DE10128675A1 - Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung - Google Patents
Kraftfahrzeugverhaltens-SteuervorrichtungInfo
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Abstract
Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung, wobei ein korrigierter Verhaltensindexwert zum Lenken auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß die Abweichung zwischen einem Soll-Verhaltensindexwert für ein Kraftfahrzeug und einem korrigierten Verhaltensindexwert zum Lenken kleiner wird, wenn ein Instabilitäts-Indexwert, der mit der Größe einer Unterlenkung korreliert, größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Verhaltensindexwert eingestellt wird. Ein korrigierter Verhaltensindexwert zum Bremsen wird auf eine derartige Weise bestimmt, daß die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und einem korrigierten Verhaltensindexwert zum Bremsen größer wird, wenn der Instabilitäts-Indexwert größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Verhaltensindexwert eingestellt wird. Der Lenk-Stellantrieb und die Bremskräfte werden auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt, daß dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, und dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken und der korrigierte Verhaltensindexwert zum Bremsen dem Soll-Verhaltensindexwert folgen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung
bzw. -Regelvorrichtung, durch welche das Verhalten eines Kraftfahrzeugs stabilisiert
werden kann.
Wenn ein Kraftfahrzeug bzw. ein Fahrzeug in einen Zustand einer Untersteuerung
oder einen Zustand einer Übersteuerung eingetreten ist, dann wird danach gesucht,
das Verhalten des Fahrzeugs durch Steuern bzw. Regeln der auf die Fahrzeugräder
ausgeübten Bremskräfte zu stabilisieren.
Wenn jedoch der Lenkwinkel übermäßig erhöht wird, um einen Zustand einer Unter
steuerung zu eliminieren, dann wird es schwierig, einen linearen Bereich beizubehal
ten, bei welchem der laterale Schlupfwinkel der Kraftfahrzeugräder proportional zur
Kurvenfahrkraft ist, und somit ist es selbst dann, wenn die Bremskräfte auf die vor
angehend beschriebene Weise gesteuert bzw. geregelt werden, nicht möglich, das
Kraftfahrzeugverhalten zu stabilisieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung zu schaffen, die das vorgenannte Problem lösen kann.
Die Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
weist folgendes auf: ein Betätigungselement; einen gemäß der Betätigung des Betä
tigungselements angetriebenen Lenk-Stellantrieb; einen Mechanismus zum Übertra
gen einer Bewegung des Lenk-Stellantriebs auf die Räder eines Kraftfahrzeugs auf
eine solche Weise, daß sich der Lenkwinkel gemäß seiner Bewegung ändert; eine
Einrichtung zum Bestimmen eines Verhaltensindexwerts entsprechend Änderungen
beim Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenk
winkel; eine Einrichtung zum Bestimmen des Betätigungsbetrags des Betätigungs
elements; eine Einrichtung zum Bestimmen eines Soll-Verhaltensindexwerts entspre
chend dem bestimmten Betätigungsbetrags auf der Basis einer gespeicherten Be
ziehung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Soll-Verhaltensindexwert; eine
Einrichtung zum Bestimmen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Unterlen
kung ist oder nicht; eine Einrichtung zum Steuern bzw. Regeln des Lenk-
Stellantriebs auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-
Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlen
kung ist; eine Einrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Bremskräfte bei den Kraft
fahrzeugrädern auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-
Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlen
kung ist; und eine Einrichtung zum Bestimmen eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit
dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert ist.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung weist weiterhin folgendes auf: eine
Einrichtung zum Speichern einer vorbestimmten ersten Beziehung zwischen dem
Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und
einem korrigierten Verhaltensindexwert zum Lenken; eine Einrichtung zum Bestim
men des korrigierten Verhaltensindexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimmten
Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten
Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung; eine Einrichtung
zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Beziehung zwischen dem Verhaltensin
dexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem kor
rigierten Verhaltensindexwert zum Bremsen; und eine Einrichtung zum Bestimmen
des korrigierten Verhaltensindexwerts zum Bremsen auf der Basis des bestimmten
Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten
Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung; wobei die erste
Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des
Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird,
die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigierten Ver
haltensindexwert zum Lenken kleiner wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltens
indexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensin
dexwert zum Lenken gleich dem Verhaltensindexwert wird; wobei die zweite Bezie
hung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Insta
bilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, die
Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhal
tensindexwert zum Bremsen größer wird, und dann, wenn der Soll-
Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhal
tensindexwert zum Bremsen gleich dem Verhaltensindexwert wird; und dann, wenn
das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb auf eine
derartige Weise gesteuert bzw. geregelt wird, daß der korrigierte Verhaltensin
dexwert zum Lenken anstelle des Verhaltensindexwerts dem Soll-Verhaltensindex
wert folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt
werden, daß der korrigierte Verhaltensindexwert zum Bremsen anstelle des Verhal
tensindexwerts dem Soll-Verhaltensindexwert folgt.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: eine Einrichtung
zum Speichern einer vorbestimmten ersten Beziehung zwischen dem Verhaltensin
dexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem kor
rigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken; eine Einrichtung zum Bestimmen
des korrigierten Soll-Verhaltensindexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimm
ten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimm
ten Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung; eine Einrich
tung zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Beziehung zwischen dem Verhal
tensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem
korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen; und eine Einrichtung zum Be
stimmen des korrigierten Soll-Verhaltensindexwerts zum Bremsen auf der Basis des
bestimmten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des
bestimmten Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung; wobei
die erste Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die
Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert
größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert
zum Lenken und dem Verhaltensindexwert kleiner wird, und dann, wenn der Soll-
Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-
Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird; wobei
die zweite Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die
Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert
größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert
zum Bremsen und dem Verhaltensindexwert größer wird, und dann, wenn der Soll-
Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-
Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird; und
dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-
Stellantrieb auf eine derartige Weise gesteuert wird, daß der Verhaltensindexwert
dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken anstelle des Soll-
Verhaltensindexwerts folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert
werden, daß der Verhaltensindexwert dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum
Bremsen anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts folgt.
Gemäß jedem der Aspekte der vorliegenden Erfindung werden dann, wenn das
Kraftfahrzeug nicht in einem Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb
und die Bremskräfte bei den Rädern auf eine derartige Weise gesteuert, daß die
Abweichung zwischen dem bestimmten Verhaltensindexwert und dem Soll-Ver
haltensindexwert für das Kraftfahrzeug entsprechend dem Betätigungsbetrag des
Betätigungselements reduziert wird, um dadurch das Kraftfahrzeugverhalten zu sta
bilisieren.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn das Kraft
fahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb auf eine derartige
Weise gesteuert, daß die Abweichung zwischen dem korrigierten Verhaltensin
dexwert zum Lenken anstelle des Verhaltensindexwerts und dem Soll-Verhal
tensindexwert reduziert wird, und werden die Bremskräfte auf eine derartige Weise
gesteuert, daß die Abweichung zwischen dem korrigierten Verhaltensindexwert zum
Bremsen anstelle des Verhaltensindexwerts und dem Soll-Verhaltensindexwert re
duziert wird. Wenn die Größe einer Unterlenkung größer wird, wird die Abweichung
zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert
zum Lenken kleiner, und wird die Abweichung zwischen dem Soll-
Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert zum Bremsen grö
ßer.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn das Kraft
fahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb auf eine derartige
Weise gesteuert, daß die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-
Verhaltensindexwert zum Lenken anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts und dem
Verhaltensindexwert reduziert wird, und werden die Bremskräfte auf eine derartige
Weise gesteuert, daß die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-
Verhaltensindexwert zum Bremsen anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts und dem
Verhaltensindexwert reduziert wird. Wenn die Größe einer Unterlenkung größer wird,
wird die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Len
ken und dem Verhaltensindexwert kleiner und wird die Abweichung zwischen dem
korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen und dem Verhaltensindexwert
größer.
Daher wird gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung dann, wenn das Aus
maß einer Unterlenkung größer wird, die Größe bzw. der Betrag bzw. die Menge ei
ner Steuerung bzw. Regelung des Lenk-Stellantriebs zum Stabilisieren des Kraft
fahrzeugverhaltens kleiner und wird der Betrag einer Steuerung der Bremskräfte
größer. Demgemäß ist es im Zustand einer Unterlenkung möglich, zu verhindern,
daß der Lenkwinkel exzessiv größer wird, und somit kann das Kraftfahrzeugverhal
ten stabilisiert werden. Darüber hinaus kann die Bremskraft zum Stabilisieren des
Kraftfahrzeugverhaltens erhöht werden, wenn das Ausmaß einer Unterlenkung an
steigt, ohne komplizierte Steuerungen bzw. Regelungen vorsehen zu müssen.
Beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird wünschenswerterweise der late
rale Schlupfwinkel des Kraftfahrzeugrads als der Instabilitäts-Indexwert bestimmt; die
Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhal
tensindexwert zum Lenken wird als Null angenommen, wenn die Größe des lateralen
Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads gleich einem oder größer als ein vorbestimm
ter eingestellter Wert ist; und wird der vorbestimmte eingestellte Wert für die Größe
des lateralen Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads auf den oder unter den maxima
len Wert der Größe des lateralen Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads eingestellt,
der einen linearen Bereich beibehält, in welchem der laterale Schlupfwinkel des
Kraftfahrzeugrads proportional zur Kurvenfahrkraft ist.
Beim zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird wünschenswerterweise der
laterale Schlupfwinkel des Kraftfahrzeugrads als der Instabilitäts-Indexwert bestimmt;
wird die Abweichung zwischen dem Verhaltensindexwert und dem korrigierten Soll-
Verhaltensindexwert zum Lenken als Null angenommen, wenn die Größe des latera
len Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads gleich einem oder größer als ein vorbe
stimmter eingestellter Wert ist; und wird der vorbestimmte eingestellte Wert für die
Größe des lateralen Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads auf den oder unter den
maximalen Wert der Größe des lateralen Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads ein
gestellt, der einen linearen Bereich beibehält, in welchem der laterale Schlupfwinkel
des Kraftfahrzeugrads proportional zur Kurvenfahrkraft ist.
Dadurch ist es möglich, zu verhindern, daß der Lenkwinkel in dem Fall einer Unter
lenkung exzessiv größer wird, und somit kann der lineare Bereich, in welchem der
laterale Schlupfwinkel proportional zur Kurvenfahrkraft bei den Rädern ist, beibehal
ten werden, und es kann durch eine Steuerung bzw. Regelung der Bremskräfte ef
fektiv verhindert werden, daß das Kraftfahrzeugverhalten instabil wird.
Darüber hinaus wird beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wünschenswer
terweise die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigier
ten Verhaltensindexwert zum Bremsen als Null angenommen, wenn die Größe des
lateralen Schlupfwinkels des Kraftfahrzeugrads Null ist.
Weiterhin wird beim zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wünschenswerter
weise die Abweichung zwischen dem Verhaltensindexwert und dem korrigierten Soll-
Verhaltensindexwert zum Bremsen als Null angenommen, wenn die Größe des late
ralen Schlupfwinkels für Kraftfahrzeugräder Null ist.
Dadurch wird es möglich, ein Kraftfahrzeugverhalten einfach durch Steuern bzw.
Regeln des Lenkwinkels zu stabilisieren, wenn der laterale Schlupfzustand der Rä
der endet, und somit können unnötige Steuerungen bzw. Regelungen eliminiert wer
den, und die Steuerungen bzw. Regelungen können vereinfacht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung zu schaffen, durch welche eine Stabilisierung eines Kraftfahrzeug
verhaltens in einem Kraftfahrzeug erreicht werden kann, welches in einem Zustand
einer Unterlenkung ist, in dem sowohl der Lenkwinkel als auch die Bremskräfte auf
eine integrierte Weise gesteuert bzw. geregelt werden, ohne ein komplexes Steuer
system bzw. Regelungssystem vorzusehen.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 ein illustratives Diagramm einer Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Steuer- bzw. Regelungs-Blockdiagramm der Kraftfahrzeugverhal
tens-Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 ein Diagramm ist, das ein Kraftfahrzeug in einem stetigen bzw. ruhigen
Kurvenfahrzustand zeigt;
Fig. 4(1) ein Diagramm ist, das ein Kraftfahrzeug beim Durchführen eines latera
len Schlupfes in einem Zustand einer Überlenkung zeigt; und
Fig. 4(2) ein Diagramm ist, das ein Kraftfahrzeug beim Durchführen eines latera
len Schlupfes in einem Zustand einer Unterlenkung zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Vorderrad-
Schlupfwinkel, der korrigierten Gierrate für einen Lenkwinkel und der
korrigierten Gierrate für ein Bremsen in einer Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem lateralen Vorder
rad-Schlupfwinkel und einer Kurvenfahrkraft zeigt;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Steuer- bzw. Regelungsprozedur in
einer Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Steuer-Blockdiagramm der Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung ist;
Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Vorderrad-
Schlupfwinkel, der korrigierten Gierrate für einen Lenkwinkel und der
korrigierten Gierrate für ein Bremsen in der Kraftfahrzeugverhaltens-
Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung zeigt; und
Fig. 10(1) ein Diagramm ist, das die Veränderung der Gierrate, der Soll-Gierrate,
der korrigierten Gierrate für einen Lenkwinkel, der korrigierten Gierrate
für ein Bremsen und der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit in einem Fall ei
nes fahrenden Kraftfahrzeugs im Verlaufe der Zeit zeigt, das mit der
Verhaltens-Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung versehen ist;
Fig. 10(2) ein Diagramm ist, das die Veränderung des Lenkwinkels und des Rad
zylinderdrucks beim rechten Hinterrad in diesem Fall im Verlaufe der
Zeit zeigt; und
Fig. 10(3) ein Diagramm ist, das die Veränderung des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels in diesem Fall im Verlaufe der Zeit zeigt.
Nun werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
Hier wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezug
nahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben. Die in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeugverhal
tens-Steuervorrichtung überträgt die Bewegung eines Lenk-Stellantriebs M, der ge
mäß einer Drehbetätigung eines Lenkrads (eines Betätigungselements) 1 angetrie
ben wird, auf die vorderen rechten und linken Kraftfahrzeugräder 4 auf eine derartige
Weise, daß der Lenkwinkel über ein Lenkgetriebe 3 geändert wird, ohne daß das
Lenkrad 1 mit den Kraftfahrzeugrädern 4 mechanisch verbunden ist.
Der Lenk-Stellantrieb M kann durch einen elektromotorischen Motor gebildet sein,
wie beispielsweise einen allgemein bekannten bürstenlosen Motor. Das Lenkgetriebe
3 hat einen Bewegungsumwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Drehbewe
gung der Ausgangswelle des Lenk-Stellantriebs M in eine lineare Bewegung einer
Lenkstange 7. Die Bewegung der Lenkstange 7 wird mittels Spurstangen 8 und
Spurhebel 9 auf die Räder 4 des Kraftfahrzeugs übertragen. Es ist möglich, eine all
gemein bekannte Vorrichtung für das Lenkgetriebe 3 zu verwenden, und es gibt kei
ne Beschränkungen in bezug auf ihren Aufbau, vorausgesetzt, daß der Lenkwinkel
durch eine Bewegung des Lenk-Stellantriebs M geändert werden kann; beispielswei
se kann sie mittels einer Mutter ausgebildet sein, die durch die Ausgangswelle des
Lenk-Stellantriebs M rotationsmäßig betrieben wird, und eine Schraubenwelle, die
sich in die Mutter schraubt und integral mit der Lenkstange 7 ausgebildet ist. Die
Kraftfahrzeugräder 4 sind auf eine Radausrichtung eingestellt, wodurch in einem
Zustand, in welchem der Lenk-Stellantrieb M nicht angetrieben wird, die Kraftfahr
zeugräder 4 aufgrund eines selbstausrichtenden Drehmoments zu einer geradeaus
gerichteten Lenkposition zurückkehren können.
Das Lenkrad 1 ist mit einer Rotationswelle 10 gekoppelt, die drehbar am Kraftfahr
zeugkörper bzw. an der Karosserie gelagert bzw. gestützt ist. Zum Erzeugen einer
betriebsmäßigen Reaktion, die dann erforderlich ist, wenn das Lenkrad 1 betätigt
wird, ist ein Reaktionskraft-Stellantrieb R zum Ausgeben eines Drehmoments auf die
Rotationswelle 10 vorgesehen. Dieser Reaktionskraft-Stellantrieb R kann beispiels
weise durch einen elektromotorischen Motor, wie beispielsweise einen bürstenlosen
Motor, mit einer Ausgangswelle ausgebildet sein, die mit der Rotationswelle 10 ver
einigt ist.
Ein elastisches Element 30 zum Ausüben einer elastischen Kraft auf das Lenkrad 1
in einer Richtung, die zur geradeaus gerichteten Lenkposition zurückkehrt, ist vorge
sehen. Dieses elastische Element 30 kann beispielsweise durch eine Feder ausge
bildet sein, die eine elastische Kraft auf die Rotationswelle 10 ausübt. Wenn der vor
genannte Reaktionskraft-Stellantrieb R kein Drehmoment auf die Rotationswelle 10
ausübt, kehrt das Lenkrad 1 aufgrund der vorgenannten elastischen Kraft zur gera
deaus gerichteten Lenkposition zurück.
Ein Winkelsensor 11 ist zum Erfassen des Betätigungswinkels entsprechend dem
Rotationswinkel der Rotationswelle 10 als den Betätigungsbetrag des Lenkrads 1
vorgesehen. Weiterhin ist ein Drehmomentensensor 12 zum Erfassen des Betäti
gungs-Drehmoments des Lenkrads 1 vorgesehen. Die Richtung einer Lenkung kann
aus dem durch den Drehmomentensensor 12 erfaßten Drehmomentensignal be
stimmt werden.
Ein Lenkwinkelsensor 13 ist zum Erfassen des Bewegungsbetrags der Lenkstange 7
entsprechend dem Lenkwinkel der Kraftfahrzeugräder vorgesehen. Dieser Lenkwin
kelsensor 13 kann durch ein Potentiometer ausgebildet sein.
Der Winkelsensor 11, der Drehmomentensensor 12 und der Lenkwinkelsensor 13
sind mit einer Lenksystem-Steuervorrichtung 20 verbunden, die durch einen Compu
ter ausgebildet ist. Diese Lenksystem-Steuervorrichtung bzw. -Regelungsvorrichtung
20 ist auch mit einem Gierratensensor 16 zum Erfassen der Gierrate des Kraftfahr
zeugs, einem Geschwindigkeitssensor 14 zum Erfassen der Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs, einen Längsrichtungs-Beschleunigungssensor 15a zum Erfassen der
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in seiner longitudinalen Richtung bzw. seiner
Längsrichtung und einem Lateralbeschleunigungssensor 15b zum Erfassen der late
ralen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs verbunden. Bei diesem Ausführungsbei
spiel wird die Gierrate als der Verhaltensindexwert entsprechend Änderungen im
Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel
genommen. Die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 steuert den vorgenannten Lenk-
Stellantrieb M und den vorgenannten Reaktionskraft-Stellantrieb R über Treiber
schaltungen 22, 23.
Ein Bremssystem zum Abbremsen der vorderen und hinteren, linken und rechten
Räder 4 des Kraftfahrzeugs ist ebenso vorgesehen. Das Bremssystem erzeugt einen
hydraulischen Bremsdruck entsprechend einem Fußdruck auf ein Bremspedal 51
mittels eines Hauptzylinders 52. Dieser hydraulische Bremsdruck wird durch eine
hydraulische Bremsdruck-Steuereinheit B verstärkt und auf Bremsvorrichtungen 54
bei den jeweiligen Kraftfahrzeugrädern 4 verteilt, wobei diese Bremsvorrichtungen 54
eine Bremskraft an den jeweiligen Rädern 4 erzeugen. Die hydraulische
Bremsdruck-Steuereinheit B ist mit einer Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 ver
bunden, die durch einen Computer gebildet ist. Die Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 ist mit Bremsdrucksensoren 61 zum individuellen Erfassen der
Rad-Zylinderdrücke Pf1, Pf2, Pr1, Pr2 entsprechend den jeweiligen hydraulischen
Bremsdrücken bei den Kraftfahrzeugrädern 4 und Radgeschwindigkeitssensoren 62
zum individuellen Erfassen der jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der Kraftfahrzeu
gräder 4 verbunden. Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 und die vorgenannte
Lenksystem-Steuervorrichtung 20 sind auf eine derartige Weise verbunden, daß
Daten zwischen ihnen übertragen werden können. Die Antriebssystem-Steuervor
richtung 60 steuert die hydraulische Bremsdruck-Steuereinheit B auf eine derartige
Weise, daß der hydraulische Bremsdruck gemäß den Drehgeschwindigkeiten der
jeweiligen Kraftfahrzeugräder 4, wie sie durch die Radgeschwindigkeitssensoren 62
und Rückkoppelwerte von den Bremsdrucksensoren 61 erfaßt werden, verstärkt und
dann verteilt werden kann. Dadurch ist es möglich, die jeweiligen Bremskräfte bei
den vorderen und hinteren, linken und rechten Rädern 4 auf eine individuelle Weise
zu steuern bzw. zu regeln. Selbst in Fällen, in welchen das Bremspedal 51 nicht be
tätigt wird, kann die hydraulische Bremsdruck-Steuereinheit B einen hydraulischen
Bremsdruck mittels einer eingebauten Pumpe gemäß einem Signal von der An
triebssystem-Steuervorrichtung 60 erzeugen.
Fig. 2 ist ein illustratives Blockdiagramm der Steuerstruktur bzw. Regelungsstruktur
der vorgenannten Verhaltens-Steuervorrichtung. Die in diesem Blockdiagramm und
der folgenden Beschreibung verwendeten Symbole sind nachfolgend aufgelistet.
Von den Werten, die durch diese Symbole dargestellt sind, ist jeder Wert mit einer
Richtung entsprechend den linken/rechten Richtungen des Kraftfahrzeugs positiv,
wenn ein Handeln in einer Richtung der linken/rechten Richtungen vorliegt, und ne
gativ, wenn ein Handeln in der anderen Richtung davon vorliegt. Weiterhin ist jeder
Wert mit einer Richtung entsprechend den Vorwärts/Rückwärts-Richtungen des
Kraftfahrzeugs positiv, wenn ein Handeln in einer Richtung der Vorwärts/Rückwärts-
Richtungen vorliegt, und negativ, wenn ein Handeln in der anderen Richtung davon
vorliegt.
δh: Betätigungswinkel
δ: Lenkwinkel
δ*: Soll-Lenkwinkel
Th: betriebsmäßiges bzw. operationsmäßiges Drehmoment
Th*: Soll-Betätigungsdrehmoment
γ: Gierrate
γ*: Soll-Gierrate
γs: korrigierte Gierrate für ein Lenken
γb: korrigierte Gierrate für ein Bremsen
V: Kraftfahrzeuggeschwindigkeit
ω1, ω2, ω3, ω4: Rad-Umdrehungsgeschwindigkeiten
im*: Soll-Treiberstrom für den Lenk-Stellantrieb M
ih*: Soll-Treiberstrom für den Betätigungs-Stellantrieb R
ie*: Soll-Treiberstrom für einen Drosselventil-Treiber-Stellantrieb E
Pf1: Zylinderdruck für vorderes linkes Rad
Pf2: Zylinderdruck für vorderes rechtes Rad
Pr1: Zylinderdruck für hinteres linkes Rad
Pr2: Zylinderdruck für hinteres rechtes Rad
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4: hydraulischer Bremsdruckbefehl
βf: lateraler Schlupfwinkel für vorderes Rad
βmax: lateraler Schlupfwinkel für vorderes Rad bei maximaler, lateraler Kraft
βr: lateraler Schlupfwinkel für hinteres Rad
β: lateraler Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel
dβ/dt: laterale Kraftfahrzeug-Schlupfwinkelgeschwindigkeit
L: Radbasis
Lf: Abstand von vorderen Rädern zum Kraftfahrzeugschwerpunkt
Lr: Abstand von hinteren Rädern zum Kraftfahrzeugschwerpunkt
d: Spur
hg: Höhe des Kraftfahrzeugschwerpunkts
gx: longitudinale Beschleunigung
gy: laterale Beschleunigung
W: Reifenbelastung jedes Rads
µ: Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Straßenoberfläche
Fy: Kurvenfahrkraft
Kf0: Vorderrad-Kurvenfahrkraft pro Rad, wenn kein Bremsen erfolgt
Kf: Summe der Vorderrad-Kurvenfahrleistung, wenn ein Bremsen erfolgt
Kf1: Kurvenfahrkraft des vorderen linken Rads, wenn ein Bremsen erfolgt
Kf2: Kurvenfahrkraft bzw. -leistung des vorderen linken Rads, wenn ein Bremsen erfolgt
Pf: Vorderrad-Verriegelungsdruck bei statischer Last
Pf1: Zylinderdruck des vorderen linken Rads
Pf2: Zylinderdruck des vorderen rechten Rads
δ: Lenkwinkel
δ*: Soll-Lenkwinkel
Th: betriebsmäßiges bzw. operationsmäßiges Drehmoment
Th*: Soll-Betätigungsdrehmoment
γ: Gierrate
γ*: Soll-Gierrate
γs: korrigierte Gierrate für ein Lenken
γb: korrigierte Gierrate für ein Bremsen
V: Kraftfahrzeuggeschwindigkeit
ω1, ω2, ω3, ω4: Rad-Umdrehungsgeschwindigkeiten
im*: Soll-Treiberstrom für den Lenk-Stellantrieb M
ih*: Soll-Treiberstrom für den Betätigungs-Stellantrieb R
ie*: Soll-Treiberstrom für einen Drosselventil-Treiber-Stellantrieb E
Pf1: Zylinderdruck für vorderes linkes Rad
Pf2: Zylinderdruck für vorderes rechtes Rad
Pr1: Zylinderdruck für hinteres linkes Rad
Pr2: Zylinderdruck für hinteres rechtes Rad
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4: hydraulischer Bremsdruckbefehl
βf: lateraler Schlupfwinkel für vorderes Rad
βmax: lateraler Schlupfwinkel für vorderes Rad bei maximaler, lateraler Kraft
βr: lateraler Schlupfwinkel für hinteres Rad
β: lateraler Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel
dβ/dt: laterale Kraftfahrzeug-Schlupfwinkelgeschwindigkeit
L: Radbasis
Lf: Abstand von vorderen Rädern zum Kraftfahrzeugschwerpunkt
Lr: Abstand von hinteren Rädern zum Kraftfahrzeugschwerpunkt
d: Spur
hg: Höhe des Kraftfahrzeugschwerpunkts
gx: longitudinale Beschleunigung
gy: laterale Beschleunigung
W: Reifenbelastung jedes Rads
µ: Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Straßenoberfläche
Fy: Kurvenfahrkraft
Kf0: Vorderrad-Kurvenfahrkraft pro Rad, wenn kein Bremsen erfolgt
Kf: Summe der Vorderrad-Kurvenfahrleistung, wenn ein Bremsen erfolgt
Kf1: Kurvenfahrkraft des vorderen linken Rads, wenn ein Bremsen erfolgt
Kf2: Kurvenfahrkraft bzw. -leistung des vorderen linken Rads, wenn ein Bremsen erfolgt
Pf: Vorderrad-Verriegelungsdruck bei statischer Last
Pf1: Zylinderdruck des vorderen linken Rads
Pf2: Zylinderdruck des vorderen rechten Rads
Weiterhin ist K1 die Verstärkung der Soll-Gierrate γ* in bezug auf den Lenkwinkel δh
des Lenkrads 1. Die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 berechnet die Soll-Gierrate γ*
auf der Basis der gespeicherten Beziehung γ* = K1.δh und des Betätigungswinkels
δh, wie er durch den Lenkwinkelsensor 11 erfaßt wird. Anders ausgedrückt, speichert
die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 die Verstärkung K1, die die vorbestimmte Be
ziehung zwischen dem Betätigungswinkel δh und der Soll-Gierrate γ* darstellt und sie
berechnet die Soll-Gierrate γ* entsprechend dem erfaßten Betätigungswinkel δh auf
der Basis dieser Beziehung.
K2 ist die Verstärkung des Soll-Betätigungsdrehmoments Th* in bezug auf den Be
tätigungswinkel δh. Das Soll-Betätigungsdrehmoment Th* wird aus der Beziehung
Th* = K2.δh und dem Betätigungswinkel δh, wie er durch den Winkelsensor 11 er
faßt wird, berechnet. Anders ausgedrückt, speichert die Lenksystem-Steuer
vorrichtung 20 die Verstärkung K2, die die vorbestimmte Beziehung zwischen dem
Soll-Betätigungsdrehmoment Th* und dem Betätigungswinkel δh darstellt, und sie
berechnet das Soll-Betätigungsdrehmoment Th* auf der Basis dieser Beziehung und
des erfaßten Betätigungswinkels δh. Die Verstärkung K2 wird dafür eingestellt, daß
eine optimale Steuerung bzw. Regelung durchgeführt wird. Es ist auch möglich, das
Betätigungsdrehmoment Th anstelle des Betätigungswinkels δh zu verwenden, wo
bei eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Soll-Betätigungsdrehmoment Th*
und dem Betätigungsdrehmoment Th gespeichert wird und das Soll-
Betätigungsdrehmoment Th* auf der Basis dieser Beziehung und des Betätigungs
drehmoments Th berechnet wird.
F1 ist ein Berechnungsabschnitt in der Antriebssystem-Steuervorrichtung 60, und er
führt eine Berechnung zum Beurteilen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer
Unterlenkung ist oder nicht, eine Berechnung eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit
dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert, eine Berechnung der korrigierten Gierra
te γs für ein Lenken und eine Berechnung der korrigierten Gierrate γb für ein Brem
sen durch.
Um genauer zu sein, nähert sich bei einem Kraftfahrzeug 100, das mit einer Kraft
fahrzeuggeschwindigkeit V, wie es durch den Pfeil 40 in Fig. 3 angezeigt ist, eine
Kurve fährt, die Beziehung zwischen der lateralen Beschleunigung Gy, die in der
Richtung wirkt, die durch einen Pfeil 41 angezeigt ist, und der Gierrate γ, die in der
Richtung wirkt, die durch einen Pfeil 42 angezeigt ist, γ = Gy/V an, wenn das Kraft
fahrzeug 100 derart angesehen wird, daß es in einem stetigen bzw. ruhigen Kurven
fahrzustand ist. Bei einem Kraftfahrzeug 100, das einen lateralen Schlupf in einem
Überlenkzustand durchführt, wie es in Fig. 4(1) dargestellt ist, oder bei einem Kraft
fahrzeug 100, das einen lateralen Schlupf in einem Zustand einer Unterlenkung
durchführt, wie es in Fig. 4(2) dargestellt ist, ist der Winkel, der zwischen der zentra
len Achse der Kraftfahrzeugkarosserie, wie sie durch die Strich-Einzelpunkt-Linie
angezeigt ist, die in der Vorwärts/Rückwärts-Richtung des Kraftfahrzeugs 100 ver
läuft, und der Richtung, in welcher das Kraftfahrzeug 100 fahren würde, wenn es
keinen lateralen Schlupf gäbe, wie es durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, aus
gebildet ist, der laterale Schlupfwinkel β des Kraftfahrzeugs. Die Änderungsrate die
ses lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkels β, nämlich dβ/dt, nähert sich (Gy/V - γ) an,
und somit ist der laterale Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β annähernd durch das Inte
gral von (Gy/V - γ) in bezug auf die Zeit gegeben, wie es nachfolgend in Gleichung (1)
gezeigt ist.
β = ∫(dβ/dt)dt = ∫(Gy/V - γ)dt (1)
Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 speichert die Berechnungsformel (1), die
die Beziehung zwischen dem lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β und den Wer
ten von Gy, V und γ angibt, die dem lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β entspre
chen. Diese Vorrichtung 60 bestimmt den lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β in
einer zeitlichen Serie auf der Basis dieser Beziehung und der erfaßten Werte für Gy,
V und γ.
Wenn die Richtung, in welcher der Fahrer das Lenkrad 1 betätigt, der Kurvenfahrt
richtung des Kraftfahrzeugs entspricht, tritt dann ein Zustand einer Unterlenkung auf,
wenn die bestimmte Gierrate γ die Soll-Gierrate γ* nicht erreicht. Daher beurteilt die
Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 dann, wenn die bestimmte Gierrate γ die Soll-
Gierrate γ* nicht erreicht hat und der bestimmte laterale Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel
β sich so geändert hat, daß die Gierrate β sich weg von der Soll-Gierrate β* bewegt,
daß das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Unterlenkung ist, wohingegen sie
dann, wenn die bestimmte Gierrate γ die Soll-Gierrate γ* übersteigt, beurteilt, daß
das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Überlenkung ist. Beim vorliegenden Aus
führungsbeispiel berechnet die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 die Werte von δ.(γ* - γ)
und δ.dβ/dt und beurteilt, ob δ.(γ* - γ) positiv ist und ob δ.dβ/dt positiv ist.
Wenn δ.(γ* - γ) positiv ist und δ.dβ/dt positiv ist, dann beurteilt sie, daß das Kraft
fahrzeug 100 in einem Zustand einer Unterlenkung ist, da die tatsächliche bzw. ak
tuelle Gierrate γ, die auf das Kraftfahrzeug 100 wirkt, die Soll-Gierrate γ* nicht er
reicht hat und der Absolutwert des lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkels β be
schleunigend ist. Während dann, wenn δ.(γ* - γ) negativ ist oder wenn δ.(γ* - γ) positiv
ist und δ.dβ/dt negativ ist, das Kraftfahrzeug 100 derart beurteilt wird, daß es in ei
nem Zustand einer Überlenkung ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 den lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf als Instabilitäts-
Indexwert entsprechend dem Ausmaß einer Unterlenkung. Dieser laterale Vorderrad-
Schlupfwinkel βf wird aus dem lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β, dem Abstand
von den Vorderrädern zum Schwerpunkt Lf, der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und
dem Vorderrad-Lenkwinkel δ gemäß der folgenden Gleichung (2) berechnet.
βf = β + Lf.γ/V - δ (2)
Um genauer zu sein, werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zum
Bestimmen des vorgenannten lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkels β als einen
Wert entsprechend dem lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf die Gierrate γ, die der
Verhaltensindexwert ist, die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und der Lenkwinkel δ
erfaßt. Die vorbestimmte Berechnungsformel (2), die die Beziehung zwischen dem
lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf und den Werten von β, V, γ und δ darstellt, die
diesem lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf entsprechen, ist in der Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 gespeichert. Diese Vorrichtung 60 bestimmt den lateralen Vor
derrad-Schlupfwinkel βf auf der Basis dieser Beziehung und der Werte entsprechend
dem lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf.
Der laterale Hinterrad-Schlupfwinkel βr kann als Instabilitäts-Indexwert anstelle des
lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf verwendet werden, in welchem Fall βr aus dem
lateralen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel β, dem Abstand von den Hinterrädern zum
Schwerpunkt Lr, der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und dem Vorderrad-Lenkwinkel
δ gemäß der nachfolgenden Gleichung (3) berechnet wird.
βr = β - Lr.γ/V (3)
Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 speichert eine vorbestimmte, erste Bezie
hung zwischen der Gierrate γ, der Soll-Gierrate γ*, dem lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkel βf und der korrigierten Gierrate γs zum Lenken, und sie bestimmt die
korrigierte Gierrate γs zum Lenken auf der Basis der bestimmten Gierrate γ, der be
stimmten Soll-Gierrate γ* des bestimmten, lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf und
dieser gespeicherten ersten Beziehung. Diese erste Beziehung ist auf eine derartige
Weise definiert, daß die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigier
ten Gierrate γs zum Lenken kleiner wird, wenn die Größe |βf| des lateralen Vorder
rad-Schlupfwinkels βf bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird,
und daß die korrigierte Gierrate γs zum Lenken gleich der Gierrate γ wird, wenn die
Soll-Gierrate γ* und die Gierrate γ gleich sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es durch nachfolgende Gleichung
(4) und Fig. 5 dargestellt ist, bis die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf einen vorbestimmten eingestellten Wert βmax erreicht, die korrigier
te Gierrate γs zum Lenken als lineare Funktion des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf behandelt und wenn |βf| gleich diesem oder größer als dieser vor
bestimmte eingestellte Wert βmax ist, dann wird die korrigierte Gierrate γs zum Len
ken gleich der Soll-Gierrate γ* gesetzt.
γs = 2|βf| (γ* - γ)/βmax + 2γ - γ* (4)
Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 speichert eine vorbestimmte zweite Bezie
hung zwischen der Gierrate γ, der Soll-Gierrate γ*, dem lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkel βf und der korrigierten Gierrate γb zum Bremsen, und sie bestimmt
diese korrigierte Gierrate γb zum Bremsen auf der Basis der bestimmten Gierrate γ,
der bestimmten Soll-Gierrate γ*, des bestimmten lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels
βf und der gespeicherten zweiten Beziehung. Diese zweite Beziehung wird auf eine
derartige Weise bestimmt, daß die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und
der korrigierten Gierrate γb zum Bremsen größer wird, wenn die Größe |βf| des late
ralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert
größer wird, und daß die korrigierte Gierrate γb zum Bremsen gleich der Gierrate γ
wird, wenn die Soll-Gierrate γ* und die Gierrate γ gleich sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es durch nachfolgende Gleichung
(5) und Fig. 5 dargestellt ist, bis die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf einen vorbestimmten eingestellten Wert βmax erreicht, die korrigier
te Gierrate γb zum Bremsen als lineare Funktion des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf behandelt, und wenn |βf| gleich diesem oder größer als dieser
vorbestimmte eingestellte Wert βmax ist, dann wird die korrigierte Gierrate γb zum
Bremsen auf (2γ - γ*) eingestellt.
γb = -2|βf| (γ* - γ)/βmax + γ* (5)
Dieser vorbestimmte eingestellte Wert βmax wird auf den oder unter den maximalen
Wert des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels eingestellt, der einen linearen Bereich
beibehält, in welchem der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel β proportional zur Kur
venfahrkraft ist, und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird er bei einer maxi
malen lateralen Kraft auf den lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel eingestellt. Der late
rale Vorderrad-Schlupfwinkel βf korreliert mit dem Reibungskoeffizienten µ zwischen
den Vorderradreifen und der Straßenoberfläche. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wird der
laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βfmax größer, wenn die Kurvenfahrkraft Fy einen
Wert Fy' entsprechend einer maximalen lateralen Kraft erreicht, wenn der Reibungs
koeffizient µ ansteigt. βfmax kann auf der Basis dieser Beziehung bestimmt werden,
und er kann beispielsweise annähernd aus der Reifenlast W an jedem Kraftfahrzeu
grad, dem Reibungskoeffizienten µ zwischen der Straßenoberfläche und den Reifen
und der Summe Kf einer Vorderrad-Kurvenfahrleistung, wenn ein Bremsen erfolgt,
gemäß der folgenden Gleichung (6) bestimmt werden.
tan(βfmax) = 3µ.W/Kf (6)
Hier ist die Summe Kf einer Vorderrad-Kurvenfahrleistung, wenn ein Bremsen erfolgt,
die Summe der Kurvenfahrleistung Kf1, Kf2 bei den vorderen linken und rechten Rä
dern, wenn ein Bremsen erfolgt, nämlich Kf1 + Kf2 = Kf. Die Werte der Kurvenfahrlei
stung Kf1, Kf2 bei den vorderen linken und rechten Rädern, wenn ein Bremsen er
folgt, sind durch nachfolgende Gleichungen (7) und (8) gegeben.
Kf1 = µ.Kf0.[{1 - (Gx/2L + Gy/2d).hg}2 - (Pf1/µ.Pf)2]1/2 (7)
Kf2 = µ.Kf0.[{1 - (Gx/2L + Gy/2d).hg}2 - Pf2/µ.Pf)2]1/2 (8)
Die Vorderrad-Kurvenfahrleistung Kf0 pro Rad, wenn ein Bremsen erfolgt, und der
Vorderrad-Verriegelungsdruck Pf bei statischer Last werden im voraus bestimmt und
in der Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 gespeichert. Der Reibungskoeffizient µ
ist im voraus bestimmt. Beispielsweise wird eine Beziehung zwischen der Kraftfahr
zeuggeschwindigkeit, der Rad-Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Straßenober
flächen-Reibungskoeffizienten im voraus bestimmt und in der Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 gespeichert, und der Reibungskoeffizient µ kann aus dieser
gespeicherten Beziehung, der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V, wie sie durch den
Geschwindigkeitssensor 14 erfaßt wird, und den Radgeschwindigkeiten ω1 bis ω4,
wie sie durch die Radgeschwindigkeitssensoren 62 erfaßt werden, bestimmt werden.
Wenn die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf gleich dem oder
größer als der vorbestimmte eingestellte Wert βmax ist, dann ist die Abweichung zwi
schen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate βf für ein Lenken ein Mini
mum, und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Abweichung als Null an
genommen, indem wechselseitig gleiche Werte für die korrigierte Gierrate γs für ein
Lenken und die Soll-Gierrate γ* eingestellt werden.
Wenn die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf Null ist, dann ist die
Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γb für ein
Bremsen ein Minimum, und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Abwei
chung als Null angenommen.
In Fig. 2 ist die Gierrate die Übertragungsfunktion des Soll-Lenkwinkels δ* in bezug
auf die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der Ist-Gierrate γ des Kraft
fahrzeugs 100.
Wenn das Kraftfahrzeug nicht in einem Zustand einer Unterlenkung ist, berechnet
die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 einen Soll-Lenkwinkel δ* aus der gespeicher
ten Beziehung δ* = G1.(γ* - γ), der berechneten Soll-Gierrate γ* und der Gierrate γ,
wie sie durch den Gierratensensor 16 erfaßt wird. Wenn beispielsweise eine PI-
(proportionale integrale)-Regelung implementiert ist und Ka als die Verstärkung, s als
der Laplace-Operator und Ta als die Zeitkonstante angenommen ist, dann ist die
Übertragungsfunktion G1 durch G1 = Ka [1 + 1/(Ta.s)] gegeben. Die Verstärkung
Ka und die Zeitkonstante Ta werden auf eine derartige Weise eingestellt, daß eine
optimale Regelung bzw. Steuerung durchgeführt wird.
Wenn das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Unterlenkung ist, dann berechnet
die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 den Soll-Lenkwinkel δ* auf der Basis der
Übertragungsfunktion G1 durch Verwenden der korrigierten Gierrate γs zum Lenken
anstelle der Gierrate γ. Anders ausgedrückt berechnet sie den Soll-Lenkwinkel δ*
aus der Beziehung δ* = G1.(γ* - γs), der berechneten Soll-Gierrate γ* und der korri
gierten Gierrate γs zum Lenken.
Zusammenfassend speichert die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 eine Übertra
gungsfunktion G1, die eine vorbestimmte Beziehung zwischen der Abweichung (γ* - γ)
der Soll-Gierrate γ* und der Gierrate γ und dem Soll-Lenkwinkel δ* darstellt, und auf
der Basis dieser Beziehung berechnet sie einen Soll-Lenkwinkel δ* entsprechend der
Abweichung (γ* - γ), wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist,
berechnet aber dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist,
einen Soll-Lenkwinkel δ* entsprechend der Abweichung (γ* - γ).
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verstärkung Ka als Funktion der
Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V angenommen und ist so eingestellt, daß sie kleiner wird, wenn die
Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V größer wird, um eine Stabilität bei hohen Geschwin
digkeiten beizubehalten.
G2 ist die Übertragungsfunktion des Soll-Antriebsstroms im* für den Lenk-
Stellantrieb M in bezug auf die Abweichung zwischen dem Soll-Lenkwinkel δ* und
dem Lenkwinkel δ. Die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 berechnet den Soll-
Antriebsstrom im* aus der Beziehung im* = G2.(δ* - δ), dem berechneten Soll-
Lenkwinkel δ* und dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor 13 erfaßt wird.
Wenn beispielsweise eine PI-Regelung implementiert ist und Kb als die Verstärkung,
s als der Laplace-Operator und Tb als die Zeitkonstante angenommen ist, dann ist
die Übertragungsfunktion G2 durch G2 = Kb [1 + 1/(Tb.s)] gegeben. Die Verstär
kung Kb und die Zeitkonstante Tb werden auf eine derartige Weise eingestellt, daß
eine optimale Regelung durchgeführt wird. Anders ausgedrückt speichert die Lenk
system-Steuervorrichtung 20 die Übertragungsfunktion G2, die eine vorbestimmte
Beziehung zwischen dem Soll-Antriebsstrom im* und der Abweichung (δ* - δ) darstellt,
und sie berechnet auf der Basis dieser Beziehung den Soll-Antriebsstrom im* ent
sprechend der berechneten Abweichung (δ* - δ). Durch Betätigen des Lenk-Stell
antriebs M durch Anlegen des Soll-Antriebsstroms im* daran wird veranlaßt, daß sich
der Lenkwinkel δ ändert. Folglich steuert die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 dann,
wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, den Lenk-Stell
antrieb M auf eine derartige Weise, daß die Gierrate γ der Soll-Gierrate γ* folgt und
sie steuert den Lenk-Stellantrieb M dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer
Unterlenkung ist, auf eine derartige Weise, daß die korrigierte Gierrate γs für ein
Lenken anstelle der Gierrate γ der Soll-Gierrate γ* folgt.
G3 ist die Übertragungsfunktion des Soll-Antriebsstroms ih* für den Reaktionskraft-
Stellantrieb R in bezug auf die Abweichung zwischen dem Soll-
Betätigungsdrehmoment Th* und dem Betätigungsdrehmoment Th. Die Lenksystem-
Steuervorrichtung 20 berechnet den Soll-Antriebsstrom ih* aus der gespeicherten
Beziehung ih* = G3.(Th* - Th), dem berechneten Wert für das Soll-Betäti
gungsdrehmoment Th* und dem durch den Drehmomentensensor 12 erfaßten Betä
tigungsdrehmoment Th. Wenn beispielsweise eine PI-Regelung implementiert ist
und Kc als die Verstärkung, s als der Laplace-Operator und Tc als die Zeitkonstante
angenommen ist, dann ist die Übertragungsfunktion G3 durch G3 = Kc[1 + 1/(Tc.s)]
gegeben. Die Verstärkung Kc und die Zeitkonstante Tc werden auf eine derartige
Weise eingestellt, daß eine optimale Regelung durchgeführt wird. Anders ausge
drückt, speichert die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 die Übertragungsfunktion G3,
die eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Soll-Antriebsstrom ih* und der
durch Subtrahieren des erfaßten Betätigungsdrehmoments Th vom Soll-
Betätigungsdrehmoment Th* erhaltenen Abweichung, und sie berechnet auf der Ba
sis dieser Beziehung den Soll-Antriebsstrom ih* entsprechend dem berechneten
Soll-Betätigungsdrehmoment Th* und dem erfaßten Betätigungsdrehmoment Th.
Der Stellantrieb R wird gemäß diesem Soll-Antriebsstrom ih* angetrieben.
F2 ist ein Berechnungsabschnitt in der Antriebssystem-Steuervorrichtung 60. Wenn
das Kraftfahrzeug nicht in einem Zustand einer Unterlenkung ist, berechnet sie Be
fehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 für die vorderen und hinteren, linken und
rechten Räder 4 des Kraftfahrzeugs auf eine derartige Weise, daß ein Giermoment,
das zum Eliminieren der Abweichung (γ* - γ) zwischen der Soll-Gierrate γ*, die gemäß
dem Betätigungsbetrag des Lenkrads 1 berechnet ist, und der Gierrate γ wirkt, durch
die Steuerung bzw. Regelung einer Bremskraft erzeugt wird. Wenn das Kraftfahr
zeug im Zustand einer Unterlenkung ist, dann berechnet er Befehls-Bremsdrücke
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 unter Verwendung der korrigierten Gierrate γb für ein Bremsen
anstelle der Gierrate γ auf eine derartige Weise, daß ein Giermoment, das zum Eli
minieren der Gierratenabweichung (γ* - γb) zwischen der Soll-Gierrate γ* und der kor
rigierten Gierrate γb für ein Bremsen wirkt, durch die Regelung einer Bremskraft er
zeugt wird. Anders ausgedrückt, berechnet er die jeweiligen Befehls-Bremsdrücke
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 auf eine derartige Weise, daß dann, wenn ein Giermoment da
für erzeugt wird, daß veranlaßt wird, daß sich das Kraftfahrzeug 100 nach rechts
dreht, der Bremsdruck an den rechten Rädern größer als derjenige an den linken
Rädern gemacht wird, und dann, wenn ein Giermoment dafür erzeugt wird, daß ver
anlaßt wird, daß sich das Kraftfahrzeug 100 nach links dreht, der Bremsdruck an den
linken Rädern größer als derjenige an den rechten Rädern gemacht wird. Die jeweili
gen Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 werden als Abweichungen von den
Radzylinderdrücken Pf1, Pf2, Pr1, Pr2, die durch die Bremsdrucksensoren 61 erfaßt
werden, bestimmt. Anders ausgedrückt speichert die Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 eine Beziehung zwischen der Gierratenabweichung, den jewei
ligen Befehls-Bremsdrücken ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 bei den Kraftfahrzeugrädern 4 und
den Radgeschwindigkeiten ω1 bis ω4 bei den jeweiligen Kraftfahrzeugrädern 4, und
sie berechnet die Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 auf der Basis dieser
gespeicherten Beziehung, der durch die Bremsdrucksensoren 61 erfaßten Radzylin
derdrücke Pf1, Pf2, Pr1, Pr2, den Radgeschwindigkeiten ω1, ω2, ω3, ω4, wie sie durch
die Radgeschwindigkeitssensoren 61 erfaßt werden, und dann, wenn es keine Unter
lenkung gibt, der Gierratenabweichung (γ* - γ), oder dann, wenn es eine Unterlenkung
gibt, der Gierratenabweichung (γ* - γb). Die Bremssteuereinheit B veranlaßt, daß sich
die Bremskräfte bei den jeweiligen Rädern 4 gemäß der berechneten Befehls-
Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 ändern, um dadurch die Bremskräfte zu den je
weiligen Rädern 4 zu regeln bzw. zu steuern. Auf diese Weise steuert die Antriebs
system-Steuervorrichtung 60 dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer
Unterlenkung ist, die Bremskräfte zu den Rädern 4 auf eine derartige Weise, daß die
Gierrate γ der Soll-Gierrate γ* folgt, und dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand
einer Unterlenkung ist, steuert sie die Bremskräfte zu den Rädern 4 auf eine derarti
ge Weise, daß anstelle der Gierrate γ die korrigierte Gierrate γb für ein Bremsen der
Soll-Gierrate γ* folgt.
Eine Steuersequenz der vorgenannten Zusammensetzung wird hier unter Bezug
nahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 7 beschrieben.
Zuerst werden Erfassungsdaten aus den Sensoren 11 bis 16, 61, 62 eingelesen
(Schritt 1). Daraufhin wird der Soll-Antriebsstrom ih* für den Reaktionskraft-
Stellantrieb R auf der Basis der Verstärkung K2 und der Übertragungsfunktion G3
bestimmt (Schritt 2), und der Reaktionskraft-Stellantrieb R wird durch Anlegen dieses
Soll-Antriebsstroms ih* daran gesteuert bzw. geregelt. Als nächstes wird die Soll-
Gierrate γ* auf der Basis der Verstärkung K1 bestimmt (Schritt 3). Daraufhin wird
beurteilt, ob das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Unterlenkung ist oder nicht
(Schritt 4), und wenn es im Zustand einer Unterlenkung ist, dann werden die korri
gierte Gierrate γs zum Lenken und die korrigierte Gierrate γb zum Bremsen bestimmt
und gespeichert (Schritt 5). Wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unter
lenkung ist, dann wird der Soll-Lenkwinkel δ* auf der Basis der Übertragungsfunktion
G1 gemäß der Abweichung (γ* - γ) zwischen der Soll-Gierrate γ* und der erfaßten
Gierrate γ bestimmt, wohingegen dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer
Unterlenkung ist, der Soll-Lenkwinkel δ* auf der Basis der Übertragungsfunktion G1
gemäß einer Abweichung (γ* - γs) zwischen der Soll-Gierrate γ* und der bestimmten
korrigierten Gierrate γs zum Lenken bestimmt wird (Schritt 6). Der Soll-Antriebsstrom
im* für den Lenk-Stellantrieb M wird auf der Basis der Übertragungsfunktion G2 auf
eine derartige Weise bestimmt, daß die Abweichung, die durch Subtrahieren des
Lenkwinkels δ vom Soll-Lenkwinkel δ* erhalten wird, Null wird (Schritt 7). Dieser Soll-
Antriebsstrom im* wird an den Lenk-Stellantrieb M angelegt, der dadurch gesteuert
bzw. geregelt wird, um Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel zu erzeugen. Die
Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 zu den jeweiligen Rädern 4 werden auf
eine derartige Weise bestimmt, daß dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand
einer Unterlenkung ist, ein Giermoment, das zum Reduzieren der Abweichung (γ* - γ)
zwischen der Soll-Gierrate γ* und der erfaßten Gierrate wirkt, mittels einer Brems
kraftregelung bzw. -steuerung erzeugt wird, wohingegen dann, wenn das Kraftfahr
zeug im Zustand einer Unterlenkung ist, ein Giermoment, das zum Reduzieren der
Abweichung (γ* - γb) zwischen der Soll-Gierrate γ* und der bestimmten korrigierten
Gierrate γb zum Bremsen wirkt, mittels einer Bremskraftregelung bzw. -steuerung
erzeugt wird (Schritt 8). Die Bremsregeleinheit B wird zum Verändern der Bremskräf
te zu den Rädern 4 gemäß der bestimmten Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3,
ΔP4 geregelt. Daraufhin wird beurteilt, ob die Regelsequenz bzw. Steuersequenz zu
beenden ist oder nicht (Schritt 9), und wenn die Prozedur nicht zu beenden ist, dann
springt die Sequenz zum Schritt 1 zurück. Es kann beispielsweise dadurch beurteilt
werden, ob die Sequenz zu beenden ist, indem beurteilt wird, ob der Kraftfahrzeug-
Zündschlüssel eingeschaltet ist oder nicht.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Teile, die dieselben wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel sind, sind auf gleiche
Weise bezeichnet. Der Unterschied in bezug auf das erste Ausführungsbeispiel be
steht darin, daß anstelle des Berechnungsabschnitts F1 in der Antriebssystem-
Steuervorrichtung 60 ein Berechnungsabschnitt F1' eine Berechnung zum Beurtei
len, ob das Kraftfahrzeug in einem Zustand einer Unterlenkung ist oder nicht, eine
Berechnung des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf als den Instabilitäts-Indexwert
entsprechend dem Ausmaß einer Unterlenkung und/oder eine Berechnung einer
korrigierten Soll-Gierrate γs* zum Lenken und eine Berechnung einer korrigierten
Soll-Gierrate γb* zum Bremsen durchführt. Die Beurteilung dessen, ob das Kraftfahr
zeug in einem Zustand einer Unterlenkung ist oder nicht, und die Berechnung des
lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf werden auf eine Weise durchgeführt, die ähn
lich dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 speichert eine vorbestimmte erste Bezie
hung zwischen der Gierrate γ, der Soll-Gierrate γ*, dem lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkel βf und der korrigierten Soll-Gierrate γs* zum Lenken, und sie bestimmt
die korrigierte Soll-Gierrate γs* zum Lenken auf der Basis dieser gespeicherten er
sten Beziehung. Die erste Beziehung wird auf eine derartige Weise eingestellt, daß
die Abweichung zwischen der Gierrate γ und der korrigierten Soll-Gierrate γ* zum
Lenken kleiner wird, wenn die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf
auf einen vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, und so, daß die korrigierte
Soll-Gierrate γs* zum Lenken gleich der Soll-Gierrate γ* eingestellt wird, wenn die
Soll-Gierrate γ* und die Gierrate γ gleich sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es in nachfolgender Gleichung (9)
und in Fig. 9 gezeigt ist, bis die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf
einen vorbestimmten eingestellten Wert βmax erreicht, die korrigierte Soll-Gierrate γs*
zum Lenken als lineare Funktion des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf ange
nommen, und dann, wenn |βf| gleich dem oder größer als der vorbestimmte einge
stellte Wert βmax ist, wird die korrigierte Soll-Gierrate γs* zum Lenken gleich der
Gierrate γ gesetzt.
γs* = -2|βf| (γ* - γ)/βmax + 2γ* - γ (9)
Die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 speichert die Beziehung zwischen der
Gierrate γ, der Soll-Gierrate γ*, dem lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf und der
korrigierten Soll-Gierrate γb* zum Bremsen als zweite vorbestimmte Beziehung und
bestimmt die korrigierte Soll-Gierrate γb* zum Bremsen auf der Basis der bestimmten
Gierrate γ, der bestimmten Soll-Gierrate γ*, des bestimmten lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf und der gespeicherten zweiten Beziehung. Diese zweite Bezie
hung wird auf eine derartige Weise bestimmt, daß die Abweichung zwischen der
Gierrate γ und der korrigierten Soll-Gierrate γ* zum Bremsen größer wird, wenn die
Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf auf einen vorbestimmten ein
gestellten Wert größer wird, und daß die korrigierte Soll-Gierrate γb* zum Bremsen
gleich der Soll-Gierrate γ* gesetzt wird, wenn die Soll-Gierrate γ* und die Gierrate γ
gleich sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es durch die nachfolgende Glei
chung (10) und Fig. 9 gezeigt ist, bis die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf einen vorbestimmten eingestellten Wert βmax erreicht, die korrigier
te Soll-Gierrate γb* zum Bremsen als lineare Funktion des lateralen Vorderrad-
Schlupfwinkels βf angenommen, und dann, wenn |βf| gleich dem oder größer als der
vorbestimmte eingestellte Wert βmax ist, wird die korrigierte Soll-Gierrate γb* zum
Bremsen als (2γ* - γ) angenommen.
γb* = 2|βf| (γ* - γ)/βmax + γ (10)
Gleich dem ersten Ausführungsbeispiel wird der vorbestimmte eingestellte Wert βmax
in den Gleichungen (9) und (10) auf den oder unter den maximalen Wert des latera
len Vorderrad-Schlupfwinkels eingestellt, der einen linearen Bereich beibehält, wobei
der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel β proportional zur Kurvenfahrkraft ist, und beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist er auf den lateralen Vorderrad-Schlupfwinkel
bei maximaler lateraler Kraft eingestellt.
Wenn die Größe |βf| des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf gleich dem oder
größer als der vorbestimmte eingestellte Wert βmax ist, dann ist die Abweichung zwi
schen der korrigierten Soll-Gierrate γs* zum Lenken und der Gierrate γ ein Minimum,
und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Abweichung als Null ange
nommen.
Wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, dann bestimmt die
Lenksystem-Steuervorrichtung 20 gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel den
Soll-Lenkwinkel δ* aus der gespeicherten Beziehung δ* = G1.(γ* - γ), der bestimmten
Soll-Gierrate γ* und der Gierrate γ, die durch die Gierratensensoren 16 erfaßt wird.
Wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, dann verwendet die
Steuervorrichtung 20 die korrigierte Soll-Gierrate γs* zum Lenken anstelle der Soll-
Gierrate γ* und bestimmt den Soll-Lenkwinkel δ* aus der Beziehung δ* = G1.(γs* - γ),
der bestimmten korrigierten Soll-Gierrate γs* zum Lenken und der erfaßten Gierrate
γ. Anders ausgedrückt speichert die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 die Übertra
gungsfunktion G1, die eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Soll-Lenkwinkel
δ* und der Abweichung (γ* - γ) der Soll-Gierrate γ* und der Gierrate γ darstellt, und sie
bestimmt auf der Basis dieser Beziehung einen Soll-Lenkwinkel δ* entsprechend der
Abweichung (γ* - γ), wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist,
und bestimmt aber dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist,
den Soll-Lenkwinkel δ* entsprechend der Abweichung (γs* - γ). Ein Soll-Antriebsstrom
im*, der auf der Basis der Übertragungsfunktion G2 bestimmt wird, wird an den
Lenk-Stellantrieb M auf eine derartige Weise angelegt, daß die Abweichung, die
durch Subtrahieren des Lenkwinkels δ vom Soll-Lenkwinkel δ* erhalten wird, Null
wird. Dadurch steuert die Lenksystem-Steuervorrichtung 20 dann, wenn das Kraft
fahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, den Lenk-Stellantrieb M auf eine
derartige Weise, daß die Gierrate γ der Soll-Gierrate γ* folgt, und sie steuert den
Lenk-Stellantrieb M dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung
ist, auf eine derartige Weise, daß die Gierrate γ der korrigierten Soll-Gierrate γs* zum
Lenken anstelle der Soll-Gierrate γ* folgt.
Darüber hinaus bestimmt die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 im Berechnungs
abschnitt F2' Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 für die vorderen und hinte
ren, linken und rechten Räder 4 des Kraftfahrzeugs auf eine derartige Weise, daß
dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, die Abwei
chung (γ* - γ) zwischen der Soll-Gierrate γ*, die gemäß dem Betätigungsbetrag des
Lenkrads 1 bestimmt wird, und der Gierrate γ eliminiert wird, was gleich dem ersten
Ausführungsbeispiel ist. Wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist,
verwendet die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 die korrigierte Soll-Gierrate γb*
zum Bremsen anstelle der Soll-Gierrate γ* und bestimmt die Befehls-Bremsdrücke
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 auf eine derartige Weise, daß die Abweichung (γb* - γ) zwischen
der korrigierten Soll-Gierrate γb* zum Bremsen und der Gierrate eliminiert wird. An
ders ausgedrückt, werden die Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 zu den je
weiligen Rädern 4 auf eine derartige Weise bestimmt, daß ein Giermoment, welches
die Abweichung (γ* - γ) im Zustand keiner Unterlenkung und die Abweichung (γb* - γ) im
Zustand einer Unterlenkung reduziert oder wünschenswerterweise auslöscht, durch
die Regelung einer auf die Räder 4 ausgeübten Bremskraft erzeugt wird.
Daher speichert die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 eine Beziehung zwischen
der Gierratenabweichung, den Befehls-Bremsdrücken ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 bei den
jeweiligen Rädern 4 und den Drehgeschwindigkeiten ω1 bis ω4 der jeweiligen Räder
4, und sie bestimmt die Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 aus dieser ge
speicherten Beziehung, den Radzylinderdrücken Pf1, Pf2, Pr1, Pr2, die durch die
Bremskraftsensoren 61 erfaßt werden, den Radgeschwindigkeiten ω1, ω2, ω3, ω4,
die durch die Radgeschwindigkeitssensoren 62 erfaßt werden, und in dem Fall kei
ner Unterlenkung, der Gierratenabweichung (γ* - γ) und in dem Fall einer Unterlen
kung der Gierratenabweichung (γb* - γ). Die Bremssteuereinheit bzw. -regeleinheit B
veranlaßt, daß sich die Bremskräfte an den jeweiligen Rädern 4 gemäß der vorbe
stimmten Befehls-Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 ändern, um dadurch die
Bremskräfte zu den jeweiligen Rädern 4 zu regeln bzw. zu steuern. Auf diese Weise
regelt die Antriebssystem-Steuervorrichtung 60 dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht
im Zustand einer Unterlenkung ist, die Bremskräfte zu den Rädern 4 auf eine derar
tige Weise, daß die Gierrate γ der Soll-Gierrate γ* folgt, und dann, wenn das Kraft
fahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, regelt sie die Bremskräfte zu den Rä
dern 4 auf eine derartige Weise, daß die Gierrate γ der korrigierten Soll-Gierrate γb*
für ein Bremsen anstelle der Soll-Gierrate γ* folgt.
Die Unterschiede zwischen der Regelungssequenz für das im Ablaufdiagramm in
Fig. 7 dargestellte erste Ausführungsbeispiel und der Regelungssequenz für das
zweite Ausführungsform bestehen darin, daß dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zu
stand einer Unterlenkung ist, eine korrigierte Soll-Gierrate γs* für ein Lenken und
eine korrigierte Soll-Gierrate γb* für ein Bremsen beim Schritt 5 bestimmt und ge
speichert werden, ein Soll-Lenkwinkel δ* auf der Basis der Übertragungsfunktion G1
gemäß der Abweichung (γs* - γ) zwischen der korrigierten Soll-Gierrate γs* für ein
Lenken und der Gierrate γ beim Schritt 6 bestimmt wird, und Befehls-Bremsdrücke
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 für die jeweiligen Räder 4 beim Schritt 8 auf eine derartige Wei
se bestimmt werden, daß ein Giermoment für ein Reduzieren der Abweichung (γb* - γ)
zwischen der korrigierten Soll-Gierrate γb* für ein Bremsen und der Gierrate γ durch
eine Bremskraftregelung erzeugt wird. Außer diesen Unterschieden ist die Sequenz
dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden dann, wenn das
Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb M und
die Bremskräfte zu den Rädern auf eine derartige Weise geregelt, daß die Abwei
chung zwischen der Soll-Gierrate γ* des Kraftfahrzeugs entsprechend dem Betäti
gungsbetrag des Lenkrads 1 und der erfaßten Gierrate γ des Kraftfahrzeugs redu
ziert wird, um dadurch das Verhalten des Kraftfahrzeugs zu stabilisieren. Beim er
sten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unter
lenkung ist, der Lenk-Stellantrieb M auf eine derartige Weise geregelt, daß die Ab
weichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γs zum Lenken,
anstelle der Gierrate γ, reduziert wird, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise
geregelt werden, daß die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigier
ten Gierrate γb zum Bremsen, anstelle der Gierrate γ, reduziert wird. Wenn das
Ausmaß einer Unterlenkung größer wird, dann reduziert sich die Abweichung zwi
schen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γs für ein Lenken, während
die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γb für ein
Bremsen größer wird. Weiterhin wird beim zweiten Ausführungsbeispiel dann, wenn
das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk-Stellantrieb M auf
eine derartige Weise geregelt, daß die Abweichung zwischen der Gierrate γ und der
korrigierten Soll-Gierrate γs* für ein Lenken, anstelle der Soll-Gierrate γ*, reduziert
wird, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise geregelt werden, daß die Abwei
chung zwischen der Gierrate γ und der korrigierten Soll-Gierrate γb* für ein Bremsen,
anstelle der Soll-Gierrate γ*, reduziert wird. Wenn das Ausmaß einer Unterlenkung
größer wird, wird die Abweichung zwischen der korrigierten Soll-Gierrate γs* für ein
Lenken und der Gierrate γ kleiner, während die Abweichung zwischen der korrigier
ten Soll-Gierrate γb* für ein Bremsen und der Gierrate γ größer wird. Daher wird
dann, wenn das Ausmaß einer Unterlenkung größer wird, der Regelungsbetrag des
Lenk-Stellantriebs M zum Stabilisieren des Kraftfahrzeugverhaltens kleiner und wird
der Regelungsbetrag der Bremskraft größer. Demgemäß ist es im Zustand einer
Unterlenkung möglich, zu verhindern, daß der Lenkwinkel exzessiv größer wird, und
somit kann das Kraftfahrzeugverhalten stabilisiert werden. Darüber hinaus kann die
Bremskraft zum Stabilisieren des Kraftfahrzeugverhaltens größer gemacht werden,
wenn das Ausmaß einer Unterlenkung ansteigt, ohne komplizierte Regelungen vor
sehen zu müssen. Weiterhin ist dann, wenn die Größe des lateralen Schlupfwinkels
βf der Räder 4 gleich dem oder größer als der laterale Vorderradschlupfwinkel βfmax
bei maximaler lateraler Kraft ist, beim ersten Ausführungsbeispiel die Abweichung
zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γs zum Lenken als Null
angenommen, und beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Abweichung zwischen
der korrigierten Soll-Gierrate γs* für ein Lenken und der Gierrate γ als Null ange
nommen. Dadurch wird der Lenkwinkel davon abgehalten, im Fall einer Unterlen
kung exzessiv größer zu werden, und somit wird es durch eine Regelung der Brems
kräfte möglich gemacht, einen linearen Bereich beizubehalten, in welchem der latera
le Schlupfwinkel βf proportional zu den Kurvenfahrkräften bei den Rädern 4 ist, und
effektiv zu verhindern, daß das Kraftfahrzeugverhalten instabil wird. Darüber hinaus
wird dann, wenn die Größe des lateralen Vorderrad-Schlupfwinkels βf Null ist, beim
ersten Ausführungsbeispiel die Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der
korrigierten Gierrate b für ein Bremsen als Null angenommen, und wird die Abwei
chung beim zweiten Ausführungsbeispiel zwischen der korrigierten Soll-Gierrate γb*
für ein Bremsen und der Gierrate γ als Null angenommen, um es dadurch möglich zu
machen, ein Kraftfahrzeugverhalten einfach durch Regeln des Lenkwinkels zu stabi
lisieren, wenn der laterale Schlupfzustand der Räder 4 endet, und somit unnötige
Regelungen zu eliminieren und das Regelungssystem bzw. Steuersystem zu verein
fachen.
Ein mit der Verhaltens-Steuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
versehenes Kraftfahrzeug wurde bei einer Kurvenfahrt nach rechts auf einer durch
kompakten Schnee bedeckten Straßenoberfläche gefahren, und die temporäre Än
derung in bezug auf die Gierrate γ, die Soll-Gierrate γ*, die korrigierte Gierrate γs für
ein Lenken, die korrigierte Gierrate γb für ein Bremsen, die Kraftfahrzeuggeschwin
digkeit V, den Lenkwinkel δ, den hinteren rechten Radzylinderdruck Pr2 und den late
ralen Vorderrad-Schlupfwinkel βf wurde gemessen.
Fig. 10(1) zeigt die temporäre Änderung der erfaßten Gierrate γ und der Kraftfahr
zeuggeschwindigkeit V durch durchgezogene Linien, die Soll-Gierrate γ* durch eine
Strich-Doppelpunkt-Linie die korrigierte Gierrate γs für ein Lenken durch eine Strich-
Einzelpunkt-Linie und die korrigierte Gierrate γb für ein Bremsen durch eine gestri
chelte Linie. Fig. 10(2) zeigt die temporäre Änderung des Lenkwinkels δ durch eine
durchgezogene Linie und den rechten hinteren Radzylinderdruck Pr2 durch eine
Strich-Einzelpunkt-Linie, und Fig. 10(3) zeigt die temporäre Änderung des lateralen
Vorderrad-Schlupfwinkels βf durch eine durchgezogene Linie. Bis zu einer Zeit ta ist
die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit konstant 8,33 m/s, von einer Zeit ta bis zu einer
Zeit tb beschleunigt sie nach und nach und dann bremst sie wieder auf 8,33 m/s ab,
und sie bleibt von einer Zeit tb bis zu einer Zeit tc konstant, und ab einer Zeit tc be
schleunigt sie plötzlich. Weiterhin wurde der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βfmax
bei maximaler lateraler Kraft als 0,384 rad angenommen.
Bis zur Zeit ta wurde ein Zustand keiner Unterlenkung beurteilt, und daher werden
der Lenk-Stellantrieb M zum Ändern des Lenkwinkels δ und des Radzylinderdrucks
Pr2 gemäß der Abweichung zwischen der Soll-Gierrate γ* und der Gierrate γ geregelt.
Da diese Abweichung (γ* - γ) klein ist, wird der Radzylinderdruck Pr2 nicht geändert
und wird nur der Lenkwinkel δ geändert.
Ab der Zeit ta wurde ein Zustand einer Unterlenkung beurteilt, und daher wird der
Lenk-Stellantrieb M zum Ändern des Lenkwinkels δ gemäß der Abweichung (γ* - γs)
zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten γs zum Lenken geregelt, und der
Radzylinderdruck Pr2 wird gemäß der Abweichung (γ* - γb) zwischen der Soll-Gierrate
γ* und der korrigierten Gierrate γb für ein Bremsen geregelt.
Von der Zeit ta bis zu der Zeit tb ist der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βf klein und
somit ist die Änderung in bezug auf den Lenkwinkel δ entsprechend der Abweichung
(γ* - γs) zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γs für ein Lenken
groß, und keine Regelung wird auf den Radzylinderdruck Pr gemäß der Abweichung
zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γb für ein Bremsen ange
wendet. Zur Zeit tb erreicht der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βf 1/2 des lateralen
Vorderrad-Schlupfwinkels βfmax bei maximaler lateraler Kraft, und somit ist, wie es in
den obigen Formeln (4) und (5) gezeigt ist, die Gierrate γ gleich der korrigierten Gier
rate γs für ein Lenken und der korrigierten Gierrate γb für ein Bremsen.
Zwischen der Zeit tb und der Zeit tc gibt es keine Beschleunigung, und somit ändert
sich der Lenkwinkel δ kaum und keine Regelung wird auf den Radzylinderdruck Pr2
angewendet.
Ab der Zeit tc wird der laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βf gleich oder größer als der
laterale Vorderrad-Schlupfwinkel βfmax bei maximaler lateraler Kraft, und somit wird
der Regelungsbetrag des Radzylinderdrucks Pr2 gemäß der Abweichung (γ* - γb) zwi
schen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γb für ein Bremsen größer,
während keine Regelung auf den Lenk-Stellantrieb M gemäß der Abweichung (γ* - γs)
zwischen der Soll-Gierrate γ* und der korrigierten Gierrate γs für ein Lenken ange
wendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele be
schränkt. Beispielsweise kann eine laterale Beschleunigung als Verhaltensindexwert
verwendet werden und es kann der laterale Schlupfwinkel des Kraftfahrzeugs als In
stabilitäts-Indexwert verwendet werden.
Claims (6)
1. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung, die folgendes aufweist:
ein Betätigungselement (1);
einen Lenk-Stellantrieb (M), der gemäß der Betätigung des Betätigungse lements (1) angetrieben wird;
einen Mechanismus (3) zum Übertragen einer Bewegung des Lenk- Stellantriebs (M) auf die Räder (4) eines Kraftfahrzeugs auf eine derartige Wei se, daß sich der Lenkwinkel gemäß seiner Bewegung ändert;
eine Einrichtung (16) zum Bestimmen eines Verhaltensindexwerts entspre chend Änderungen beim Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel;
eine Einrichtung (11) zum Bestimmen des Betätigungsbetrags des Betäti gungselements (1);
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen eines Soll-Verhaltensindexwerts ent sprechend dem bestimmten Betätigungsbetrag auf der Basis einer gespeicher ten Beziehung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Soll- Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zu stand einer Unterlenkung ist oder nicht;
eine Einrichtung (20) zum Steuern bzw. Regeln des Lenk-Stellantriebs (M) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll- Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Un terlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Steuern bzw. Regeln der Bremskräfte an den Kraftfahrzeugrädern (4) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert; eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten ersten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Verhaltensindexwert für ein Len ken;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Verhaltensin dexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimmten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Verhaltensindexwert zum Brem sen; und
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Verhaltensin dexwerts zum Bremsen auf der Basis des bestimmten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabilitäts- Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung;
wobei die erste Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem bestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem Soll- Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert zum Lenken kleiner wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhalten sindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Verhaltensindexwert wird;
wobei die zweite Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert zum Bremsen größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Ver haltensindexwert wird; und
wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk- Stellantrieb (M) auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt wird, daß der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken, anstelle des Verhaltensin dexwerts, dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt werden, daß der korrigierte Verhaltens indexwert zum Bremsen anstelle des Verhaltensindexwerts dem Soll- Verhaltensindexwert folgt.
ein Betätigungselement (1);
einen Lenk-Stellantrieb (M), der gemäß der Betätigung des Betätigungse lements (1) angetrieben wird;
einen Mechanismus (3) zum Übertragen einer Bewegung des Lenk- Stellantriebs (M) auf die Räder (4) eines Kraftfahrzeugs auf eine derartige Wei se, daß sich der Lenkwinkel gemäß seiner Bewegung ändert;
eine Einrichtung (16) zum Bestimmen eines Verhaltensindexwerts entspre chend Änderungen beim Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel;
eine Einrichtung (11) zum Bestimmen des Betätigungsbetrags des Betäti gungselements (1);
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen eines Soll-Verhaltensindexwerts ent sprechend dem bestimmten Betätigungsbetrag auf der Basis einer gespeicher ten Beziehung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Soll- Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zu stand einer Unterlenkung ist oder nicht;
eine Einrichtung (20) zum Steuern bzw. Regeln des Lenk-Stellantriebs (M) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll- Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Un terlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Steuern bzw. Regeln der Bremskräfte an den Kraftfahrzeugrädern (4) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert; eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten ersten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Verhaltensindexwert für ein Len ken;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Verhaltensin dexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimmten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Verhaltensindexwert zum Brem sen; und
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Verhaltensin dexwerts zum Bremsen auf der Basis des bestimmten Verhaltensindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabilitäts- Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung;
wobei die erste Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem bestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem Soll- Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert zum Lenken kleiner wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhalten sindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Verhaltensindexwert wird;
wobei die zweite Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem korrigierten Verhaltensindexwert zum Bremsen größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Ver haltensindexwert wird; und
wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk- Stellantrieb (M) auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt wird, daß der korrigierte Verhaltensindexwert zum Lenken, anstelle des Verhaltensin dexwerts, dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt werden, daß der korrigierte Verhaltens indexwert zum Bremsen anstelle des Verhaltensindexwerts dem Soll- Verhaltensindexwert folgt.
2. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei der laterale Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkel als der Instabilitäts-
Indexwert bestimmt wird;
die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigier ten Verhaltensindexwert zum Lenken als Null angenommen wird, wenn die Größe des lateralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels gleich einem oder größer als ein vorbestimmter eingestellter Wert ist; und
der vorbestimmte eingestellte Wert für die Größe des lateralen Kraftfahr zeug-Schlupfwinkels auf oder unter den maximalen Wert der Größe des latera len Rad-Schlupfwinkels eingestellt wird, der einen linearen Bereich beibehält, in welchem der laterale Rad-Schlupfwinkel proportional zur Kurvenfahrkraft ist.
die Abweichung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigier ten Verhaltensindexwert zum Lenken als Null angenommen wird, wenn die Größe des lateralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels gleich einem oder größer als ein vorbestimmter eingestellter Wert ist; und
der vorbestimmte eingestellte Wert für die Größe des lateralen Kraftfahr zeug-Schlupfwinkels auf oder unter den maximalen Wert der Größe des latera len Rad-Schlupfwinkels eingestellt wird, der einen linearen Bereich beibehält, in welchem der laterale Rad-Schlupfwinkel proportional zur Kurvenfahrkraft ist.
3. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Abwei
chung zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem korrigierten Verhal
tensindexwert zum Bremsen als Null angenommen wird, wenn die Größe des
lateralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels Null ist.
4. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung, die folgendes aufweist:
ein Betätigungselement (1);
einen Lenk-Stellantrieb (M), der gemäß der Betätigung des Betätigungs elements (1) angetrieben wird;
einen Mechanismus (3) zum Übertragen einer Bewegung des Lenk- Stellantriebs (M) auf die Räder (4) eines Kraftfahrzeugs auf eine derartige Wei se, daß sich der Lenkwinkel gemäß seiner Bewegung ändert;
eine Einrichtung (16) zum Bestimmen eines Verhaltensindexwerts entspre chend Änderungen beim Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel;
eine Einrichtung (11) zum Bestimmen des Betätigungsbetrags des Betäti gungselements (1);
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen eines Soll-Verhaltensindexwerts ent sprechend dem bestimmten Betätigungsbetrag auf der Basis einer gespeicher ten Beziehung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Soll- Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zu stand einer Unterlenkung ist oder nicht;
eine Einrichtung (20) zum Steuern des Lenk-Stellantriebs (M) auf eine der artige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Steuern bzw. Regeln der Bremskräfte bei den Kraftfahrzeugrädern (4) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht in einem Zu stand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten ersten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Soll- Verhaltensindexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimmten Verhaltensin dexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabili täts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen; und
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Soll- Verhaltensindexwerts zum Bremsen auf der Basis des bestimmten Verhalten sindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten In stabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung;
wobei die erste Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll- Verhaltensindexwert zum Lenken und dem Verhaltensindexwert kleiner wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird;
die zweite Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten ein gestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll- Verhaltensindexwert zum Bremsen und dem Verhaltensindexwert größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird; und
wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk- Stellantrieb (M) auf eine derartige Weise gesteuert wird, daß der Verhaltensin dexwert dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt werden, daß der Verhaltensindexwert dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen, anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts folgt.
ein Betätigungselement (1);
einen Lenk-Stellantrieb (M), der gemäß der Betätigung des Betätigungs elements (1) angetrieben wird;
einen Mechanismus (3) zum Übertragen einer Bewegung des Lenk- Stellantriebs (M) auf die Räder (4) eines Kraftfahrzeugs auf eine derartige Wei se, daß sich der Lenkwinkel gemäß seiner Bewegung ändert;
eine Einrichtung (16) zum Bestimmen eines Verhaltensindexwerts entspre chend Änderungen beim Kraftfahrzeugverhalten auf der Basis von Änderungen in bezug auf den Lenkwinkel;
eine Einrichtung (11) zum Bestimmen des Betätigungsbetrags des Betäti gungselements (1);
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen eines Soll-Verhaltensindexwerts ent sprechend dem bestimmten Betätigungsbetrag auf der Basis einer gespeicher ten Beziehung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Soll- Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen, ob das Kraftfahrzeug in einem Zu stand einer Unterlenkung ist oder nicht;
eine Einrichtung (20) zum Steuern des Lenk-Stellantriebs (M) auf eine der artige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht im Zustand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Steuern bzw. Regeln der Bremskräfte bei den Kraftfahrzeugrädern (4) auf eine derartige Weise, daß der Verhaltensindexwert dem Soll-Verhaltensindexwert folgt, wenn das Kraftfahrzeug nicht in einem Zu stand einer Unterlenkung ist;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen eines Instabilitäts-Indexwerts, der mit dem Ausmaß einer Unterlenkung korreliert;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten ersten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken;
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Soll- Verhaltensindexwerts zum Lenken auf der Basis des bestimmten Verhaltensin dexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten Instabili täts-Indexwerts und der gespeicherten ersten Beziehung;
eine Einrichtung (60) zum Speichern einer vorbestimmten zweiten Bezie hung zwischen dem Verhaltensindexwert, dem Soll-Verhaltensindexwert, dem Instabilitäts-Indexwert und einem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen; und
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des korrigierten Soll- Verhaltensindexwerts zum Bremsen auf der Basis des bestimmten Verhalten sindexwerts, des bestimmten Soll-Verhaltensindexwerts, des bestimmten In stabilitäts-Indexwerts und der gespeicherten zweiten Beziehung;
wobei die erste Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten eingestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll- Verhaltensindexwert zum Lenken und dem Verhaltensindexwert kleiner wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird;
die zweite Beziehung auf eine derartige Weise bestimmt wird, daß dann, wenn die Größe des Instabilitäts-Indexwerts bis zu einem vorbestimmten ein gestellten Wert größer wird, die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll- Verhaltensindexwert zum Bremsen und dem Verhaltensindexwert größer wird, und dann, wenn der Soll-Verhaltensindexwert und der Verhaltensindexwert gleich sind, der korrigierte Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen gleich dem Soll-Verhaltensindexwert wird; und
wenn das Kraftfahrzeug im Zustand einer Unterlenkung ist, der Lenk- Stellantrieb (M) auf eine derartige Weise gesteuert wird, daß der Verhaltensin dexwert dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts folgt, und die Bremskräfte auf eine derartige Weise gesteuert bzw. geregelt werden, daß der Verhaltensindexwert dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen, anstelle des Soll-Verhaltensindexwerts folgt.
5. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung nach Anspruch 4,
wobei der laterale Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkel als der Instabilitäts- Indexwert bestimmt wird;
die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken und dem Verhaltensindexwert als Null angenommen wird, wenn die Größe des lateralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels gleich einem oder größer als ein vorbestimmter eingestellter Wert ist; und
der vorbestimmte eingestellte Wert für die Größe des lateralen Kraftfahr zeugrad-Schlupfwinkels auf den oder unter den maximalen Wert der Größe des lateralen Rad-Schlupfwinkels eingestellt wird, der einen linearen Bereich beibe hält, in welchem der laterale Rad-Schlupfwinkel proportional zur Kurvenfahr kraft ist.
wobei der laterale Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkel als der Instabilitäts- Indexwert bestimmt wird;
die Abweichung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Lenken und dem Verhaltensindexwert als Null angenommen wird, wenn die Größe des lateralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels gleich einem oder größer als ein vorbestimmter eingestellter Wert ist; und
der vorbestimmte eingestellte Wert für die Größe des lateralen Kraftfahr zeugrad-Schlupfwinkels auf den oder unter den maximalen Wert der Größe des lateralen Rad-Schlupfwinkels eingestellt wird, der einen linearen Bereich beibe hält, in welchem der laterale Rad-Schlupfwinkel proportional zur Kurvenfahr kraft ist.
6. Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Abwei
chung zwischen dem korrigierten Soll-Verhaltensindexwert zum Bremsen und
dem Verhaltensindexwert als Null angenommen wird, wenn die Größe des late
ralen Kraftfahrzeugrad-Schlupfwinkels Null ist.
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