DE102004034400B4

DE102004034400B4 - Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft und Bremsmomentsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102004034400B4
Application number: DE102004034400A
Authority: DE
Inventors: Keita Kariya Nakano; Motoshi Kariya Suzuki; Hiroaki Kariya Niino; Masato Kariya Yoshino
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: US7240972B2; JP2005035344A; JP4285124B2; DE102004034400A1; US20050012386A1

Abstract

Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax), mit:
einer Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung (43fl, 43fr, 43rl, 43rr) zum Gewinnen einer Fahrbahnreibungskraft (Ft), die zwischen einer Fahrbahnoberfläche, auf der ein Fahrzeug fährt, und einem Reifen des Fahrzeuges wirkt; und
einer Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) auf der Grundlage einer Winkelbeschleunigung des Reifens,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Definieren einer geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax), um die Fahrbahnreibungskraft (Ft), die durch die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung gewonnen wird, als eine geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) zu definieren, wenn der durch die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert (Tine) einen vorbestimmten Referenzwert (α) überschreitet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf eine Bremsmomentesteuervorrichtung, die diese Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft verwendet.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Es ist allgemein bekannt, dass eine Fahrbahnreibungskraft (Fahrbahnreibungskoeffizient), die zwischen einer Fahrbahnoberfläche, auf der ein Fahrzeug fährt, und einem Reifen des Fahrzeugs herrscht, gemäß einem Schlupfverhältnis (in dieser Beschreibung als ”Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit – Radgeschwindigkeit)/(Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit)” definiert wird) eines Reifens (Rades) geändert wird, und dass sie dann maximal ist, wenn das Schlupfverhältnis einen bestimmten Wert annimmt (zum Beispiel Werte innerhalb von 5 bis 30%), der durch die Fahrbahnoberfläche oder dergleichen bestimmt wird. Daher ist es bei einer ABS-Vorrichtung (Antiblockiersystem) vorzuziehen, dass das Bremsmoment (entsprechend einem Bremsfluiddruck), das auf den Reifen aufgebracht wird, so gesteuert wird, dass das Schlupfverhältnis des Reifens auf einen Wert gehalten wird, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, um den kürzesten Bremsweg des Fahrzeuges zu erreichen.
Daher erfasst eine ABS-Vorrichtung, die in der nachfolgend beschriebenen JP 11-115722 A offenbart ist, eine Fahrbahnreibungskraft, die auf einen Reifen aufgebracht wird, und ein Bremsmoment, das auf den Reifen aufgebracht wird, und zwar durch einen entsprechenden Sensor, und sie berechnet einen Differentialparameter, der ein Wert gemäß jenem Wert ist, der durch subtrahieren des Bremsmomentes von der Fahrbahnreibungskraft gewonnen wird, und der ein Wert ist, der äquivalent zu einer Winkelbeschleunigung des Reifens ist. Diese Vorrichtung überwacht den Wert des Differentialparameters zum Bestimmen, dass das Schlupfverhältnis des Reifens jenen Wert erreicht, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, wenn er sich erhöht oder verringert, wodurch eine Steuerung zum Erhöhen oder reduzieren des Bremshydraulikdruckes bei Kurven auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung ausgeführt wird. Anders gesagt wird das auf den Reifen ausgeübte Bremsmoment so gesteuert, dass das Schlupfverhältnis des Reifens innerhalb des vorbestimmten Bereiches einschließlich jenes Wertes bewegt wird, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann.
Jedoch kann bei der vorstehend offenbarten Vorrichtung jener Fall auftreten, dass das Schlupfverhältnis des Reifens relativ stark unter jenen Wert fällt, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, und zwar vorübergehend in Folge der Druckreduziersteuerung des Bremshydraulikdruckes, und somit wird der Bremsweg aufgrund der relativ großen vorübergehenden Reduzierung der Fahrbahnreibungskraft von der maximalen Fahrbahnreibungskraft lang. Insbesondere gibt es ein Problem, das eine überschüssige Druckreduzierung des Bremshydraulikdruckes intensiv durchgeführt werden kann.
Dieses Problem kann beseitigt werden, falls die maximale Fahrbahnreibungskraft, die der maximale Wert der Fahrbahnreibungskraft ist, korrekt geschätzt werden kann. Falls insbesondere die maximale Fahrbahnreibungskraft korrekt geschätzt werden kann, dann können die Druckerhöhungs- und Druckreduziersteuerungen des Bremshydraulikdruckes noch genauer ausgeführt werden, was dazu führt, dass die übermäßige Druckreduzierung des Bremshydraulikdruckes verhindert werden kann. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die maximale Fahrbahnreibungskraft, die der maximale Wert der Fahrbahnreibungskraft ist, korrekt geschätzt werden kann.
DE 199 63 135 A1 offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft aus. Diese hat eine Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung zum Gewinnen einer Reibungskraft als eine Fahrbahnreibungskraft, die zwischen einer Fahrbahnoberfläche, auf der ein Fahrzeug fährt, und einem Reifen des Fahrzeuges wirkt, und eine Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts auf der Grundlage einer Winkelbeschleunigung des Reifens.
DE 195 42 295 A1 , DE 197 47 093 A1 und EP-0 630 786 A1 offenbaren jeweils Schritte zum Bestimmen eines Reibungskoeffizienten.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft vorzusehen, die eine maximale Fahrbahnreibungskraft einer Fahrbahnoberfläche genauer schätzen kann, auf der ein Fahrzeug fährt, und eine Bremsmomentesteuervorrichtung vorzusehen, die eine äußerst überschüssige Druckreduzierung eines Bremshydraulikdruckes vermeiden kann, indem diese Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft verwendet wird.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die Bremsmomentensteuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung zum Gewinnen einer Reibungskraft als die Fahrbahnreibungskraft, die zwischen einer Fahrbahnoberfläche, auf der ein Fahrzeug fährt, und einem Reifen des Fahrzeugs bewirkt wird, eine Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts auf der Grundlage einer Winkelbeschleunigung des Reifens und eine Einrichtung zum Definieren einer geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft zum Definieren der Fahrbahnreibungskraft, die durch die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung gewonnen wird, und zwar als eine geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft, wenn der durch die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet.
Der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auf der Grundlage der Winkelbeschleunigung des Reifens kann zum Beispiel die Winkelbeschleunigung selbst des Reifens oder ein Wert sein (in dieser Beschreibung gemäß der späteren Beschreibung als ”Trägheitsmoment” bezeichnet), der durch multiplizieren der Winkelbeschleunigung des Reifens mit einem Trägheitsmoment des Reifens (einschließlich eines Rades, auf das der Reifen angebracht ist) gewonnen wird. Des Weiteren kann die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung dergestalt sein, dass die Fahrbahnreibungskraft durch einen Sensor wie zum Beispiel ein Dehnungsmessstreifen physikalisch erfasst wird, der an der Achse entsprechend des Reifens angeordnet ist, oder dergestalt, dass der Fahrbahnreibungskoeffizient auf der Grundlage des Wertes der Beschleunigung geschätzt wird, die auf das Fahrzeug in einer Bug-Zu-Heckrichtung der Fahrzeugkarosserie geübt wird, und auf der Grundlage des Wertes der Beschleunigung in einer Seite-Zu-Seite-Richtung der Fahrzeugkarosserie, und die Fahrbahnreibungskraft wird aus dem geschätzten Fahrbahnreibungskoeffizienten und einer Last berechnet, die auf den Reifen in jener Richtung aufgebracht wird, die vertikal zu der Fahrbahnoberfläche ist.
Die Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche, auf die das Fahrzeug fährt, erhöht sich relativ plötzlich bei einer Erhöhung des Schlupfverhältnisses, wenn das Schlupfverhältnis des Reifens kleiner als jener Wert ist, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt wird, während sie sich bei einer Erhöhung des Schlupfverhältnisses schwach verringert, wenn das Schlupfverhältnis jenen Wert überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt wird.
Unter Berücksichtigung eines Prozesses, bei dem das Schlupfverhältnis des Reifens bei der Erhöhung des (befohlenen) Bremsmomentes (später beschriebenes Radmoment) erhöht wird, das auf den Reifen ausgeübt wird, dann erhöht sich dementsprechend die Fahrbahnreibungskraft auch gemäß der Erhöhung des Bremsmomentes während jener Zeit, wenn das Schlupfverhältnis jenen Wert überschreitet, bei dem die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann. Das Bremsmoment ist hierbei ein Moment, das in der Richtung einer Verzögerung des Reifens ausgeübt wird, und die Fahrbahnreibungskraft ist eine Kraft zum Erzeugen des Momentes, das in der Richtung zum Beschleunigen des Reifens ausgeübt wird. Daher sind ein Maß, durch das das in der Richtung zum Verzögern des Reifens durch das Bremsmoment ausgeübte Moment und das in der Richtung zum Beschleunigen des Reifens durch die Fahrbahnreibungskraft ausgeübte Moment von einander stark versetzt, was dazu führt, dass keine starke Erhöhung des Trägheitsmomentes des Reifens vorhanden ist.
Wenn andererseits das Schlupfverhältnis des Reifens jenen Wert überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, dann erhöht sich die Fahrbahnreibungskraft nicht, und zwar wenn sich das Bremsmoment erhöht, so dass eine Differenz zwischen dem Moment durch die Fahrbahnreibungskraft und dem Bremsmoment erhöht wird, das heißt das Trägheitsmoment. Infolgedessen bringt die Erhöhung des Trägheitsmomentes die Erhöhung eines Winkelmomentes des Reifens mit sich, wodurch sich die Winkelbeschleunigung des Reifens relativ schnell erhöht. Folglich erhöht sich auch der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert relativ schnell.
Unter diesem Standpunkt wird die maximale Reibungskraft, die dann gewonnen wird, wenn der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet, als eine geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau definiert, wodurch die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche dabei genau geschätzt werden kann, in dem der Referenzwert auf einen geeigneten Wert festgelegt wird.
Falls die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft bereits definiert ist, dann ist die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft vorzugsweise so konfiguriert, dass sie die erhaltne Fahrbahnreibungskraft als eine neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft festlegt, wenn die gewonnene Fahrbahnreibungskraft die definierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft überschreitet, und/oder wenn der gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert den Referenzwert überschreitet.
Wenn die gewonnene Fahrbahnreibungskraft die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft überschreitet, die bereits definiert ist, dann wird demgemäß die gewonnene Fahrbahnreibungskraft als die neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert. Falls sich die maximale Fahrbahnreibungskraft aufgrund einer Änderung der Fahrbahnoberfläche erhöht, auf dass das Fahrzeug fährt, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft bereits definiert wurde, dann kann die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft dementsprechend geeignet auf die maximale Fahrbahnreibungskraft nach der Erhöhung aktualisiert werden.
Falls andererseits die maximale Fahrbahnreibungskraft aufgrund einer Änderung der Fahrbahnoberfläche verringert wird, auf die das Fahrzeug fährt, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft bereits definiert wurde, wenn das auf den Reifen ausgeübte Bremsmoment bis zu einem Wert erhöht wird, der den Wert zum Erzeugen jenes Schlupfverhältnisses überschreitet, bei dem die maximale Farbahnreibungskraft nach der Verringerung bewirkt werden kann, dann wird die gewonnene Fahrbahnreibungskraft (ein Wert, der durch Umwandeln der Fahrbahnreibungskraft zu einem Moment erhalten wird) hinsichtlich des Bremsmomentes relativ klein, so dass sich der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert so erhöht, dass er den Referenzwert überschreitet, und zwar wie bei dem vorstehend erwähnten Fall. Daher ist die vorliegende Erfindung so konfiguriert, dass, wenn der gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert den Referenzwert überschreitet, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft bereits definiert wurde, die dabei gewonnene Fahrbahnreibungskraft als eine neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert wird, wodurch die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft geeignet auf den Wert der maximalen Fahrbahnreibungskraft nach der Verringerung aktualisiert werden kann, und zwar im Falle einer Verringerung der maximalen Fahrbahnreibungskraft aufgrund einer Änderung der Fahrbahnoberfläche oder dergleichen.
Die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise des Weiteren eine Karosserieverzögerungsgewinnungseinrichtung, die eine auf das Fahrzeug in der Bug-Zu-Heckrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgeübte Verzögerung als eine Karosserieverzögerung gewinnt, wobei die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft vorzugsweise so konfiguriert ist, dass sich der Referenzwert gemäß der gewonnenen Karosserieverzögerung ändert.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist ein Schlupfverhältnis eines Reifens, durch das die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, im Allgemeinen ein relativ kleiner Wert. Falls das Schlupfverhältnis kleiner als jener Wert ist, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, dann kann daher die Karosserieverzögerung, die jene Verzögerung ist, die auf das Fahrzeug in der Bug-Zu-Heck-Richtung ausgeübt wird, ein ungefähr proportionaler Wert zu der Wegebeschleunigung sein (dementsprechend der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert).
Dementsprechend kann der Wert der Karosserieverzögerung ein Wert sein, der als eine Referenz beim Festlegen des Referenzwertes verwendet werden soll, der mit dem Winkelbeschleunigungsentsprechungswert verglichen wird, der zum genauen Bestimmen dessen gewonnen wird, ob die Fahrbahnreibungskraft gegenwärtig die maximale Fahrbahnreibungskraft ist oder nicht. Daher kann der Referenzwert durch die Konfiguration einfach auf einen geeigneten Wert festgelegt werden, bei dem der Referenzwert gemäß der gewonnenen Karosserieverzögerung gemäß der vorstehenden Beschreibung geändert wird.
Des Weiteren hat die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft der vorliegenden Erfindung vorzugsweise des Weiteren eine Radmomentgewinnungseinrichtung, die ein Moment gewinnt, das an einer Achse entsprechend dem vorstehend erwähnten Reifen als ein Radmoment erzeugt wird, wobei die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts vorzugsweise so konfiguriert ist, dass sie den Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auf der Grundlage des gewonnenen Radmomentes und der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft berechnet.
Wenn ein Bremsmoment auf einen Reifen ausgeübt wird, dann wird ein Radmoment entsprechend dem Bremsmoment an der Achse entsprechend dem Reifen erzeugt. Dies bedeutet, dass das Radmoment, das in der Richtung zum Verzögern des Reifens ausgeübt wird, und das Moment auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft, die in der Richtung zum Beschleunigen des Reifens ausgeübt wird, auf den Reifen ausgeübt werden. Daher kann die Bewegungsgleichung der Drehung des Reifens auf der Grundlage des Radmomentes und der Fahrbahnreibungskraft dargestellt werden. Dementsprechend kann die Winkelbeschleunigung (dementsprechend der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert) auf der Grundlage des gewonnenen Radmomentes und der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft wie bei dem vorstehend erwähnten Aufbau genau berechnet werden.
In diesem Fall ist die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft vorzugsweise so konfiguriert, dass sie eine Erhöhungsgeschwindigkeit von zumindest den gewonnenen Radmoment oder der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft gewinnt und den Referenzwert gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit ändert.
Falls das (befohlene) Bremsmoment, das auf einen Reifen ausgeübt wird, aufgrund einer schnellen Bremsbetätigung zum Beispiel durch einen Fahrer schnell erhöht wird, dann können das Radmoment und die Fahrbahnreibungskraft ebenfalls durch diese schnelle Erhöhung schnell erhöht werden. Wenn eine Ansprechverzögerung der Radmomentgewinnungseinrichtung oder der Reibungskraftgewinnungseinrichtung einem derartigen Fall vorhanden ist, dann tritt wahrscheinlich ein Fehler des Wertes des gewonnenen Radmomentes oder des Wertes der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft durch die Ansprechverzögerung auf. Infolgedessen tritt wahrscheinlich auch ein Fehler des Winkelbeschleunigungsentsprechungswertes auf, der auf der Grundlage des Radmomentes und der Fahrbahnreibungskraft berechnet wird. Falls zum Beispiel der berechnete Winkelbeschleunigungsentsprechungswert größer als der tatsächliche Wert berechnet ist, dann kann Fehlerhaft bestimmt werden, dass der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert den Referenzwert überschreitet, obwohl er den Referenzwert tatsächlich nicht überschreitet. Dementsprechend ist die Konfiguration dergestalt, dass sich der Referenzwert zumindest gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit des gewonnenen Radmomentes oder der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft ändert, wodurch der Referenzwert gemäß der Erhöhung der Erhöhungsgeschwindigkeit größer festgelegt werden kann, wodurch die vorstehend erwähnte fehlerhafte Bestimmung verhindert wird.
Des Weiteren hat die Vorrichtung zum Definieren der maximalen Fahrbahnreibungskraft der vorliegenden Erfindung vorzugsweise des Weiteren eine Radwinkelgeschwindigkeitsgewinnungseinrichtung, die eine Radwinkelgeschwindigkeit eines Rades gewinnt, an dem der Reifen angebracht ist, wobei die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts so konfiguriert sein kann, dass sie den Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auf der Grundlage der gewonnenen Radwinkelgeschwindigkeit berechnet.
Im Allgemeinen ist ein ABS-System mit einer Radwinkelgeschwindigkeitsgeschwindigkeitseinrichtung zum Gewinnen einer Radwinkelgeschwindigkeit eines Rades in den meisten Fällen versehen. Des Weiteren ist die Winkelbeschleunigung eines Reifens vorzugsweise ein Wert, der durch zeitliches Differenzieren der Radwinkelgeschwindigkeit des Rades gewonnen wird, an dem der Reifen angebracht ist. Falls die Radwinkelgeschwindigkeitsgewinnungseinrichtung vorgesehen ist, dann kann daher der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auch durch jene Konfiguration genau berechnet werden, bei der der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auf der Grundlage der gewonnenen Radwinkelgeschwindigkeit berechnet wird.
Des Weiteren hat die Bremsmomentesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine der Vorrichtungen zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft verwendet, eine Bremsmomentesteuereinrichtung, die ein befohlenes Bremsmoment gemäß dem Zustand des Fahrzeugs berechnet und ein tatsächliches Bremsmoment, das auf den Reifen ausgeübt wird, derart steuert, dass es zudem befohlenen Bremsmoment wird, um den Reifen zu Bremsen, wobei die Bremsmomentesteuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie das befohlene Bremsmoment in jenem Zustand berechnet, dass der Wert, der durch addieren eines vorbestimmten Wertes zu jenem Wert gewonnen wird, der durch Umwandeln der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft zu einem auf den Reifen ausgeübten Moment gewonnen wird, als ein oberer Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes festgelegt wird, und zwar während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft definiert wird.
Hierbei kann die Bremsmomentesteuereinrichtung eine Einrichtung zum indirekten steuern des Bremsmomentes durch eine Steuerung zum Erhöhen oder Verringern eines Bremsfluiddruckes sein, das ein Radzylinder eines Rades zugeführt, oder eine Einrichtung zum direkten Steuern des Bremsmomentes durch eine elektrische Einrichtung wie zum Beispiel ein Motor oder dergleichen.
Unter Berücksichtigung des Momentengleichgewichtes einschließlich des vorstehend erwähnten Trägheitsmomentes, das auf den Reifen aus der Bewegungsgleichung der Drehung des Reifens aufgebracht wird, wird das Bremsmoment auf den Reifen dann ausgeübt, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft als ein Wert definiert ist, der durch Addieren des Trägheitsmomentes zu jenem Wert gewonnen wird, der durch Umwandeln der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft zu einem Moment gewonnen wird, das auf den Reifen ausgeübt wird (insbesondere ein Wert, der durch Multiplizieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft mit dem Radius des Reifens gewonnen wird).
Falls das (Soll-)Bremsmoment gemäß dem Zustand des Fahrzeuges (zum Beispiel die Bremspedallast) jenen Wert überschreitet, der durch Addieren des Trägheitsmomentes zu jenem Wert gewonnen wird, der durch Umwandeln der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft zu einem Drehmoment gewonnen wird, das auf den Reifen dann ausgeübt wird, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibung gemäß der vorliegenden Erfindung definiert (aktualisiert) wird, dann kann das Bremsmoment dementsprechend so gesteuert werden, dass die Fahrbahnreibungskraft auf die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft gehalten wird, in dem das befohlene Bremsmoment auf den vorstehend erwähnten Wert festgelegt wird, der durch Addieren des Trägheitsmomentes gewonnen wird.
Insbesondere durch jene Konfiguration, bei der das befohlene Bremsmoment unter jenem Zustand berechnet wird, dass jener Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Wertes zu jenem Wert gewonnen wird, der durch Umwandeln der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft zu einem Moment gewonnen wird, das auf den Reifen ausgeübt wird, als ein oberer Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes festgelegt wird, kann der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes, das heißt der Soll-Wert des befohlenen Bremsmomentes beim Ausführen der ABS-Steuerung eindeutig als ein Wert dadurch festgelegt werden, dass der vorbestimmte Wert auf einen geeigneten Wert entsprechend dem Trägheitsmoment festgelegt wird. Falls das Bremsmoment indirekt durch eine Druckerhöhungssteuerung oder eine Druckreduzierungssteuerung des Bremsfluiddruckes gesteuert wird, dann kann demgemäß zum Beispiel eine Druckerhöhungssteuerung oder eine Druckreduzierungssteuerung des Bremsfluiddruckes verglichen mit der vorstehend erwähnten herkömmlichen Vorrichtung genau ausgeführt werden, was dazu führt, dass eine starke Wirkung der übermäßigen Druckreduzierung des Bremsfluiddruckes vermieden werden kann.
In diesem Fall hat die Bremsmomentesteuervorrichtung vorzugsweise des Weiteren eine Karosserieverzögerungsgewinnungseinrichtung zum Gewinnen einer Verzögerung als eine Karosserieverzögerung, die auf das Fahrzeug in der Bug-Zu-Heckrichtung ausgeübt wird, wobei die Bremsmomentesteuereinrichtung vorzugsweise so konfiguriert ist, dass sie den vorbestimmten Wert gemäß der gewonnenen Karosserieverzögerung ändert.
Dadurch kann der Wert der zeitlichen Ableitung des Schlupfverhältnisses des Reifens ”0” sein, und somit kann eine Steuerung bewirkt werden, die das Schlupfverhältnis auf den Soll-Wert hält (zum Beispiel der Wert zu jener Zeit, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert ist).
Bei der Bremsmomentesteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Bremsmomentesteuereinrichtung vorzugsweise so konfiguriert, dass die Festlegung der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft dann ausgesetzt wird, wenn der Wert, der durch Umwandeln der Fahrbahnreibungskraft gewonnen wird, die durch die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung bei der Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft gewonnen wird, zu dem Moment, das auf den Reifen aufgebracht wird, größer ist als zumindest das berechnete befohlene Bremsmoment oder das gewonnene Radmoment, und das sie das befohlene Bremsmoment ohne Festlegen des oberen Grenzwertes dann berechnet, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft nicht definiert ist.
Falls sich der Zustand der Fahrbahnoberfläche schnell ändert, so dass sich die Fahrbahnreibungskraft bei dem selben Schlupfverhältnis stark erhöht (Fahrbahnreibungskoeffizient) (zum Beispiel falls sich eine nasse Fahrbahnoberfläche zu einer getrockneten Fahrbahnoberfläche ändert), nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert wurde, dann kann es einen Fall geben, bei dem der Wert, der durch Umwandeln der Fahrbahnreibungskraft zu einem Moment gewonnen wird, größer ist als zumindest das befohlene Bremsmoment oder das Radmoment.
Falls sich der Zustand der Fahrbahnoberfläche gemäß der vorstehenden Beschreibung stark ändert, dann kann es einen Fall geben, bei dem das Schlupfverhältnis des Reifens, durch das die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung bewirkt werden kann, größer ist als das Schlupfverhältnis zu jener Zeit, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert ist, die gegenwärtig definiert (aktualisiert) ist. In diesem Fall ist die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft, die gegenwärtig definiert (aktualisiert) ist, kleiner als die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung. Wenn andererseits der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes gemäß der vorstehenden Beschreibung festgelegt wird, dann kann das befohlene Bremsmoment nicht auf einen Wert festgelegt werden, durch den die Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, die die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft überschreitet. Infolgedessen kann die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft nicht die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung erreichen, wodurch die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft auf jenen Wert gehalten wird, der sich von der maximalen Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung unterscheidet (kleiner ist).
Durch jene Konfiguration, bei der die Festlegung der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft vorübergehend ausgesetzt wird und das befohlene Bremsmoment ohne Festlegen des oberen Grenzwertes berechnet wird, während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft nicht definiert ist, kann daher das befohlene Bremsmoment auf einen Wert festgelegt werden, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung bewirkt werden kann. Wenn infolgedessen der Winkelbeschleunigungsentsprechungswert den Referenzwert erneut überschreitet, dann kann eine neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft so definiert werden, dass sie mit der maximalen Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche nach der Änderung übereinstimmt.
Des Weiteren kann bei der Bremsmomentesteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung die Bremsmomentesteuervorrichtung so konfiguriert sein, dass sie die Erhöhungsgeschwindigkeit des berechneten befohlenen Bremsmomentes gewinnt, und dass sie den Referenzwert ändert, der durch die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft von der Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft verwendet wird, und zwar gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, falls sich das befohlene Bremsmoment durch eine schnelle Bremsbetätigung zum Beispiel durch einen Fahrer schnell erhöht, tritt wahrscheinlich ein Fehler bei dem gewonnenen Winkelbeschleunigungsentsprechungswert auf, so dass eine Möglichkeit besteht, das seine fehlerhafte Bestimmung beim Bestimmen dessen auftreten kann, welcher von dem Winkelbeschleunigungsentsprechungswert und dem Referenzwert größer ist. Daher kann die fehlerhafte Bestimmung wie bei dem vorstehen erwähnten Fall durch jene Konfiguration verhindert werden, bei der der Referenzwert gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit des berechneten befohlenen Bremsmomentes gemäß der vorstehenden Beschreibung geändert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 zeigt eine schematische Aufbauansicht eines Fahrzeuges mit einer daran angebrachten Bremsmomentesteuervorrichtung einschließlich einer Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische Aufbauansicht einer hydraulischen Bremssteuervorrichtung, die in der 1 gezeigt ist;
3 zeigt eine Ansicht einer Kraft und eines Momentes, die auf einem Reifen beim Bremsen ausgeübt werden;
4 zeigt eine Ansicht einer allgemeinen Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis eines Reifens und einer Fahrbahnreibungskraft;
5 zeigt eine Ansicht einer Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis eines Reifens und einer Fahrbahnreibungskraft als Vergleich zwischen einer nassen Fahrbahnoberfläche und einer trockenen Fahrbahnoberfläche;
6 zeigt ein Flussdiagramm, das durch eine in der 1 gezeigte CPU zum Berechnen einer Radgeschwindigkeit ausgeführt wird;
7 zeigt ein Flussdiagramm, das durch eine in der 1 gezeigte CPU zum Festlegen eines erforderlichen Steuervolumens bei einer automatischen Bremssteuerung ausgeführt wird;
8 zeigt ein Flussdiagramm das durch eine in der 1 gezeigte CPU zum Definieren und Aktualisieren einer geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft ausgeführt wird;
9 zeigt ein Flussdiagramm, das durch eine in der 1 gezeigte CPU zum Berechnen eines befohlenen Bremsmomentes ausgeführt wird; und
10 zeigt ein Flussdiagramm, das durch eine in der 1 gezeigte CPU zum Ausführen einer Bremsmomentesteuerung ausgeführt wird.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Bremsmomentesteuervorrichtung einschließlich einer Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Fahrzeuges, das mit einer Bremsmomentesteuervorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist. Dieses Fahrzeug ist ein 4-Rad-Fahrzeug mit zwei Vorderrädern (vorderes linkes Rad FL und vorderes rechtes Rad FR), die keine Antriebsräder sind, und zwei hinteren Rädern (hinteres linkes Rad RL und hinteres rechtes Rad RR), die Antriebsräder sind.
Die Bremsmomentesteuervorrichtung 10 ist so konfiguriert, dass sie ein Bremshydrauliksteuergerät 30 zum Erzeugen einer Bremskraft durch einen Bremsfluiddruck an jedem Rad, einen Sensorbereich 40, der aus verschiedenen Sensoren besteht, und ein elektrisches Steuergerät 50 aufweist.
Das Bremshydrauliksteuergerät 30, dessen Aufbau in der 2 schematisch gezeigt ist, ist eine Konfiguration mit einem Hochdruckerzeugungsbereich 31, einem Bremsfluiddruckerzeugungsbereich 32, der einen Bremsfluiddruck gemäß einer Lastkraft auf einem Bremspedal BP erzeugt, und einem FR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 33, einem FL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 34, einem RR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 35 und einem RL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 36, die einen Bremsfluiddruck einstellen können, der den jeweiligen Radzylindern Wfr, Wfl, Wrr und Wrl zugeführt wird, die an einem entsprechenden Rad FR, FL, RR und RL angeordnet sind.
Der Hochdruckerzeugungsbereich 31 ist eine Konfiguration mit einem Elektromotor M, einer Hydraulikpumpe HP, die durch den Elektromotor M angetrieben wird und ein Bremsfluid in einem Behälter RS mit Druck beaufschlagt, und einem Akkumulator Acc, der mit der Auslassseite der Hydraulikpumpe HP über ein Rückschlagventil CVH verbunden ist und das durch die Hydraulikpumpe HP mit Druck beaufschlage Bremsfluid speichert.
Der Elektromotor M wird dann angetrieben, wenn der Fluiddruck in dem Akkumulator Acc kleiner ist als ein vorbestimmter unterer Grenzwert, während er angehalten wird, wenn der Fluiddruck in dem Akkumulator Acc einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet. Dadurch wird der Fluiddruck in dem Akkumulator Acc stets innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten.
Ein Entlastungsventil RV ist zwischen dem Akkumulator Acc und dem Behälter RS angeordnet. Wenn der Fluiddruck in dem Akkumulator Acc übermäßig höher als der vorstehend erwähnte hohe Druck wird, dann kehrt das Bremsfluid in dem Akkumulator Acc zu dem Behälter RS zurück. Dieser Betrieb schützt eine Hydraulikschaltung in dem Hochdruckerzeugungsbereich 31.
Der Bremshydraulikerzeugungsbereich 32 besteht aus einer Hydraulikverstärkervorrichtung HB, die gemäß der Betätigung des Bremspedals BP angetrieben wird, und einem Hauptzylinder MC, der mit der Hydraulikverstärkervorrichtung HB verbunden ist. Die Hydraulikverstärkervorrichtung HB unterstützt die Lastkraft auf dem Bremspedal BP durch ein vorbestimmtes Verhältnis durch Nutzen des vorstehend erwähnten hohen Druckes, der von dem Hochdruckerzeugungsbereich 31 zugeführt wird, und sie überträgt die unterstützte Lastkraft zu dem Hauptzylinder MC.
Der Hauptzylinder MC erzeugt einen Hauptzylinderfluiddruck gemäß der unterstützten Lastkraft. Des Weiteren erzeugt die Hydraulikverstärkervorrichtung HB durch Eingeben von diesem Hauptzylinderfluiddruck einen Regulatorfluiddruck, der ungefähr gleich dem Hauptzylinderfluiddruck gemäß der unterstützten Lastkraft ist. Die Aufbauten und die Betriebe des Hauptzylinders MC und der Hydraulikverstärkervorrichtung HB sind allgemein bekannt, so dass deren detaillierte Beschreibungen hierbei weggelassen werden. Wie dies vorstehend beschrieben ist, erzeugen der Hauptzylinder MC und die Hydraulikverstärkervorrichtung HB den Hauptzylinderfluiddruck beziehungsweise den Regulatorfluiddruck gemäß der Lastkraft auf dem Bremspedal BP.
Ein Steuerventil SA1, das ein solenoidbetriebenes Ventil mit drei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ist, ist zwischen dem Hauptzylinder MC und jeweils der stromaufwärtigen Seite des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und der stromaufwärtigen Seite des FL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 34 angeordnet. In ähnlicher Weise ist ein Steuerventil SA2, das ein solenoidbetriebenes Ventil mit drei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ist, zwischen der Hydraulikverstärkervorrichtung HB und jeweils der stromaufwärtigen Seite des RR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 35 und der stromaufwärtigen Seite des RL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 36 angeordnet. Des Weiteren ist ein Umschaltventil STR, das ein solenoidbetriebenes Normalgeschlossen-ein-aus-Ventil mit zwei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ist, zwischen dem Hochdruckerzeugungsbereich 31 und jeweils dem Steuerventil SA1 und dem Steuerventil SA2 angeordnet.
Wenn das Steuerventil SA1 in der ersten Position gemäß der 2 ist (in der nicht betätigten Position), dann dient es zum Einrichten einer Verbindung zwischen dem Hauptzylinder MC und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und dem stromaufwärtigen Bereich des FL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 34. Wenn es in der zweiten Position ist (in der betätigten Position), dann dient es zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Hauptzylinder MC und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und dem stromaufwärtigen Bereich des FL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 34, aber es richtet die Verbindung zwischen dem Umschaltventil STR und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich von dem FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und dem stromaufwärtigen Bereich von dem FL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 34 ein.
Wenn das Steuerventil SA2 in der ersten Position gemäß der 2 ist (in der nicht betätigten Position), dann dient es zum Einrichten einer Verbindung zwischen der Hydraulikverstärkervorrichtung HB und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich von dem RR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 35 und dem stromaufwärtigen Bereich von dem RL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 36. Wenn es in der zweiten Position ist (in der betätigten Position), dann dient es zum Unterbrechen der Verbindung zwischen der Hydraulikverstärkervorrichtung HB und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich von dem RR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 35 und dem stromaufwärtigen Bereich von dem RL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 36, aber es richtet die Verbindung zwischen dem Umschaltventil STR und jeweils dem stromaufwärtigen Bereich von dem RR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 35 und dem stromaufwärtigen Bereich von dem RL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 36 ein.
Durch diesen Betrieb wird der Hauptzylinderfluiddruck jeweils dem stromaufwärtigen Bereich von dem FR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 33 und dem stromaufwärtigen Bereich von dem FL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 34 zugeführt, wenn das Steuerventil SA1 an der ersten Position angeordnet ist, während ein von dem hochdruckerzeugungsbereich 31 erzeugter hoher Druck innen zugeführt wird, wenn das Steuerventil SA1 an der zweiten Position angeordnet ist und das Umschaltventil STR an der zweiten Position (an der betätigten Position) angeordnet ist.
In ähnlicher Weise wird der Regulatorfluiddruck jeweils dem stromaufwärtigen Bereich des RR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 35 und dem stromaufwärtigen Bereich des RL-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 36 zugeführt, wenn das Steuerventil SA2 an der ersten Position angeordnet ist, während ein von dem Hochdruckerzeugungsbereich 31 erzeugter hoher Druck innen zugeführt wird, wenn das Steuerventil SA2 an der zweiten Position angeordnet ist und das Umschaltventil STR an der zweiten Position angeordnet ist.
Der FR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 33 besteht aus einem Druckerhöhungsventil PUfr, das ein solenoidbetriebenes Normal-Offen-Ein-Aus-Ventil mit zwei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ist, und aus einem Druckreduzierventil PDfr, das ein solenoidbetriebenes Normal-Geschlossen-Ein-Aus-Ventil mit zwei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen ist. Wenn das Druckerhöhungsventil Pufr an der ersten Position gemäß der 2 angeordnet ist (an der nicht betätigten Position), dann richtet es eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und dem Radzylinder Wfr ein, während es die Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 und dem Radzylinder Wfr unterbricht, wenn es an der zweiten Position angeordnet ist (an der betätigten Position). Das Druckreduzierventil PDfr unterbricht die Verbindung zwischen dem Radzylinder Wfr und dem Behälter RS, wenn es an der ersten Position gemäß der 2 angeordnet ist (an der nicht betätigten Position), während es die Verbindung zwischen dem Radzylinder Wfr und dem Behälter RS einrichtet, wenn es an der zweiten Position angeordnet ist (an der betätigten Position).
Durch diesen Betrieb wird der Bremsfluiddruck in dem Radzylinder Wfr erhöht, wenn das Druckerhöhungsventil Pufr und das Druckreduzierventil PDfr an der ersten Position angeordnet sind, da der Fluiddruck an dem stromaufwärtigen Bereich von dem FR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 33 in den Radzylinder Wfr zugeführt wird. Wenn das Druckerhöhungsventil Pufr an der zweiten Position angeordnet ist und das Druckventil PDfr an der ersten Position angeordnet ist, dann wird der Bremsfluiddruck in dem Radzylinder Wfr auf den Fluiddruck in dem Radzylinder Wfr ungeachtet des Fluiddruckes an dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 gehalten. Wenn das Druckerhöhungsventil Pufr und das Druckreduzierventil PDfr an der zweiten Position angeordnet sind, dann kehrt das Bremsfluid in dem Radzylinder Wfr zudem Behälter RS zurück, um dadurck den Fluiddruck zu reduzieren.
Ein Rückschlagventil CV1 ist parallel zu dem Druckerhöhungsventil Pufr angeordnet, um eine Strömung ausschließlich in einer Richtung des Bremsfluides von der Seite des Radzylinder Wfr zu dem stromaufwärtigen Bereich des FR-Bremsfluiddruckeinstellbereiches 33 zu ermöglichen. Diese Anordnung bewirkt eine schnelle Reduzierung des Bremsfluiddruckes in den Radzylinder Wfr, wenn das gelöste Bremspedal BP geöffnet wird, während das Steuerventil SA1 an der ersten Position angeordnet ist.
In ähnlicher Weise bestehen der FL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 34, der RR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 35 und der RL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 36 jeweils aus einem Druckerhöhungsventil PUfl und einem Druckreduzierventil PDfl, einem Druckerhöhungsventil PUrr und einem Druckreduzierventil PDrr beziehungsweise einem Druckerhöhungsventil Purl und einem Druckreduzierventil PDrl. Die Position des jeweiligen Druckerhöhungsventils und des jeweiligen Druckreduzierventils wird gesteuert, wodurch der Bremsfluiddruck in dem Radzylinder Wfl, dem Radzylinder Wrr und dem Radzylinder Wrl erhöht, gehalten und reduziert werden kann. Des Weiteren sind Rückschlagventile CV2, CV3 und CV4, die die gleiche Funktion wie das Rückschlagventil CV1 bewirken können, jeweils parallel zu den Druckerhöhungsventilen PUfl, PUrr beziehungsweise Purl angeordnet.
Ein Rückschlagventil CV5 ist parallel zu dem Steuerventil SA1 angeordnet, um eine Strömung ausschließlich in einer Richtung des Bremsfluides von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite zu ermöglichen. Wenn das Steuerventil SA1 an der zweiten Position angeordnet ist und die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder MC und jeweils dem FR-Bremsfluiddruckeinstellbereich 33 und dem FL-Bremsfluiddruckeinstellbereich 34 unterbrochen ist, dann kann der Bremsfluiddruck in den Radzylindern Wfr und Wfl durch Betätigen des Bremspedals BP erhöht werden. Des Weiteren ist parallel zu dem Steuerventil SA2 ein Rückschlagventil CV6 angeordnet, dass die gleiche Funktion wie das Rückschlagventil CV5 bewirken kann.
Die Bremsmomentensteuervorrichtung mit dem vorstehend erwähnten Aufbau hält das Steuerventil SA1, das Umschaltventil STR und das Druckerhöhungsventil PUfl normaler Weise in dem betätigten Zustand (das heißt in der zweiten Position). Die Bremshydrauliksteuervorrichtung 30 steuert das auf jedes Rad ausgeübte Bremsmoment unabhängig für jedes Rad derart, dass der tatsächliche Bremsfluiddruck Pw in dem Radzylinder mit dem befohlenen Bremshydraulikdruck Pout entsprechend dem befohlenen Bremsmoment Tout übereinstimmt, das durch eine später beschriebene CPU 51 gemäß einer Bremspedallast Fp oder dergleichen berechnet wird, die durch einen später beschriebenen Pedallastsensor 45 erfasst wird, indem jeweils das Druckerhöhungsventil PU und das Druckreduzierventil PD gesteuert werden. Dies ermöglicht unabhängig für jedes Rad eine Steuerung des Bremsmomentes, auf ein Rad aufgebracht wird und zu dem befohlenen Bremsmoment Tout wird.
Des Weiteren versetzt die Bremshydrauliksteuervorrichtung 30 alle Solenoid betriebenen Ventile in den nicht betätigten Zustand, falls eine Anormalität auftritt, wodurch der Bremsfluiddruck Pw gemäß der Betätigung Fp des Bremspedals BP jedem Radzylinder zugeführt werden kann. Dies ermöglicht eine Fehler sichere Funktion.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 besteht der Sensorbereich 40 aus Raddrehzahlsensoren 41fl, 41fr, 41rl und 41rr, die jeweils durch einen Drehencoder gebildet sind, der ein Signal mit einem Puls jedes Mal dann abgibt, wenn sich das entsprechende Rad FL, FR, RL und RR um einen vorbestimmten Winkel dreht, Radmomentensensoren 42fl, 42fr, 42rlL und 42rr, die an einer vorbestimmten Position im Inneren der Achse des entsprechenden Rades zum Erfassen eines Momentes eingebetet sind, das an der jeweiligen Achse als ein Radmoment erzeugt wird, und die ein Signal abgeben, das das entsprechende Radmoment Twfl, Twfr, Twrl und Twrr angibt, Fahrbahnreibungskraftsensoren 43fl, 43fr, 43rl und 43rr, die aneiner vorbestimmten Position im inneren der Achse von jedem Rad und an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie von dem entsprechenden Radmomentsensor 42 zum Erfassen einer Reibungskraft eingebetet sind, die zwischen einem Reifen des entsprechenden Rades und der Fahrbahnoberfläche als eine Fahrbahnreibungskraft bewirkt wird, und zum Abgeben eines Signals, das die Fahrbahnreibungskräfte Ftfl, Ftfr, Ftrl und Ftrr angibt, einem Karosserieverzögerungssensor 44, der eine Verzögerung in der Bug-Zu-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie als eine Karosserieverzögerung erfasst und ein Signal abgibt, das die Karosserieverzögerung dV/dt angibt, einem Pedallastsensor 45, der eine Betätigung des Bremspedals BP durch einen Fahrer erfasst und ein Signal abgibt, das die Bremspedallast Fp angibt, und Bremshydrauliksensoren 46fl, 46fr, 46rl und 46rr, die jeweils einen Bremsfluiddruck in den Radzylindern Wfl, Wfr, Wrl und Wrr des entsprechenden Rades erfassen und ein Signal abgeben, das die Bremsfluiddrücke Pwfl, Pwfr, Pwrl und Pwrr angibt. Es ist zu beachten, dass die Karosserieverzögerung dV/dt ein Wert ist, der ein umgekehrtes Vorzeichen hinsichtlich der Karosseriebeschleunigung hat.
Das elektrische Steuergerät 50 ist ein Mikrocomputer einschließlich einer CPU 51, eines ROM 52, der im Voraus eine Routine (Programm) speichert, das durch die CPU 51 ausgeführt wird, einer Tabelle (Suchtabelle, Abbildung), einer konstanten oder dergleichen, eines RAM 53, in dem die CPU 51 vorübergehend Daten nach Bedarf speichert, eines Sicherungs-RAM 54, der Daten bei zugeschalteter Stromzufuhr speichert und die gespeicherten Daten auch während einer Periode hält, wenn die Stromzufuhr ausgeschaltet ist, und einer Schnittstelle 55 einschließlich eines AD-Wandlers, die durch einen Bus miteinander verbunden sind. Die Schnittstelle 55 ist mit den Sensoren 41 bis 46 verbunden, wodurch der CPU 51 Signale von den Sensoren 41 bis 46 zugeführt werden und ein Antriebssignal jedem Solenoid betriebenen Ventil und dem Motor M der Bremshydrauliksteuervorrichtung 30 gemäß dem Befehl von der CPU 51 übertragen wird.
Des Weiteren kann die Bremshydrauliksteuervorrichtung 30 eine automatische Bremssteuerung gemäß dem Befehl von der CPU 51 ausführen, wie zum Beispiel eine allgemein bekannte Traktionssteuerung, eine allgemein bekannte Fahrzeugstabilitätssteuerung oder dergleichen zum Aufbringen eines vorbestimmten Bremsmomentes unabhängig für jedes Rad ungeachtet dessen, ob das Bremspedal BP betätigt ist oder nicht. Während die automatische Bremssteuerung ausgeführt wird, berechnet die CPU 51 ein erforderliches Steuervolumen G für jedes Rad, und sie berechnet außerdem ein befohlenes Bremsmoment Tout auf der Grundlage des erforderlichen Steuervolumens G.
[Konzept des Schätzverfahrens der maximalen Fahrbahnreibungskraft]
Nachfolgend wird ein Konzept eines Schätzverfahrens der maximalen Fahrbahnreibungskraft beschrieben. Zunächst wird ein Moment unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben, das auf einen Reifen ausgeübt wird, der nun gebremst wird. Die 3 zeigt eine Ansicht eines Momentes (und einer Kraft), das auf einen Reifen mit einem Radius Rt ausgeübt wird, wenn das Bremsmoment auf den Reifen in jenem Fall aufgebracht wird, wenn der Reifen gemäß der Fig. nach links bewegt wird und sich im Gegenuhrzeigersinn mit einer Winkelgeschwindigkeit ω dreht. Die Radgeschwindigkeit Vw des Rades, auf das der Reifen angebracht ist, beträgt Rt·ω. Diese Radgeschwindigkeit Vw ist gleich der Fortschrittsgeschwindigkeit des Reifens, wenn das Schlupfverhältnis des Reifens ”0” ist.
Wie dies in der 3 gezeigt ist, sind auf den Reifen ein Bremsmoment (dementsprechend ein Radmoment Tw), das in der Richtung zum Verzögern des Reifens aufgebracht wird (im Uhrzeigersinn) und ein Moment Ft. Rt aufgebracht, das in der Richtung zum Beschleunigen des Reifens (im Gegenuhrzeigersinn) auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft aufgebracht wird, die gemäß dem Radmoment Tw erzeugt wird und gemäß der Fig. nach rechts aufgebracht wird. Das Radmoment Tw ist ein Wert, der durch den Radmomentsensor 42 erfasst wird, der der selbe Wert wie das auf den Reifen ausgeübte Bremsmoment ist. Des Weiteren ist die Fahrbahnreibungskraft Ft ein Wert, der durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43 erfasst wird.
Daher kann die Bewegungsgleichung hinsichtlich der Drehung von diesem Reifen (oder die Gleichung des Momentgleichgewichtes, das auf den Reifen wirkt) durch eine später beschriebene Formel 1 dargestellt werden.
[Formel 1]

I·d ω/dt = Tw – Ft·Rt

In der vorstehend beschriebenen Formel 1 ist I ein Trägheitsmoment des Reifens (einschließlich des Rades, auf das der Reifen angebracht ist). Des Weiteren wird die Winkelbeschleunigung d ω/dt des Reifens mit dem Wert in der Richtung zum Verzögern des Reifens (im Uhrzeigersinn) als ein positiver wert gehandhabt. Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist außerdem I d ω/dt als ein Trägheitsmoment Tine definiert. Das Trägheitsmoment Tine ist ein Wert entsprechend dem Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts.
Wie dies in der 4 gezeigt ist, erhöht sich die Fahrbahnreibungskraft Ft relativ schnell bei einer Erhöhung des Schlupfverhältnisses S im Allgemeinen, wenn das Schlupfverhältnis S des Reifens kleiner als ein Wert Samax ist (ein Wert entsprechend einem Punkt A, im Allgemeinen 5 bis 30%), durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft Ftamax bewirkt werden kann. Wenn andererseits das Schlupfverhältnis S den Wert Samax überschreitet, dann verringert sich die Fahrbahnreibungskraft Ft relativ schwach bei einer Erhöhung des Schlupfverhältnisses S.
Falls daher das Schlupfverhältnis S bei einer Erhöhung des Bremsmomentes (entsprechend dem Radmoment Tw) erhöht wird, das auf den Reifen ausgeübt wird, dann erhöht sich das Moment Ft·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft gemäß der Erhöhung des Radmomentes Tw über die Zeit, wenn das Schlupfverhältnis S den Wert Samax überschreitet. Dementsprechend kann das Trägheitsmoment Tine nicht stark erhöht werden, da das Radmoment Tw und das Moment Ft·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft während dieser Stufe von einander versetzt sind, wie dies aus der vorstehend genannten Formel 1 ersichtlich ist.
Wenn andererseits das Schlupfverhältnis S den Wert Samax überschreitet, dann erhöht sich die Fahrbahnreibungskraft Ft nicht (aber sie verringert sich allmählich), auch wenn sich das Radmoment Tw erhöht. Infolgedessen erhöht sich das Trägheitsmoment Tine relativ schnell, wie dies auf der vorstehend genannten Formel 1 ersichtlich ist.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist ein Referenzwert α auf einen geeigneten Wert festgelegt, und die durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43 erfasste Fahrbahnreibungskraft Ft wird auf die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax dann definiert, wenn das Trägheitsmoment Tine den Referenzwert überschreitet, wodurch die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahnoberfläche während der Festlegung (Ftamax gemäß der 4) als die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax genau geschätzt werden kann.
Währenddessen ist es ein Problem, welcher Wert für den Referenzwert α festgelegt werden soll. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das Schlupfverhältnis Samax, durch das die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann, ein im Allgemeinen relativ kleiner Wert, so dass bei jener Stufe, wenn das Schlupfverhältnis S kleiner ist als der Wert Samax, die Karosserieverzögerungsgeschwindigkeit dV/dt ungefähr gleich Rt·dω/dt ist. Demgemäß ist das Trägheitsmoment Tine (= I·dω/dt) ungefähr gleich jenem Wert, der durch multiplizieren jenes Wertes, der durch Dividieren der Karosserieverzögerung dV/dt durch den Reifenradius Rt gewonnen wird, mit dem Trägheitsmoment I gewonnen wird. Daher kann der Wert der Fahrzeugverzögerung dV/dt, die durch den Karosseriegeschwindigkeitssensor 44 erfasst wird, ein Wert sein, der als eine Referenz zum Festlegen des Referenzwertes α verwendet werden soll.
Insbesondere beinhalten Beispiele des Referenzwertes α einen Wert, der durch Schaffen eines Wertes gewonnen wird, der durch multiplizieren der Fahrzeugverzögerung dV/dt mit (I/Rt) gewonnen wird, und zwar in einer vorbestimmten Ganzzahligen Anzahl (zum Beispiel drei mal), oder ein Wert, der durch Addieren einer vorbestimmten Konstante γ zu einem Wert gewonnen wird, der durch Multiplizieren der Fahrzeugverzögerung dV/dt mit (I/Rt) gewonnen wird. Die Verwendung eines derartigen Referenzwertes α ermöglicht die genaue Festlegung der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax in einem Zustand, bei dem nachteilige Beeinträchtigungen aufgrund eines Rechenfehlers des Trägheitsmomentes Tine oder Störgrößen beseitigt werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist des Weiteren der Fahrbahnreibungskraftsensor 43 in der Achse an einer Position eingebetet, die von dem Reifen weiter entfernt als der Radmomentsensor 42 ist. Falls dementsprechend das auf den Reifen ausgeübte Bremsmoment aufgrund einer schnellen Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer schnell erhöht wird und dadurch das Radmoment Tw und die Fahrbahnreibungskraft Ft ebenfalls schnell erhöht werden, dann besteht eine Tendenz, dass bei dem Fahrbahnreibungskraftsensor 43 eine weitaus größere Ansprechverzögerung als bei dem Radmomentsensor 42 auftritt. In diesem Fall wird das aus der vorstehend genannten Formel 1 berechnete Trägheitsmoment Tine in gewissem Maße größer als der tatsächliche Wert berechnet. Folglich besteht die Möglichkeit, dass Fehlerhaft bestimmt wird, dass das Trägheitsmoment den Referenzwert α überschreitet, obwohl es den Referenzwert α tatsächlich nicht überschreitet. Um die fehlerhafte Bestimmung zu verhindern, sollten der Wert der Erhöhungsgeschwindigkeit dTw/dt zumindest von dem Radmoment Tw, das durch den Radmomentsensor 42 erfasst wird, und der Fahrbahnreibungskraft Ft, die durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43 erfasst wird (bei diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich der Radmomentsensor Tw), beim Festlegen des Referenzwertes α berücksichtigt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung legt die Bremsmomentsteuervorrichtung 10 (nachfolgend manchmal als ”diese Vorrichtung” bezeichnet) gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel den Referenzwert α gemäß einer nachfolgend beschriebenen Formel 2 unabhängig für jedes Rad nacheinander fest. In der Formel 2 ist f eine Funktion, die einen Wert berücksichtigt, der sich gemäß der Erhöhung der Karosserieverzögerung dV/dt erhöht und der sich gemäß der Erhöhung der Erhöhungsgeschwindigkeit dTw/dt des Radmomentes Tw erhöht.
[Formel 2]

α = f(dV/dt, dTw/dt)

Wenn der Wert des Radmomentes Tw, der Wert der Fahrbahnreibungskraft Ft und der Wert des Trägheitsmomentes Tine, die auf der Grundlage der vorstehend genannten Formel 1 berechnet werden, den Referenzwert α überschreiten, dann definiert diese Vorrichtung den Wert der Fahrbahnreibungskraft Ft bei diesem Zeitpunkt als die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax unabhängig für jedes Rad. Die vorstehende Beschreibung ist das Konzept des Schätzverfahrens der maximalen Fahrbahnreibungskraft.
[Aktualisieren der maximalen Fahrbahnreibungskraft]
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann es einen Fall geben, bei dem die durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43 erfasste Fahrbahnreibungskraft Ft größer wird als die definierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax aufgrund der Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes, auch nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert wurde. In diesem Fall sollte die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax so aktualisiert werden, dass die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax gleich der Fahrbahnreibungskraft Ft wird.
Falls die Fahrbahnreibungskraft Ft größer wird als die definierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert wurde, aktualisiert diese Vorrichtung den Wert der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax durch Definieren der Fahrbahnreibungskraft Ft als die neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax.
Andererseits kann es einen Fall geben, bei dem sich die maximale Fahrbahnreibungskraft aufgrund der Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes verringert, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert wurde. In diesem Fall ist das Moment Ft·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft hinsichtlich des Radmomentes Tw relativ klein, das zu diesem Zeitpunkt gesteuert wird. Infolgedessen erhöht sich das Trägheitsmoment Tine, so dass es den Referenzwert α ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Fall überschreitet.
Falls der Wert des Trägheitsmomentes Tine, der gemäß der vorstehend genannten Formel 1 berechnet wird, den Referenzwert α überschreitet, der gemäß der vorstehend beschriebenen Formel 2 festgelegt wird, nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert wurde, dann definiert diese Vorrichtung den Wert der Fahrbahnreibungskraft Ft zu diesem Zeitpunkt als die neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax, wodurch die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax aktualisiert wird.
[Festlegen des oberen Grenzwertes des befohlenen Bremsmomentes]
Angesichts des Momentengleichgewichtes, das auf den Reifen einschließlich des Trägheitsmomentes Tine auf der Grundlage der vorstehend genannten Formel 1 wirkt, wird das Bremsmoment (dementsprechend das Radmoment Tw), das dann auf den Reifen ausgeübt wird, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (und aktualisiert) wird, zu jenem Wert, der durch Addieren des Trägheitsmomentes Tine (das Trägheitsmoment Tine wird nachfolgend als ein vorbestimmter Wert β bezeichnet) zu dem Moment Fmax. Rt auf der Grundlage der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax gewonnen wird.
Nachdem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax einmal definiert wurde, und während sie weiterhin aktualisiert wird, falls das Soll-Bremsmoment Td, das später beschrieben wird und gemäß der Bremspedallast Fp festgelegt wird, den Wert (Fmax·Rt + β) überschreitet, dann wird das befohlene Bremsmoment Tout demgemäß auf den auf den selben Wert (Fmax·Rt + β) festgelegt (begrenzt), wodurch das tatsächliche Bremsmoment (dementsprechend das Radmoment Tw), das auf den Reifen ausgeübt wird, so gesteuert werden kann, dass die Fahrbahnreibungskraft Ft auf die definierte und aktualisierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax gehalten wird. Daher ist es vorzuziehen, dass das befohlene Bremsmoment Tout mit dem Wert (Fmax·Rt + β) berechnet wird, der als der obere Grenzwert definiert ist, während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) wird.
Währenddessen ist es ein Problem, welcher Wert für den vorbestimmten Wert β festgelegt werden soll. Das Schlupfverhältnis S des Reifens wird durch eine nachfolgend beschriebene Formel 3 dargestellt. In der Formel 3 ist V eine Karosseriegeschwindigkeit (bei diesem Ausführungsbeispiel der maximale Wert von den Radgeschwindigkeiten Vw (= Rt·ω) von jedem Rad), und ω ist die Winkelgeschwindigkeit des Reifens.
[Formel 3]

S = (V – Rt·ω)/V

Die vorstehend genante Formel 3 wird durch zeitliche Differenzierung umgeformt, um dadurch eine später beschriebene Formel 4 zu gewinnen. In der Formel 4 ist dV/dt die Karosserieverzögerung.
[Formel 4]

dω/dt = (1 – S)/Rt)·dV/dt – (V/Rt)·dS/dt

Dementsprechend sorgt das Steuern des Bremsmomentes (das heißt des befohlenen Bremsmomentes Tout) auf ”dω/dt = ((1 – S)/Rt)· dV/dt” für den zeitlich differenzierten Wert des Schlupfverhältnisses S”dS/dt = 0”, wie dies aus der vorstehend genannten Formel 4 ersichtlich ist, was dazu führt, dass das Schlupfverhältnis S so gesteuert (geregelt) werden kann, dass der Sollwert gehalten wird. Es ist vorzuziehen, dass das Soll-Schlupfverhältnis S auf ein Schlupfverhältnis Sc des Reifens dann festgelegt wird, wenn die letzte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) wird, um den kürzesten Bremsweg zu erhalten.
Daher legt diese Vorrichtung nacheinander unabhängig für jedes Rad den vorbestimmten Wert β fest, der der Wert für das Trägheitsmoment Tine (= I·dω/dt) ist, und zwar gemäß einer später beschriebenen Formel 5. In der Formel 5 ist die Karosserieverzögerung dV/dt ein Wert, der durch den Karosserieverzögerungssensor 44 erfasst wird.
[Formel 5]

β = (I/Rt)·(1 – Sc)·dV/dt

Diese Vorrichtung legt unabhängig für jedes Rad die Bremspedallast Fp und das Soll-Bremsmoment Td auf der Grundlage des erforderlichen Steuervolumens G zum Ausführen der automatischen Bremssteuerung fest, und während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) wird, und sie legt als das befohlene Bremsmoment Tout den kleineren Wert von dem Soll-Bremsmoment Td und dem Wert (Fmax·Rt + β) fest, der auf der Grundlage des vorbestimmten Wertes β gewonnen wird, der gemäß der Formel 5 und der letzten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert ist. Insbesondere wird der Wert (Fmax·Rt + β) als der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout festgelegt. Es ist zu beachten, dass das Festlegen des oberen Grenzwertes des befohlenen Bremsmomentes Tout auf den Wert (Fmax·Rt + β) bedeutet, dass das Schlupfverhältnis S des Reifens auf nicht mehr als das Schlupfverhältnis Sc begrenzt wird, während die letzte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft definiert (aktualisiert) wird. Die vorstehende Beschreibung ist das Konzept zum Festlegen des oberen Grenzwertes des befohlenen Bremsmomentes Tout.
[Maßnahme, falls sich der Fahrbahnoberflächenzustand schnell ändert]
Falls sich der Fahrbahnoberflächenzustand schnell ändert, zum Beispiel falls sich eine nasse Fahrbahnoberfläche zu einem getrockneten Zustand ändert, so dass die Fahrbahnreibungskraft (Fahrbahnreibungskoeffizient) bei demselben Schlupfverhältnis S stark erhöht wird, während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) ist, dann kann es einen Fall geben, dass das Moment Ft·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft größer wird als das befohlene Bremsmoment Tout (dementsprechend das Radmoment Tw). Das folgende Problem wird in jenem Fall verursacht, wenn sich der Fahrbahnoberflächenzustand gemäß der vorstehenden Beschreibung stark ändert.
Nachfolgend wird ein Fall betrachtet, bei dem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax auf den Wert Ftamax durch die Bremspedallast durch einen Fahrer definiert wird, während ein Fahrzeug auf einer nassen Fahrbahn fährt, das die maximale Fahrahnreibungskraft Ftamax mit dem Schlupfverhältnis Samax hervorruft, und die Fahrbahnoberfläche ändert sich zu einem getrockneten Zustand, bei dem eine maximale Fahrbahnreibungskraft Ftbmax (> Ftamax) mit einem Schlupfverhältns Sbmax (> Samax) in einem Zustand bewirkt wird, bei dem die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax auf den Wert Ftamax definiert ist.
Falls angenommen wird, dass das befohlene Bremsmoment Tout auf den oberen Grenzwert (Fmax·Rt + β) dann gehalten wird, wenn sich die Fahrbahnoberfläche ändert, dann erhöht sich die Fahrbahnreibungskraft Ft vorübergehend schnell von dem Wert Ftamax auf den Wert Ftb (siehe die Bewegung von einem Punkt A zu einem Punkt B (Pfeil 1) in der 5), wenn das Schlupfverhältnis S auf den Wert Samax gehalten wird, und zwar unmittelbar nachdem sich die Fahrbahnoberfläche geändert hat, da das Schlupfverhältnis S zu diesem Zeitpunkt der Wert Samax ist. In diesem Fall ist die Fahrbahnreibungskraft Ft (= Ftb) größer als die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax (= Ftamax), so dass die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax auf den Wert Ftb dann aktualisiert werden kann, wenn sich die Fahrbahnoberfläche gemäß der vorstehenden Beschreibung ändert, unmittelbar nachdem sich die Fahrbahnoberfläche geändert hat. Wenn das befohlene Bremsmoment Tout auf den Wert (Fmax·Rt + β) gehalten wird, auch nachdem sich die Fahrbahnoberfläche geändert hat, dann wird die Fahrbahnreibungskraft Ft vorübergehend größer als das befohlene Bremsmoment Tout (dementsprechend das Radmoment Tw), wodurch das Moment in der Richtung zum Beschleunigen des Reifens vorübergehend auf den Reifen ausgeübt wird. Infolgedessen verringert sich das Schlupfverhältnis S schnell, wodurch die Fahrbahnreibungskraft Ft unter den Wert (das heißt der Wert in der Nähe des Wertes Ftamax) gemäß dem befohlenen Bremsmoment Tout (dementsprechend das Radmoment Tw) fällt, so dass sie stabilisiert wird (siehe ein Pfeil 2 in der 5).
Unter der Annahme, dass der obere Grenzwert des befohlenen Bremsomentes (Ftb·Rt + β) andererseits unter Verwendung der letzten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax (= Ftb) in diesem Fall gemäß der vorstehenden Beschreibung definiert wird, dann wird das Schlupfverhältnis S auf nicht mehr als den Wert Samax begrenzt, so dass das befohlene Bremsmoment Tout nicht auf jenen Wert festgelegt werden kann, der den Wert Ftb überschreitet, und bei dem die Fahrbahnreibungskraft Ft bewirkt werden kann. Infolgedessen kann die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax die maximale Fahrbahnreibungskraft Ftbmax der trockenen Fahrbahnoberfläche nicht erreichen, wodurch die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax auf den Wert Ftb gehalten wird, der kleiner als die maximale Fahrbahnreibungskraft Ftbmax. Ein derartiges Problem kann in einem Fall auftreten, wenn der Fahrbahnoberflächenzustand stark geändert wird, und das Schlupfverhältnis des Reifens, durch das die maximale Fahrbahnreibungskraft der Fahrbahn nach der Änderung bewirkt werden kann, ist größer als das Schlupfverhältnis zu jener Zeit, wenn die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax dann definiert wird, wenn (unmittelbar nachdem) der Fahrbahnoberflächenzustand geändert wird.
Unter diesem Standpunkt bestimmt die Vorrichtung, dass das vorstehend beschriebene Problem dann auftreten kann, wenn das Moment Ft·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft größer wird als das Radmoment Tw, während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) wird, und sie setzt das Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax aus. Dann berechnet diese Vorrichtung das befohlene Bremsmoment Tout ohne Festlegen des oberen Grenzwertes, während das Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax ausgesetzt wird.
Dies ermöglicht eine Erhöhung des befohlenen Bremsmomentes Tout bis zu jenem Wert, der den Wert überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft Ftbmax auf der trockenen Fahrbahn bewirkt werden kann (siehe einen Pfeil 3 in der 5). Wenn das Trägheitsmoment Tine den Referenzwert α überschreitet, dann kann infolgedessen eine neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax so definiert werden, dass sie mit der maximalen Fahrbahnreibungskraft Ftbmax auf der trockenen Fahrbahn übereinstimmt. Es ist zu beachten, dass diese Vorrichtung als eine vorübergehend geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft den Wert der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax verwendet, der unmittelbar vor dem Aussetzen der Festlegung der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert wurde. Dieses wird später beschrieben.
[Tatsächlicher Betrieb]
Nachfolgend wird der tatsächliche Betrieb der Bremsmomentensteuervorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 beschrieben, die in Flussdiagrammen Routinen zeigen, die durch die CPU 51 des elektrischen Steuergerätes 50 ausgeführt werden.
Die CPU 51 führt wiederholt eine in der 6 gezeigte Routine zum Berechnen der Radgeschwindigkeit Vw** oder dergleichen einmal pro vorbestimmter Periode aus. Dementsprechend startet die CPU 51 den Prozess bei einem Schritt 600 mit einer vorbestimmten Zeitgebung, und dann schreitet zu einem Schritt 605, um die jeweiligen Radgeschwindigkeiten (die Außenumfangsgeschwindigkeit des entsprechenden Rades) Vw** von jedem Rad FR oder dergleichen zu berechnen. Insbesondere berechnet die CPU 51 die entsprechenden Radgeschwindigkeiten Vw** von jedem Rad FR oder dergleichen auf der Grundlage eines Zeitintervalls eines Pulses, der in einem Signal ist, das von dem entsprechenden Radgeschwindigkeitssensor 41** abgegeben wird.
Das Symbol ”**”, das an dem Ende der ”Radgeschwindigkeit Vw**” ist, ist ein Platzhalter für ”fl”, ”fr” oder dergleichen, die an dem Ende der Radgeschwindigkeit Vw** gefügt sind, um darzustellen, welches Rad wie zum Beispiel FR oder dergleichen sich auf die Radgeschwindigkeit Vw bezieht. Zum Beispiel ist die Radgeschwindigkeit Vw** die Geschwindigkeit Vwfl von dem vorderen linken Rad, die Geschwindigkeit Vwfr von dem vorderen rechten Rad, die Geschwindigkeit Vwrl von dem hinteren linken Rad und die Geschwindigkeit Vwrr von dem hinteren rechten Rad. Das Symbol ”**”, das an das Ende der anderen verschiedenen variablen, Marken, Zeichen oder dergleichen gefügt ist, entspricht der vorstehenden Beschreibung.
Dann schreitet die CPU 51 zu einem Schritt 610, um den maximalen Wert von den Radgeschwindigkeiten Vw** von jedem Rad Fr als die Karosseriegeschwindigkeit V zu berechnen. Es ist zu beachten, dass der Durchschnittswert der Radgeschwindigkeiten Vw** von jedem Rad FR oder dergleichen als die Karosseriegeschwindigkeit V berechnet werden kann.
Dann schreitet die CPU 51 zu einem Schritt 615, um ein tatsächliches Schlupfverhältnis S** von jedem Rad auf der Grundlage der Karosseriegeschwindigkeit V, die bei dem Schritt 610 berechnet wird, des Wertes der Radgeschwindigkeiten Vw** von jedem Rad FR oder dergleichen, die bei dem Schritt 605 berechnet werden, und der bei dem Schritt 615 beschriebenen Formel sowie auf der Grundlage der rechten Seite der Formel 3 zu berechnen. Dann schreitet die CPU 51 zu einem Schritt 695, um diese Routine vorübergehend zu beenden. Die CPU 51 führt wiederholt die Prozesse bei den Schritten 600 bis 615 danach durch.
Nachfolgend wird eine Berechnung des erforderlichen Steuervolumens G beschrieben, das bei der automatischen Bremssteuerung verwendet wird. Die CPU 51 führt wiederholt eine in der 7 gezeigte Routine einmal pro vorbestimmter Periode und bei jedem Rad aus. Dementsprechend startet die CPU 51 den Prozess bei dem Schritt 700 mit einer vorbestimmten Zeitgebung, und dann schreitet zu einem Schritt 705, um zu bestimmen, ob die automatische Bremssteuerung für ein Rad** erforderlich ist oder nicht. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage dessen durchgeführt, ob die vorstehend erwähnte Traktionssteuerung oder die Fahrzeugstabilitätssteuerung erforderlich ist oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass die automatische Bremssteuerung für das Rad** bei der Bestimmung bei dem Schritt 705 erforderlich ist, dann bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 705 ”JA”, um zu einem Schritt 710 vorzuschreiten, um eine Steuerungssubjektmarke CONT** für das Rad** auf ”1” festzulegen. Die Steuerungssubjektmarke CONT** gibt an, dass das erforderliche Steuervolumen G** (≠ 0) für das Rad** festgelegt werden muss, wenn ihr Wert ”1” ist, während sie angibt, dass das erforderliche Steuervolumen G** (≠ 0) für das Rad** nicht festgelegt werden muss, wenn ihr Wert ”0” ist.
Als nächstes schreitet die CPU 51 zu einem Schritt 715, um das erforderliche Steuervolumen G** zu berechnen und festzulegen, dass für das Rad** festzulegen ist und dann schreitet sie zu einem Schritt 795, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die automatische Bremssteuerung für das Rad** bei der Bestimmung bei dem Schritt 705 nicht erforderlich ist, dann bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 705 ”NEIN”, und dann schreitet sie zu einem Schritt 720, um den Wert der Steuerungssubjektmarke CONT** auf ”0” festzulegen. Nach der Festlegung des erforderlichen Steuervolumens G**, das für das Rad** auf ”0” bei einem Schritt 725 festgelegt werden soll, schreitet die CPU 51 zu dem Schritt 795, um diese Routine vorübergehend zu beenden. Die CPU 51 führt danach denselben Prozess wiederholt aus.
Nachfolgend wird ein Definieren und Aktualisieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax beschrieben. Die CPU 51 führt eine in der 8 gezeigte Routine einmal pro vorbestimmter Periode und für jedes Rad wiederholt aus. Dementsprechend startet die CPU 51 den Prozess bei einem Schritt 800 mit einer vorbestimmten Zeitgebung, und sie schreitet dann zu einen Schritt 805, um zu bestimmen, ob die durch den Pedallastsensor 45 erfasste Bremspedallast Fp größer ist als ein Bestimmungsreferenzwert F0 (zum Beispiel ”0”) ohne Bremsbetätigung oder nicht, oder ob die Steuerungssubjektmarke CONT** für das Rad** ”1” beträgt oder nicht.
Die Beschreibung wird unter der Annahme fortgeführt, ohne dass der Fahrer das Bremspedal BP nicht betätigt, dass die automatische Bremssteuerung für das Rad** nicht erforderlich ist und dass der Wert der Steuerungssubjektmarke CONT** ”0” beträgt, während das Fahrzeug fährt. Die CPU51 bestimmt bei dem Schritt 805 ”NEIN”, und sie schreitet dann zu einen Schritt 810, um die (vorübergehende) geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** für das Rad** auf einen Wert Fini zu definieren. Dann legt die CPU 51 den Wert einer Nichtdefiniermarke UNSET** für das Rad** bei einem folgenden Schritt 815 auf ”1” fest.
Die Nichtdefiniermarke UNSET** gibt an, dass die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** (im Wesentlichen) nicht definiert ist (oder dass das Definieren ausgesetzt ist), und zwar für das Rad**, wenn deren Wert ”1” beträgt, während sie angibt, dass die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** (im Wesentlichen) für das Rad** definiert ist, wenn deren Wert ”0” beträgt. Insbesondere wird jener Wert, der als die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** dann definiert ist, falls die Nichtdefiniermarke UNSET** ”1” beträgt, nicht als die wesentliche geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft gehandhabt, sondern als eine ”vorübergehende” geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft. Daher ist die geschätzte Fahrbahnreibungskraft Fmax** (= Fini) gegenwärtig die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft für das Rad**. Des Weiteren ist der Wert Fini ein Wert entsprechend einer Fahrbahnreibungskraft, die so groß wie ein Maß ist, dass in Kombination einer normalen Fahrbahnoberfläche und eines normalen Reibens nicht erzeugt werden kann.
Dann schreitet die CPU 51 unmittelbar zu einen Schritt 870, um den Wert des Radmomentes Tw** des Rades**, der durch den Radmomentensensor 42** für das Rad** erfasst ist, gegenwärtig als das vorherige Radmoment Tw** für das Rad** zu definieren, und danach schreitet sie zu einen Schritt 895, um diese Routine vorübergehend zu beenden. Danach führt die CPU 51 wiederholt eine Reihe von Prozessen bei Schritten 800 bis 815 und 870 aus, so lange der Fahrer das Bremspedal BP nicht betätigt und die automatische Bremssteuerung für das Rad** nicht erforderlich. ist.
Nachfolgend wird eine Berechnung des befohlenem Bremsmomentes Tout beschrieben. Die CPU 51 führt eine in der 9 gezeigte Routine einmal pro vorbestimmter Periode und für jedes Rad wiederholt aus. Dementsprechend startet die CPU 51 den Prozess bei einem Schritt 900 und mit einer vorbestimmte Zeitgebung, und dann schreitet sie zu einen Schritt 905, um die gleiche Bestimmung wie bei dem Schritt 805 zu machen, die vorstehend beschrieben ist.
Bei dieser Stufe betätigt der Fahrer das Bremspedal BP nicht, und die automatische Bremssteuerung für das Rad** ist nicht erforderlich, so dass die CPU 51 bei dem Schritt 905 ”NEIN” bestimmt, und dann schreitet sie zu einen Schritt 910, um den. Wert des befohlenem Bremsmomentes Tout** für das Rad** auf ”0” festzulegen. Danach schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 995, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Danach führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 900 bis 910 wiederholt aus, so lange der Fahrer das Bremspedal BP nicht betätigt und die automatische Bremssteuerung für das Rad** nicht erforderlich ist.
Nachfolgend wird eine Bremsmomentensteuerung beschrieben. Die CPU 51 führt eine in der 10 gezeigte Routine einmal pro vorbestimmter Periode und für jedes Rad wiederholt aus. Dementsprechend startet die CPU 51 den Prozess bei einem Schritt 1000 mit einer vorbestimmten Zeitgebung, und sie schreitet dann zu einen Schritt 1005, um den befohlenen Bremshydraulikdruck Pout** für das Rad** auf der Grundlage des Wertes von dem befohlenem Bremsmoment Tout** für das letzte Rad** festzulegen, das bei dem Prozess bei dem Schritt 910 (oder bei einem Prozess bei einem Schritt 935, was später beschrieben wird) gemäß der 9 und der Tabelle festzulegen, die bei dem Schritt 1005 beschrieben ist.
Dies ermöglicht das Festlegen des befohlenen Bremshydraulikdruckes Pout** derart, dass er proportional zu dem Wert des befohlenen Bremsmomentes Tout** ist. Da der Wert des befohlenem Bremsmomentes Tout** gegenwärtig ”0” beträgt, wird der befohlene Bremshydraulikdruck ebenfalls auf ”0” festgelegt.
Nachfolgend schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 1010, um als eine Bremshydraulikdruckabweichung ΔP** für das Rad** einen Wert festzulegen, der durch Subtrahieren des tatsächlichen Bremshydraulikdruckes Tw** für das Rad**, der durch den Bremshydrauliksensor 46** für das Rad** erfasst ist, von dem befohlenen Bremshydraulikdruck Pout** für das Rad** gewonnen wird.
Dann schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 1015, um einen Hydrauliksteuermodus für das Rad** festzulegen. Insbesondere legt die CPU 51 den Hydrauliksteuermodus auf ”Druckerhöhen” fest, wenn der Wert der Bremsfluiddruckabweichung ΔP** den vorbestimmten positiven Referenzwert überschreitet, belegt den Hydrauliksteuermodus auf ”Halten” fest, wenn der Wert der Bremsfluiddruckabweichung ΔP** nicht kleiner als der vorbestimmte negative Referenzwert aber größer als der vorbestimmte positive Referenzwert ist, und sie legt den Hydrauliksteuermodus auf ”Druckverringern” fest, wenn der Wert der Bremsfluiddruckabweichung ΔP** kleiner ist als der vorbestimmte negative Referenzwert, und zwar auf der Grundlage des Wertes der Bremsfluiddruckabweichung ΔP** für das Rad**, die bei dem Schritt 1010 berechnet ist, und der Tabelle, die bei dem Schritt 1015 offenbart ist.
Nachfolgend schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 1020, bei dem sie das Druckerhöhungsventil PU** und das Druckreduzierventil PD** gemäß dem Hydrauliksteuermodus für das Rad** steuert, der bei dem Schritt 1015 festgelegt ist.
Insbesondere steuert die CPU 51 das Festlegen des entsprechenden Druckerhöhungsventils PU** und des Druckreduzierventiles PD** zu der ersten Position (Position in dem nicht betätigten Zustand), falls der Hydrauliksteuermodus für das Rad** die ”Druckerhöhen” ist, während sie das Festlegen des entsprechenden Druckerhöhungsventils PU** zu der zweiten Position (Position in dem betätigten Zustand) und des entsprechenden Druckreduzierventiles PD** zu der ersten Position steuert, falls der Hydrauliksteuermodus für das Rad** ”Halten” ist, und des Weiteren steuert sie das Festlegen des entsprechenden Druckerhöhungsventiles PU** und des Druckreduzierventiles PD** zu der zweiten Position (Position in dem betätigten Zustand), falls der Hydrauliksteuermodus für das Rad** ”Druckverringern” ist.
Dieser Betrieb bewirkt eine Erhöhung des Bremsfluiddruckes in dem Radzylinder W** des Rades**, falls der Hydrauliksteuermodus *Druckerhöhen” ist, während er den Bremsfluiddruck in dem Radzylinder W** des Rades** verringert, falls der Hydrauliksteuermodus ”Druckverringern” ist, wodurch er derart gesteuert wird, dass der Bremsfluiddruck Pw** für das Rad** sich dem befohlenem Bremsfluiddruck Pout** annähert. Der Bremsfluiddruck Pw** wird gegenwärtig auf ”0” gesteuert. Folglich kann die Bremsmomentensteuerung für das Rad** gemäß dem letzten befohlenen Bremsmoment Tout** (dementsprechend dem befohlenen Bremsfluiddruck Pout**) erreicht werden, das in der Routine gemäß der 9 festgelegt ist.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei dem aus diesem Zustand (der Fahrer betätigt das Bremspedal BP nicht, und die automatische Bremssteuerung für das Rad** ist nicht erforderlich) der Fahrer die Betätigung des Bremspedals BP startet, so dass sich der Wert der Bremspedallast Sp von ”0” allmählich erhöht.
Es wird angenommen, dass bei dem gegenwärtigen Punkt der Wert der Bremspedallast Fp den Bestimmungsreferenzwert F0 ohne Bremsbetätigung gerade überschritten hat. Die CPU 51 führt eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 800 bis 815 und 870 gemäß der 8 wiederholt aus und bestimmt ”JA”, wenn sie zu dem Schritt 805 schreitet, und dann schreitet sie zu dem Schritt 820.
Beim Schreiten zu dem Schritt 820 berechnet die CPU 51 das Trägheitsmoment Tine** für das Rad** auf der Grundlage des Wertes von dem Radmoment Tw** für das Rad**, das durch den Radmomentensensor 42** erfasst ist, des Wertes von der Fahrbahnreibungskraft Ft** für das Rad**, die Durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43** erfasst ist, und der Formel, die bei dem Schritt 820 beschrieben ist, sowie entsprechend der vorstehend genannten Formel 1.
Dann schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 825, um als eine Radmomentenabweichung ΔTw** für das Rad** einen Wert zu definieren, der durch Subtrahieren des letzten Radmomentes Twb**, das bei dem Prozess bei dem Schritt 870 während der letztmaligen Ausführung dieser Routine definiert wurde, von dem Radmoment Tw** gewonnen wird, das bei dem Prozess bei dem Schritt 820 verwendet wird.
Dann schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 830, um als eine Radmomentenerhöhungsgeschwindigkeit DTw/DT** für das Rad** jenen Wert zu definieren, der durch Dividieren der Radmomentenabweichung ΔTw** durch die Betriebszeitperiode ΔT von dieser Routine gewonnen wird. nachfolgend schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 835, um einen Referenzwert α** für das Rad** auf der Grundlage des Wertes von der Karosserieverzögerung DV/DT, die durch den Karosserieverzögerungssensor 44 erfasst ist, des Wertes von der Radmomentenerhöhungsgeschwindigkeit DTw/DT**, die bei dem Schritt 830 definiert ist, und der Formel entsprechend der vorstehend genannten Formel 2 zu berechnen, die bei dem Schritt 835 beschrieben ist.
Dann schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 840, um zu bestimmen, ob die Fahrbahnreibungskraft St** größer ist als die (vorübergehende) geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** oder nicht, die gegenwärtig definiert ist, oder ob das Trägheitsmoment Tine**, das bei dem Schritt 820 berechnet ist, größer ist als der Referenzwert α** oder nicht, der bei dem Schritt 835 berechnet ist.
Gegenwärtig wird die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** als der Wert Fini definiert, der ausreichend groß ist. Des Weiteren liegt der gegenwärtige Punkt unmittelbar nach dem Überschreiten des Bestimmungsreferenzwertes F0 ohne Bremsbetätigung durch die Bremspedallast Fp, so dass das Schlupfverhältnis S** des Rades** jenen Wert nicht überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann. Daher überschreitet das Trägheitsmoment Tine** den Referenzwert α** nicht. Dementsprechend bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 840 ”NEIN”, um unmittelbar zu einen Schritt 860 zu schreiten.
Beim Schreiten zu dem Schritt 860 bestimmt die CPU 51, ob der Wert des Momentes Ft**·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft** größer ist als das Radmoment Tw** oder nicht. Da der Wert des Momentes Ft**·RT kleiner ist als das gegenwärtige Radmoment Tw**, bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 860 ”NEIN”, und sie schreitet dann unmittelbar zu einen Schritt 870, um das Radmoment Tw** als das letztmalige Radmoment Twb** zu definieren. Danach schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 895, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Danach führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 800, 805, 820 bis 840, 860 und 870 wiederholt aus, so lange das Schlupfverhältnis S** für das Rad** jenen Wert nicht überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann (das heißt so lange bei dem Schritt 840 keine Bestimmung ”JA” erhalten wird).
In ähnlicher Weise wird angenommen, dass der gegenwärtige Punkt unmittelbar nach dem Überschreiten des Bestimmungsreferenzwertes F0 ohne Bremsbetätigung durch die Bremspedallast Fp liegt. Die CPU 51 führt eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 900 bis 910 gemäß der 9 wiederholt aus und bestimmt ”JA”, wenn sie zu einen Schritt 905 schreitet, und dann schreitet sie zu einen Schritt 915.
Beim Schreiten zu dem Schritt 915 berechnet die CPU 51 das Sollbremsmoment Td** für das Rad** auf der Grundlage des Wertes von der Bremspedallast Fp, die durch den Pedallastsensor 45 erfasst ist, des Wertes des letzten erforderlichen Steuervolumens G** für das Rad**, das bei dem Prozess bei dem Schritt 725 (oder durch den Prozess bei dem Schritt 715) in der 7 festgelegt ist (gegenwärtig beträgt es ”0”), und der Funktion G, die bei dem Schritt 915 beschrieben ist.
Nachfolgend schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 920, um einen vorbestimmten Wert β** für das Rad** auf der Grundlage des Wertes von der Karosserieverzögerung DV/DT, die durch den Karosserieverzögerungssensor 44 erfasst ist, des Wertes des Schlupfverhältnisses Sc** beim Definieren der letzten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft, was für das Rad** später beschrieben wird, und der Formel entsprechend der vorstehend genannten Formel 5 zu berechnen, die bei dem Schritt 920 beschrieben ist.
Dann schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 925, um zu bestimmen, ob der Wert der Nichtdefiniermarken UNSET** ”1” beträgt oder nicht. Gegenwärtig beträgt der Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** ”1” durch den Prozess bei den vorherigen Schritt 815 in der 8. Daher bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 925 ”JA”, und dann schreitet sie zu einen Schritt 930, um als eine neue vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** den größeren Wert von der gegenwärtigen vorübergehenden geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** und einem Wert zu definieren, der durch Dividieren eines Wertes, der durch Addieren der letzten Radmomentenabweichung ΔTw**, wie bei dem Prozess bei dem vorherigen Schritt 825 in der 8 festgelegt ist, zu dem gegenwärtigen Radmoment Tw** gewonnen wird, durch den Radius des Reifens Rt gewonnen wird.
Da die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** der Wert Fini ist, der gegenwärtig ausreichend groß ist, wird die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** nicht aktualisiert, und somit wird sie auf den Wert Fini gehalten.
Dann schreitet die CPU 51 zu dem Schritt 935, um als das befohlene Bremsmoment Tout** für das Rad** den kleineren Wert von dem Sollbremsmoment Td**, das bei dem Prozess bei dem Schritt 915 festgelegt ist, und dem Wert (Fmax**·Rt + β**) festzulegen, der auf den Wert der (vorübergehenden) geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax**, die bei dem Prozess bei dem Schritt 930 definiert ist, und den vorbestimmten Wert β** beruht, der bei dem Prozess bei dem Schritt 920 berechnet ist. Danach schreitet die CPU 51 zu einen Schritt 955, um diese Routine vorübergehend zu beenden. Die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** ist gegenwärtig ausreichend groß, so dass das befohlene Bremsmoment Tout** gleich dem Sollbremsmoment Td** wird.
Danach führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 900, 905 und 910 bis 935 wiederholt aus, so lange das Schlupfverhältnis S** für das Rad** jenen Wert nicht überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann (das heißt so lange bei dem Schritt 840 in der 8 nicht ”JA” bestimmt wird). Dies ermöglicht eine Erhöhung des befohlenen Bremsmomentes Tout** bei der Erhöhung der Bremspedallast Fp, was dazu führt, dass sich der Bremsfluiddruck Pd** für das Rad** bei der Erhöhung der Bremspedallast Fp auf Grund der wiederholten Ausführung der Routine in der 10 erhöht.
Nachfolgend wird jener Fall beschrieben, bei dem eine vorbestimmte Zeit nach diesem Zustand verstrichen ist und sich der Wert der Bremspedallast Fp auf ein derartiges Maß erhöht, dass das Schlupfverhältnis S** des Rades** jenen Wert überschreitet, durch den die maximale geschätzte Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann (das heißt in jenem Fall, wenn das Trägheitsmoment Tine** den Referenzwert α** überschreitet).
Es wird angenommen, dass der gegenwärtige Punkt unmittelbar dem Überschreiten des Schlupfverhältnis S** des Rades** über einen Wert liegt, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft bewirkt werden kann. Die CPU 51 führt eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 800, 805, 820 bis 840, 860 und 870 in der 8 wiederholt aus und bestimmt ”JA”, wenn sie zu dem Schritt 840 schreitet, und dann schreitet sie zu dem Schritt 845.
Beim Schreiten zu dem Schritt 845 definiert die CPU 51 (zum ersten Mal) den Wert der Fahrbahnreibungskraft Ft**, die durch den Fahrbahnreibungskraftsensor 43** gegenwärtig erfasst ist, als die (wesentliche) geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax**, und dann ändert sie bei dem nächsten Schritt 850 die Nichtdefiniermarke UNSET** von ”0” zu ”1”. Des Weiteren definiert sie bei dem nächsten Schritt 855 das letzte Schlupfverhältnis S**, das bei dem Prozess bei dem. Schritt 615 in der 6 gegenwärtig berechnet ist, als das Schlupfverhältnis Sc** beim Definieren der letzten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft für das Rad**.
Dann bestimmt die CPU 51 bei der Bestimmung bei dem Schritt 860 ”NEIN”, und sie schreitet dann unmittelbar zu einen Schritt 870, um den Wert des Radmomentes Tw** als das letztmalige Radmoment Twb** zu definieren. Danach schreite die CPU 51 zu dem Schritt 895, um diese Routine vorübergehend zu beenden.
Danach führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 800, 805, 820 bis 840, 860 und 870 wiederholt aus, so lange bei dem Schritt 840 nicht ”JA” bestimmt wird, wodurch der Wert der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** konstant gehalten wird, wobei der Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** auf ”0” gehalten wird. Falls andererseits bei dem Schritt 840 ”JA” bestimmt wird, das heißt falls sich der Fahrbahnreibungskoeffizient auf Grund einer leichten Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes leicht erhöht, so dass die Fahrbahnreibungskraft Ft** größer als die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** wird, oder falls sich der Fahrbahnreibungskoeffizient auf Grund einer Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes so verringert, dass das Trägheitsmoment Tine** erneut größer wird als der Differenzwert α**, dann führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 800, 805, 820 bis 860 und 870 wiederholt aus, um dadurch den Wert der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** zu erhöhen oder zu verringern (zu aktualisieren), wobei die Nichtdefiniermarke UNSET** ”0” gehalten wird.
Wenn der Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** gemäß der vorstehenden Beschreibung ”0” festgelegt oder gehalten wird, dann führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 900, 905 und 915 bis 935 in der 9 wiederholt aus und bestimmt ”NEIN”, wenn sie zu dem Schritt 925 schreitet, und dann schreitet sie unmittelbar zu einem Schritt 935, um den Prozess bei dem Schritt 930 nicht auszuführen.
Insbesondere wird bei dem Prozess bei dem Schritt 935 der Wert (Fmax**·Rt + β**) auf der Grundlage des Wertes von der (wesentlichen) geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** durch die Routine in der 8 definiert und aktualisiert, und der vorbestimmte Wert β**, der durch den Prozess bei dem Schritt 920 berechnet ist, wird als der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout** für das Rad** festgelegt.
Danach führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen bei den Schritten 900, 905, 915 bis 925 und 935 wiederholt aus, so lange die Nichtdefiniermarke UNSET** ”0” gehalten wird (das heißt so lange bei dem Schritt 805 in der 8 kein ”NEIN” bestimmt wird, oder so lange bei dem später beschriebenen Schritt 860 kein ”JA” bestimmt wird).
Dies begrenzt das befohlene Bremsmoment Tout** auf den oberen Grenzwert (Vmax**·Rt + β**), auch wenn sich die Bremspedallast Ft weiter erhöht. In Folge dessen wird der Bremsfluiddruck Pw** für das Rad** (dementsprechend das auf das Rad** ausgeübte tatsächliche Bremsmoment) so gesteuert, dass das tatsächliche Schlupfverhältnis S** für das Rad** auf das Schlupfverhältnis Sc beim Definieren der letzten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (das heißt die Fahrbahnreibungskraft Ft** wird auf die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** gehalten) trotz der weiteren Erhöhung der Bremspedallast Fp gehalten wird.
Nachfolgend wird jener Fall beschrieben, bei dem der Fahrbahnoberflächenzustand aus diesem Zustand schnell geändert wird, und somit erhöht sich die Fahrbahnreibungskraft Ft** bei dem selben Schlupfverhältnis S** stark, das heißt jener Fall, bei dem das Moment St·Rt auf der Grundlage der Fahrbahnreibungskraft Ft** größer wird als das Radmoment Tw**.
In diesem Fall führt die CPU 51 die Routine in der 8 wiederholt aus und bestimmt ”JA”, wenn sie zu dem Schritt 860 schreitet, und dann schreitet sie zu einen Schritt 865. Beim Schreiten zu dem Schritt 865 ändert die CPU 51 den Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** auf ”1” von ”0”. Dies ermöglicht das Aussetzen der Festlegung der wesentlichen geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax**, wodurch der Wert der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax**, der durch den Prozess bei dem Schritt 845 unmittelbar nach der schnellen Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes (das heißt des Wertes der stark ansteigenden Fahrbahnreibungskraft Ft**) aktualisiert wird, als die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** gehandhabt wird.
Durch diese Änderung des Wertes der Nichtdefiniermarke UNSET** von ”0” auf ”1” führt die CPU 51 eine Reihe von Prozessen von den Schritten 900, 905, 915 bis 925 und 935 wiederholt aus und bestimmt ”JA”, wenn sie zu einem Schritt 925 schreitet, und dann führt sie den vorstehend beschriebenen Prozess bei dem Schritt 930 erneut aus.
Dadurch wird der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout** im Wesentlichen nicht festgelegt. Insbesondere wird zunächst die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** durch den Prozess bei dem Schritt 930 so gehalten, dass sie die vorstehend erwähnte sich stark erhöhende Fahrbahnreibungskraft Ft** ist, die der Wert der gegenwärtigen vorübergehenden geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** ist, was dazu führt, dass der Wert des befohlenen Bremsmomentes Tout** auf einen Wert festgelegt werden kann, der größer ist als der obere Grenzwert, und zwar durch den Prozess bei dem Schritt 935.
In Folge dessen kann eine weitere Erhöhung der Bremspedallast Fp den Bremsfluiddruck Pw** (dementsprechend das Radmoment Tw**) weitere erhöhen. Wenn der Wert (Tw** + θtw**)/Rt dadurch größer wird als die gehaltene geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax**, dann wird dieser Wert nacheinander auf den Wert (Tw** + Δtw**)/Rt aktualisiert, durch den sich die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** durch den Prozess bei dem Schritt 930 allmählich erhöhen kann. In Folge dessen wird das befohlene Bremsmoment Tout** auf einen noch größeren Wert durch den Prozess bei dem Schritt 935 festgelegt. Das befohlene Bremsmoment Tout** kann sich mit einer Geschwindigkeit gemäß der Radmomentenabweichung ΔTw** durch die wiederholte Ausführung von diesen Prozessen endlos erhöhen.
Wenn das Schlupfverhältnis S** für das Rad** jenen Wert überschreitet, durch den die maximale Fahrbahnreibungskraft einer neuen Fahrbahnoberfläche bewirkt werden kann, wobei sich das Radmoment Tw** erhöht, dann überschreitet das Trägheitsmoment Tine** den Referenzwert α**. Daher bestimmt die CPU 51 erneut ”JA”, wenn sie zu dem Schritt 840 in der 8 schreitet, um den Wert der Fahrbahnreibungskraft Fmax** bei diesem Punkt als neue wesentliche geschätzte maximale geschätzte Fahrbahnreibungskraft Fmax** zurückzusetzen und den Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** auf ”0” von ”1” zu ändern. In Folge dessen wird der Wert (Fmax**·Rt + β**) auf der Grundlage der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax**, der durch die Routine in der 8 definiert und aktualisiert wird, erneut als der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout** danach festgelegt, so lange der Wert der Nichtdefiniermarke UNSET** auf ”0” gehalten wird.
Auf diese Art und Weise werden die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** und der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout** für jedes Rad festgelegt und aktualisiert. Wenn der Fahrer die Bremspedallast aus diesem Zustand heraus beendet und die Bremspedallast Fp somit ”0” wird (und wenn die automatische Bremssteuerung für das Rad** nicht erforderlich ist (dementsprechend gilt CONT** = 0)), dann bestimmt die CPU 51 bei dem Schritt 805 in der 8 ”NEIN”, wodurch der Wert der Nichtdefiniermarke ”1” von ”0” geändert wird. In Folge dessen wird die Festlegung der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax** ausgesetzt (die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax** wird auf den Wert Fini definiert), und das Festlegen des oberen Grenzwertes des befohlenen Bremsmomentes Tout** wird ebenfalls ausgesetzt.
Wie die vorstehend beschrieben ist, kann die Bremsmomentensteuervorrichtung einschließlich der Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft der vorliegenden Erfindung die maximale Fahrbahnreibungskraft (die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax) ausschließlich durch Bestimmen dessen genau schätzen, dass das Trägheitsmoment Tine den Referenzwert α überschreitet. Des Weiteren wird die definierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax gemäß der Änderung des Fahrbahnoberflächenzustandes danach geeignet erhöht oder verringert (aktualisiert), wodurch die maximale Fahrbahnreibungskraft, die sich von Zeit zu Zeit gemäß dem Fahrbahnoberflächenzustand ändern kann, noch genauerer und sicherer geschätzt werden.
Außerdem wird das befohlene Bremsmoment Tout unter jener Bedingung berechnet, dass der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout auf der Grundlage der so definierten und aktualisierten geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft max definiert wird, wodurch der obere Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes Tout gemäß dem Sollwert des befohlenen Bremsmomentes Tout beim Ausführen der ABS-Steuerung als Einwert eindeutig festgelegt werden kann. Falls das Bremsmoment durch Erhöhen oder Verringern des Bremsfluiddruckes gesteuert wird, dann kann daher die Druckerhöhungssteuerung und die Druckreduzierungssteuerung des Bremsfluiddruckes noch genauer ausgeführt werden, was dazu führt, dass eine übermäßige Wirkung einer übermäßigen Druckreduzierung des Bremsfluiddruckes vermieden wird.
Dementsprechend kann die Bremsmomentensteuervorrichtung einschließlich der Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft der vorliegenden Erfindung einen Bremsweg wirksam verkürzen, falls sie auf ein Fahrzeug mit einem daran angebrachten Reifen mit einem maximalen Reibungskoeffizienten (maximale Fahrbahnreibungskraft) angewendet wird, der größer ist als bei einem normalen Reifen und der eine Charakteristik aufweist, dass der Reibungskoeffizient (Reibungskraft) schnell verringert wird, wenn das Schlupfverhältnis anders ist als jenes Schlupfverhältnis, bei dem die maximale Reibungskraft bewirkt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es könnten mannigfaltige Abwandlungen innerhalb des Umfanges der Erfindung angewendet werden. Zum Beispiel ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass das Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax dann ausgesetzt wird, wenn das Moment Ft·Rt das Radmoment Tw überschreitet (siehe Schritt 860). Jedoch kann es der Gestalt konfiguiert sein, dass das Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax dann ausgesetzt wird, wenn das Moment St·Rt das befohlene Bremsmoment und Tout überschreitet.
Auch wenn das Trägheitsmoment Tine auf der Grundlage des Radmomentes Tw und der Fahrbahnreibungskraft Ft berechnet wird (siehe Schritt 820), kann des Weiteren das Trägheitsmoment Tine dadurch berechnet werden, dass die Radwinkelbeschleunigung (dementsprechend die Winkelbeschleunigung eines Reifens) dω ~/dt, die ein zeitlich differenzierter Wert der Fahrzeugwinkelgeschwindigkeit ω ~ ist, die von dem Raddrehzahlsensor gewonnen wird, mit dem Trägheitsmoment I multipliziert wird.
Außerdem ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass die Karosserieverzögerung die V/dt durch den zu erhaltenden Karosserieverzögerungssensor physikalisch direkt erfasst wird. Falls jedoch das Fahrzeug mit einem Fahrzeugmassensensor zum Erfassen einer Masse M des Fahrzeuges versehen ist, dann kann es der Gestalt konfiguriert sein, dass ein Wert, der durch Subtrahieren einer Gesamtsumme ΣFt** der Fahrbahnreibungskraft Ft** des jeweiligen Rades durch die Fahrzeugmasse M gewonnen wird, als die Karosserieverzögerung dV/dt berechnet wird.
Auch wenn der Referenzwert α gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit dTw/dt des Radmomentes bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel festgelegt wird (siehe Schritt 835), kann des Weiteren der Referenzwert α gemäß Erhöhungsgeschwindigkeit der Fahrbahnreibungskraft Ft oder der Erhöhungsgeschwindigkeit des befohlenen Bremsmomentes Tout festgelegt werden.
Obwohl das befohlene Bremsmoment Tout mit der Geschwindigkeit gemäß dem Wert der Radmomentenabweichung ΔTw** erhöht werden kann, während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax im Wesentlichen nicht definiert wird (das heißt während die vorübergehende geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert wird) (siehe Schritt 930) bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, kann es außerdem der Gestalt konfiguriert sein, dass das befohlene Bremsmoment Tout gemäß dem Sollbremsmoment Td erhöht werden kann.
Des Weiteren ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass der vorbestimmte Wert β, der beim Festlegen des oberen Grenzwertes des befohlenen Bremsmomentes Tout verwendet wird, das auf der Grundlage der Karosserieverzögerung DV/dt und des Schlupfverhältnisses SC eines Reifens dann festgelegt wird, wenn die letzte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert (aktualisiert) wird, um einem Schema zum Verkürzen des Bremsweges höchste Priorität zuzuweisen (siehe Schritt 920). Falls jedoch die Stabilität des Fahrzeuges über dem Schema zum Verkürzen des Bremsweges Priorität genießt, dann kann der vorbestimmte Wert β auf einen Wert festgelegt werden, der kleiner ist als jener Wert, der bei dem Schritt 920 berechnet ist, und zwar gemäß einem Ausmaß vorgegebener Priorität hinsichtlich der Stabilität des Fahrzeuges.
Außerdem hat bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Bremshydrauliksteuervorrichtung 30 eine Konfiguration zum Steuern von jedem Radzylinderfluiddruck gemäß der Bremspedallast mit dem Hauptzylinder MC, und jeder Radzylinder W ist stets geschlossen, so lange dies normal ist.
Sie kann jedoch so konfiguriert sein, dass der Hauptzylinder MC und jeder Radzylinder W miteinander in Verbindung sind, und zwar ausschließlich wenn die automatische Bremssteuerung nicht erforderlich ist (das heißt das erforderliche Steuervolumen G ist ”0”), und das befohlene Bremsmoment Tout ausschließlich gemäß der Bremspedallast Sp festgelegt wird.
Obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel so konfiguriert ist, dass die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax bei der Bremsbetätigung definiert wird, kann des Weiteren die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft St in ähnlicher Weise für ein Antriebsrad bei dem Beschleunigen dadurch festgelegt werden, dass das jeweilige Vorzeichen der Winkelbeschleunigung des Reifens dω ~/dt, des Radmomentes Tw und der Fahrbahnreibungskraft Ft so festgelegt werden, dass sie zu dem Vorzeichen bei der Bremsbetätigung umgekehrt sind. Dementsprechend kann das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel auf eine Antriebssteuerung wie zum Beispiel eine allgemein bekannte Traktionssteuerung oder dergleichen angewendet werden.
Eine Bremsmomentensteuervorrichtung gewinnt ein Trägheitsmoment Tine auf der Grundlage einer Bewegungsgleichung (Tine = Tw – Ft·Rt) hinsichtlich der Drehung eines Reifens auf der Grundlage eines Radmomentes Tw gemäß einem auf den Reifen ausgeübten Bremsmoment, einer Fahrbahnreibungskraft Ft und einem Radius Rt des Reifens. Wenn das Trägheitsmoment Tine einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet, dann wird die Fahrbahnreibungskraft Ft dabei als eine geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft Fmax definiert. Das befohlene Bremsmoment wird unter jener Bedingung berechnet, dass der Wert, der durch Addieren des vorbestimmten Wertes entsprechend dem Trägheitsmoment Tine zu dem Moment Fmax·Rt auf der Grundlage dieser geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft Fmax gewonnen wird, als ein oberer Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes festgelegt wird. Dies ermöglicht die klare Festlegung des Sollwertes des befohlenen Bremsmomentes bei einer ABS-Steuerung als ein einziger Wert, wodurch eine noch genauere Ausführungsbeispiel der Druckerhöhungssteuerung und der Druckreduziersteuerung des Bremsfluiddruckes möglich ist.

Claims

Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax), mit: einer Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung (43fl, 43fr, 43rl, 43rr) zum Gewinnen einer Fahrbahnreibungskraft (Ft), die zwischen einer Fahrbahnoberfläche, auf der ein Fahrzeug fährt, und einem Reifen des Fahrzeuges wirkt; und einer Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) auf der Grundlage einer Winkelbeschleunigung des Reifens, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Definieren einer geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax), um die Fahrbahnreibungskraft (Ft), die durch die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung gewonnen wird, als eine geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) zu definieren, wenn der durch die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert (Tine) einen vorbestimmten Referenzwert (α) überschreitet.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, falls die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) bereits definiert ist, die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) so konfiguriert ist, dass sie die gewonnene Fahrbahnreibungskraft (Ft) als eine neue geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) definiert, wenn die gewonnene Fahrbahnreibungskraft (Ft) die definierte geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) überschreitet und/oder wenn der gewonnene Winkelbeschleunigungsentsprechungswert (Tine) den Referenzwert (α) überschreitet.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß Anspruch 1 oder 2, des Weiteren mit einer Karosserieverzögerungsgewinnungseinrichtung (44), die eine auf das Fahrzeug in der Bug-Zu-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie ausgeübte Karosserieverzögerung (dV/dt) gewinnt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) so konfiguriert ist, dass sie den Referenzwert (α) gemäß der gewonnen Karosserieverzögerung (dV/dt) ändert.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren mit einer Radmomentengewinnungseinrichtung (42fl, 42fr, 42rl, 42rr), die ein an einer Achse entsprechend dem Reifen erzeugtes Radmoment (Tw) gewinnt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) so konfiguriert ist, dass sie den Winkelbeschleunigungsentsprechungswert (Tine) auf der Grundlage des gewonnenen Radmomentes (Tw) und der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft (Ft) berechnet.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) so konfiguriert ist, dass sie eine Erhöhungsgeschwindigkeit zumindest von dem gewonnenen Radmoment (Tw) oder der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft (Ft) gewinnt und dass sie den Referenzwert (α) gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit ändert.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren mit einer Radwinkelgeschwindigkeitsgewinnungseinrichtung (41fl, 41fr, 41rl, 41rr), die eine Radwinkelgeschwindigkeit (ω) eines Rades gewinnt, an dem der Reifen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Gewinnen eines Winkelbeschleunigungsentsprechungswerts (Tine) so konfiguriert ist, dass sie den Winkelbeschleunigungsentsprechungswert (Tine) auf der Grundlage der gewonnenen Radwinkelgeschwindigkeit berechnet.
Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) so konfiguriert ist, dass sie eine Erhöhungsgeschwindigkeit der gewonnenen Fahrbahnreibungskraft (Ft) gewinnt und dass sie den Referenzwert (α) gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit ändert.
Bremsmomentensteuervorrichtung (10), die bei einem Fahrzeug angewendet wird, das mit einer Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 versehen ist, mit: einer Bremsmomentensteuereinrichtung, die ein befohlenes Bremsmoment (Tout) gemäß dem Zustand des Fahrzeuges berechnet und ein auf den Reifen ausgeübtes tatsächliches Bremsmoment (Tw) so steuert, dass es zu dem befohlenen Bremsmoment (Tout) wird, um den Reifen zu bremsen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentensteuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie das befohlene Bremsmoment (Tout) unter jener Bedingung berechnet, dass der Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Wertes (β) zu jenem Wert (Fmax·Rt) gewonnen wird, der durch Umwandeln der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) zu einem auf den Reifen ausgeübten Moment gewonnen wird, als ein oberer Grenzwert des befohlenen Bremsmomentes (Tout) festlegt wird, und zwar während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) durch die Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) definiert wird.
Bremsmomentensteuervorrichtung gemäß Anspruch 8, des Weiteren mit einer Karosserieverzögerungsgewinnungseinrichtung (44) zum Gewinnen einer auf das Fahrzeug in der Bug-Zug-Heck-Richtung ausgeübten Karosserieverzögerung (dV/dt), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentensteuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie den vorbestimmten Wert (β) gemäß der gewonnenen Karosserieverzögerung (dV/dt) ändert.
Bremsmomentensteuervorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentensteuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie das Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) dann aussetzt, wenn der Wert, der durch Umwandeln der Fahrbahnreibungskraft (Ft), die durch die Fahrbahnreibungskraftgewinnungseinrichtung (43fl, 43fr, 43rl, 43rr) bei der Vorrichtung zum Schätzen einer maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) gewonnen wird, zu jenem Moment (Ft·Rt) gewonnen wird, das auf den Reifen ausgeübt wird, größer ist als zumindest das berechnete befohlene Bremsmoment (Tout) oder das gewonnene Radmoment (Tw), und dass sie das befohlene Bremsmoment (Tout) berechnet, ohne den oberen Grenzwert festzulegen, und zwar während die geschätzte maximale Fahrbahnreibungskraft (Fmax) durch die Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) nicht definiert wird.
Bremsmomentensteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentensteuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Erhöhungsgeschwindigkeit des berechneten befohlenen Bremsmomentes (Tout) gewinnt und dass sie gemäß der Erhöhungsgeschwindigkeit den Referenzwert (α) ändert, der bei der Einrichtung zum Definieren der geschätzten maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) der Vorrichtung zum Schätzen der maximalen Fahrbahnreibungskraft (Fmax) verwendet wird.