DE102004006540B4

DE102004006540B4 - Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102004006540B4
Application number: DE102004006540A
Authority: DE
Inventors: Shinji Kamakura Matsumoto; Genpei Yokohama Naito; Satoshi Fujisawa Tange
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2024-02-11
Also published as: US7392120B2; JP3870911B2; CN100509505C; US20040158377A1; US7580785B2; DE102004006540A1; JP2004243787A; CN1522910A; US20080208409A1

Abstract

Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit:
einer Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zum Erzeugen eines Giermoments an dem Fahrzeug;
einer Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) zum Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs,
einer Steuereinrichtung (S10–S13) zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zumindest in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV) bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9);
einer Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) zum Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs;
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung als eine Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV), bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) und in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsL), bestimmt durch die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8), wobei
wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem größeren der Wunschgiermomente (MsV, MsL).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 15. Eine derartige Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein derartiges Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeugs ist aus der EP 1 197 410 A2 bekannt. Gemäß der technischen Lehre wie sie aus der EP 1 197 410 A2 zu entnehmen ist, wird ein Wunschgiermoment γt auf Grundlage der Fahrbedingungen des Fahrzeugs wie beispielsweise dem Lenkwinkel und der Radgeschwindigkeiten bestimmt. Weiterhin wird ein Wunschgiermoment γc auf Grundlage des Fahrbahnverlaufes, insbesondere eines Kurvenradius, bestimmt. Das Wunschgiermoment γc wird als erstes Wunschgiermoment bezeichnet, während das vorgenannte Wunschgiermoment γt als zweites Wunschgiermoment bezeichnet wird. Die Absolutbeträge des ersten und zweiten Wunschgiermomentes werden miteinander verglichen. Ist der Absolutbetrag des ersten Wunschgiermomentes γc größer als der Absolutbetrag des zweiten Wunschgiermomentes γt wird entschieden, dass die Aktivität des Fahrers (beispielsweise der eingeschlagene Lenkwinkel) nicht ausreicht, um die vorliegende Kurve sicher zu durchfahren. In diesem Fall wird auf Grundlage des ersten und zweiten Wunschgiermomentes ein korrigiertes zweites Wunschgiermoment γt' bestimmt, das als Grundlage für die Fahrdynamiksteuerung dient derart, dass ein Giermoment erzeugt wird, um den fehlenden Lenkwinkeleinschlag des Fahrers zu korrigieren und so eine sichere Fahrt durch die Kurve zu gewährleisten.
Ist der Absolutbetrag des ersten Wunschgiermomentes γc nicht größer als der Absolutbetrag des zweiten Wunschgiermomentes γt wird festgestellt, dass die Aktivität des Fahrers (der Lenkradeinschlag) ausreichend ist, um die Kurve sicher zu durchfahren und das entsprechende Steuerprogramm wird verlassen. Durch diese Steuerung kann die Abweichung von der Straße aufgrund einer unzureichenden Aktivität des Fahrers verhindert werden, ohne dass ein unnatürliches Empfinden durch den Fahrer entsteht, indem die Intention des Fahrers in maximaler Weise berücksichtigt wird. Das heißt, ein Eingriff erfolgt erst dann, wenn die Gefahr besteht, dass das Fahrzeug die Fahrbahn in der Kurve verlassen würde.
In Kraftfahrzeugen mit einer Fahrzeugdynamik-Stabilitätssteuerfunktion (VDC) und einer Spurabweichungs-Verhinderungsfunktion (LDP) gibt es allgemein zwei Typen von Spurabweichungs-Verhinderungssteuerungen, nämlich ein LDP-Steuersystem, das einen Lenkaktuator verwendet, und ein LDP-Steuersystem, das einen Bremskraftaktuator verwendet. In dem LDP-Steuersystem, das auf einem Lenkaktuator basiert, wird eine Spurabweichung verhindert, indem ein Giermoment erzeugt wird, wobei der Lenkaktuator in Abhängigkeit von der lateralen Verschiebung des (Host-)Fahrzeugs bzw. von der lateralen Abweichung des Fahrzeugs von der zentralen Achse (einer Bezugsachse) der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs gesteuert wird. In dem LDP-Steuersystem, das auf einem Bremskraftaktuator basiert, wird die Spurabweichung verhindert, indem ein Giermoment erzeugt wird, wobei der Bremskraftaktuator wie etwa ein ABS-System-Hydraulikmodulator in Abhängigkeit von der lateralen Abweichung des Fahrzeugs von der zentralen Achse (einer Bezugsachse) der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs gesteuert wird. Um das Giermoment zum Verhindern der Spurabweichung zu erzeugen, werden die Bremskräfte gewöhnlich auf die Räder gegenüber der Richtung angewendet, in der die Spurabweichung auftritt. Ein derartiges LDP-System auf der Basis eines Bremskraftaktuators wurde in der JP 2000-33860 A angegeben.
Die JP 2001-114081 A gibt eine Fahrzeugstabilitäts-Steuervorrichtung an, die eine Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) ausführt, indem sie ein gesteuertes Giermoment für ein Fahrzeug mittels einer Bremskraftdifferenz für die linken und rechten Räder vorsieht, wenn eine elektronische Steuereinheit auf der Basis von wenigstens einer Gierrate bestimmt, dass sich die Fahrzeugstabilität verschlechtert hat. Weiterhin gibt die JP 2000-272490 A eine Fahrzeugstabilitäts-Steuervorrichtung an, die eine Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) ausführt, indem sie ein gesteuertes Giermoment für ein Fahrzeug mittels einer Bremskraftdifferenz für die linken und rechten Räder vorsieht, wenn eine elektronische Steuereinheit auf der Basis von wenigstens einem Seitenrutschwinkel bestimmt, dass die Fahrzeugstabilität vermindert ist. In der in JP 2001-114081 A und JP 2000-272490 A angegebenen Fahrzeugstabilitäts- Steuervorrichtung ist weiterhin eine Fahrzeugverlangsamungssteuerung mit der Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) kombiniert, um eine aktive Kollisionsvermeidung oder eine aktive Fahrspurabweichungs-Verhinderung vorzusehen.
Um im Fall der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung von JP 2000-33860 A , JP 2001-114081 A oder JP 2000-272490 A eine Fahrspurabweichungs-Verhinderungssteuerung und eine Fahrzeugdynamik-Stabilitätssteuerung (VDC) (oder Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC)) zu ermöglichen, steuert das LDP-Steuersystem ein Giermoment, das eine gesteuerte Variable für die LDP-Steuerung ist. Weiterhin wird in dem VDC-Steuersystem bei Vorhandensein einer wesentlichen Verminderung der Fahrstabilität das dynamische Fahrzeugverhalten wie etwa die Gierrate und der Seitenrutschwinkel gesteuert, indem ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Fahrstabilität erhöht wird, sodass der Drehwinkel des Fahrzeugs reduziert wird, um einen Übergang von einem instabilen Fahrzustand (einer schlechten Fahrstabilität) nahe an den Fahrbarkeitsgrenzen des Fahrzeugs zu einem stabilen Fahrzustand (einer guten Fahrstabilität) zu erreichen. Genauso wie bei der LDP-Steuerung ist das Giermoment eine gesteuerte Variable für die VDC-Steuerung (oder VSC-Steuerung). Wenn man annimmt, dass die LDP-Steuerung und die VDC-Steuerung unabhängig voneinander ausgeführt werden, sind die folgenden Nachteile gegeben.

(1) Wenn das Vorzeichen einer gesteuerten Variable der VDC-Steuerung sich von demjenigen der LDP-Steuerung unterscheidet, ist eine größere Tendenz gegeben, dass eine endgültige gesteuerte Variable oder ein endgültiges gesteuertes Giermoment in unerwünschter Weise reduziert wird, was auf eine unerwünschte Interferenz zwischen der VDC-Steuerung und der LDP-Steuerung zurückzuführen ist.
(2) Wenn dagegen das Vorzeichen einer gesteuerten Variable der VDC-Steuerung identisch mit demjenigen der LDP-Steuerung ist, ist die Möglichkeit einer übermäßig gesteuerten Variable, d. h. eines übermäßigen Giermoments gegeben.

Im Folgenden wird auf die erläuternde Ansicht einer Steueraktion von 13A Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug während einer Kurvenfahrt eine Tendenz zu einer Übersteuerung aufweist und deshalb das VDC-Steuersystem aktiviert wird und wenn außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug dazu neigt, von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Spur abzuweichen, wird das LDP-Steuersystem betätigt, um ein Giermoment in einer sich nach innen drehenden Richtung (siehe den durch Strichlinien angegebenen Pfeil gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13A) zu erzeugen. Dagegen wird das VDC-Steuersystem betrieben, um ein Giermoment in einer Übersteuerungs-Vermeidungsrichtung zu erzeugen (siehe den durch durchgezogene Linien angegeben Pfeil im Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13A). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung, die durch die Strichlinien angegeben wird, unterscheidet sich von derjenigen der VDC-Steuerung, die durch die durchgezogenen Linien angegeben wird, sodass die endgültige gesteuerte Variable zu einer unerwünschten Reduzierung neigt, was auf die Steuerinterferenz zurückzuführen ist.
Im Folgenden wird auf die erläuternde Ansicht einer Steueraktion in 13B Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug während einer Kurvenfahrt zu einer Übersteuerung neigt und deshalb das VDC-Steuersystem aktiviert wird und wenn außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur neigt, wird das LDP-Steuersystem betrieben, um ein Giermoment in einer sich nach außen drehenden Richtung zu erzeugen (siehe den durch Strichlinien angegebenen Pfeil im Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13B). Dagegen wird das VDC-Steuersystem betrieben, um ein Giermoment in einer Übersteuerungs-Vermeidungsrichtung zu erzeugen (siehe den Pfeil in durchgezogenen Linien im Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13B). Das heißt die Gerichtetheit der durch die Strichlinien angegebenen gesteuerten Variable (das gesteuerte Giermoment) der LDP-Steuerung ist identisch mit der durch die durchgezogenen Linien angegebenen der VDC-Steuerung, sodass eine endgültige gesteuerte Variable zu einer übermäßigen Erhöhung neigt.
Im Folgenden wird auf die erläuternde Ansicht einer Steueraktion in 13C Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug während einer Kurvenfahrt eine Tendenz zu einer Untersteuerung aufweist und deshalb das VDC-Steuersystem aktiviert wird und wenn außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug dazu neigt, von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Spur abzuweichen, wird das LDP-Steuersystem betätigt, um ein Giermoment in einer sich nach innen drehenden Richtung (siehe den durch Strichlinien angegebenen Pfeil gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13C) zu erzeugen. Dagegen wird das VDC-Steuersystem betrieben, um ein Giermoment in einer Untersteuerungs-Vermeidungsrichtung zu erzeugen (siehe den durch durchgezogene Linien angegeben Pfeil gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13C). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung, die durch die Strichlinien angegeben wird, ist identisch mit derjenigen der VDC-Steuerung, die durch die durchgezogenen Linien angegeben wird, sodass die endgültige gesteuerte Variable zu einer übermäßigen Erhöhung neigt.
Im Folgenden wird auf die erläuternde Ansicht zu der Steueraktion von 13D Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug während einer Kurvenfahrt eine Tendenz zu einer Untersteuerung aufweist und deshalb das VDC-Steuersystem aktiviert wird und wenn außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug dazu neigt, von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur abzuweichen, wird das LDP-Steuersystem betätigt, um ein Giermoment in einer sich nach außen drehenden Richtung (siehe den durch Strichlinien angegebenen Pfeil im Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13D) zu erzeugen. Dagegen wird das VDC-Steuersystem betrieben, um ein Giermoment in einer Untersteuerungs-Vermeidungsrichtung zu erzeugen (siehe den durch durchgezogene Linien angegeben Pfeil gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs in 13D). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung, die durch die Strichlinien angegeben wird, unterscheidet sich von derjenigen der VDC-Steuerung, die durch die durchgezogenen Linien angegeben wird, sodass die endgültige gesteuerte Variable zu einer unerwünschten Reduzierung neigt, was auf die Steuerinterferenz zurückzuführen ist.
Eine Möglichkeit, um die zuvor erläuterten Nachteile zu vermeiden, besteht darin, nur die VDC-Steuerung (nur die VSC-Steuerung) auszuführen, damit der VDC- Steuerung eine höhere Priorität zugeordnet wird als der LDP-Steuerung. Das VDC-Steuersystem trägt zu einer höheren Fahrstabilität bei, indem zum Beispiel eine Untersteuerung oder eine Übersteuerung unterdrückt wird. Ein derartiges VDC-Steuersystem wird jedoch nicht betrieben, um die Spurabweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur zu vermeiden. JP 2000-272490 A lehrt eine Fahrzeug-Verlangsamungssteuerung in Kombination mit der VDC-Steuerung, um zu verhindern, dass das Fahrzeug während der VDC-Steuerung von der Fahrspur abweicht. Eine derartige Verlangsamungssteuerung in Kombination mit der VDC-Steuerung ist effektiv, um den Grad der Spurabweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur zu reduzieren oder zu unterdrücken. Wie zuvor beschrieben, gibt es jedoch während der VDC-Steuerung vier Spurabweichungs-Grundmuster (siehe 13A–13D). Wenn zum Beispiel eine Fahrzeug-Verlangsamungssteuerung bei Vorhandensein einer Spurabweichung des Fahrzeugs von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Fahrspur während der VDC-Steuerung eingeleitet wird, neigt das Fahrzeug häufig dazu, sich weiter um die z-Achse nach innen zu drehen, was auf den Geschwindigkeitsabfall des Fahrzeugs zurückzuführen ist, der durch die Fahrzeugverlangsamungssteuerung bedingt wird. Allgemein ist die LDP-Steuerung der Fahrzeugverlangsamungssteuerung überlegen, das sie eine effektivere Spurabweichungs-Verhinderung vorsieht.
Es wäre deshalb wünschenswert, wenn eine gegenseitige Berücksichtigung der Fahrzeugdynamik-Stabilitätssteuerung (VDC-Steuerung) und der Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung (LDP-Steuerung) vorliegen würde, um eine kooperative Steuerung zwischen der VDC-Steuerung und der LDP-Steuerung durchzuführen.
Die Druckschrift DE 196 47 438 C2 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs, wobei eine Über- bzw. Untersteuerungsverhinderungssteuerung ausgeführt wird. Hierbei wird für die Vorderräder der Übersteuerungsverhinderungssteuerung und für die Hinterräder einer Untersteuerungsverhinderungssteuerung eine entsprechend hohe Priorität eingeräumt.
Die Druckschrift DE 199 18 597 C2 offenbart ein Verfahren zur Reduktion der Kippgefahr von Kraftfahrzeugen, wobei ständig ein Kippkoeffizienten des Kraftfahr zeuges ermittelt und dieser mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird. Bei Überschreiten des Grenzwertes wird automatisch ein Lenkeingriff eingeleitet, der mit abnehmender Kippstabilität zunimmt und der mit zunehmender Kippstabilität reduziert oder zumindest konstant gehalten wird. Der Kippkoeffizient wird über eine Messung der Reifenaufstandskräfte ermittelt oder durch Messung von Signalen, aus denen die Schwerpunkthöhe des Fahrzeuges und die Querbeschleunigung im Schwerpunkt ermittelbar sind. Als zusätzliche Maßnahme kann ein Bremseingriff eingeleitet werden. Lenkeingriff und/oder Bremseingriff können auch vor Erreichen einer Kippgefahr wirksam werden und damit eine Dämpfung der Wankbewegungen des Fahrzeuges bewirken.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugdynamiksteuervorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung der Fahrdynamik eines Fahrzeugs der jeweils eingangs genannten Art anzugeben, wobei in sicherer und zuverlässiger Weise eine hohe Fahrstabilität erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fahrzeugdynamiksteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung der Fahrdynamik eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 15. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Systemblockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung für eine VDC-Funktion und eine LDP-Funktion zeigt,
2 ein Flussdiagramm, das eine Steuerroutine (arithmetische und logische Operationen) zeigt, die in einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform von 1 ausgeführt wird,
3 ein Diagramm der vorbestimmten Kennlinie der Fahrzeug-Geschwindigkeit V in Bezug auf eine Verstärkung K2,
4 ein Diagramm der vorbestimmten Steuerung, das die Beziehung zwischen der Fahrzeug-Geschwindigkeit V, dem Lenkwinkel δ und der Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' zeigt,
5 ein Diagramm der vorbestimmten Kennlinie der tatsächlichen Gierrate ϕ' in Bezug auf die Obergrenze Mslim der gesteuerten Giermoment-Variable,
6 ein Diagramm der vorbestimmten Kennlinie des Seitenrutschwinkels γ in Bezug auf den Gewichtungsfaktor Ka,
7A–7D erläuternde Ansichten zu den Steueraktionen, die durch die Vorrichtung der Ausführungsform zur Ausführung der Steuerroutine von 2 durchgeführt werden und eine kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung ermöglichen, jeweils unter vier verschiedenen dynamischen Fahrzeugverhalten, nämlich bei Vorhandensein einer Übersteuertendenz des Fahrzeugs und einer Spurabweichung zu der benachbarten äußeren Spur, bei Vorhandensein einer Übersteuertendenz des Fahrzeugs und einer Spurabweichung zu der benachbarten inneren Spur, bei Vorhandensein einer Untersteuertendenz des Fahrzeugs und einer Spurabweichung zu der benachbarten äußeren Spur und bei Vorhandensein einer Untersteuertendenz des Fahrzeugs und einer Spurabweichung zu der benachbarten inneren Spur,
8 ein Flussdiagramm, das eine erste modifizierte Steuerroutine (erste modifizierte arithmetische und logische Operationen) zeigt, die innerhalb der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform ausgeführt wird,
9 ein Diagramm einer vorbestimmten Kennlinie der Fahrzeug-Geschwindigkeit V in Bezug auf die Verstärkung Kg2,
10A–10D erläuternde Ansichten von Steueraktionen, die durch die Vorrichtung der Ausführungsform zum Ausführen der ersten modifizierten Steuerroutine von 8 durchgeführt werden und eine kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung unter vier verschiedenen Fahrzeugdynamikverhalten ermöglichen,
11 ein Systemblockdiagramm, das eine Modifikation einer Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung zeigt, die eine VDC-Funktion und eine LDP-Funktion ermöglicht,
12 ein Flussdiagramm, das eine zweite modifizierte Steuerroutine (zweite modifizierte arithmetische und logische Operationen) zeigt, die in der Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform ausgeführt wird,
13A–13D Ansichten von Steueraktionen zu Vergleichszwecken, die ohne kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung unter vier verschiedenen Fahrzeugdynamikverhalten ausgeführt werden,
Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 wird im Folgenden die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform in einem Hinterradantrieb-Kraftfahrzeug mit einem VDC-System sowie mit einer Automatikgangschaltung 10 und einem hinteren Differentialgetriebe erläutert. In dem System der Ausführungsform von 1 wird als Bremskraft-Steuersystem, das die Hydraulik-Bremsdrücke von einzelnen Radbremszylindern (d. h. vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts) unabhängig voneinander regelt, ein Vier-Kanal-Bremssteuersystem wie etwa ein Vier-Kanal-ABS-System für eine Antirutsch-Steuerung oder ein Vier-Kanal-Antriebssteuersystem für die Antriebssteuerung verwendet. In 1 gibt das Bezugszeichen 1 ein Bremspedal an, gibt das Bezugszeichen 2 einen Bremsverstärker an, gibt das Bezugszeichen 3 einen Hauptzylinder an (genauer einen Tandem-Hauptzylinder für ein Dualbremssystem, das in zwei Abschnitte, nämlich einen vorderen und einen hinteren Hydraulik-Bremsabschnitt unterteilt ist), und gibt das Bezugszeichen 4 ein Bremsflüssigkeitsreservoir an. Gewöhnlich wird ein Bremsflüssigkeitsdruck, der durch den Hauptzylinder 3 in Abhängigkeit von dem Niederdrückungsgrad des Bremspedals 1 erzeugt wird, jeweils zu einem vorderen linken Radbremszylinder 6Fl für ein linkes Vorderrad 5FL, einem vorderen rechten Radbremszylinder 6FR für ein rechtes Vorderrad 5FR, einem hinteren linken Radbremszylinder 6RL für ein linkes Hinterrad 5RL und einem hinteren rechten Radbremszylinder 6RR für ein rechtes Hinterrad 5RR geführt. Die Radbremszylinderdrücke vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts werden unabhängig voneinander mittels einer Bremsflüssigkeitsdruck-Steuerschaltung (einer Radzylinder-Drucksteuereinheit) oder eines Hydraulikmodulators 7 geregelt, der zwischen dem Hauptzylinder 3 und den Radbremszylindern 6FL, 6FR, 6RL und 6RR angeordnet ist. Der Hydraulikmodulator 7 umfasst Hydraulikdruck-Steueraktuatoren, die jeweils mit Bremsschaltungen eines ersten Kanals (vorne links), eines zweiten Kanals (vorne rechts), eines dritten Kanals (hinten links) und eines vierten Kanals (hinten rechts) assoziiert sind, sodass Radbremszylinderdrücke vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts unabhängig voneinander aufgebaut, gehalten oder reduziert werden. Jeder der Hydraulikdruck-Steueraktuatoren des Hydraulikmodulators 7 umfasst ein proportionales Solenoidventil wie etwa ein elektromagnetisch gesteuertes Solenoidventil, das den Radbremszylinderdruck zu einem gewünschten Druckpegel regelt. Jedes der elektromagnetisch gesteuerten Solenoidventile des Hydraulikmodulators 7 reagiert auf ein Befehlssignal von einer Brems-/Antriebskraft-Steuereinheit, die einfach eine elektronische Steuereinheit (ECU) 8 ist, um den Radzylinderdruck jedes der Radbremszylinder 6FL–6RR in Reaktion auf den Befehlssignalwert von der ECU 8 unabhängig von der manuell durch den Fuß des Fahrers erzeugten Bremsaktion (Bremspedal-Niederdrückung) zu regeln.
Das Hinterradantrieb-Kraftfahrzeug mit dem VDC-System der Ausführungsform von 1 umfasst auch eine elektronische Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12, die ein auf die hinteren Räder 5RL und 5RR, die als Antriebsräder dienen, übertragenes Antriebsdrehmoment regeln, indem sie eine Betriebsbedingung eines Motors 9, ein ausgewähltes Übertragungsverhältnis des Automatikgetriebes 10 und/oder eine Drosselöffnung eines Drosselventils 11 (korreliert mit der Gaspedal-Öffnung Acc) steuern. Konkret kann die Betriebsbedingung eines Motors 9 gesteuert werden, indem die Menge des eingespritzten Kraftstoffs oder die Zündungszeit gesteuert werden. Weiterhin kann die Motorbetriebsbedingung über die Drosselöffnung gesteuert werden. Die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 ist dafür ausgebildet, das Antriebs drehmoment für die hinteren Räder 5RL und 5RR (Antriebsräder) jeweils einzeln zu steuern. Außerdem reagiert die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 auf ein Antriebsdrehmoment-Befehlssignal von der ECU 8 derart, dass es das Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit von dem Antriebsdrehmoment-Befehlssignalwert steuert.
Das Hinterradantrieb-Kraftfahrzeug mit einem VDC-System der Ausführungsform von 1 umfasst auch eine Stereokamera mit einem CCD-Bildsensor, der einfach eine CCD-Kamera 13 und eine Kamera-Steuereinrichtung 14 umfasst und als externer Erkennungssensor dazu dient, die Position des Kraftfahrzeugs mit dem VDC-System des (Host-)Fahrzeugs innerhalb der Fahrspur zu erkennen, wobei das Sensorsignal für die Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung (LDP) verwendet wird. In der Kamera-Steuereinrichtung 14 wird auf der Basis von durch die CCD-Kamera 13 erfassten Bildverarbeitungs-Bilddaten des Bereichs vor dem Fahrzeug eine Spurmarkierung wie etwa eine weiße Linie erkannt, sodass die aktuelle Position des Fahrzeugs innerhalb der Fahrspur erkannt werden kann. Außerdem berechnet oder schätzt der Prozessor der Kamera-Steuereinrichtung 14 auf der Basis der Bilddaten aus der CCD-Kamera 13 einen Gierwinkel ϕ des Fahrzeugs in Bezug auf die Richtung der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, die laterale Verschiebung bzw. die laterale Abweichung X des Fahrzeugs von einer zentralen Achse der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, die Krümmung β der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs und die Spurbreite L der aktuellen Fahrspur. Wenn die Spurmarkierung wie etwa eine weiße Linie vor dem Fahrzeug verblichen ist oder wenn die Spurmarkierungen teilweise durch Schnee verdeckt sind, können die Spurmarkierungen nicht präzise und zuverlässig erkannt werden. In diesem Fall werden die Erkennungsparameter, d. h. der Gierwinkel ϕ des Fahrzeugs, die laterale Abweichung X, die Krümmung β und die Spurbreite L jeweils auf „0” gesetzt. Im Gegensatz dazu werden bei Vorhandensein eines Übergangs von einem Zustand, in dem die Spurmarkierung wie etwa eine weiße Linie kontinuierlich und präzise erkannt werden kann, zu einem Zustand, in dem die Spurmarkierung wie etwa eine weiße Linie für einen kurzen Moment aufgrund eines Rauschens oder eines vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses nicht erkannt werden kann, die Parameter ϕ, X, β und L auf ihren vorhergehenden Werten ϕ_(n-1), X_(n-1), β_(n-1) und L_(n-1) gehalten, die durch die Kamera-Steuereinrichtung 14 einen Zyklus zuvor berechnet wurden.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 8 umfasst allgemein einen Mikrocomputer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder einen Mikroprozessor (MPU), Speicher (RAM, ROM) und eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle (I/O) umfasst. Zusätzlich zu den Signalen für die durch die Kamera 14 berechneten Parameter ϕ, X, β und L und dem Signal für das durch die Antriebsdrehmoment-Steuereinheit gesteuerten und erzeugten Antriebsdrehmoment Tw empfängt die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle (I/O) der ECU 8 Informationen von verschiedenen Motor/Fahrzeug-Schaltern und -Sensoren wie etwa einem Beschleunigungssensor 15, einem Gierratensensor 16, einem Hauptzylinderdrucksensor 17, einem Gaspedalöffnungssensor 18, einen Lenkwinkelsensor 19, Geschwindigkeitssensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR für das linke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad und einem Blinkerschalter 20. Wie aus dem Systemblockdiagramm von 1 deutlich wird, ist die ECU 8 für die wechselseitige Kommunikation über eine Datenverbindung elektrisch mit der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 verbunden. Der Beschleunigungssensor 15 ist vorgesehen, um eine Längsbeschleunigung Xg und eine Seitenbeschleunigung Yg festzustellen, die auf das Fahrzeug wirken. Der Gierratensensor 16 (der als Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung dient) ist vorgesehen, um eine Gierrate ϕ' festzustellen, die aus einem auf das Fahrzeug wirkenden Giermoment resultiert. Der Hauptzylinderdrucksensor 17 ist vorgesehen, um den Hauptzylinderdruck Pm des Hauptzylinders 3, d. h. die Durchdrückungsstärke des Bremspedals 1 festzustellen. Der Gaspedalöffnungssensor 18 ist vorgesehen, um eine Gaspedalöffnung Acc (korreliert mit einer Drosselöffnung) festzustellen, die von der durch den Fahrer manipulierten Variable der Durchdrückung des Gaspedals abhängig ist. Der Lenkwinkelsensor 19 (der als Drehbedingungs-Feststellungseinrichtung dient) ist vorgesehen, um den Lenkwinkel δ eines Lenkrads 21 festzustellen. Die Geschwindigkeitssensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR für das linke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad sind jeweils vorgesehen, um die Geschwindigkeiten Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL und Vw_RR des linken Vorderrads, des rechten Vorderrads, des linken Hinterrads und des rechten Hinterrads festzustellen, die gemeinsam als „Vwi” bezeichnet werden. Der Blinkerschalter 20 ist vorgesehen, um festzustellen, ob ein Blinker eingeschaltet ist, um die durch den Blinker angegebene Richtung festzustellen sowie um ein Blinkerschaltersignal WS auszugeben. Bei Vorhandensein einer Gerich tetheit bzw. Polarität in Bezug auf die linke oder rechte Richtung der Fahrzeugfahrbedingungs-Angabedaten wie der Gierrate ϕ', der Seitenbeschleunigung Yg, des Lenkwinkels δ, des Gierwinkels ϕ und der Seitenabweichung X wird eine Änderung der Fahrzeugfahrbedingungs-Angabedaten nach links durch einen positiven Wert angegeben, während eine Änderung der Fahrzeugfahrbedingungs-Angabedaten nach rechts durch einen negativen Wert angegeben wird. Konkret werden während einer Drehung nach links die Gierrate ϕ', die laterale Beschleunigung Yg, der Lenkwinkel δ und der Gierwinkel ϕ alle als negative Werte angegeben. Weiterhin wird die laterale Abweichung X als ein positiver Wert angegeben, wenn das Fahrzeug von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur nach links abweicht. Wenn das Fahrzeug dagegen von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur nach rechts abweicht, wird die laterale Abweichung X als ein negativer Wert angegeben. Ein positiver Signalwert des Blinkerschaltersignals WS von dem Blinkerschalter 20 gibt eine Drehung nach links (eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn des Blinkerschalters 20) an, während ein negativer Signalwert des Blinkerschaltersignals WS aus dem Blinkerschalter 20 eine Drehung nach rechts (eine Drehung im Uhrzeigersinn des Blinkerschalters 20) angibt. Die ECU 8 ist auch mit einem Warnsystem 23 verbunden, das einen Warnsummer und/oder eine Warnleuchte umfasst, der bzw. die in Reaktion auf ein Alarmsignal AL von der ECU 8 aktiviert wird, sodass eine visuelle und/oder akustische Warnung für den Fahrer ausgegeben wird. Wenn in der ECU 8 die Möglichkeit einer Spurabweichung des Fahrzeugs gegeben ist, gestattet die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) den Zugriff der I/O-Schnittstelle auf Eingabeinformationsdatensignale von den zuvor erläuterten Motor/Fahrzeug-Schaltern und -Sensoren sowie der Kamera-Steuereinrichtung 14 und der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 und ist für die Ausführung von verschiedenen Steuerprogrammen verantwortlich, die in den Speichern gespeichert sind und erforderliche arithmetische und logische Operationen ausführen können. Die Berechnungsergebnisse oder arithmetischen Ergebnisse, d. h. mit anderen Worten die berechneten Ausgabesignale oder Steuerbefehlssignale werden über die Ausgabeschnittstellenschaltung zu den Ausgabestufen wie zum Beispiel den Solenoiden des Hydraulikmodulators 7 und dem Summer/der Warnleuchte des Warnsystems 23 gegeben.
Die durch die ECU 8 ausgeführte Steuerroutine wird im Folgenden ausführlich mit Bezug auf das Flussdiagramm von 2 erläutert. Die Steuerroutine von 2 wird als Zeit-getriggerte Interrupt-Routine ausgeführt, die jeweils nach vorbestimmten Abtastzeitintervallen ΔT von etwa 10 Millisekunden getriggert wird.
In Schritt S1 werden Eingabeinformationsdaten von den zuvor genannten Motor/Fahrzeug-Schaltern und -Sensoren sowie der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 und der Kamera-Steuereinrichtung 14 gelesen. Konkret werden Motor/Fahrzeug-Schalter/Sensor-Signaldaten wie etwa die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs Xg, die Seitenbeschleunigung Yg, die Gierrate ϕ', die Radgeschwindigkeiten Vwi (Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL, Vw_RR), die Gaspedalöffnung Acc, der Hauptzylinderdruck Pm, der Lenkwinkel δ und das Blinkerschaltersignal WS sowie die Signaldaten von der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 wie etwa das Antriebsdrehmoment Tw und die Signaldaten von der Kamera-Steuereinrichtung 14 wie etwa der Gierwinkel ϕ in Bezug auf die Richtung der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, die laterale Abweichung X von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, die Krümmung β der aktuellen Fahrspur und die Spurbreite L der aktuellen Fahrspur gelesen. Der Gierwinkel ϕ des Fahrzeugs kann berechnet werden, indem die durch den Gierratensensor 16 festgestellte Gierrate ϕ' integriert wird.
In Schritt S2 wird die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs als ein einfacher Durchschnittswert ((Vw_FL + Vw_FR)/2) der Radgeschwindigkeiten Vw_FL vorne links und Vw_FR vorne rechts (entsprechend zu den Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder 5FL und 5FR) mittels der Gleichung V = (Vw_FL + Vw_FR)/2 berechnet.
In Schritt S3 wird eine Spurabweichungsschätzung XS, d. h. mit anderen Worten eine Schätzung einer zukünftigen Seitenabweichung auf der Basis der neuesten Informationen zu dem Gierwinkel ϕ' in Bezug auf die Richtung der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, zu der Seitenabweichung X von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, zu der Krümmung β der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs und zu der in Schritt S2 berechneten Geschwindigkeit V des Fahrzeugs mittels der folgenden Gleichung (1) geschätzt oder arithmetisch berechnet. XS = Tt × V × (ϕ + Tt × V × β) + X (1)wobei Tt eine Vorlaufzeit zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug wiedergibt, die beide in derselben Richtung und in derselben Fahrspur fahren, wobei das Produkt (Tt × V) aus der Vorlaufzeit Tt und aus der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem vorwärts liegenden Fixierungspunkt wiedergibt. Das heißt, eine Schätzung der Seitenabweichung von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs, die nach der Vorlaufzeit Tt auftreten kann, wird als eine Schätzung einer zukünftigen Seitenabweichung betrachtet, nämlich als die Spurabweichungsschätzung XS. In der dargestellten Ausführungsform bestimmt die ECU 8, dass die Möglichkeit oder eine erhöhte Tendenz einer Spurabweichung des Fahrzeugs von der aktuellen Fahrspur besteht, wenn die Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_c ist. Wie bei der tatsächlichen Seitenabweichung X bedeutet eine positive Spurabweichungsschätzung XS eine Abweichung nach links, während eine negative Spurabweichungsschätzung XS eine Abweichung nach rechts bedeutet. Obwohl die Größe der Spurabweichung einer Seitenverschiebung des Fahrzeugs von der Spurmarkierung der Fahrspur des Fahrzeugs entspricht, wird in dem System der Ausführungsform die Spurabweichungsschätzung XS als die Größe der Spurabweichung betrachtet, weil die Seitenabweichungsschätzung auf der lateralen Verschiebung des Fahrzeugs von der zentralen Achse (Bezugsachse) der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs basiert.
In Schritt S4 wird eine Prüfung vorgenommen, um auf der Basis des Blinkerschaltsignals WS von dem Blinkerschalter 20 und auf der Basis des durch den Lenkwinkelsensor 19 festgestellten Lenkwinkels δ zu bestimmen, ob der Fahrer einen Spurwechsel wünscht oder nicht.
Konkret wird in Schritt S4 eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob der Blinkerschalter 20 eingeschaltet ist. Wenn der Blinkerschalter 20 eingeschaltet ist, wird eine weitere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob das Vorzeichen des Blinkerschaltersignals WS gleich dem Vorzeichen der in Schritt S3 berechneten Spurabweichungsschätzung ist. Wenn die Vorzeichen des Blinkerschaltersignals WS und der Spurabweichungsschätzung WS miteinander identisch sind, bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass sich das Fahrzeug in einem Spurwechselzustand befindet, sodass ein Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „1” gesetzt wird. Wenn dagegen die Vorzeichen des Blinkerschaltersignals WS und der Spurabweichungsschätzung XS nicht miteinander identisch sind, bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Spurwechselzustand befindet, sondern dass eine erhöhte Tendenz zu einer Spurabweichung des Fahrzeugs gegeben ist, sodass das Angabeflag F_LC auf „0” gesetzt wird. Tatsächlich wird das Spurwechsel-Angabeflag F_LC für ein vorbestimmtes Zeitintervall wie etwa vier Sekunden bei „1” gehalten, nachdem das Spurwechsel-Angabeflag F_LC aufgrund des Einschaltens des Blinkerschalters 20 auf „1” gesetzt wurde. Der Grund hierfür ist, dass die Möglichkeit besteht, dass der Blinkerschalter 20 manuell während des Spurwechsels ausgeschaltet wird, sodass die LDP-Steuerung unerwünscht aktiviert werden könnte. Konkreter wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob der Blinkerschalter 20 von dem eingeschalteten Zustand zu dem ausgeschalteten Zustand geschaltet wurde. Wenn ein Schalten von dem eingeschalteten Zustand zu dem ausgeschalteten Zustand aufgetreten ist, bestimmt die ECU 8, dass der aktuelle Zeitpunkt dem Zeitpunkt direkt nach dem Spurwechsel entspricht, sodass eine weitere Prüfung vorgenommen wird, um zu bestimmen, ob das vorbestimmte Zeitintervall von beispielsweise vier Sekunden ab dem Zeitpunkt des Schaltens von dem eingeschalteten Zustand des Blinkerschalters 20 zu dem ausgeschalteten Zustand abgelaufen ist. Wenn das vorbestimmte Zeitintervall abgelaufen ist, wird das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „0” zurückgesetzt.
Wenn man die Lenkoperation des Fahrers in einer Bedingung, in welcher der Blinkerschalter 20 ausgeschaltet bleibt, berücksichtigt, wird eine weitere Prüfung auf das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf der Basis des Lenkwinkels δ und einer Variation Δδ des Lenkwinkels δ vorgenommen. Konkret wird bei ausgeschaltetem Blinkerschalter 22 eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob der Lenkwinkel δ größer oder gleich einem vorbestimmten Lenkwinkel δ_s ist und ob weiterhin die Variation Δδ des Lenkwinkels δ größer oder gleich einer vorbestimmten Lenkwinkeländerung Δδ_s ist. Wenn δ ≥ δ_s und Δδ ≥ Δδ_s ist, bestimmt die ECU 8, dass eine Absicht des Fahrers zum Spurwechsel vorliegt, sodass das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „1” gesetzt wird. Wenn dagegen δ < δ_s und Δδ < Δδ_s gilt, bestimmt die ECU 8, dass keine Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel vorliegt, sodass das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „0” gesetzt wird. Danach schreitet die Routine von Schritt S4 zu Schritt S5 (weiter unten beschrieben) fort.
Wie oben erläutert, wird in der dargestellten Ausführungsform das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf der Basis des Lenkwinkels δ und dessen Änderung Δδ bestimmt. Statt dessen kann das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel auf der Basis der Größe des Lenkdrehmoments bestimmt werden, das auf das Lenkrad wirkt.
In Schritt S5 wird eine Prüfung vorgenommen, um auf der Basis des absoluten Werts |XS| der Spurabweichungsschätzung XS (genauer auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen dem absoluten Wert der Spurabweichungsschätzung |XS| und einem vorbestimmten Alarmkriterium X_W) und auf der Basis des Setzens oder Zurücksetzens des Spurwechsel-Angabeflags F_LC zu bestimmen, ob eine visuelle und/oder akustische Warnung bezüglich der erhöhten Tendenz für eine Spurabweichung des Fahrzeugs für den Fahrer ausgegeben werden sollte. Konkret wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „0” zurückgesetzt ist und ob weiterhin der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung größer oder gleich einem vorbestimmten Alarmkriterium X_W (genauer einem vorbestimmten Alarmkriteriumsschwellwert) ist. Das vorbestimmte Alarmkriterium X_W wird erhalten, indem eine vorbestimmte Spanne X_m (eine vorbestimmte Konstante) von dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C subtrahiert wird (siehe die folgende Gleichung (2)). XW = XC – Xm (2)wobei das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C ein zuvor gesetzter Kriteriumsschwellwert der Seitenverschiebung des Fahrzeugs von der zentralen Achse der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs ist und die vorbestimmte Spanne X_m einer Spanne von dem Zeitpunkt des Schaltens des Warnsystems 23 zu einem operativen Zustand bis zu dem Zeitpunkt der Aktivierung oder Deaktivierung der LDP-Funktion entspricht. Wenn F_LC = 0 und |XS| ≥ X_W, bestimmt die ECU, dass sich das Fahrzeug in einem Spurabweichungszustand befindet, in dem eine erhöhte Tendenz für eine Abweichung des Fahrzeugs von der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs besteht, sodass die Ausgabeschnittstelle der ECU 8 ein Alarmsignal AL für das Warnsystem 23 erzeugt. Wenn dagegen F_LC = 1 und |XS| < X_W, bestimmt die ECU 8, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Spurabweichungszustand befindet, wobei eine weitere Prüfung vorgenommen wird, um zu bestimmen, ob das Warnsystem 23 in Betrieb ist. Während des Betriebs des Warnsystems 23 wird eine weitere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS kleiner als die Differenz (X_W – X_h) zwischen dem vorbestimmten Alarmkriterium X_W und einer vorbestimmten Hysterese X_h ist. Die vorbestimmte Hysterese X_h wird vorgesehen, um ein unerwünschtes Pendeln für das Warnsystem 23 zu vermeiden. Wenn |XS| < (X_W – X_h), wird das Warnsystem 23 deaktiviert, indem die Ausgabe des Alarmsignals AL zu dem Warnsystem 23 gestoppt wird. Das heißt, bis die Spurabweichungsschätzung XS zu dem durch |XS| < (X_W – X_h) definierten Zustand nach der Aktivierung des Warnsystems 23 übergeht, wird die Warnoperation des Warnsystems 23 kontinuierlich ausgeführt. In dem System der gezeigten Ausführungsform ist die visuelle und/oder akustische Warnung (die Ausgabe des Alarmsignals AL an das Warnsystem 23) nur von der Größe der Spurabweichung (d. h. von der Spurabweichungsschätzung XS) abhängig.
In Schritt S6 trifft der Prozessor der ECU 8 eine Spurabweichungsentscheidung. Konkret wird in Schritt S6 eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob die Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C (einem positiven Spurabweichungskriterium) ist. Zum Beispiel wird ein vorbestimmtes Spurabweichungskriterium X_C auf 0,8 Meter gesetzt, weil die Breite einer Verkehrsspur auf einer Autobahn in Japan 3,35 Meter beträgt. Wenn XS ≥ X_C, bestimmt die ECU 8, dass eine erhöhte Tendenz für das Fahrzeug besteht, von der aktuellen Fahrspur nach links abzuweichen, sodass ein Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „+1” gesetzt wird. Wenn dagegen XS < X_C, wird eine andere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob die Spurabweichungsschätzung XS kleiner oder gleich einem negativen Wert –X_C des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C ist. Wenn XS ≤ –X_C, bestimmt die ECU 8, dass eine erhöhte Tendenz für das Fahrzeug besteht, von der aktuellen Fahrspur nach rechts abzuweichen, sodass das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „–1” gesetzt wird. Wenn alternativ hierzu die durch XS ≥ X_C und XS ≤ –X_C definierte Bedingungen beide nicht erfüllt sind, d. h. wenn –X_C < XS < X_C, dann bestimmt die ECU 8, dass die Möglichkeit für das Fahrzeug, von der aktuellen Fahrspur nach links oder rechts abzuweichen, kleiner ist, sodass das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „0” zurückgesetzt wird. Danach wird eine weitere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „1” gesetzt ist. Wenn F_LC = 1, wird das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD zwingend auf „0” gesetzt. Wenn F_LC = 0, wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „0” zurückgesetzt ist. Wenn F_LD = 0, wird ein LDP-Steuerungs-Aufhebungsflag bzw. LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „0” zurückgesetzt.
Wenn F_LD = 1, wird in Schritt F7 eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob die LDP-Steuerung eingeleitet werden soll. Tatsächlich sind historische Daten der in Schritt S3 berechneten Spurabweichungsschätzung XS an vorbestimmten Speicheradressen des RAM der ECU 8 gespeichert. Dann wird die Kontinuität oder Diskontinuität der Spurabweichungsschätzung XS auf der Basis der historischen Daten der Spurabweichungsschätzung XS bestimmt. Konkret wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob der absolute Wert |XS_(n-1) – XS_(n)| der Differenz zwischen dem vorhergehenden Wert XS_(n-1) der Spurabweichungsschätzung XS und dem aktuellen Wert XS_(n) der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert L_XS ist, der vorgesehen wird, um die Kontinuität oder Diskontinuität der Spurabweichungsschätzung XS zu bestimmen. Wenn konkret F_LD ≠ 0 (d. h. F_LD = 1 oder –1) und |XS_(n-1) – XS_(n)|, dann bestimmt die ECU 8, dass die Spurabweichungsschätzung XS diskontinuierlich ist, sodass das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „1” gesetzt wird. Wenn dagegen |XS_(n-1) – XS_(n)| < L_XS, dann bestimmt die ECU 8, dass die Spurabweichungsschätzung XS kontinuierlich ist. Das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel wird auf „0” zurückgesetzt, wenn das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD zu „0” geschaltet wird. Mit anderen Worten wird das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „0” gehalten, bis das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD von dem Zustand F_LD ≠ 0 zu dem Zustand F_LD = 0 übergeht.
In Schritt S8 wird ein Wunschgiermoment MsL für die LDP-Steuerung, d. h. einfach ein LDP-Wunschgiermoment, arithmetisch auf der Basis der Spurabweichungsschätzung XS und des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C in Abhängigkeit davon berechnet, ob das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD in dem Zustand F_LD ≠ 0 oder in dem Zustand F_LD = 0 ist. In dem System der Ausführungsform bedeutet ein positives LDP-Wunschgiermoment MsL, dass eine Komponente des Momentvektors dazu neigt, das Fahrzeug gegen den Uhrzeigersinn (nach links) um die z-Achse zu drehen, aus der Sicht der positiven Richtung der z-Achse. Ein negatives LDP-Wunschgiermoment MsL bedeutet, dass eine Komponente des Momentvektors dazu neigt, das Fahrzeug im Uhrzeigersinn (nach rechts) um die z-Achse zu drehen, aus der Sicht der positiven Richtung der z-Achse. Nur wenn in Schritt S8 das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD ungleich „0” ist, d. h. F_LD ≠ 0, wird das LDP-Wunschgiermoment MsL arithmetisch auf der Basis der Spurabweichungsschätzung XS und des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C mittels der folgenden Gleichung (3) berechnet. MsL = –K1 × K2 × (XS – XC) (3)wobei K1 eine proportionale Verstärkung bzw. einen Proportionalfaktor angibt, der durch Spezifikationen des Fahrzeugs bestimmt wird, und wobei K2 eine proportionale Verstärkung bzw. eine variable Verstärkung angibt, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs variiert. Die Verstärkung K2 wird mittels der vorprogrammierten Kennlinie der Fahrzeuggeschwindigkeit V in Bezug die Verstärkung K2 von 3 berechnet bzw. erhalten, wobei 3 zeigt, wie eine Verstärkung K2 relativ zu der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs variiert werden muss. Aus der vorprogrammierten Kennlinie von 3, die die Beziehung zwischen der Verstärkung K2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zeigt, geht hervor, dass in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich (0 ≤ V ≤ V_S1) von 0 bis zu einem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert die Verstärkung K2 bei einer vorbestimmten relativ hohen Verstärkung K_H fixiert ist. In einem mittleren und in einem hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S1 < V < V_S2) von dem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V_S1 zu einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V_S2 (höher als V_S1), wird die Verstärkung K2 graduell zu einer vorbestimmten relativ niedrigen Verstärkung K_L reduziert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt. In einem übermäßig hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S2 < V) über einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V_S2 ist die Verstärkung K2 bei einer vorbestimmten relativ niedrigen Verstärkung K_L fixiert.
Wenn dagegen F_LD = 0, wird das LDP-Wunschgiermoment MsL auf „0” gesetzt.
In Schritt S9 wird ein VDC-Wunschgiermoment MsV, das der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung entspricht, auf der Basis einer Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen einer endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate ϕ', die durch den Gierratensensor 16 festgestellt wird und aus dem auf das Fahrzeug wirkenden Giermoment resultiert, sowie auf der Basis eines Seitenrutschwinkels γ (weiter unten beschrieben) arithmetisch berechnet. Die Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') und der Seitenrutschwinkel γ dienen beide als Kriterien, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand (einer guten Fahrstabilität) oder in einem instabilen Fahrzustand (einer schlechter Fahrstabilität) befindet.
Zuerst wird eine Bezugs-Wunschgierrate φr0' auf der Basis des Lenkwinkels δ und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs mithilfe der vorbestimmten Kennlinie V-δ-ϕr0' von 4 erhalten. In 4 gibt die Achse der Abszisse (die x-Achse) den Lenkwinkel δ wieder und gibt die Achse der Ordinate (die y-Achse) die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' wieder. Wenn wie in 4 gezeigt, der Lenkwinkel δ gleich „0” ist, ist die Bezugs-Wunschgierrate φr0' gleich „0”. In der Anfangsphase, in welcher der Lenkwinkel δ von „0” zu steigen beginnt, neigt die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' zu einer schnellen Erhöhung in Übereinstimmung mit der Erhöhung des Lenkwinkels δ. Danach neigt die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' in Übereinstimmung mit einer weiteren Erhöhung des Lenkwinkels δ zu einer gemäßigt parabolischen Erhöhung. In der Anfangsphase, in der die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs von dem niedrigen Geschwindigkeitswert zu steigen beginnt, neigt für denselben Lenkwinkel die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu steigen. Sobald danach die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs einen vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeits-Schwellwert für denselben Lenkwinkel überschreitet, neigt die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' dazu, in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu sinken.
Zweitens wird eine Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' auf der Basis eines Koeffizienten der Straßenbelagsreibung kompensiert. Um konkret einen von der Reibung abhängigen Wunschgierraten-Korrekturwert zu erhalten, d. h. einfach einen Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh', wird die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' auf der Basis der Seitenbeschleunigung Yg und genauer auf der Basis einer von der Seitenbeschleunigung abhängigen Gierraten-Obergrenze, d. h. einfach auf der Basis einer Gierratengrenze ϕlim', in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (4) kompensiert. ϕrh' = min(ϕr0', ϕlim') (4)
Die oben angeführte Gleichung ϕrh' = min(ϕr0', ϕlim') sieht einen sogenannten Niedrigauswahlprozess vor, in dem die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' oder die Gierratengrenze ϕlim', je nachdem welche von beiden niedriger ist, als Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' ausgewählt wird. Die Gierratengrenze ϕlim' wird arithmetisch auf der Basis der Seitenbeschleunigung Yg und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs mittels der folgenden Gleichung (5) berechnet. ϕlim' = Km × (Yg/V) (5)wobei Km einen Korrekturfaktor wiedergibt, der auf einen vorbestimmten Konstantwert wie etwa 1,25 gesetzt ist, wobei eine Verzögerung der Entwicklung der Seitenbeschleunigung Yg berücksichtigt wird.
Die auf das Fahrzeug wirkende Seitenbeschleunigung Yg neigt zu einer Verminderung, wenn der Straßenbelag-Reibungskoeffizient μ steigt. Aus diesem Grund wird die Gierratengrenze ϕlim' während der Fahrt auf Straßen mit niedrigem μ auf einen vergleichsweise kleinen Wert gesetzt, sodass die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' kompensiert und auf einen kleineren Wert begrenzt wird.
In dem System der Ausführungsform wird die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' auf der Basis der Seitenbeschleunigung kompensiert und begrenzt, die mit dem Straßenbelag-Reibungskoeffizienten μ korreliert ist. Statt dessen kann der Straßenbelag-Reibungskoeffizient μ selbst geschätzt werden, und kann der Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' arithmetisch aus der folgenden Gleichung (6) berechnet werden, sodass die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' direkt auf der Basis des Straßenbelag-Reibungskoeffizienten μ kompensiert wird. ϕrh' = μ × ϕr0' (6)
Drittens wird der Seitenrutschwinkel γ arithmetisch mittels der folgenden Gleichung (7) berechnet. γ = dγ + γ0 (7)wobei γ₀ einen vorhergehenden Seitenrutschwinkel angibt, der einen Zyklus zuvor berechnet wurde, und wobei dγ eine Variation (eine Änderungsrate) des Seitenrutschwinkels γ in Bezug auf ein vorbestimmtes Zeitintervall angibt, die mittels der Gleichung dγ = –ϕ' + (Yg/V) arithmetisch berechnet wird, wobei ϕ' die tatsächliche Gierrate angibt, Yg die Seitenbeschleunigung angibt und V die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt.
Das heißt, mittels der zuvor genannten Gleichungen dγ = –ϕ' + (Yg/V) und γ = dγ + γ₀ wird die Seitenrutschvariation dγ auf der Basis von der tatsächlichen Gierrate ϕ', der Seitenbeschleunigung Yg und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs arithmetisch berechnet, wobei danach der Seitenrutschwinkel γ berechnet wird, indem die Seitenrutschwinkel-Variation dγ integriert wird. Anstatt den Seitenrutschwinkel γ (die Seitenrutschwinkel-Variation dγ) mittels einer arithmetischen Berechnung auf der Basis von Sensorwerten zu dem dynamischen Fahrzeugverhalten wie etwa der tatsächlichen Gierrate ϕ', der Seitenbeschleunigung Yg und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu berechnen, kann der Seitenrutschwinkel γ mittels einer Seitenrutschwinkel-Schätzung auf der Basis von Sensorsignalwerten wie etwa der durch den Gierratensensor festgestellten tatsächlichen Gierrate ϕ', der durch den Seitenbe schleunigungssensor festgestellten Seitenbeschleunigung Yg, der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellten Geschwindigkeit V des Fahrzeugs, des durch den Lenkwinkelsensor festgestellten Lenkwinkels δ sowie auf der Basis eines Fahrzeugmodells wie etwa eines Zwei-Räder-Modells geschätzt und bestimmt werden, d. h. mit anderen Worten über eine Beobachtungsfunktion.
Viertens wird ein gewünschter Seitenrutschwinkel γr auf der Basis des Wunschgierraten-Korrekturwerts ϕrh' und genauer auf der Basis einer gewünschten Seitenbeschleunigung Vyc in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (8) arithmetisch berechnet, d. h. in Übereinstimmung mit einer stationären Formel für das Zwei-Rad-Modell. γr = Vyc/V (8)wobei Vyc die gewünschte Seitenbeschleunigung angibt und V die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt. Die gewünschte Seitengeschwindigkeit Vyc der vorstehenden Gleichung (8) wird arithmetisch aus der folgenden Gleichung (9) berechnet. Vyc = (Lr – Kc × V2) × ϕrh' (9)wobei Kc eine Konstante angibt, die durch Spezifikationen des Fahrzeugs bestimmt wird, und Lr eine Distanz zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der hinteren Achse angibt. Die Konstante Kc der vorstehenden Gleichung (9) wird arithmetisch aus der folgenden Gleichung (10) berechnet. Kc = (m × Lf)/(2 × L × CPr) (10)wobei L eine Radbasis des Fahrzeugs angibt, Lf eine Distanz zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der vorderen Achse angibt, CPr eine Hinterrad-Drehkraft angibt und m das Fahrzeuggewicht (die Masse des Fahrzeugs) angibt.
Fünftens wird die endgültige Wunschgierrate ϕr' berechnet, indem weiterhin der Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' auf der Basis des tatsächlichen Seiten rutschwinkels γ und des gewünschten Seitenrutschwinkels γr kompensiert wird (siehe die folgende Gleichung (11)). ϕr' = ϕrh' – (Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ) (11)wobei dΓ eine Abweichung (γ – γr) zwischen dem tatsächlichen Seitenrutschwinkel γ und dem gewünschten Seitenrutschwinkel γr angibt, ddΓ eine Variation d(γ – γr) der Seitenrutschwinkel-Abweichung dγ in Bezug auf ein vorbestimmtes Zeitintervall wie etwa 50 Millisekunden angibt und Kbp und Kbd Steuerverstärkungen angeben. In der gezeigten Ausführungsform sind die Steuerverstärkungen Kbp und Kbd jeweils auf konstante Werte fixiert. Statt dessen können diese Verstärkungen Kbp und Kbd auch als Variablen gesetzt sein, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt werden.
Wie weiter oben mit Bezug auf Schritt S9 in 2 erläutert, kann gemäß dem System der Ausführungsform die VDC-Steuerung durchgeführt werden, indem die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0', genauer der Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' kompensiert wird, wobei der Seitenrutschwinkel (genauer die Seitenrutschwinkelabweichung dΓ (= γ – γr) zwischen dem tatsächlichen Seitenrutschwinkel γ und dem gewünschten Seitenrutschwinkel γr und/oder die Änderungsrate ddΓ = d(γ – γr) der Seitenrutschwinkel-Abweichung dΓ) sowie die Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen der endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate ϕ' berücksichtigt werden. Wenn konkret der gewünschte Seitenrutschwinkel γr relativ größer als der tatsächliche Seitenrutschwinkel γ ist, d. h. wenn γ < γr, wird das Vorzeichen von (Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ) der rechten Seite der Gleichung (11), d. h. ϕr' = ϕrh' – (Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ), negativ, weil dΓ (= γ – γr) und ddΓ (= d(γ – γr) negativ sind, sodass die endgültige Wunschgierrate ϕr' durch ϕr' = ϕrh' + |Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ| wiedergegeben wird. Um also im Fall von γ < γr die Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern und dadurch einen einfachen Fahrtrichtungswechsel bzw. ein einfaches Kurvenfahren sicherzustellen, neigt die endgültige Wunschgierrate ϕr' zu einer Erhöhung. Wenn dagegen der gewünschte Seitenrutschwinkel γr relativ kleiner oder gleich dem tatsächlichen Seitenrutschwinkel γ ist, d. h. im Fall von γ ≥ γr, wird das Vorzeichen von (Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ) der rechten Seite der Gleichung (11), d. h. ϕr' = ϕrh' – (Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ), positiv, weil dΓ (= γ – γr) und ddΓ (= d(γ – γr) positiv sind, sodass die endgültige Wunschgierrate ϕr' durch ϕr' = ϕrh' – |Kbp × dΓ + Kbd × ddΓ| wiedergegeben wird. Um also im Fall von γ ≥ γr die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern, neigt die endgültige Wunschgierrate ϕr' zu einer Verminderung.
Sechstens wird eine Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen, ob die VDC-Steuerung eingeleitet werden sollte. Tatsächlich wird eine Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen der zuvor erfassten endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate ϕ' mit einem Gierratenabweichungs-Schwellwert εth verglichen. Der Gierratenabweichungs-Schwellwert εth wird aus einer vorprogrammierten Kennlinie (nicht gezeigt) der Fahrzeuggeschwindigkeit V in Bezug auf den Gierratenabweichungs-Schwellwert εth berechnet bzw. erhalten, wobei die Kennlinie zeigt, wie ein Gierratenabweichungs-Schwellwert εth relativ zu der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu variieren ist. Zum Beispiel ist der Gierratenabweichungs-Schwellwert εth in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich (0 ≤ V ≤ V_S1') von 0 bis zu einem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V_S1' bei einem vorbestimmten relativ hohen Schwellwert εthH fixiert. In einem mittleren und einem hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S1' < V ≤ V_S2') zwischen dem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V_S1' und einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V_S2' (höher als V_S1'), wird der Schwellwert εth graduell zu einem vorbestimmten relativ niedrigen Schwellwert εthL reduziert, wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zunimmt. In einem übermäßig hohen Geschwindigkeitsbereich (V_S2' < V) über dem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V_S2' ist der Schwellwert εth auf einen vorbestimmten relativ niedrigen Schwellwert εthL fixiert. Das heißt, der Beginn (die Aktivierung) der VDC-Steuerung wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis der Gierratenabweichung ε mit dem Gierratenabweichungs-Schwellwert εth im Rücksetzzustand (F_VDC = 0) des VDC-Steuerungs-Angabeflags F_VDC bestimmt, das angibt, ob das VDC-Steuersystem aktiv ist (F_VDC = 1) oder inaktiv (F_VDC = 0) ist. Wenn konkret die Gierratenabweichung ε größer als der Gierratenabweichungs-Schwellwert εth ist, d. h. wenn |ε| > εth und wenn weiterhin das VDC-Steuersystem im inaktiven Zustand gehalten wird, d. h. wenn F_VDC = 0, dann bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass die VDC-Steuerung eingeleitet bzw. aktiviert werden sollte. Das heißt, die Ungleichheit |ε| > εth bedeutet, dass die Fahrzeugfahrstabilität (Fahrzeugfahrbarkeit und -stabilität) vermindert ist. Danach wird das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC auf „1” gesetzt. Wenn der absolute Wert |ε| der Gierratenabweichung ε kleiner oder gleich dem Gierratenabweichungs-Schwellwert εth ist (d. h. |ε| ≤ εth), wird das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC auch dann kontinuierlich auf „0” gehalten, wenn der Zustand F_VDC = 0 gilt.
Wenn der absolute Wert |ε| der Gierratenabweichung ε kleiner oder gleich dem Gierratenabweichungs-Schwellwert εth ist, das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC gesetzt ist (= 1) und außerdem der absolute Wert |γ| des Seitenrutschwinkels γ kleiner oder gleich einem vorbestimmten Seitenrutschwinkel-Schwellwert γth ist (d. h. |γ| ≤ γth), d. h. wenn also F_VDC = 1 und |ε| ≤ εth und |γ| ≤ γth, dann bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass das VDC-Steuersystem in den inaktiven Zustand (deaktivierten Zustand) versetzt werden sollte, sodass das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC zurückgesetzt wird (= 0). Wenn dagegen der durch F_VDC = 1 ∩ |ε| ≤ εth ∩ |γ| ≤ γth nicht erfüllt wird, wird das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC auf „1” gehalten.
Wenn das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC gesetzt ist (= 1), d. h. während des aktiven VDC-Zustands, wird ein VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung auf der Basis der Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen der endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate ϕ' mittels der folgenden Gleichung (12) arithmetisch berechnet. MsV = Kvp × ε + Kvdε (12)wobei Kvp und Kvd Rückkopplungs-Steuerverstärkungen angeben, ε die Gierratenabweichung (ϕr' – ϕ') angibt und dε eine Variation der Gierratenabweichung ε in Bezug auf ein vorbestimmtes Zeitintervall von etwa 50 Millisekunden angibt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Steuerverstärkungen Kvp und Kvd auf entsprechende Konstantwerte fixiert. Statt dessen können diese Verstärkungen Kvp und Kvd auch als Variablen gesetzt werden, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt werden.
Wenn dagegen das VDC-Steuerungs-Angabeflag F_VDC zurückgesetzt ist (= 0), d. h. während des inaktiven VDC-Zustands, wird das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung auf „0” gesetzt. Nach der Berechnung des VDC-Wunschgiermoments MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung, schreitet die Routine von 2 von Schritt S9 zu Schritt S10 fort.
In Schritt S10 wird das endgültige Wunschgiermoment Ms auf der Basis des LDP-Wunschgiermoments MsL (in Schritt S8 berechnet) in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung und auf der Basis des VDC-Wunschgiermoments MsV (in Schritt S9 berechnet) in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung berechnet oder bestimmt.
Wenn konkret die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung, sodass das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable der VDC-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms gesetzt oder bestimmt wird.
Wenn dagegen die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) identisch ist, wird als endgültiges Wunschgiermoment Ms der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV oder der absolute Wert |MsL| des LDP-Wunschgiermoments MsL, je nachdem welcher höher ist, mittels eines sogenannten Hochauswahlprozesses der folgenden Gleichung (13) gesetzt oder bestimmt, um eine Übersteuerung zu verhindern und gleichzeitig die durch die VDC-Steuerung und die LDP-Steuerung erzielten Wirkungen aufrechtzuerhalten. Ms = max(|MsV|, |MsL|) (13)
Aus der vorstehend angeführten Gleichung (13) wird deutlich, dass wenn das VDC-Wunschgiermoment MsV oder das LDP-Wunschgiermoment MsL gleich „0” ist, das Wunschgiermoment MsV oder MsL, das nicht gleich null ist, als endgültiges Wunschgiermoment Ms ausgewählt oder bestimmt wird.
Wie oben erläutert, wird das endgültige Wunschgiermoment Ms mittels des Hochauswahlprozesses Ms = max(|MsV|, |MsL|) unter der Bedingung bestimmt, dass die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments) identisch mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments) ist. Statt dessen kann das endgültige Wunschgiermoment Ms auch bestimmt werden, indem ein summiertes Wunschgiermoment Ms_sum (= MsV + MsL) aus dem VDC-Wunschgiermoment und dem LDP-Wunschgiermoment MsL und eine Giermoment-gesteuerte Variablen-Obergrenze Mslim verwendet werden, die in Abhängigkeit von dem Drehgrad des Fahrzeugs gewählt wird, d. h. also in Abhängigkeit von dem Grad der Gierbewegung, der allgemein anhand der tatsächlichen Gierrate φ' geschätzt wird, die durch den Gierratensensor 16 (der als Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung dient) festgestellt wird, die auch als Drehgrad-Feststellungseinrichtung für das Fahrzeug dient. Konkret wird, wie aus dem Diagramm der vorprogrammierten Kennlinie der tatsächlichen Gierrate φ' in Bezug auf die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable von 5 entnommen werden kann, die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable auf der Basis der tatsächlichen Gierrate φ' bestimmt bzw. erhalten. Um eine Begrenzung für die Obergrenze des endgültigen Wunschgiermoments Ms vorzusehen, kann ein endgültiges Wunschgiermoment Ms als das summierte Wunschgiermoment Ms_sum (= MsV + MsL) oder die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable, je nachdem welche kleiner ist, mittels eines Niedrigauswahlprozesses anhand der folgenden Gleichung (14) bestimmt werden. Ms = min(|MsV + MsL|, Mslim) (14)
Wie aus dem Diagramm der vorprogrammierten Kennlinie von φ'-Mslim von 5 entnommen werden kann, die die Beziehung zwischen der tatsächlichen Gierrate ϕ' und der Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable zeigt, ist die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable in einem niedrigen Gierratenbe reich (0 ≤ ϕ'ϕ₁') von 0 bis zu einer vorbestimmten niedrigen Gierrate ϕ₁' auf eine vorbestimmte relativ hohe Obergrenze MslimH der Giermoment-gesteuerte Variable fixiert. In einem mittleren und hohen Gierratenbereich (ϕ₁' < ϕ' ≤ ϕ₂') von der vorbestimmten niedrigen Gierrate ϕ₁' zu einer vorbestimmten hohen Gierrate ϕ₂' (höher als ϕ₁') wird die Obergrenze der Giermoment-gesteuerten Variable graduell zu einer vorbestimmten relativ niedrigen Obergrenze MslimL der Giermoment-gesteuerten Variable reduziert, wenn sich die tatsächliche Gierrate ϕ' erhöht. In einem übermäßig hohen Gierratenbereich (ϕ₂' < ϕ') über der vorbestimmten hohen Gierrate ϕ₂' ist die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable auf eine vorbestimmte relativ niedrige Obergrenze MslimL der Giermoment-gesteuerten Variable fixiert. Auf diese Weise wird die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable auf der Basis des Drehgrads des Fahrzeugs wie etwa der tatsächlichen Gierrate ϕ' gesetzt bzw. bestimmt, wobei dann das endgültige Wunschgiermoment Ms entsprechend in Abhängigkeit von dem Drehgrad des Fahrzeugs begrenzt werden kann. So kann das gesteuerte Giermoment erzeugt werden, das für den Drehgrad des Fahrzeugs geeignet ist.
Obwohl wie oben erläutert der Drehgrad des Fahrzeugs (der Grad der Gierbewegung) anhand der durch den Gierratensensor 16 festgestellten tatsächlichen Gierrate ϕ' geschätzt wird, kann der Drehgrad des Fahrzeugs auch auf der Basis einer anderen Zustandsgröße, die den Drehgrad wiedergibt, geschätzt oder bestimmt werden, etwa auf der Basis der auf das Fahrzeug wirkenden Seitenbeschleunigung Yg.
Als weitere Möglichkeit zur Berechung oder Bestimmung des endgültigen Wunschgiermoments Ms kann eine Gewichtung für das LDP-Wunschgiermoment in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung und für das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung berücksichtigt werden. Konkret wird der Seitenrutschwinkel γ als ein Fahrbedingungs-Angabefaktor verwendet. Ein Gewichtungsfaktor Ka wird auf der Basis des Seitenrutschwinkels γ aus der vorprogrammierten Kennlinie des Seitenrutschwinkels γ in Bezug auf den Gewichtungsfaktor Ka von 6 bestimmt bzw. erhalten. Das endgültige Wunschgiermoment Ms wird auf der Basis des LDP- Wunschgiermoments MsL, des VDC-Wunschgiermoments MsV und des durch die Kennlinie erhaltenen Gewichtungsfaktors Ka mittels der folgenden Gleichung (15) berechnet. Ms = Ka × MsV + (1 – Ka) × MsL (15)
Wie aus dem Diagramm der vorprogrammierten γ-Ka-Kennlinie von 6 deutlich wird, die die Beziehung zwischen dem Seitenrutschwinkel γ und dem Gewichtungsfaktor Ka zeigt, ist der Gewichtungsfaktor Ka in einem niedrigen Seitenrutschwinkelbereich (0 ≤ γ ≤ γ₁) von 0 bis zu einem vorbestimmten kleinen Seitenrutschwinkel γ₁ auf einen vorbestimmten minimalen Gewichtungsfaktor Ka_L fixiert. Bei einem mittleren und großen Seitenrutschwinkel γ (γ₁ < γ ≤ γ₂) von dem vorbestimmten kleinen Seitenrutschwinkel γ₁ zu einem vorbestimmten großen Seitenrutschwinkel γ₂ (höher als γ₁) nimmt der Gewichtungsfaktor Ka graduell zu einem vorbestimmten maximalen Gewichtungsfaktor KaH (= 1) zu, wenn der Seitenrutschwinkel γ zunimmt. In einem übermäßig großen Seitenrutschwinkelbereich (γ₂ < γ) über dem vorbestimmten großen Seitenrutschwinkel γ₂ ist der Gewichtungsfaktor Ka auf einen vorbestimmten maximalen Gewichtungsfaktor KaH (= 1) fixiert. In dem Diagramm der vorprogrammierten Kennlinie γ-Ka von 6 ist der vorbestimmte minimale Gewichtungsfaktor Ka_L auf ungefähr „0,5” gesetzt, sodass der Gewichtungsfaktor innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Ka_L (≈ 0,5) bis KaH (= 1) variiert. Das heißt, einem Gewicht für das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung wird gegenüber einem Gewicht für das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung eine Priorität eingeräumt. Mit anderen Worten wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt, die wichtiger als die LDP-Steuerung ist, was die Fahrzeugfahrstabilität betrifft. Wie aus dem Diagramm der vorprogrammierten Kennlinie γ-Ka von 6 deutlich wird, neigt der Gewichtungsfaktor Ka (d. h. der Grad der Priorität für die VDC-Steuerung) außerdem zu einer Erhöhung, wenn der Seitenrutschwinkel γ kleiner wird, d. h. wenn die Notwendigkeit für die VDC-Steuerung zunimmt. Wenn wie oben erläutert die Gewichtung für das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung und für das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung berücksich tigt wird (siehe die Gleichung (15)), dann kann die kooperative Steuerung zwischen der VDC-Steuerung und der LDP-Steuerung effektiver durchgeführt werden, was von dem der VDC-Steuerung zugewiesenen Gewicht (der Notwendigkeit) und dem der LDP-Steuerung zugewiesenen Gewicht (der Notwendigkeit) abhängt.
Im Folgenden wird wiederum auf 2 Bezug genommen. Nachdem das endgültige Wunschgiermoment Ms in Schritt S10 berechnet bzw. bestimmt wurde, wird zu Schritt S11 übergegangen.
In Schritt S11 werden gewünschte Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR für vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts auf der Basis des in Schritt S1 festgestellten Hauptzylinderdrucks Pm und des in Schritt S10 bestimmten endgültigen Wunschgiermoments Ms berechnet.
Konkret werden im Fall von F_LD = 0 oder F_cancal = 1 und F_VDC = 0 die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL (vorne links) und Ps_FR (vorne rechts) für die vorderen Radbremszylinder 6FL und 6FR auf den Hauptzylinderdruck Pm gesetzt (siehe die folgenden Gleichungen), während die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_RL (hinten links) und Ps_RR (hinten rechts) für die hinteren Radbremszylinder 6RL und 6RR auf einen Hinterrad-Bremsdruck bzw. Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr gesetzt werden (siehe die folgenden Gleichungen), der berechnet wird und gewöhnlich niedriger als der Hauptzylinderdruck Pm ist, wobei die Radbremszylinderdruckverteilung zwischen den Vorderrad- und Hinterradbremsen berücksichtigt wird. PsFL = Pm PsFR = Pm PsRL = Pmr PsRR = Pmr
Wenn dagegen während des Betriebs des VDC-Systems (F_VDC ≠ 0) die durch F_LD = 0 oder F_cancel = 1 und F_VDC = 0 definierte Bedingung nicht erfüllt wird, werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR auf der Basis der Größe des endgültigen Wunschgiermoments Ms berechnet. Wenn konkret der absolute Wert |Ms| des endgültigen Wunschgiermoments Ms kleiner als ein vorbestimmter Wunschgiermoment-Schwellwert Msth ist (d. h. |Ms| < Msth), bestimmt der Prozessor der ECU 8 jeden der gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL bis Ps_RR derart, dass nur der Differenzdruck zwischen den Hinterrädern 5RL und 5RR vorgesehen wird. Mit anderen Worten wird der Differenzdruck zwischen den Vorderrädern 5FL und 5FR auf „0” gesetzt. Wenn also |Ms| < Msth, werden die gewünschte vordere Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_F zwischen den gewünschten Radbremszylinderdrücken Ps_FL (vorne links) und Ps_FR (vorne rechts) und die gewünschte hintere Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_R zwischen den gewünschten Radbremszylinderdrücken Ps_RL (hinten links) und Ps_RR (hinten rechts) wie folgt bestimmt. ΔPsF = 0 ΔPsR = 2 × KbR × |Ms|/T (16)wobei Kb_R einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten angibt, der verwendet wird, um eine Hinterradbremskraft zu einem Hinterrad-Bremszylinderdruck umzuwandeln, und wobei T einen Hinterradabstand (bzw. eine Hinterradspur) angibt. In der gezeigten Ausführungsform ist der Hinterradabstand T gleich dem Vorderradabstand.
Wenn dagegen der absolute Wert |Ms| des endgültigen Wunschgiermoments Ms größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert Msth (d. h. |Ms| ≥ Msth), dann bestimmt der Prozessor der ECU 8 jeden der gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL bis Ps_RR derart, dass sowohl der Differenzdruck zwischen den Vorderrädern 5FL und 5FR als auch der Differenzdruck zwischen den Hinterrädern 5RL und 5RR vorgesehen wird. In diesem Fall werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R durch die folgenden Gleichungen (17) und (18) wiedergegeben. ΔPsF = 2 × KbF × (|Ms| – Msth)/T (17) ΔPsR = 2 × KbR × Msth/T (18) wobei Kb_F einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten angibt, der zum Umwandeln einer Vorderrad-Bremskraft zu einem Vorderrad-Bremszylinderdruck verwendet wird, Kb_R einen vorbestimmten Umwandlungskoeffizienten angibt, der zum Umwandeln einer Hinterrad-Bremskraft zu einem Hinterrad-Bremszylinderdruck verwendet wird, T in der Gleichung (17) und T in der Gleichung (18) jeweils Vorder- und Hinterradabstände angeben, die für die Vorderräder und Hinterräder identisch sind, und Msth den vorbestimmten Wunschgiermoment-Schwellwert angibt.
Wenn |Ms| ≥ Msth, bestimmt das System der Ausführungsform beim Setzen der gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R tatsächlich die gewünschten vorderen und hinteren Bremsflüssigkeits-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R auf der Basis der oben genannten Gleichungen (17) und (18). Anstatt die Wunschgiermoment-gesteuerte Variable für die VDC-Steuerung oder die LDP-Steuerung durch das Erstellen der gewünschten vorderen und hinteren Bremsflüssigkeits-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R zu erzeugen, kann das Wunschgiermoment auch nur durch die gewünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F erzeugt werden. In diesem Fall werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R mittels der folgenden Gleichung (19) erhalten. ΔPsR = 0 ΔPsF = 2·KbF·|Ms|/T (19)
Um also, wenn das endgültige Wunschgiermoment Ms einen negativen Wert (Ms < 0) aufweist, d. h. wenn das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Spur nach links neigt, die Komponente des Giermomentvektors zu erzeugen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug nach rechts zu drehen, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_FL (vorne links) auf den Hauptzylinderdruck Pm gesetzt, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_FR (vorne rechts) auf die Summe (Pm + ΔPs_F) aus dem Hauptzylinderdruck Pm und der gewünschten vorderen Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_F gesetzt, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_RL (hinten links) auf den Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr gesetzt und wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_RR (hinten rechts) auf die Summe (Pmr + ΔPs_R) aus dem Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr und der gewünschten hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_R gesetzt (siehe die folgende Gleichung (20)). PsFL = Pm PsFR = Pm + ΔPsF PsRL = Pmr PsRR = Pmr + ΔPsR (20)
Um aber, wenn das endgültige Wunschgiermoment Ms einen positiven Wert aufweist (Ms ≥ 0), d. h. wenn das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Spur nach rechts neigt, die Komponente des Giermomentvektors zu erzeugen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug nach links zu drehen, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_FL (vorne links) auf die Summe (Pm + ΔPs_F) aus dem Hauptzylinderdruck Pm und der gewünschten vorderen Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_F gesetzt, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_FR (vorne rechts) auf den Hauptzylinderdruck Pm gesetzt, wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_RL (hinten links) auf die Summe (Pmr + ΔPs_R) aus dem Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr und der gewünschten hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_R gesetzt und wird der gewünschte Radbremszylinderdruck Ps_RR (hinten rechts) auf den Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr gesetzt (siehe die folgende Gleichung (21)). PsFL = Pm + ΔPsF PsFR = Pm PsRL = Pmr + ΔPsR PsRR = Pmr (21)
Danach wird in Schritt S12 ein gewünschtes Antriebsdrehmoment Trqds wie nachfolgend erläutert arithmetisch unter der besonderen Bedingung berechnet, dass die Möglichkeit besteht, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur neigt und die LDP-Steuerung aktiviert ist (F_LD ≠ 0). In der gezeigten Ausführungsform wird die Fahrzeugbeschleunigung unter der spezifizierten Bedingung, die durch F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0 definiert wird, reduziert oder unterdrückt, indem die Motor ausgabe auch dann vermindernd kompensiert wird, wenn das Gaspedal durch den Fahrer niedergedrückt wird. Konkret wird im Fall von F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0 das gewünschte Antriebsdrehmoment Trqds mittels der folgenden Gleichung berechnet. Trqds = f(Acc) – g(Ps)wobei f(Acc) eine Funktion der in Schritt S1 festgestellten Gaspedalöffnung Acc ist, wobei die Funktion f(Acc) vorgesehen wird, um ein gewünschtes Antriebsdrehmoment vorzusehen, das auf der Basis der Gaspedalöffnung Acc bestimmt wird und erforderlich ist, um das Fahrzeug zu beschleunigen, und wobei g(Ps) eine Funktion der Summe Ps (= ΔPs_F + ΔPs_R) aus den gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R ist, die während der Giermomentsteuerung (VDC-Steuerung oder LDP-Steuerung) zu erzeugen sind, und wobei die Funktion g(Ps) vorgesehen ist, um ein gewünschtes Bremsdrehmoment zu erzeugen, das auf der Basis der Summe der gewünschten Radbremszylinder-Druckdifferenzen Ps (= ΔPs_F + ΔPs_R) bestimmt wird.
Wenn also die Flags F_LD und F_cancel in den durch F_LD ≠ 0 (d. h. F_LD = 1 oder –1) und F_cancel = 0 definierten Zuständen sind, sodass die LDP-Steuerung ausgeführt wird, wird die Motordrehmomentausgabe um das Bremsdrehmoment reduziert, das auf der Basis der Summe der gewünschten Radbremszylinder-Druckdifferenzen Ps (= ΔPs_F + ΔPs_R) erzeugt wird.
Wenn dagegen die Flags F_LD und F_cancel in den durch F_LD = 0 und/oder F_cancel = 1 definierten Zuständen sind, wird das gewünschte Antriebsdrehmoment Trqds auf der Basis von nur der Antriebsdrehmomentkomponente bestimmt, die zur Beschleunigung des Fahrzeugs erforderlich ist (siehe die folgende Gleichung). Trqds = f(Acc)
In Schritt S13 werden Befehlssignale in Entsprechung zu den in Schritt S11 berechneten gewünschten Radbremszylinderdrücken Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR für vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts aus der Eingabeschnittstelle der ECU 8 zu dem Hydraulikmodulator 7 ausgegeben, wobei gleichzeitig ein Befehlssignal in Entsprechung zu dem in Schritt S12 berechneten gewünschten Antriebsdrehmoment Trqds von der Ausgabeschnittstelle der ECU 8 zu der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 ausgegeben wird. In gleicher Weise wird ein Zyklus der Zeitgetriggerten Interrupt-Routine (der durch das System der Ausführungsform ausgeführten Giermoment-Steuerroutine) beendet und wird zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurückgekehrt.
Wenn gemäß der Steuerroutine von 2 der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird und keine Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel vorliegt, bestimmt die ECU 8, dass sich das Fahrzeug in einem Spurwechselzustand befindet und deshalb eine erhöhte Tendenz des Fahrzeugs zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur des Fahrzeugs gegeben ist (siehe Schritt S6). Deshalb wird das LDP-Wunschgiermoment MsL (in Entsprechung zu der Steuervariable für die LDP-Steuerung) auf der Basis der Differenz (|XS| – X_C) berechnet (siehe die Gleichung (3) und den Schritt S8). Wenn danach die Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen der endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate φ' den Gierratenabweichungs-Schwellwert εth überschreitet, bestimmt die ECU 8, dass die VDC-Steuerung eingeleitet werden soll, um die Fahrstabilität zu erhöhen. Deshalb wird das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung auf der Basis der Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') arithmetisch berechnet (siehe die Gleichung (12) und den Schritt S9).
Wenn die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments) entgegengesetzt ist, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung, sodass das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable der VDC-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms gesetzt bzw. bestimmt wird (siehe Schritt S10). Danach werden die Bremskräfte, d. h. die Radbremszylinderdrücke für die Vorderräder und Hinterräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR derart gesteuert, dass ein endgültiges Wunschgiermoment Ms erzielt wird, das auf das VDC, Wunschgiermoment MsV gesetzt wird.
Wenn dagegen die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments) identisch, wird der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV oder der absolute Wert |MsL| des LDP-Wunschgiermoments MsL, je nachdem welcher höher ist, als endgültiges Wunschgiermoment Ms mittels eines Hochauswahlprozesses gesetzt bzw. bestimmt, der durch Ms = max(|MsV|, |MsL|) definiert wird (siehe die Gleichung 13 und den Schritt S10), um eine Übersteuerung zu verhindern und gleichzeitig die durch die VDC-Steuerung und die LDP-Steuerung erzielten Wirkungen aufrechtzuerhalten. Danach werden die Bremskräfte, d. h. die Radbremszylinderdrücke für die Vorderräder und Hinterräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR derart gesteuert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erhalten wird, das durch den Hochauswahlprozess ausgewählt wurde, der durch Ms = max(|MsV|, |MsL|) definiert wird.
Im Folgenden werden Details des Betriebs der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform zur Ausführung der Routine von 2 mit Bezug auf 7A–7D beschrieben.
Wie in 7A gezeigt, soll angenommen werden, dass das Fahrzeug eine Übersteuertendenz (ein Übersteuerverhalten) während einer Kurvenfahrt nach links aufweist, wobei außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Spur (nach rechts) neigt. Wenn unter dieser Bedingung kein Signal von dem Blinkerschalter 20 ausgegeben wird und keine Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel vorliegt, wird das Warnsystem 23 mit einer geringfügigen Zeitverzögerung nach dem Zeitpunkt aktiviert, zu dem der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich dem vorbestimmten Alarmkriteriumsschwellwert X_W ist. Das Alarmsignal AL wird also von der Ausgabeschnittstelle der ECU 8 zu dem Warnsystem 23 ausgegeben, sodass eine visuelle und/oder akustische Warnung bezüglich der erhöhten Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung an den Fahrer signalisiert wird. Wenn danach der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich dem positiven Spurabweichungskriterium X_W wird, was auf eine weitere Erhöhung der positiven Spurabweichungsschätzung XS von dem vorbestimmten Alarmkriteriumsschwellwert X_W zurückzuführen ist, bestimmt die ECU 8, dass eine erhöhte Tendenz des Fahrzeugs zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach rechts vorliegt. Deshalb wird das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „0” zurückgesetzt, weil der Blinkerschalter 20 nicht durch den Fahrer betätigt wird. Gleichzeitig wird das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „–1” gesetzt, weil das Fahrzeug nach rechts abweicht. Wenn außerdem die Fluktuationsrate der Spurabweichungsschätzung XS klein ist, das heißt, wenn |XS_(n-1) – XS_(n)| < L_XS, dann wird das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „0” zurückgesetzt (siehe Schritt S7 von 2). Auf der Basis der Differenz |XS| – X_C wird das LDP-Wunschgiermoment MsL berechnet (siehe die Gleichung (3) und den Schritt S8 von 2). Wenn dagegen die Fluktuationsrate der Spurabweichungsschätzung XS groß ist, d. h. wenn |XS_(n-1) – XS_(n)| > L_XS und wenn die Spurabweichungsschätzung XS zu einer diskontinuierlichen Fluktuation neigt, wird das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „1” gesetzt (siehe Schritt S7 von 2). Es soll zum Beispiel angenommen werden, dass der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS ein vorbestimmtes Spurabweichungskriterium X_C überschreitet, was darauf zurückgeführt werden kann, dass von einem Zustand, in dem eine weiße Spurmarkierung nicht durch die CCD-Kamera 13 festgestellt werden kann, sodass die Spurabweichungsschätzung XS vorübergehend auf „0” gesetzt wird, zu einem Zustand übergegangen wird, in dem eine weiße Spurmarkierung durch die CCD-Kamera 13 festgestellt werden kann. In diesem Fall kann das LDP-Wunschgiermoment MsL, das auf der Spurabweichungsschätzung XS basiert, als ein vergleichsweise großes Giermoment bestimmt werden, wenn die Größe des absoluten Werts |XS| der Spurabweichungsschätzung Xs vergleichsweise groß ist. Das vergleichsweise große Giermoment neigt also dazu, unerwartet auf das Fahrzeug zu wirken, was zu einem unangenehmen Gefühl für den Fahrer führen kann. Wenn jedoch gemäß dem Steuersystem der Ausführungsform |XS_(n-1) – XS_(n)| ≥ L_XS, d. h. wenn die ECU 8 bestimmt oder voraussagt, dass die Fluktuationsrate der Spurabweichungsschätzung XS, also mit anderen Worten die Fluktuationsrate des Giermoments (in Entsprechung zu einer gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung), die aktiv auf das Fahrzeug wirkt, groß ist, dann wird das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „1” gesetzt, sodass die LDP-Steuerung verhindert wird und kein unangenehmes Gefühl für den Fahrer aufgrund eines unerwartet großen Giermoments entstehen kann.
In dem VDC-Steuersystem dagegen wird eine Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' auf der Basis des Lenkwinkels δ und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs aus der vorbestimmten Kennlinie V-δ-ϕr0' erhalten (siehe 4). Danach wird die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' auf der Basis der Seitenbeschleunigung Yg (genauer auf der Basis einer Gierratenobergrenze ϕlim') kompensiert, die als Äquivalent für einen Straßenbelag-Reibungskoeffizienten betrachtet wird, um den Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' zu berechnen. Das heißt, je kleiner die Seitenbeschleunigung Yg ist, mit anderen Worten je kleiner der Straßenbelag-Reibungskoeffizient ist, desto mehr wird die gewünschte Gierrate auf einen kleinen Wert begrenzt. Weiterhin wird die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0', genauer der Wunschgierraten-Korrekturwert ϕrh' auf der Basis der Abweichung dΓ (= γ – γr) zwischen dem tatsächlichen Seitenrutschwinkel γ und dem gewünschten Seitenrutschwinkel γr und auf der Basis einer Variation ddΓ des Seitenrutschwinkels dΓ kompensiert. Mit anderen Worten wird die Wunschgierrate vermindernd derart kompensiert, dass sie um einen Wert vermindert wird, der der Summe aus der Seitenrutschwinkelabweichung dΓ und aus der Variation ddΓ der Seitenrutschwinkelabweichung dΓ in Bezug auf das vorbestimmte Zeitintervall entspricht (siehe die Gleichung (11)). Wenn die Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen der endgültigen Wunschgierrate φr', die durch die zuvor beschriebene Kompensation für die Bezugs-Wunschgierrate ϕr0' erhalten wird, und der tatsächlichen Gierrate ϕ' größer als der Gierratenabweichungs-Schwellwert εth ist, d. h. wenn |ε| > εth, dann bestimmt die ECU 8, dass die Fahrzeugfahrstabilität vermindert ist. Das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung wird also auf der Basis der Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') mittels der Gleichung MsV = Kvp × ε + Kvd × dε arithmetisch berechnet (siehe Schritt S9). Wie aus der erläuternden Ansicht von 7A hervorgeht, ist die Richtung der Giermomentsteuerung des LDP-Steuersystems dabei eine nach innen gerichtete Drehrichtung (siehe den durch Strichlinien angegebene Pfeil in 7A), während die Richtung der Giermomentsteuerung des VDC-Steuersystems eine Übersteuer- Vermeidungsrichtung, d. h. eine nach außen gerichtete Drehrichtung ist (siehe den durch durchgezogene Linien angegebenen Pfeil in 7A). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung in Strichlinien unterscheidet sich von derjenigen der VDC-Steuerung in durchgezogenen Linien, wobei die ECU 8 in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform betrieben wird, um der VDC-Steuerung eine höhere Priorität einzuräumen als der LDP-Steuerung, sodass das VDC-Wunschgiermoment MsV als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird. Die Bremskräfte, d. h. die Radbremszylinderdrücke für die Vorderräder und Hinterräder 5FL, 5FR, 5Rl und 5RR werden derart gesteuert, dass das VDC-Wunschgiermoment MsV erzielt wird. Daraus resultiert, dass ein entsprechendes Giermoment, das erforderlich ist, um die Übersteuertendenz zu vermeiden, aktiv auf das Fahrzeug wirkt, um ungewünschte Übersteuertendenzen effektiv zu unterdrücken. Gleichzeitig wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechend durch die Bremskräfte reduziert, die erzeugt werden, um das VDC-Wunschgiermoment MsV zu erzielen. Aufgrund der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung, die direkt vor der Einräumung einer höheren Priorität für die VDC-Steuerung gegenüber der LDP-Steuerung ausgeführt wird, kann die Motordrehmomentausgabe um das Bremskraftdrehmoment reduziert werden, das auf der Basis des LDP-Wunschgiermoments MsL erzeugt wird, sodass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert wird. Wenn wie oben erläutert die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung. Es kann also verhindert werden, dass die gesteuerte Variable (MsL) für die LDP-Steuerung und die gesteuerte Variable (MsV) für die VDC-Steuerung einander aufheben, auch wenn die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung entgegengesetzt ist, wodurch die Fahrzeugfahrstabilität erhöht wird. Wie zuvor erläutert, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung, wenn das Fahrzeug eine Übersteuertendenz während einer Kurve nach links aufweist und außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Fahrspur (nach rechts) neigt. Es kann also nicht zufriedenstellender vermieden werden, dass das Fahrzeug von der aktuellen Fahrspur abweicht; das dynamische Verhalten des Fahrzeugs kann jedoch besser stabilisiert werden, was wichtiger als die Verhinderung einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist.
Wie in 7B gezeigt, soll angenommen werden, dass das Fahrzeug eine Übersteuertendenz während einer Kurve nach links aufweist, wobei außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur (nach links) neigt. Wie aus der erläuternden Ansicht von 7B deutlich wird, ist die Richtung der Giermomentsteuerung des LDP-Steuersystems eine nach außen gerichtete Drehrichtung (siehe den durch Strichlinien angegeben Pfeil in 7B), während die Richtung der Giermomentsteuerung des VDC-Steuersystems eine Übersteuervermeidungsrichtung, d. h. eine nach außen gerichtete Drehrichtung ist (siehe den durch durchgezogene Linien angegeben Pfeil in 7B). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung in Strichlinien ist identisch mit derjenigen der VDC-Steuerung in durchgezogenen Linien, wobei der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV oder der absolute Wert |MsL| des LDP-Wunschgiermoments MsL, je nachdem welcher größer ist, als endgültiges Wunschgiermoment Ms mittels des Hochauswahlprozesses Ms = max(|Msv|, |MsL|) bestimmt wird (siehe die Gleichung (13) und den Schritt S10). Bremskräfte, d. h. Radbremszylinderdrücke für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR werden derart gesteuert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzielt wird, das durch den Hochauswahlprozess Ms = max(|Msv|, |MsL|) ausgewählt wird. Wenn in dem in 7B gezeigten dynamischen Fahrzeugverhalten das Fahrzeug eine stärkere Übersteuer-Tendenz aufweist, wird das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms ausgewählt, sodass die Bremskräfte für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5Rl und 5RR derart gesteuert werden, dass das VDC-Wunschgiermoment MsV erzielt wird, das durch den Hochauswahlprozess ausgewählt wird, wobei außerdem die Motordrehmomentausgabe durch das erzeugte und aktiv gesteuerte Bremsdrehmoment reduziert werden kann, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert wird. Deshalb kann die starke Übersteuertendenz effektiv unterdrückt werden. Dabei kann ein Giermoment erzeugt werden, das größer als das LDP-Wunschgiermoment MsL ist, weil Ms = max(|MsV|, |MsL|) = |MsV| (≥ MsL), wodurch die Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung angemessen verhindert werden kann. Außerdem verhindert der Hochauswahlprozess Ms = max(|MsV|, |MsL|) = |MsV| effektiv eine Übersteuerung und gestattet damit, dass eine entsprechende Größe des Giermoments aktiv auf das Fahrzeug wirkt, wobei eine übermäßige Anwendung des Giermoments auf das Fahrzeug verhindert wird. Folglich können die Tendenz des Fahrzeugs zu einer Übersteuerung und die Tendenz zu einer Spurabweichung beide vermieden werden. Wenn dagegen die Abweichung des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung stärker als die Tendenz des Fahrzeugs zu einer Übersteuerung ist, wird das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms ausgewählt, sodass die Bremskräfte für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5Rl und 5RR derart gesteuert werden, dass das LDP-Wunschgiermoment MsL erzielt wird, wobei außerdem die Motordrehmomentausgabe durch das Bremsdrehmoment reduziert werden kann, das auf der Basis des LDP-Wunschgiermoments MsL erzeugt wird. Eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur kann also effektiv durch das LDP-Wunschgiermoment MsL verhindert werden. Dabei kann das Giermoment, das größer als das VDC-Wunschgiermoment MsV ist, erzeugt werden, weil Ms = max(|MsV|, |MsL|) = |MsL| (≥ MsV), und es können die Übersteuertendenz und die Spurabweichungstendenz angemessen vermieden werden.
Wie in 7C gezeigt, soll angenommen werden, dass das Fahrzeug eine Untersteuertendenz (ein Untersteuerverhalten) während eines Kurve nach links aufweist, wobei außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Fahrspur (nach rechts) neigt. Wie aus der erläuternden Ansicht von 7C deutlich wird, ist die Richtung der Giermomentsteuerung des LDP-Steuersystems eine sich nach innen drehende Richtung (siehe den durch Strichlinien angegebenen Pfeil in 7C) und ist die Richtung der Giermomentsteuerung des VDC-Steuersystems eine Untersteuervermeidungsrichtung, d. h. eine sich nach innen drehende Richtung (siehe den durch durchgezogene Linien angegebenen Pfeil in 7C). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung in Strichli nien ist identisch mit derjenigen der VDC-Steuerung in durchgezogenen Linien, sodass der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV oder der absolute Wert |MsL| des LDP-Wusnchgiermoments MsL, je nachdem welcher höher ist, als endgültiges Wunschgiermoment Ms mittels des Hochauswahlprozesses Ms = max(|MsV|, |MsL|) bestimmt wird (siehe die Gleichung (13) und den Schritt S10). Bremskräfte, d. h. Radbremszylinderdrücke für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5Rl und 5RR werden derart gesteuert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzielt wird, das durch den Hochauswahlprozess ausgewählt wird, wobei außerdem die Motordrehmomentausgabe durch das erzeugte und aktiv gesteuerte Bremsdrehmoment reduziert werden kann. Es können also sowohl die Untersteuertendenz des Fahrzeugs als auch die Spurabweichungstendenz angemessen reduziert werden.
Wie in 7D gezeigt, soll angenommen werden, dass das Fahrzeug eine Untersteuertendenz während einer Kurve nach links aufweist, wobei außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur (nach links) neigt. Wie aus der erläuternden Ansicht von 7D deutlich wird, ist die Richtung der Giermomentsteuerung des LDP-Steuersystems eine nach außen gerichtete Drehrichtung (siehe den durch Strichlinien angegeben Pfeil in 7D), während die Richtung der Giermomentsteuerung des VDC-Steuersystems eine Untersteuervermeidungsrichtung, d. h. eine nach innen gerichtete Drehrichtung ist (siehe den durch durchgezogene Linien angegeben Pfeil in 7D). Das heißt, die Gerichtetheit der gesteuerten Variable (des gesteuerten Giermoments) der LDP-Steuerung in Strichlinien ist derjenigen der VDC-Steuerung in durchgezogenen Linien entgegengesetzt, wobei der gesteuerten Variable (MsV) für die VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der gesteuerten Variable (MsL) für die LDP-Steuerung eingeräumt wird. Bremskräfte, d. h. Radbremszylinderdrücke für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5Rl und 5RR werden derart gesteuert, dass das VDC-Wunschgiermoment MsV erzielt wird. Daraus resultiert, dass die Untersteuertendenz effektiv und angemessen unterdrückt werden kann, wobei gleichzeitig das Fahrzeug durch die erzeugten und aktiv gesteuerten Bremskräfte verlangsamt wird und außerdem die Motordrehmomentausgabe durch die erzeugten und aktiv gesteuerten Bremskräfte reduziert werden kann. Es kann also die Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabeichung nicht angemessen unterdrückt werden, wobei jedoch der Grad der Spurabweichung reduziert werden kann.
Auch wenn das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem gleichzeitig in Betrieb sind, kann eine Interferenz zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung, bei der die gesteuerte Variable (MsL) für die LDP-Steuerung und die gesteuerte Variable (MsV) für die VDC-Steuerung einander aufheben, vermieden werden, und es kann außerdem vermieden werden, dass eine übermäßig gesteuerte Variable, d. h. mit anderen Worten eine übermäßige Änderung in dem dynamischen Verhalten des Fahrzeugs erzeugt wird. Das heißt, die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform zur Ausführung der Routine von 2 kann die kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung optimal realisieren.
Bei einem Übergang von dem Zustand, in dem das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem gleichzeitig in Betrieb sind, zu einem Zustand, in dem der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS kleiner als das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C ist, wird das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „0” gesetzt, sodass das LDP-Wunschgiermoment MsL auf „0” gesetzt wird. Daraus resultiert, dass das VDC-Wunschgiermoment MsV als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird. Bremskräfte für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR werden derart gesteuert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzielt wird, das auf das VDC-Wunschgiermoment MsV gesetzt ist. Hinsichtlich der Zeit wird ein zum Unterdrücken von Untersteuer- oder Übersteuertendenzen erforderliches Giermoment derart erzeugt, dass das dynamische Verhalten des Fahrzeugs schnell stabilisiert werden kann.
Bei Vorhandensein eines Übergangs von dem Zustand, in dem das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem gleichzeitig in Betrieb sind, zu einem Zustand, indem sich die tatsächliche Gierrate ϕ' näher an die endgültige Wunschgierrate ϕr' annähert und auch der Seitenrutschwinkel γ kleiner oder gleich dem vorbestimmten Seitenrutschwinkel-Schwellwert γth wird, wird das VDC-Steuerungs-Verhinderungsflag F_VDC zurückgesetzt (= 0). Daraus resultiert, dass das VDC- Wunschgiermoment MsV auf „0” zurückgesetzt wird, sodass das LDP-Wunschgiermoment MsL als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird. Bremskräfte für die Vorder- und Hinterräder 5FL, 5FR, 5RL und 5RR werden derart gesteuert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzielt wird, das auf das LDP-Wunschgiermoment MsL gesetzt ist. Ab diesem Zeitpunkt wird ein Giermoment erzeugt, das erforderlich ist, um eine Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung zu verhindern, wobei auch schnell verhindert werden kann, dass das Fahrzeug von der aktuellen Fahrspur abweicht.
Wenn unter dieser Bedingung die ECU 8 bestimmt, das keine Notwendigkeit für die LDP-Steuerung und die VDC-Steuerung besteht, werden die gesteuerte Variable (MsL) für die LDP-Steuerung und die gesteuerte Variable (MsV) für die VDC-Steuerung beide auf „0” gesetzt. Daraus resultiert, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms auf „0” gesetzt wird. Es wird also keine Bremskraft auf der Basis der Giermomentsteuerung (LDP-Steuerung und/oder VDC-Steuerung) erzeugt, und außerdem erfolgt keine Begrenzung der Motordrehmomentausgabe aufgrund der Giermomentsteuerung.
Wenn der Blinkerschalter 20 durch den Fahrer eingeschaltet wird, weil ein Spurwechsel oder eine Kollisionsvermeidung zwischen dem Fahrzeug und einem davor befindlichen Objekt während der Fahrt beabsichtigt wird, und das Fahrzeug danach manuell gelenkt wird, sind die Vorzeichen des Blinkerschaltersignals WS und der Spurabweichungsschätzung XS (d. h. die Lenkrichtung auf der Basis des Lenkwinkels δ) miteinander identisch. Deshalb bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass sich das Fahrzeug in dem Spurwechselzustand befindet, wobei der Fahrer einen Spurwechsel beabsichtigt, sodass das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „1” gesetzt wird. Unter der Bedingung von F_LC = 1 wird das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD zwingend auf „0” gesetzt, auch wenn das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „+1” oder „–1” gesetzt wird oder wenn der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird. Wenn also das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur neigt und der Fahrer einen Spurwechsel beabsichtigt, kann die LDP-Steuerung verhindert werden.
Wie zuvor ausführlich mit Bezug auf 7A–7D erläutert, werden der Betrieb und die Wirkungen der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform unter verschiedenen dynamischen Fahrzeugverhalten während einer Kurve nach links exemplifiziert. Es sollte deutlich sein, dass gemäß der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform derselbe Betrieb und dieselben Wirkungen auch unter anderen dynamischen Fahrzeugverhaltssituationen wie etwa einer Kurve nach rechts oder während einer geraden Fahrt sichergestellt werden kann.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform zur Ausführung der Steuerroutine von 2 dienen die arithmetischen und/oder logischen Operationen der Schritte S1–S8 als Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung. Der Prozess von Schritt S9 dient als Fahrzeugdynamik-Stabilitätssteuereinrichtung. Die Prozesse der Schritte S10–S13 dienen als Kooperativsteuereinrichtung. Von den Schritten S10–S13 in der Kooperativsteuereinrichtung dient ein Teil des Prozesses von Schritt S10, der dazu erforderlich ist, zu bestimmen, ob das Fahrzeug von der aktuellen Fahrspur in einer sich nach außen drehenden oder in einer nach innen drehenden Richtung abweicht, als eine Fahrzeugfahrbedingungs-Feststellungseinrichtung. Der andere Teil des Prozesses von Schritt S10, der dazu erforderlich ist, das endgültige Wunschgiermoment Ms zu berechnen, dient als eine Berechnungseinrichtung für eine Kooperationssteuerungsgesteuerte Variable. Der Prozess von Schritt S11 dient als eine Brems-/Antriebskraftverteilungseinrichtung, mittels der eine Brems-/Antriebskraftverteilung zwischen den Rädern bestimmt wird. Die CCD-Kamera 13, die Kamera-Steuereinrichtung 14, der Gierratensensor 16 und die Radgeschwindigkeitssensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR dienen als Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungseinrichtung.
Mit Bezug auf 8 wird im Folgenden die erste modifizierte Steuerroutine erläutert, die gegenüber der Steuerroutine von 2 durch einige Modifikationen gekennzeichnet ist. Die erste modifizierte Steuerroutine von 8 wird auch in der Form von Zeitgetriggerten Interrupt-Routinen ausgeführt, die jeweils nach vorbestimmten Abtastzeitintervallen von etwa 10 Millisekunden zu triggern sind. Die erste modifizierte Steuerroutine von 8 ist der Steuerroutine von 2 ähnlich, wobei jedoch die Schritts S4 und S10 in der Routine von 2 durch die Schritte S4a und S10a in der ersten modifizierten Routine von 8 ersetzt sind, und wobei weiterhin ein zusätzlicher Schritt S8' in der ersten modifizierten Routine von 8 eingefügt ist. Es werden also dieselben Schrittnummern, die in der Routine von 2 zur Kennzeichnung der Schritte verwendet werden, auch in der ersten modifizierten Steuerroutine von 8 zur Kennzeichnung von entsprechenden Schrittnummern verwendet, damit die beiden unterschiedlichen Interrupt-Routinen einfacher miteinander verglichen werden können. Die Schritte S4a, S8' und S10a werden im Folgenden ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei auf eine ausführliche Beschreibung der Schritte S1–S3, S5–S9, S11–S13 verzichtet wird, weil die weiter oben gegebene Beschreibung ausreichend ist.
Gemäß der ersten modifizierten Steuerroutine von 8 werden Eingabeinformationsdaten von den Motor/Fahrzeug-Schaltern und -Sensoren sowie von der Antriebsdrehmoment-Steuerung 12 und der Kamera-Steuereinrichtung 14 in Schritt S1 gelesen, wird die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs in Schritt S2 berechnet und wird dann die Spurabweichungsschätzung XS mittels der Gleichung XS = Tt × V × (ϕ + Tt × V × β) + X in Schritt S3 berechnet. Danach wird der Schritt S4a ausgeführt.
In Schritt S4a wird eine Prüfung vorgenommen, um auf der Basis einer durch den Fahrer manipulierten Variable und konkret auf der Basis eines Lenkdrehmoments Tstr, einer Gaspedalöffnung Acc, und/oder eines Hauptzylinderdrucks Pm zu bestimmen, ob die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist oder nicht. Wenn wenigstens das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und/oder der Hauptzylinderdruck Pm größer oder gleich dem Schwellwert sind, bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass der Fahrer absichtlich eine Spurabweichungs-Operation durchführt, sodass also die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist. In diesem Fall wird ein Absichtshöhen-Flag Fhi auf „1” gesetzt. Wenn dagegen das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und/oder der Hauptzylinderdruck Pm kleiner als ihre Schwellwerte sind, bestimmt der Prozessor der ECU 8, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung nicht hoch ist, sodass das Absichtshöhen-Flag Fhi auf „0” zurückgesetzt wird. Zum Beispiel kann die Größe des manuell auf das Lenkrad einwirkenden Lenkdrehmoments Tstr direkt mithilfe eines Drehmomentssensors (nicht gezeigt) am Lenkmechanismus festgestellt werden. Die Schwellwerte für das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und den Hauptzylinderdruck Pm könne als vorbestimmte fixe Werte bestimmt werden. Statt dessen können diese Schwellwerte auch als Variablen bestimmt werden, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs variieren. Die zuvor genannte Bestimmung der Absichtshöhe des Fahrers (d. h. das Setzen oder Zurücksetzen des Absichtshöhen-Flags Fhi) zu einer Spurabweichung kann auch auf die Bestimmung der Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel angewendet werden (d. h. auf das Setzen oder Zurücksetzen des Spurwechsel-Angabeflags F_LC oder mit anderen Worten auf die Bestimmung des Vorhandenseins oder des Nicht-Vorhandenseins einer Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel). Wenn zum Beispiel das Absichtshöhen-Flag Fhi gesetzt ist (Fhi = 1) oder der Blinkerschalter 20 eingeschaltet ist, kann das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „1” gesetzt werden. Wenn dagegen das Absichtshöhen-Flag Fhi zurückgesetzt ist (Fhi = 0) und der Blinkerschalter 20 ausgeschaltet ist, kann das Spurwechsel-Angabeflag F_LC auf „0” zurückgesetzt werden.
Danach bestimmt die ECU 8 in Schritt S5 auf der Basis der Vergleichsergebnisses zwischen dem absoluten Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung und dem vorbestimmten Alarmkriterium X_W, ob eine visuelle und/oder akustische Warnung bezüglich der erhöhten Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung für den Fahrer ausgeben werden soll. Dann bestimmt die ECU 8 in Schritt S6 auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen der Spurabweichungsschätzung XS und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_W, ob eine erhöhte Tendenz des Fahrzeugs zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur besteht. Außerdem wird in Schritt S6, wenn das Absichtshöhen-Flag Fhi zurückgesetzt ist (Fhi = 0) und der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung größer oder gleich dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C ist, das Spurabweichungs-Entscheidungsflag F_LD auf „1” gesetzt. Danach bestimmt die ECU 8 in Schritt S7 auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen der Fluktuationsrate der Spurabweichungsschätzung XS (d. h. (|XS_(n-1) – XS_(n)|) und dem vorbestimmten Schwellwert L_XS, ob die LDP-Steuerung eingeleitet werden soll. Wenn |XS_(n-1) – XS_(n)| < L_XS, bestimmt die ECU 8, dass die Spurabweichungsschätzung XS kontinuierlich ist, sodass das LDP-Steuerungs-Verhinderungsflag F_cancel auf „0” zurückgesetzt wird. Danach schreitet die Steuerrouti ne von Schritt S7 zu Schritt S8 fort, wo das Wunschgiermoment MsL für die LDP-Steuerung, d. h. das LDP-Wunschgiermoment auf der Basis der Spurabweichungsschätzung XS und des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C arithmetisch berechnet wird. Nach dem Schritt S8 wir der Schritt S8' ausgeführt.
In Schritt S8' wird eine gewünschte Verlangsamungsrate Xgs für die Fahrzeugverlangsamungssteuerung, die mittels der LDP-Steuerung erreicht wird, arithmetisch unter der Bedingung berechnet, dass das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem gleichzeitig aktiviert werden und der VDC-Steuerung eine Priorität eingeräumt wird. Wenn konkret der Zustand des Spurabweichungs-Entscheidungsflags F_LD in Schritt S5 mit F_LD ≠ 0 bestimmt wird, wird der Zustand des LDP-Steuerungs-Verhinderungsflags F_cancel in Schritt S7 mit F_cancel = 0 bestimmt, sodass die durch F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0 definierten Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden, wobei die gewünschte Verlangsamungsrate Xgs mittels der folgenden Gleichung (22) berechnet wird. Wenn dagegen die durch F_LD ≠ 0 definierte Bedingung nicht erfüllt wird oder wenn die durch F_cancel = 0 definierte Bedingung nicht erfüllt wird, wird die gewünschte Verlangsamungsrate Xgs mit „0” bestimmt. Xgs = –Kg1 × Kg2 × (|XS| – XC) (22)wobei Kg1 eine vorbestimmte Konstante angibt, die durch Spezifikationen des Fahrzeugs bestimmt wird, und Kg2 eine proportionale Verstärkung oder eine variable Verstärkung angibt, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs variiert.
Die Verstärkung Kg2 wird mittels der vorprogrammierten Kennlinie der Fahrzeuggeschwindigkeit V in Bezug auf die Verstärkung Kg2 von 9 erhalten, die zeigt, wie eine Verstärkung Kg2 relativ zu der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu variieren ist. Aus dem Diagramm der vorprogrammierten Kennlinie von 9 geht hervor, dass in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich (0 ≤ V ≤ V₁) von 0 bis zu einem vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeitswert V₁ die Verstärkung Kg2 auf eine vorbestimmte relativ hohen Verstärkung Kg_H fixiert ist. In einem mittleren und einem hohen Geschwindigkeitsbereich (V₁ < V ≤ V₂) von dem vorbestimmten niedrigen Ge schwindigkeitswert V₁ zu einem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V₂ (höher als V₁) wird die Verstärkung Kg2 graduell zu einer vorbestimmten relativ niedrigen Verstärkung Kg_L reduziert, wenn die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zunimmt. In einem übermäßig hohen Geschwindigkeitsbereich (V₂ < V) über dem vorbestimmten hohen Geschwindigkeitswert V₂ ist die Verstärkung Kg2 auf eine vorbestimmte relativ niedrige Verstärkung Kg_L fixiert.
Danach wird in Schritt S9 das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung auf der Basis einer Gierratenabweichung ε (= ϕr' – ϕ') zwischen einer endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate ϕ', die durch den Gierratensensor 16 festgestellt wird und aus dem auf das Fahrzeug wirkenden Giermoment resultiert, sowie auf der Basis eines Seitenrutschwinkels γ (weiter unten beschrieben) arithmetisch berechnet. Nach dem Schritt S9 wird der Schritt S10a ausgeführt.
In Schritt S10a wird das endgültige Wunschgiermoment Ms auf der Basis des LDP-Wunschgiermoments MsL (in Schritt S8 berechnet) in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung, des VDC-Wunschgiermoments MsV (in Schritt S9 berechnet) in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung, des auf der Basis der Sensorsignale aus den Motor/Fahrzeug-Sensoren festgestellten Fahrzustands, und des Absichtshöhen-Flags Fhi, das angibt, ob die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch (Fhi = 1) oder niedrig (Fhi = 0) ist, berechnet bzw. bestimmt. Der Fahrzustand wird verwendet, um zu schätzen oder zu bestimmen, ob das Fahrzeug während Kurven zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach der innen oder außen benachbarten Spur neigt. Konkret wird der Fahrzustand auf der Basis der Krümmung β der aktuellen Fahrspur und der Spurabweichungsschätzung XS bestimmt. Wenn die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist und wenn außerdem das LDP-Steuersystem auf der Basis des festgestellten Fahrzustands bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Spur neigt, d. h. wenn das Fahrzeug während einer Rechtskur ve zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach links neigt oder wenn das Fahrzeug während einer Linkskurve zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach rechts neigt, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung, sodass das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird. Gleichzeitig bestimmt die ECU 8, dass die Fahrzeugverlangsamungssteuerung mithilfe der LDP-Steuerung ausgeführt werden soll, wenn das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarte äußeren Spur neigt.
Wenn dagegen die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist und wenn außerdem das LDP-Steuersystem bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur neigt, d. h. wenn das Fahrzeug während einer Rechtskurve zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach rechts neigt oder wenn das Fahrzeug während einer Linkskurve zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur nach links neigt, berücksichtigt die ECU 8 weiterhin den Zustand des Absichtshöhen-Flags Fhi, das die Höhe der Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung angibt, und bestimmt auf der Basis des in Schritt S4a gesetzten oder zurückgesetzten Absichtshöhen-Flags, ob der VDC-Steuerung oder der LDP-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt werden soll. Wenn das Absichtshöhen-Flag Fhi auf „1” gesetzt wird, d. h. wenn Fhi = 1, bestimmt die ECU 8, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur neigt, wobei der Fahrer einen Spurwechsel beabsichtigt. Wenn Fhi = 1, wird der VDC-Steuerung eine Priorität vor der LDP-Steuerung eingeräumt, sodass das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms gesetzt wird. Wenn dagegen das Absichtshöhen-Flag Fhi auf „0” gesetzt ist, d. h. wenn Fhi = 0, wird der LDP-Steuerung eine Priorität vor der VDC-Steuerung eingeräumt, sodass das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung als endgültiges Wunschgiermoment Ms gesetzt wird. Wenn Fhi = 0, wird wie oben erläutert der LDP-Steuerung eine Priori tät eingeräumt, sodass die ECU 8 bestimmt, dass es nicht erforderlich ist, die Fahrzeugverlangsamungssteuerung mittels des LDP-Steuersystems auszuführen, sodass die gewünschte Verlangsamungsrate Xgs für die Fahrzeugverlangsamungssteuerung auf „0”, d. h. Xgs = 0 gesetzt wird.
Wenn dagegen die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) identisch ist, wird der absolute Wert |MsV| des VDC-gesteuerten Wunschgiermoments MsV oder der absolute Wert |MsL| des LDP-gesteuerten Wunschgiermoments MsL, je nachdem welcher höher ist, mittels des Hochauswahlprozesses Ms = max(|MsV|, |MsL|) als endgültiges Wunschgiermoment Ms gesetzt oder bestimmt. Wenn der absolute Wert |MsL| des LDP-Wunschgiermoments MsL höher als der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV ist und also der absolute Wert |MsL| des LDP-Wunschgiermoments MsL als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird und der LDP-Steuerung eine Priorität vor der VDC-Steuerung eingeräumt wird, bestimmt die ECU 8, dass es nicht erforderlich ist, die Fahrzeugverlangsamungssteuerung mittels der LDP-Steuerung auszuführen, sodass die gewünschte Verlangsamungsrate Xgs auf „0” gesetzt wird. Wenn dagegen der absolute Wert |MsV| des VDC-Wunschgiermoments MsV als endgültiges Wunschgiermoment Ms bestimmt wird und der VDC-Steuerung eine Priorität vor der LDP-Steuerung eingeräumt wird, bestimmt die ECU 8, dass es nicht erforderlich ist, eine Fahrzeugverlangsamungssteuerung mittels der LDP-Steuerung auszuführen, weil die Abweichung des Fahrzeugs von der aktuellen Fahrspur unterdrückt werden kann, indem die VDC-Steuerung ausgeführt wird. Die gewünschte Verlangsamungsrate Xgs wird also auf „0” gesetzt. Auf diese Weise wird das endgültige Wunschgiermoment Ms in Schritt S10a bestimmt, wobei dann der Schritt S11 ausgeführt wird. In Schritt S11 werden die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR auf der Basis des in Schritt S1 festgestellten Hauptzylinderdrucks Ps und auf der Basis des in Schritt S10a bestimmten endgültigen Wunschgiermoments Ms berechnet.
Das heißt, wenn F_LD = 0 oder F_cancel = 1 und F_VDC = 0, werden die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL (vorne links) und Ps_FR (vorne rechts) auf den Hauptzylinderdruck Pm gesetzt (siehe die folgenden Gleichungen), während die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_RL (hinten links) und Ps_RR (hinten rechts) auf einen Hinterrad-Hauptzylinderdruck Pmr gesetzt werden (siehe die folgenden Gleichungen). PsFL = Pm PsFR = Pm PsRL = Pmr PsRR = Pmr
Wenn dagegen während des Betriebs des VDC-Systems (F_VDC ≠ 0) die durch F_LD = 0 oder F_cancel = 1 und F_VDC = 0 definierte Bedingung nicht erfüllt wird, werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdrücke PPs_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR auf der Basis der Größe des in Schritt S10a bestimmten endgültigen Wunschgiermoments Ms berechnet. Wenn konkret der absolute Wert |Ms| des in Schritt S10a bestimmten endgültigen Wunschgiermoments Ms kleiner als ein vorbestimmter Wunschgiermoment-Schwellwert Msth ist (d. h. |Ms| < Msth), bestimmt der Prozessor der ECU 8 jeden der gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL bis Ps_RR derart, dass nur der Differenzdruck zwischen den Hinterrädern 5RL und 5RR vorgesehen wird. Mit anderen Worten wird der Differenzdruck zwischen den Vorderrädern 5FL und 5FR auf „0” gesetzt. Wenn also |Ms| < Msth, werden die gewünschte vordere Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_F und die gewünschte hintere Radbremszylinder-Druckdifferenz ΔPs_R mittels der Gleichungen ΔPs_F = 0 und ΔPs_R = 2 × Kb_R × |Ms|/T berechnet (siehe Gleichung (16)).
Wenn dagegen der absolute Wert |Ms| des in Schritt S10a bestimmten endgültigen Wunschgiermoments Ms größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert Msth (d. h. |Ms| ≥ Msth), dann bestimmt der Prozessor der ECU 8 jeden der gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL bis Ps_RR derart, dass sowohl der Differenzdruck zwischen den Vorderrädern 5FL und 5FR als auch der Differenzdruck zwischen den Hinterrädern 5RL und 5RR vorgesehen wird. In diesem Fall werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R durch die Gleichungen ΔPs_F = 2 × Kb_F × (|Ms| – Msth)/T und ΔPs_R = 2 × Kb_R × Msth/T wiedergeben (siehe die Gleichungen (17) und (18)).
Wenn |Ms| ≥ Msth, bestimmt das System zum Ausführen der Steuerroutine von 8 beim Setzen der gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinder-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R tatsächlich die gewünschten vorderen und hinteren Bremsflüssigkeits-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R auf der Basis der oben genannten Gleichungen (17) und (18). Anstatt die Wunschgiermoment-gesteuerte Variable für die VDC-Steuerung oder die LDP-Steuerung durch das Erstellen der gewünschten vorderen und hinteren Bremsflüssigkeits-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R zu erzeugen, kann das Wunschgiermoment auch nur durch die gewünschte vordere Radbremszylinderdruckdifferenz ΔPs_F erzeugt werden. In diesem Fall werden die gewünschten vorderen und hinteren Radbremszylinderdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R mittels der Gleichungen ΔPs_R = 0 und ΔPs_F = 2·Kb_F·|Ms|/T erhalten (siehe Gleichung (19)). Auf diese Weise werden die vorderen und hinteren gewünschten Radbremszylinderdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R berechnet. Danach wird ein gesteuerter Flüssigkeitsdruck Pxgs auf der Basis der in Schritt S8' für eine Fahrzeugverlangsamungssteuerung durch die LDP-Steuerung berechneten gewünschten Verlangsamungsrate Xgs mittels der folgenden Gleichung (23) arithmetisch berechnet. Pxgs = Kxgs × Xgs (23)wobei Kxgs eine vorbestimmte Konstante angibt, die durch Spezifikationen des Fahrzeugs bestimmt wird.
Danach werden die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR auf der Basis der vorderen und hinteren gewünschten Radbremsdruckzylinder-Druckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R und auf der Basis des Hauptzylinderdrucks Pm wie folgt berechnet.
Um also, wenn das in Schritt S10a bestimmte endgültige Wunschgiermoment Ms einen negativen Wert aufweist (Ms < 0), d. h. wenn das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Spur nach links neigt, die Komponente des Giermomentvek tors zu erzeugen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug nach rechts zu drehen, werden die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR mittels der folgenden Gleichung (24) bestimmt und berechnet. PsFL = Pm + Pxgs PsFR = Pm + Pxgs + ΔPsF PsRL = Pmr + Pxgs PsRR = Pmr + Pxgs + ΔPsR (24)
Um aber, wenn das in Schritt S10a bestimmte endgültige Wunschgiermoment Ms einen positiven Wert aufweist (Ms ≥ 0), d. h. wenn das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Spur nach rechts neigt, die Komponente des Giermomentvektors zu erzeugen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug nach links zu drehen, werden die gewünschten Radbremszylinderdrücke Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR mittels der folgenden Gleichung (25) bestimmt und berechnet. PsFL = Pm + Pxgs + ΔPsF PsFR = Pm + Pxgs PsRL = Pmr + Pxgs + ΔPsR PsRR = Pmr + Pxgs (25)
Danach wird in Schritt S12 ein gewünschtes Antriebsdrehmoment Trqds wie zuvor beschrieben arithmetisch berechnet. Konkret wird im Fall von F_LD ≠ 0 und F_cancel = 0 das gewünschte Antriebsdrehmoment Trqds mittels der Gleichung Trqds = f(Acc) – g(Ps) berechnet. Die Motordrehmomentausgabe kann also durch das Bremsdrehmoment reduziert werden, das auf der Basis der Funktion g(Ps) in Entsprechung zu einem gewünschten Bremsdrehmoment erzeugt wird, das auf der Basis der summierten gewünschten Radbremszylinderdruckdifferenzen Ps (= ΔPs_F + ΔPs_R) bestimmt wird. Danach werden in Schritt S13 Befehlssignale in Entsprechung zu den in Schritt S11 berechneten gewünschten Radbremszylinderdrücken Ps_FL, Ps_FR, Ps_RL und Ps_RR aus der Eingabeschnittstelle der ECU 8 zu dem Hydraulikmodulator 7 ausgegeben, wobei gleichzeitig ein Befehlssignal in Entsprechung zu dem in Schritt S12 berechneten gewünschten Antriebsdrehmoment Trqds von der Ausgabeschnitt stelle der ECU 8 zu der Antriebsdrehmoment-Steuereinheit 12 ausgegeben wird. Auf diese Weise wird ein Zyklus der Zeitgetriggerten Interrupt-Routine (der durch das System der Ausführungsform ausgeführten Giermoment-Steuerroutine) beendet und wird zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurückgekehrt.
Die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung zur Ausführung der ersten modifizierten Steuerroutine von 8 kann denselben Betrieb und dieselbe Wirkung vorsehen wie die in 2 gezeigte Ausführungsform. Das heißt, auch wenn das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem gleichzeitig in Betrieb sind, kann eine Interferenz zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung, bei der die gesteuerte Variable (MsL) für die LDP-Steuerung und die gesteuerte Variable (MsV) für die VDC-Steuerung einander aufheben, vermieden werden, und es kann außerdem vermieden werden, dass eine übermäßig gesteuerte Variable, d. h. mit anderen Worten eine übermäßige Änderung in dem dynamischen Verhalten des Fahrzeugs erzeugt wird. Das heißt, die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform zur Ausführung der Routine von 2 kann die kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung optimal realisieren.
Im Folgenden werden Details des Betriebs der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung zum Ausführen der ersten modifizierten Routine von 8 mit Bezug auf 10A–10D beschrieben.
Es soll angenommen werden, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Fahrspur neigt und dass außerdem die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist. Wie aus der erläuternden Ansicht von 10A deutlich wird, die ein Beispiel des dynamischen Fahrzeugverhaltens zeigt, in dem das Fahrzeug ein Übersteuerverhalten während eines Linkskurve aufweist und zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten äußeren Fahrspur (nach rechts) neigt, wird gemäß der Vorrichtung zum Ausführen der ersten modifizierten Routine von 8 die integrierte Gierbewegungs-Steuervorrichtung (einschließlich des VDC-Steuersystems und des LDP-Steuersystems) derart betrieben, dass der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt wird als der LDP-Steuerung, wobei außerdem eine Bremskraft, die auf der Basis der Differenz (|XS| – X_C) zwischen dem absoluten Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C bestimmt wird, erzeugt und mittels der durch das LDP-Steuersystem ausgeführten Fahrzeugverlangsamungssteuerung auf das Fahrzeug ausgeübt wird (siehe die durch Strichlinien angegebenen Pfeile in 10A). Dadurch wird der VDC-Steuerung eine Priorität eingeräumt (siehe das VDC-Wunschgiermoment MsV, das der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung entspricht und durch durchgezogene Linien in 10A angegeben wird). Dank der Anwendung des VDC-Wunschgiermoments MsV, das durch durchgezogene Linien in 10A angegeben wird, auf das Fahrzeug kann ein unerwünschtes Fahrverhalten (eine unerwünschte Übersteuer- oder Untersteuertendenz) effektiv und zufriedenstellend zu einem neutralen Lenken kontrolliert werden. Außerdem wird wie durch die Strichlinien in 10A angegeben die Bremskraft auf der Basis der Differenz (|XS| – X_C) gleichzeitig erzeugt, um eine Fahrzeugverlangsamungssteuerung zu erreichen und eine Spurabweichung zu verhindern. Deshalb kann die Vorrichtung zum Ausführen der ersten modifizierten Routine von 8 kontinuierlich den zusätzlichen Effekt (Spurabweichungsverhinderung) erzielen, wobei der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt wird als der LDP-Steuerung, wodurch der Grad der Spurabweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur effektiv reduziert bzw. unterdrückt werden kann.
Die Steueraktionen von 10B und 10C, die durch die Vorrichtung zum Ausführen der ersten modifizierten Routine von 8 erzielt werden, sind denjenigen von 7B und 7C gleich, die durch die Vorrichtung zum Ausführen der Steuerroutine von 2 erzielt werden.
Es soll angenommen werden, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Spur neigt und dass außerdem die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP- Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist. Wie aus der erläuternden Ansicht von 10D deutlich wird, die ein Beispiel des dynamischen Fahrzeugverhaltens zeigt, in dem das Fahrzeug ein Untersteuerverhalten während einer Linkskurve aufweist und zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Fahrspur (nach links) neigt, wird die integrierte Gierbewegungs-Steuervorrichtung (einschließlich des VDC-Steuersystems und des LDP-Steuersystems) derart betrieben, dass auf der Basis einer manipulierten Variable des Fahrers wie etwa dem Lenkdrehmoment Tstr, der Gaspedalöffnung Acc und/oder dem Masterzylinderdruck Pm bestimmt wird, ob die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist. Wenn das Absichtshöhenflag Fhi hoch gesetzt ist (Fhi = 1), d. h. wenn das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur neigt und der Fahrer einen Spurwechsel beabsichtigt, wird der VDC-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der LDP-Steuerung. Wenn dagegen die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist und deshalb das Absichtshöhenflag Fhi zurückgesetzt ist (Fhi = 0), aber das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur neigt, wird der LDP-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt als der VDC-Steuerung. Wenn wie in 10D gezeigt die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist, d. h. wenn Fhi = 1, und wenn das Fahrzeug ein Untersteuerverhalten während einer Linkskurve aufweist und außerdem zu einer Abeichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Fahrspur (nach links neigt), wird der VDC-Steuerung eine Priorität eingeräumt, wodurch eine bessere Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit (mit anderen Worten ein einfacher Wechsel der Fahrtrichtung oder eine einfache Kurvenfahrt) Vorrang vor der Fahrzeugstabilität hat und das dynamische Verhalten des Fahrzeugs einfach gemäß den Absichte des Fahrers gesteuert werden kann. Wenn dagegen die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist, d. h. wenn Fhi = 0 und das Fahrzeug zu einer Abweichung von der aktuellen Fahrspur zu der benachbarten inneren Fahrspur (nach links) ohne Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel neigt und wenn das Fahrzeug ein Untersteuerverhalten während einer Linkskurve aufweist, wird der LDP-Steuerung Priorität eingeräumt, um eine unerwünschte Spurabweichung effektiv zu vermeiden.
Wenn in der gezeigten Ausführungsform wenigstens das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und/oder der Hauptzylinderdruck Pm größer oder gleich dem entsprechenden Schwellwert ist, ist die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch, sodass das Absichthöhenflag Fhi auf „1” gesetzt wird. Anstatt ein Vergleichsergebnis zwischen dem Lenkdrehmoment Tstr, der Gaspedalöffnung Acc und dem Hauptzylinderdruck Pm und dem entsprechenden Schwellwert zu verwenden, kann die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung auch auf der Basis einer Änderungsrate in der durch den Fahrer manipulierten Variable (Tstr, Acc, Pm) bestimmt werden. Alternativ hierzu kann die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung auch auf der Basis einer anderen durch den Fahrer manipulierten Variable wie etwa dem Lenkrad-Drehwinkel oder der Bremspedal-Drückgröße oder auf der Basis der Änderungsrate des Lenkrad-Drehwinkels bzw. auf der Basis der Änderungsrate der Bremspedal-Drückgröße bestimmt werden. Alternativ hierzu kann entschieden werden, dass der Fahrer unaufmerksam fährt bzw. eingeschlafen ist, indem Bilddaten aus einer Fahrer-Bildverarbeitungseinrichtung wie etwa einer CCD-Kamera verarbeitet werden. Die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung kann auf der Basis der Bilddaten aus der Fahrer-Bildverarbeitungseinrichtung bestimmt werden. Indem die Fahrer-Bildverarbeitungseinrichtung wie etwa eine CCD-Kamera verwendet wird, kann schneller und kontinuierlich bestimmt werden, ob die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig oder hoch ist. In diesem Fall muss zusätzlich zu der CCD-Kamera 13 (in 1 und 11 gezeigt), die als externer Erkennungssensor für Bildverarbeitungsdaten zu dem Raum vor dem Fahrzeug dient, eine weitere CCD-Kamera 13, die als Fahrer-Bildverarbeitungseinrichtung dient, vorgesehen werden. Wenn die ECU 8 auf der Basis der Bilddaten von der Bildverarbeitungseinrichtung wie etwa der CCD-Kamera bestimmt, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist, kann der LDP-Steuerung schneller eine höhere Priorität eingeräumt werden, sodass der Grad der Spurabweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur schneller und effektiver reduziert bzw. unterdrückt werden kann.
Statt dessen können auch sowohl die manipulierte Variable des Fahrers wie etwa das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und/oder der Hauptzylinderdruck Pm als die Bilddaten von der Bildverarbeitungseinrichtung (CCD-Kamera 13) verwendet werden, um die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung zu bestimmen.
In der gezeigten Ausführungsform bestimmt die ECU 8 auf der Basis der Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung, ob der VDC-Steuerung oder der LDP-Steuerung eine höhere Priorität eingeräumt werden soll. Wenn die ECU 8 bestimmt, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist (Fhi = 0), kann das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung entsprechend eingestellt werden.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (der integrierten Gierbewegungs-Steuervorrichtung) zur Ausführung der ersten modifizierten Steuerroutine von 8 dient der Hydraulikmodulator 7 als eine Bremskraft-Erzeugungseinrichtung. Der Prozess von Schritt S4a von 8 dient als Fahrerabsichtshöhen-Feststellungseinrichtung, die die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung feststellt. Ein Teil des Prozesses von Fig. S4a, der zum Feststellen des Lenkdrehmoments Tstr, der Gaspedalöffnung Acc und/oder des Hauptzylinderdrucks Pm als manipulierte Variable des Fahrers erforderlich ist, dient als Manipulationsvariablen-Feststellungseinrichtung.
Im Folgenden wird auf 11 Bezug genommen, die die modifizierte Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (oder die modifizierte integrierte Gierbewegungs-Steuervorrichtung) 106 für die kooperative Steuerung der VDC-Steuerung und der LDP-Steuerung zeigt. In 11 werden der einfacheren Darstellung halber die Bezugszeichen für die Elemente in den Ausführungsform von 1 und 2 auch für entsprechende Elemente in der modifizierten Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung 11 verwendet, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung der oben bereits beschriebenen Elemente verzichtet wird. In 11 gibt das Bezugszeichen 102 eine Lenkwelle an, gibt das Bezugszeichen 103 ein Lenkgetriebe an, gibt das Bezugszeichen 104 einen elektronisch gesteuerten Lenkaktuator an, gibt das Bezugszeichen 113 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor an, gibt das Bezugszeichen 114 ein Navigationssystem an, gibt das Bezugszeichen 115 einen Lenkrad-Drehwinkelsensor an, gibt das Bezugszeichen 116 eine elektronische Steuereinheit (ECU) an. Das Lenkrad 21 ist mechanisch über eine Lenkwelle 102 und das Lenkgetriebe 103 mit den Rädern 5FL (vorne links) und 5FR (vorne rechts) verbunden. Der Lenkaktuator 104 erzeugt ein Hilfslenkdrehmoment, das auf die Lenkwelle 102 wirkt. Anstatt ein Bremskraftaktuatorbasiertes Gierbewegungs-Steuersystem zu verwenden, umfasst die modifizierte Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (bzw. die modifizierte integrierte Gierbewegungs-Steuervorrichtung) 106 von 11 ein Lenkaktuatorbasiertes Gierbewegungs-Steuersystem (bzw. ein automatisches Lenkdrehmoment-Anwendungssystem). Die modifizierte Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (die modifizierte integrierte Gierbewegungs-Steuervorrichtung) 106 mit dem Lenkaktuator 104 wird in Reaktion auf ein Steuerbefehlssignal von der ECU 116 gesteuert. Der Aufbau der ECU 116 von 11 ist demjenigen der ECU 8 von 1 ähnlich, sodass hier auf eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus der ECU 116 verzichtet wird. Der Prozessor der ECU 116 führt die zweite modifizierte Steuerroutine von 12 aus, die etwas gegenüber der Steuerroutine von 2 modifiziert ist. Die zweite modifizierte Steuerroutine von 12 wird auch als Zeitgetriggerte Interruptroutine ausgeführt, die jeweils nach vorbestimmten Abtastzeitintervallen von etwa 10 Millisekunden getriggert wird. Die zweite modifizierte Steuerroutine von 12 ist der Steuerroutine von 2 ähnlich, wobei jedoch die Schritte S11, S12 und S13 in der Routine von 2 durch die Schritte S10' und S13a in der zweiten modifizierten Routine von 12 ersetzt sind. Es werden die zur Kennzeichnung der Schritte der Routine in 2 verwendeten Schrittnummern zur Kennzeichnung der entsprechenden Schritte der zweiten modifizierten Steuerroutine von 12 verwendet, um die beiden Interruptroutinen einfacher miteinander vergleichen zu können. Die Schritte S10' und S13a werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei hier auf eine ausführliche Beschreibung der oben bereits beschriebenen Schritte S1–S10 verzichtet wird.
Gemäß der zweiten modifizierten Routine von 12 werden Eingabeinformationsdaten von den Motor/Fahrzeug-Schaltern und -Sensoren sowie von der Antriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 12 und der Kamera-Steuereinrichtung 14 in Schritt S1 gelesen, wird die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs in Schritt S2 berechnet und wird dann die Spurabweichungsschätzung XS aus der Gleichung XS = Tt × V × (ϕ + Tt × V × β) + X in Schritt S3 berechnet. In Schritt S4 nimmt die ECU 116 eine Prüfung auf der Basis der Eingabeinformationsdaten vor, um das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit der Absicht des Fahrers zu einem Spurwechsel zu bestimmen. In Schritt S5 entscheidet die ECU 116 auf der Basis der Größe der Spurabweichungs schätzung XS, ob eine visuelle oder akustische Warnung bezüglich der erhöhten Tendenz des Fahrzeugs zu einer Spurabweichung für den Fahrers ausgegeben werden soll. Wenn der absolute Wert |XS| der Spurabweichungsschätzung XS größer oder gleich dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird, bestimmt die ECU 116, dass eine erhöhte Tendenz dafür besteht, dass das Fahrzeug von der aktuellen Fahrspur abweicht (siehe Schritt S6). In Schritt S7 trifft die ECU 116 auf der Basis des Spurabweichungs-Entscheidungsflags F_LD und der historischen Daten der Spurabweichungsschätzung XS eine Entscheidung, um zu bestimmen, ob die LDP-Steuerung eingeleitet werden soll. Wenn die ECU 116 bestimmt, dass die LDP-Steuerung eingeleitet werden soll, wird das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung arithmetisch berechnet (siehe Schritt S8). In Schritt S9 wird das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung auf der Basis der Gierratenabweichung ε (= ϕr' = –ϕ') zwischen der endgültigen Wunschgierrate ϕr' und der tatsächlichen Gierrate φ' und auf der Basis des Seitenrutschwinkels γ arithmetisch berechnet. In Schritt S10 wird das endgültige Wunschgiermoments Ms auf der Basis des LDP-Wunschgiermoments MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung und auf der Basis des VDC-Wunschgiermoments MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung bestimmt. Danach wird der Schritt S10' ausgeführt.
In Schritt S10' berechnet oder bestimmt der Prozessor der ECU 116 ein gewünschtes zusätzliches Lenkdrehmoment Tsstr auf der Basis des endgültigen Wunschgiermoments Ms, wobei die Zustände des Spurabweichungs-Entscheidungsflags F_LD, des VDC-Steuerungs-Angabeflags F_VDC und des LDP-Steuerungs-Verhinderungsflags F_cancel berücksichtigt werden. Wenn konkret die durch F_LD = 0 oder F_cancel = 1 und V_VDC = 0 definierte Bedingung erfüllt wird, wenn mit anderen Worten die ECU 116 bestimmt, dass es nicht erforderlich ist, ein Giermoment mittels der VDC-Steuerung und LDP-Steuerung zu erzeugen, wird das gewünschte zusätzliche Lenkdrehmoment Tsstr auf „0” gesetzt. Wenn dagegen die durch F_LD = 0 oder F_cancel = 1 und F_VDC = 0 definierte Bedingung nicht erfüllt wird, wird das gewünschte zusätzliche Lenkdrehmoment Tsstr auf der Basis des endgültigen gewünschten Giermoments Ms durch einen sogenannten Mittelwählprozess mittels der folgenden Gleichung (26) berechnet. Tsstr = mid(–Tsstr–max, –K1s × Ms, +Tsstr–max) (26)wobei –Tsstr_–max eine negative Obergrenze für das gewünschte zusätzliche Drehmoment angibt, Tsstr_–max eine positive Obergrenze für das gewünschte zusätzliche Drehmoment angibt, K1s einen vorbestimmten Umwandlungsfaktor angibt, der durch Spezifikationen des Fahrzeugs bestimmt wird. Der zuvor erläuterte Mittelauswahlprozess Tsstr = mid(–Tsstr_–max, –K1s × Ms, +Tsstr_–max) sieht die Auswahl des mittleren Werts der drei Werte –Tsstr_–max, –K1s × Ms und +Tsstr_–max vor. Wie aus der Gleichung (26) deutlich wird, kann das gewünschte zusätzliche Lenkdrehmoment Tsstr auf einen Wert zwischen der vorbestimmten negativen Obergrenze –Tsstr_–max und der vorbestimmten positiven Obergrenze +Tsstr_–max begrenzt werden.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung zum Ausführen der zweiten modifizierten Routine von 12 wird ein gewünschtes zusätzliches Lenkdrehmoment Tsstr als eine gesteuerte Variable für die Rückkopplungssteuerung berechnet oder bestimmt. Statt dessen kann ein gewünschtes zusätzliches Lenkdrehmoment Tsstr derart geschätzt oder bestimmt werden, dass eine gewünschte laterale Verschiebung (eine gewünschte laterale Abweichung) des Fahrzeugs oder ein gewünschter Seitenrutschwinkel unter Verwendung eines Fahrzeugs-Bezugsmodells erzielt wird. Nachdem das gewünschte zusätzliche Lenkdrehmoment in Schritt S10' bestimmt wurde, wird der Schritt S13a ausgeführt.
In Schritt S13a wird ein Befehlssignal, das in Entsprechung zu einem gewünschten zusätzlichen Lenkdrehmoment Tsstr in Schritt S10' berechnet, bestimmt oder geschätzt wird, aus der Eingabeschnittstelle der ECU 116 zu dem Lenkaktuator 104 ausgegeben. Auf diese Weise wird ein Zyklus der Zeitgetriggerten Interruptroutine (der zweiten modifizierten Routine von 12) beendet und wird zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurückgekehrt.
Wenn die ECU 116 gemäß der zweiten modifizierten Routine von 12 bestimmt, dass es erforderlich ist, die Giermomentgesteuerte Variable (das endgültige Wunschgiermoment Ms) mittels der VDC-Steueurng oder der LDP-Steuerung zu erzeugen, kann das gewünschte zusätzliche Lenkdrehmoment Tsstr in Entsprechung zu dem endgültigen gewünschten Giermoment Ms berechnet oder geschätzt werden. Dann wird der Lenkaktuator 104 derart betrieben, dass er das tatsächliche zusätzliche Lenkdrehmoment (d. h. das Hilfslenkdrehmoment) mittels einer Lenksteuerung näher zu dem gewünschten zusätzlichen Lenkdrehmoment Tsstr bringt. Es kann also ein Giermoment in Entsprechung zu dem endgültigen Wunschgiermoment auf das Fahrzeug ausgeübt werden.
Wie oben erläutert, kann die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung zum Ausführen der zweiten modifizierten Steuerroutine von 12 denselben Betrieb und dieselben Wirkungen wie die Ausführungsform von 2 vorsehen. In dem System von 11 und 12 wird der Lenkaktuator 104 anstelle des Hydraulikmodulator 7 verwendet, um ein Giermoment auf das Fahrzeug auszuüben, sodass ein gewünschtes Giermoment erzeugt werden kann, ohne eine Verlangsamung zu verursachen, wodurch kein unangenehmes Gefühl einer Verlangsamung für den Fahrer vorgesehen wird.
Wie zuvor beschrieben, ist die zweite Modifikation von 11 und 12 gegenüber der Vorrichtung von 1 und 2 dadurch modifiziert, dass das Bremskraftaktuatorbasierte Gierbewegungs-Steuersystem durch das Lenkaktuatorbasierte Gierbewegungs-Steuersystem ersetzt ist. Entsprechend kann eine andere Modifikation gegenüber der Vorrichtung von 8 vorgesehen werden, indem das Bremskraftaktuatorbasierte Gierbewegungs-Steuersystem durch das Lenkaktuatorbasierte Gierbewegungs-Steuersystem ersetzt wird. In diesem Fall werden die Bremskräfte der entsprechenden Räder 5FL–5FR mittels des Hydraulikmodulator 7 erzeugt, der als Bremskraft-Erzeugungseinrichtung dient und in Abhängigkeit von dem gesteuerten Fluiddruck Pxgs eingestellt wird, der auf der Basis einer gewünschten Verlangsamungsrate Xgs (siehe Schritt S8') berechnet wird, die für die Fahrzeugverlangsamungs-Steuerung der LDP-Steuerung erforderlich ist.
In der modifizierten Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (bzw. der modifizierten integrierten Gierbewegungs-Steuervorrichtung) 106 von 10 und 11 mit dem Lenkaktuator-basierten Gierbewegungs-Steuersystem einschließlich des Lenkaktuators 104 werden die VDC-Steuerung und die LDP-Steuerung beide durch den Lenkaktuator 104 erzielt. Statt dessen kann die VDC-Steuerung nur durch das Bremskraftaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem einschließlich des Hydraulikmodulators 7 erzielt werden, während die LDP-Steuerung nur durch das Lenkaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem einschließlich des Lenkaktuators 104 erzielt werden kann. Alternativ hierzu kann die VDC-Steuerung nur durch das Lenkaktuator-basierte Gierbewgungs-Steuersystem einschließlich des Lenkaktuators 104 erzielt werden, während die LDP-Steuerung nur durch das Bremskraftaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem einschließlich des Hydraulikmodulators 7 erzielt werden kann. Das heißt, das Lenkaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem oder das Bremskraftaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem ist als erstes System mit der VDC-Steuerung assoziiert, während das entsprechende zweite System mit der LDP-Steuerung assoziiert ist. Wenn in diesem Fall der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung einzuräumen ist, muss eine gesteuerte Variable für das erste System derart eingestellt werden, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzeugt wird. Wenn dagegen der LDP-Steuerung eine höhere Priorität als der VDC-Steuerung einzuräumen ist, muss eine gesteuerte Variable für das zweite System derart eingestellt werden, dass das endgültige Wunschgiermoment Ms erzeugt wird. Weiterhin kann wie zuvor mit Bezug auf die Gleichung (14) und die vorbestimmte Kennlinie der tatsächlichen Gierrate φ' in Bezug auf die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable beschrieben, das endgültige Wunschgiermoment Ms bestimmt werden, wobei das summierte Wunschgiermoment Ms_sum (= MsV + MsL) aus dem VDC-Wunschgiermoment MsV und dem LDP-Wunschiermoment MsL berücksichtigt wird, das in Abhängigkeit von dem Drehgrad des Fahrzeugs bestimmt wird. In diesem Fall wird vorzugsweise eine Kompensation für das VDC-Wunschgiermoment MsV und das LDP-Wunschgiermoment MsL vorgenommen, ohne das Verhältnis der zwei gesteuerten Variablen MsV und MsL zu ändern, sodass das summierte Wunschgiermoment die Obergrenze Mslim nicht überschreitet, damit eine kompensierte VDC-Steuerung-gesteuerte Variable MsV' und eine kompensierte LDP-Steuerung-gesteuerte Variable MsL' erzeugt werden. Wenn außerdem der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung eingeräumt werden muss, muss eine gesteuerte Variable für das erste System auf der Basis der kompensierten VDC-Steuerung-gesteuerten Variable MsV' eingestellt werden. Wenn dagegen der LDP-Steuerung eine höhere Priorität als der VDC-Steuerung eingeräumt werden muss, muss eine gesteuerte Variable für das zweite System auf der Basis der kompensierten LDP-Steuerung-gesteuerten Variable MsL' eingestellt werden. Wie weiterhin zuvor mit Bezug auf die Gleichung (15) und die vorprogrammierte Kennlinie von 6 des Seitenrutschwinkels γ in Bezug zu dem Gewichtsfaktor Ka beschrieben, kann das endgültige Wunschgiermoment Ms bestimmt werden, indem die Gewichtung (d. h. Ka) für die VDC-Steuerung und die Gewichtung (1 – Ka) für die LDP-Steuerung berücksichtigt werden. Das gewichtete VDC-Wunschgiermoment Msv'' (= Ka × MsV) und das gewichtete LDP-Wunschgiermoment MsL'' (= (1 – Ka) × MsL) werden bestimmt, indem der abgerufene Gewichtungsfaktor Ka berücksichtigt wird. Wenn danach der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung eingeräumt werden muss, muss eine gesteuerte Variable für das erste System auf der Basis des gewichteten VDC-Wunschgiermoments MsV'' (= Ka × MsV) eingestellt werden. Wenn dagegen der LDP-Steuerung eine höhere Priorität als der VDC-Steuerung eingeräumt werden muss, muss eine gesteuerte Variable für das zweite System auf der Basis des gewichteten LDP-Wunschgiermoments MsL'' (= (1 – Ka) × MsL) eingestellt werden.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung (der integrierten Gierbewegungs-Steuervorrichtung 106) zum Ausführen der zweiten modifizierten Steuerroutine von 12 dient der Lenkaktuator 104 des automatischen Lenkdrehmoment-Anwendungssystems 106 als Lenkdrehmoment-Anwendungseinrichtung. Der Prozess von Schritt S10 in 12 dient als Berechnungseinrichtung für eine Kooperativsteuerungs-gesteuerte Variable. Der Prozess von Schritt S10' dient als als Wunschlenkdrehmomentwert-Einstellungseinrichtung.
In der gezeigten Ausführungsform ist das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C auf einen vorbestimmten konstanten Wert fixiert. Tatsächlich ist die Spurbreite L der Fahrspuren keine fixierte Konstante. Das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C kann also eine Variable sein, die in Abhängigkeit von der Spurbreite L der Fahrspuren bestimmt wird. Wie in 11 gezeigt, kann die Spurbreite L selbst durch eine Bildverarbeitung der Bilddaten aus der CCD-Kamera 13 oder durch das Extrahieren von Eingabeinformationen in Bezug auf die Spurbreite der aktuellen Fahrspur als Kartendaten unter Verwendung eines Navigationssystems 114 erhalten werden. In diesem Fall kann das Spurabweichungskriterium X_C, das eine Variable ist, mittels der folgenden Gleichung (27) berechnet werden. XC = min{(L/2 – Lc/2), 0,8} (27)wobei Lc die Breite des Fahrzeugs angibt und L die Spurbreite angibt. Aus der vorstehenden Gleichung (27) geht hervor, dass das vorbestimmte Spurabweichungskriterium X_C als der niedrige der Werte (L/2 – Lc/2) oder 0,8 mittels eines sogenannten Niedrigauswahlprozesses erhalten wird.
Statt dessen können bei einer automatischen Autobahn mit einer entsprechenden Infrastruktur Distanzdaten (L/2 – XS), die durch eine wechselseitige Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Straßennetzwerk (oder dem Straßensensor) in der Infrastruktur erhalten werden, als Eingabeinformationen in Bezug auf eine Schätzung des vorbestimmten Spurabweichungskriteriums X_C verwendet werden.
Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, dass die Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform einen Fahrbedingungs-Feststellungsabschnitt (bzw. eine Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung) umfasst, die feststellt, schätzt oder bestimmt, ob das Fahrzeug während Kurven zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der innen benachbarten oder außen benachbarten Fahrspur neigt. Weiterhin ist ein Kooperativsteuerungsabschnitt (bzw. eine Kooperativsteuerungseinrichtung) vorgesehen, die auf der Basis des festgestellten Fahrzustands des Fahrzeugs eine kooperative Steuerung zwischen der Spurabweichungs-Verhinderungssteuerung des LDP-Steuersystems und der Fahrzeugdynamik-Stabilitätssteuerung des VDC-Steuersystems durchführt. Deshalb kann die kooperative Steuerung effektiv durchgeführt werden, wobei der Fahrzustand des Fahrzeugs berücksichtigt wird.
Wenn außerdem die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist, kann der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung eingeräumt werden, sodass das dynamische Verhalten des Fahrzeugs zuverlässiger stabilisiert werden kann, was wichtiger als die Verhinderung einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform mit dem Bremskraftaktuator-basierten Gierbewegungs-Steuersystem ist der Hydraulikmodulator 7 (die Bremskraft-Erzeugungseinrichtung) vorgesehen, um eine Bremskraft unabhängig von der Niederdrückung des Bremspedals durch den Fahrer zu erzeugen. Wenn das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der benachbarten äußeren Fahrspur neigt, wobei der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung eingeräumt ist, erzielt die Kooperativsteuereinrichtung die Gierbewegungssteuerung durch eine Steuerung der Bremskraft, die mittels der Bremskraft-Erzeugungseinrichtung (des Hydraulikmodulators 7) auf die Räder ausgeübt wird. Es kann außerdem der zusätzliche Effekt einer Spurabweichungsverhinderung vorgesehen werden, indem der durch das VDC-Steuersystem erzielten Fahrzeug-Fahrstabilitätssteuerung eine höhere Priorität eingeräumt wird.
Weiterhin verwendet die Kooperativsteuereinrichtung auch einen Absichtshöhen-Feststellungsabschnitt (bzw. eine Absichtshöhen-Feststellungseinrichtung), die feststellt oder bestimmt, ob die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel) hoch (Fhi = 1) oder niedrig (Fhi = 0) ist. Die Kooperativsteuereinrichtung führt auf der Basis der Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung die kooperative Steuerung zwischen der LDP-Steuerung und der VDC-Steuerung durch. Es kann also die kooperative Steuerung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder der Abwesenheit einer Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel) ausgeführt werden.
Wenn außerdem entschieden wird, dass die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist (Fhi = 1), wobei die Richtung der durch die VDC- Steuereinrichtung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuereinrichtung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist und außerdem die Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung feststellt, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der benachbarten äußeren Kurve neigt, räumt die Kooperativsteuerungseinrichtung der VDC-Steuerung eine höhere Priorität als der LDP-Steuerung ein. Wenn dagegen entschieden wird, dass die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist (Fhi = 0), wobei die Richtung durch die VDC-Steuereinrichtung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) der Richtung der durch die LDP-Steuereinrichtung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) entgegengesetzt ist und außerdem die Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung feststellt, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der benachbarten äußeren Kurve neigt, räumt die Kooperativsteuerungseinrichtung der LDP-Steuerung eine höhere Priorität als der VDC-Steuerung ein. Wenn also entschieden wird, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der Fahrspur neigt, wobei eine Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel) vorliegt, kann die Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs verbessert werden, wodurch ein einfaches Kurvenfahren des Fahrzeugs ermöglicht wird. Wenn dagegen entschieden wird, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der Fahrspur neigt, wobei keine Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel) vorliegt, kann dank der LDP-Steuerung, der eine höhere Priorität eingeräumt wird, eine unerwünschte Spurabweichung verhindert werden. Auf diese Weise kann die kooperative Steuerung erreicht werden, wobei das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit einer Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung bzw. zu einem Spurwechsel berücksichtigt wird.
Weiterhin ist eine Manipulationsvariablen-Feststellungseinrichtung vorgesehen, die eine durch den Fahrer manipulierte Variable wie etwa das Lenkdrehmoment Tstr, die Gaspedalöffnung Acc und/oder den Hauptzylinderdruck Pm feststellt. Ein Vergleichsergebnis zwischen der durch den Fahrer manipulierten und durch die Manipulationsvariablen-Feststellungseinrichtung festgestellten Variable (Tstr, Acc und/oder Pm) und dem entsprechenden Schwellwert oder ein Vergleichsergebnis zwischen einer Änderungsrate in der manipulierten Variable (Tstr, Acc und/oder Pm) und dem Schwellwert wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel hoch (Fhi = 1) oder niedrig (Fhi = 0) ist. Auf diese Weise kann die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung (bzw. zu einem Spurwechsel) einfach und zuverlässig festgestellt bzw. bestimmt werden.
Wenn weiterhin eine Bildverarbeitungseinrichtung wie etwa eine CCD-Kamera 13 in der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführungsform integriert ist, um die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung auf der Basis der Bilddaten der Bildverarbeitungseinrichtung festzustellen, kann die Absichtshöhe des Fahrers zu einer Spurabweichung bzw. zu einem Spurwechsel schneller und kontinuierlich feststellt werden, wodurch eine optimale und sehr präzise kooperative Steuerung auf der Basis der Absichtshöhe des Fahrers realisiert werden kann, die mittels der Bildverarbeitungseinrichtung wie etwa einer CCD-Kamera genauer festgestellt werden kann.
Wenn außerdem die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) identisch ist mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) wird das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung oder das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung als endgültiges gewünschtes Giermoment Ms mittels des Hochauswahlprozesses Ms = max(|MsV|, |MsL|) ausgewählt, um effektiv eine Übersteuerung zu verhindern und die aktive Ausübung einer entsprechenden Größe des Giermoments auf das Fahrzeug zu gestatten, wobei eine übermäßige Ausübung des Giermoments auf das Fahrzeug verhindert wird.
Wenn das endgültige Wunschgiermoment Ms bestimmt wird, wobei das summierte Wunschgiermoment Ms_sum (= MsV + MsL) aus dem VDC-Wunschgiermoment MsV und aus dem LDP-Wunschgiermoment MsL sowie die in Abhängigkeit von des Drehgrad des Fahrzeugs bestimmte Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable berücksichtigt werden, und wenn die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) identisch mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. mit dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL) ist, sorgt die Kooperativsteuereinrichtung dafür, dass das summierte Wunschgiermoment Ms_sum (= MsV + MsL) die Obergrenze Mslim nicht überschreitet. Es kann also eine Übersteuerung, d. h. einer übermäßig gesteuerte Variable für die Giermomentsteuerung vermieden werden, wobei gleichzeitig die durch die LDP-Steuerung und die VDC-Steuerung erhaltenen Wirkungen sichergestellt werden. In diesem Fall wird die Obergrenze Mslim der Giermoment-gesteuerten Variable variabel in Abhängigkeit von dem Drehgrad des Fahrzeugs bestimmt, der durch eine Drehgrad-Feststellungseinrichtung oder eine Drehgrad-Feststellungseinrichtung wie etwa den Gierratensensor 16 festgestellt wird.
Wenn das endgültige Wunschgiermoment Ms bestimmt wird, wobei die Gewichtung für das LDP-Wunschgiermoment MsL in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die LDP-Steuerung und das VDC-Wunschgiermoment MsV in Entsprechung zu der gesteuerten Variable für die VDC-Steuerung berücksichtigt werden, und wenn die Richtung der durch die VDC-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. das Vorzeichen des VDC-Wunschgiermoments MsV) identisch mit der Richtung der durch die LDP-Steuerung erzeugten Gierbewegung (d. h. mit dem Vorzeichen des LDP-Wunschgiermoments MsL ist), können die durch die LDP-Steuerung und durch die VDC-Steuerung erhaltenen Wirkungen optimal mittels des gewichteten VDC-Wunschgiermoments Ka × MsV und des gewichteten LDP-Wunschgiermoments (1 – Ka) × MsL balanciert werden, wobei effektiv eine Übersteuerung verhindert werden kann.
Der LDP-Steuerabschnitt (bzw. die LDP-Steuereinrichtung) umfasst auch einen Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungsabschnitt (bzw. eine Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungseinrichtung), die wenigstens die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, den Gierwinkel ϕ des Fahrzeugs, die laterale Abweichung X des Fahrzeugs von der zentralen Achse der Fahrspur des Fahrzeugs und/oder die Krümmung β der Fahrspur des Fahrzeugs feststellt. Eine Spurabweichungsschätzung XS, d. h. mit anderen Worten eine Schätzung einer zukünftigen lateralen Abweichung wird auf der Basis von Fahrdaten geschätzt bzw. bestimmt, die durch die Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungseinrichtung festgestellt wurden. Die Richtung der Spurabweichung und die Möglichkeit (oder Tendenz) der Spurabweichung werden beide auf der Basis der Spurabweichungsschätzung XS geschätzt bzw. bestimmt. Ein Vergleichsergebnis zwischen der Spurabweichungsschätzung XS und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C wird verwendet, um zu bestimmen, ob eine erhöhte Tendenz zu einer Spurabweichung vorliegt, sodass eine genauere Entscheidung bezüglich der erhöhten Tendenz zu einer Spurabweichung sichergestellt wird. Weiterhin schätzt oder bestimmt die LDP-Steuereinrichtung die Spurabweichungsschätzung XS auf der Basis von Fahrdaten (V, ϕ, X, β), die durch die Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungseinrichtung festgestellt werden. Ein LDP-Wunschgiermoment MsL wird auf der Basis einer Abweichung (XS – X_C) zwischen der Spurabweichungsschätzung XS und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium X_C berechnet, sodass eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur in geeigneter Weise vermieden wird.
Wenn entschieden wird, dass eine Möglichkeit für eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur besteht, berechnet die LDP-Steuereinrichtung eine Brems-/Antriebskraft-gesteuerte Variable für die linken und rechten Räder auf der Basis der Fahrdaten aus der Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungseinrichtung, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Spurabweichung vermieden wird. Wenn entschieden wird, dass die Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs vermindert ist, berechnet die VDC-Steuereinrichtung eine Brems-/Antriebskraft-gesteuerte Variable für die linken und rechten Räder, sodass ein Giermoment in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird. Wenn dagegen entschieden wird, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs herabgesetzt ist, berechnet die VDC-Steuereinrictung eine Brems-/Antriebskraft-gesteuerte Variable für die linken und rechten Räder, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Fahrstabilität erhöht wird. Weiterhin umfasst die Kooperativsteuereinrichtung einen Berechnungsabschnitt für eine Kooperativsteueuerungs-gesteuerte Variable (bzw. eine Berechnungseinrichtung für eine Kooperativsteueuerungs-gesteuerte Variable), die eine Kooperativsteuerungs-Brems-/Antriebskraft-gesteuerte Variable berechnet, sodass eine kooperative Steuerung zwischen der durch die LDP-Steuereinrichtung berechneten Brems-/Antriebskraft-gesteuerten Variable und der durch die VDC-Steuereinrichtung berechneten Brems-/Antriebskraft-gesteuerten Variable vorgesehen wird. Die Kooperativsteuereinrichtung umfasst auch einen Brems-/Antriebskraftverteilungs-Einstellabschnitt (eine Brems-/Antriebskraftverteilungs-Einstellungseinrichtung), die die Brems-/Antriebskraftverteilung zwischen den linken und rechten Rädern in Abhängigkeit von der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Kooperativsteuerungs-Brems-/Antriebskraft-gesteuerten Variable einstellt. Es kann also ein optimaler Ausgleich zwischen den beiden durch das LDP-Steuersystem und durch das VDC-Steuersystem erzielten Steueraktionen erzielt werden.
Die Kooperativeinrichtung ist derart aufgebaut, dass sie die Bremskraft der linken und rechten Räder unabhängig von einer Bremsaktion des Fahrers willkürlich steuern kann, wodurch eine genaue Bremskrafteinstellung für jedes Rad sichergestellt wird.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführung, die das Lenkaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem verwendet, ist der Lenkaktuator 104 des automatischen Lenkdrehmoment-Anwendungssystems 106 (Lenkdrehmoment-Anwendungsabschnitts) vorgesehen, um automatisch ein zusätzliches Lenkdrehmoment (ein Hilfslenkdrehmoment) zu erzeugen. Wenn entschieden wird, dass eine Möglichkeit zu einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur besteht, berechnet die LDP-Steuereinrichtung eine Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable für das Lenksystem auf der Basis der Fahrdaten aus der Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungeinrichtung, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Spurabweichung vermieden wird. Wenn entschieden wird, dass die Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs vermindert ist, berechnet die VDC-Steuereinrichtung eine Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable, sodass ein Giermoment in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird. Wenn dagegen entschieden wird, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs vermindert ist, berechnet die VDC-Steuereinrichtung eine Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Fahrstabilität verbessert wird. Weiterhin umfasst die Kooperativsteuereinrichtung einen Berechnungsabschnitt für eine Koope rativsteuerungs-gesteuerte Variable (eine Berechnungseinrichtung für eine Kooperativsteuerungs-gesteuerte Variable), die eine Kooperativsteuerungs-Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable berechnet, wobei sie eine kooperative Steuerung zwischen der durch die LDP-Steuereinrichtung berechneten Lenkdrehmoment-gesteuerten Variable und der durch die VDC-Steuereinrichtung berechneten Lenkdrehmoment-gesteuerten Variable vorsieht. Die Kooperativsteuereinrichtung umfasst auch einen Einstellabschnitt für einen Lenkdrehmoment-Wunschwert (eine Einstelleinrichtung für einen Lenkdrehmoment-Wunschwert), der einen Lenkdrehmoment-Wunschwert für die Lenkdrehmoment-Anwendungseinrichtung in Abhängigkeit von der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Kooperativsteuerungs-Lenkdrehmoment-gesteuerten Variable einstellt. Es kann also ein optimaler Ausgleich zwischen den beiden durch das LDP-System und durch das VDC-System erzielten Steueraktionen vorgesehen werden, ohne dass ein unangenehmes Gefühl einer Fahrzeugverlangsamung für den Fahrer erzeugt wird.
In der Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung der Ausführung, die das Lenkaktuator-basierte Gierbewegungs-Steuersystem verwendet, ist der Lenkaktuator 104 des automatischen Lenkdrehmoment-Anwendungssystems 106 (Lenkdrehmoment-Anwendungsabschnitts) vorgesehen, um automatisch ein zusätzliches Lenkdrehmoment (ein Hilfslenkdrehmoment) zu erzeugen. Wenn entschieden wird, dass eine Möglichkeit zu einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur besteht, berechnet die LDP-Steuereinrichtung eine Giermoment-gesteuerte Variable für das Lenksystem auf der Basis der Fahrdaten aus der Fahrzeug-Fahrdaten-Feststellungeinrichtung, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Spurabweichung vermieden wird. Wenn entschieden wird, dass die Fahrbarkeit bzw. Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs vermindert ist, berechnet die VDC-Steuereinrichtung eine Giermoment-gesteuerte Variable, sodass ein Giermoment in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird. Wenn dagegen entschieden wird, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs vermindert ist, berechnet die VDC-Steuereinrichtung eine Giermoment-gesteuerte Variable, sodass ein Giermoment in einer Richtung erzeugt wird, in der die Fahrstabilität verbessert wird. Weiterhin umfasst die Kooperativsteuereinrichtung einen Berechnungsabschnitt für eine Kooperativsteuerungs-gesteuerte Variable (eine Berechnungseinrichtung für eine Kooperativsteuerungs-gesteuerte Variable), die eine LDP- Steuerungs-Kooperativsteuerungs-Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable und eine VDC-Steuerungs-Kooperativsteuerungs-Lenkdrehmoment-gesteuerte Variable berechnet, wobei sie eine kooperative Steuerung zwischen der durch die LDP-Steuereinrichtung berechneten Giermoment-gesteuerten Variable und der durch die VDC-Steuereinrichtung berechneten Giermoment-gesteuerten Variable vorsieht. Die Kooperativsteuereinrichtung umfasst auch einen Steuervariablen-Einstellabschnitt (eine Steuervariablen-Einstelleinrichtung), der einen Lenkdrehmoment-Wunschwert für die Lenkdrehmoment-Anwendungseinrichtung in Abhängigkeit von der LDP-Steuerungs-Kooperativsteuerungs-Giermoment-gesteuerten Variable oder der VDC-Steuerungs-Kooperativsteuerungs-Giermoment-gesteuerten Variable einstellt und weiterhin die Brems-/Antriebskraft-Verteilung zwischen den linken und rechten Rädern in Abhängigkeit von der entsprechend anderen Kooperativsteuerungs-Giermoment-gesteuerten Variable einstellt. Es kann also ein optimaler Ausgleich zwischen den beiden durch das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem erzielten Steueraktionen vorgesehen werden. Außerdem kann dank der Kooperativsteuerung zwischen der durch den Lenkaktuator 104 erzielten automatischen zusätzlichen Lenkdrehmoment-Anwendung und der durch den Hydraulikmodulator 7 erzielten automatischen Links/Rechts-Brems-/Antriebskraft-Einstellung ein gesteuertes Giermoment erzeugt werden, wobei eine noch bessere Balance zwischen den beiden durch das LDP-Steuersystem und das VDC-Steuersystem erzielten Steueraktionen vorgesehen wird, sodass das unangenehme Gefühl einer Fahrzeugverlangsamung für den Fahrer unterdrückt wird.

Claims

Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit: einer Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zum Erzeugen eines Giermoments an dem Fahrzeug; einer Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) zum Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs, einer Steuereinrichtung (S10–S13) zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zumindest in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV) bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9); einer Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) zum Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung als eine Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV), bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) und in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsL), bestimmt durch die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8), wobei wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem größeren der Wunschgiermomente (MsV, MsL).
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung (13, 14, 16, 22FL–22RR), zum Feststellen einer Fahrbedingung des Fahrzeugs, wobei die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) auf der Basis der Fahrbedingung vorgesehen ist.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) eine Bremskraft-Erzeugungseinrichtung (7) umfasst, die eine Bremskraft unabhängig von der Niederdrückung eines Bremspedals durch den Fahrer erzeugt, wobei die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) die Bremskraft-Erzeugungseinrichtung (7) von einem inaktiven Zustand zu einem aktiven Zustand versetzt, wenn die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) auf der Basis der Fahrbedingung bestimmt, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu einer äußeren Spur neigt.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs entgegengesetzt mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Absichts-Feststellungseinrichtung (S4a), zum Feststellen einer Absicht eines Fahrers zu einer Spurabweichung, wobei die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) eine Steuerung auf der Basis der durch die Absichts-Feststellungseinrichtung (S4a) festgestellten Absicht des Fahrers zur Spurabweichung ausführt.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung der durch die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) erzeugten Gierbewegung der Richtung der durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) erzeugten Gierbewegung entgegengesetzt ist und außerdem die Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung (13, 14, 16, 22FL–22RR) feststellt, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der äußeren Spur neigt, ist die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs, wenn entschieden wird, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist (Fhi = 1), und die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ist ausgebildet zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs, wenn umgekehrt entschieden wird, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist (Fhi = 0).
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Manipulationsvariablen-Feststellungseinrichtung (S4a, 17, 18), zum Feststellen einer durch den Fahrer manipulierten Variable (Tstr, Acc, Pm), wobei die Absichts-Feststellungseinrichtung (S4a) die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung auf der Basis der manipulierten Variable (Tstr, Acc, Pm) feststellt.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Bildverarbeitungseinrichtung (13), zum Erzeugen von Bilddaten, wobei die Absichts-Feststellungseinrichtung (S4a) die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung auf der Basis von durch die Bildverarbeitungseinrichtung (13) verarbeiteten Bilddaten feststellt.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) derart, dass eine summierte Giermoment-Steuervariable (MsV + MsL) aus dem Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spur abweichung des Fahrzeugs und aus des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs eine Obergrenze (Mslim) für die Giermoment-Steuerungvariable nicht überschreitet.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Gierwinkel-Feststellungseinrichtung (16), zum Feststellen eines Gierwinkels (ϕ) des Fahrzeugs, wobei die Obergrenze (Mslim) für die Giermoment-Steuervariable in Abhängigkeit von dem Gierwinkel (ϕ) des Fahrzeugs bestimmt wird.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuereinrichtung (S10–S13) ausgebildet ist zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) derart, dass eine Gewichtung für das Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs und für das Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) eine Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung (13, 14, 16, 22FL–22RR) umfasst, um zumindest die Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, den Gierwinkel (ϕ) des Fahrzeugs, die laterale Abweichung (X) des Fahrzeugs von der zentralen Achse der Fahrspur des Fahrzeugs und/oder die Krümmung (β) der Fahrspur des Fahrzeugs festzustellen, wobei die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) eine Spurabweichungsschätzung (XS) in Entsprechung zu einer Schätzung einer zukünftigen lateralen Abeichung des Fahrzeugs auf der Basis der durch die Fahrbedingungs-Feststellungseinrichtung (13, 14, 16, 22FL–22RR) festgestellten Fahrdaten schätzt, und weiterhin die Richtung der Spurabweichung sowie die Möglichkeit einer Spurabweichung auf der Basis der Spurabweichungsschätzung (XS) schätzt, wobei die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8) bestimmt, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der Fahrspur neigt, wenn die Spurabweichungsschätzung (XS) größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium (XC) ist.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs auf der Basis einer Abweichung (XS – XC) zwischen der Spurabweichungsschätzung (XS) und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium (XC) berechnet wird.
Fahrzeugdynamik-Steuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Lenkdrehmoment-Anwendungseinrichtung (104, 106), zum Ausüben eines Lenkdrehmoments auf ein Lenksystem unabhängig von einer Betätigung durch den Fahrer, wobei das Lenkdrehmoment in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV), bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) und in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsL), bestimmt durch die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8), bestimmt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges mit einer Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zum Erzeugen eines Giermoments an dem Fahrzeug, mit den folgenden Schritten: Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs, Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) zumindest in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs; Bestimmen eines Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs; gekennzeichnet durch eine Kooperations-Steuerung (S10–S13) zur Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs und in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs, wobei wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Kooperations-Steuerung (S10–S13) die Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem größeren der Wunschgiermomente (MsV, MsL) steuert.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Feststellen einer Fahrbedingung des Fahrzeugs, wobei die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) auf der Basis der Fahrbedingung vorgesehen ist.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremskraft unabhängig von der Niederdrückung eines Bremspedals durch den Fahrer erzeugt wird, wobei eine Bremskraft-Erzeugungseinrichtung (7) von einem inaktiven Zustand zu einem aktiven Zustand versetzt wird, wenn auf Basis der Fahrbedingung bestimmt wird, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu einer äußeren Spur neigt.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs entgegengesetzt mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch Feststellen einer Absicht eines Fahrers zu einer Spurabweichung, wobei eine Steuerung auf der Basis der festgestellten Absicht des Fahrers zur Spurabweichung ausgeführt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung der durch den Spurabweichungsverhinderungs-Steuerabschnitt erzeugten Gierbewegung der Richtung der durch den Fahrzeugdynamik-Steuerabschnitt erzeugten Gierbewegung entgegengesetzt ist und außerdem festgestellt wird, dass das Fahrzeug während einer Kurve zu einer Abweichung von der Fahrspur zu der äußeren Spur neigt, die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs durchgeführt wird, wenn entschieden wird, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung hoch ist (Fhi = 1), und dass die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) mit einer höheren Priorität auf dem Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs als auf dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs durchgeführt wird, wenn umgekehrt entschieden wird, dass die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung niedrig ist (Fhi = 0).
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch Feststellen einer durch den Fahrer manipulierten Variable (Tstr, Acc, Pm), wobei die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung auf der Basis der manipulierten Variable (Tstr, Acc, Pm) festgestellt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch Erzeugen von Bilddaten zu der Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung, wobei die Absicht des Fahrers zu einer Spurabweichung auf der Basis von verarbeiteten Bilddaten festgestellt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) derart durchgeführt wird, dass eine summierte Giermoment-Steuervariable (MsV + MsL) aus dem Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs und aus dem Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs eine Obergrenze (Mslim) für die Giermoment-Steuerungvariable nicht überschreitet.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch Feststellen eines Gierwinkels (ϕ) des Fahrzeugs, wobei die Obergrenze (Mslim) für die Giermoment-Steuervariable in Abhängigkeit von dem Gierwinkel des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Richtung des Wunschgiermoments (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs identisch mit der Richtung des Wunschgiermoments (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs ist, die Steuerung der Giermoment-Erzeugungseinrichtung (5–7) derart durchgeführt wird, dass eine Gewichtung für das Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs und für das Wunschgiermoment (MsV) gemäß einer Fahrstabilität des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs, der Gierwinkel (ϕ) des Fahrzeugs, die laterale Abweichung (X) des Fahrzeugs von der zentralen Achse der Fahrspur des Fahrzeugs und/oder die Krümmung (β) der Fahrspur für das Fahrzeug festgestellt wird, wobei eine Spurabweichungsschätzung (XS) in Entsprechung zu einer Schätzung einer zukünftigen lateralen Abweichung des Fahrzeugs auf der Basis der festgestellten Fahrdaten geschätzt wird, und weiterhin die Richtung der Spurabweichung sowie die Möglichkeit einer Spurabweichung auf der Basis der Spurabweichungsschätzung (XS) geschätzt wird, wobei bestimmt wird, dass das Fahrzeug zu einer Abweichung von der Fahrspur neigt, wenn die Spurabweichungsschätzung (XS) größer oder gleich einem vorbestimmten Spurabweichungskriterium (XC) ist.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Wunschgiermoment (MsL) gemäß einer Spurabweichung des Fahrzeugs auf der Basis einer Abweichung (XS – XC) zwischen der Spurabweichungsschätzung (XS) und dem vorbestimmten Spurabweichungskriterium (XC) berechnet wird.
Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugdynamik eines Fahrzeuges nach Anspruch 26 oder 27, gekennzeichnet durch Ausüben eines Lenkdrehmoments auf ein Lenksys tem unabhängig von einer Betätigung durch den Fahrer, wobei das Lenkdrehmoment in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsV), bestimmt durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinrichtung (S9) und in Abhängigkeit des Wunschgiermoments (MsL), bestimmt durch die Spurabweichungs-Verhinderungseinrichtung (S1–S8), bestimmt wird.