DE102004004312B4

DE102004004312B4 - Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102004004312B4
Application number: DE102004004312A
Authority: DE
Inventors: Shinji Matsumoto; Genpei Naito; Satoshi Tange
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP3823924B2; US7058494B2; JP2004231131A; DE102004004312A1; US20040153228A1

Abstract

In einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung, welche eine Fahrzeugdynamiksteuerung und eine Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung aktiviert, ist ein Prozessor einer Steuereinheit geeignet programmiert, um die Fahrstabilität, wobei dies die Fahrfähigkeit eines Fahrzeugs und die Stabilität eines Fahrzeugs umfaßt, auf Basis mindestens eines Lenkwinkels zu bestimmen und die Fahrzeugdynamiksteuerung durch Erzeugen eines Seitenabweichungs-Drehmoments auszuführen, welches einer gesteuerten Variablen der Fahrzeugdynamiksteuerung entspricht, wenn die Fahrstabilität beeinträchtigt ist, und die Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung durch Erzeugen eines Seitenabweichungs-Drehmoments auszuführen, welches einer gesteuerten Variablen der Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung entspricht, wenn die Möglichkeit einer Spurabweichung besteht. Der Prozessor ist ferner geeignet programmiert, um ein Kriterium, welches verwendet wird, um die Fahrstabilität zu bestimmen, auf Basis der gesteuerten Variablen der Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung abzuschwächen, wobei dies lediglich dann erfolgt, wenn die Fahrzeugdynamiksteuerung inaktiv ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 14.
Eine derartige Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer Fahrdynamiksteuereinrichtung einer Spurabweichungsverhinderungseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung zum Erzeugen eines Giermomentes auf das Fahrzeug ist aus der Druckschrift EP 1 075 992 A2 bekannt. Gemäß dieser Druckschrift wird eine Steuerung des Fahrzeugs vorgenommen, bei dem eine Spurabweichungsverhinderungssteuereinrichtung mit höherer Priorität bezüglich einer Fahrzeugdynamiksteuereinrichtung arbeitet, um die Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis zu verhindern, In diesem Zustand wird eine Spurabweichungsverhinderungssteuerung oder Wechselsteuerung vorgenommen, wobei fahrdynamische Gesichtspunkte in den Hintergrund treten.
Bei Kraftfahrzeugen, welche sowohl die Fahrzeugdynamik-Steuerfunktion (VDC-Funktion) als auch die Spurabweichungs-Verhinderungsfunktion (LDP-Funktion) aufweisen, gibt es generell zwei Typen einer Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung, nämlich ein LDP-Steuersystem, welches eine Lenkbetätigungsvorrichtung verwendet, und ein LDP-Steuersystem, welches eine Bremskraftbetätigungsvorrichtung verwendet. Bei dem mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung versehenen LDP-Steuersystem wird eine Spurabweichung dadurch verhindert, daß ein Gier-Moment bzw. Giermoment durch Steuern der Lenkbetätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von der seitlichen Versetzung eines Trägerfahrzeugs bzw. der seitlichen Abweichung von einer Mittelachse (einer Bezugsachse) der vorliegenden Fahrspur eines Trägerfahrzeugs erzeugt wird. Ein derartiges LDP-Steuersystem, welches mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung versehen ist, wurde in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung JP 11-96 497 A offenbart.
Demgegenüber wird bei dem LDP-Steuersystem, welches mit der Bremskraftbetätigungsvorrichtung versehen ist, eine Spurabweichung dadurch verhindert, daß ein Gier-Moment durch Steuern der Bremskraftbetätigungsvorrichtung, etwa eines hydraulischen Modulators eines ABS-Systems, in Abhängigkeit von der seitlichen Abweichung eines Trägerfahrzeugs von einer Mittelachse (einer Bezugsachse) der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs erzeugt wird. Gewöhnlich werden zum Erzeugen des Gier-Moments zur Verhinderung einer Spurabweichung Bremskräfte auf die Straßenlaufräder gegenüber der Richtung, in welcher die Spurabweichung erfolgt, ausgeübt. Ein derartiges LDP-Steuersystem, welches mit einer Bremskraftbetätigungsvorrichtung versehen ist, wurde in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung der JP 2000-33 860 A offenbart.
Im Fall von Kraftfahrzeugen mit LDP-Steuersystemen, welche mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung versehen sind, wie in JP 11-96 497 A offenbart, gibt es verschiedene Nachteile, welche im folgenden beschrieben werden.
Angenommen, daß eine manuelle Lenkbedienung durch den Fahrer in der Richtung gegenüber der Richtung einer automatischen Lenkbedienung erfolgt, so muß ein Lenkdrehmoment, welches automatisch erzeugt wird, durch ein Lenkdrehmoment, welches manuell erzeugt wird, überwunden werden, und somit kann eine große Anstrengung des Fahrers beim Lenken erforderlich sein. Es sei angenommen, daß das Lenkdrehmoment, welches manuell durch den Fahrer erzeugt wird, das maximale Lenkdrehmoment, welches automatisch mittels der Lenkbetätigungsvorrichtung erzeugt wird, einfach überwinden kann. Eine derartige Festlegung des maximalen Lenkdrehmoments, welches automatisch erzeugt wird, bedeutet ein Defizit des Lenkdrehmoments, welches automatisch erzeugt wird, das bedeutet, eine langsame automatische Lenkreaktion, anders ausgedrückt, eine verschlechterte Spurabweichungs-Verhinderungssteuerungs-Leistung. Ferner kann unter der Annahme, daß die automatische Lenkbedienung mit einer schnellen automatischen Lenkreaktion schneller erfolgt, wenn eine elektronische Steuereinheit entscheidet, daß eine Möglichkeit einer Spurabweichung des Trägerfahrzeugs besteht, der Fahrer, welcher das Lenkrad hält, Unbequemlichkeit empfinden. Die schnelle automatische Lenkreaktion bedeutet ferner eine große Lenkbetätigungsvorrichtung. Ferner bedeutet die Verwendung einer Lenkbetätigungsvorrichtung (eines zusätzlichen Bauteils) bzw. der großen Lenkbetätigungsvorrichtung erhöhte Herstellungskosten.
Demgegenüber kann im Fall von Kraftfahrzeugen mit LDP-Steuersystemen, welche mit einer Bremskraftbetätigungsvorrichtung versehen sind, wie in JP 2000-33 860 A offenbart, ein hydraulischer Modulator, welcher in dem bestehenden ABS-System aufgenommen ist, ferner als Bremskraftbetätigungsvorrichtung für ein Spurabweichungsverhinderungs-Steuersystem (LDP-Steuersystem) dienen. Beispielsweise können unter der Annahme, daß ein hydraulischer Modulator, welcher in einem vierkanaligen ABS-Antiblockier-Bremssystem aufgenommen ist, als Bremskraftbetätigungsvorrichtung für eine LDP-Steuerung verwendet wird, Bremskräfte von vier Straßenlaufrädern selbst dann unabhängig voneinander gesteuert werden, wenn der Fahrer das Lenkdrehmoment manuell erzeugt. Somit vermeidet das Kraftfahrzeug mit dem LDP-Steuersystem, welches mit der Bremskraftbetätigungsvorrichtung versehen ist, wie in JP 2000-33 860 A offenbart, die Nachteile gemäß obiger Erörterung in Bezug auf das LDP-Steuersystem, welches mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung versehen ist, welches in JP 11-96 497 A offenbart ist.
Das System, welches in JP 2000-33 860 A offenbart ist, berücksichtigt jedoch niemals eine wechselseitige Abgleichs- bzw. Steuerungsbeeinflussung zwischen der Fahrzeugdynamiksteuerung und der Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung. Wie zuvor beschrieben, steuert das LDP-Steuersystem ein Gier-Moment, welches eine gesteuerte Variable für eine LDP-Steuerung darstellt.
Bei dem VDC-Steuersystem wird das dynamische Verhalten eines Fahrzeugs, wie etwa eine Seitengleitgeschwindigkeit und ein Gierwinkel, durch Erzeugen eines Gier-Moments in einer geeigneten Richtung erzeugt, um die Fahrstabilität zu verbessern, wenn die Fahrstabilität beeinträchtigt ist, so daß ein Drehungsbetrag des Fahrzeugs vermindert wird, um einen Übergang von einem instabilen Fahrzustand (einer schlechten Fahrstabilität) nahe bei der Grenze der Fahrfähigkeit des Fahrzeugs zu einem stabilen Fahrzustand (einer guten Fahrstabilität) zu erreichen. In der gleichen Weise wie bei der LDP-Steuerung stellt das Gier-Moment eine gesteuerte Variable für eine VDC-Steuerung dar.
In dem LDP-Steuermodus wird ein Gier-Moment bzw. eine Seitengleitgeschwindigkeit ohne jegliche manuelle Lenkbedienung des Fahrers derart erzeugt, daß die Spurabweichung mittels einer Bremskraftdifferenz zwischen links und rechts verhindert wird. Demgegenüber wird die VDC-Funktion in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen einer tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit, welche auf das Fahrzeug wirkt, und einer erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit, welche auf Basis der Größe der Lenkeingabe und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet bzw. geschätzt wird, verwendet (aktiviert). Wenn ein Gier-Moment bzw. eine Seitengleitgeschwindigkeit aufgrund einer LDP-Steuerung ohne jegliche Lenkbedienung erzeugt und geändert wird, besteht die Möglichkeit, daß die tatsächliche Seitengleitgeschwindigkeit von der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit, welche für eine VDC-Steuerung berechnet wird, abweicht und somit die VDC-Funktion unerwünschter weise fehlerhaft verwendet wird (siehe 7A–7E, insbesondere die 7D und 7E). Daher wäre es wünschenswert, eine derartige unerwünschte Verwendung bzw. Fehlfunktion für eine VDC-Steuerung zu verhindern, welche infolge des Gier-Moments (der Seitengleitgeschwindigkeit), welches aufgrund einer LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird, erfolgt.
Eine weitere Druckschrift DE 199 48 913 A1 bezieht sich auf ein Fahrzeuglenksteuersystem, wobei die Lenkangabe eines Fahrers entsprechend korrigiert oder unterstützt ist, wenn die Umgebungsdaten, wie sie beispielsweise aus einem Navigationssystem zu entnehmen sind, eine korrigierte Lenkeingabe fordern. Insbesondere soll mit diesem Fahrzeuglenksteuersystem verhindert werden, daß das Fahrzeug unbeabsichtigt von der Fahrbahn abkommt.
Aus einer weiteren Druckschrift EP 1 197 410 A2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung bekannt, bei dem ein Giermoment gemäß der Fahrbahnführung bestimmt wird, und ein Giermoment gemäß der Fahrbedingungen bestimmt wird, und in Abhängigkeit des größeren der genannten Giermomente entschieden wird, ob die entsprechende Aktion des Fahrers ausreichend ist oder nicht, und gemäß dieser Entscheidung ggf. ein Bremseingriff durchgeführt wird, um ein ergänzendes Giermoment zu erzeugen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugdynamiksteuereinrichtung einer Spurabweichungsverhinderungseinrichtung und einer Betätigungseinrichtung zum Erzeugen eines Giermomentes auf das Fahrzeug der jeweils eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Fahrzeugsteuerung in zuverlässiger weise durchgeführt und unerwünschte Steuereingriffe verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Weiterhin wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 14 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein System-Blockdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung darstellt, welche eine VDC-Funktion und eine LDP-Funktion aktiviert.
2 ein Flußaliagramm, welches ein Steuerungsprogramm (arithmetische und logische Operationen) darstellt, welches in einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit ausgeführt wird, welche in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels aufgenommen ist.
3 ein vorbestimmtes Steuerungsverzeichnis, welches die Beziehung zwischen einer Trägerfahrzeuggeschwindigkeit V, einem Lenkwinkel δ und einer erwünschten Seitengleit-Bezugsgeschwindigkeit Φr0' darstellt.
4 ein Kennlinienverzeichnis einer vorbestimmten Trägerfahrzeuggeschwindigkeit V, aufgetragen gegen eine Verstärkung K2.
5 ein Kennlinienverzeichnis einer vorbestimmten Trägerfahrzeuggeschwindigkeit V, aufgetragen gegen einen Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung.
6A–6E Zeitverlaufsdiagramme, welche die Bedienung der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels unter Verwendung einer ausgeglichenen erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit (Φr* + Kfh × MsL) erläutern, welche durch Vornehmen eines Ausgleichs im Hinblick auf eine erwünschte VDC-Seitengleitgeschwindigkeit Φr* auf Basis eines erwünschten LDP-Gier-Moments MsL als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh(Φrh = Φr* + Kfh × MsL) erhalten wird, und stellen jeweils Änderungen eines Absolutwerts XS eines Straßenabweichungs-Schätzwerts XS, eines Lenkwinkels δ, einer erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh(Φrh = Φr* + Kfh × MsL) und einer tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' und einer erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F dar.
7A–7E Zeitverlaufsdiagramme, welche die Bedienung einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung unter Verwendung der unausgeglichenen erwünschten VDC-Seitengleitgeschwindigkeit Φr*(Φrh = Φr*) als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh erläutern und jeweils Änderungen des Absolutwerts XS eines Spurabweichungsschätzwerts XS, eines Lenkwinkels δ, einer unausgeglichenen erwünschten VDC-Seitengleitgeschwindigkeit Φr*(Φrh = Φr*) und einer tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' und einer erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F darstellen.
8 ein Flußdiagramm, welches ein abgewandeltes Steuerungsprogramm (abgewandelte arithmetische und logische Operationen) darstellt, welches in der Brems-/Antriebskraft-Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird, welche in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels aufgenommen ist.
9 ein Kennlinienverzeichnis eines vorbestimmten erwünschten LDP-Gier-Moments MsL, aufgetragen gegen einen Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung.
10 ein System-Blockdiagramm, welches eine Abwandlung einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung darstellt, welche eine VDC-Funktion und eine LDP-Funktion aktiviert.
11 ein Kennlinienverzeichnis einer tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ', aufgetragen gegen einen oberen Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments.
In der Zeichnung, insbesondere in 1, ist die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels beispielhaft in einem mit einem Kraftfahrzeug-VDC-System versehenen Fahrzeug mit Hinterradantrieb, welches ein automatisches Getriebe 10 und ein hinteres Differentialgetriebe verwendet, dargestellt. In dem System des Ausführungsbeispiels, welches in 1 dargestellt ist, wird als Bremskraft-Steuersystem, welches die hydraulischen Bremsdrücke individueller Radbremszylinder (das bedeutet, von Zylindern vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts) unabhängig voneinander reguliert, ein vierkanaliges Bremssteuersystem, wie etwa ein vierkanaliges ABS-System zur Schleudervermeidungssteuerung oder ein vierkanaliges Rollreibungssteuersystem zur Rollreibungssteuerung, verwendet. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Bremspedal, Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Bremskraftverstärker, Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Hauptzylinder (genauer einen Doppel-Hauptzylinder, welcher für ein duales Bremssystem verwendet wird, welches in zwei Abschnitte geteilt ist, nämlich einen vorderen und einen hinteren Hydraulikbremsenabschnitt), und Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Bremsfluidspeicher. Gewöhnlich wird ein Bremsfluiddruck, welcher durch den Hauptzylinder 3 in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Niederdrückens des Bremspedals 1 erhöht wird, jeweils zu einem vorderen linken Radbremszylinder 6FL für ein vorderes linkes Fahrzeugrad (Straßenlaufrad) 5FL, einem vorderen rechten Radbremszylinder 6FR für ein vorderes rechtes Fahrzeugrad (Straßenlaufrad) 5FR, einem hinteren linken Radbremszylinder 6RL für ein hinteres linkes Fahrzeugrad (Straßenlaufrad) 5RL und einem hinteren rechten Radbremszylinder 6RR für ein hinteres rechtes Straßenlaufrad 5RR geleitet. Die Radbremszylinderdrücke vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts werden unabhängig voneinander mittels einer Bremsfluiddruck-Steuerschaltung (einer Radzylinderdrucksteuereinheit) bzw. eines hydraulischen Modulators 7 reguliert, welcher zwischen dem Hauptzylinder 3 und jedem der Radbremszylinder 6FL, 6FR, 6RL und 6RR angeordnet ist. Der hydraulische Modulator 7 umfaßt Hydraulikdrucksteuerungs-Betätigungsvorrichtungen, welche jeweils mit einer Bremsschaltung des ersten Kanals (vorne links), des zweiten Kanals (vorne rechts), des dritten Kanals (hinten links) und des vierten Kanals (hinten rechts) verbunden sind, so daß die Radbremszylinderdrücke vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts unabhängig voneinander aufgebaut, gehalten oder vermindert werden. Jede der Hydraulikdrucksteuerungs-Betätigungsvorrichtungen des hydraulischen Modulators 7 umfaßt ein Proportional-Magnetventil, wie etwa ein elektromagnetisch gesteuertes Magnetventil, welches den Radbremszylinderdruck auf ein erwünschtes Druckniveau reguliert. Jedes der elektromagnetisch gesteuerten Magnetventile des hydraulischen Modulators 7 reagiert auf ein Befehlssignal von einer Brems/Antriebskraft-Steuereinheit, einfach ausgedrückt, einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 8, zum Regulieren des Radzylinderdrucks jedes der Radbremszylinder 6FL–6RR in Reaktion auf den Befehlssignalwert von der ECU 8.
Das mit einem Kraftfahrzeug-VDC-System versehene Fahrzeug mit Hinterradantrieb des Ausführungsbeispiels von 1 umfaßt ferner eine elektronische Antriebsdrehmomentsteuereinheit 12, welche ein Antriebsdrehmoment, welches auf die hinteren Straßenlaufräder 5RL und 5RR übertragen wird, welche als Antriebsräder dienen, durch Steuern eines Betriebszustands eines Motors 9, eines ausgewählten Übersetzungsverhältnisses des automatischen Getriebes 10 und/oder einer Drosselöffnung einer Drosselklappe 11 (welche mit einer Gaspedalöffnung Acc verknüpft ist) steuert. Konkret kann der Betriebszustand des Motors 9 durch Steuern der eingespritzten Kraftstoffmenge oder einer Zündtaktung gesteuert werden. Ferner kann der Motorbetriebszustand durch die Drosselöffnungssteuerung gesteuert werden. Die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 ist geeignet gestaltet, um das Antriebsdrehmoment, welches auf die hinteren Straßenlaufräder 5RL und 5RR (Antriebsräder) übertragen wird, individuell zu steuern. Ferner reagiert die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 auf ein Antriebsdrehmoment-Befehlssignal von der ECU 8 in einer geeigneten Weise, um das Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit von dem Antriebsdrehmoment-Befehlssignalwert zu steuern.
Das mit einem Kraftfahrzeug-VDC-System versehene Fahrzeug mit Hinterradantrieb des Ausführungsbeispiels von 1 umfaßt ferner eine Stereokamera mit einem Bildsensor mit einer ladungsgekoppelten Halbleitervorrichtung (CCD), einfach ausgedrückt, eine Kamera 13 mit einer ladungsgekoppelten Halbleitervorrichtung (CCD) und einer Kamerasteuervorrichtung 14 als externen Erkennungssensor, welcher dazu dient, eine Position des mit dem VDC-System versehenen Fahrzeugs (des Trägerfahrzeugs) auf der Fahrspur (der Fahrverkehrsspur des Trägerfahrzeugs) zu erfassen, und dessen Sensorsignal für die Spurabweichungs-Vermeidungssteuerung bzw. Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung (LDP-Steuerung) verwendet wird. In der Kamerasteuervorrichtung 14 wird auf der Basis einer Bildverarbeitung von Bilddaten des Bereichs vor dem Trägerfahrzeug und Aufnahme durch die CCD-Kamera 13 eine Spurmarkierung bzw. Spurkennzeichnung, wie etwa eine weiße Linie, erfaßt, und somit wird die vorliegende Fahrverkehrsspur des Trägerfahrzeugs, anders ausgedrückt, die vorliegende Position des Trägerfahrzeugs auf der Spur des Trägerfahrzeugs, erfaßt. Ferner berechnet bzw. schätzt der Prozessor der Kamerasteuervorrichtung 14 auf Basis der Bildinformationen von der CCD-Kamera 13, einen Gierwinkel Φ des Trägerfahrzeugs gegen die Richtung der vorliegenden Fahrspur (die Spur des Trägerfahrzeugs), eine seitliche Versetzung des Trägerfahrzeugs bzw. eine seitliche Abweichung X des Trägerfahrzeugs von einer Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs, eine Kurvenkrümmung ρ der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs und eine Spurbreite L der vorliegenden Fahrspur. Wenn die Spurmarkierung bzw. Spurkennzeichnung, wie etwa eine weiße Linie, vor dem Trägerfahrzeug abgenutzt wurde, oder wenn die Spurmarkierungen bzw. Spurkennzeichnungen teilweise mit Schnee bedeckt sind, ist es unmöglich, die Spurmarkierungen bzw. Spurkennzeichnungen zuverlässig genau zu erkennen. In einem derartigen Fall wird jeder der Erfassungsparameter, das bedeutet, der Gierwinkel Φ des Trägerfahrzeugs, die seitliche Abweichung X, die Kurvenkrümmung ρ und die Spurbreite L, auf „0” festgelegt. Demgegenüber werden bei Vorliegen eines Übergangs von einem Zustand der Erkennungsfähigkeit einer weißen Linie, wobei die Spurkennzeichnung, wie etwa eine weiße Linie, kontinuierlich genau erkannt werden kann, zu einem Zustand teilweiser Erkennungsunfähigkeit einer weißen Linie, wobei die Spurkennzeichnung, wie etwa eine weiße Linie, aufgrund eines Rauschens oder eines vorne befindlichen Hindernisses, für einen kurzen Moment nicht erkannt werden kann, die Parameter Φ, X, ρ und L auf deren vorangehenden Werten Φ_(n-1), X_(n-1), ρ_(n-1) und L_(n-1) gehalten, welche durch die Kamerasteuervorrichtung 14 einen Zyklus zuvor berechnet wurden.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 8 umfaßt generell einen Mikrocomputer, welcher eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU) bzw. einen Mikroprozessor (MPU), Speicher (RAM, ROM) und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O) umfaßt. Zusätzlich zu den Signalen, welche die Parameter Φ, X, ρ und L anzeigen, welche durch die Kamerasteuervorrichtung 14 berechnet werden, und dem Signal, welches ein Antriebsdrehmoment Tw anzeigt, welches durch die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 gesteuert und erzeugt wird, empfängt die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O) der ECU 8 Eingangsinformationen von verschiedenen Motor-/Fahrzeugschaltern und -sensoren, wie etwa einem Beschleunigungssensor 15, einem Seitengleitgeschwindigkeitssensor 16, einem Hauptzylinderdrucksensor 17, einem Gaspedalöffnungssensor 18, einem Lenkwinkelsensor 19, Raddrehzahlsensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts sowie einem Richtungsanzeigerschalter 20. Wie aus dem System-Blockdiagramm von 1 zu ersehen, ist die ECU 8 zur wechselseitigen Kommunikation über eine Datenverbindung elektrisch mit der Antriebsdrehmoment-Steuervorrichtung 12 verbunden. Der Beschleunigungssensor 15 ist vorgesehen, um eine Längsbeschleunigung (nachstehend als Längsrichtungsbeschleunigung Xg bezeichnet) und eine Querbeschleunigung (nachstehend als seitliche Beschleunigung Yg bezeichnet), zu erfassen, welche auf das Trägerfahrzeug wirken. Der Seitengleitgeschwindigkeitssensor 16 (welcher als Fahrzustands-Erfassungseinrichtung dient) ist vorgesehen, um eine Gierrate (Seitengleitgeschwindigkeit) Φ' zu erfassen, welche von einem Gier-Moment herrührt, welches auf das Trägerfahrzeug wirkt. Der Hauptzylinderdrucksensor 17 ist vorgesehen, um einen Hauptzylinderdruck Pm des Hauptzylinders 3 zu erfassen, das bedeutet, das Ausmaß des Niederdrückens des Bremspedals 1. Der Gaspedalöffnungssensor 18 ist vorgesehen, um eine Gaspedalöffnung Acc (welche mit einer Drosselöffnung verknüpft ist) zu erfassen, welche von einer Stellgröße (manipulierten Variablen) des Niederdrückens des Gaspedals durch den Fahrer abhängig ist. Der Lenkwinkelsensor 19 (welcher als Drehungszustands-Erfassungseinrichtung dient) ist vorgesehen, um den Lenkwinkel δ eines Lenkrads 21 zu erfassen. Raddrehzahlsensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR vorne links, vorne rechts, hinten links' und hinten rechts sind jeweils vorgesehen, um Raddrehzahlen Vw_FL, Vw_FR Vw_RL und Vw_RR vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts zu erfassen, welche kollektiv mit „Vwi” bezeichnet werden. Der Richtungsanzeigerschalter 20 ist vorgesehen, um zu erfassen, ob ein Richtungsanzeiger eingeschaltet ist, und ferner die Richtung zu erfassen, welche durch den Richtungsanzeiger angezeigt wird, und ein Richtungsanzeigerschaltersignal WS auszugeben. Bei Vorliegen einer Richtungsneigung bzw. Polarität im Hinblick auf die linke bzw. rechte Richtung sämtlicher Daten, welche den Fahrzeug-Fahrzustand anzeigen, nämlich die Seitengleitgeschwindigkeit Φ', die seitliche Beschleunigung Yg, den Lenkwinkel δ, den Gierwinkel Φ und die seitliche Abweichung X, wird eine Änderung der Daten, welche den Fahrzeug-Fahrzustand anzeigen, auf der linken Seite als positiver Wert angezeigt, während eine Änderung der Daten, welche den Fahrzeug-Fahrzustand anzeigen, auf der rechten Seite als negativer Wert angezeigt wird. Genauer werden bei einer Linksdrehung der Seitengleitgeschwindigkeit Φ', die seitliche Beschleunigung Yg, der Lenkwinkel δ und der Gierwinkel Φ sämtlich als positive Werte angezeigt, umgekehrt werden bei einer Rechtsdrehung diese Parameter Φ', Yg, δ und Φ sämtlich als negative Werte angezeigt. Demgegenüber wird eine seitliche Abweichung X als positiver Wert angezeigt, wenn das Trägerfahrzeug von der Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs nach links abweicht. Umgekehrt wird, wenn das Trägerfahrzeug von der Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs nach rechts abweicht, die seitliche Abweichung X als negativer Wert angezeigt. Der positive Signalwert des Richtungsanzeigerschaltersignals WS von dm Richtungsanzeigerschalter 20 bedeutet eine Linksdrehung (Drehung des Richtungsanzeigerschalters 20 im Gegenuhrzeigersinn), während der negative Signalwert des Richtungsanzeigerschaltersignals WS von dem Richtungsanzeigerschalter 20 eine Rechtsdrehung (Drehung des Richtungsanzeigerschalters 20 im Uhrzeigersinn) anzeigt. Die ECU 8 ist ferner mit einem Warnsystem 23 verbunden, welches einen Warnsummer und/oder eine Warnlampe aufweist, welcher bzw. welche in Reaktion auf ein Alarmsignal AL von der ECU 8 aktiv wird, so daß dem Fahrer eine visuelle und/oder akustische Warnung signalisiert wird. In der ECU 8 ermöglicht, wenn die Möglichkeit einer Spurabweichung des Trägerfahrzeugs besteht, die zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU) den Zugriff auf Eingabeinformationsdatensignale von den zuvor erörterten Motor-/Fahrzeugschaltern und -sensoren und der Kamerasteuervorrichtung 14 und der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 durch die I/O-Schnittstelle, und diese ist verantwortlich für den Ablauf verschiedener Steuerungsprogramme, welche in den Speichern gespeichert sind, und ist in der Lage, notwendige arithmetische und logische Operationen durchzuführen. Rechenergebnisse bzw. arithmetische Berechnungsergebnisse, anders ausgedrückt, berechnete Ausgangssignale bzw. Steuerbefehlssignale, werden über die Ausgabeschnittstellen-Schaltungsanordnung zu den Ausgabestufen übertragen, beispielsweise zu den Solenoiden des hydraulischen Modulators 7 und dem Warnsummer/der Warnlampe des Warnsystems 23.
Das Steuerungsprogramm, welches durch die ECU 8 ausgeführt wird, wird im folgenden genau unter Verweis auf die Flußdiagramme, welche in 2 dargestellt sind, beschrieben. Das Steuerungsprogramm von 2 wird in Form zeitgetriggerter Unterbrechungsprogramme ausgeführt, welche in jeweils vorbestimmten Aufnahmezeitintervallen, wie etwa 10 Millisekunden, zu triggern sind.
Bei Schritt S1 werden Eingabeinformationsdaten von den zuvor erwähnten Motor-/Fahrzeugschaltern und -sensoren und der Antriebsdrehmoment-Steuervorrichtung 12 und der Kamerasteuervorrichtung 14 gelesen. Konkret bedeutet dies Motor/Fahrzeugschalter-/Sensorsignaldaten, wie etwa die Längsrichtungsbeschleunigung Xg des Trägerfahrzeugs, die seitliche Beschleunigung Yg, die Seitengleitgeschwindigkeit Φ', die Radgeschwindigkeiten Vwi(Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL, Vw_RR), die Gaspedalöffnung Acc, den Hauptzylinderdruck Pm, den Lenkwinkel δ und das Richtungsanzeigerschaltersignal WS sowie die Signaldaten von der Antriebsdrehmoment-Steuervorrichtung 12, wie etwa das Antriebsdrehmoment Tw, und die Signaldaten von der Kamerasteuervorrichtung 14, wie etwa den Gierwinkel Φ des Trägeftahrzeugs gegen die Richtung der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs, die seitliche Abweichung X von der Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs, die Kurvenkrümmung ρ der vorliegenden Fahrspur und die Spurbreite L der vorliegenden Fahrspur. Der Gierwinkel Φ des Trägerfahrzeugs kann durch integrieren der Seitengleitgeschwindigkeit Φ', welche durch den Seitengleitgeschwindigkeitssensor 16 erfaßt wird, berechnet werden.
Bei Schritt S2 wird die Geschwindigkeit V eines Trägerfahrzeugs als einfacher Mittelwert ((Vw_FL, Vw_FR)/2) der Raddrehzahlen' VwpL und VwpR (entsprechend den Raddrehzahlen der angetriebenen Straßenlaufräder 5FL und 5FR) aus dem Ausdruck V = ((Vw_FL/Vw_FR)/2) berechnet.
Bei Schritt S3 wird eine gemäß der Fahrzeugdynamiksteuerung (VDC) erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* berechnet.
Zuerst wird die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' auf Basis des Lenkwinkels δ und der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs aus dem vorbestimmten Kennlinienverzeichnis für V – δ – Φr0', welches in 3 dargestellt ist, wiederaufgefunden. In 3 zeigt die Abszissenachse (die x-Achse) den Lenkwinkel δ an, die Ordinatenachse (die y-Achse) zeigt die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' an. Wie in 3 dargestellt, ist, wenn der Lenkwinkel δ gleich „0” ist, die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' gleich „0”. Bei der anfänglichen Stufe, wobei der Lenkwinkel δ von „0” aus anzusteigen beginnt, neigt die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' dazu, in Übereinstimmung mit einem Anstieg des Lenkwinkels δ rasch anzusteigen. Danach neigt die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' dazu, in Übereinstimmung mit einem weiteren Anstieg des Lenkwinkels δ mäßig parabolisch anzusteigen. Demgegenüber neigt bei der anfänglichen Stufe, wobei die Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs von einem niedrigen Geschwindigkeitswert aus ansteigt, für den gleichen Lenkwinkel die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' dazu, in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs anzusteigen. Danach neigt, sobald die Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs einen vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, für den gleichen Lenkwinkel die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' dazu, in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs abzufallen.
Als zweites wird ein Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' auf Basis eines Koeffizienten der Straßenoberflächenreibung vorgenommen. Konkret wird, um einen reibungsabhängigen Korrekturwert der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit abzuleiten, einfach ausgedrückt, einen Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit, ein Ausgleich der erwünschten Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' auf Basis der seitlichen Beschleunigung Yg vorgenommen, genauer auf Basis eines oberen Grenzwerts der Seitengleitgeschwindigkeit, einfach ausgedrückt, eines Seitengleitgeschwindigkeits-Grenzwerts Φlim' gemäß dem folgenden Ausdruck (1). Φrh' = min(Φr0', Φlim') (1)
Der zuvor erwähnte Ausdruck Φrh' = min(Φr0', Φlim') bedeutet ein sogenanntes Minimalwerts-Auswahlverfahren, durch welches der kleinere Wert der erwünschten Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' und des Seitengleitgeschwindigkeits-Grenzwerts Φlim' als Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit ausgewählt wird. Der Seitengleitgeschwindigkeits-Grenzwert Φlim' wird auf Basis der seitlichen Geschwindigkeit Yg und der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs aus dem folgenden Ausdruck (2) berechnet. Φlim' = Km × (Yg/V) (2) wobei Km einen Korrekturfaktor bezeichnet, welcher auf einen vorbestimmten konstanten Wert festgelegt wird, wie etwa 1,25, wobei eine Entwicklungsverzögerung der seitlichen Beschleunigung Yg berücksichtigt wird.
Die seitliche Beschleunigung Yg, welche auf das Fahrzeug wirkt, neigt dazu, abzufallen, wenn der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient μ abfällt. Aus diesem Grund wird beim Fahren auf Straßen mit niedrigem μ der Seitengleitgeschwindigkeits-Grenzwert Φlim' auf einen vergleichsweise kleinen Wert festgelegt, und somit wird ein Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0 vorgenommen, und diese wird auf einen kleineren Wert begrenzt.
In dem System des Ausführungsbeispiels wird ein Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' vorgenommen und diese auf Basis der seitlichen Beschleunigung Yg begrenzt, welche mit dem Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ verknüpft ist. Stattdessen kann der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient μ selbst geschätzt werden, und der Korrekturwert Φrh' kann arithmetisch aus dem folgenden Ausdruck (3) berechnet werden, so daß ein direkter Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit auf Basis des Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ vorgenommen wird. Φrh' = μ × Φr0' (3)
Als drittes wird der Schwimmwinkel (nachstehend als Seitengleitwinkel β bezeichnet) arithmetisch aus dem folgenden Ausdruck (4) berechnet. β = dβ + β₀ (4) wobei β₀ einen vorangehenden Seitengleitwinkel bezeichnete welcher einen Zyklus zuvor berechnet wurde, und dβ eine Änderung (eine Änderungsgeschwindigkeit) des Seitengleitwinkels β im Hinblick auf ein vorbestimmtes Zeitintervall bezeichnet und arithmetisch aus einem Ausdruck dβ = –Φ' + (Yg/V) berechnet wird, wobei Φ' die Seitengleitgeschwindigkeit und V die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs bezeichnet. Das bedeutet, daß, wie aus den zuvor erwähnten Ausdrücken dβ = –Φ' + (Yg/V) und β = dβ + β₀ ersichtlich, der Seitengleitwinkel β = dβ + β₀ arithmetisch auf Basis sämtlicher Werte der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ', der seitlichen Beschleunigung Yg und
der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs berechnet wird und danach der Seitengleitwinkel β durch Integrieren der Seitengleitgeschwindigkeitsänderung dβ berechnet wird. Anstelle des Ableitens des Seitengleitwinkels β (Seitengleitgeschwindigkeitsänderung dβ) mittels einer arithmetischen Berechnung auf Basis von Sensorwerten, welche das dynamische Verhalten des Fahrzeugs anzeigen, wie etwa der Seitengleitgeschwindigkeit Φ', der seitlichen Beschleunigung Yg und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, kann der Seitengleitwinkel β mittels eines Seitengleitwinkelschätzwerts auf Basis von Sensorsignalwerten, wie etwa der Seitengleitgeschwindigkeit Φ', welche durch den Seitengleitgeschwindigkeitssensor erfaßt wird, der seitlichen Beschleunigung Yg, welche durch den Sensor für seitliches G erfaßt wird, der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfaßt wird, wird, und eines Fahrzeugmodells, wie etwa eines zweirädrigen Modells, anders ausgedrückt, mittels einer Beobachtungsfunktion, wie in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung JP 11-160 205 A beschrieben, geschätzt und bestimmt werden.
Als viertes wird ein Soll-Schwimmwinkel (erwünschter Seitengleitwinkel) βr arithmetisch auf Basis eines erwünschten Korrekturwerts Φrh' der Seitengleitgeschwindigkeit, genauer einer erwünschten seitlichen Geschwindigkeit Vyc in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (5), das bedeutet, einer stationären Zustandsgleichung für das zweirädrige Modell, berechnet. βr = Vyc/V (5) wobei Vyc die erwünschte seitliche Geschwindigkeit bezeichnet und V die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs bezeichnet. Die erwünschte seitliche Geschwindigkeit Vyc des obigen Ausdrucks (5) wird arithmetisch aus dem folgenden Ausdruck (6) berechnet. Vyc = (Lr – Kc × V²) × Φrh' (6) wobei Kc eine Konstante bezeichnet, welche durch Vorgaben des Trägerfahrzeugs festgelegt wird, und Lr eine Entfernung von dem Schwerpunkt des Trägerfahrzeugs zu der hinteren Achse bezeichnet. Die Konstante Kc des obigen Ausdrucks (6) wird arithmetisch aus dem folgenden Ausdruck (7) berechnet. Kc = (m × Lf)/(2 × L × CPr) (7) wobei L einen Radstand des Trägerfahrzeugs bezeichnet, Lf eine Entfernung von dem Schwerpunkt des Trägerfahrzeugs zu der vorderen Achse bezeichnet, CPr eine Kurvenfahrtkraft bezeichnet und m ein Fahrzeuggewicht (eine Masse des Trägerfahrzeugs) bezeichnet.
Zuletzt wird die gemäß VDC erwünschte Soll-Gierate (Seitengleitgeschwindigkeit) Φr* durch weiteres Vornehmen eines Ausgleichs m Hinblick auf einen Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit auf Basis des tatsächlichen Seitengleitwinkels β und des erwünschten Seitengleitwinkels βr berechnet (siehe den folgenden Ausdruck (8)). Φr* = Φrh' – (Kbp × dB + Kbd × ddB) (8) wobei dB eine Abweichung (β – βr) zwischen dem tatsächlichen Seitengleitwinkel β und dem erwünschten Seitengleitwinkel βr bezeichnet, ddB eine Änderung d(β – βr) der Seitengleitwinkel-Abweichung dB im Hinblick auf ein vorbestimmtes Zeitintervall, wie etwa 50 Millisekunden, bezeichnet und Kbp und Kbd Steuerungsverstärkungen bezeichnen.
Wie oben unter Bezug auf Schritt S3 von 2 dargelegt, kann gemäß dem System des Ausführungsbeispiels durch Vornehmen eines Ausgleichs im Hinblick auf die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr0', genauer, den Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit, die VDC-Steuerung durchgeführt werden, wobei sowohl der Seitengleitwinkel (genauer die Seitengleitwinkel-Abweichung dB(= β – βr) zwischen dem tatsächlichen Seitengleitwinkel β und dem erwünschten Seitengleitwinkel βr und/oder die Änderungsgeschwindigkeit ddB = (β – βr) der Seitengleitwinkel-Abweichung dB) als auch eine Gieraten-Abweichung (Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung) ε (später beschrieben) zwischen einer endgültigen Soll-Gierate (erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit) Φrh (später unter Bezug auf Schritt S10 von 1 beschrieben) bzw. Φr* (später unter Bezug auf Schritt S22 von 8 beschrieben) und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' berücksichtigt werden. Konkret wird, wenn der erwünschte Seitengleitwinkel βr relativ größer als der tatsächliche Seitengleitwinkel β ist, das bedeutet, daß β < βr, das Vorzeichen von (Kbp × dB + Kbd × ddB) auf der rechten Seite des Ausdrucks (8), das bedeutet, Φr* = Φrh' – (Kbp × dB + Kbd × ddB), negativ, da dB(= β – βr) und ddB(= (d( –βr)) negativ sind, und somit wird die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* durch Φr* = Φrh' + |(Kbp × dB + Kbd × ddB)| dargestellt. Das bedeutet, daß in dem Fall, daß β < βr, die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* dazu neigt, anzusteigen, um die Fahrfähigkeit bzw. Manövrierbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern und somit eine einfache Änderung der Richtung bzw. ein einfaches Drehen zu gewährleisten. Umgekehrt wird, wenn der erwünschte Seitengleitwinkel βr relativ kleiner oder gleich dem tatsächlichen Seitengleitwinkel β ist, das bedeutet, daß β ≤ βr, das Vorzeichen von (Kbp × dB + Kbd × ddB) auf der rechten Seite des Ausdrucks (8), das bedeutet, Φr* = Φrh' – (Kbp × dB + Kbd × ddB), positiv, da dB(= β – βr) und ddB(= (d(β – βr)) positiv sind, und somit wird die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* durch Φr* = Φrh' – |(Kbp × dB + Kbd × ddB)| dargestellt. Das bedeutet, daß in dem Fall, daß β ≥ βr, die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* dazu neigt, abzufallen, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Bei Schritt S4 wird ein Spurabweichungsschätzwert XS, anders ausgedrückt, ein Schätzwert einer zukünftigen seitlichen Abweichung, auf Basis der neuesten aktuellen Informationen über den Seitengleitwinkel Φ gegen die Richtung der vorliegenden Fahrspur des Fahrzeugs, der seitlichen Abweichung X von der Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Fahrzeugs, der Kurvenkrümmung ρ der vorliegenden Fahrspur des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs, welche durch Schritt S2 berechnet wird, aus dem folgenden Ausdruck (9) geschätzt bzw. arithmetisch berechnet. XS = Tt × V × (Φ + Tt × V × ρ) + X (9) wobei Tt eine Fahrabstandszeit zwischen dem Trägerfahrzeug und dem vorangehenden Fahrzeug, welche beide in der gleichen Richtung und auf der gleichen Spur fahren, bezeichnet, und das Produkt (Tt × V) der Fahrabstandszeit Tt und der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs eine Entfernung zwischen der vorliegenden Position des Trägerfahrzeugs und dem Festpunkt in Vorwärtsrichtung bedeutet. Das bedeutet, daß ein Schätzwert der seitlichen Abweichung von der Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs, welche nach der Fahrabstandszeit Tt erfolgen kann, als Schätzwert einer zukünftigen seitlichen Abweichung betrachtet wird, das bedeutet, als Spurabweichungsschätzwert XS. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 8, daß eine Möglichkeit bzw. eine erhöhte Neigung zu einer Spurabweichung des Trägerfahrzeugs von der vorliegenden Fahrspur besteht, wenn der Spurabweichungsschätzwert XS größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird. In der gleichen Weise wie die tatsächliche seitliche Abweichung X bedeutet ein positiver Spurabweichungsschätzwert XS eine Spurabweichung nach links, während ein negativer Spurabweichungsschätzwert XS eine Spurabweichung nach rechts bedeutet. Genau ausgedrückt, wird, obgleich das Ausmaß der Spurabweichung einer seitlichen Versetzung des Trägerfahrzeugs gegen die Spurmarkierung der Fahrspur des Trägerfahrzeugs entspricht, in dem System des Ausführungsbeispiels der Spurabweichungsschätzwert XS als das Ausmaß der Spurabweichung betrachtet, da der Seitengleitschatzwert auf der seitlichen Versetzung des Trägerfahrzeugs gegen die Mittelachse (Bezugsachse) der vorliegenden Fahrspur des Fahrzeugs basiert.
Bei Schritt S5 erfolgt eine Prüfung, um auf der Basis des Richtungsanzeigerschaltersignals WS von dem Richtungsanzeigerschalter 20 und des Lenkwinkels δ, welcher durch den Lenkwinkelsensor erfaßt wird, zu bestimmen, ob eine Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel vorliegt oder fehlt.
Konkret erfolgt bei Schritt S5 eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Richtungsanzeigerschalter 20 eingeschaltet ist. Wenn der Richtungsanzeigerschalter 20 eingeschaltet ist, erfolgt eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob das Vorzeichen des Richtungsanzeigerschaltersignals WS identisch mit dem Vorzeichen des Spurabweichungsschätzwerts XS ist, welcher durch Schritt S3 berechnet wird. Wenn die Vorzeichen des Richtungsanzeigerschaltersignals WS und des Spurabweichungsschätzwerts XS miteinander identisch sind, bestimmt der Prozessor der ECU 8, daß sich das Trägerfahrzeug in dem Spurwechselzustand befindet, und somit wird ein Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „1” festgelegt. Umgekehrt entscheidet, wenn die Vorzeichen des Richtungsanzeigerschaltersignals WS und des Spurabweichungsschätzwerts XS nicht miteinander identisch sind, der Prozessor der ECU 8, daß sich das Trägerfahrzeug nicht in dem Spurwechselzustand befindet, sondern daß eine erhöhte Neigung zu einer Spurabweichung des Trägerfahrzeugs besteht, und somit wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „0” rückgesetzt. Tatsächlich wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, für ein vorbestimmtes Zeitintervall, wie etwa vier Sekunden, ab der Zeit, bei welcher der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, durch Einschalten des Richtungsanzeigerschalters 20 auf „1” festgelegt wurde, auf „1” gehalten. Dies ist der Fall, da die Möglichkeit besteht, daß der Richtungsanzeigerschalter 20 während des Spurwechsels manuell ausgeschaltet wird und somit die LDP-Steuerung unerwünschter weise verwendet wird. Genauer erfolgt eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Richtungsanzeigerschalter 20 von dem eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand umgeschaltet wurde. Wenn ein Umschalten von dem eingeschalteten Zustand zu dem ausgeschalteten Zustand erfolgte, entscheidet die ECU 8, daß der gegenwärtige Zeitpunkt der Zeit unmittelbar nach einem Spurwechselvorgang entspricht, und somit erfolgt eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob das vorbestimmte Zeitintervall, beispielsweise vier Sekunden, gemessen bzw. gezählt ab der Zeit, bei welcher das Umschalten von dem eingeschalteten Zustand des Richtungsanzeigerschalters 20 zu dem ausgeschalteten Zustand erfolgte, vergangen ist. Wenn das vorbestimmte Zeitintervall vergangen ist, wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „0” rückgesetzt.
Unter Berücksichtigung der Lenkbedienung des Fahrers unter der Bedingung, daß der Richtungsanzeigerschalter 20 ausgeschaltet bleibt, erfolgt abermals eine weitere Prüfung des Vorliegens bzw. Fehlens einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf Basis des Lenkwinkels δ und einer Änderung Δδ des Lenkwinkels δ. Konkret erfolgt bei ausgeschaltetem Richtungsanzeigerschalter 20 eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Lenkwinkel δ größer oder gleich einem vorbestimmten Lenkwinkel δ_S ist und ferner eine Änderung Δδ des Lenkwinkels δ größer oder gleich einer vorbestimmten Änderung Δδ_S ist. In dem Fall, daß δ ≥ δ_S und Δδ ≥ Δδ_S entscheidet die ECU 8, daß eine Absicht- des Fahrers zu einem Spurwechsel vorliegt, und somit wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „1” fest gelegt. Umgekehrt entscheidet die ECU 8 in dem Fall, daß δ < δ_S und Δ < Δδ_S, daß eine Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel fehlt, und somit wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „0” festgelegt. Danach geht das Programm von Schritt S5 zu Schritt S6 (später beschrieben).
Wie oben erörtert, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Vorliegen bzw. Fehlen einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf Basis sowohl des Lenkwinkels δ als auch dessen Änderung Δδ bestimmt. Stattdessen kann das Vorliegen bzw. Fehlen einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf Basis der Größe des Lenkdrehmoments, welches auf das Lenkrad wirkt, bestimmt werden.
Bei Schritt S6 erfolgt eine Prüfung, um auf Basis des Absolutwerts XS des Spurabweichungsschätzwerts XS (genauer eines Vergleichsergebnisses des Absolutwerts |XS| des Spurabweichungsschätzwerts und eines vorbestimmten Alarmkriteriums X_W) und dem Festlegen bzw. Rücksetzen des Kennwerts F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, zu bestimmen, ob dem Fahrer eine visuelle und/oder akustische Warnung hinsichtlich der erhöhten Neigung des Trägerfahrzeugs zu einer Spurabweichung signalisiert werden soll. Konkret erfolgt eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „0” rückgesetzt ist und ferner der Absolutwert |XS| des Spurabweichungsschätzwerts XS größer oder gleich dem vorbestimmten Alarmkriterium X_W (genauer, einem vorbestimmten Alarmkriteriums-Schwellenwert) ist. Das vorbestimmte Alarmkriterium X_W wird durch Subtrahieren einer vorbestimmten Spanne X_m (einer vorbestimmten Konstanten) von einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C erhalten (siehe den folgenden Ausdruck (10). X_W = X_C – X_m (10) wobei das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C einen vorfestgelegten Kriteriumsschwellenwert der seitlichen Versetzung des Trägerfahrzeugs gegen die Mittelachse der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs bedeutet und die vorbestimmte Spanne X_m einer Spanne ab einer Zeit, bei welcher das Warnsystem 23 in einen aktiven Zustand umgeschaltet wurde, bis zu einer Zeit, bei welcher die LDP-Funktion verwendet bzw. aktiviert wurde, entspricht. In dem Fall, daß F_LC = 0 und XS ≥ X_W, entscheidet die ECU 8, daß sich das Trägerfahrzeug in einem Spurabweichungszustand befindet, wobei eine erhöhte Neigung des Trägerfahrzeugs besteht, von vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs abzuweichen, und somit erzeugt die Ausgabeschnittstelle der ECU 8 ein Alarmsignal AL für das Warnsystem 23. Demgegenüber entscheidet die ECU 8 in dem Fall, daß F_LC = 1 oder |XS| < X_W, daß sich das Fahrzeug außerhalb des Spurabweichungszustands befindet, und somit erfolgt eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob sich das Warnsystem 23 in Betrieb befindet. Während des Betriebs des Warnsystems 23 erfolgt eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob der Absolutwert |XS| des Spurabweichungsschätzwerts XS kleiner als eine Differenz (X_W – X_h) zwischen dem vorbestimmten Alarmkriterium X_W und einer vorbestimmten Verzögerung X_h ist. Eine vorbestimmte Verzögerung X_h ist vorgesehen, um eine unerwünschte Verfolgung im Hinblick auf das Warnsystem 23 zu vermeiden. In dem Fall, daß XS < (X_W – X_h), wird das Warnsystem 23 durch Beenden der Ausgabe des Alarmsignals AL zu dem Warnsystem 23 deaktiviert. Das bedeutet, daß, bis der Spurabweichungsschätzwert XS in den Zustand versetzt wird, welcher durch XS < (X_W – X_h) definiert ist, nachdem das Warnsystem 23 aktiviert wurde, der Warnbetrieb des Warnsystems 23 kontinuierlich ausgeführt wird. In dem System des dargestellten Ausführungsbeispiels hängt die visuelle und/oder akustische Warnung (die Ausgabe des Alarmsignals AL zu dem Warnsystem 23) lediglich von dem Ausmaß der Spurabweichung (das bedeutet, dem Spurabweichungsschätzwert XS) ab.
Bei Schritt S7 trifft der Prozessor der ECU 8 eine Spurabweichungsentscheidung. Konkret erfolgt bei Schritt S7 eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Spurabweichungsschätzwert XS größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C (einem positiven Spurabweichungskriterium) ist. Beispielsweise wird das vorbestimmte Spurabweichungskritenum X_C auf 0,8 Meter festgelegt, da die Breite einer Fahrverkehrsspur einer Autobahn in Japan 3,35 Meter beträgt. In dem Fall, daß XS ≥ X_C, entscheidet die ECU 8, daß eine erhöhte Neigung des Trägerfahrzeugs besteht, von der vorliegenden Fahrspur nach links abzuweichen, und somit wird ein Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD auf „+1” festgelegt. Demgegenüber erfolgt in dem Fall, daß XS < X_C, eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob der Spurabweichungsschätzwert XS kleiner oder gleich einem negativen Wert –X_C des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C ist. In dem Fall, daß XS ≤ –X_C, entscheidet die ECU 8, daß eine erhöhte Neigung des Trägerfahrzeugs besteht, von der vorliegenden Fahrspur nach rechts abzuweichen, und somit wird der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD auf „–1” festgelegt. Alternativ entscheidet die ECU 8, wenn die Bedingungen, welche durch XS ≥ X_C und XS ≤ –X_C definiert sind, das bedeutet, in dem Fall, daß –X_C < XS < X_C, daß eine geringere Möglichkeit der Spurabweichung des Trägerfahrzeugs von der vorliegenden Fahrspur nach rechts oder links besteht, und somit wird der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD auf „0” rückgesetzt. Danach erfolgt eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „1” festgelegt ist. In dem Fall, daß F_LC = 1, wird der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD zwangsweise auf „0” rückgesetzt. In dem Fall, daß F_LD = 0, wird ein LDP-Steuerungsaufhebungs-Kennwert bzw. ein LDP-Steuerungssperr-Kennwert F_cancel auf „0” rückgesetzt.
In dem Fall, daß F_LD = 1, erfolgt bei Schritt S8 eine Prüfung, um zu entscheiden, ob die zweite Steuereinrichtung LDP (LDP-Steuerung) gestartet werden soll. Tatsächlich werden Aufzeichnungsdaten des Spurabweichungsschätzwerts XS, welche durch Schritt S4 berechnet wurden, unter vorbestimmten Speicheradressen des RAM der ECU 8 gespeichert. Sodann wird die Stetigkeit bzw. Unstetigkeit des Spurabweichungsschätzwerts XS auf Basis der Aufzeichnungsdaten des Spurabweichungsschätzwerts XS bestimmt. Konkret erfolgt eine Prüfung, um zu bestimmen, ob der Absolutwert XS_(n-1) – XS_(n) der Differenz zwischen dem vorangehenden Wert XS_(n-1) des Spurabweichungsschätzwerts XS und dem vorliegenden Wert XS_(n) größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert L_XS ist, welcher vorgesehen ist, um die Stetigkeit bzw. Unstetigkeit des Spurabweichungsschätzwerts XS zu bestimmen. Genauer entscheidet die ECU 8 in dem Fall, daß F_LD ≠ 0 (das bedeutet, daß F_LD = 1 oder –1) und XS_(n-1) – XS_(n) ≥ L_XS, daß der Spurabweichungsschätzwert XS unstetig ist, und somit wird der LDP-Steuerungssperr-Kennwert F_cancel auf „1” festgelegt. Umgekehrt entscheidet die ECU 8 in dem Fall, daß |XS_(n-1) – XS_(n)| < L_XS, daß der Spurabweichungsschätzwert XS stetig ist. Der LDP-Steuerungssperr-Kennwert F_cancel wird auf „0” rückgesetzt, wenn der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD auf „0” umgeschaltet wird. Anders ausgedrückt, wird der LDP-Steuerungssperr-Kennwert F_cancel auf „0” gehalten, bis der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD von dem Zustand F_LD ≠ 0 in den Zustand F_LD = 0 versetzt wird.
Bei Schritt S9 wird ein Soll-Giermoment (erwünschtes Gier-Moment) MsL für die LDP-Steuerung, einfach ein gemäß LDP erwünschtes Gier-Moment, arithmetisch auf Basis des Spurabweichungsschätzwerts XS und des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C in Abhängigkeit davon, ob sich der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD in dem Zustand F_LD ≠ 0 oder dem Zustand F_LD = 0 befindet, berechnet. In dem System des Ausführungsbeispiels bedeutet das gemäß LDP erwünschte positive Gier-Moment MsL eine Komponente des Drehmomentvektors, welche dazu neigt, das Trägerfahrzeug bei Blickrichtung in die positive Richtung der z-Achse um die z-Achse im Gegenuhrzeigersinn (nach links) zu drehen. Das gemäß LDP erwünschte negative Gier-Moment MsL bedeutet eine Komponente des Drehmomentvektors, welche dazu neigt, das Trägerfahrzeug bei Blickrichtung in die positive Richtung der z-Achse um die z-Achse im Uhrzeigersinn (nach rechts) zu drehen. Konkret wird bei Schritt S9 lediglich dann, wenn der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD ungleich „0” ist, das bedeutet, daß F_LD ≠ 0, das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL arithmetisch auf Basis des Spurabweichungsschätzwerts XS und des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C aus dem folgenden Ausdruck (11) berechnet. MsL = –K1 × K2 × (XS – X_C) (11) wobei K1 eine Proportionalverstärkung bzw. einen Proportionalitätskoeffizienten bezeichnet, welcher durch Vorgaben des Trägerfahrzeugs festgelegt wird, und K2 eine Proportionalverstärkung bzw. eine veränderliche Verstärkung bezeichnet, welche sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs ändert. Die Verstärkung K2 wird aus dem Kennlinienverzeichnis der vorprogrammierten Fahrzeuggeschwindigkeit V, aufgetragen gegen die Verstärkung K2, von 4, welches darstellt, wie eine Verstärkung K2 relativ zu einer Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs zu ändern ist, berechnet bzw. wiederaufgefunden. Wie aus dem vorprogrammierten Kennlinienverzeichnis von 4 zu ersehen, welches die Beziehung zwischen der Verstärkung K2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V darstellt, wird die Verstärkung K2 in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich (0 ≤ V ≤ V_S1) von 0 bis zu einem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V_S1 auf eine vorbestimmte relativ hohe Verstärkung K_H festgelegt. In einem mittleren und hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S1 ≤ V ≤ V_S2) von dem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V_S1 zu einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V_S2 (größer als V_S1) fällt die Verstärkung K2 schrittweise auf eine vorbestimmte relativ niedrige Verstärkung K₁ ab, wenn die Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs ansteigt. In einem extrem hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S2 < V) oberhalb des vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswerts V_S2 wird die Verstärkung K2 auf eine vorbestimmte relativ kleine Verstärkung K_L festgelegt.
Umgekehrt wird in dem Fall, daß F_LD = 0, das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL auf „0” festgelegt.
Zur Vereinfachung der Offenbarung sei angenommen, daß die LDP-Steuerung bei dem System des Ausführungsbeispiels während der VDC-Steuerung ausgesetzt bzw. außer Verwendung ist. Das bedeutet, daß der ersten Steuereinrichtung VDC (VDC-Steuerung) eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird.
Bei Schritt S10 wird ein Ausgleich im Hinblick auf die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen, welches durch Schritt S9 berechnet wurde. Unter der Annahme, daß der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird, wird ein Ausgleich im Hinblick auf die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL, welches der gesteuerten Variablen der LDP-Steuerung entspricht, vorgenommen, um eine ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* + Kfh × MsL (später beschrieben), im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen wird, als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh zu verwenden, wobei dies lediglich dann erfolgt, wenn sich das VDC-Steuersystem in dessen inaktivem Zustand befindet. Das bedeutet, daß zu bemerken ist, daß in dem System des Ausführungsbeispiels lediglich dann, wenn die VDC-Steuerung in dem inaktiven Zustand (F_V = 0) gehalten wird, das Steuersystem der integrierten Seitengleitbewegung nicht die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* selbst als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit verwendet, sondern die ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* + Kfh × MsL, im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen wird, als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh verwendet, um eine unerwünschte Verwendung bzw. Fehlfunktion der VDC-Steuerung während des Betriebs des LDP-Steuersystems zu vermeiden. Genauer wird in dem System des Ausführungsbeispiels, wenn das VDC-Steuersystem inaktiv ist, anders ausgedrückt, wenn ein Kennwert Fvoc, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, auf „0” rückgesetzt ist, die ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit auf Basis der gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr* und des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL aus dem folgenden Ausdruck (12) berechnet. Φrh = ΦT* + Kfh × MsL (12) wobei Kfh eine Steuerungsverstärkung bzw. einen Korrekturkoeffizienten bezeichnet, welcher durch Vorgaben des Trägerfahrzeugs festgelegt wird.
Demgegenüber wird, wenn sich das VDC-Steuersystem in Betrieb befindet, das bedeutet, in dem Fall, daß F_VDC = 1, die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh derart festgelegt, daß diese gleich der gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr* ist, welche durch Schritt S3 berechnet wird, das bedeutet, daß Φrh = Φr*.
Bei Schritt S11 wird ein erwünschtes Gier-Moment MsV für die VDC-Steuerung, einfach ein gemäß VDC erwünschtes Gier-Moment, arithmetisch berechnet, was nachfolgend erörtert wird. Zuerst erfolgt eine Prüfung, um zu entscheiden, ob die VDC-Steuerung gestartet werden soll. Tatsächlich wird eine Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der zuvor erwähnten erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' mit einem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung verglichen (siehe 5). Der Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits Abweichung wird aus dem Kennlinienverzeichnis der vorprogrammierten Fahrzeuggeschwindigkeit V, aufgetragen gegen den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung, von 5 berechnet, welches darstellt, wie ein Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung relativ zu einer Trägerfahrzeuggeschwindigkeit V zu ändern ist. Wie aus dem vorprogrammierten Kennlinienverzeichnis von 5 zu ersehen ist, welches die Beziehung zwischen dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits Abweichung und der Fahrzeuggeschwindigkeit V darstellt, wird in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich (0 ≤ V ≤ V_s1') von 0 bis zu einem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert Vs1' der Schwellenwart εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung auf einen relativ hohen Schwellenwert εthH festgelegt. In einem mittleren und hohen Geschwindigkeitsbereich (V_s1' < V ≤ V_s2') von dem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitsbereich V_s1' bis zu einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitsbereich V_s2' (größer als V_s1') fällt der Schwellenwert εth schrittweise auf einen relativ niedrigen Schwellenwert εthL ab, wenn die Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs ansteigt. In einem extrem hohen Geschwindigkeitsbereich (V_s2' < V) oberhalb des vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswerts V_s2' wird der Schwellenwert εth auf einen vorbestimmten relativ niedrigen Schwellenwert εthL festgelegt. Das bedeutet, daß ein Start (eine Verwendung) der VDC-Steuerung in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε und dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung in dem Rücksetzzustand (F_VDC = 0) des Kennwerts F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, welcher anzeigt, ob sich das VDC-Steuersystem in Betrieb befindet (F_VDC = 0) oder inaktiv ist (F_VDC = 0), entschieden wird. Konkret entscheidet, wenn die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε größer als der Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ist, das bedeutet, daß |ε| > εth, und ferner das VDC-Steuersystem in dem inaktiven Zustand gehalten wird, das bedeutet, in dem Fall, daß F_VDC = 0, der Prozessor der ECU 8, daß die VDC-Steuerung gestartet bzw. verwendet werden soll. Das bedeutet, daß die Ungleichung ε > εth bedeutet, daß die Fahrstabilität des Fahrzeugs (Fahrfähigkeit und Stabilität des Fahrzeugs) beeinträchtigt ist. Danach wird der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, auf „1” festgelegt. Wenn der Absolutwert ε der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε selbst unter der Bedingung, daß F_VDC = 0, kleiner oder gleich dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ist (das bedeutet, daß |ε| ≤ εth), wird der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, kontinuierlich auf „0” gehalten.
Wenn der Absolutwert |ε| der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε unter der Bedingung, daß der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, festgelegt ist (= 1) kleiner oder gleich dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung wird und ferner der Absolutwert |β| des Seitengleitwinkels β kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert βth wird (das bedeutet, daß β ≤ βth), das bedeutet, in dem Fall, daß F_VDC = 1 und |ε| ≤ εth und |β| ≤ βth, entscheidet der Prozessor der ECU 8, daß das VDC-System in den inaktiven Zustand (den Nichtverwendungszustand) versetzt werden soll, und somit wird der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, rückgesetzt (= 0). Umgekehrt wird, wenn die Bedingung, welche durch F_VDC = 1 ∩ |ε| ≤ εth ∩ |β| ≤ βth definiert ist, nicht erfüllt ist, der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, auf „1” gehalten.
Wenn der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, festgelegt ist (= 1), das bedeutet, während des aktiven VDC-Zustands wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV, welches der gesteuerten Variablen für die VDC-Steuerung entspricht, arithmetisch auf Basis der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' aus dem folgenden Ausdruck (13) berechnet. MsV = Kvp × ε + Kvd × dε (13) wobei Kvp und Kvd Steuerungsverstärkungen bezeichnen, ε gleich der Differenz (Φrh – V') ist und dε eine Änderung der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε im Hinblick auf ein vor bestimmt es Zeitintervall, wie etwa 50 Millisekunden, bezeichnet.
Demgegenüber wird, wenn der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, rückgesetzt ist (= 0), das bedeutet, während des inaktiven VDC-Zustands, das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV, welches der gesteuerten Variablen für die VDC-Steuerung entspricht, auf „0” festgelegt. Nach der Berechnung des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV, welches der gesteuerten Variablen für die VDC-Steuerung entspricht, geht das Programm von 2 von Schritt S11 zu Schritt S12.
Bei Schritt S12 wird das Festlegen des erwünschten Seitengleit-Enddrehmoments Ms in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, festgelegt (= 1) oder rückgesetzt (= 0) ist. Unter der Annahme, daß der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird, wird, wenn das VDC-Steuersystem aktiv wird, das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL, welches durch Schritt S9 berechnet wird und der gesteuerten Variablen der LDP-Steuerung entspricht, korrigiert und durch das gemäß VDC-Steuerung erwünschte Gier-Moment MsV ersetzt, welches durch Schritt S11 berechnet wird und der gesteuerten Variablen der VDC-Steuerung entspricht. Anders ausgedrückt wird, wenn der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, festgelegt ist (das bedeutet, daß F_VDC = 1) und somit die VDC-Steuerung aktiviert (bzw. verwendet) wurde, das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms festgelegt und ferner der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD auf „0” des bedeutet, daß in dem Fall, daß F_VDC = 1, Ms = MsV und F_LD = 0. Umgekehrt wird, wenn der Kennwert F_VDC, welcher eine VDC-Steuerung anzeigt, rückgesetzt ist (das bedeutet, daß F_VDC = 0) und somit die VDC-Steuerung ausgesetzt (bzw. inaktiviert) wurde, das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms festgelegt, das bedeutet, daß in dem Fall, daß F_VDC = 0, Ms = MsL.
Bei Schritt S13 werden die erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_FL, PS_FR, PS_RL und PS_RR vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts auf Basis des Hauptzylinderdrucks Pm, welcher durch Schritt S1 aufgenommen wird, und des erwünschten Seitengleit-Enddrehmoments Ms, welches durch Schritt S12 bestimmt wird, berechnet.
Konkret werden in dem Fall, daß F_LD = 0 bzw. F_cancel = 1 und F_VDC = 0, die erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_FL und PS_FR vorne links und vorne rechts für die vorderen Radbremszylinder 6FL und 6FR auf den Hauptzylinderdruck Pm (siehe die folgenden Ausdrücke) festgelegt, während die erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_RL und PS_RR hinten links und hinten rechts für die hinteren Radbremszylinder 6RL und 6RR auf einen Hinterradbremsdruck bzw. einen Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr (siehe die folgenden Ausdrücke) festgelegt werden, welcher aus dem Hauptzylinderdruck Pm berechnet und gewöhnlich vermindert wird, wobei die Radbremszylinderdruckverteilung zwischen Vorder- und Hinterradbremsen berücksichtigt wird.
PS_FL = Pm
PS_FR = Pm
PS_RL = Pmr
PS_RR = Pmr
Im Gegensatz zu den obigen Darlegungen wird bei Betrieb des VDC-Systems (F_VDC ≠ 0), genauer, wenn die Bedingung, welche durch F_LD = 0 bzw. F_cancel = 1 und F_VDC = 0 definiert ist, nicht erfüllt ist, jeder der erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_FL, PS_FR, PS_RL und PS_RR auf Basis der Größe des erwünschten Seitengleit-Enddrehmoments Ms berechnet. Konkret bestimmt, wenn der Absolutwert |Ms| des erwünschten Seitengleit-Enddrehmoments Ms kleiner als ein vorbestimmter erwünschter Gier-Moment-Schwellenwert Msth ist (das bedeutet, daß Ms < Msth), der Prozessor der ECU 8 jeden der erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_FL – PS_RR in einer derartigen Weise, daß lediglich der Differenzdruck zwischen den hinteren Straßenlaufrädern 5RL und 5RR geliefert wird. Anders ausgedrückt, wird der Differenzdruck zwischen den vorderen Straßenlaufrädern 5FL und 5FR auf „0” festgelegt. Somit werden in dem Fall, daß Ms < Msth, die erwünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F zwischen den erwünschten Radbremszylinderdrücken Ps_FL und Ps_FR vorne links und vorne rechts sowie die hintere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F zwischen den erwünschten Radbremszylinderdrücken PS_RL und PS_RR hinten links und hinten rechts folgendermaßen bestimmt. ΔPS_F = 0 ΔPS_R = 2 × Kb_R × |Ms|/T (14) wobei Kb_R einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten bezeichnet, welcher verwendet wird, um eine Hinterrad-Bremskraft in einen hinteren Radbremszylinderdruck umzuwandeln, und T eine Hinterrad-Lauflinie (bzw. eine Hinterradspur) bezeichnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hinterradspur T derart festgelegt, daß diese identisch mit einer Vorderradspur ist.
Umgekehrt bestimmt, wenn der Absolutwert Ms des erwünschten Seitengleit-Enddrehmoments größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert Msth ist (das bedeutet, daß |Ms| ≥ Msth), der Prozessor der ECU 8 jeden der erwünschten Radbremszylinderdrücke PS_FL bis PS_RR in einer derartigen Weise, daß sowohl der Differenzdruck zwischen den vorderen Straßenlaufrädern 5FL und 5FR als auch der Differenzdruck zwischen den hinteren Straßenlaufrädern 5RL und 5RR geliefert wird. In diesem Fall werden die erwünschten Radbremszylinderdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPS_R durch die folgenden Ausdrücke (15) und (16) dargestellt. ΔPs_F = 2 × Kb_F × (|Ms| – Msth)/T (15) ΔPs_R = 2 × Kb_R × Msth/T (16) wobei Kb_F einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten bezeichnet, welcher verwendet wird, um eine Vorderradbremskraft in einen vorderen Radbremszylinderdruck umzuwandeln, Kb_R einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten bezeichnet, welcher verwendet wird, um eine Hinterradbremskraft in einen hinteren Radbremszylinderdruck umzuwandeln, T in dem Ausdruck (15) und T in dem Ausdruck (16) Vorder- und Hinterrad-Lauflinien bezeichnen, welche bei Vorder- und Hinterrädern die gleichen sind, und Msth den vorbestimmten erwünschten Schwellenwert des Gier-Moments bezeichnet.
Beim Festlegen der erwünschten vorderen und der hinteren Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F und ΔPs_R bestimmt das System des Ausführungsbeispiels in dem Fall, daß |Ms| ≥ Msth, tatsächlich sowohl die erwünschte vordere als auch die hintere Bremsfluiddruckdifferenz ΔPs_F und ΔPs_R auf Basis der obigen Ausdrücke (15) und (16). Anstatt des Erzeugens der gesteuerten Variablen des erwünschten Gier-Moments, welche für die VDC-Steuerung bzw. die LDP-Steuerung benötigt wird, durch Erzeugen sowohl der erwünschten vorderen als auch der hinteren Bremsfluiddruckdifferenz ΔPs_F und ΔPs_R, kann das erwünschte Gier-Moment lediglich durch die erwünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F erzeugt werden. In einem derartigen Fall werden die erwünschte vordere und hintere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F und ΔPS_R aus den folgenden Ausdrücken (17) erhalten. ΔPs_R = 0 ΔPs_F = 2·Kb_F·Ms/T (17)
Daher wird, wenn das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment Ms ein negativer Wert ist (Ms < 0), anders ausgedrückt, wenn das Trägerfahrzeug dazu neigt, von der vorliegenden Fahrspur nach links abzuweichen, um die Komponente des Gier-Momentvektors zu erzeugen, welche benötigt wird, um das Trägerfahrzeug nach rechts zu drehen, der erwünschte Radbremszylinderdruck Ps_FL vorne links auf den Hauptzylinderdruck Pm festgelegt, der erwünschte Radbremszylinderdruck PS_FR vorne rechts wird auf die Summe (Pm + ΔPs_F) des Hauptzylinderdrucks Pm und der erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F festgelegt, der erwünschte Radbremszylinderdruck Ps_RL hinten links wird auf den Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr festgelegt, und der erwünschte Radbremszylinderdruck Ps_RR hinten rechts wird auf die Summe (Pm + ΔPs_R) des Hinterrad-Hauptzylinderdrucks Pmr und der erwünschten hinteren Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_R festgelegt (siehe den folgenden Ausdruck (18). Ps_FR = Pm Ps_FR = Pm + ΔPs_F Ps_RL = Pmr Ps_RR = Pmr + ΔPs_R (18)
Demgegenüber wird, wenn das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment Ms ein positiver Wert ist (Ms > 0), anders ausgedrückt, wenn das Trägerfahrzeug dazu neigt, von der vorliegenden Fahrspur nach rechts abzuweichen, um die Komponente des Gier-Momentvektors zu erzeugen, welche benötigt wird, um das Trägerfahrzeug nach links zu drehen, der erwünschte Radbremszylinderdruck PSFL vorne links auf die Summe (Pm + ΔPs_F) des Hauptzylinderdrucks Pm und der erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F festgelegt, der erwünschte Radbremszylinderdruck Pspp vorne rechts wird auf den Hauptzylinderdruck Pm festgelegt, der erwünschte Radbremszylinderdruck PS_RL hinten links wird auf die Summe (Pm + ΔPs_R) des Hinterrad-Hauptzylinderdrucks Pmr und der erwünschten hinteren Radbremszylinderdruckdifferenz APsp festgelegt, und der erwünschte Radbremszylinderdruck PSRR hinten rechts wird auf den Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr festgelegt (siehe den folgenden Ausdruck (19). PS_FL = Pm + ΔPS_F PS_FR = Pm PS_RL = Pmr + ΔPs_R PS_RR = Pmr (19)
Danach wird bei Schritt S14 ein erwünschtes Antriebsdrehmoment Trqds unter der speziellen Bedingung, daß die Möglichkeit besteht, daß das Trägerfahrzeug dazu neigt, von der vorliegenden Fahrspur abzuweichen und die LDP-Steuerung aktiv ist (F_LD ≠ 0), arithmetisch berechnet, wie im folgenden genau dargelegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird unter der angegebenen Bedingung, welche durch F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0 definiert ist, die Fahrzeugbeschleunigung durch Vornehmen eines abnehmenden Ausgleichs im Hinblick auf die Motorausgangsleistung vermindert bzw. unterdrückt, selbst wenn das Gaspedal durch den Fahrer niedergedrückt wird. Konkret wird in dem Fall, daß F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0, das erwünschte Antriebsdrehmoment Trqds aus dem folgenden Ausdruck berechnet. Trqds = f(Acc) – g(Ps) wobei f(Acc) eine Funktion der Gaspedalöffnung Acc ist, welche durch Schritt 31 aufgenommen wird, und die Funktion f(Acc) vorgesehen ist, um ein erwünschtes Antriebsdrehmoment zu berechnen, welches auf Basis der Gaspedalöffnung Acc bestimmt wird und erforderlich ist, um das Trägerfahrzeug zu beschleunigen, und g (Ps) eine Funktion einer Summe PS(= ΔPs_F + ΔPs_R) der erwünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F und ΔPS_R ist, deren Erzeugung wehrend der Gier-Momentsteuerung (VDC-Steuerung bzw. LDP-Steuerung) erfolgen soll, und die Funktion g(Ps) vorgesehen ist, um ein erwünschtes Bremsdrehmoment zu berechnen, welches auf Basis der summierten erwünschten Radbremszylinderdruckdifferenzen Ps bestimmt wird.
Daher wird, wenn sich die Kennwerte F_LD und F_cancel in den Zuständen befinden, welche durch F_LD ≠ 0 (das bedeutet, daß F_LD = 1 oder –1) und F_cancel = 0 definiert sind, und somit die LDP-Steuerung ausgeführt wird, das Motorausgangsdrehmoment durch das Bremsdrehmoment vermindert, welches auf Basis der summierten erwünschten Radbremszylinderdruckdifferenzen Ps(= APs_F + ΔPs_R) erzeugt wird.
Demgegenüber wird, wenn sich die Kennwerte F_LD und F_cancel in den Zuständen befinden, welche durch F_LD = 0 und/oder F_cancel = 1 definiert sind, das erwünschte Antriebsdrehmoment lediglich auf Basis der Antriebsdrehmomentkomponente bestimmt, welche benötigt wird, um das Trägerfahrzeug zu beschleunigen (siehe den folgenden Ausdruck). Trqds = f(Acc)
Bei Schritt S15 werden Befehlssignale, welche den erwünschten Radbremszylinderdrücken PS_FL, PS_FR, PS_RL und PS_RR vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts entsprechen, welche durch Schritt S13 berechnet werden, von der Eingabeschnittstelle der ECU 8 zu dem hydraulischen Modulator 7 ausgegeben, und zur gleichen Zeit wird ein Befehlssignal, welches einem erwünschten Antriebsdrehmoment Trqds entspricht, welches durch Schritt S14 berechnet wird, von der Ausgabeschnittstelle der ECU 8 zu der Antriebsdrehmomentsteuereinheit 12 ausgegeben. In dieser Weise endet ein Zyklus des zeitgetriggerten Unterbrechungsprogramms (des Gier-Moment-Steuerungsprogramms, welches durch das System des Ausführungsbeispiels, welches in den 1–5 dargestellt ist, ausgeführt wird), und das vorbestimmte Hauptprogramm wird zurückgeholt. In dem Steuerungsprogramm von 2 dienen die arithmetischen und/oder logischen Operationen der Schritte S1, S2, S3 und S11 als Fahrstabilitäts-Entscheidungseinrichtung. Die arithmetischen und/oder logischen Operationen der Schritte S4 bis S9 dienen als Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (LDP-Einrichtung). Der Ablauf des Schritts S10 dient als Fahrstabilitätsentscheidungs-Ausgleichseinrichtung. Die Abläufe der Schritte S12 bis S15 entsprechen einer Seitengleitbewegungs-Steuereinrichtung bzw. einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinrichtung. Das oben erörterte System des Ausführungsbeispiels arbeitet folgendermaßen.
Bei der zuvor erörterten Anordnung entscheidet die ECU 8, wenn der Absolutwert XS des Spurabweichungsschätzwerts XS ohne Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel größer oder gleich dem vor bestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird, daß sich das Trägerfahrzeug in einem Spurabweichungszustand befindet und somit eine erhöhte Neigung des Trägerfahrzeugs besteht, von der vorliegenden Fahrspur des Trägerfahrzeugs abzuweichen (siehe Schritt S7). Daher wird das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL (welches der gesteuerten Variablen für die LDP-Steuerung entspricht) auf Basis der Differenz (XS – Xc) berechnet (siehe den Ausdruck (11) und Schritt S9). Sodann wird unter der Annahme, daß der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird, ein Ausgleich im Hinblick auf die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL, welches der gesteuerten Variablen der LDP-Steuerung entspricht, vorgenommen, um die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh(= Φr* + Kfh × MsL) zu erzeugen, im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschter Gier-Moments MsL vorgenommen wird, wobei dies lediglich dann erfolgt, wenn sich das VDC-Steuersystem in dessen inaktivem Zustand befindet (siehe den Ausdruck (12) und Schritt S10). Danach entscheidet die ECU 8, wenn die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung überschreitet, daß die VDC-Steuerung gestartet werden soll, um die Fahrstabilität zu verbessern. Daher wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV (welches der gesteuerten Variablen für die VDC-Steuerung entspricht) arithmetisch auf Basis der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') berechnet (siehe den Ausdruck (13) und Schritt S11). Wenn der Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, festgelegt ist (das bedeutet, daß F_VDC = 1) und somit die VDC-Steuerung in einer derartigen Weise aktiviert (bzw. verwendet) wurde, daß der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird, wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms festgelegt. Umgekehrt wird, wenn der Kennwert F_VDC welcher die VDC-Steuerung anzeigt, rückgesetzt ist (das bedeutet, daß F_VDC = 0) und somit die VDC-Steuerung inaktiviert (bzw. ausgesetzt) wurde, das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms festgelegt. Danach werden Bremskräfte, das bedeutet. Radbremszylinderdrücke für die vorderen und hinteren Straßenlaufräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR in einer geeigneten Weise gesteuert, um das berechnete erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment zu erreichen. Das System des Ausführungsbeispiels arbeitet folgendermaßen.
Wie in den 6A–6E dargestellt, sei angenommen, daß das Trägerfahrzeug auf einer linksseitigen Überholspur unter der speziellen Bedingung fährt, daß der Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, auf „0” rückgesetzt ist und sich das VDC-Steuersystem in dem inaktiven Zustand befindet (siehe das Trägerfahrzeug, welches durch die Strichlinie in 6A angezeigt wird). Es sei angenommen, daß das Trägerfahrzeug dazu neigt, von der vorliegenden Fahrspur zu der benachbarten linksseitigen Fahrverkehrsspur abzuweichen, wobei dieses die linke weiße Spurmarkierung, wie etwa die linke weiße Linie, überschreitet. Unter dieser Bedingung geht, wenn kein Signal von dem Richtungsanzeigerschalter 20 ausgegeben wird und keine Absicht des Fahrers zum Spurwechsel besteht, das Warmsystem 23 zu einer Zeit 11 mit einer geringfügigen Zeitverzögerung ab einer Zeit, bei welcher der Absolutwert XS des Spurabweichungs-Schatzwerts XS größer oder gleich dem vorbestimmten Alarmkriteriums-Schwellenwert X_W ist (siehe 6B), in Betrieb. Somit wird ein Alarmsignal AL von der Ausgabeschnittstelle der ECU 8 zu dem Warnsystem 23 ausgegeben, und somit wird dem Fahrer die visuelle und/oder akustische Warnung hinsichtlich der erhöhten Spurabweichungsneigung des Trägerfahrzeugs signalisiert. Danach geht das Trägerfahrzeug aufgrund eines weiteren Anstiegs des positiven Spurabweichungsschätzwerts XS, ausgehend von dem vorbestimmten Alarmkriteriums-Schwellenwert X_W, zu der Abweichungsposition über, wie durch die Vollinie in 6A angezeigt, während dieses die weiße Kennzeichnungslinie überschreitet. Zu einer Zeit t2, wenn der Absolutwert XS des Spurabweichungsschätzwerts XS größer oder gleich dem positiven Spurabweichungskriterium X wird (siehe 6B), bestimmt die ECU 8, daß eine erhöhte Neigung des Trägerfahrzeugs besteht, von der vorliegenden Spur nach links abzuweichen. Somit wird der Kennwert F_LC, welcher einen Spurwechsel anzeigt, auf „0” rückgesetzt, da der Richtungsanzeigerschalter 20 nicht durch den Fahrer manipuliert wird. Zur gleichen Zeit wird der Spurabweichungsentscheidungs-Kennwert F_LD wegen der Abweichung des Trägerfahrzeugs nach links auf „+1” festgelegt. Ferner wird, wenn die Schwankungsgeschwindigkeit des Spurabweichungs-Schätzwerts XS klein ist, das bedeutet, in dem Fall, daß XS(_n-1) – X(_n) < L_XS, der Kennwert F_cancel, welcher die LDP-Steuerung sperrt, auf „0” rückgesetzt (siehe Schritt S8 von 2). Auf der Basis der Differenz Xs – X_C wird ein gemäß LDP erwünschtes negatives Gier-Moment MsL (eine negative gesteuerte Variable der LDP) berechnet (siehe den Ausdruck (11) und Schritt S9 von 2). Demgegenüber wird in dem Fahrzeugdynamik-Steuersystem die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' zuerst auf Basis des Lenkwinkels δ und der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs berechnet, wiederaufgefunden und bestimmt. Danach wird ein Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' auf Basis der neuesten aktuellen Daten der seitlichen Beschleunigung Yg (siehe den Ausdruck (1) vorgenommen, um den Korrekturwert der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φrh' zu berechnen. Das bedeutet, daß, je kleiner die seitliche Beschleunigung Yg ist, anders ausgedrückt, je kleiner der Straßenoberflächenreibungskoeffizient ist, die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr0' auf einen desto kleineren Wert begrenzt wird. Ferner wird ein Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Bezugs-Seitengleitgeschwindigkeit Φr0', genauer, auf den Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit, auf Basis der Abweichung dB(= β – βr) zwischen dem tatsächlichen Seitengleitwinkel β und dem erwünschten Seitengleitwinkel βr sowie einer Änderung ddB der Seitengleitwinkel-Abweichung dB vorgenommen. Anders ausgedrückt, wird ein abnehmender Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit in einer derartigen Weise vorgenommen, daß eine Verminderung um einen Wert erfolgt, welcher der Summe der Seitengleitwinkel-Abweichung dB und der Änderung ddB der Seitengleitwinkel-Abweichung dB im Hinblick auf das vorbestimmte Zeitintervall entspricht (siehe den Ausdruck (8)). Wie zuvor beschrieben, wird unter der Bedingung, daß sich das VDC-Steuersystem in dem inaktiven Zustand befindet und somit die VDC-Steuerung ausgesetzt ist (das bedeutet, daß F_VDC = 0), die berechnete gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* selbst nicht als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit verwendet, da die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* lediglich dann als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit verwendet wird, wenn sich das VDC-Steuersystem in dem aktiven Zustand befindet und somit die VDC-Steuerung verwendet wird (das bedeutet, daß F_VDC = 1). Stattdessen wird die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh durch Addieren des Produkts (Kfh × MsL) des gemäß LDP erwünschten negativen Gier-Moments MsL und der Korrekturverstärkung Kfh zu der gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr* berechnet (siehe den Ausdruck 12), und die ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* – Kfh × MsL(= {Φr* – Kfh × MsL} < Φr*), im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten negativen Gier-Moments MsL vorgenommen wird, wird als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh verwendet. Das bedeutet, daß die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh auf einen vergleichsweise kleinen Wert festgelegt werden kann, welcher durch Subtrahieren des Absolutwerts Kfh × MsL des Produkts (Kfh × MsL) von der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr* erhalten wird. Daher wird die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' kleiner oder gleich dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung, das bedeutet, daß ε ≤ εth. Somit kann der Rücksetzzustand (F_VDC = 0) des Kennwerts F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, fortgesetzt werden. Aufgrund der Tatsache, daß der Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, kontinuierlich auf „0” gehalten wird, wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV auf „0” festgelegt bzw. gestellt (siehe Schritt S11), und gleichzeitig wird das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL, welches als negativer Wert in dem LDP-Steuersystem berechnet wird, als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms bestimmt (siehe Schritt S12). Unter der Bedingung, daß Ms = MsL, das bedeutet, wenn das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment (das gemäß LDP erwünschte negative Gier-Moment MsL) als negativer Wert bestimmt wird, werden die erwünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdrücke PS_FL, Ps_FR, PS_RL und PS_RR auf Basis des Ausdrucks (18) von Schritt S13, welcher oben erörtert wurde, berechnet bzw. bestimmt. Danach wird das erwünschte Antriebsdrehmoment Trqds auf Basis der Gaspedalöffnung Acc berechnet (siehe Schritt S14). Und danach werden Befehlssignale, welche den vorderen und hinteren Radbremszylinderdrücken Ps_FL, PS_FR, PS_RL und PS_RR entsprechen, welche durch Schritt S13 berechnet werden, von der ECU 8 zu dem hydraulischen Modulator 7 ausgegeben, und zur gleichen Zeit wird ein Befehlssignal, welches dem erwünschten Antriebsdrehmoment Trqds entspricht, welches durch Schritt S14 berechnet wird, von der ECU 8 zu einer Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 ausgegeben. Als Ergebnis davon wird der rechte Radbremszylinderdruck derart festgelegt, daß dieser relativ größer als der linke Radbremszylinderdruck ist (siehe den Ausdruck (18)), wodurch ferner ein Gier-Moment, welches geeignet wirkt, um das Trägerfahrzeug im Uhrzeigersinn (nach rechts) zu drehen, erzeugt wird, und somit kann die erhöhte Spurabweichungsneigung des Trägerfahrzeugs nach links wirksam unterdrückt bzw. verhindert werden. In dieser Weise neigt, wenn das gemäß LDP erwünschte negative Gier-Moment MsL (eine Komponente des Drehmomentvektors, welche dazu neigt, das Trägerfahrzeug um die z-Achse im Uhrzeigersinn (nach rechts) zu drehen), als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms bestimmt wird und daher die LDP-Steuerung gestartet wird, wie in 6D dargestellt, die tatsächliche Seitengleitgeschwindigkeit Φ' dazu, in der negativen Seitengleitgeschwindigkeitsrichtung abzufallen, doch wird in frühen Stufen der LDP-Steuerung die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh als vergleichsweise kleiner Wert (Φr* – Kfh × MsL) bestimmt, welcher durch Subtrahieren des Absolutwerts Kfh × MsL des Produkts (Kfh × MsL) von der gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr* erhalten wird, da das Steuersystem kontinuierlich in dem inaktiven Zustand (F_VDC = 0) gehalten wird. Daher neigt, wie in 6D dargestellt, die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh, im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten negativen Gier-Moments MsL vorgenommen wird, dazu, in Verfolgung eines Abfalls der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' abzufallen. Somit wird der Absolutwert ε der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' kontinuierlich auf einem Wert gehalten, welcher kleiner oder gleich dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ist, das bedeutet, daß ε ≤ εth. Infolgedessen kann der Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, selbst dann kontinuierlich in dem Rücksetzzustand gehalten werden, wenn ein Gier-Moment bzw. eine Seitengleitgeschwindigkeit aufgrund der LDP-Steuerung ohne jegliche Lenkbedienung erzeugt und geändert wird. Dies verhindert wirksam zuverlässig eine unerwünschte Verwendung bzw. Fehlfunktion für die VDC-Steuerung, welche aufgrund des Gier-Moments (der Seitengleitgeschwindigkeit) erfolgt, welche aufgrund der LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird. Somit wird die erwünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F für die LDP-Steuerung in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von dem LDP-Steuersystem genau gesteuert (siehe die beständige Änderung der erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F, welche in 6E dargestellt ist). Dies gewährleistet einen stabilen Spurabweichungsverhinderungs-Steuermodus.
Im Gegensatz zu dem System des Ausführungsbeispiels, welches in der Lage ist, den Steuervorgang der Seitengleitbewegung, welcher in den 6A–6E dargestellt ist, auszuführen, wird der Betrieb des Systems, welches permanent die unausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit (das bedeutet, die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr*) als erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φrh verwendet, im folgenden unter Verweis auf die Zeitverlaufsdiagramme, welche in den 7A–7E dargestellt sind, kurz erklärt.
In dem Fall, daß das System die unausgeglichene Seitengleitgeschwindigkeit (das bedeutet, die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr*) permanent auf die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh festlegt, wird die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* selbst selbstverständlich permanent als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit verwendet, und somit neigt die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh dazu, sich selbst dann in einem positiven Seitengleitgeschwindigkeitsbereich zu ändern, wenn die LDP-Steuerung gestartet wurde (siehe 7D). Als Ergebnis davon neigt die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φrh – Φ') zwischen der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' dazu, anzusteigen. Wie aus dem Zeitverlaufsdiagramm von 7D zu ersehen, wird, wenn der Absolutwert ε der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung bei einer Zeit t3 überschreitet, der Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, aufgrund der Bedingung, daß ε > εth, auf „1” gesetzt, und als Ergebnis geht das VDC-Steuersystem in Betrieb, und das VDC-Steuersystem wird verwendet. Aufgrund eines derartigen Starts der VDC-Steuerung neigt die erwünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs für die LDP-Steuerung, welche berechnet wird, um die erhöhte Spurabweichungsneigung des Fahrzeugs während der LDP-Steuerung zu verhindern, dazu, unerwünschter Weise abzufallen (siehe den Abfall der erwünschten vorderen Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs in 7D). Das bedeutet, daß die gesteuerte Variable der LDP-Steuerung durch die gesteuerte Variable der VDC-Steuerung aufgrund der wechselseitigen Beeinflussung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung unterdrückt wird. Dies beeinträchtigt die Genauigkeit der LDP-Steuerung und die Stabilität des LDP-Steuersystems.
Wie aus einem Vergleich zwischen dem System des Ausführungsbeispiels, welches die ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* + Kfh × MsL als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh während des inaktiven VDC-Zustands F_VDC = 0 (siehe die 6A–6E) verwendet, und dem System, welches permanent die unausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit (das bedeutet, die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr*) unabhängig von dem Festlegen bzw. Rücksetzen des Kennwerts F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh verwendet (siehe die 7A–7E), zu ersehen, wird gemäß dem System des Ausführungsbeispiels, wenn die Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung unter der Bedingung gestartet wird, daß das Fahrzeugdynamik-Steuersystem inaktiv ist (F_VDC = 0), die ausgeglichene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* + Kfh × MsL, im Hinblick auf welche ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen wurde, als erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh verwendet, so daß somit eine unerwünschte Verwendung bzw. Fehlfunktion für die VDC-Steuerung zuverlässig verhindert wird, welche aufgrund des Gier-Moments erfolgt, welches aufgrund der LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird. Anders ausgedrückt, werden ein wirksamer Ausgleich und eine Verzögerung im Hinblick auf die Starttaktung der VDC-Steuerung durch Abschwächen des Kriteriums (ε > εth) vorgenommen, welches verwendet wird, um die Fahrstabilität zu bestimmen, wobei dies auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL (der gesteuerten Variablen der LDP-Steuerung) erfolgt, wenn die Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung aktiv ist und die Fahrzeugdynamiksteuerung inaktiv ist. In dem System, welches das Steuerungsprogramm von 2 ausführte bedeutet das Abschwächen des Kriteriums (ε > εth) das Vornehmen eines abnehmenden Ausgleichs für die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε Alternativ kann, wie später erörtert, das Abschwächen des Kriteriums durch Ändern bzw. Vornehmen eines zunehmenden Ausgleichs im Hinblick auf die jeweils andere Größe des Schwellenwerts εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung und der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε, das bedeutet, des Schwellenwerts εth selbst, auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL erreicht werden (siehe 9).
In 8 ist ein abgewandeltes Seitengleitbewegungs-Steuerungsprogramm dargestellt, welches in dem Prozessor der ECU 8 der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Das abgewandelte Steuerungsprogramm, welches in 8 dargestellt ist, wird ferner in Form zeitgetriggerter Unterbrechungsprogramme ausgeführt, welche in jedem vorbestimmten Zeitintervall, wie etwa 10 Millisekunden, zu triggern sind. Das abgewandelte Steuerungsprogramm von 8 ähnelt dem Steuerungsprogramm von 2, außer, daß die Schritte S3 und S10, welche in dem Programm enthalten sind, welches in 2 dargestellt ist, durch die Schritte S21 und S22 ersetzt werden, welche in dem Programm enthalten sind, welches in 8 dargestellt ist. Somit werden die gleichen Schrittnummern, welche verwendet werden, um die Schritte in dem Programm zu bezeichnen, welches in 2 dargestellt ist, auf die entsprechenden Schrittnummern angewandt, welche in dem abgewandelten Steuerungsprogramm verwendet werden, welches in 8 dargestellt ist, um einen Vergleich der zwei verschiedenen Unterbrechungsprogramme vorzunehmen. Die Schritte S21 und S22 werden im folgenden unter Verweis auf die beigefügte Zeichnung genau beschrieben, während eine genaue Beschreibung der Schritte S1–S2, S4–S9, S11–S15 weggelassen wird, da die obige Beschreibung im Hinblick darauf ohne Erläuterung verständlich erscheint.
Wie zuvor beschrieben, wird gemäß dem ersten Steuerungsprogramm, welches in 2 dargestellt ist, ein Ausgleich im Hinblick auf die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen (siehe die Schritte S9 und S10). Im Gegensatz zu den obigen Darlegungen wird gemäß dem abgewandelten Steuerungsprogramm, welches in 8 dargestellt ist, eine gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* (eine erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit) des abgewandelten Seitengleitbewegungs-Steuersystems dadurch berechnet bzw. bestimmt bzw. aus einem Verzeichnis wiederaufgefunden, daß ein ausgeglichener Lenkbetrag bzw. ein Korrekturwert δh(= δ + δb = δ + Kbh × MsL) verwendet wird, welcher nachfolgend genau beschrieben wird.
Konkret erfolgt nach Schritt S9 der Schritt S21.
Bei Schritt S21 wird ein äquivalenter Lenkbetrag δb arithmetisch auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL, welches durch Schritt S9 berechnet wird und der gesteuerten Variablen der LDP-Steuerung entspricht, aus dem folgenden Ausdruck (20) berechnet bzw. geschätzt. Der äquivalente Lenkbetrag δb bedeutet einen äquivalenten Lenkwinkel, welcher im Wesentlichen dem gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL entspricht, welches zur Verhinderung einer Spurabweichung benötigt wird. δb = Kbh × MsL (20) wobei Kbh eine Konstante bezeichnet, welche durch Vorgaben des Trägerfahrzeugs bestimmt und arithmetisch aus einem Ausdruck (22) berechnet wird, welcher später beschrieben wird. Ferner wird bei Schritt S21 der Lenkwinkel-Korrekturwert δh arithmetisch durch Addieren des äquivalenten Lenkbetrags δb zu einem tatsächlichen Lenkbetrag, das bedeutet, einem Lenkwinkel δ, berechnet (siehe den folgenden Ausdruck (21)). δh = δ + δb (21) Kbh = Nstr/(Cpf × Lf) (22) wobei Nstr ein Lenkübersetzungsverhältnis bezeichnet, Lf eine Entfernung von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu der Vorderachse bezeichnet und Cpf eine Kurvenfahrtkraft des Vorderrads bezeichnet.
In dem abgewandelten System, welches in 8 dargestellt ist, wird zuerst die erwünschte Bezugsseitengleitgeschwindigkeit Φr0' aus einem Verzeichnis auf Basis des Lenkwinkel-Korrekturwerts δh(= δ + δb) anstatt einer Verwendung des Lenkwinkels δ aus dem vorbestimmten Kennlinienverzeichnis von V – δ –ΦrO'(V – δh – ΦrO'), welches in 3 dargestellt ist, wiederaufgefunden. Es sei bemerkt, daß die Lenkwinkelkomponente (das bedeutet, der äquivalente Lenkbetrag δb), welche äquivalent zu einer Komponente (dem gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL) des Drehmomentvektors zur Verhinderung einer Spurabweichung ist, in dem Lenkbetrags-Korrekturwert δh(= δ + δb) repräsentiert ist. Als zweites wird ein weiterer Ausgleich im Hinblick auf die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit ΦrO', welche das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL repräsentiert, auf Basis des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ vorgenommen, anders ausgedrückt, der seitlichen Beschleunigung, welche auf das Trägerfahrzeug wirkt, um den reibungskoeffizientenabhängigen Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit abzuleiten. Sodann wird der Seitengleitwinkel β arithmetisch aus dem folgenden Ausdruck (4), das bedeutet, aus β = dβ + β₀, berechnet, und gleichzeitig wird der erwünschte Seitengleitwinkel βr arithmetisch auf Basis des Korrekturwerts Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit aus den Ausdrucken (5) und (6) berechnet. Zuletzt wird die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr*' (die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit) des abgewandelten Seitengleitbewegungs-Steuersystems durch Vornehmen eines weiteren Ausgleichs im Hinblick auf den Korrekturwert Φrh' der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit auf Basis des tatsächlichen Seitengleitwinkels β und des erwünschten Seitengleitwinkels βr aus dem Ausdruck (8), das bedeutet, aus Φr*' = Φrh' – (Kbp × dB + Kbd × ddB), berechnet. Wie oben erörtert, wurde gemäß dem abgewandelten System von 8 die Komponente (das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL) des Drehmomentvektors zur Verhinderung einer Spurabweichung bereits in der berechneten, gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr*' repräsentiert. Somit ist die berechnete, gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr*', welche durch die Schritte S21 und S22 des abgewandelten Seitengleitbewegungs-Steuersystems von 8 erhalten wird, äquivalent zu der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φrh(= Φr* + Kfh × MsL), welche durch die Schritte S3 und S10 des ersten Seitengleitbewegungs-Steuersystems von 2 erhalten wird. Nach Schritt S22 erfolgt Schritt S11. Bei Schritt S11 wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV arithmetisch in Abhängigkeit sowohl von der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε als auch dem Kennwert F_VDC, welcher die VDC-Steuerung anzeigt, berechnet. Es sei bemerkt, daß in dem abgewandelten System von 8 die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε als Differenz (Φr* – Φ') zwischen der berechneten, gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr*' und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' berechnet wird. Somit wird in dem Fall, daß F_VDC = 0, das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV, welches der gesteuerten Variablen für die VDC-Steuerung entspricht, arithmetisch auf Basis der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φr*' – Φ') zwischen der berechneten, gemäß VDC erwünschten Seitengleitgeschwindigkeit Φr*' und der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' aus dem folgenden Ausdruck berechnet. MsV = Kvp × ε + Kvd × dε wobei Kvp und Kvd Steuerungsverstärkungen bezeichnen, ε gleich der Differenz (= Φr*' – 0') ist und dε eine Änderung einer Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε im Hinblick auf ein vorbestimmtes Zeitintervall, wie etwa 50 Millisekunden, bezeichnet.
In dem Steuerungsprogramm von 2 dienen die arithmetischen und/oder logischen Operationen der Schritte S1, S2, S22 und S11 als Fahrstabilitäts-Entscheidungseinrichtung. Die arithmetischen und/oder logischen Operationen der Schritte S4 bis S9 dienen als Spurabweichungsverhinderungseinrichtung (LDP-Einrichtung). Der Ablauf des Schritts S21 dient als Fahrstabilitätsentscheidungs-Ausgleichseinrichtung. Die Abläufe der Schritte S12 bis S15 entsprechen einer Seitengleitbewegungs-Steuereinrichtung bzw. einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinrichtung. Daher kann das abgewandelte Seitengleitbewegungs-Steuersystem von 8 die gleichen Wirkungen wie das erste Seitengleitbewegungs-Steuersystem von 2 erzeugen, das bedeutet, eine Verhinderung einer unerwünschten Verwendung bzw. Fehlfunktion für die VDC-Steuerung, welche aufgrund des Gier-Moments (der Seitengleitgeschwindigkeit) erfolgt, welches aufgrund der LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird, wenn die LDP-Steuerung unter der Bedingung gestartet wird, daß das Fahrzeugdynamik-Steuersystem inaktiv ist (F_VDC = 0), da ein Ausgleich im Hinblick auf das Kriterium für einen Start der Fahrzeugdynamik-Steuerung, das bedeutet, die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Φr*', genauer, die Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung ε(= Φr*' – Φ'), verglichen mit dem Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung, in einer geeigneten Weise vorgenommen wird, um das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL zur Verhinderung einer Spurabweichung zuverlässig zu repräsentieren. Aus den oben dargelegten Gründen gewährleistet das Steuersystem von 8 in der gleichen Weise wie das Seitengleitbewegungs-Steuersystem von 2 einen stabilen Spurabweichungsverhinderungs-Steuermodus, wobei eine unerwünschte Verwendung bzw. Fehlfunktion für die VDC-Steuerung zuverlässig verhindert wird, welche aufgrund des Gier-Moments erfolgt, welches aufgrund der LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird.
Wie oben erörtert, wird in dem Steuersystem, welches in 2 dargestellt ist, im Hinblick auf die erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* ein Ausgleich auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL vorgenommen, während in dem Steuersystem, welches in 8 dargestellt ist, ein Ausgleich im Hinblick auf den Lenkwinkel δ selbst in einer geeigneten Weise vorgenommen wird, um das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL zu repräsentieren. Anstelle des Vornehmens eines Ausgleichs im Hinblick auf die gemäß VDC erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit Φr* bzw. den Lenkwinkel δ auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL, um das Kriterium für einen Start (eine Verwendung) der VDC-Steuerung geeignet zu ändern, kann der Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung selbst veränderlich festgelegt werden bzw. ein zunehmender Ausgleich im Hinblick auf diesen auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL anstatt der Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs vorgenommen werden (vergleiche das Kennlinienverzeichnis für die vorprogrammierte Geschwindigkeit V des Trägerfahrzeugs, aufgetragen gegen den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung, welches in 5 dargestellt ist, und für das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL, auf getragen gegen den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits Abweichung, welches in 9 dargestellt ist). Das Vornehmen eines Ausgleichs im Hinblick auf den Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung auf Basis des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL verwirklicht die gleichen Wirkungen wie die Seitengleitbewegungs-Steuersysteme von 2 und 8, nämlich eine Verhinderung einer unerwünschten Verwendung bzw. Fehlfunktion für die VDC-Steuerung, welche aufgrund des Gier-Moments erfolgen kann, welches aufgrund der LDP-Steuerung erzeugt und geändert wird. Wie aus dem vorprogrammierten Kennlinienverzeichnis von 9 zu ersehen, welches die Beziehung zwischen dem Schwellenwert sth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung und dem gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL darstellt, wird der Schwellenwert εth der Seitengleitgeschwindigkeits-Abweichung in einem kleinen Bereich des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL(0 ≤ MsL ≤ MsL1) von 0 bis zu einem vorbestimmten kleinen, gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL1 auf einen vorbestimmten, relativ kleinen Schwellenwert εL festgelegt. In einem mittleren und hohen Bereich des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL(MsL1 < MsL ≤ MsL2) von dem vorbestimmten kleinen, gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL1 zu einem vorbestimmten hohen, gemäß LDP erwünschten Gier-Moment MsL2 (größer als MsL1) steigt der Schwellenwert sth schrittweise auf einen vorbestimmten relativ hohen Schwellenwert εH an, wenn das gemäß LDP erwünschte Gier-Moment MsL ansteigt. In einem extrem hohen Bereich des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL(MsL2 < MsL) oberhalb des vorbestimmten hohen, gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL2 wird der Schwellenwert εth auf einen relativ hohen Schwellenwert sH festgelegt.
In den Seitengleitbewegungs-Steuersystemen von 2 und 8 wird das vorbestimmte Spurabweichungskritenum X_C auf einen vorbestimmten konstanten Wert festgelegt. Tatsächlich ist eine Spurbreite L jeder der Fahrspuren nicht konstant festgelegt. Somit kann das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C eine Variable sein, welche in Abhängigkeit von der Spurbreite L jeder der Fahrspuren bestimmt wird. 10 stellt eine abgewandelte Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung 106 dar, welche eine VDC-Funktion und eine LDP-Funktion verwendet. In 10 werden zur Vereinfachung der Offenbarung die gleichen Bezugszeichen, welche verwendet werden, um Elemente in dem Ausführungsbeispiel, welches in den 1 und 2 dargestellt ist, zu bezeichnen, auf die entsprechenden Elemente angewandt, welche in der abgewandelten Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung von 10 verwendet werden, während eine genaue Beschreibung der gleichen Bezugszeichen weggelassen wird, da die obige Beschreibung davon ohne Erläuterung verständlich erscheint. In 10 bezeichnet das Bezugszeichen 104 eine Lenkbetätigungsvorrichtung, Bezugszeichen 113 bezeichnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Bezugszeichen 114 bezeichnet ein Navigationssystem, Bezugszeichen 115 bezeichnet einen Lenkraddrehwinkelsensor und 116 bezeichnet eine elektronische Steuereinheit (ECU). Wie in 10 dargestellt, kann die Spurbreite L selbst durch eine Bildvorarbeitung der Bilddaten von der CCD-Kamera 13 bzw. durch Extrahieren von Eingabeinformationen über die Spurbreite der vorliegenden Fahrspur in Form von Verzeichnisdaten erhalten werden, wobei das Navigationssystem 114 verwendet wird. In diesem Fall kann das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C, welches eine Variable ist, aus dem folgenden Ausdruck (23) berechnet werden. X_C = min{(L/2 – Lc/2), 0,8) (23) wobei Lc die Breite eines Trägerfahrzeugs bezeichnet und L eine Spurbreite bezeichnet. Wie aus dem obigen Ausdruck (23) zu ersehen, wird das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C als kleinerer der Werte (L/2 – Lc/2) und 0,8 mittels eines sogenannten Minimalwert-Auswahlverfahrens erhalten.
Stattdessen kann in dem Fall einer automatisierten Autobahn, welche mit einer Infrastruktur versehen ist, eine Entfernungsinformation (L/2 – XS), welche mittels wechselseitiger Kommunikation zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Straßennetzwerk (bzw. dem Straßensensor), welches in der Infrastruktur erhalten ist, erhalten und empfangen wird, als Eingabeinformation über einen Schätzwert des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C verwendet werden.
Das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment MS des Seitengleitbewegungs-Steuersystems des Ausführungsbeispiels wird unter der Annahme bestimmt, daß der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet wird. Stattdessen wird das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment MS in Abhängigkeit davon bestimmt, ob das Vorzeichen des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL, welches durch die Schritte S9 bzw. S22 berechnet wird, mit dem Vorzeichen des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV identisch ist, welches durch Schritt S11 berechnet wird. Konkret wird, wenn die Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die VDC-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV), zu der Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die LDP-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL), entgegengesetzt ist, der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung zugeordnet, und somit wird das gemäß VDC erwünschte Gier-Moment MsV, welches der gesteuerten Variablen der VDC-Steuerung entspricht, als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms bestimmt. Demgegenüber wird, wenn die Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die VDC-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV), mit der Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die LDP-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL), identisch ist, um eine Übersteuerung zu verhindern, während die Wirkungen, welche sowohl durch die VDC-Steuerung als auch die LDP-Steuerung erhalten werden, beibehalten werden, das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment Ms als der größere Wert des Absolutwerts MsV des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV und des Absolutwerts MSL des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL mittels eines sogenannten Maximalwerts-Auswahlverfahrens bestimmt, welches in dem folgenden Ausdruck (24) dargestellt ist. Ms = max(|Msv|, |MsL|) (24)
Wie aus dem obigen Ausdruck (24) zu ersehen ist, wird, wenn das gemäß VDC erwünschte Gier-Moments MsV oder das gemäß LDP erwünschte Gier-Moments MsL „0” ist, die von null verschiedene erwünschte Seitengleitgeschwindigkeit der erwünschten Seitengleitgeschwindigkeiten MsV und MsL als erwünschtes Seitengleit-Enddrehmoment Ms ausgewählt bzw. bestimmt.
Bei der oben erörterten Abwandlung wird das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment Ms mittels des Maximalwerts-Auswahlverfahrens Ms = max( MsV, MsL) unter der Bedingung, daß die Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die VDC-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV), mit der Richtung der Seitengleitbewegung, welche durch die LDP-Steuerung erzeugt wird (das bedeutet, das Vorzeichen des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL), identisch ist, bestimmt. Stattdessen kann das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment bestimmt werden, wobei ein summiertes erwünschtes Gier-Moment MS_sum(= MsV + MsL) des gemäß VDC erwünschten Gier-Moments MsV und des gemäß LDP erwünschten Gier-Moments MsL sowie eines oberen Grenzwerts Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments, welcher in Abhängigkeit von dem Drehungsbetrag des Trägerfahrzeugs bestimmt wird, anders ausgedrückt, der Größe der Seitengleitbewegung, welche generell durch die tatsächliche Seitengleitgeschwindigkeit Φ' geschätzt wird, welche durch den Seitengleitgeschwindigkeitssensor 16 (welcher als Fahrzustands-Erfassungseinrichtung dient) erfaßt wird, welcher ferner als Drehungsbetrags-Erfassungseinrichtung des Trägerfahrzeugs dient, berücksichtigt wird. Konkret wird, wie aus dem Kennlinienverzeichnis der vorprogrammierten tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ', aufgetragen gegen den oberen Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments, welches in 11 dargestellt ist, zu ersehen, der obere Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments auf Basis einer tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' bestimmt bzw. aus einem Verzeichnis wiederaufgefunden. Um eine Begrenzung für den oberen Grenzwert der erwünschten Seitengleit-Endgeschwindigkeit Ms zu liefern, kann die erwünschte Seitengleit-Endgeschwindigkeit Ms als der kleinere Wert des summierten erwünschten Gier-Moments MS_sum(= MsV + MsL) und des oberen Grenzwerts Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments mittels eines Minimalwerts-Auswahlverfahrens, welches in dem folgenden Ausdruck (25) dargestellt ist, bestimmt werden. Ms = min(|MsV + MsL, Mslim) (25)
Wie aus dem vorprogrammierten Kennlinienverzeichnis für Φ' – Mslim von 5 zu ersehen, welches die Beziehung zwischen der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ' und dem oberen Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments darstellt, wird in einem niedrigen Seitengleitgeschwindigkeitsbereich (0 ≤ Φ' ≤ Φ₁') von 0 bis zu einer vorbestimmten niedrigen Seitengleitgeschwindigkeit Φ₁' der obere Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments auf einen vorbestimmten, relativ hohen oberen Grenzwert MslimH der gesteuerten Variablen des Gier-Moments festgelegt. In einem mittleren und hohen Seitengleitgeschwindigkeitsbereich (Φ₁' < Φ' ≤ Φ₂') von der vorbestimmten niedrigen Seitengleitgeschwindigkeit Φ₁' bis zu einer vorbestimmten hohen Seitengleitgeschwindigkeit Φ₂' (größer als Φ₁'), fällt der obere Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments schrittweise auf einen relativ niedrigen oberen Grenzwert MslimL der gesteuerten Variablen des Gier-Moments ab, wenn die tatsächliche Seitengleitgeschwindigkeit Φ' ansteigt. In einem extrem hohen Seitengleitgeschwindigkeitsbereich (Φ₂' < Φ') oberhalb der vorbestimmten hohen Seitengleitgeschwindigkeit Φ₂' wird der obere Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments auf den vorbestimmten, relativ niedrigen oberen Grenzwert MslimL der gesteuerten Variablen des Gier-Moments festgelegt. In dieser Weise wird gemäß dem abgewandelten System der Grenzwert Mslim der gesteuerten Variablen des Gier-Moments auf Basis des Drehungsbetrags des Trägerfahrzeugs, wie etwa der tatsächlichen Seitengleitgeschwindigkeit Φ', festgelegt bzw. bestimmt, und sodann kann das erwünschte Seitengleit-Enddrehmoment Ms in Abhängigkeit von dem Drehungsbetrag des Trägerfahrzeugs geeignet begrenzt werden. Somit ist es möglich, das gesteuerte Gier-Moment zu erzeugen, welches für den Drehungsbetrag des Trägerfahrzeugs geeignet ist.
Bei der zuvor erwähnten Abwandlung kann, obgleich der Drehungsbetrag des Trägerfahrzeugs (die Größe der Seitengleitbewegung) durch die tatsächliche Seitengleitgeschwindigkeit Φ' geschätzt wird, welche durch den Seitengleitgeschwindigkeitssensor 16 erfaßt wird, der Drehungsbetrag des Trägerfahrzeugs auf Basis einer anderen Zustandsgröße, welche den Drehungsbetrag repräsentiert, beispielsweise der seitlichen Beschleunigung Yg, welche auf das Trägerfahrzeug wirkt, geschätzt bzw. bestimmt werden.
Ferner ist zu ersehen, daß das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung sowohl auf die mit einer Lenkbetätigungsvorrichtung versehene Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung, welche in 10 dargestellt ist, als auch auf die mit einer Bremskraft-Betätigungsvorrichtung versehene Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung, welche in 1 dargestellt ist, angewandt werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer Betätigungseinrichtung (7; 104) zum Erzeugen eines Giermoments auf das Fahrzeug und mit: Sensoren (13, 16, 19, 22FL–22RR) zum Erfassen eines Lenkwinkels (δ) und eines Fahrzustands (Φ, Φ', V) des Fahrzeugs; einer ersten Steuereinrichtung (VDC) zum Erzeugen einer Soll-Gierrate (ϕr*) in Abhängigkeit des erfassten Lenkwinkels (δ) und des Fahrzustandes (Φ, Φ', V) zur Sicherung der Fahrstabilität des Fahrzeugs, und einer zweiten Steuereinrichtung (LDP) zum Erzeugen eines Giermoments (MsL) in Abhängigkeit einer Spurabweichung, wenn die erste Steuereinrichtung (VDC) in einem inaktiven Zustand (F_VDC = 0) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die erste Steuereinrichtung (VDC) von dem inaktiven Zustand (F_VDC = 0) in einen aktiven Zustand (F_VDC = 1) in Abhängigkeit des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) schaltet.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Fahrstabilität auf Basis mindestens einer der Größen einer Gierraten-Abweichung (ε) zwischen einer tatsächlichen Gierrate (Φ') und einer auf Basis eines Lenkwinkels (δ) und einer Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs geschätzten endgültigen Soll-Gierrate (Φrh; Φr*'), eines Schwimmwinkels (β) des Fahrzeugs und einer Änderungsgeschwindigkeit (dβ) des Schwimmwinkels (β) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schwimmwinkel-Abweichung (dB = β – βr) zwischen dem tatsächlichen Schwimmwinkel (β) des Fahrzeugs und einem auf Basis der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, des Lenkwinkels (δ) und eines Straßenoberflächenreibungskoeffizienten (μ) geschätzten Soll-Schwimmwinkels (βr) und eine Änderungsgeschwindigkeit (ddB = d(β – βr)) der Schwimmwinkel-Abweichung (dB = β – βr) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Fahrstabilitäts-Entscheidungsabschnitt (S1–S3, S10, S11; S21, S22) aufweist, der einen Ausgleich durch Ändern eines Kriteriums (ε, εth) auf Basis eines Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) vornimmt, wobei dies lediglich dann erfolgt, wenn ein Spurabweichungs-Verhinderungsabschnitt (S4–S9) der Vorrichtung eine Steuerung der zweiten Steuereinrichtung (LDP) zum Erzeugen eines Giermoments (MsL) ausführt.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (8) elektronisch mit den Sensoren (16, 19, 22FL–22RR) und der Betätigungsvorrichtung (7; 104) verbunden ist zum Aktivieren der ersten Steuereinrichtung (VDC) und der zweiten Steuereinrichtung (LDP).
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) umfaßt: (a) den Fahrstabilitäts-Entscheidungsabschnitt (S1–S3, S10, S11; S21, S22), der die Fahrstabilität auf Basis mindestens einer Gierraten-Abweichung (ε) zwischen der tatsächlichen Gierrate (Φ') und einer endgültigen Soll-Gierrate (Φrh) bestimmt; (b) einen Berechnungsabschnitt (S3) der Soll-Gierrate (Φr*), der die Soll-Gierrate (Φr*) auf Basis mindestens der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und des Lenkwinkels (δ) berechnet; (c) einen Gierbewegungs-Steuerungsabschnitt (S12–S15), der eine Gierbewegung des Fahrzeugs durch Erzeugen eines endgültigen Soll-Giermoments (Ms) steuert, wobei das endgültige Soll-Giermoment (Ms) derart bestimmt wird, dass dieses gleich dem Giermoment (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) ist, wenn die erste Steuereinrichtung (VDC) inaktiv ist (F_VDC = 0), und derart bestimmt wird, dass dieses gleich einem Giermoment (MsV) der ersten Steuereinrichtung (VDC) ist, wenn die erste Steuereinrichtung (VDC) aktiv ist (F_VDC = 1), (d) den Spurabweichungs-Verhinderungsabschnitt (S4–S9), der auf Basis mindestens der Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und des Gierwinkels (Φ) eine Spurabweichungsneigung des Fahrzeugs von einer Fahrspur bestimmt und eine Steuerung der zweiten Steuereinrichtung (LDP) ausführt; und (e) einen Ausgleichsabschnitt (S10) für die Soll-Gierrate (Φr*), der einen Ausgleich im Hinblick auf die Soll-Gierrate (Φr*) auf Basis des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) vornimmt, um die endgültige Soll-Gierrate (Φrh) zu erzeugen.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) umfasst: einen Berechnungsabschnitt (S21), der einen äquivalenten Lenkwinkel (δb) berechnet, welcher äquivalent zu dem Giermoment (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) ist, und der einen Lenkwinkel-Korrekturwert (δh) durch Addieren des äquivalenten Lenkwinkels (δb) zu dem Lenkwinkel (δ) berechnet; und einen Berechnungsabschnitt (S22), der eine endgültige Soll-Gierrate (Φr*') auf Basis des Lenkwinkel-Korrekturwerts (δh) berechnet.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurabweichungs-Verhinderungsabschnitt (S4–S9) einen Spurabweichungs-Schätzwert (XS), welcher einer zukünftigen seitlichen Abweichung des Fahrzeugs von einer Mittelachse der Fahrspur entspricht, auf Basis mindestens einer Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, eines Gierwinkels (Φ) des Fahrzeugs gegenüber einer Richtung der Fahrspur, einer seitlichen Abweichung (X) des Fahrzeugs von einer Mittelachse der Fahrspur und einer Kurvenkrümmung (ρ) der Fahrspur schätzt und sowohl die Spurabweichungsrichtung als auch die Möglichkeit einer Spurabweichung auf Basis eines Vergleichsergebnisses des Spurabweichungs-Schätzwerts (XS) und eines vorbestimmten Spurabweichungskriteriums (X_C) schätzt und entscheidet, dass die Möglichkeit besteht, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht, wenn der Spurabweichungsschätzwert (XS) das vorbestimmte Spurabweichungskriterium (X_C) überschreitet.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gierbewegungs-Steuerungsabschnitt (S12–S15) vorgesehen ist, der einen Steuerungsabschnitt der Brems- und Antriebskraft umfasst, welcher elektronisch mit der Betätigungsvorrichtung (7, 104) verbunden ist, solcher Art, dass die Bremskräfte jedes der Fahrzeugräder (5FL, 5FR, 5RL, 5RR) automatisch unabhängig voneinander gesteuert werden, ungeachtet einer Bremstätigkeit des Fahrers.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gierbewegungs-Steuerungsabschnitt (S12–S15) solcherart elektronisch mit der Betätigungsvorrichtung (7, 104) verbunden ist, dass das Giermoment (Ms) in einer Richtung erzeugt wird, welche eine Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs unterstützt, wenn der Fahrstabilitäts-Entscheidungsabschnitt (S1–S3, S10, S11; S21, S22) entscheidet, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt ist, und dass das Giermoment (Ms) in einer Richtung erzeugt wird, welche die Fahrstabilität verbessert, wenn der Fahrstabilitäts-Entscheidungsabschnitt (S1–S3, S10, S11; S21, S22) entscheidet, dass die Fahrstabilität beeinträchtigt ist.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurabweichungs-Verhinderungsabschnitt (S4–S9) eine Antriebskraft (Trqds) jedes der Fahrzeugräder (5FL, 5FR, 5RL, 5RR) auf Basis des Giermoments (Ms) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) vorgesehen ist zum: Vergleichen der Gierraten-Abweichung (ε) mit einem Schwellenwert (εth); und Starten der ersten Steuereinrichtung (VDC) zum Erzeugen einer Soll-Gierrate (ϕr*), wenn die Gierraten-Abweichung (ε) den Schwellenwert (εth) unter der Bedingung, dass die erste Steuereinrichtung (VDC) inaktiv ist, überschreitet; und Verbessern der Fahrstabilität durch Verringern der Gierraten-Abweichung (ε) auf Basis des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP).
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (εth) auf einen vorbestimmten niedrigen Schwellenwert (εL) in einem Bereich eines kleinen Soll-Giermoments (0 ≤ MsL ≤ MsL1) festgelegt wird, welcher kleiner oder gleich einem vorbestimmten kleinen Giermoment (MsL1) ist, und schrittweise auf einen vorbestimmten hohen Schwellenwert (εH) ansteigt, wenn das Giermoment (MsL1) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) in einem mittleren und hohen Giermomentbereich (MsL1 < MsL ≤ MsL2) von dem vorbestimmten kleinen Giermoment (MsL1) auf ein vorbestimmtes großes Giermoment (MsL2) ansteigt, und auf den vorbestimmten hohen Schwellenwert (εH) in einem extrem hohen Giermomentbereich (MsL2 < MsL) oberhalb des vorbestimmten großen Giermoments (MsL2) festgelegt wird.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer ersten Steuereinrichtung (VDC) zum Erzeugen einer Soll-Gierrate (ϕr*), einer zweiten Steuereinrichtung (LDP) zum Erzeugen eines Gier-Moments und einer Betätigungseinrichtung (7; 104), mit den folgenden Schritten: Erfassen eines Lenkwinkels (δ) und eines Fahrzustandes (Φ, Φ', V) des Fahrzeugs; Erzeugen einer Soll-Gierrate (ϕr*) in Abhängigkeit des erfassten Lenkwinkels (δ) und des Fahrzustandes (Φ, Φ',V) zur Sicherung der Fahrstabilität des Fahrzeugs durch die erste Steuereinrichtung (VDC), und Erzeugen eines Giermoments (MsL) in Abhängigkeit einer Spurabweichung durch die zweite Steuereinrichtung (LDP), wenn die erste Steuereinrichtung (VDC) in einem inaktiven Zustand (F_VDC = 0) ist, gekennzeichnet durch Schalten der ersten Steuereinrichtung (VDC) von dem inaktiven Zustand (F_VDC = 0) in einen aktiven Zustand (F_VDC = 1) in Abhängigkeit des Gier-Moments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP).
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch das Erfassen mindestens des Lenkwinkels (δ) und des Fahrzustands (Φ', Φ) des Fahrzeugs; Bestimmen der Fahrstabilität auf Basis mindestens des Lenkwinkels (δ); Ausführen einer Fahrzeugdynamiksteuerung durch Erzeugen eines Giermoments (MsV) basierend auf der von der ersten Steuereinrichtung (VDC) erzeugten Soll-Gierrate (ϕr*); Ausführen einer Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung durch Erzeugen eines Giermoments (MsL) durch die zweite Steuereinrichtung (LDP), und Ausgleichen durch Ändern eines Kriteriums (ε, εth), welches verwendet wird, um die Fahrstabilität zu bestimmen, auf Basis des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP), wobei dies lediglich dann erfolgt, wenn die erste Steuereinrichtung (VDC) inaktiv ist.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Schätzen einer Gierraten-Abweichung (ε) zwischen einer tatsächlichen Gierrate (Φ'), welche auf das Fahrzeug wirkt, und einer endgültigen Soll-Gierrate (Φrh; Φr*'), welche auf Basis eines Lenkwinkels (δ) und einer Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs geschätzt wird; Vergleichen der Gierraten-Abweichung (ε) mit einem Schwellenwert (εth) der Gierraten-Abweichung; Starten der ersten Steuereinrichtung (VDC), wenn die Gierraten-Abweichung (ε) den Schwellenwert (εth) der Gierraten-Abweichung unter der Bedingung überschreitet, dass die erste Steuereinrichtung (VDC) inaktiv ist; und wobei das Ausgleichen für das Kriterium der Fahrstabilität durch Verringerung der Gierraten-Abweichung (ε) auf Basis des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Berechnen der Soll-Gierrate (Φr*) auf Basis mindestens einer Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und eines Lenkwinkels (δ) erfolgt; und das Ausgleichen des Kriteriums (ε, εth) im Hinblick auf die Soll-Gierrate (Φr*) auf Basis des Giermoments (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) zum Erzeugen einer endgültigen Soll-Gierrate (Φrh) und durch Verringerung einer Gierraten-Abweichung (ε = Φrh – Φ') zwischen der endgültigen Soll-Gierrate (Φrh) und einer tatsächlichen Gierrate (Φ'), erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Berechnen eines äquivalenten Lenkwinkels (δb), welcher zu dem Giermoment (MsL) der zweiten Steuereinrichtung (LDP) äquivalent ist; und Ausgleichen des Kriteriums für die Fahrstabilität durch Berechnen eines Lenkwinkel-Korrekturwerts (δh) als Summe des äquivalenten Lenkwinkels (δb) und eines Lenkwinkels (δ) und durch Berechnen einer endgültigen Soll-Gierrate (Φr*') auf Basis des Lenkwinkel-Korrekturwerts (δh) sowie durch Verringerung einer Gierraten-Abweichung (ε = Φr* – 0') zwischen der endgültigen Soll-Gierrate (Φr*') und einer tatsächlichen Gierrate (Φ'), welche auf das Fahrzeug wirkt, erreicht wird.