JP4693765B2 - 車両の運転安定性を制御する方法及びシステム並びにこのシステムの使用 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転安定性を制御する方法に関する。この方法の場合、車両の走行状況を表す値が処理中に検出される。

さらに本発明は、この方法を実施するために適したシステム及びこのシステムの使用に関する。

公知の運転ダイナミック制御システムは、適切なセンサ機構によって車両状況を検出し、運転者によって、特に操舵を通じて影響されるこの車両状況を車両に対する基準状況と比較する。この車両状況とこの基準状況との間の偏差が、ブレーキの介入又はエンジンの介入によって制御される。

このようなシステムの構成としては、特に制動過程の間に個々の車輪のロックを阻止するアンチロックブレーキ制御（ＡＢＳ），駆動輪の回転を阻止するアンチスリップ制御（ＡＳＲ），前軸と後軸との制動力間の比を制御する制動力増幅（ＥＢＶ），車両の長手軸線周りの車両の横転を阻止する横転制御（ＡＲＢ）及びヨー運動時の車両を安定化させるヨートルク制御（ＥＳＰ）が挙げられる。

しかしながらこれらの制御システムは、基準状況からの車両状況の偏差が既に感知されている場合だけに応答する。したがってこれらの制御システムは、危険な走行状況中の車両状況を改善することだけが可能であって、しかしこれらの制御システムは、危険な走行状況を回避できない。

運転者が、安全上危険な操舵角速度又は操舵角に設定することによって、特にその運転者が、危険な走行状況を引き起こす時は、これらの制御システムが運転動特性に介入できる前に、最初に車両の応答をこれらの制御システムによって検出する必要がある。これに関連して、運転者は、車両を安全上危険な状況にさせうる。これらの状況は、横滑り又は横転（ロールオーバー）を引き起こしうる。

これに関して、説明した状況での車両の状態を検査するため、ロールオーバー・プロテクションに関する試験を実施することが、米国運輸省道路交通安全局によって計画されている。車両がこの試験で課される高い要求が、図１中に示されている。

運転ダイナミック制御システムが、起こりうる危険な走行状況を確実に早期に認識し回避できることが望ましい。安全上危険な走行状況を早期に認識する幾つかのシステムが既に公知である。

運転安定性を制御する方法が、国際特許出願公開第02/36401号明細書に記されている。この方法の場合、走行状況が高ダイナミックなハンドル操作に起因して後で不安定になる傾向にあるかどうかが、安定な走行状況時に算出される。この場合、ブレーキが、安定な走行状況時に既に先んじて介入している。この場合、検出されたハンドル角速度，ヨーレート及び／又は横加速度とプリセットされている閾値との比較に基づいて、車両が不安定な走行状況になる傾向を示すかどうかが評価される。

車両が安定な状況をまだ示す時に、この公知の方法が既に起動されることによって、この公知の方法は、危険な状況に応答するシステムに基づく方法と区別が付く。しかしながらこの方法は、公知の応答方法のように実際のデータと不安定な走行状況を予測できる閾値との比較に基づく。これらの値は、車両の基準モデルの実験から算出する必要がある。この場合、例えば車両の現在の積載貨物及び路盤の性質によって決定される個々の走行状況が考慮され得ないか又は多大な経費をかけることだけによって全体的に考慮され得るという問題がある。
国際特許出願公開第02/36401号明細書

本発明の課題は、安全上危険な走行状況が確実に早期に確認され効果的に回避されるように、この種類の方法及びこの種類のシステムを改良することにある。

この課題は、本発明により、請求項１に記載の方法によって解決される。

この課題は、請求項１９に記載のシステムによって解決される。

この場合、本発明は、車両の運転安定性を制御する方法を実施することを提唱する。この方法の場合、車両の走行状況を表す値が処理中に検出される。運転者の行動がこれらの検出された値から確認され、この運転者の行動に基づいて将来予測される走行状況が算定され、そしてこの走行状況が危険な走行状況であるかどうかが検査される。予測される走行状況が危険と認定された場合、ブレーキ介入及び／又はエンジン介入が安定な走行状況で既に実施される。運転者の行動に基づいて予測される走行状況が起こらないように、これらの介入は走行状況を変える。

したがってこの方法は、走行状況を監視して将来予測される走行状況を評価して、危険な走行状況を早期に認識する。したがって本発明は、将来の走行状況に対する根拠として使用される現在の走行状況の検査よりも優れている。本発明の場合、予測される走行状況の予想は、認識された運転者の行動に基づき、したがって運転動特性の実際のデータ及びこれに関連する限界値から将来の走行状況を算定するよりも確実でありかつ状況に適合する。これらの限界値は、熟練運転者による車両モデルに対して算出される。

安全上危険な走行状況を招きうる典型的な運転者の行動は、例えば非常に大きいハンドル角度を伴うハンドル操作である。本発明の方法は、このハンドル操作の開始時に測定される運転動特性に関する値からこれらの値の予測値を算出すること及びプリセットされている状況に依存する限界値と比較することを可能にする。これらの限界値を超えた場合、危険な走行状況を回避するため、対応するブレーキ介入及び／又はエンジン介入が実施され得る。

本発明のさらなる利点は、本発明の方法が電子式運転安定性プログラムの実行に統合され得る点である。

それ故に、関連する値が測定される処理が車両用の運転安定性プログラムに依存することが特に好ましい。

この方法の好適な実施形では、少なくとも処理値であるハンドル角度及び／又は操舵角並びに車両速度が測定される。この場合、車両速度は、車両重心の速度を意味する。

初期の危険な走行状況は、例えば運転者の行動が車両定数を算入した処理値である操舵角及び車両速度から生成された現時点の横加速度a_y1によって算出されることによって確認され得る。

それ故に、運転者が現在設定された操舵角を継続した時に、車両が到達する横加速度a_y1が算出されることが好ましい。

初期の危険な走行状況は、方法の特に好適な実施形では運転者の行動が処理値である操舵角速度及び車両速度から生成された将来予測される横加速度a_y2によって算出されることによって確認される。

この場合、将来予測される横加速度a_y2が算出されることが好ましい。運転者が、ほぼ同じ操舵速度でそのまま車線に入るか又は車線を外れる時に、車両がこの横加速度a_y2に達する。

危険な車両状況を確認する場合、横加速度a_y1，a_y2の算出された値がそれぞれ１つ又は少なくとも１つの限界値と比較されることがさらに好ましい。

危険な走行状況は、少なくとも１つの車輪に対するブレーキ介入を実施することによって好適に回避される。

危険な走行状況は、車両速度がブレーキ介入によって低下することによって好適に回避される。

本発明によって監視される運転動特性に関する値の別の例は、車両のヨーレートである。

危険は走行状況は、ヨーレートセンサ及び／又はヨー角度センサによって測定される実際の回転データが目標の回転データと比較されることによって確認され得る。この場合、目標の回転データが車両モデルの処理値から算出されることが好ましい。

将来予測されるヨーレートが測定される実際のヨーレートデータに基づいて算出されることが好ましい。運転者の行動に起因した安全上危険な走行状況を早期に認識するため、予測されるヨーレートが、目標の回転データと比較され得る。

これらの比較のうちの１つの比較が危険な走行状況を予測した場合、車両の垂直軸線周りの追加のトルク−すなわちヨートルク−が、ブレーキ介入によって実際の回転データ及び目標の回転データに応じて強要される。このヨートルクは、運転者の行動を補正する。

この場合、車両の算出された追加のトルク又は算出された速度の低下に作用し、車輪の制動でブレーキ圧力を発生させ及び／又はブレーキ圧力を解除する圧力要求用の信号が、運転ダイナミック制御中に生成されて対応する命令をアクチュエータに対して出力される。 ブレーキ圧力を発生し及び／又はブレーキ圧力を解除する信号が、横加速度の大きさa_y1，a_y2及び／又は車両速度及び／又は実際の横加速度及び／又はハンドル角度に応じて生成されることによって、ブレーキ介入の強さが好適に算出される。

予測される危険な走行状況が起こらないか又は実際の重要な走行状況がもはや確認されない時に、ブレーキ介入及び／又はエンジントルク介入が終了されることが好適に提唱されている。

制御を解除するため、横加速度a_y1，a_y2の値がプリセットされている閾値の下にある時に、危険な走行状況がもはや確認されないことが、条件として設けられている。

本発明は、本発明の方法を実施するために適しているシステムをさらに提供する。ここでは、特に複数の要素が一緒に作用する装置をシステムと解する。

車両の運転安定性を制御するシステムは、車両の走行状況を表しかつ処理中に入力される値を測定するセンサ，これらの値の測定値を評価するユニット及びブレーキ介入及び／又はエンジン介入を制御するために制御信号を生成する手段を有する。

さらにこのシステムは、処理中に測定される大きさの値から運転者の行動を確認する手段，この確認された運転者の行動に基づいて将来予測され、車両の運転動特性を表しかつこれらの大きさ及び車両定数から導き出すことのできる大きさの値を算定する手段及びこれらの大きさの予測される値をこれらの大きさに対する閾値と比較して危険な走行状況が予測されるかどうかを検査する手段を有し、さらに比較結果に応じてブレーキ介入及び／又はエンジン介入を制御する手段を有する。

比較が危険な走行状況を予測した場合、この危険な走行状況は、適切なブレーキ介入及び／又はエンジン介入によって回避され得る。

好適な実施形では、システムは、車両速度を検出する少なくとも１つのセンサ及び操舵角及び／又はハンドル角度を検出する１つのセンサを有する。

システムが車両のヨーレートを検出するセンサをさらに有することが同様に非常に好ましい。

このシステムのさらなる利点は、このシステムがＡＢＳ，ＴＣＳ，ＥＳＰ等のような運転安定性制御に統合され得る点にある。

さらにこのシステムは、車両の横転を回避する装置での使用に対して非常に好ましい。

以下に、本発明の方法のその他の好適な実施形及び本発明のシステムのその他の構成を従属請求項及び図による本発明の好適な実施の形態に基づいて説明する。

各車両は、高い摩擦係数で最大横加速度を有する。この最大横加速度は、車道とタイヤの組み合わせ，車道及び最終的に車両の重心にも依存する。実験は、未熟な運転者は危険な状況で多くの場合に非常に遅れてかつよく非常に強くハンドルを切り、これによって車両の物理的な限界を超えることを示している。

本発明は、運転ダイナミック制御に対する新しい方法及び新しいシステムを提供する。この発明は、安全上危険な運転者の行動を早目に認識すること及び予測される危険な車両応答を適切なブレーキ介入及び／又はエンジン介入によって予防的に回避することを可能にする。したがって本発明は、車両の物理的な性能を超える不適切で安全上危険な運転者の行動を早期に認識するブレーキ制御システムを提供する。

このシステムは、好ましくはＡＢＳ，ＴＣＳ，ＥＳＰ等のような運転ダイナミック制御システム又は車両の転倒を回避する装置で使用される。これらのシステムを備えている車両は、既に必要なセンサ機構及び必要なアクチュエータも有する。

本発明の方法及び本発明のシステムは、例えば回避操縦時や車線変更時のような激しい操舵応答や車線修正によって起こりうる車両の不安定性を回避するために使用される。特に高い重心を有する車両の場合、これらの操縦で転倒の危険が非常にある。

これらの説明した走行状況は、例えば米国運輸省道路交通安全局によって計画された車両のロールオーバー・プロテクションを測定するため試験で実施される。実施される操縦を図１中で具体的に説明する。

車両の重心の遠心加速度が0.3gに達するまで、最初はハンドルの操舵及び同じにハンドル角度γが、v=80km/hの一定な車両速度で緩やかに上昇する。この対応するハンドルの操舵の場合、この操舵に対応するハンドル角度γ^*が算出される。

実際の試験では、「Ｊターン」操縦及び「釣針」操縦がある。

「Ｊターン」操縦の場合、ハンドル角度γが、1000°/sの操舵角勾配dγ/dtで８γの値まで上昇する。

ハンドル角度γが、最初に720°/sのハンドル角度勾配dγ/dtで6.5γ^*の角度γまで上昇し、次いで最大動揺角度−すなわち車両の長手軸線周りの回転に対するこの車両の最大偏向−が時間τに達するまで一定に保持されることを、「釣針」操縦は特徴とする。次いでハンドルが、-6.5γ^*のハンドル角度γまで切り戻される。この場合、この切り戻し時のハンドル角度γの変化は、同様に720°/sのハンドル角度勾配dγ/dtに一致する。

この場合、正又は負のハンドル角度γは、右側の曲線若しくは左側の曲線又は左側の曲線若しくは右側の曲線に相当する。どの方向がどの符号に相当するかは重要でない。

したがって説明した操縦の場合、非常に大きい操舵角δ及び非常に大きい操舵角勾配dδ/dtが発生する。特に「釣針」操縦によって実験される切り戻しによる回避操縦の場合や大きい摩擦係数の場合、車両が転倒又は横転しうる。

一般に、個々にも同じにも起こる危険と評価できる２つの運転者の行動が、本発明の準備で確認された。

これらの２つの運転者の行動は、軌道の外れの危険を招き、さらに高い摩擦係数では車両の転倒又は横転を招きうる。

この場合、これらの運転者の行動は、
ａ）非常に大きい勾配によるステアリング
ｂ）「オーバーステアリング」、すなわち運転者による操舵角δの調整。この調整は、車両の物理的な性能を明らかに超える。

この上述したＮＨＴＳＡ試験は、これらの危険な運転者の行動を考慮することに基づく。特に車幅に対して非常に高い重心を有する車両の場合、これらの運転者の行動は、制御不能なターンを招き、最悪の場合は横転を招く。例えばＬＴＶ（軽トラック及びバン）及びＳＵＶ（スポーツ仕様車）が、特に危険な車種に属する。

このような運転者の行動を確実に早期に認識し安全上危険な状況を適切なブレーキ介入及び／又はエンジン介入によって回避する方法及びシステムが、本発明によって提供される。

それ故に本発明は、センサ及びアクチュエータから構成されたシステムを利用する。このシステムは、一般にＥＳＰシステムを有する車両内に存在する。このような車両のＥＳＰセンサ機構及びブレーキ制御システムは、図２中に概略的に示されている。

ＥＳＰシステムは、車両の４つの車輪の各々に対する車輪回転数センサ１，タンデム主シリンダ（ＴＨＺ）−圧力センサ２，横加速度ａ_yを検出する横加速度センサ３，ヨーレートdΨ/dtを検出するヨーレートセンサ４及びハンドル角度γを検出する舵角センサ５を有する。

破線によって図２中に示されているように、センサの測定信号が、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）８に伝送される。

この実施の形態では、車両が油圧ブレーキを有することに基づく。しかしながら、電気油圧式又は電気機械式ブレーキの使用が同様に可能である。

油圧ブレーキ設備の場合、運転者のブレーキ圧力が、ブレーキペダルによって主ブレーキシリンダ（ＴＨＺ）を通じて発生する。個々の車輪のブレーキ６が、吸込弁を介して主シリンダ（ＴＨＺ）に連結されている。吹出弁が、ブレーキ圧力の低下を制御する。車輪ブレーキ６が、これらの吹出弁を介して減圧タンク又は減圧タンクに連結している。これらの吸込弁及び吹出弁は、圧力制御のために電磁的に操作される。

さらに、補助圧力減が設けられている。この補助圧力減の支援によって、ブレーキペダルの位置に関係なく、ブレーキ圧力が、車輪ブレーキ６に発生され得る。

主シリンダ（ＴＨＺ）内のブレーキ圧力が、ブレーキペダルを操作することによって調整される。その結果、運転者が希望するブレーキを感知するため、ＴＨＺ圧力センサをペダル変位センサ又はペダル力センサに交換してもよい。このとき、ＴＨＺ圧力がそれぞれ、測定信号に割り当てられ得る。

同様に、前輪の操舵角δとハンドル角度γとの間の所定の関係が存在するので、舵角センサ５を操舵角センサに交換してもよい。

油圧ブレーキ設備の主シリンダ（ＴＨＺ）は、油圧管を介してブレーキ６を制御する油圧ユニット（ＨＣＵ）７に連結されている。ＥＳＰによって実行されるように、油圧ユニット（ＨＣＵ）７は、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）８から制御信号を受信し、個々の車輪ブレーキ６の個々の制御を可能にする。

ブレーキシステムの個々の要素の相互作用が、図２中に実線で図式的に示されている油圧管によって起こる。

本発明の第１の用途は、物理的な横加速度限界及び運転者が車両に要求するコーナリングフォースの認識に関する。

この場合、運転者の希望するステアリングが操舵角δ又は操舵角勾配dδ/dt内にあるかどうかが確認される。この操舵角δ又はこの操舵角勾配dδ/dtは、希望するステアリングに基づいて予測される横加速度ａ_yが所定の閾値を超える程度に大きい。

この場合、この希望するステアリングに基づいて予測される横加速度ａ_yは、以下に記されている方法で算出される：
車両速度ｖと横加速度ａ_yとヨーレートdΨ/dtとの間には、一方では関係

が存在する。

この場合、これらの値は、車両の重心に関連する。

他方ではヨーレートdΨ/dtに対しては

も成立する。

この場合、この式は、ヨーレートdΨ/dtが操舵角δといわゆるセルフステアリング勾配ＥＧとに依存する。この場合、車両のこのセルフステアリング勾配ＥＧは、車両のセルフステアリング状況、すなわち横加速度ａ_y下の運転者の影響に左右されないステアリング特性を示す。セルフステアリング勾配ＥＧが、零より大きいか零に等しいか又は零より小さいかに応じて、車両が、オーバーステア，ニュートラル又はアンダーステアをとる。このことは、値ＥＧａ_yが、前軸と後軸とのタイヤスリップ角度(Schraeglaufwinkel)の差を直接示す。ｌは、車両のホイールベースを示す。

車両の加速度ｖ，検出された操舵角δ並びに車両に依存するパラメータであるホイールベースｌ及びセルフステアリング勾配ＥＧに応じて横加速度ａ_yの式を導くため、ヨーレートdΨ/dtに対する式（Ｉ）及び（ＩＩ）は、同等に処理されａ_yにしたがって解かれ得る：

この式は、特に現在の（測定された）操舵角δに応じた車両の現時点の横加速度ａ_y1を示す。したがってこの値ａ_y1は、車両が一定の円軌道を実際に調整された操舵角δで理論的に走行する横加速度に一致する。

この現時点の横加速度ａ_y1は、横加速度センサ１によって測定してもよい。

ａ_y1の値が所定の状況に応じた限界値（例えば、9-11m/s²）を超えた場合は、実際の速度ｖに対する運転者のステアリング角度が非常に大きいことが原因でありうる。すなわち、危険な走行状況が存在する。この危険な走行状況は、不安定な運転状態を招き、高い摩擦係数ではさらに車両の転倒を招きうる。

操舵角δが運転者によってさらに変えられる場合、しかしながら式（ＩＩＩ）は、この形では予測されかつ運転者のステアリング状況に基づいて運転者によって希望され誘発される横加速度ａ_yの本発明にしたがって提唱されている予想を可能にしない。

確かにこのような状況は、例えば不測の退避操縦時によく観察される。

しかし、現在の操舵角に対する時間ｔ後の操舵角δの相違が、(dδ/dt)tに対する一定の操舵角勾配dδ/dtの前提条件下で生じる。本発明の範囲内では、短い時間ｔに対する横加速度が、横加速度ａ_y又はこの横加速度ａ_yを決定する値の測定後に予想される。

この期間は、LcPaytimeと呼ばれ１秒に達する。予想が、この期間内に将来に合わされなければならない。運転者のステアリング状況並びに電子システム，ブレーキシステム及び車両の応答状況を考慮する一般的な値は300msである。

したがって運転者の行動に基づいて予測される横加速度ａ_y2は、式

によって得られる。

運転者が、一様なステアリング角速度dδ/dtで車線に入るか又は車線を外れる時に、この横加速度a_y2は、車両が将来的に（時間LcPaytime内に）有する理論上の横加速度ａ_yを含む。

この場合、ステアリング角度勾配dδ/dtは、ハンドル角度γ又は操舵角δの短期間に相前後して測定される２つの値から算出され得る。

信号ａ_y2が特定の状況に応じた限界値（例えば、6-15m/s²）を超えた場合は、短期間内の運転者のステアリング角度が、実際の速度に対して非常に大きいことが原因である。すなわち、危険な走行状況が短期間に発生することが原因である。この危険な走行状況は、不安定な運転状態を招き、高い摩擦係数ではさらに車両の転倒を招きうる。

したがって、危険な走行状況を招きうる運転者の行動を、信号ａ_y1及びａ_y2によって確実にかつ−特に信号ａ_y2に基づいて−早期に認識することができる。危険な走行状況の発生を回避するため、ブレーキ制御システムが起動される。このブレーキ制御システムは、ブレーキ介入によって車両の速度を減速でき及び／又は非対称なブレーキ介入によって車両をアンダーステアに強制的にできる。この場合、介入車輪に対する適切なコーナリング力を解除するため、圧力上昇が、ブロック圧力レベルを超える。

状況に依存する限界値は、参照車両で算出され、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）内に記憶される。

この車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）は、この全システムのセンサ機構によって伝送されたデータから横加速度ａ_y1及びａ_y2を算定する手段を有する。この場合、現時点の横加速度ａ_y1は、式（ＩＩＩ）にしたがって横加速度を算定する手段によって算定され得るか又は横加速度センサ３の測定信号から直接得られる。

現時点の横加速度を算定するため、手段は、舵角センサ５の測定信号及び車輪回転数センサ１の信号を受信する。車両速度ｖが、これらの信号から算出され得る。

ホイールベースｌ及びセルフステアリング勾配ＥＧのような車両定数は、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）８内に記憶されている。冗長な測定が、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）によってセンサの機能の検査も可能にする。すなわち、算定したａ_y1と測定信号との比較は、舵角センサ５の測定信号の検査を可能にする。

さらにシステムは比較手段を有する。この比較手段は、センサから伝送された測定データに基づいて算出された横加速度ａ_y1及びａ_y2に関する値を記憶された限界値と比較する。この比較結果に応じて、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）は制御信号を生成する。これらの制御信号は、油圧装置（ＨＣＵ）７に伝送されてブレーキ介入を初期化する。制御信号のこの伝送が、図２中に矢印によって図式的に示されている。

この場合、限界値は、本発明の好適な実施形では状況に依存する。これらの限界値は、−適切なセンサ機構が存在する場合−天候，車道面及び場合によってはその他のパラメータを考慮できる。

この場合、ブレーキ介入の強さは、信号ａ_y1，ａ_y2，車両速度ｖ，実際の横加速度ａ_y1，操舵角δに依存しうる。

全ての値又は対応する測定信号が、車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）８によって処理される。この車両コンピュータシステム（ＥＣＵ）８は、これに基づいて対応する制御信号を生成して油圧装置（ＨＣＵ）７に伝送する。このときこの油圧装置７は、これらの制御信号に応じて車輪ブレーキ６を制御する。

この場合、このブレーキ介入は、特に前輪又はカーブ外側の前輪で実行される。特に強いブレーキ介入が必要になる場合、カーブ外側の車輪のブレーキ制動が単独で非常に大きいヨートルクを生成するおそれがあり、その結果車両が横滑りしうるので、特に両前輪のブレーキがかけられる。

弱いブレーキ介入の場合、しかしながら好ましくは、車両をアンダーステアに強制的にするため、カーブの外側の車輪のブレーキがかけられる。このことは、１つの車輪が短期間ブロックされるようにこの車輪のブレーキが強くかけられることによってさらに実現され得る。このことは、コーナリング力の低下を招き、同様に車両のアンダーステアに作用し得る。したがってこのブレーキシステムは、ＥＳＰによる制御と同様に制御される。

好適な実施形では、本発明のシステムは、エンジン介入用の手段をさらに有する。安全上危険な走行状況を回避するため、この手段は、車両をエンジントルクを低下させることによって制動する。この場合、このエンジン介入は、ブレーキ介入に加えて実行され得る。

さらに、ヨーレートセンサ４の測定信号から算出されたヨーレートdΨ/dtが、ブレーキ介入及び／エンジン介入の制御時に考慮されると特に好ましい。

これによって、安全上危険なヨー運動を妨害する追加のヨートルクが強制されるように、このブレーキ介入及び／エンジン介入が制御され得る。

この場合、現在のヨートルクdΨ/dtに加えて、運転者が一様なステアリング角速度dδ/dtでさらに車線に入るか又は車線を外れた時に発生するヨーレートdΨ₁/dtを算出することも提唱され得る。

式（ＩＶ）と同様に、ヨーレートdΨ₁/dtは、式（ＩＩ）から得られる。

これから算定された予測ヨーレートは、対応する車両の参照モデルに基づいて算出された最大回転速度と比較され得る。この予測ヨーレートは、より安全な走行状況を保障する。予測されるヨーレートの値がこれらの最大回転速度を超えた場合、車両コンピュータシステムが、補正するブレーキ介入及び／又はエンジン介入を早期に初期化する。

危険な走行状況が克服された直後に、つまり、ａ_y2，Ψ₁又はdΨ₁/dtの値が、より安全な走行状況を予測させると、ブレーキ介入及び／又はエンジン介入が終了され得る。

このことは、例えば信号ａ_y1及びａ_y2が特定の限界値（例えば、5-10m/s²）を下回った時に確認され得る。

したがって本発明は、好適な方法及びシステムを提供する。安全上危険な走行状況が、これによって早期に認識される。したがって安全上危険な走行状況の発生が回避され得る。

したがって本発明は、車両の不安定性時（例えば、目標ヨーレートからの測定されたヨーレートdΨ/dtの偏差，横加速度閾値の超え）に介入する応答システムよりも優れている。本発明は、将来予測される不安定性時に予測的に起動されるシステムをさらに有する。

この場合、運転者の行動が、決定的な役割をする。最初に車両の応答を待つ必要がないので、非常に大きい時間的利点が得られる。

ロールオーバー・プロテクション・レートを測定するためのＮＨＴＳＡ試験の試験条件を示す。 ブレーキ制御システムを有する車両を概略的に示す。

１ 車輪回転数センサ
２ タンデム主シリンダ（ＴＨＺ）−圧力センサ
３ 横加速度センサ
４ ヨーレートセンサ
５ 舵角センサ
６ 車輪ブレーキ
７ 油圧装置
８ 車両コンピュータシステム
ＥＣＵ 車両コンピュータシステム
ＨＣＵ 油圧装置
ＴＨＺ タンデム主シリンダ
a_y 横加速度度
a_y1 現時点の横加速度
a_y2 予測される横加速度
δ 操舵角
dδ/dt ステアリング角速度
ＥＧ セルフステアリング勾配
γ ハンドル角度
dγ/dt ハンドル角度勾配
γ^* 0.3gの場合のハンドル角度
ｌ ホイールベース
dΨ/dt ヨーレート
dΨ₁/dt 予測されるヨーレート
ｔ 時間
τ 車両がその最大動揺角度に達した時の時間
ｖ 車両速度

Claims (24)

1. 車両の運転安定性を制御する方法にあって、この方法の場合、車両の走行状況を表す変数（ａ_y，ｖ，δ，γ，Ψ，dδ/dt，dγ/dt，dΨ/dt）が、処理によって検出される方法にあって、
   ａ．前記処理によって検出された当該変数（ａ_y，ｖ，δ，γ，Ψ，dδ/dt，dγ/dt，dΨ/dt）から運転者の行動を算出し、
   ｂ．この算出された運転者の行動に基づいて現時点で将来予測される車両の走行状況を算出し、
   ｃ．危険な走行状況が予測されるかどうかに関して、前記予測される走行状況を検査し、
   ｄ．危険な走行状況が予測された時に、ブレーキ介入及び／又はエンジン介入が、安定な走行状況時に既に実施される方法において、
   車両の走行状況を表す将来（１秒以内）の横加速度（ａ_y2）が、運転者の行動に基づいて計算され、
   δ＝現在の運転者の操舵角度、dδ/dt＝現在の運転者の操舵角速度、v＝現在の車両速度、l,ＥＧ=車両定数、LcPaytime=予測時間までの時間（１秒以下）
   
   １つの限界値と比較され、ブレーキ介入及び／又はエンジン介入が、当該比較結果に応じて実施され、当該横加速度（ａ_y2）は、現時点の横加速度に依存し、かつ、その運転者が同じ操舵角速度dδ/dtでそのまま車線に入るか又は車線を外れる時に、その車両が将来的に到達する横加速度であることを特徴とする方法。
2. 車両用の電子的な運転安定性プログラムが、前記処理として実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも車両の速度（ｖ），ハンドル角度（γ）及び／又は操舵角（δ）が検出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 運転者が、実際に設定された操舵角（δ）で走行し続ける時に、車両が到達する予測される横加速度ａ_y1が算出されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 運転者の行動は、車両定数（ｌ、ＥＧ）を算入した前記変数である操舵角（δ）及び車両速度（ｖ）から生成された現時点の横加速度ａ_y1によって確認されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 運転者が、ほぼ同じ操舵速度（dδ/dt）でそのまま車線に入るか又は車線を外れる時に、車両が到達する予測される横加速度ａ_y2が算出されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記横加速度ａ_y1，ａ_y2の算出された値が、その都度の１つ又は少なくとも１つの限界値と比較されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記ブレーキ介入は、少なくとも１つの車輪で実施されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記車両の速度（ｖ）は、前記ブレーキ介入によって低下されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 車両の垂直軸線周りの追加の回転トルクが、実際の回転データ及び目標の回転データに応じて前記ブレーキ介入によって印加されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記実際の回転データは、ヨーレートセンサ（４）によって算出され、前記目標の回転データは、車両モデルの処理値から算出されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 車両の算出された追加の回転トルク及び／又は算出された速度低下に作用する車輪ブレーキのブレーキ圧力の上昇及び／又はブレーキ圧力の降下に対する圧力要求用の信号が、運転ダイナミック制御で生成され、対応する命令が、アクチュエータに対して出力されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記運転者の行動に基づいて予測されるヨーレート（dΨ₁/dt）が算出されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 危険な走行状況を認識するため、前記予測されるヨーレート（dΨ₁/dt）が、１つの限界値と比較されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. ブレーキ圧力上昇及び／又はブレーキ圧力降下用の信号が、横加速度ａ_y1，ａ_y2及び／又は車両の速度（ｖ）及び／又は実際の横加速度（ａ_y1）及び／又はハンドル角度の変数に応じて生成されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 予測される危険な走行状況又は実際の危険な走行状況がもはや確認されない時に、前記ブレーキ介入及び／又はエンジン介入が終了されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記横加速度ａ_y1及びａ_y2の変数が、プリセットされている閾値の下にある時に、危険な走行状況はもはや確認されないことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 車両の走行状況を表しかつ処理中に入力される変数を測定するセンサ（１−５），変数（ａ_y，ｖ，δ，γ，Ψ，dδ/dt，dγ/dt，dΨ/dt）の測定値を評価するユニット（８）及びブレーキ介入及び／又はエンジン介入を制御する制御信号を生成する手段によって車両の運転安定性を制御するシステムにおいて、
    ａ．測定される当該変数（ａ_y，ｖ，δ，γ，Ψ，dδ/dt，dγ/dt，dΨ/dt）の値から運転者の行動を認識する手段，
    ｂ．車両の運転動特性を表して測定される当該変数（ａ_y，ｖ，δ，γ，Ψ，dδ/dt，dγ/dt，dΨ/dt）及び車両定数（ｌ，ＥＧ）から導出可能な変数（横加速度ａ_y2,ヨーレートdΨ₁/dt）の算出された運転者の行動に基づいて将来（１秒以内）の予測される値を算定する手段，
    δ＝現在の運転者の操舵角度、dδ/dt＝現在の運転者の操舵角速度、v＝現在の車両速度、l,ＥＧ=車両定数、LcPaytime=予測時間までの時間（１秒以下）
    ｃ．これらの変数（横加速度ａ_y2，ヨーレートdΨ₁/dt）の予測される値をこれらの変数（横加速度ａ_y2，ヨーレートdΨ₁/dt）に対する閾値と比較する比較手段，及び
    ｄ．この比較結果に応じてブレーキ介入及び／又はエンジン介入を制御する手段を有するシステム。
19. 前記処理は、車両用の電子的な運転安定性プログラムであることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
20. 少なくとも１つの車輪回転数センサ（１）及び１つの舵角センサ（５）及び／又は１つのハンドル角度センサを有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載のシステム。
21. 横加速度センサ（３）が含まれていることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
22. ヨーレートセンサ（４）が含まれていることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のシステム。
23. 前記システムは、ＡＢＳ，ＴＣＳ，ＥＳＰ等のような運転安定性制御の構成要素であることを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
24. 前記システムは、車両の転倒を回避する装置内で使用される請求項１８〜２３のいずれか１項に記載のシステム。