P_knickに対して Z_k＝X₃・A_{1 ｋ}＋X₄・A_2
ｋ （54） モデルの信頼性確認： （できるだけすべての圧力領域を捕捉するために）種
々異なる走行路に基づいて調整された直線制動から、す
べり値調整の結果割り出された電磁弁の制御時間Ｕ、所
属の車輪の車輪制動シリンダ圧力Ｐおよび供給圧力Pvor
が20ms毎に検出される。これら値TPおよびTMは、これら
の測定されたものから読み取られかつ測定式に直接代入
される。このようにして、識別すべきパラメータX_iを除
いて、（53），（54）におけるすべての項がすべての時
点ｋ（5000＜ｋ＜6000）において既知である。パラメー
タX_iに対する見積り値は、公知の最小自乗方法によって
計算することができる。

【０１２７】 アプローチＢ 見積り式（53），（54）は、非直線性およびダイナミ
ック効果を表している全部のパラメータだけ補充され
た。誤差自乗和の最小化は、公知の最適化方法の使用に
よって実施される（例えば単体法または傾斜法）。この
ことは、すべてのパラメータを一度に見積もることがで
きるが、見積りは時間的および計算的に非常に密な探索
方法に基づき、非常に長く持続するという利点を有して
いる。この理由から、モデルの次数も制限されている。

【０１２８】 横方向力補正 モデルの決定的なパラメータは直線制動からのみ識別
されたので、その他の効果は最初、２つのアプローチの
いずれによってもモデル化することができなかった。車
輪における横方向力が大きい場合（例えば大きな速度を
有する高い摩擦係数に基づく円走行）、制動に関連する
ハイドロリック圧力調整は“ソフト”になり、このこと
は下の方の圧力領域における著しく緩慢化される圧力上
昇になって現われる。この理由からモデル式（51）に
は、下側の圧力領域における圧力変化を横方向力Fsに依
存して補正する補正項が付加された。

【０１２９】 Ｐ≦P_knickに対して Z_k＝（1.0−fc0・Fs）・［X₁・A_{1 ｋ}＋X₂・A_{2 ｋ}］ パラメータX_iは見積られているので、付加的なパラメ
ータfc0も種々の横方向力を有する測定の取出しによっ
て識別される。

【０１３０】 車輪すべり値調整に際してのハイドロリックモデル（ブ
ロック７）およびインバースハイドロリックモデル（ブ
ロック５）の作動。

【０１３１】 車輪すべり値調整器において制動圧力目標値Ps＝P_k+1
は時点ｋ＋１に計算される。式（47）ないし（50）およ
び（53）ないし（54）から、所属のDT_kを計算すること
ができる（インバースモデル）。それから式（42）ない
し（46）から、相応の圧力変化に対する全体の制御時間
Ｕが決定される。

【０１３２】 式（42）ないし（46）および（53）ないし（54）の直
接使用により、次の走査時点に対する圧力が得られる
（モデル）。 ［図面の簡単な説明］

【図１ａ】 従来の車両調整装置の基本構成を示すブロック図であ
る。

【図１ｂ】 本発明のロック防止調整装置が使用される車両調整装
置の基本構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明のロック防止調整装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】 図２のブロック７のハイドロリックモデルの装置構成
を具体的に示す概略図である。

【図４】 圧力Ｐと流量Ｖとの関係を示す線図である。

【図５】 スリップ角α、横方向力Fs、車両速度Vxを求める従来
例を示す略図である。

【符号の説明】

１ すべり値形成器 ２ 目標すべり値計算部 ３ 加算器 ４ すべり値調整器 ６ 制動力見積器 ８ Vx監視器 ９ 車輪 11 車両のダイナミック調整器 Vr 車輪速度 Vfr 自由回転する車輪速度 Vx 車両長手方向速度＝車両速度＝走行速度 bx 長手方向加速度 Vy 横方向速度 Fs 横方向力 Fs0 低域通過フィルタリングされた横方向力

【外１３】 ヨーイング速度 δ 操舵角 Fb 制動力 Fb0 平均制動力＝フィルタリングされた制動力 Ｓ 車輪すべり値もしくはすべり値 S0 目標すべり値 ΔSs 目標すべり値偏差 Ss S0＋ΔSs α スリップ角 Pvor 供給圧力＝マスタシリンダ圧力 Ｕ 電磁弁制御時間もしくは弁に対する制御信号 Ｐ 制動圧力 Ps 目標制動圧力 Fr タイヤ力 bx 長手方向加速度もしくは車両加速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コスト，フリードリッヒ ドイツ連邦共和国 Ｄ―7014 コルンヴ ェストハイム ヨハネス―ブラームス― シュトラーセ １ (72)発明者 ハルトマン，ウーヴェ ドイツ連邦共和国 Ｄ―7000 シュツッ トガルト １ オルガシュトラーセ 79 (72)発明者 エアハルト，ライナー ドイツ連邦共和国 Ｄ―7000 シュツッ トガルト 80 アム ヴァルグラーベン 18 (72)発明者 ヴァン ツァンテン，アントン ドイツ連邦共和国 Ｄ―7257 ディツィ ンゲン ４ ヴァルトシュトラーセ 15 ／２ (72)発明者 ブッシュ，ゲルト ドイツ連邦共和国 Ｄ―7016 ゲルリン ゲン カールスバーダーシュトラーセ 53 (72)発明者 ヴァイス，カール―ヨーゼフ ドイツ連邦共和国 Ｄ―7050 ヴァイプ リンゲン ハウスゲルテン 33 (72)発明者 ルーフ，ヴォルフ―ディーター ドイツ連邦共和国 Ｄ―7076 ヴァルト シュテッテン シュラットヘルツレスヴ ェーク 17 (72)発明者 ヴィーテルマン，ユルゲン ドイツ連邦共和国 Ｄ―7257 ディツィ ンゲン ５ ホーエ シュトラーセ 16

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の車輪または車輪群に対して複数の調
   整チャネルを備えているロック防止調整装置を作動する
   ための方法であって、個々の車輪の車輪すべり値（Ｓ）
   を求めかつ目標すべり値（S0）と比較しかつ通常の調整
   作動の期間には前記車輪すべり値（Ｓ）と前記目標すべ
   り値（S0）との偏差に基づいて車輪の制動圧力を変化す
   る形式の方法において、 前記目標すべり値（S0）を、車両速度または自由回転す
   る車輪の速度、通常の調整作動において生じる制動力お
   よび横方向力を用いて求め、かつ 前記目標すべり値（S0）と、車輪速度および自由回転す
   る車輪の速度から求められる車輪すべり値（Ｓ）と、前
   記車両速度（Vx）ないし自由回転する車輪の速度（Vf
   r）と、車両長手方向加速度（bx）と、スリップ角
   （α）とから目標制動圧力（Ps）を求め、かつ 前記目標制動圧力（Ps）とマスタシリンダ圧力（Pvor）
   と横方向力（Fs）とからインバースハイドロリックモデ
   ルを用いて弁に対する制御信号（Ｕ）を求める ことを特徴とするロック防止調整装置の作動方法。
2. 【請求項２】 【外１】 車両速度（Vx）監視回路を設けて、ヨーイング速度
   （），操舵角（δ），横方向速度（Vy），横方向力
   （Fs）および制動力（Fb）を用いて自由回転する車輪の
   速度（Vfr）および車両の長手方向速度（Vx）を求める 請求項１記載のロック防止調整装置の作動方法。
3. 【請求項３】制動力（Fb）およびフィルタリングされた
   制動力（Fb0）を、制動圧力（Ｐ），車輪速度（Vr）お
   よびスリップ角（α）を使用して求める 請求項１または２記載のロック防止調整装置の作動方
   法。
4. 【請求項４】制動圧力（Ｐ′）をハイドロリックモデル
   を用いて前記制御信号（Ｕ），マスタシリンダ圧力（Pv
   or）および横方向力（Fs）から求める 請求項３記載のロック防止調整装置の作動方法。
5. 【請求項５】車両長手方向速度（Vx），車両長手方向加
   速度（bx），制動力（Fb）および車輪すべり値（Ｓ）に
   対する値自体は見積もり値である 請求項１から４までのいずれか１項記載のロック防止調
   整装置の作動方法。
6. 【請求項６】制御信号（Ｕ）は弁を制御する制御時間を
   表す 請求項１記載のロック防止調整装置の作動方法。
7. 【請求項７】ロック防止調整を実施するための装置であ
   って、該装置は車両の車輪または車輪群に対する複数の
   調整チャネルを含んでおりかつ該装置は更に： 個々の車輪の車輪すべり値（Ｓ）を求めるための手段
   （１）、 目標車輪すべり値（So）を求めるための手段（２）、 車輪すべり値と目標すべり値との比較を行いかつ車輪す
   べり値と目標すべり値との偏差から出発して、目標制動
   圧力（Ps）を求めるための手段（４）、 車輪の制動圧力を変化する、弁に対する制御信号（Ｕ）
   を求めるための手段（５） を含んでいる形式のものにおいて、 個々の車輪の車輪すべり値は車輪速度と自由回転する車
   輪の速度とに依存して求められ、 目標すべり値は、車両速度または自由回転する車輪の速
   度、通常の調整作動において生じる制動力および横方向
   力（Fs）を用いて求められ、 目標制動圧力（Ps）は少なくとも、目標すべり値、求め
   られた車輪すべり値、車両速度（Vx）乃至自由に回転す
   る車輪の速度（Vfr）、並びに車両の長手方向加速度（b
   x）およびスリップ角（α）から求められ、かつ 弁に対する制御信号（Ｕ）はインバースハイドロリック
   モデルを用いて少なくとも、目標制動圧力、マスタシリ
   ンダ圧力（Pvor）および横方向（Fs）から求められる ことを特徴とするロック防止調整装置。
8. 【請求項８】制御信号（Ｕ）は、弁を制御する制御時間
   を表している 請求項７記載のロック防止調整装置。