DE102005059205B4

DE102005059205B4 - Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005059205B4
Application number: DE102005059205A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Kariya Takeda
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: US7613555B2; US20060129298A1; DE102005059205A1; JP2006168441A; JP4534742B2

Abstract

Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung, mit einem derartigen Aufbau, dass eine Überschlagsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, wenn ein Überschlagsstatuswert zur Angabe einer Tendenz des Fahrzeugs für einen Überschlag einen vorbestimmten Startschwellenwert überschreitet, wobei die Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung umfasst:
eine Tatsächlich-Querbeschleunigungserfassungseinheit (1, 2, 100) zur Erfassung einer durch das Fahrzeug erzeugten tatsächlichen Querbeschleunigung,
eine Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) zur Erfassung einer Bezugsquerbeschleunigung als Äquivalent zu einer Idealquerbeschleunigung des Fahrzeugs, die keine Schwerkraftkomponente aufweist,
eine Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) zur Berechnung eines praktischen Verhältnisses zwischen der mittels der Tatsächlich-Querbeschleunigungserfassungseinheit (1, 2, 100) erfassten tatsächlichen Querbeschleunigung und der mittels der Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) erfassten Bezugsquerbeschleunigung, und
eine Startschwellenwertänderungseinheit (1, 400) zur Änderung des Startschwellenwerts auf der Basis eines durch die Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) berechneten praktischen Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung, die das Potential (Möglichkeit) eines Fahrzeugsüberschlags durch Vergleichen eines vorbestimmten Fahrzeugbedingungsbetrags mit einem vorbestimmten Steuerungsstartschwellenwert erfasst, und sodann eine Überschlagsverhinderungssteuerung durchführt, falls die Möglichkeit des Überschlags des Fahrzeugs besteht.
DE 60 2004 006 609 T2 bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Klassifizieren von Überrollereignissen oder -bedingungen im Zusammenhang mit Fahrzeugen. Bei dem Verfahren werden Querbeschleunigungsinformationen, Vertikalbeschleunigungsinformationen und Rollwinkelinformationen gewonnen und verarbeitet.
DE 101 15 217 C1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der Winkellage eines Fahrzeugs, bei dem im Rahmen einer Plausibilitätsprüfung geprüft wird, ob ein integriertes Signal eines Drehratensensors die tatsächliche Winkellage des Fahrzeugs überhaupt wiedergeben kann oder außerhalb des Winkelbereichs liegt, der aufgrund der Fahrsituation für die tatsächliche Winkellage des Fahrzeugs in Frage kommt.
Eine Überschlagsverhinderungseinrichtung ist in der japanischen Offenlegungsschrift JP-A-6 297 985 offenbart. Ein Fahrzeugschwerpunkt wird entsprechend des Fahrzeugsgewichts oder der gleichen festgelegt. Bewegt sich die Schwerpunktposition entsprechend der Bewegung des Fahrzeugs, dann wird eine Überschlagsverhinderungssteuerung in Abhängigkeit von derartigen Änderungen durchgeführt. Im Einzelnen werden ein Rollwinkelsensor und ein Bodenabstandsensor verwendet zur Berechnung des Rollwinkels und eines Änderungsbetrags in der Schwerpunkthöhe in Folge der Fahrzeugbewegung. Entsprechend dem berechneten Rollwinkel und dem Änderungsbetrag der Schwerpunkthöhe wird ein Startschwellenwert der Überschlagsverhinderungssteuerung geändert.
Im Falle von so genannten Sports Utility Vehicles (SUV) und Lastkraftwagen, d. h., im Falle von Fahrzeugen, die mit einer großen Vielfalt an Ladung beladen sind, ändert sich eine Schwerpunktposition und das Ladungsgewicht erheblich in Abhängigkeit von der Anordnung der Beladung und dem Verfahren. Beispielsweise liegt die Schwerpunkthöhe für einen bis zur Kapazitätsgrenze beladenen Lastwagen hoch. Auch wenn das Fahrzeuggewicht dasselbe ist, ist die Schwerpunktposition in einem Sports Utility Vehicle mit mehreren Personen, die auf der rechten Seite sitzen, unterschiedlich zu derjenigen in dem Fahrzeug mit einer gleichen Anzahl von Personen, die auf der rechten und der linken Seite sitzen. Aus diesen Gründen ist das in der Druckschrift JP-A-6 297985 beschriebene Verfahren nicht angemessen. Gemäß der Druckschrift JP-A-6 297985 wird die Schwerpunktposition für jedes Fahrzeug auf der Basis des Fahrzeuggewichts oder dergleichen eingestellt. Da dieses verwendet wird zur Kompensation eines Steuerungsstartschwellenwerts unter Berücksichtigung eines Veränderungsbetrags des Schwerpunkts in Folge der Fahrzeugbewegung ist der Kompensationsbereich gering. Erhebliche Änderungen des Fahrzeuggewichts oder dergleichen führen somit zu einem Fehler bei der Anpassung an die Fälle, bei denen die Schwerpunktpositionen völlig unterschiedlich sind, obwohl sie dasselbe Fahrzeug betreffen.
Andererseits wird in der japanischen Offenlegungsschrift JP-A-11-83534 vorgeschlagen, eine Schwerpunkthöhe entsprechend Änderungen in dem Fahrzeugbelastungsbetrag aus einem Rollwinkel, dem Fahrzeuggewicht und einer Querbeschleunigung (nachstehend auch als „lateral G” bezeichnet) zu berechnen. Danach wird ein Startschwellenwert für die zugehörige Überschlagsverhinderungssteuerung entsprechend geändert.
Es ist jedoch hinsichtlich der drei Parameter, bestehend aus dem Rollwinkel, der Fahrzeughöhe und der Querbeschleunigung, schwierig, sie genau zu messen. Es ist daher schwierig, die Schwerpunkthöhe genau zu berechnen, wenn die Berechnung auf diesen drei Parametern basiert.
Bezüglich des Rollwinkels erfährt beispielsweise das Fahrzeug durch die nachteilige rechte und linke Überhöhung der Straßenoberfläche eine Neigung, und ferner, wenn mehrere Personen entweder auf der rechten oder der linken Seite sitzen, oder wenn Beladungen in der Weise vorgenommen wurden, dass entweder die rechte oder die linke Seite des Fahrzeugs schwerer ist als die jeweils andere Seite. Es ist aus diesen Gründen schwierig, die Nullposition, d. h., den Nullpunkt des Rollwinkels zu bestimmen, wodurch es ebenfalls unmöglich wird, einen präzisen Rollwinkel zu erhalten. Gemäß der japanischen Druckschrift JP-A-11-83534 wird der Rollwinkel aus einem Integralwert einer Rollrate berechnet. Die Verwendung eines derartigen Integralverfahrens akkumuliert die Integralfehler, wodurch die Präzision des erhaltenen Rollwinkels vermindert wird.
Bezüglich des Fahrzeuggewichts wird eine Gleichung F = MG (F: auf das Fahrzeug wirkende Bremskraft, M: Fahrzeugmasse, G: Fahrzeugverzögerung) zur Berechnung eines Fahrzeuggewichts M aus der Bremskraft F, die aus einem Fahrzeugbremsdruck P berechnet wird, und einer mittels eines Beschleunigungssensors erfassten Verzögerung G verwendet.
Jedoch ändert sich die Beziehung zwischen dem Fahrzeugbremsdruck P und der Fahrzeugverzögerung G in Folge eines Längsgradienten der Straßenoberfläche (Steigung oder Gefälle), dem Luftwiderstand, Eigenschaftsänderungen in Folge von in den Bremsenteilen erzeugter Wärme, Hysterese und der Nullpunkteinstellung des Längs-G-Sensors. Die Auswirkung einer derartigen Änderung sind im einzelnen groß in einem sanften Bremsbereich, der häufig während des normalen Bremsens verwendet wird. Zu Zeiten, bei denen eine Antiblockiersteuerung (ABS-Steuerung) oder dergleichen während eines plötzlichen Bremsens eingreift, besteht die Beziehung zwischen dem Fahrzeugbremsdruck P und der Fahrzeugverzögerung G in der Weise, dass gilt F ≠ MG. Dies führt dazu, dass eine Berechnung des Fahrzeuggewichts schwierig wird.
Hinsichtlich der Querbeschleunigung tritt eine Schwerkraftkomponente in dem Ausgangssignal des Querbeschleunigungssensors auf, falls sich das Fahrzeug gemäß der Darstellung in 5 neigt. In Wirklichkeit ist die von dem Querbeschleunigungssensor erfasste Querbeschleunigung (nachstehend auch als „tatsächliche Querbeschleunigung” bezeichnet) nicht die ideale Querbeschleunigung, die lediglich eine Komponente in horizontaler Richtung umfassen soll.
Im Hinblick auf die vorstehenden Punkte liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung derart auszugestalten, dass diese zur Durchführung einer geeigneten Überschlagsverhinderungssteuerung in der Lage ist, die die Fahrzeugbedingungen wie die Fahrzeugschwerpunktposition berücksichtigt.
Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit zur Durchführung einer geeigneten Überschlagsverhinderungssteuerung, die die Fahrzeugbedingungen wie die Position des Fahrzeugschwerpunkts berücksichtigt. Bei diesem Verfahren wird die Möglichkeit eines Überschlags unter einer bestimmten Fahrzeugbedingung durch eine einfache Gleichung berechnet, und es wird ein Startschwellenwert in Abhängigkeit von der Überschlagsmöglichkeit eingestellt. Das Verfahren wird nachstehend beschrieben.
Durch die Erfinder wurde ein Rollwinkel betrachtet, der ein Parameter zum Schätzen der Fahrzeugbedingung ist. Der Rollwinkel ϕ wird durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt.
Gleichung (1)

(Rollwinkel ϕ) = [(Fahrzeuggewicht) × (Schwerpunkthöhe) × (Geschwindigkeit) × (Kurvenwinkelgeschwindigkeit)]/[(Rollsteifigkeit) – (Fahrzeuggewicht) × (Schwerkraft) × (Schwerpunkthöhe)]

Das Fahrzeuggewicht, die Fahrzeugschwerpunkthöhe und die Rollwiderstandsfähigkeit sind individuell in Abhängigkeit von der Fahrzeugbedingung bestimmt, während die Geschwindigkeit und die Kurvenwinkelgeschwindigkeit in entsprechender Weise während des Fahrens des Fahrzeugs veränderlich sind. Ein durch die Berechnung: Geschwindigkeit × Winkelgeschwindigkeit erhaltene Querbeschleunigung ist eine ideale Querbeschleunigung, die nicht durch die Schwerpunktkomponente beeinflusst wird (nachstehend wird hierauf als „Bezugsquerbeschleunigung” Bezug genommen). Es erfolgt daher ein Ausdruck als Rollwinkel ϕ = a1 × Bezugsquerbeschleunigung. Hierbei ist a1 eine Konstante, die ausgedrückt werden kann als a1 = Fahrzeuggewicht × Schwerpunkthöhe/(Rollsteifigkeit – Fahrzeuggewicht × Schwerkraft × Schwerpunkthöhe).
Somit vergrößert sich der Rollwinkel ϕ in Folge einer Vergrößerung des Fahrzeuggewichts oder der Schwerpunkthöhe unter der Bedingung, dass die Bezugsquerbeschleunigung einen bestimmten Wert erreicht hat, d. h., auf der Basis der selben Bezugsquerbeschleunigung.
Andererseits vergrößert die tatsächliche Querbeschleunigung ebenfalls einen entsprechenden Betrag, wenn der Rollwinkel ϕ vergrößert wird, da die Schwerpunktkomponente diese Ausgabe entsprechend der vorstehend beschriebenen Weise beeinträchtigt.
Somit führt jede Vergrößerung des Rollwinkels ϕ in Folge einer Vergrößerung des Fahrzeuggewichts oder der Schwerpunkthöhe, die alle auf der selben Bezugsquerbeschleunigung beruhen, zu einer Vergrößerung der tatsächlichen Querbeschleunigung. Mit anderen Worten, die tatsächlich Querbeschleunigung vergrößert sich in Folge einer Vergrößerung des Fahrzeuggewichts oder der Schwerpunkthöhe, auch wenn die Bezugsquerbeschleunigung den selben Wert aufweist.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden wurden reale Tests durchgeführt zum Messen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung in Fällen von Beladungen, die eine hohe Schwerpunktposition bewirken (hohe Beladung), einer Beladung, die eine allgemeine Schwerpunkthöhe bewirkt (Standardbeladung), und ein Fahrzeug ohne Beladung. Die Messungen wurden zur Berechnung der tatsächlichen Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung verwendet. Die Ergebnisse sind in den 6A bis 6C und in 7 gezeigt.
Die 6A bis 6C veranschaulichen Änderungen der tatsächlichen Querbeschleunigung, der Bezugsquerbeschleunigung und der tatsächlichen Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung auf einer Zeitachse, wenn ein allmählich beschleunigtes Kurvenfahren mit einem Lenkwinkel von 90° durchgeführt wird. Gemäß der graphischen Darstellung ändert sich der Wert des Verhältnisses: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung nicht erheblich, auch wenn Änderungen in der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung auftreten. Mit anderen Worten, das Verhältnis: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung verbleibt ungefähr auf einem festen Wert in jedem der Fälle einer hohen Beladung, einer Standardbeladung und ohne Beladung. Es ist somit ersichtlich, dass der Wert des Verhältnisses in Abhängigkeit von den Fahrzeugbedingungen als dem Fahrzeuggewicht und der Schwerpunkthöhe bestimmt wird.
Ferner zeigt 7 eine graphische Darstellung auf der Basis der Ergebnisse der 6A bis 6C, und zeigt eine Beziehung zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung in den Fällen einer hohen Beladung, einer Standardbeladung und ohne eine Beladung. Diese graphische Darstellung veranschaulicht ebenfalls in eindeutiger Weise, dass die Beziehung zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung in jedem der Fälle einer hohen Beladung, einer Standardbeladung und ohne eine Beladung als eine lineare Funktion ausgedrückt werden kann, und dass der Wert des Verhältnisses individuell in Abhängigkeit von der Fahrzeugbedingung bestimmt ist. Somit wird das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung als ein Parameter verwendet zur Angabe einer Tendenz des Fahrzeugs zu einem Überschlag. Der Parameter umfasst direkt sowohl die Fahrzeuggewichtskomponente als auch die Schwerpunkthöhenkomponente. Auf der Basis des berechneten Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung wird die Tendenz des Fahrzeugs beim Überschlag zum Ändern des Startschwellenwerts für eine Überschlagsverhinderungssteuerung entsprechend der Möglichkeit für einen Überschlag bestimmt. Somit kann der Startschwellenwert für eine Überschlagsverhinderungssteuerung in genauerer Weise, einfacher und schneller ohne Schätzen des Fahrzeuggewichts und der Schwerpunkthöhe, wie es in der Vergangenheit nötig war, geändert werden.
Dabei ist zu beachten, dass das hier beschriebene Beispiel die tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung als ein Parameter zur Angabe der Möglichkeit eines Fahrzeugüberschlags verwendet, d. h., als ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung. Es kann jedoch auch ein Wert Bezugsquerbeschleunigung/tatsächliche Querbeschleunigung verwendet werden. Ferner können Verhältnisse zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung praktisch ausgedrückt werden durch Dividieren der Differenz in der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung durch entweder die tatsächliche Querbeschleunigung oder die Bezugsquerbeschleunigung ((tatsächlich Querbeschleunigung – Bezugsquerbeschleunigung)/tatsächliche Querbeschleunigung, oder (tatsächliche Querbeschleunigung – Bezugsquerbeschleunigung)/Bezugsquerbeschleunigung). Daher können derartige Verhältnisse ebenfalls als Parameter zur Angabe der Möglichkeit eines Fahrzeugüberschlags verwendet werden.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe gemäß ersten bis zwölften Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird ein praktisches Verhältnis berechnet aus der tatsächlichen Querbeschleunigung, die mittels einer Tatsächlich-Querbeschleunigungserfassungseinheit erfasst wird, und einer Bezugsquerbeschleunigung, die mittels einer Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit erfasst wird. Auf der Basis dieses Verhältnisses wird der Startschwellenwert geändert.
Somit wird ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung zu einem Parameter zur Angabe einer Fahrzeugbedingung, d. h., der Möglichkeit eines Fahrzeugüberschlags, die sowohl die Fahrzeuggewichtskomponente als auch die Schwerpunkthöhenkomponente umfasst, falls der Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung auf der Basis des Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung geändert wird. Es ist daher möglich, einen Startschwellenwert einzustellen, der das Fahrzeuggewicht, die Schwerpunkthöhe und dergleichen berücksichtigt.
Eine derartige Bezugsquerbeschleunigung kann beispielsweise berechnet werden auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Kurvenwinkelgeschwindigkeit entsprechend dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung; der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lenkwinkel gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung; oder einer Radgeschwindigkeit für jedes Rad entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis eines Erfassungssignals eines Querbeschleunigungssensors erhalten werden, der unter einer Radaufhängung in dem Fahrzeug vorgesehen ist.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Startschwellenwert auf einen Wert (zum beispielsweise einen niedrigen Wert) geändert, bei der eine Steuerung in einfacherer Weise während der Durchführung einer ABS-Steuerung und einer Stabilitätssteuerung (nachstehend als „ESC” (Electronic Stability Control) bezeichnet) im Vergleich zu dem Fall gestartet werden, wenn derartige Steuerungen nicht durchgeführt werden.
Während der Durchführung der Steuerung für ABS und ESC besteht eine hohe Möglichkeit, dass das Fahrzeug instabil wird. Die Möglichkeit eines Überschlags ist somit größer als normal. Aus diesem Grund werden einheitliche Einstellungen verwendet, die ein Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung in derartigen Fällen so einfach wie möglich erlauben. Dies führt somit zu einem schnellen Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung, auch wenn das Fahrzeug eine Tendenz aufweist, instabil zu werden.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ändert die Startschwellenwertänderungseinheit den Startschwellenwert auf einen Wert, bei dem eine Steuerung auf einfachere Weise gestartet werden kann, wenn einmal die Durchführung der ABS-Steuerung und der Stabilitätssteuerung abgeschlossen sind, bis eine vorbestimmte Fahrzeugbedingung erreicht ist, im Vergleich zu der Situation, nachdem die vorbestimmten Fahrzeugbedingung erreicht ist.
Es besteht eine hohe Möglichkeit, dass das Fahrzeug instabil wird, wenn einmal die Durchführung der ABS-Steuerung und der Stabilitätssteuerung abgeschlossen sind, bis eine vorbestimmte Fahrzeugbedingung erreicht ist. Die Möglichkeit eines Überschlags ist somit höher als normal. Aus diesem Grund wird es durch die Änderung des Startschwellenwerts auf einen Wert, bei dem die Steuerung auf einfache Art und Weise gestartet werden kann, möglich, eine Wirkung zu erzielen, die identisch ist zu derjenigen des sechsten Aspekts.
Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein praktisches Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung mehrmals berechnet und in einer Speichereinrichtung gespeichert. Ein Mittelwert der praktischen Verhältnisse zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung, wie sie in der Speichereinrichtung gespeichert sind, wird sodann als ein praktisches Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung gelernt.
Die Durchführung eines derartigen Lernens erzielt eine genauere Änderung des Startschwellenwerts für eine Überschlagsverhinderungssteuerung.
Im zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Erfüllung einer der nachfolgenden Bedingungen als die Bedingung für eine Erlaubnis des Lernens eingestellt werden:

(a) kein Eingriff einer Bremshydraulikdrucksteuerung;
(b) eine Querbeschleunigung entsprechend einem festen Wert oder größer wird während des Kurvenfahrens erzeugt;
(c) eine Querbeschleunigung (G) mit einem festen Wert oder größer, die während des Kurvenfahrens erzeugt wird, dauert während einer vorbestimmten Zeitdauer an, und
(d) keine begleitende große Beschleunigung in einer Längsrichtung.

Die Bereitstellung einer derartigen Bedingung zum Erlauben des Lernens kann ferner die Genauigkeit der gelernten Inhalte verbessern.
Gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann einer der nachfolgenden Bedingungen als eine Bedingung zum Löschen eines Lernwerts eingestellt werden: eine Maschine wird ausgeschaltet; und das Fahrzeug wird während einer bestimmten Zeitdauer oder länger angehalten. Auf diese Weise können Fälle, bei denen eine Möglichkeit besteht, dass das Fahrzeuggewicht oder die Schwerpunkthöhe geändert werden, als Bedingungen zum Löschen eines Lernwerts (gelernter Wert) eingestellt werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren verständlich. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Fahrzeugüberschlagsverhinderungssteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ein Ablaufdiagramm eines Bestimmungsablaufs zum Starten einer Überschlagsverhinderungssteuerung, die mit einer Fahrzeugbewegungssteuerungseinheit (Fahrzeugbewegungs-ECU) durchgeführt wird, die in der Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung gemäß 1 vorgesehen ist;
3 ein Ablaufdiagramm des Startschwellenwertberechnungsablaufs, der während des Bestimmungsablaufs zum Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung gemäß der Darstellung in 2 durchgeführt wird,
4 ein Kennfeld zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen einem Startschwellenwert und einem Verhältnis einer tatsächlichen Beschleunigung/Bezugsbeschleunigung,
5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung, der Bezugsquerbeschleunigung, der Schwerkraft und dergleichen,
6A bis 6C graphische Darstellungen zur Veranschaulichung von Änderungen der tatsächlichen Querbeschleunigung, der Bezugsquerbeschleunigung und der Verhältnisses tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung, wenn ein allmählich beschleunigtes Kurvenfahren mit einem Lenkwinkel von 90° durchgeführt wird, und
7 eine graphische Darstellung zum Veranschaulichen einer Beziehung zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung G und der Bezugsquerbeschleunigung G in Fällen einer hohen Beladung, einer Standardbeladung und ohne Beladung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele in den Figuren beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung, bei dem ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Der Aufbau der Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben.
Gemäß der Darstellung in 1 umfasst die Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung eine Fahrzeugbewegungssteuerungseinheit (Fahrzeugbewegungs-ECU) 1. Die Fahrzeugbewegungs-ECU 1 besteht aus einem bekannten Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit CPU, einem Festwertspeicher ROM, einem Speicher RAM, einer Ein/Ausgabeschaltung (Schnittstelle, Interface) I/O und dergleichen. Eine Fahrzeugüberschlagsverhinderungssteuerung wird mit der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 in Verbindung mit in dem Speicher ROM oder dergleichen gespeicherten Programmen durchgeführt bzw. verarbeitet.
Erfassungssignale eines Querbeschleunigungssensors 2 (G-Sensor), eines Gierratensensors 3, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 4 und eines Lenkwinkelsensors 5 werden der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 zugeführt. Auf der Basis der Erfassungssignale der Sensoren 2 bis 5 führt die Fahrzeugbewegungs-ECU 1 unterschiedliche Berechnungen durch. Die Fahrzeugbewegungs-ECU 1 sendet ein Ansteuerungssignal an ein Betätigungsglied 6 zur Überschlagsverhinderungssteuerung, um dieses auf der Basis der Ergebnisse der unterschiedlichen Berechnungen anzusteuern, und um auf diese Weise die Fahrzeugüberschlagsverhinderungssteuerung durchzuführen.
Ein derartiges Betätigungsglied 6 zur Überschlagsverhinderungssteuerung besteht beispielsweise aus einem elektromagnetischen Ventil für eine hydraulische Bremsdrucksteuerung, und einem Motor zum Antreiben einer Pumpe. Zur Erzeugung einer vorbestimmten Bremskraft für ein Rad, das einer Überschlagsverhinderungssteuerung unterworfen ist, wird der Motor in der Weise angesteuert, dass ein Bremsfluid angesaugt und mittels der Pumpe wieder entladen wird, und die elektromagnetischen Ventile entsprechend dem Zielrad werden ebenfalls angesteuert. Entsprechend diesem Aufbau wird an einen Radzylinder des Zielrads ein Druck angelegt.
Es ist zu beachten, dass das Verfahren zur Ansteuerung des Betätigungsglieds 6, das in der Überschlagsverhinderungssteuerung verwendet wird, gleichartig ist zu allgemein bekannten Verfahren. Einzelheiten dieses Verfahrens werden daher weggelassen.
Die Überschlagsverhinderungssteuerung, die mittels der hinsichtlich ihres Aufbaus vorstehend beschriebenen Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung durchgeführt wird, wird nachstehend beschrieben. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Bestimmungsablaufs zum Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung, die mittels der in 1 gezeigten Fahrzeugbewegungs-ECU 1 verarbeitet wird. Ferner zeigt 1 ein Ablaufdiagramm des Berechnungsablaufs eines Startschwellenwerts für die Überschlagsverhinderungssteuerung in dem Überschlagsverhinderungssteuerungsablauf. Es ist zu beachten, dass die in den Figuren dargestellten Schritte Mechanismen bzw. Einrichtungen zur Durchführung der verschiedenen Verarbeitungen entsprechen.
Der Bestimmungsablauf zum Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Ist zuerst ein (nicht gezeigter) Zündschalter in dem Fahrzeug eingeschaltet (EIN), dann wird Leistung zu der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 zugeführt, die sodann den Bestimmungsablauf zum Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung durchführt. Der Ablauf zur Bestimmung des Startens der Überschlagsverhinderungssteuerung wird beispielsweise in vorbestimmten Berechnungszyklen durchgeführt und wird konstant während der Zeit durchgeführt, während der der Zündschalter eingeschaltet ist.
Bei 100 wird eine Verarbeitung zum Lesen von Signalen durchgeführt. Insbesondere werden Erfassungssignale von dem vorstehend angegebenen Querbeschleunigungssensor 2, dem Gierratensensor 3, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 und dem Lenkwinkelsensor 5 gelesen. Unter Verwendung der Erfassungssignale werden physikalische Größen, die als eine tatsächliche Querbeschleunigung, eine Kurvenwinkelgeschwindigkeit (Gierrate), eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Lenkwinkel bekannt sind, berechnet. Bereiche zur Durchführung einer derartigen Verarbeitung in der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 entsprechen einer tatsächlich Querbeschleunigungserfassungseinheit, einer Fahrzeuggeschwindigkeiterfassungseinheit, einer Lenkwinkelgeschwindigkeitserfassungseinheit und einer Lenkwinkelerfassungseinheit. In den nachstehend noch beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ebenfalls eine Radgeschwindigkeit durch die Fahrzeugbewegungs-ECU 1 ermittelt. In diesem Fall entspricht ein Bereich zur Durchführung einer derartigen Verarbeitung einer Radgeschwindigkeitserfassungseinheit.
In der nachfolgenden Position 200 wird die Bezugsquerbeschleunigung berechnet. Die hier erwähnte Bezugsquerbeschleunigung bezeichnet eine ideale Querbeschleunigung, die keinen Einfluss der vorstehend angegebenen Schwerkraftkomponente aufweist. Sie wird aus dem Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Kurvenwinkelgeschwindigkeit berechnet (Bezugsquerbeschleunigung = Fahrzeuggeschwindigkeit × Kurvenwinkelgeschwindigkeit). Ein Bereich zur Durchführung einer derartigen Verarbeitung in der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 entspricht einer Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit.
Danach wird bei 300 ein Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung, d. h., das Verhältnis tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung berechnet. Ein Bereich zur Durchführung einer derartigen Verarbeitung in der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 entspricht einer Verhältnisberechnungseinheit. Das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung bezeichnet ein praktisches Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung gemäß der vorstehenden Beschreibung, und ist jedoch im einzelnen nicht auf die tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsbeschleunigung beschränkt. Beispielsweise können Verhältnisse wie Bezugsquerbeschleunigung/tatsächliche Querbeschleunigung oder (tatsächliche Querbeschleunigung – Bezugsbeschleunigung)/tatsächliche Querbeschleunigung, oder (tatsächliche Querbeschleunigung – Bezugsbeschleunigung)/Bezugsbeschleunigung ebenfalls angewendet werden.
Bei 400 wird eine Verarbeitung zur Berechnung des Startschwellenwerts der Überschlagsverhinderungssteuerung durchgeführt. Ein Bereich zur Durchführung einer derartigen Verarbeitung in der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 entspricht einer Startschwellenwertänderungseinheit.
Gemäß der Darstellung bei 410 in 3 wird insbesondere ein Startschwellenwertkennfeld verwendet zur Berechnung eines Startschwellenwerts entsprechend dem in 300 enthaltenen Wert tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung. Als das Startschwellenwertkennfeld kann ein Kennfeld gemäß der Darstellung in 4 verwendet werden. In dem Startschwellenwertkennfeld gemäß dieser Figur wird der Startschwellenwert vermindert, wenn der Wert tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung ansteigt, d. h., wenn der Einfluss der Schwerkraftkomponente auf die tatsächliche Querbeschleunigung ansteigt. Ist die tatsächliche Querbeschleunigung größer als die Bezugsquerbeschleunigung, dann wird der Rollwinkel groß, da die Schwerpunkthöhe groß oder das Fahrzeuggewicht erheblich ist. Mit anderen Worten, es kann angenommen werden, dass die Fahrzeugbedingung in der Weise vorliegt, dass eine Möglichkeit (ein Potential) für einen Überschlag vorliegt. In solchen Fällen wird der Startschwellenwert derart eingestellt, dass es einfacher ist, die Überschlagsverhinderungssteuerung zu starten.
Nachfolgend wird bei 420 bestimmt, ob die ABS-Steuerung (Antiblockiersteuerung) durchgeführt wird. Es wird sodann bei 430 bestimmt, ob eine ESC-Steuerung (electronic stability control, Fahrzeugstabilitätssteuerung) durchgeführt wird. Es wird ferner bei 440 bestimmt, ob weniger als eine Sekunde seit einer Bremsensteuerung abgelaufen ist. Ergibt zumindest eine dieser Bestimmungen in 420 bis 440 die Antwort JA, dann geht die Verarbeitung über zu 450, wobei der Startschwellenwert auf einen Minimumwert (0.55 im Fall des Kennfelds gemäß 4) geändert wird.
Mit anderen Worten, während der ABS- oder ESC-Steuerungen oder innerhalb einer Sekunde einer Bremsensteuerung besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug instabil ist, wodurch die Möglichkeit eines Überschlags größer als normal ist. In diesen Fällen wird der Startschwellenwert einheitlich in der Weise geändert, dass die Überschlagsverhinderungssteuerung so einfach wie möglich gestartet werden kann. Auch wenn der Startschwellenwert auf einen Maximalwert (0.7 im Falle des Kennfelds von 4) bei 410 eingestellt ist, wird er nachfolgend auf den Minimumwert geändert. Die Überschlagsverhinderungssteuerung kann auf diese Weise schnell gestartet werden, falls das Fahrzeug eine Tendenz zur Instabilität aufweist.
Dabei ist zu beachten, dass der Ablauf einer vorbestimmte Zeit (eine Sekunde) hier als ein Beispiel für einen vorbestimmten Zustand angegeben ist, der nach einer ABS- oder ESC-Steuerung erreicht wird. Es sind jedoch andere Beispiele denkbar, wie der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, wenn einmal die Querbeschleunigung, die Gierrate, oder der Lenkwinkel gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert geworden sind. Ist einer dieser Werte gleich oder kleiner als der jeweilige vorbestimmte Wert, dann kann der Startschwellenwert der Überschlagsverhinderungssteuerung zu seinem ursprünglichen Wert von dem Wert zurückgeführt werden, bei dem die Überschlagsverhinderungssteuerung auf einfache Weise gestartet werden kann.
Auf die Berechnung des Startschwellenwerts folgt die Verarbeitung gemäß 500. Es wird hierbei bestimmt, ob die bei 100 erhaltene tatsächliche Querbeschleunigung gleich oder größer als der bei 400 eingestellte Startschwellenwert ist. Ist die tatsächliche Querbeschleunigung gleich oder größer als der Startschwellenwert, dann geht die Verarbeitung zu 600 über, wobei ein Ansteuerungssignal ausgegeben wird zum Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung. Es wird beispielsweise zu dieser Zeit bestimmt, ob sich das Fahrzeug gegenwärtig in einer Rechts- oder Linkskurve befindet, auf der Basis der Kurvenwinkelgeschwindigkeit und des in 100 erhaltenen Lenkwinkels. Entsprechend der Kurvenrichtung wird ein Ansteuerungssignal zur Erzeugung einer Bremskraft für das Rad ausgegeben, das als Objektrad zur Steuerung dient.
Ist andererseits die tatsächliche Querbeschleunigung kleiner als der Startschwellenwert gemäß 500, dann wird der Ablauf zur Bestimmung des Starts der Überschlagsverhinderungssteuerung somit beendet, da ein Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung als nicht notwendig angesehen wird. Der Ablauf zur Bestimmung des Starts der Überschlagsverhinderungssteuerung wird wiederholt für jeden Berechnungszyklus in der vorstehend angegebenen Reihenfolge durchgeführt.
Gemäß der Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechend der vorstehenden Beschreibung wird ein Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung auf der Basis eines Verhältnisses zwischen einer tatsächlichen Querbeschleunigung und einer Bezugsquerbeschleunigung geändert. Das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung ist ein Parameter zur Angabe der Fahrzeugbedingung, d. h., der Möglichkeit eines Fahrzeugüberschlags, der sowohl das Fahrzeuggewicht als auch die Schwerpunkthöhe einschließt. Es ist daher möglich, einen Startschwellenwert in der Weise einzustellen, dass das Fahrzeuggewicht, die Schwerpunkthöhe und dergleichen berücksichtigt werden.
Der Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung kann in genauerer Weise, einfacher und schneller ohne Schätzen des Fahrzeuggewichts und der Schwerpunkthöhe, wie es in der Vergangenheit erforderlich war, eingestellt werden.
Ferner kann die Verwendung eines derartigen Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung ebenfalls den Einfluss von Neigungen nach links oder rechts (Überhöhungen) der Straßenoberfläche berücksichtigen. Besteht beispielsweise die Überhöhung der Straße als ein Gradient, der in einer Richtung abfällt, in der das Fahrzeug einen Überschlag (Kurvenaußenseite) durchführen könnte, dann steigt die tatsächliche Querbeschleunigung an. Dies wiederum bewirkt eine Vergrößerung des Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung und führt zu einer Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand mit der Möglichkeit eines Überschlags befindet. Der Startschwellenwert wird daher auf einen niedrigen Wert eingestellt. Somit kann die Zeit, zu der die Überschlagsverhinderungssteuerung eingreift, früher eingestellt werden. Selbstverständlich gilt dies auch in dem umgekehrten Fall, dass die Fahrzeugüberhöhung in der anderen Richtung vorliegt. In jedem Fall kann eine Überschlagsverhinderungssteuerung in Verbindung mit der Überhöhung erzielt werden.
Es kann ferner eine Überschlagsverhinderungssteuerung erreicht werden, die in genauerer Weise auf die Fahrzeugbedingung im Vergleich zu den bekannten Steuerungen reagiert. Beispielsweise können unnötige Vorgänge verhindert werden, wie ein Starten der Überschlagsverhinderungssteuerung, obwohl kein Bedarf für ein Eingreifen der Überschlagsverhinderungssteuerung besteht.
WEITERE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

(1) In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Querbeschleunigung durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Kurvenwinkelgeschwindigkeit erhalten. Es ist jedoch auch möglich, eine Berechnung unter Verwendung des auf der Basis des Erfassungssignals des Lenkwinkelsensors 5 erhaltenen Lenkwinkels durchzuführen. Im einzelnen kann die Bezugsquerbeschleunigung gemäß der nachfolgenden Gleichung erhalten werden.

Gleichung (2)

(Bezugsquerbeschleunigung) = [((Geschwindigkeit)2 × (Lenkwinkel) × A)/((Lenkgetriebeverhältnis) × (Radstand))] × [1/(1 + A × (Geschwindigkeit)2]

Dabei ist zu beachten, dass A in der vorstehenden Gleichung ein Stabilitätsfaktor zur Angabe einer Kurvenfahreigenschaft des Fahrzeugs ist. Da dies beispielsweise aus der japanischen Offenlegungsschrift JP-A-10-258720 und dergleichen bekannt ist, ist eine detaillierte Beschreibung des Werts A hier weggelassen.
In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung ein Wert, der in Abhängigkeit von den Fahrzeugbedingungen wie dem Fahrzeuggewicht und der Schwerpunkthöhe bestimmt ist. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Bezugsquerbeschleunigung unter Verwendung des Lenkwinkels berechnet wird, der auf der Basis des Erfassungssignals des Lenkwinkelsensors 5 erhalten wird.
Nach der Berechnung des Verhältnisses: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung von der Bezugsbeschleunigung unter Verwendung des Lenkwinkels kann somit der Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung auf der Basis dieses Verhältnisses verändert (modifiziert) werden. Auf diese Weise kann eine zu derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gleichartige Wirkung erzielt werden.
Ferner kann eine Bezugsquerbeschleunigung ebenfalls aus einer Radgeschwindigkeit berechnet werden. In einem derartigen Fall wird von einem (nicht gezeigten) Radgeschwindigkeitssensor ein Signal zu der Bewegungs-ECU 1 zugeführt, oder es wird eine Information bzgl. der Radgeschwindigkeit von einer weiteren (nicht gezeigten) elektronischen Steuerungseinheit ECU eingegeben, die in dem Fahrzeug angeordnet und mittels eines Netzwerks LAN verbunden ist. Die Bezugsquerbeschleunigung wird sodann unter Verwendung derartiger Signale oder Informationen berechnet. Da es ferner möglich ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Radgeschwindigkeit zu ermitteln, kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 gemäß der Darstellung in 1 in diesem Fall weggelassen werden. Somit kann im einzelnen die Bezugsquerbeschleunigung gemäß der nachfolgenden Gleichung erhalten werden.
Gleichung (3)

(Bezugsquerbeschleunigung) = [(Rechts-Links-Radgeschwindigkeitsdifferenz) × (Geschwindigkeit)]/(Spurweite)

Somit ist in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel das Verhältnis: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsbeschleunigung ein Wert, der in Abhängigkeit von den Fahrzeugbedingungen wie dem Fahrzeuggewicht und der Schwerpunkthöhe bestimmt ist. Dies ist ebenfalls der Fall, wenn die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis der Radgeschwindigkeit berechnet wird.
Nach der Berechnung des Verhältnisses: tatsächliche Querbeschleunigung/Bezugsquerbeschleunigung aus der Bezugsquerbeschleunigung unter Verwendung der Radgeschwindigkeit kann der Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung auf der Basis dieses Verhältnisses geändert werden. Auf diese Weise wird eine Wirkung erzielt, die gleich derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ist.
Die Bezugsquerbeschleunigung kann ebenfalls auf der Basis eines Erfassungssignals des Querbeschleunigungssensors anstelle einer Berechnung erhalten werden. Beispielsweise kann der Querbeschleunigungssensor unter einer Fahrzeugradaufhängung anstelle einer Anordnung darüber angeordnet sein, wobei das Erfassungssignal des Sensors der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 zugeführt wird. Entsprechend einem derartigen Aufbau umfasst das Erfassungssignal des Querbeschleunigungssensors nicht die Schwerpunktkomponente in Folge des Rollens des Fahrzeugs, die in dem Erfassungssignal eines Sensors über der Fahrzeugradaufhängung erhalten wäre. Daher kann die aus dem Erfassungssignal erhaltene Querbeschleunigung als die Bezugsquerbeschleunigung dienen.

(2) Bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels kann das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung periodisch gemessen werden, so dass ein Mittelwert des gemessenen Werts in einer Speichereinrichtung innerhalb der Fahrzeugbewegungs-ECU 1 gespeichert werden kann. Entsprechend einem derartigen Lernvorgang kann der Startschwellenwert für die Überschlagsverhinderungssteuerung noch genauer geändert werden.

In diesem Fall sind die folgenden Bedingungen (a) bis (d) beispielsweise denkbar als Bedingungen zum Erlauben des Lernvorgangs. Lernen ist erlaubt, falls eine beliebige der nachstehend angegebenen Bedingungen erfüllt ist, obwohl die Genauigkeit des Lerninhalts weiter vergrößert wird, falls ein Lernen lediglich dann erlaubt wird, wenn eine Vielzahl der Bedingungen erfüllt ist.

(a) Es liegt kein Eingriff von einer ABS- oder ESC-Steuerung vor.
(b) Eine Querbeschleunigung mit einem festen Wert oder größer wird während des Kurvenfahrens erzeugt.
(c) Eine Querbeschleunigung mit einem festen Wert oder größer wird erzeugt, wenn das Kurvenfahren während einer vorbestimmten Zeitdauer andauert.
(d) Es liegt keine zugehörige größere Beschleunigung in der Längsrichtung vor.

Punkt (a) wird als eine Bedingung eingestellt, da die tatsächliche Querbeschleunigung und die Bezugsquerbeschleunigung, die während der Durchführung von ABS- und ESC-Steuerungen erhalten werden, eine geringe Verlässlichkeit aufweisen. Dies liegt daran, dass die Räder sich nicht unter einer Haftungsbedingung zu diesen Zeiten befinden. Punkt (b) wird als eine Bedingung eingestellt, da die tatsächliche Querbeschleunigung und die Bezugsquerbeschleunigung beide während eines allmählichen Kurvenfahrens klein sind, wodurch ein großer Berechnungsfehler entstehen kann, wenn das Verhältnis zwischen diesen Querbeschleunigungen berechnet wird. Punkt (c) wird als eine Bedingung eingestellt, da ein geringerer Berechnungsfehler während eines gleichförmigen Kurvenfahrens erzeugt wird. Falls Bedingungen, die eine Querbeschleunigung mit einem festen Wert oder größer erzeugen, kontinuierlich während einer bestimmten Zeitdauer andauern, kann ein gleichförmiges Kurvenfahren angenommen werden. In gleicher Weise wie Punkt (c) wird Punkt (d) als eine Bedingung angesichts der Tatsache eingestellt, dass eine große Beschleunigung in der Längsrichtung ein nicht gleichförmiges Kurvenfahren begleitet, während eine große Beschleunigung in der Längsrichtung ein gleichförmiges Kurvenfahren nicht begleitet.
Dabei ist zu beachten, dass zur Bestimmung, ob die ABS- oder ESC-Steuerungen durchgeführt werden, während der Steuerung in einer elektronischen Bremsensteuerungseinheit (Bremsen-ECU) oder dergleichen eine Marke gesetzt wird. Es kann somit die Bestimmung durch Bereitstellen einer Information bezüglich der Marke über eine Netzwerkverbindung (LAN-Verbindung) oder dergleichen erfolgen. Ebenfalls bezüglich einer Beschleunigung in der Längsrichtung kann dies erhalten werden unter Verwendung eines Erfassungssignals eines allgemeinen, in dem Fahrzeug angeordneten Beschleunigungssensors, oder durch eine weitere elektronische Steuerungseinheit ECU auf der Basis des Erfassungssignals. In einem derartigen Fall kann eine entsprechende Information durch die Fahrzeugbewegungs-ECU 1 über eine Netzwerkverbindung oder dergleichen erhalten werden.
Die Lernzeit, bei der das vorstehend beschriebene Lernen durchgeführt wird, kann beispielsweise in der nachfolgenden Weise eingestellt werden. Nach dem Messen des Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung in Intervallen von mehreren zehn Millisekunden bis Hunderten von Millisekunden während des Ablaufs des Kurvenfahrens werden die Daten zeitweilig in einer Speichereinrichtung gespeichert. Werden Daten eine bestimmten Anzahl von Malen gespeichert, oder ist das Kurvenfahren abgeschlossen, dann wird der Mittelwert für die Verhältnisse zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung erhalten, wie sie in der Speichereinrichtung gespeichert sind. Dieser Mittelwert kann mit vorbestimmten gespeicherten Lernwerten verglichen werden oder kann einem gewichteten Bewegungsmittelungsablauf unterzogen und sodann als ein neuer Lernwert abgespeichert werden.
In diesen Fällen können Bedingungen zum Löschen des Lerninhalts entsprechend den Umständen eingestellt werden, bei denen die Möglichkeit besteht, dass sich das Fahrzeuggewicht oder die Schwerpunkthöhe verändern können. Beispielsweise dann, wenn die Maschine (Zündschalter) ausgeschaltet ist, oder das Fahrzeug während einer bestimmten Zeitdauer oder länger anhält.
Die vorstehende Beschreibung wurde in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Es ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in entsprechender Weise verändert werden kann, ohne vom Bereich und der Bedeutung der zugehörigen Patentansprüche abzuweichen.
Somit wird ein Startschwellenwert für eine Überschlagsverhinderungssteuerung auf der Basis eines Verhältnisses zwischen einer tatsächlichen Querbeschleunigung und einer Bezugsquerbeschleunigung geändert. Das Verhältnis der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsbeschleunigung ist ein Parameter zur Angabe einer Fahrzeugbedingung, d. h., einer Möglichkeit für einen Fahrzeugüberschlag, wobei sowohl das Fahrzeuggewicht als auch die Schwerpunkthöhe berücksichtigt werden. Es ist daher möglich, einen Startschwellenwert einzustellen, der das Fahrzeuggewicht, die Schwerpunkthöhe und dergleichen berücksichtigt.

Claims

Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung, mit einem derartigen Aufbau, dass eine Überschlagsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, wenn ein Überschlagsstatuswert zur Angabe einer Tendenz des Fahrzeugs für einen Überschlag einen vorbestimmten Startschwellenwert überschreitet, wobei die Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Tatsächlich-Querbeschleunigungserfassungseinheit (1, 2, 100) zur Erfassung einer durch das Fahrzeug erzeugten tatsächlichen Querbeschleunigung, eine Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) zur Erfassung einer Bezugsquerbeschleunigung als Äquivalent zu einer Idealquerbeschleunigung des Fahrzeugs, die keine Schwerkraftkomponente aufweist, eine Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) zur Berechnung eines praktischen Verhältnisses zwischen der mittels der Tatsächlich-Querbeschleunigungserfassungseinheit (1, 2, 100) erfassten tatsächlichen Querbeschleunigung und der mittels der Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) erfassten Bezugsquerbeschleunigung, und eine Startschwellenwertänderungseinheit (1, 400) zur Änderung des Startschwellenwerts auf der Basis eines durch die Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) berechneten praktischen Verhältnisses zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Fahrzeugsgeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 4, 100) zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, und einer Kurvenwinkelgeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 100) zur Erfassung einer Kurvenwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis der mittels der Fahrzeugsgeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 4, 100) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der mittels der Kurvenwinkelgeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 100) erfassten Kurvenwinkelgeschwindigkeit berechnet.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 4, 100) zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, und einer Lenkwinkelerfassungseinheit (1, 100) zur Erfassung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, wobei die Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis der mittels der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (1, 4, 100) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und des mittels der Lenkwinkelerfassungseinheit (1, 100) erfassten Lenkwinkels berechnet.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Radgeschwindigkeitserfassungseinheit zur Erfassung einer Radgeschwindigkeit jedes Rads des Fahrzeugs, wobei die Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinheit ermittelten Radgeschwindigkeit für jedes Rad berechnet.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bezugsquerbeschleunigungserfassungseinheit (1, 200) die Bezugsquerbeschleunigung auf der Basis eines Erfassungssignals eines unter einer Fahrzeugradaufhängung angeordneten Querbeschleunigungssensors (2) erfasst.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Startschwellenwertänderungseinheit (1, 400) den Startschwellenwert auf einen Wert ändert, bei dem die Fahrzeugüberschlagsverhinderungssteuerung (600) auf einfachere Weise während einer Antiblockiersteuerung und einer Stabilitätssteuerung im Vergleich dazu durchgeführt werden kann, wenn derartige Steuerung nicht durchgeführt werden.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Startschwellenwertänderungseinrichtung (1, 400) den Startschwellenwert auf einen Wert ändert, bei dem die Fahrzeugüberschlagsverhinderungssteuerung (600) auf einfachere Weise gestartet werden kann, wenn die Durchführung der Antiblockiersteuerung und der Stabilitätssteuerung bis zum Erreichen einer vorbestimmten Fahrzeugbedingung abgeschlossen ist, im Vergleich zu der Situation, nach dem die vorbestimmte Fahrzeugbedingung erreicht ist.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Startschwellenwertänderungseinheit (1, 400) den Startschwellenwert auf der Basis eines Kennfelds zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Startschwellenwert und dem praktischen Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung ändert.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) die Berechnung mehrmals durchführt und in einer Speichereinrichtung das praktische Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung speichert, und ein Mittelwert der praktischen Verhältnisse zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsbeschleunigung gemäß der Speicherung in der Speichereinrichtung als ein praktisches Verhältnis zwischen der tatsächlichen Querbeschleunigung und der Bezugsquerbeschleunigung gelernt wird.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) eine Einstellung für die Erlaubnis des Lernens vornimmt, wenn zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) kein Eingriff der hydraulischen Bremsdrucksteuerung, (b) eine Querbeschleunigung eines festen Werts oder größer wird während des Kurvenfahrens erzeugt, (c) eine Querbeschleunigung eines festen Werts oder größer wird erzeugt, wenn das Kurvenfahren während einer vorbestimmten Zeitdauer andauert, und (d) es tritt keine zugehörige große Beschleunigung in einer Längsrichtung auf.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Verhältnisberechnungseinheit (1, 300) eine Einstellung vornimmt zum Löschen eines gelernten Werts, der mittels des Lernvorgangs erhalten wurde, wenn eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: eine Maschine wird abgeschaltet, und das Fahrzeug hält während einer vorbestimmten Zeitdauer oder länger an.
Fahrzeug-Überschlagsverhinderungs-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die tatsächliche Querbeschleunigung als der Überschlagsstatuswert verwendet wird zur Angabe einer Tendenz zum Überschlag, und die Überschlagsverhinderungssteuerung (600) gestartet wird, wenn die tatsächliche Querbeschleunigung den Startschwellenwert übersteigt.