ブレーキ操作時の操舵トルクの低減方法
【課題】車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、自動車の操舵トルクを低減する方法を提供する。前車輪に作用する操舵トルクを低減することである
【解決手段】車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法において、車両が制動され且つ同時にかじ取りされたかどうかが検査され、このような走行状況において後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇される。ブレーキ力を後車輪に移動することにより、前車輪は標準ブレーキ力分配に比較してより容易にかじ取り可能となる。これにより、電気式操舵力支援の最大所要出力は著しく低減される。
【解決手段】車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法において、車両が制動され且つ同時にかじ取りされたかどうかが検査され、このような走行状況において後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇される。ブレーキ力を後車輪に移動することにより、前車輪は標準ブレーキ力分配に比較してより容易にかじ取り可能となる。これにより、電気式操舵力支援の最大所要出力は著しく低減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ過程の間においては、一方で車輪それ自身の制動により、他方で車両重量の前車輪への移動によってもまた、前車輪の操舵トルクは上昇する。両方の影響の結果、かじ取り運動に対して、車輪が制動されていないときにおいてよりも大きいエネルギーが消費されなければならないことになる。例えば、転向操作時（「３つの連続転向」）または低速におけるブレーキ操作時において、大きい操舵トルクが発生する。従来の電気式サーボ・ステアリング（ＥＰＳ）は、このような極端な状況に対しても設計がなされていなければならず、したがって、比較的出力が大きくなり且つ高価となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、前車輪に作用する操舵トルクを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この本発明の課題は、請求項１に記載の特徴により解決される。本発明の他の形態が従属請求項の対象である。
本発明により、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、後車輪のブレーキ力を、標準モード（即ち、追加のかじ取り運動のないブレーキ操作）に比較して、自動的に上昇させることが提案される。これにより、後車輪ブレーキが、希望された全ブレーキ力の比較的大きな部分を受け持つことが達成される。これにより、前車輪の負荷が軽減され且つ前車輪における操舵トルクが比較的小さくなる。この結果、サーボ・ステアリングのサーボ・モータは、より小さい最大出力に対して設計され且つ容量をより小さくすることが可能である。
【０００５】
好ましい一実施形態により、車両がかじ取りされるブレーキ過程の間に、前車輪におけるブレーキ力が、少なくとも一部低下されるか、または標準モードにおいてよりも小さく設定される。後車輪においてはブレーキ力が比較的に上昇される。これにより、全ブレーキ力は少なくとも一部前車輪から後車輪に移動され、且つ前車輪の負荷が軽減され、このことは一方で前車輪における操舵トルクを低減させる。
【０００６】
後車輪におけるブレーキ力は、前車輪におけるブレーキ力よりも大きく設定されることが好ましい。
例えば、後方走行におけるような特定の走行状況においては、車両は後車輪ブレーキを介してのみ制動されてもよい。この場合、後車輪ブレーキにおいてブレーキ力が上昇され、前車輪は完全にまたはほとんど制動されないままである。このような走行操作は、例えば、車輪回転速度センサのモニタリングにより検出可能である。
【０００７】
上記の後車輪ブレーキへのブレーキ力の移動は、車両が能動的にかじ取りされるとき、即ち、かじ取り角変化が行われたときにのみ実行されるべきであることが好ましい。これに対して、例えば、直進走行または一定の半径を有するカーブ走行におけるような、ブレーキ操作において、かじ取り角が一定のままである該ブレーキ操作の間においては、車両は標準モードで制動されるべきである。かじ取り角変化は、例えば、かじ取り角センサにより検出可能である。
【０００８】
本発明によるブレーキ力の移動は、安全性の理由から、小さい車両速度においてのみ実行されるべきである。本発明により、速度しきい値は、例えば、自動機能を作動させるために下回らなければならない２０ｋｍ／ｈ以下に設定されてもよい。より高い車両速度においては、車両は標準モードで制動されるべきである。
【０００９】
本発明の特殊な一実施形態により、かじ取り角変化が所定のしきい値より大きいかまたはより急速であるときにのみブレーキ力を自動的に後車輪ブレーキに移動させるように設計されていてもよい。より小さいかじ取り角またはより緩やかなかじ取り角変化においては、車両は標準モードで制動されるべきである。
【００１０】
本発明によるブレーキ力の分配は、ブレーキ・トルク・ニュートラルであることが好ましい。即ち、ブレーキ力の和は、標準モードにおける全ブレーキ力に対応すべきであり、したがって、ドライバにより期待される車両の減速に影響を与えてはならない。
【００１１】
以下に、本発明が例として添付図面により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、車両の前車輪における操舵トルクの低減方法の流れ図を示す。
【図２】図２は、「３つの連続転向」操作時のかじ取り角、速度および前車輪および後車輪におけるブレーキ圧力の時間線図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、車両の前車輪における操舵トルクの低減方法の概略の流れ図を示す。車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、前車輪が、標準ブレーキ操作（即ち、かじ取り運動のないブレーキ操作）に比較してより小さい力で制動され、これにより、前車輪の負荷が軽減される。したがって、前車輪における操舵トルクは低減可能である。
【００１４】
本方法を初期化した後に、ステップＳ１において、はじめに、車両速度ｖが所定のしきい値ｖ０より小さいかどうか、例えば２０ｋｍ／ｈ以下であるかどうかが検査される。さらに、車両が前方または後方のいずれの方向に移動しているかが特定されてもよい。速度ｖがしきい値ｖ０より小さい場合、ステップＳ２において、かじ取り角の時間変化δＬ＊が所定のしきい値δＬ０＊より大きいかどうかが検査される。これが否定の場合、本方法はスタートに戻る。ステップＳ２において、かじ取り角の時間変化δＬ＊がしきい値δＬ０＊より大きい場合、ステップＳ３において、さらに、ブレーキ・ペダルＰが操作されたかどうかが検査される。この検査は、従来のブレーキ・ペダル・センサにより行われてもよい。ブレーキ・ペダルが操作された場合、前車輪ブレーキおよび後車輪ブレーキのブレーキ力が標準ブレーキ操作に対して自動的に変化される。ブレーキ・ペダルが操作されていない場合、本方法はスタートに戻る。最後に、ステップＳ４において、さらに、車輪回転速度センサにより、前方走行と後方走行とが区別される。
【００１５】
ケースＳ５は、車両が前方方向に移動し（ｖ＞０）且つこのとき制動され、ドライバは、例えば転向させるために特定の時点においてかじ取りを開始する、走行状況に関するものである。この場合、ブレーキ力は、前車輪において低下され且つ後車輪において上昇される。このとき、ブレーキ力の変化はブレーキ・トルク・ニュートラルで行われるので、車両の減速は影響されない。
【００１６】
ケースＳ６は、例えば３つの連続転向操作の第２の過程内における、車両が後方に走行する（ｖ＜０）走行状況に関するものである。この場合、後車輪ブレーキにおけるブレーキ力が上昇され、前車輪は全く制動されないかまたはほとんど制動されないままである。
【００１７】
両方の場合において、前車輪における操舵トルクは標準モードにおける制動に比較して低減可能である。
図２は、３つの連続転向操作の間における、かじ取り角δＬ、車両速度ｖ、前車輪におけるブレーキ圧力ＰＶおよび後車輪におけるブレーキ圧力ＰＨの時間線図を示す。はじめに、車両は直進走行から制動され、この場合、全ての車輪ブレーキが操作される。時点ｔ１において、ドライバが車両をある方向にかじ取りすることにより、転向操作を開始する。特性曲線１からわかるように、かじ取り角δＬは直線的に上昇する。かじ取り角変化が検出されたとき直ちに、前車輪におけるブレーキ圧力ＰＶは完全に低下され（特性曲線３の一部５参照）および後車輪におけるブレーキ圧力ＰＨはそれに対応して上昇する（特性曲線４の一部６参照）。この場合、全ブレーキ・トルクは一定のままである。
【００１８】
時点ｔ２において、車両は最大かじ取り角δＬにおいて停止する。このとき、特性曲線４からわかるように、後車輪におけるブレーキ圧力もまた完全に低下される。それに続いて、車両は後方に加速され、一方、同時にかじ取り角は低下し、最終的に負となる（特性曲線１参照）。時点ｔ３において、車両は再び制動を開始する。後方走行が存在するので、後車輪におけるブレーキ圧力のみが上昇される。前車輪は制動されないままである。時点ｔ４において、車両はハンドルの最大逆偏位において停止する。このとき、後車輪におけるブレーキ圧力は完全に低下される。その後に、車両は再び前方に加速され且つハンドルはニュートラルの位置にもたらされる（特性曲線１参照）。これにより、転向操作は終了される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ過程の間においては、一方で車輪それ自身の制動により、他方で車両重量の前車輪への移動によってもまた、前車輪の操舵トルクは上昇する。両方の影響の結果、かじ取り運動に対して、車輪が制動されていないときにおいてよりも大きいエネルギーが消費されなければならないことになる。例えば、転向操作時（「３つの連続転向」）または低速におけるブレーキ操作時において、大きい操舵トルクが発生する。従来の電気式サーボ・ステアリング（ＥＰＳ）は、このような極端な状況に対しても設計がなされていなければならず、したがって、比較的出力が大きくなり且つ高価となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、前車輪に作用する操舵トルクを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この本発明の課題は、請求項１に記載の特徴により解決される。本発明の他の形態が従属請求項の対象である。
本発明により、車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、後車輪のブレーキ力を、標準モード（即ち、追加のかじ取り運動のないブレーキ操作）に比較して、自動的に上昇させることが提案される。これにより、後車輪ブレーキが、希望された全ブレーキ力の比較的大きな部分を受け持つことが達成される。これにより、前車輪の負荷が軽減され且つ前車輪における操舵トルクが比較的小さくなる。この結果、サーボ・ステアリングのサーボ・モータは、より小さい最大出力に対して設計され且つ容量をより小さくすることが可能である。
【０００５】
好ましい一実施形態により、車両がかじ取りされるブレーキ過程の間に、前車輪におけるブレーキ力が、少なくとも一部低下されるか、または標準モードにおいてよりも小さく設定される。後車輪においてはブレーキ力が比較的に上昇される。これにより、全ブレーキ力は少なくとも一部前車輪から後車輪に移動され、且つ前車輪の負荷が軽減され、このことは一方で前車輪における操舵トルクを低減させる。
【０００６】
後車輪におけるブレーキ力は、前車輪におけるブレーキ力よりも大きく設定されることが好ましい。
例えば、後方走行におけるような特定の走行状況においては、車両は後車輪ブレーキを介してのみ制動されてもよい。この場合、後車輪ブレーキにおいてブレーキ力が上昇され、前車輪は完全にまたはほとんど制動されないままである。このような走行操作は、例えば、車輪回転速度センサのモニタリングにより検出可能である。
【０００７】
上記の後車輪ブレーキへのブレーキ力の移動は、車両が能動的にかじ取りされるとき、即ち、かじ取り角変化が行われたときにのみ実行されるべきであることが好ましい。これに対して、例えば、直進走行または一定の半径を有するカーブ走行におけるような、ブレーキ操作において、かじ取り角が一定のままである該ブレーキ操作の間においては、車両は標準モードで制動されるべきである。かじ取り角変化は、例えば、かじ取り角センサにより検出可能である。
【０００８】
本発明によるブレーキ力の移動は、安全性の理由から、小さい車両速度においてのみ実行されるべきである。本発明により、速度しきい値は、例えば、自動機能を作動させるために下回らなければならない２０ｋｍ／ｈ以下に設定されてもよい。より高い車両速度においては、車両は標準モードで制動されるべきである。
【０００９】
本発明の特殊な一実施形態により、かじ取り角変化が所定のしきい値より大きいかまたはより急速であるときにのみブレーキ力を自動的に後車輪ブレーキに移動させるように設計されていてもよい。より小さいかじ取り角またはより緩やかなかじ取り角変化においては、車両は標準モードで制動されるべきである。
【００１０】
本発明によるブレーキ力の分配は、ブレーキ・トルク・ニュートラルであることが好ましい。即ち、ブレーキ力の和は、標準モードにおける全ブレーキ力に対応すべきであり、したがって、ドライバにより期待される車両の減速に影響を与えてはならない。
【００１１】
以下に、本発明が例として添付図面により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、車両の前車輪における操舵トルクの低減方法の流れ図を示す。
【図２】図２は、「３つの連続転向」操作時のかじ取り角、速度および前車輪および後車輪におけるブレーキ圧力の時間線図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、車両の前車輪における操舵トルクの低減方法の概略の流れ図を示す。車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況において、前車輪が、標準ブレーキ操作（即ち、かじ取り運動のないブレーキ操作）に比較してより小さい力で制動され、これにより、前車輪の負荷が軽減される。したがって、前車輪における操舵トルクは低減可能である。
【００１４】
本方法を初期化した後に、ステップＳ１において、はじめに、車両速度ｖが所定のしきい値ｖ０より小さいかどうか、例えば２０ｋｍ／ｈ以下であるかどうかが検査される。さらに、車両が前方または後方のいずれの方向に移動しているかが特定されてもよい。速度ｖがしきい値ｖ０より小さい場合、ステップＳ２において、かじ取り角の時間変化δＬ＊が所定のしきい値δＬ０＊より大きいかどうかが検査される。これが否定の場合、本方法はスタートに戻る。ステップＳ２において、かじ取り角の時間変化δＬ＊がしきい値δＬ０＊より大きい場合、ステップＳ３において、さらに、ブレーキ・ペダルＰが操作されたかどうかが検査される。この検査は、従来のブレーキ・ペダル・センサにより行われてもよい。ブレーキ・ペダルが操作された場合、前車輪ブレーキおよび後車輪ブレーキのブレーキ力が標準ブレーキ操作に対して自動的に変化される。ブレーキ・ペダルが操作されていない場合、本方法はスタートに戻る。最後に、ステップＳ４において、さらに、車輪回転速度センサにより、前方走行と後方走行とが区別される。
【００１５】
ケースＳ５は、車両が前方方向に移動し（ｖ＞０）且つこのとき制動され、ドライバは、例えば転向させるために特定の時点においてかじ取りを開始する、走行状況に関するものである。この場合、ブレーキ力は、前車輪において低下され且つ後車輪において上昇される。このとき、ブレーキ力の変化はブレーキ・トルク・ニュートラルで行われるので、車両の減速は影響されない。
【００１６】
ケースＳ６は、例えば３つの連続転向操作の第２の過程内における、車両が後方に走行する（ｖ＜０）走行状況に関するものである。この場合、後車輪ブレーキにおけるブレーキ力が上昇され、前車輪は全く制動されないかまたはほとんど制動されないままである。
【００１７】
両方の場合において、前車輪における操舵トルクは標準モードにおける制動に比較して低減可能である。
図２は、３つの連続転向操作の間における、かじ取り角δＬ、車両速度ｖ、前車輪におけるブレーキ圧力ＰＶおよび後車輪におけるブレーキ圧力ＰＨの時間線図を示す。はじめに、車両は直進走行から制動され、この場合、全ての車輪ブレーキが操作される。時点ｔ１において、ドライバが車両をある方向にかじ取りすることにより、転向操作を開始する。特性曲線１からわかるように、かじ取り角δＬは直線的に上昇する。かじ取り角変化が検出されたとき直ちに、前車輪におけるブレーキ圧力ＰＶは完全に低下され（特性曲線３の一部５参照）および後車輪におけるブレーキ圧力ＰＨはそれに対応して上昇する（特性曲線４の一部６参照）。この場合、全ブレーキ・トルクは一定のままである。
【００１８】
時点ｔ２において、車両は最大かじ取り角δＬにおいて停止する。このとき、特性曲線４からわかるように、後車輪におけるブレーキ圧力もまた完全に低下される。それに続いて、車両は後方に加速され、一方、同時にかじ取り角は低下し、最終的に負となる（特性曲線１参照）。時点ｔ３において、車両は再び制動を開始する。後方走行が存在するので、後車輪におけるブレーキ圧力のみが上昇される。前車輪は制動されないままである。時点ｔ４において、車両はハンドルの最大逆偏位において停止する。このとき、後車輪におけるブレーキ圧力は完全に低下される。その後に、車両は再び前方に加速され且つハンドルはニュートラルの位置にもたらされる（特性曲線１参照）。これにより、転向操作は終了される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法において、
車両が制動され且つ同時にかじ取りされたかどうかが検査され、このような走行状況において後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする自動車の操舵トルクの低減方法。
【請求項２】
前車輪におけるブレーキ力（ＰＶ）が少なくとも一部低下されるかまたは標準モードにおいてよりも小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の低減方法。
【請求項３】
後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が前車輪におけるブレーキ力（ＰＶ）よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の低減方法。
【請求項４】
車両の走行方向がモニタリングされ、車両が後方に走行するとき、後車輪においてのみ制動されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の低減方法。
【請求項５】
かじ取り角（δＬ）がモニタリングされ、かじ取り角（δＬ）の変化が検出されたとき直ちに、後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の低減方法。
【請求項６】
車両速度（ｖ）がモニタリングされ、車両速度（ｖ）が所定のしきい値（ｖ０）より小さいとき、後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の低減方法。
【請求項７】
かじ取り角（δＬ）およびかじ取り角変化の少なくともいずれかがしきい値を超えているとき、ブレーキ力が自動的に変化されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の低減方法。
【請求項８】
全ての車輪におけるブレーキ力の和が希望のブレーキ要求に対応することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の低減方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の低減方法を実施するための手段を含む制御装置。
【請求項１】
車両が制動され且つ同時にかじ取りされる走行状況における自動車の操舵トルクの低減方法において、
車両が制動され且つ同時にかじ取りされたかどうかが検査され、このような走行状況において後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする自動車の操舵トルクの低減方法。
【請求項２】
前車輪におけるブレーキ力（ＰＶ）が少なくとも一部低下されるかまたは標準モードにおいてよりも小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の低減方法。
【請求項３】
後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が前車輪におけるブレーキ力（ＰＶ）よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の低減方法。
【請求項４】
車両の走行方向がモニタリングされ、車両が後方に走行するとき、後車輪においてのみ制動されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の低減方法。
【請求項５】
かじ取り角（δＬ）がモニタリングされ、かじ取り角（δＬ）の変化が検出されたとき直ちに、後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の低減方法。
【請求項６】
車両速度（ｖ）がモニタリングされ、車両速度（ｖ）が所定のしきい値（ｖ０）より小さいとき、後車輪におけるブレーキ力（ＰＨ）が自動的に上昇されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の低減方法。
【請求項７】
かじ取り角（δＬ）およびかじ取り角変化の少なくともいずれかがしきい値を超えているとき、ブレーキ力が自動的に変化されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の低減方法。
【請求項８】
全ての車輪におけるブレーキ力の和が希望のブレーキ要求に対応することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の低減方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の低減方法を実施するための手段を含む制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５１４９３０（Ｐ２０１３−５１４９３０Ａ）
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４５１７１（Ｐ２０１２−５４５１７１）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６５８８１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７６４５７
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５９１２４５４７３）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 (591)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６５８８１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７６４５７
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５９１２４５４７３）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 (591)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【Ｆターム（参考）】
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