DE10128675A1 - Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung - Google Patents

Kraftfahrzeugverhaltens-Steuervorrichtung

Info

Publication number
DE10128675A1
DE10128675A1 DE10128675A DE10128675A DE10128675A1 DE 10128675 A1 DE10128675 A1 DE 10128675A1 DE 10128675 A DE10128675 A DE 10128675A DE 10128675 A DE10128675 A DE 10128675A DE 10128675 A1 DE10128675 A1 DE 10128675A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
index value
behavior index
steering
target
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10128675A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10128675B4 (de
Inventor
Katsutoshi Nishizaki
Shiro Nakano
Masaya Segawa
Ryouhei Hayama
Kazuhiro Kato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advics Co Ltd
JTEKT Corp
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Sumitomo SEI Brake Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd, Sumitomo SEI Brake Systems Inc filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Publication of DE10128675A1 publication Critical patent/DE10128675A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10128675B4 publication Critical patent/DE10128675B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/24Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B60T8/246Change of direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/58Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to speed and another condition or to plural speed conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/02Active Steering, Steer-by-Wire

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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
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.
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.
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.
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.
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.
DE10128675A 2000-06-21 2001-06-13 Kraftfahrzeugverhaltens-Regelungsvorrichtung Expired - Fee Related DE10128675B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-186381 2000-06-21
JP2000186381A JP3626665B2 (ja) 2000-06-21 2000-06-21 車両の姿勢制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10128675A1 true DE10128675A1 (de) 2002-01-03
DE10128675B4 DE10128675B4 (de) 2012-01-19

Family

ID=18686549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10128675A Expired - Fee Related DE10128675B4 (de) 2000-06-21 2001-06-13 Kraftfahrzeugverhaltens-Regelungsvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6470250B2 (de)
JP (1) JP3626665B2 (de)
DE (1) DE10128675B4 (de)
FR (1) FR2810616B1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371534A1 (de) * 2002-06-13 2003-12-17 Société de Technologie Michelin Stabilitätsregelungssystem eines Fahrzeuges unter Verwendung einer für alle Reifen charakteristischen Invarianzfunktion
FR2840867A1 (fr) * 2002-06-13 2003-12-19 Michelin Soc Tech Systeme de controle de la stabilite d'un vehicule utilisant un invariant caracteristique de tout pneumatique
US7197380B2 (en) 2004-01-16 2007-03-27 Michelin Recherche Et Technique, S.A. System for controlling the stability of a vehicle using an algorithm comparing average slopes of variation of a parameter
US7225072B2 (en) 2004-01-16 2007-05-29 Michelin Recherche Et Technique S.A. System for controlling the stability of a vehicle using several predictive algorithms and a selection process
US7426431B2 (en) 2004-01-16 2008-09-16 Michelin Recherche Et Technique S.A. System for controlling the stability of a vehicle using an algorithm analyzing the variation in a representative parameter over time
DE10348736B4 (de) * 2002-10-16 2010-01-14 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn Steuerungssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs
DE10348738B4 (de) * 2002-10-16 2010-08-26 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs
DE102008051530B4 (de) 2007-10-16 2018-05-17 Advics Co., Ltd. Lenkregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102017206535B4 (de) 2017-04-18 2019-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenksystem und einem Bremssystem sowie ein Kraftfahrzeug

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0114424D0 (en) * 2001-06-13 2001-08-08 Ricardo Consulting Eng Improved vehicle control
US6588540B2 (en) * 2001-07-26 2003-07-08 Delphi Technologies, Inc. Steer-by-wire redundant handwheel control
US6591937B2 (en) * 2001-12-05 2003-07-15 Delphi Technologies, Inc. Adaptive variable effort power steering system
US6655494B2 (en) 2002-04-19 2003-12-02 Delphi Technologies, Inc. Active front steering actuator and method for controlling a vehicle
JP4754153B2 (ja) * 2002-08-06 2011-08-24 株式会社アドヴィックス 車両の運動制御装置
DE60332124D1 (de) 2002-08-06 2010-05-27 Advics Co Ltd Bewegungssteuervorrichtung für fahrzeug
DE10302559A1 (de) * 2003-01-22 2004-09-09 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Synchronisation von Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern
DE102005009372A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-29 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha, Kariya-shi Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug
JP4069886B2 (ja) * 2004-03-15 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
WO2006070842A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 Equos Research Co., Ltd. 車輪制御装置及び制御装置
JP4186081B2 (ja) * 2005-02-02 2008-11-26 トヨタ自動車株式会社 車輌の制駆動力制御装置
JP4697436B2 (ja) * 2005-05-17 2011-06-08 株式会社アドヴィックス 車両の運動制御装置
DE102005024875B3 (de) * 2005-05-31 2006-10-12 Siemens Ag Bestimmung des aktuellen Gierwinkels und des aktuellen Schwimmwinkels eines Landfahrzeugs
JP4193838B2 (ja) * 2005-12-16 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 車輌の制駆動力制御装置
US7537293B2 (en) * 2005-12-22 2009-05-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle stability enhancement control adaptation to driving skill
US7788007B2 (en) * 2006-01-12 2010-08-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Roll stability indicator for vehicle rollover control
US7991521B2 (en) * 2006-02-01 2011-08-02 Jervis B. Webb Company Variable path automated guided vehicle
JP4396660B2 (ja) * 2006-05-12 2010-01-13 三菱自動車工業株式会社 車両の旋回挙動制御装置
US7890236B2 (en) * 2007-08-21 2011-02-15 Clark Equipment Company Automated control module for a power machine
DE102007000995A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung für ein Kraftfahrzeug
JP5446682B2 (ja) * 2009-09-30 2014-03-19 株式会社アドヴィックス 車両運動制御装置
DE102010036619B4 (de) * 2010-07-26 2020-08-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems
JP5640542B2 (ja) * 2010-08-10 2014-12-17 日産自動車株式会社 安定状態表示装置
JP5700116B2 (ja) * 2011-03-30 2015-04-15 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
US8897966B2 (en) 2011-05-12 2014-11-25 Carlos A. Saez Methods and apparatus for variable reduced effort steering in electric steering systems
JP6946630B2 (ja) * 2016-10-04 2021-10-06 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置の制御装置及び路面状態判定装置
US9925988B1 (en) * 2017-02-24 2018-03-27 Flord Global Technologies, Llc Steering and braking control system
CN111196312B (zh) * 2020-01-21 2022-06-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种电动汽车转向控制方法、装置、汽车及控制器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3872798T2 (de) * 1987-09-04 1993-03-04 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Elektronisch geregeltes fluidumaufhaengungssystem.
US4998593A (en) * 1989-03-31 1991-03-12 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Steering and brake controlling system
GB2245873B (en) * 1990-04-18 1994-03-16 Nissan Motor Control system for optimizing operation of vehicle performance/safety enhancing systems
JP2789905B2 (ja) * 1992-01-10 1998-08-27 日産自動車株式会社 車両の挙動制御装置
JP2861651B2 (ja) * 1992-07-16 1999-02-24 日産自動車株式会社 車両の運動制御装置
DE69529725T2 (de) * 1994-11-28 2003-11-27 Aisin Seiki K.K., Kariya Radbremsdruck-Steuerungssystem
JP3189610B2 (ja) * 1995-02-20 2001-07-16 トヨタ自動車株式会社 車両挙動制御装置
JP3627325B2 (ja) * 1995-11-17 2005-03-09 アイシン精機株式会社 車両の運動制御装置
DE19749005A1 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgrößen
DE19812238A1 (de) * 1998-03-20 1999-09-23 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung des Gierverhaltens von Fahrzeugen
DE19851978A1 (de) * 1998-11-11 2000-05-25 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Querdynamik eines Fahrzeuges mit Vorderachs-Lenkung
JP3520905B2 (ja) * 1998-12-02 2004-04-19 日産自動車株式会社 車両のヨーイング運動量制御装置
JP3862456B2 (ja) * 1999-09-28 2006-12-27 住友電気工業株式会社 車両の挙動制御装置
JP3650714B2 (ja) * 2000-02-08 2005-05-25 光洋精工株式会社 車両用操舵装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371534A1 (de) * 2002-06-13 2003-12-17 Société de Technologie Michelin Stabilitätsregelungssystem eines Fahrzeuges unter Verwendung einer für alle Reifen charakteristischen Invarianzfunktion
FR2840867A1 (fr) * 2002-06-13 2003-12-19 Michelin Soc Tech Systeme de controle de la stabilite d'un vehicule utilisant un invariant caracteristique de tout pneumatique
US6971726B2 (en) 2002-06-13 2005-12-06 Michelin Recherche Et Technique S.A. Automatic stability control system for a vehicle using an invariant characterizing any tire
DE10348736B4 (de) * 2002-10-16 2010-01-14 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn Steuerungssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs
DE10348738B4 (de) * 2002-10-16 2010-08-26 Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs
US7197380B2 (en) 2004-01-16 2007-03-27 Michelin Recherche Et Technique, S.A. System for controlling the stability of a vehicle using an algorithm comparing average slopes of variation of a parameter
US7225072B2 (en) 2004-01-16 2007-05-29 Michelin Recherche Et Technique S.A. System for controlling the stability of a vehicle using several predictive algorithms and a selection process
US7426431B2 (en) 2004-01-16 2008-09-16 Michelin Recherche Et Technique S.A. System for controlling the stability of a vehicle using an algorithm analyzing the variation in a representative parameter over time
DE102008051530B4 (de) 2007-10-16 2018-05-17 Advics Co., Ltd. Lenkregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102017206535B4 (de) 2017-04-18 2019-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenksystem und einem Bremssystem sowie ein Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE10128675B4 (de) 2012-01-19
US20010056317A1 (en) 2001-12-27
JP2002002517A (ja) 2002-01-09
US6470250B2 (en) 2002-10-22
FR2810616B1 (fr) 2004-12-31
FR2810616A1 (fr) 2001-12-28
JP3626665B2 (ja) 2005-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10128675B4 (de) Kraftfahrzeugverhaltens-Regelungsvorrichtung
DE69610447T2 (de) Vorrichtung zur Lageregelung eines Fahrzeuges, bei dem Schlupfwinkel und Längskraft des Rades gesteuert sind
DE4010332C2 (de)
DE4404098C2 (de) Fahrzeugregeleinrichtung
DE4133060C2 (de) Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
EP1807300B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum unterstützen eines fahrzeugbedieners beim stabilisieren eines fahrzeugs
DE68928004T2 (de) Anordnung zur Steuerung der Kraftübertragung eines vierrad-angetriebenen Fahrzeugs
DE102016215793B4 (de) Fahrzeug sowie Verfahren zum Lenken des Fahrzeugs
DE69835443T2 (de) Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
DE112010005216B4 (de) Fahrzeugverhaltenssteuervorrichtung
DE69603399T2 (de) Fahrzeugneigungssteuerung mit Fahrzeug-Verzögerungseinrichtung, welche vor Ansprechen der Neigungssteuerung in Funktion tritt
DE10105710A1 (de) Lenkanlage für Fahrzeuge
EP1725439B1 (de) Verfahren zum erhöhen der fahrstabilität eines fahrzeugs
DE10109580A1 (de) Fahrzeug-Fahrlagensteuereinrichtung
DE19814381A1 (de) Stabilitätssteuerung- bzw. regelsystem für ein Kraftfahrzeug
DE10103925B4 (de) Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
EP1521700B1 (de) Hydraulische servolenkung
DE10125720B4 (de) Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
EP0992373A2 (de) System und Verfahren zur Bremswegverkürzung und Traktionsverbesserung bei Kraftfahrzeugen
DE3832768C2 (de) Verfahren zur Steuerung eines Achsdifferentialgetriebes eines Kraftfahrzeuges und Steuereinrichtung für ein Achsdifferentialgetriebe eines Kraftfahrzeuges
EP1716029A1 (de) Verfahren zum regeln eines bremsdrucks bei inhomogenen fahrbahnreibwerten
DE10160353A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Ermittlung von Kenngrößen
DE102004042188B4 (de) Fahrzeugbewegungssteuergerät
DE10127592A1 (de) Bremssystem für ein Kraftfahrzeug
EP1045783A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum begrenzen einer rückrollgeschwindigkeit eines kraftfahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: JTEKT CORP., OSAKA, JP

Owner name: SUMITOMO (SEI) BRAKE SYSTEMS, INC., HISAI, MIE, JP

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: B60W 30/02 AFI20051017BHDE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ADVICS CO., LTD., KARIYA, AICHI, JP

Owner name: JTEKT CORP., OSAKA, JP

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120420

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee