DE102011086992A1

DE102011086992A1 - Steuervorrichtung für Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011086992A1
Application number: DE102011086992A
Authority: DE
Inventors: Asahi Watanabe; Hiroshi Furuyama
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-07-12
Also published as: CN102476629A; CN102476629B; JP2012111340A; US8800709B2; US20120130612A1; JP5405441B2

Abstract

Geschaffen wird eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Steuereinheit umfasst, die aufweist: einen Abschnitt (100c) zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung berechnet, die eine Kombination von Beschleunigungen in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken; einen Abschnitt (100c2) zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er einen resultierenden Ruck aus Änderungsraten der Beschleunigungen in zwei Richtungen in Bezug auf die Zeit oder/und einer Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit berechnet; und einen Abschnitt (100e) zum Feststellen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der berechneten resultierenden Beschleunigung oder/und des berechneten resultierenden Rucks feststellt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Vorrichtung, mit der eine Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt wird.
2. Beschreibung verwandter Technik
Eine japanische PCT-Anmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-534694 , veröffentlicht am 18. November 2004 (entspricht WO 03/008242 A1 , veröffentlicht am 30. Januar 2003, sowie US-Patent Nr. 7,149,614 , erteilt am 12. Dezember 2006), steht beispielhaft für eine zu einem früheren Zeitpunkt vorgeschlagene Fahrzeug-Steuervorrichtung, mit der die Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt wird. Bei der offenbarten Steuervorrichtung der oben erwähnten japanischen PCT-Anmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-534694 wird eine Variable, die eine Charakteristik des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs in Querrichtung repräsentiert, unter Verwendung einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs erstellt, und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs wird in Abhängigkeit davon bestimmt, ob der Wert der Variablen auf einem Schwellenwert oder darüber liegt.
Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch lässt sich eine Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs bei der oben erwähnten, zu einem früheren Zeitpunkt vorgeschlagenen Steuervorrichtung noch verbessern.
Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung besteht daher darin, eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, mit der die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Um die erwähnte Aufgabe zu erfüllen, wird mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung einer resultierenden Beschleunigung bestimmt, die eine Kombination von Beschleunigungen in einer Vielzahl von Richtungen des Fahrzeugs ist, die auf das Fahrzeug wirken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, die eine Steuereinheit umfasst, die einen Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung berechnet, die eine Kombination von Beschleunigungen in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken; einen Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er einen resultierenden Ruck aus Änderungsgeschwindigkeiten der Beschleunigungen in zwei Richtungen in Bezug auf die Zeit oder/und einer Änderungsgeschwindigkeit der resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit berechnet; sowie einen Abschnitt zum Bestimmen der Überschlagsneigung enthält, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der berechneten resultierenden Beschleunigung oder/und des berechneten resultierenden Rucks bestimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, die einen Abschnitt zum Berechnen von Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung berechnet; einen Abschnitt zum Berechnen von Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung berechnet; einen Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine Information über resultierende Beschleunigung bezüglich einer resultierenden Beschleunigung berechnet, die eine Kombination der jeweiligen berechneten Beschleunigungen ist; einen Abschnitt zum Bestimmen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis eines Betrags der berechneten Information über resultierende Beschleunigung bestimmt; und eine Steuereinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie einen Bremszylinder betätigt, um eine Bremskraft für wenigstens eines oder alle der an dem Fahrzeug installierten Räder bzw. Räder zu erzeugen, wenn der Abschnitt zum Bestimmen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, die einen Längsbeschleunigungs-Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung erfasst; einen Querbeschleunigungs-Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung erfasst; einen Abschnitt zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung auf Basis der erfassten Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung erfasst; einen Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er eine Änderungsrate der berechneten resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit berechnet; sowie eine Steuereinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bewegung des Fahrzeugs auf Basis der berechneten resultierenden Beschleunigung und des resultierenden Rucks berechnet, und so konfiguriert ist, dass sie eine Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt, wenn die berechnete Bewegung des Fahrzeugs stärker ist als eine vorgegebene Bewegung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist eine Ansicht der Systemkonfiguration eines Fahrzeugs, bei dem eine Steuervorrichtung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
1B ist ein Funktionsdiagramm einer in 1A gezeigten Bremssteuereinheit.
2 ist eine Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem eine Längsachse für eine Längsbeschleunigung steht und eine Querachse für eine Querbeschleunigung steht, und das eine Definition eines Überschlags-Bereiches β des Fahrzeugs darstellt.
3 ist eine Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem die Längsachse für die Längsbeschleunigung steht und die Querachse für die Querbeschleunigung steht, und das die Definition des Überschlags-Bereiches β des Fahrzeugs sowie die Definition eines Überschlagsneigungs-Bereiches δ darstellt.
4A und 4B sind erläuternde Ansichten, die der Erläuterung eines Verfahrens zum Ausüben von Bremskraft/Bremskräften auf jeweilige Räder oder ein Rad zum Unterdrücken der Überschlagsneigung des Fahrzeugs dienen.
5 ist ein Berechnungsdiagramm eines in 1B gezeigten Bremsen-Steuerabschnitts 200 zum Unterdrücken der Überschlagsneigung des Fahrzeugs.
6 ist eine Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem die Längsachse für die Längsbeschleunigung steht und die Querachse für die Querbeschleunigung steht, und die Ansicht eine Ortskurve einer resultierenden Beschleunigung in dem Koordinatensystem repräsentiert.
7A, 7B, 7C und 7D bilden zusammen ein Zeitablaufdiagramm, das Zeitreihen jeweiliger Variablen in einem in 6 gezeigten Funktionsbeispiel repräsentiert.
8 ist eine charakteristische Kurve, die eine Beziehung zwischen einer Schlupfrate eines Rades und einer auf einen Reifen des Rades wirkenden Kraft darstellt.
9 ist die Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem die Längsachse für die Längsbeschleunigung steht und die Querachse für die Querbeschleunigung steht, und das ein Verfahren zum Extrahieren einer Normalrichtungs-Komponente eines resultierenden Rucks darstellt.
10 ist die Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem die Querachse für einen Rand einer Überschlags-Grenzlinie steht und die Längsachse für eine Normalrichtungs-Komponente eines resultierenden Rucks steht.
11 ist die Ansicht eines Koordinatensystems, bei dem die Querachse für den Rand der Überschlags-Grenzlinie steht und die Längsachse für die Normalrichtungs-Komponente des resultierenden Rucks steht, und das die Ortskurve des in 6 gezeigten Funktionsbeispiels in dem Koordinatensystem repräsentiert.
12 ist ein Berechnungsdiagramm eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung (Überschlagsgefahr).
13A und 13B sind Kurven, die zeitliche Schwankungen der Überschlagsgefahr darstellen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
Erste Ausführungsform
Aufbau der ersten Ausführungsform
Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug in einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. 1A ist eine Ansicht der ungefähren Konfiguration eines Fahrzeugsystems, an dem die Steuervorrichtung angebracht ist. Das Fahrzeug ist mit einer Vielzahl von Straßenrädern bzw. Rädern versehen, d. h. vier Rädern, die sich aus einem vorderen linken Vorderrad FL, einem rechten Vorderrad FR, einem rechten Hinterrad RR sowie einem linken Hinterrad RL zusammensetzen. Ein Ausgang eines Verbrennungsmotors (Motor ENG) wird auf die Vorderräder FL, FR, die Antriebsräder sind, als Antriebskraft mit einer Gangschaltung übertragen, die über ein Automatikgetriebe AT ausgeführt wird. Das Antriebssystem ist mit einem Sensor 16 für den Gaspedal-Öffnungswinkel versehen, der ein Maß des Tretens des Gaspedals, d. h. eine von einem Fahrer angeforderte Antriebskraft, erfasst, und ist mit einer Motorsteuereinheit 7 sowie einer Automatikgetriebe-Steuereinheit 8 versehen, die die von dem Sensor 16 für den Gaspedal-Öffnungswinkel und einer CAN-Kommunikationsleitung (einem CAN-Bus 9) eingegebene Informationen empfängt und ein Befehlssignal an Motor ENG sowie Automatikgetriebe AT ausgibt, um die Antriebskraft der Vorderräder FL, FR zu steuern.
Ein Bremssystem enthält eine Bremssteuereinheit 1, ein Bremspedal 2, einen Hauptbremszylinder 3, eine Flüssigkeitsdruck-Einheit (HU) 4, Radbremszylinder 61, 62, 63, 64 sowie verschiedenartige Sensoren. Bremspedal 2 ist ein Betätigungselement, über das eine Ansteuerbetätigung durch einen Fahrer eingegeben wird und das über Verstärker 2a, bei dem es sich eine Servoeinheit (oder einer Verstärkungseinheit) handelt, mit Hauptbremszylinder 3 verbunden ist. Hauptbremszylinder 3 ist vom sogenannten Tandem-Typ und mit der Flüssigkeitsdruck-Einheit HU über Zweisystem-Bremsleitungen 5a, 5b verbunden. Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 ist eine Hydraulikdruckeinheit, die einen Hydraulikdruckkreislauf hat. Radbremszylinder 61 bis 64 sind über Bremsleitungen 51 bis 54 mit Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 so verbunden, dass Bremsdrücke (Radbremszylinder-Druck) an entsprechenden Rädern FL, FR, RL, RR erzeugt werden. Ein Bremskreis derselben ist eine sogenannte Überkreuz-Bremsleitungsstruktur (X piping structure), bei der Radbremszylinder 61, 64 für das linke Vorderrad FL sowie das rechte Hinterrad RR mit einer P-System-Bremsleitung 5a verbunden sind und Radbremszylinder 62, 63 für das rechte Vorderrad FR sowie das linke Vorderrad FL jeweils mit einer S-System-Bremsleitung 5b verbunden sind. Es ist anzumerken, dass der Bremskreis eine sogenannte Längs-Leitungsstruktur sein kann. Hauptbremszylinder 3 erzeugt einen Flüssigkeitsdruck (einen Hauptbremszylinder-Druck) entsprechend dem Maß (eine manipulierte Variable), um das Bremspedal 2 eingedrückt wird, wenn die Zufuhr einer Bremsflüssigkeit aus einem Behälter 3a empfangen wird, der integral an Hauptbremszylinder 3 installiert ist. Der Druck des Hauptbremszylinders wird jedem Radbremszylinder 61 bis 64 über die Flüssigkeitsdruck-Einheit (HU) 4 zugeführt. Der Flüssigkeitsdruck jedes Radbremszylinders erzeugt die Ansteuerkraft für das entsprechende der Räder FL, FR, RL, RR. Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 ist ein Bremsen-Betätigungselement, in dem eine Vielzahl elektromagnetischer Ventile, ein Elektromotor 4a sowie Pumpen angeordnet sind und Radbremszylinder-Flüssigkeitsdrücke der jeweiligen Räder (FL, FR, RL, RR) über die Steuerung von Funktionen von Elektromagnetventilen beliebig erhöht oder verringert werden, so dass für jedes der Vielzahl von Rädern eine gewünschte Ansteuerkraft bereitgestellt werden kann.
Bremssteuereinheit (Brake CU) 1 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU), die eine Bestimmung einer Ausführung von Bremssteuerung auf Basis der von verschiedenen Sensoren sowie CAN-Bus 9 eingegebenen Informationen durchführt und ein Befehlssignal an Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 ausgibt, um eine Betätigung von Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 zum Ausführen der Bremssteuerung zu steuern. Die Bremssteuerung bedeutet, dass Arretierung eines Rades unterdrückt wird, oder eine Fahrzeugbewegung gesteuert wird, indem die Flüssigkeitsdrücke (Bremsdrücke) der Radbremszylinder jeweiliger Räder FL, FR, RL, RR in Reaktion auf Anforderungen von Funktionen gesteuert werden, durch die Sicherheit und Komfort gewährleistet werden, so beispielsweise durch ein Antiblockiersystem, das eine Zunahme einer Rad-Schlupfrate des Fahrzeugs unterdrückt, sowie eine Stabilitätssteuerungs-VDC (Vehicle Dynamics Control), die seitliches Rutschen des Fahrzeugs verhindert. Es ist anzumerken, dass die Bremssteuereinheit 1 als eine integrale Einheit mit der Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 vorhanden sein kann, diese jedoch auch voneinander getrennt vorhanden sein können. Bremssteuereinheit 1, Motorsteuereinheit 7 und AT-Steuereinheit 8 sind über CAN-Übertragungsleitung (CAN-Bus 9) miteinander verbunden, über die bidirektional kommuniziert werden kann und die Informationen in beiden Richtungen übertragen werden können.
Die verschiedenen Typen von Sensoren bilden Fahrzeuginformations-Erfassungseinrichtungen und sind mit einer Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10, Radgeschwindigkeits-Sensoren 11 bis 14 sowie einem Lenkwinkelsensor 15 versehen. Radgeschwindigkeits-Sensoren 11 bis 14 sind an jeweiligen Rädern FL, FR, RL, RR installiert, um Umdrehungsgeschwindigkeiten (Radgeschwindigkeiten) jeweiliger entsprechender Räder FL, FR, RL, RR zu erfassen und Erfassungssignale darüber an Bremssteuereinheit 1 auszugeben. Lenkwinkel-Sensor 15 erfasst einen Drehwinkel (d. h. einen Lenkwinkel) eines Lenkrades SW, das der Fahrer betätigt, und gibt das Erfassungssignal an CAN-Bus 9 aus. Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10 ist ein zusammengesetzter Sensor, in dem Sensoren 17, 18, 19 zusammengefasst sind, die verschiedene Informationen, wie eine Beschleunigung G und eine Drehrate y erfassen, die jeweils eine Fahrzeugbewegung repräsentieren, und sie gibt die Erfassungssignale an Bremssteuereinheit 1 aus. Das heißt, ein Längsbeschleunigungs-Sensor 17 erfasst eine Beschleunigung in einer Längsrichtung, die auf das Fahrzeug wirkt, d. h. eine Längsbeschleunigung Xg, die eine Fahrzeug-Nickbewegung repräsentiert. Querbeschleunigungs-Sensor 18 erfasst eine Beschleunigung in der Querrichtung, die auf das Fahrzeug wirkt, d. h. eine Querbeschleunigung Yg, die eine Rollbewegung des Fahrzeugs repräsentiert. Drehraten-Sensor 19 erfasst eine Änderungsgeschwindigkeit des Drehwinkels in einer Drehrichtung des Fahrzeugs, d. h. eine Drehrate y, die eine Drehbewegung des Fahrzeugs repräsentiert. Bremssteuereinheit 1 passt einen Bremsdruck jedes der Räder FL, FR, RL, RR entsprechend der erfassten Fahrzeugbewegung und der entsprechenden Rad-Umdrehungsgeschwindigkeit an. Die Bremssteuervorgänge, wie beispielsweise ABS, VDC und ACC (Adaptive Cruise Control), werden ausgeführt. Die Details dieser Steuervorgänge sind bekannt. Daher wird auf ihre Erläuterung hier verzichtet.
Bremssteuereinheit 1 (im Folgenden auch einfach als eine Steuereinheit 1 bezeichnet) bildet die Steuervorrichtung für das Fahrzeug. 1B zeigt ein Funktionsdiagramm der in 1A gezeigten Steuereinheit 1. Steuereinheit 1 enthält in der ersten Ausführungsform einen Abschnitt 100 zum Bestimmen von Fahrzeugbewegung sowie einen Bremsen-Steuerabschnitt 200. Abschnitt 100 zum Feststellen von Fahrzeugbewegung stellt fest, ob das Fahrzeug eine Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs hat. Es sollte angemerkt werden, dass in der vorliegenden Patentbeschreibung der Begriff „Überschlagsneigung” eine Wahrscheinlichkeit (einen Wahrscheinlichkeitsgrad) eines Auftretens des Überschlags des Fahrzeugs bezeichnet und nicht nur für ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Möglichkeit des Auftretens von Überschlag steht, sondern auch für seine Höhe (hohe Wahrscheinlichkeit oder niedrige Wahrscheinlichkeit). Des Weiteren betätigt, wenn Abschnitt 100 zum Feststellen von Fahrzeugbewegung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, Bremsen-Steuerabschnitt 200 Flüssigkeitsdruck-Einheit 4, so dass Bremskräfte auf die Vielzahl von Rädern FL, FR, RL, RR wirken, um die Überschlagsneigung zu unterdrücken (siehe 4A).
Abschnitt 100 zum Feststellen von Fahrzeugbewegung enthält einen Abschnitt 100a zum Berechnen von Längsbeschleunigung, der eine Beschleunigung Xg in einer Längsrichtung (eine Richtung vom vorderen zum hinteren Ende des Fahrzeugs) berechnet, die auf das Fahrzeug wirkt; einen Abschnitt 100b zum Berechnen von Querbeschleunigung, der eine andere Beschleunigung Yg in einer Querrichtung (eine Richtung von der linken zur rechten Seite des Fahrzeugs) berechnet, die auf das Fahrzeug wirkt; einen Abschnitt 100c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der eine Information über resultierende Beschleunigung berechnet, die sich auf eine resultierende Beschleunigung G bezieht, die eine Kombination der jeweils berechneten Beschleunigungen Xg, Yg ist; einen Abschnitt 100d zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie, der eine Überschlags-Grenzlinie vorgibt; und einen Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung, der die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen unter Verwendung der berechneten Informationen über resultierende Beschleunigung sowie der Überschlags-Grenzlinie feststellt. Die Abschnitte 100a, 100b zum Berechnen von Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung berechnen die Längsbeschleunigung Xg bzw. die Querbeschleunigung Yg auf Basis der Erfassungssignale von der Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10. Es sollte bemerkt werden, dass vorzugsweise eine filternde Berechnung für jedes der Erfassungssignale der Sensoren ausgeführt wird, um Beschleunigungskomponenten der Fahrzeugbewegung zu extrahieren, indem externe Störungskomponenten der Beschleunigung aufgrund störender Einflüsse der Straßenoberfläche eliminiert werden. Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung berechnet eine resultierende Beschleunigung G auf Basis von Längsbeschleunigung Xg und Querbeschleunigung Yg, die durch Abschnitt 100a zum Berechnen von Längsbeschleunigung bzw. Abschnitt 100b zum Berechnen von Querbeschleunigung berechnet werden. Es ist möglich, die resultierende Beschleunigung G entsprechend einem resultierenden Vektor herzuleiten, der die Kombination der Beschleunigungen Xg, Yg in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken.
Abschnitt 100d zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie legt die Überschlags-Grenzlinie L fest. Die Überschlags-Grenzlinie L dient dazu, einen Bereich in einen Überschlags-Bereich β, in dem eine hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Überschlag des Fahrzeugs (ein Überkippen des Fahrzeugs in der Querrichtung) vorliegt, wenn Querbeschleunigung Yg und Längsbeschleunigung Xg auf das Fahrzeug wirken, und einen Nicht-Überschlagsbereich als einen anderen Bereich als der Überschlagsbereich β, d. h. einen stabilen Bereich α, zu unterteilen. Überschlags-Grenzlinie L, die den Bereich in Überschlags-Bereich β und den stabilen Bereich α unterteilt, ist, wie oben beschrieben, eine Grenzlinie bezüglich der Beschleunigung Xg, Yg. In der ersten Ausführungsform wird Überschlags-Grenzlinie L auf eine Linie festgelegt, die Punkte verbindet, an denen jeweils eine Radlast an einer Seite eines sich drehenden Innenrades 0 beträgt (eine resultierende Beschleunigung G), wenn sowohl Querbeschleunigung Yg als auch Längsbeschleunigung Xg auf das Fahrzeug wirken. Überschlags-Grenzlinie L wird, wie weiter unten erläutert, auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs festgelegt, bei dem die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
Definition des Überschlags-Bereichs
Ein Beispiel des Festlegens des Überschlags-Bereiches β (Überschlags-Grenzlinie L) wird im Folgenden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Verfahren zum Festlegen beschränkt, das im Folgenden beschrieben wird, sondern es kann ein geeignetes Verfahren zum Festlegen ausgewählt werden. Bei jedem der Symbole kennzeichnet ein Index f Vorderräder, ein Index r kennzeichnet Hinterräder, ein Index x kennzeichnet eine Fahrzeug-Längsrichtung, und ein Index y kennzeichnet eine Fahrzeug-Querrichtung.
Im Allgemeinen werden ein Maß ΔW_ϕf von Bewegung von Vorderrädern in stabilem Zustand und ein Maß ΔW_ϕr von Bewegung von Hinterrädern in stabilem Zustand aus Gleichung (1) bzw. (2) hergeleitet, wenn nur die Querbeschleunigung wirkt. In jeder der Gleichungen (1), (2) kennzeichnet m_s ein Fahrzeuggewicht, a_y kennzeichnet die Querbeschleunigung, h_s kennzeichnet eine Distanz zwischen einem Rollzentrum an einer Fahrzeug-Schwerpunktposition und dem Fahrzeugschwerpunkt, K_ϕf kennzeichnet eine Rollsteifigkeit einer Achse der Vorderräder, K_ϕr kennzeichnet eine Rollsteifigkeit einer Achse der Hinterräder, g kennzeichnet eine Fallbeschleunigung, d_f kennzeichnet eine Lauffläche der Vorderräder, d_r kennzeichnet eine Lauffläche der Hinterräder, l kennzeichnet einen Radstand, l_f kennzeichnet eine Distanz von dem Fahrzeug-Schwerpunkt zu einer Achse der Vorderräder, l_r kennzeichnet eine Distanz von der Fahrzeug-Schwerpunktposition zu einer Achse der Hinterräder, h_f kennzeichnet einen Bodenabstand des vorderen Rollzentrums und h_r kennzeichnet einen Bodenabstand des hinteren Rollzentrums.
Es sollte bemerkt werden, dass die oben aufgeführten Gleichungen (1) und (2) auf Seite 152 einer japanischen Veröffentlichung unter dem Titel „VEHICLE DYNAMICS AND CONTROL” (Autor Masato ABE, veröffentlicht von Sankaidou 1992) beschrieben worden sind.
Des Weiteren wird eine statische Radlast entsprechend einer Beziehung zwischen dem Schwerpunkt und der Fahrzeug-Schwerpunktposition bestimmt. So können, wenn nur die Querbeschleunigung wirkt, Grenzwerte a_yf0, a_yr0 von Querbeschleunigungen, bei denen ein Maß ΔW_ϕf der Verringerung der Last an Vorderrädern und ein Maß ΔW_ϕr der Verringerung der Last an Hinterrädern die entsprechende statische Radlast übersteigen, durch numerische Gleichungen (numerische Gleichungen (3) bzw. (4)) als stationäre Charakteristika dargestellt werden. Es sollte bemerkt werden, dass die Querbeschleunigung in Links- und Rechtsrichtung des Fahrzeugs wirkt und sich dementsprechend ein positiver oder negativer Wert ergibt.
Des Weiteren übersteigt das Maß ΔW_ϕ der Lastverringerung eines der Grenzwerte α_yf0, α_yr0 für Vorder- und Hinter-Räder, deren Absolutwert kleiner ist als der des anderen, die statische Radlast zu einem früheren Zeitpunkt. Beispielsweise haben sich im Fall von |α_yf0| > |α_yr0| die Hinter-Räder zu einem früheren Zeitpunkt von einer Straßenoberfläche abgehoben als die Vorderräder.
Des Weiteren können, was die Längsbeschleunigung angeht, Grenzwerte a_xf0, a_xr0 einfach in der Annahme dargestellt werden, dass eine Drehachse der Nickbewegung im Wesentlichen mit der Schwerpunktposition deckungsgleich ist. Grenzwerte a_xf0, a_xr0 der Längsbeschleunigung, bei denen das Maß ΔW_ϕf der Verringerung der Last an Vorderrädern und das Maß ΔW_ϕr der Verringerung an Hinterrädern die statische Gewichtslast überschreiten, können mit den folgenden Gleichungen (5) und (6) dargestellt werden.
Damit wird es möglich, die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung einzugrenzen, bei denen wenigstens das Maß ΔW_ϕ der Verringerung von Radlast nennenswert wird und bei denen die Fahrzeugbewegung an bis zu vier Punkten der Querbeschleunigungs-Grenzwerte ±a_y0, die anhand der Gleichungen (3) und (4) bestimmt werden (± zwei Punkte a_y0, deren Absolutwerte kleiner sind als die Beschleunigungen a_yf0 a_yr0 der Vorder- und Hinterräder von den Beschleunigungen der Vorder- und der Hinterräder) und der Grenzwerte der Längsbeschleunigungen a_xfr0 a_xr0, die aus den Gleichungen (5) und (6) hergeleitet werden, instabil werden kann. In dieser ersten Ausführungsform wird der Überschlagsbereich β des Fahrzeugs definiert, indem die so bestimmten jeweiligen Punkte über eine beliebige Linie verbunden werden. Bei der Methode zum Definieren des Überschlags-Bereichs β ist eine einfachste Methode als eine Methode vorstellbar, bei der die oben beschriebenen jeweiligen Punkte ±a_y0, a_xf0, a_xf0, a_xr0 mit einer geraden Linie verbunden werden. Eine physikalische Voraussetzung zum Verbinden dieser Punke mit einer geraden Linie ist die gleiche wie die Annahme, dass das Bewegungsmaß der Radlast bei Querbeschleunigung a_y und das Maß ΔW_ϕ der Lastbewegung bei Längsbeschleunigung a_x durch eine Summe (eine lineare Kombination) dargestellt werden. Im Folgenden wird ein Fall erläutert, in dem die Längsbeschleunigung negativ ist (Abbremsen), und in einem Fall, in dem die Längsbeschleunigung positiv ist (Beschleunigen), gelten die gleichen Prinzipien, so dass die dahingehende Erläuterung weggelassen wird. Des Weiteren wird für die Querbeschleunigung angenommen, dass die an dem Fahrzeug entstehende Querbeschleunigung in einem Fall, in dem das Fahrzeug im Uhrzeigersinn gedreht wird (ein Fall, in dem der Fahrer eine nach links gerichtete Querbeschleunigung empfindet), positiv ist.
2 zeigt ein Koordinatensystem, wobei die Längsachse für Längsbeschleunigung a_x steht, die Querachse für die Querbeschleunigung a_y steht und ein Punkt, an dem sowohl Längsbeschleunigung a_x als auch Querbeschleunigung a_y 0 betragen, als ein Ursprung 0 angenommen wird. 2 zeigt ein Beispiel für das Definieren des Überschlags-Bereiches β des Fahrzeugs entsprechend dem Verfahren, bei dem die oben erwähnten vier Punkte ±a_y0, a_xf0 und a_xr0 mit der geraden Linie verbunden werden.
In 2 ist von den Größen a_xf0 und a_xr0 diejenige, deren Absolutwert kleiner als der der anderen ist, einfach mit a_y0 gekennzeichnet. Des Weiteren ist von den Größen a_xf0 und a_xr0 diejenige, die a_xr0 ist, einfach mit a_x0 gekennzeichnet. Die oben beschriebenen jeweiligen Punkte ±a_y0, a_xf0, a_xr0 sind Punkte, an denen ein Hinterradgewicht an einer Seite eines sich drehenden Innenrades 0 beträgt (Größe ΔW_ϕ der Lastverringerung der Hinterräder übersteigt die statische Radlast), wenn Querbeschleunigung a_y und Längsbeschleunigung a_x auf das Fahrzeug wirken, und die gerade Linie, die diese Punkte verbindet, ist die Überschlags-Grenzlinie L. Die gerade Linie, die die Punkte –a_y0 und a_x0 verbindet, ist eine rechte Überschlags-Grenzlinie Lr. Die gerade Linie, die die Punkte +a_y0 und a_x0 verbindet, ist eine linke Überschlags-Grenzlinie Ll.
Unter der oben beschriebenen Bedingung (Voraussetzung) kann angenommen werden, dass die Hinterradlast der Seite des sich drehenden Innenrades an jedem Punkt an beiden Überschlags-Grenzlinien Ll, Lr 0 ist. Der stabile Bereich α und der Überschlags-Bereich β sind mit Überschlags-Grenzlinien Ll und Lr als Grenzen abgeteilt. Der Bereich an einer Ursprungsseite 0 mit den Überschlags-Grenzlinien Ll, Lr als Grenzen ist der stabile Bereich α, und der andere Bereich ist der Überschlags-Bereich β. Wenn eine resultierende Fahrzeugbeschleunigung a, die ein zusammengesetzter Vektor der Querbeschleunigung a_y und der Längsbeschleunigung a_x ist, in einen Überschlags-Bereich β fällt, der von den Grenzlinien Ll, Lr abweicht, beträgt die Hinterradlast an der Seite des sich drehenden inneren Rades 0. So kann vorhergesagt werden, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Fahrzeugbewegung instabil wird und das Fahrzeug überkippt (bzw. sich überschlägt).
Es sollte angemerkt werden, dass, wenn a_yf0 als a_y0 ausgewählt wird, Grenzwert a_xf0 hoch ist, da die Vorderradlast um das Maß erhöht wird, das der verringerten Längsbeschleunigung (die Verlangsamung wird stärker) während des Abbremsens entspricht. Daher ist die Grenzlinie L, wenn die Grenzlinie um die Zunahme des Grenzwertes korrigiert wird, keine gerade Linie, sondern wird zu der gekrümmten Linie. In diesem Fall ist es zu empfehlen, die Überschlags-Grenzlinie als eine Tabelle oder Funktion zu definieren. Dabei wird, wenn die Größenbeziehung zwischen a_yf0 und a_yr0 umgekehrt wird, einer der Grenzwerte ausgewählt, der niedriger ist als der andere, und die Überschlags-Grenzlinie L (Ll, Lr) kann definiert werden. Es ist natürlich so, dass, um die Überschlags-Grenzlinie mit einer höheren Genauigkeit zu erhalten, die Bereiche des stabilen Bereichs (α) und des Überschlags-Bereichs (β) definiert werden können, indem analytisch eine Radlaständerung hergeleitet wird, die auftritt, wenn die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung wirken, und jeder Punkt, an dem die hergeleitete Größe der Lastverringerung unterhalb der statischen Last liegt, als Grenzlinie L definiert wird. Es ist auch möglich, die oben beschriebenen jeweiligen Punkte experimentell über ein tatsächliches Fahrzeug herzuleiten. Wenn diese Ergebnisse beispielsweise als die Tabellenfunktion angewendet werden, kann Grenzlinie L (Überschlags-Bereich β) mit höherer Genauigkeit definiert werden.
Erfassung von Überschlagsneigung aufgrund einer resultierenden Beschleunigung
Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis eines Betrags der resultierenden Beschleunigung G, die von dem Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung berechnet wird. Dabei wird, wenn die resultierende Beschleunigung G mit Überschlags-Grenzlinie L verglichen wird und eine Distanz (Wert) S, um die sich die resultierende Beschleunigung G bewegt und Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als eine voreingestellte Distanz So, eine Feststellung dahingehend getroffen, dass die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen besteht (das Fahrzeug die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs hat).
3 zeigt das Koordinatensystem, wobei wie in 2 die Längsachse für Längsbeschleunigung Xg steht und die Querachse für Querbeschleunigung Yg steht, und die Definition des Überschlags-Bereiches β und des stabilen Bereiches α mit Überschlags-Grenzlinie L als Grenze dargestellt ist. In jedem der in 3 gezeigten Symbole kennzeichnen ein Index I eine linke Seite und ein Index r eine rechte Seite. Wenn die Grenze des Überschlags-Bereiches β als die gerade Linie definiert ist, kann ein Spielraum S von der resultierenden Beschleunigung G bis zu Überschlags-Bereich β (Überschlags-Grenzlinie L) in Gleichung (7) als eine kürzeste Distanz (in 3) von der resultierenden Beschleunigung G jeweils zu der linken und der rechten Überschlags-Grenzlinie (Grenzlinie L) Ll, Lr berechnet werden.
Des Weiteren ist Distanz S₀ als ein vorgegebener Spielraum von einer Innenseite des stabilen Bereiches α zu Überschlags-Bereich β voreingestellt, wie dies in 3 dargestellt ist. Eine Zone eines Bereiches, der nur durch Distanz S₀ zu einer Innenseite (eine Seite von Ursprung 0) innerhalb des stabilen Bereiches α gebildet wird, entspricht einem Überschlagsneigungs-Bereich δ in der ersten Ausführungsform. Überschlagsneigungs-Bereich δ ist ein Bereich, der durch eine Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li umschlossen wird, die parallel zu dieser Grenzlinie L verläuft, wobei ein Abstand S₀ zu der Innenseite des stabilen Bereiches α hin vorhanden ist. Wenn die resultierende Beschleunigung G in Überschlagsneigungs-Bereich δ fällt, kann vorhergesagt werden, dass das Fahrzeug Neigung zum Überschlagen aufweist, da die resultierende Beschleunigung G leicht zu Überschlags-Bereich β verschoben wird. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn die Überschlags-Grenzlinie nicht die gerade Linie ist, der gleiche Zweck erfüllt werden kann, wenn Punkte auf Grenzlinie L, an denen der Spielraum (Distanz) zu Grenzlinie L ein Maximum erreicht, willkürlich berechnet werden.
Da die Querbeschleunigung Yg die Rollbewegung des Fahrzeugs repräsentiert und die Längsbeschleunigung Xg die Nickbewegung repräsentiert, repräsentiert die resultierende Beschleunigung G die Fahrzeugbewegung, und ihr Betrag repräsentiert den Betrag der Bewegung des Fahrzeugs. Das heißt, Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung berechnet die Fahrzeugbewegung auf Basis der resultierenden Beschleunigung G. Wenn hingegen die resultierende Beschleunigung G in den Bereich fällt, der weiter an der inneren Seite (einer Seite von Ursprung 0) liegt als die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li, ist die Fahrzeugbewegung so gering, dass keine Überschlagsneigung besteht. Auf die oben beschriebene Weise wird der oben beschriebene Bereich, der näher an der Innenseite liegt als die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li, als ein Fahrzeug-Bewegungsbereich voreingestellt, in dem keine Überschlagsneigung besteht. In der ersten Ausführungsform stellt Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung fest, dass die Neigung zum Überschlag des Fahrzeugs besteht, wenn die berechnete resultierende Beschleunigung G (Fahrzeugbewegung) größer ist als der oben beschriebene Bereich (voreingestellte vorgegebene Bewegung) und in den Überschlagsneigungs-Bereich δ fällt.
Steuerung zum Unterdrücken von Überschlag
Bremsen-Steuerabschnitt 200 betätigt die Flüssigkeitsdruck-Einheit (HU) 4, so dass eine Bremskraft auf wenigstens eines oder alle der Vielzahl von Rädern (Reifen) FL, FR, RL, RR ausgeübt wird, um die Überschlagsneigung dann zu unterdrücken, wenn Abschnitt 100 zum Feststellen von Fahrzeugbewegung (Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung) feststellt, dass das Fahrzeug die Neigung zum Überschlag aufweist. 4A und 4B zeigen ein Beispiel, wie die Ansteuerkräfte auf entsprechende Räder FL, FR, RL, RR ausgeübt werden, um die Überschlagsneigung zu unterdrücken. Die Richtung und der Betrag der Ansteuerkraft, die auf jedes der Räder FL, FR, RL, RR wirkt, werden durch die Richtung der mit Pfeilen versehenen Markierungen sowie deren Betrag dargestellt. 4A zeigt das Beispiel, in dem die Bremskraft über Bremssteuereinheit 200 in der ersten Ausführungsform auf jedes der entsprechenden Räder FL, FR, RR, RL ausgeübt wird.
Wenn festgestellt wird, dass die resultierende Beschleunigung G in den Überschlagsneigungs-Bereich δ fällt, der über Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li hinausgeht, übt Bremsen-Steuerabschnitt 200 in der ersten Ausführungsform die Bremskraft auf jedes der Räder FL, FR, RL, RR aus, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit V zu steuern. Dadurch fällt die resultierende Beschleunigung G zwangsweise in den stabilen Bereich α ab, der näher an der Ursprungsseite liegt als der Überschlagsneigungs-Bereich δ. Das heißt, die Querbeschleunigung Yg ist proportional zu Fahrzeuggeschwindigkeit V und Drehrate γ (siehe Gleichung (8)). Daher wird, wenn die Drehrate γ konstant ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit V verringert, so dass die Querbeschleunigung Yg abnimmt. So wird es möglich, die resultierende Beschleunigung G (Fahrzeugbewegung) zu verringern, so dass die resultierende Beschleunigung G in den stabilen Bereich α verschoben werden kann, der näher an der Ursprungsseite liegt als der Überschlagsneigungs-Bereich δ.
5 zeigt ein Berechnungsdiagramm des Bremsen-Steuerabschnitts 200. Diese Berechnung wird ausgeführt, wenn Abschnitt 100 zum Feststellen von Fahrzeugbewegung (Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung) die Neigung des Fahrzeug zum Überschlag erfasst. Bremsen-Steuerabschnitt 200 enthält einen Abschnitt 201 zum Berechnen einer Grenz-Querbeschleunigung, einen Sollgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 202 sowie einen Abschnitt 203 zum Berechnen einer Soll-Abbremsung. Abschnitt 201 zum Berechnen von Grenz-Querbeschleunigung berechnet eine maximale Querbeschleunigung Yg_max, bei der die resultierende Beschleunigung G nicht von der Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li abweicht, auf Basis der erfassten Längsbeschleunigung Xg. Dies lässt sich einfach berechnen, wenn beispielsweise die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li mit einer Tabelle ermittelt wird. Die maximale Querbeschleunigung Yg_max ist ein Wert der Querbeschleunigung, der der erfassten Längsbeschleunigung Xg auf der Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li entspricht. Sollgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 202 berechnet eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref, die die maximale Querbeschleunigung Ag_max in Gleichung (8) ergibt, auf Basis einer Soll-Drehrate γ_ref. Soll-Drehrate γ_ref kann aus einer Ist-Drehrate γ_sen (entspricht einer Drehrate, die der Fahrzeugführer wünscht), die durch Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10 (Drehraten-Sensor 19) erfasst wird, oder einer Drehrate γ_angie (die Drehrate, die der Fahrzeugführer angefordert hat) ermittelt werden, die dem mit Lenkwinkel-Sensor 15 erfassten Lenkwinkel entspricht. Abschnitt 202 zum Berechnen der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref in einem linearen Fahrzeugbereich, in dem die Drehrate beim Lenkvorgang so erreicht werden kann, dass sie die gewünschte Rate ist. V_ref = Yg_max/γref (Gleichung 8)
Abschnitt 203 zum Berechnen von Soll-Abbremsung legt eine Soll-Abbremsung Xg_ref des Fahrzeugs entsprechend einer Abweichung zwischen der ermittelten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (einer Fahrzeugkarosserie-Geschwindigkeit) Vcar fest. Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar kann auf Basis von Rad-Umdrehungsgeschwindigkeiten berechnet werden, die mit Radgeschwindigkeitssensoren 11 bis 14 ermittelt werden. Soll-Beschleunigung Xg_ref kann über eine Divisionsberechnung der Geschwindigkeitsabweichung und einer Soll-Bremszeit berechnet werden und kann unter Verwendung einer Tabelleneinstellung berechnet werden. Bremsen-Steuerabschnitt 200 betätigt die Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 mit Soll-Abbremsung Xg_ref als einem Befehlswert, um die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR zu erzeugen.
Wirkung in der ersten Ausführungsform
6 zeigt das Koordinatensystem auf gleiche Weise wie in 3, wobei die Längsachse für die Längsbeschleunigung Xg steht, die Querachse für die Querbeschleunigung Yg steht und die linke Überschlags-Grenzlinie Ll sowie die linke Überschlagsneigungs-Grenzlinie Ll festgelegt sind. Des Weiteren zeigt 6 eine Ortskurve der resultierenden Beschleunigung G (Xg, Yg) in einem Fall, in dem als ein Bespiel für die Wirkung ein abrupter Lenkvorgang von dem Fahrzeugführer ausgeführt wird. Des Weiteren zeigen 7A, 7B, 7C und 7D Zeitdiagramme, die Zeitreihen jeder der Variablen in dem in 6 gezeigten Funktionsbeispiel darstellen. 7A zeigt zeitliche Änderungen der Längs- und Querbeschleunigung Xg, Yg, und 7B zeigt die zeitliche Änderung von Spielraum bzw. Distanz S zu der linken Überschlags-Grenzlinie Ll. Es sollte bemerkt werden, dass bei Überschlag nach rechts bei den gleichen Daten sich nur die Differenz bezüglich der Grenzlinie ergibt. Daher wird auf die diesbezügliche Erläuterung hier verzichtet. Es sollte bemerkt werden, dass 7C und 7D später beschrieben werden.
In einem Zeitraum vor Zeitpunkt t1 befindet sich Lenkrad SW in einem neutralen Zustand, die Querbeschleunigung Yg beträgt im Wesentlichen 0 und die Längsbeschleunigung Xg ist geringfügig verringert. Zu Zeitpunkt t1 wird ein Lenkvorgang gegen den Uhrzeigersinn in Gang gesetzt, so dass negative (minus) Querbeschleunigung Yg entsteht. Die resultierende Beschleunigung G wird in einer entgegengesetzten Richtung zu der linken Überschlags-Grenzlinie Ll verschoben, so dass sich die resultierende Beschleunigung G weit von der linken Überschlags-Grenzlinie Ll entfernt. Dabei vergrößert sich Spielraum Sl und wird größer als ein Wert Sl0 des Spielraums am Ursprung 0. Zu einem Zeitpunkt t2 wird Lenkrad SW in einen neutralen Zustand zurückgeführt (Steuervorgang im Uhrzeigersinn), so dass die Querbeschleunigung Yg in der positiven Richtung vergrößert wird. Des Weiteren beginnt Längsbeschleunigung Xg in der negativen Richtung abzunehmen. Die resultierende Beschleunigung G wird verschoben und nähert sich dabei der linken Überschlags-Grenzlinie Ll. Dabei wird Spielraum Sl verringert. Zu einem Zeitpunkt t4 wird Spielraum Sl kleiner (geringer) als ein vorgegebener Wert S. Das heißt, die resultierende Beschleunigung G fällt in Überschlagsneigungs-Bereich δ, der die linke Überschlagsneigungs-Grenzlinie Lil überschreitet. Zu einem Zeitpunkt t5 wird Spielraum Sl kleiner (geringer) als 0. Das heißt, die resultierende Beschleunigung G fällt geringfügig in den Überschlags-Bereich β und überschreitet die linke Überschlags-Grenzlinie Ll. In der ersten Ausführungsform wird angenommen, dass sich das Fahrzeug in diesem Zustand nicht überschlägt. Anschließend beginnt die Längsbeschleunigung Xg in der positiven Richtung zuzunehmen, und Querbeschleunigung Yg beginnt, in der negativen Richtung abzunehmen. Zu einem Zeitpunkt t6 wird Spielraum Sl größer und übersteigt 0. Das heißt, die resultierende Beschleunigung G fällt erneut in den Überschlagsneigungs-Bereich δ und überschreitet dabei die linke Überschlags-Grenzlinie Ll. Die resultierende Beschleunigung G wird in der Richtung verschoben, in der sie sich von der linken Überschlags-Grenzlinie Ll entfernt. Zu einem Zeitpunkt t7 wird Spielraum Sl größer und übersteigt den vorgegebenen Wert S₀. Das heißt, die resultierende Beschleunigung G fällt erneut in den stabilen Bereich αl und überschreitet dabei die linke Überschlagsneigungs-Grenzlinie Lil. Die resultierende Beschleunigung G wird in der Richtung verschoben, in der sie sich von der linken Überschlags-Grenzlinie Ll entfernt. Zu einem Zeitpunkt t8 konvergieren sowohl die Querbeschleunigung Xg als auch die Längsbeschleunigung Yg zu 0, und die resultierende Beschleunigung G nähert sich Ursprung 0. Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung stellt, wie oben beschrieben, im Zeitraum von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t7, zu dem Spielraum Sl kleiner (geringer) wird als der vorgegebene Wert S₀ (die resultierende Beschleunigung G fällt in Überschlagsneigungs-Bereich δ und Überschlags-Bereich β), fest, dass die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs besteht.
Das heißt, unter Nutzung der Beschleunigung G, die aus Längsbeschleunigung Xg und Querbeschleunigung Yg resultiert, wird es möglich, eine stabile Bewegung des Fahrzeugs quantitativ zu überwachen und die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs quantitativ darzustellen. So wird es möglich, die Überschlagsneigung des Fahrzeugs beispielsweise zu erfassen, indem festgestellt wird, ob die Fahrzeugbewegung (resultierende Beschleunigung G) in Überschlags-Bereich β (oder Überschlagsneigungs-Bereich δ) fällt. Das heißt, die Tendenz des Fahrzeugs zum Überschlagen wird erfasst, wenn der Abstand S zu Überschlags-Grenzlinie L (Überschlags-Bereich β) gering ist.
Wirkung und Vorteil der ersten Ausführungsform in Bezug auf ein Vergleichsbeispiel zu der vorliegenden Erfindung
Ein erstes Vergleichsbeispiel für die Steuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall erfasst, in dem ein plötzlicher Lenkvorgang erfolgt, um beispielsweise eine Kollision mit einem Hindernis in einem Notfall zu vermeiden, und einen Ausgang eines Betätigungselementes ändert, mit dem die Fahrzeugbewegung gesteuert werden kann, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs zu unterdrücken, ist eine Vorrichtung, mit der auf Basis des Lenkwinkels und einer Lenk-Winkelgeschwindigkeit festgestellt wird, dass eine Möglichkeit des Auftretens von Überschlagen des Fahrzeugs besteht. Ein zweites Vergleichsbeispiel ist eine Vorrichtung, bei der eine Variable, die eine dynamische Charakteristik des Fahrzeugs in Querrichtung darstellt, unter Verwendung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs und eines Querrucks, der die Änderung der Querbeschleunigung pro Zeiteinheit ist, erstellt wird und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall erfasst wird, in dem der Wert der Variablen einen vorgegebenen Wert übersteigt, der zuvor anhand von Experimenten bestimmt wurde (empirisch bestimmter Wert).
Bei der ersten Vorrichtung (erstes Vergleichsbeispiel) kann jedoch, selbst wenn eine Lenksituation überwacht wird, die Lenksituation nicht immer genutzt werden, um festzustellen, ob das Fahrzeug tatsächlich die Überschlagbewegung ausführt. Beispielsweise ist, wenn eine Reibungskraft zwischen allen Rädern und einer Straßenoberfläche (Reibungskoeffizient u der Straßenoberfläche) variiert, die Fahrzeugbewegung, die dem Lenkvorgang entspricht, nicht immer offensichtlich. Daher wird eine Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs möglicherweise unzureichend sein. Des Weiteren wird bei letzterer Vorrichtung (zweites Vergleichsbeispiel) die Überschlagsneigung des Fahrzeugs nicht nur durch die Querbeschleunigung des Fahrzeugs allein bestimmt. Das heißt, in einem Fall, in dem gleichzeitig zu der Querbeschleunigung die Längsbeschleunigung auf das Fahrzeug wirkt, erfährt das Fahrzeug zusätzlich zu der Rollbewegung gleichzeitig eine Bewegungsänderung in Form der Nickbewegung. Daher wird beispielsweise eine vertikale Last, die auf eines der Hinterräder wirkt, das dem sich drehenden inneren Rad entspricht, kleiner. So nimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs zu. Es sollte hier bemerkt werden, dass ein Fahrzeugkörper viele Faktoren aufweist, die die Längsbeschleunigung verursachen, so beispielsweise eine Rollreibung jedes der Räder, der Luftwiderstand, eine Motorbremse, ein Gefälle der Straßenoberfläche usw. Des Weiteren ist ein Fahrzustand, anhand dessen die Überschlagsneigung des Fahrzeugs erfasst werden soll, nicht eine normale Fahrt, bei der eine konstante Geschwindigkeit aufrechterhalten wird, sondern ein Fall, in dem die Fahrzeugbewegung erheblich ist. In einem Fall, wie er oben beschrieben ist, kann gesagt werden, dass die Längsbeschleunigung stets auf das Fahrzeug wirkt. Es besteht, wie oben beschrieben, die Möglichkeit, dass die Genauigkeit der Bestimmung der Überschlagsneigung nicht ausreicht, wenn nur die Querbeschleunigung überwacht wird.
Im Gegensatz dazu bestimmt die Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis einer Vielzahl von Beschleunigungen (Xg, Yg), die in mehreren Richtungen auf das Fahrzeug wirken, nicht nur in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel (der ein Parameter ist, von dem nicht gesagt werden kann, dass die Fahrzeugbewegung von ihm genau widergespiegelt wird) und lediglich der Querbeschleunigung Yg (der ein Parameter ist, der die Überschlagsneigung teilweise reflektiert). Das heißt, die Fahrzeug-Steuervorrichtung in der ersten Ausführung berechnet die auf das Fahrzeug in zwei Richtungen wirkende Beschleunigung als den Parameter der Fahrzeugbewegung, durch den die Überschlagsneigung den Fahrzeugs reflektiert wird, und stellt fest, dass das Fahrzeug zum Überschlagen neigt, wenn die Fahrzeugbewegung, die durch die zwei Gruppen von Beschleunigungen (Beschleunigung in zwei Richtungen) repräsentiert wird, größer ist als eine voreingestellte vorgegebene Bewegung. So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Neigung des Fahrzeugs verbessert werden. Das heißt, die auf die jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR wirkenden Lasten werden auf Basis einer Gruppe von Beschleunigungen in mehreren Richtungen (d. h. resultierende Beschleunigung G) betrachtet, und die Überschlagsneigung wird auf Basis des Betrags der Radlasten bestimmt. So wird die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert.
Beispielsweise besteht, in 3, in einem Zustand, in dem die Längsbeschleunigung Xg in der Längsrichtung des Fahrzeugs (von vorne nach hinten) 0 beträgt, die geringste Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Überschlag des Fahrzeugs, wenn der Betrag der Querbeschleunigung Yg kleiner ist als a_y0. Jedoch ist, selbst wenn der Betrag von Yg kleiner ist als a_y0, ein Überdeckungsabschnitt der Überschlags-Bereich β (βl, βr), über den die Radlast verringert wird, wenn Längsbeschleunigung (Abbremsung) Xg wirkt, und in dem hohe Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Überschlag des Fahrzeugs besteht. Es wird ein Fall angenommen, in dem die Überschlagsneigung des Fahrzeugs lediglich auf Basis von Querbeschleunigung Yg ohne Berücksichtigung des Einflusses der Längsbeschleunigung festgestellt wird, und nur dann festgestellt wird, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt, wenn der Betrag von Yg dem vorgegebenen Wert (Grenzwert) a_y0 übersteigt. In diesem Fall wird festgestellt, dass selbst in dem in 3 gezeigten Bereich des Eingriffsabschnitts keine Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorhanden ist. Bei der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der ersten Ausführungsform kann jedoch der durch den Überdeckungsabschnitt in 3 gekennzeichnete Bereich aufgrund der Verwendung von Beschleunigungen Xg, Yg in wenigstens zwei Richtungen als Überschlags-Bereich β bestimmt werden. So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend verbessert werden. Das heißt, eine Erfassungsempfindlichkeit für den Überschlag des Fahrzeugs kann erheblich stärker verbessert werden, indem nicht nur die Änderung der Querbeschleunigung Yg, sondern auch die Änderung der Längsbeschleunigung Xg überwacht wird, statt nur die Änderung der Querbeschleunigung Yg zu überwachen.
Es sollte bemerkt werden, dass die Beschleunigungen in mehrere Richtungen diejenigen sein können, die die Fahrzeugbewegungen (Radlasten) in dem oben beschriebenen Fahrzustand widerspiegeln, in dem die Überschlagsneigung erfasst werden soll. Es können nicht nur die Beschleunigungen in einer Richtung horizontal zu der Straßenoberfläche verwendet werden, sondern beispielsweise auch Beschleunigungen in einer Richtung, die einen bestimmten Winkel in Bezug auf die Straßenoberfläche hat. Des Weiteren können zusätzlich zu Beschleunigungen in zwei Richtungen innerhalb der Ebene horizontal zu der Straßenoberfläche die Beschleunigungen in der Richtung verwendet werden, die einen bestimmten Winkel zu der Straßenoberfläche hat. In der ersten Ausführungsform werden die Beschleunigungen in den zwei Richtungen innerhalb der Ebene horizontal zu der Straßenoberfläche, d. h. Längsbeschleunigung Xg und Querbeschleunigung Yg, erfasst, und die resultierende Beschleunigung G, die die Kombination aus diesen Beschleunigungen Xg, Yg ist, wird verwendet. So kann die Fahrzeugbewegung (Radlasten) mit einem einfachen Aufbau genau erfasst werden. Die innerhalb der Ebene horizontal zu der Straßenoberfläche erfassten Beschleunigungsrichtungen sind möglicherweise nicht auf die Längsrichtung des Fahrzeugs und die Querrichtung desselben festgelegt. Die Beschleunigungen können anhand zweier beliebiger Achsen horizontal zu der Straßenoberfläche erfasst werden (vorausgesetzt ein Sinuswert eines durch die zwei Achsen gebildeten Winkels beträgt nicht 0). Entsprechend der Vektorsynthese dieser Beschleunigungen kann die resultierende Beschleunigung berechnet werden. Als Alternative dazu kann die resultierende Beschleunigung berechnet werden, indem eine zeitliche Änderung der Fahrzeugbewegung innerhalb der Ebene horizontal zu der Straßenoberfläche unter Verwendung eines globalen Positioniersystems (GPS) erfasst wird.
Bei der Steuervorrichtung für das Fahrzeug der ersten bevorzugten Ausführungsform werden Längs- und Querbeschleunigung Xg, Yg unter Verwendung der Signale von den Sensoren 17, 18 in dem Fahrzeug mit einer Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10 (Längsbeschleunigungs-Sensor 17 und Querbeschleunigungs-Sensor 18) erfasst. So sind im Allgemeinen der Längsbeschleunigungs-Sensor und der Querbeschleunigungs-Sensor in dem Fahrzeug vorhanden, in dem das Betätigungselement angebracht ist, mit dem die Fahrzeugbewegung gesteuert werden kann. Da die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung lediglich dieser Sensoren 17, 18 bestimmt werden kann, kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden, und Kostenzunahme kann verhindert werden. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn die resultierende Beschleunigung G berechnet wird, die Längsbeschleunigung Xg und die Querbeschleunigung Yg entsprechend einem Schätzwert von beliebigen anderen Parametern oder einem anderen Parameter berechnet werden kann, der/die nicht von dem von Sensoreinheit 10 bezogenen erfassten Wert abhängt/abhängen. Beispielsweise kann die Querbeschleunigung Yg anhand einer Fahrzeugkörper-Geschwindigkeit V geschätzt werden, die von der Drehrate γ (Drehraten-Sensor 19) und den Rad-Umdrehungsgeschwindigkeiten (Radgeschwindigkeits-Sensoren 11, 12, 13, 14) hergeleitet wird, anhand des Lenkwinkels geschätzt werden oder kann anhand einer Abweichung zwischen den Rad-Umdrehungsgeschwindigkeiten geschätzt werden. Längsbeschleunigungen Xg können anhand einer Differentiation der Fahrzeugkörper-Geschwindigkeit V in Bezug auf die Zeit bestimmt werden, die von den Rad-(Umdrehungs-)Geschwindigkeiten hergeleitet wird. Als Alternative dazu können Schätzwerte, die mit diesen Schätzungen berechnet werden, für die Berechnung von Längsbeschleunigung Xg verwendet werden.
Die Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform berechnet die resultierende Beschleunigung G als eine Information über resultierende Beschleunigung und bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis des Betrages einer Information über resultierende Beschleunigung (resultierende Beschleunigung G). Das heißt, die Überschlags-Grenzlinie L wird festgelegt, und die Information über resultierende Beschleunigung wird mit der Überschlags-Grenzlinie L verglichen. Die Überschlags-Grenzlinie L wird festgelegt, um festzustellen, ob die durch die resultierende Beschleunigung repräsentierte Fahrzeugbewegung die voreingestellte vorgegebene Bewegung (die Bewegung, die die Neigung zum Überschlag des Fahrzeugs aufweist) übersteigt. Das heißt, die Überschlags-Grenzlinie L ist eine Linie, die sich auf die Beschleunigung bezieht, die den Betrag der vorgegebenen Bewegung (Bewegung, die die Überschlagsneigung aufweist) repräsentiert. Auf diese Weise kann der Betrag der Überschlagsneigung des Fahrzeugs leicht bestimmt werden, indem der Bereich der durch die Information über resultierende Beschleunigung repräsentierten Fahrzeugbewegung (resultierende Beschleunigung G) durch die Überschlags-Grenzlinie L geteilt wird. Des Weiteren wird, wie aus den oben beschriebenen Gleichungen (3) bis (6) ersichtlich wird, mit denen Beschleunigungs-Grenzwerte a_x0, a_y0 berechnet werden, um die Überschlags-Grenzlinie L vorzuschreiben, die Überschlags-Grenzlinie L auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeug festgelegt. So kann die Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend den Charakteristiken des Fahrzeugs genau bestimmt werden, und spezielle Erfassungseinrichtungen zum Erfassen von Parametern für die Festlegung der Überschlags-Grenzlinie L werden überflüssig. So kann der Aufbau vereinfacht werden. Des Weiteren ist die Überschlags-Grenzlinie L eine Linie, die Punkte verbindet, an denen jeweils die Radlasten der sich drehenden inneren Räder 0 betragen, wenn Längsbeschleunigung Xg und Querbeschleunigung Yg wirken. So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden, indem die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis der Verringerung jeder der Radlasten bestimmt wird. Es ist anzumerken, dass die Verringerung bei jeder der Radlasten anhand der Radlast eines der Räder FL, FR, RL, RR erfasst wird, die auf nahezu 0 verringert wird. Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, werden die Lasten an den sich drehenden inneren Rädern verringert. So kann, mit den Radlasten an den sich drehenden inneren Rädern als einem Bezugwert, die Verringerung der Radlast, d. h. die Zunahme der Überschlagsneigung des Fahrzeugs, effektiver zu einem früheren Zeitpunkt als in dem Fall erfasst werden, in dem die Überschlagsneigung des Fahrzeugs mit der Radlast eines sich drehender äußerer Räder als einem Bezugswert bestimmt wird. Es sollte bemerkt werden, dass die Grenzlinie L die Linie ist, die die Punkte verbindet, an denen die Radlast jeweils 0 beträgt, oder die Linie sein kann, die die Punkte verbindet, an denen sich die Radlast 0 annähert.
Die Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform stellt fest, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt, wenn Distanz (Spielraum) S, um die sich die resultierende Beschleunigung G verschiebt, bis sie die Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als die voreingestellte (vorgegebene) Distanz S. Das Vorhandensein des vorgegebenen Spielraums (Distanz) S₀ kann eine Bestimmungslogik vereinfachen und eine Wahrscheinlichkeit des Überschlags in einer Phase erfassen, bevor die resultierende Beschleunigung G zunimmt und in den Überschlags-Bereich β verschoben wird (die Radlast beträgt 0). So kann die Steuervorrichtung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung des Brems-Betätigungselementes genauer unterdrücken.
Das Fahrzeug ist mit der Flüssigkeitsdruck-Einheit (HU) 4 als das Bremsen-Betätigungselement vorhanden, das die Bremskraft auf wenigstens eines oder alle der jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR ausübt. Bremsen-Steuerabschnitt 200 betätigt die Flüssigkeitsdruck-Einheit 4, wenn festgestellt wird, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt. So kann die Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der ersten Ausführungsform die Fahrzeugbewegung entsprechend der Feststellung dahingehend unterdrücken, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs besteht. Das heißt, Bremsen-Steuerabschnitt 200 betätigt die Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 mit der Soll-Abbremsung Xg_ref als einem Befehlswert, um die Bremskraft für wenigstens ein oder alle der jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR so bereitzustellen, dass die resultierende Beschleunigung G verschoben wird und dabei die berechnete Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li erreicht. Das heißt, wenn das Fahrzeug abgebremst wird, so dass es die berechnete Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref erreicht, befindet sich die resultierende Beschleunigung G an der Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li und wird daran gehindert, die Grenzlinie Li zu überschreiten. So kann die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unterdrückt werden. Es sollte bemerkt werden, dass die resultierende Beschleunigung G zu allen Zeiten variiert, in der ersten Ausführungsform jedoch die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref stets mit den aktuellsten Werten der Sensoren als Basis variiert wird. So kann in der ersten Ausführungsform die Steuervorrichtung auf die Änderung der Fahrzeugbewegung während der Steuerung ansprechen.
Es sollte bemerkt werden, dass die Bremskraft für wenigstens eines oder alle entsprechenden Räder FL, FR, RL, RR bereitgestellt werden kann, um den Betrag der resultierenden Beschleunigung G zu verringern, so dass die resultierende Beschleunigung G so gesteuert werden kann, dass sie sich innerhalb des stabilen Bereiches a befindet.
Des Weiteren kann, wie oben beschrieben, abgesehen davon (oder zusammen mit), dass die resultierende Beschleunigung G, wie oben beschrieben, verringert wird, die Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 so gesteuert werden, dass sich der resultierende Ruck dG/dt verringert, der eine Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung G in Bezug auf die Zeit ist. So kann die Änderungsrate (ein Längsruck dXg/dt) der Längsbeschleunigung Xg (Soll-Verlangsamung Xg_ref) in Bezug auf die Zeit begrenzt werden. In diesem Fall kann eine Situation verhindert werden, in der die Überschlagsneigung des Fahrzeugs aufgrund der abrupten Änderung der resultierenden Beschleunigung G gefördert wird. Des Weiteren steuert in der ersten Ausführungsform Bremsen-Steuerabschnitt 200 die resultierende Beschleunigung G, wenn die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt so, dass sie in einen Bereich fällt, der weiter innen liegt als die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li (zur Ursprungsseite hin), d. h. den stabilen Bereich a, der den Überschlagsneigungs-Bereich δ nicht einschließt. Die resultierende Beschleunigung G kann jedoch so gesteuert werden, dass sie in den Bereich fällt, der weiter innen liegt, als die Überschlags-Grenzlinie L, das heißt in einen stabilen Bereich α, der den Überschlagsneigungs-Bereich δ einschließt.
Im Folgenden wird ein Vorgang zum Verhindern eines Überschlagunfalls für den Fall beschrieben, dass eine Fahrzeug-Abbremsung (eine negative Längsbeschleunigung Xg) entsteht, während die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref verringert wird, wobei die Erläuterung in (A) und (B) unterteilt wird.
Ein Betrag eines Achsenabschnitts (intercept) a_y0 der Überschlags-Grenzlinie L an der Seite der Querbeschleunigung Yg (Querachse in 3) ist, wie in 3 gezeigt, kleiner als der Betrag eines anderen Achsenabschnitts a_x0 der Überschlags-Grenzlinie L an der Seite der Längsbeschleunigung Xg (Längsachse in 3). Das heißt, eine Änderungsrate (Maß der Änderung) (Anstieg) der Querbeschleunigung Yg in Bezug auf die Längsbeschleunigung Xg an der Überschlags-Grenzlinie L ist relativ gering. Selbst wenn sich die Längsbeschleunigung Xg mehr oder weniger stark ändert, ist eine Änderung des Abstandes (in der Richtung der Querbeschleunigung Yg (Querachse)) von der resultierenden Beschleunigung G zu der Überschlags-Grenzlinie L (und Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li parallel zu dieser Überschlags-Grenzlinie) gering. Daher bewirkt, selbst wenn der Betrag der Längsbeschleunigung Xg vergrößert wird, um die Abbremsung entsprechend einer Soll-Abbremsung Xg_ref in einem Fall zu erzeugen, in dem sich die resultierende Abbremsung G innerhalb des Überschlagsneigungs-Bereiches δ befindet, der die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li überschreitet, diese Zunahme des Betrags der Längsbeschleunigung Xg, dass die Querbeschleunigung Yg unterdrückt wird und sich von der Überschlagsneigungs-Linie Li in Richtung der Seite des Überschlags-Bereiches ß entfernt. Das heißt, es wird verhindert, dass die resultierende Beschleunigung G zur Seite des Überschlags-Bereiches β hin verschoben wird. Es sollte bemerkt werden, dass, da die Begrenzung (oberer Grenzwert) für die Änderungsrate der Längsbeschleunigung Xg (Soll-Abbremsung Xg_ref) vorhanden ist, die Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung G, die an dem Fahrzeug bezüglich der Zeit auftritt (im Folgenden auch als Ruck bezeichnet), gering gehalten werden kann. In diesem Fall kann eine Verstärkung der Neigung des Fahrzeugs zum Überschlag aufgrund einer abrupten Beschleunigungsänderung und einer Verschlechterung eines Fahrgefühls verhindert werden, und störende Einflüsse während der Berechnungen der resultierenden Beschleunigung usw. können verringert werden.
(B) Des Weiteren wird, in einem Fall, in dem Steuereinheit 1 installiert ist, um Antiblockiersteuerung (im Folgenden als ABS bezeichnet) zu ermöglichen, das Überschlagen des Fahrzeugs, wie weiter unten beschrieben wird, selbst dann unterdrückt, wenn das ABS bei der Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref eingreift. 8 zeigt eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis eines repräsentativen Rades und einer auf einen Reifen (den Reifen des repräsentativen Rades) wirkenden Kraft F (Kraft F wird in Bremskraft Bf und eine Kurvenfahrt-Kraft Cf unterteilt) darstellt. Wenn Bremskraft Bf (Radbremszylinder-Flüssigkeitsdruck), die Soll-Abbremsung Xg_ref entspricht, auf jedes Rad FL, FR, RL, RR ausgeübt wird, wird Schlupfverhältnis Sp wenigstens eines dieser abgebremsten Räder mitunter erhöht. Wenn dabei das Schlupfverhältnis Sp eines bestimmten Rades beispielsweise einen Schwellenwert Sp0 übersteigt, betätigt Steuereinheit 1 das ABS und gibt einen Befehl an Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 aus, den Radbremszylinder-Flüssigkeitsdruck des entsprechenden (bestimmten) Rades zu verringern, um die Schlupfrate Sp zu verringern. Die Verringerung der Schlupfrate Sp bewirkt, dass die Kurvenfahrt-Kraft Cf des entsprechenden (bestimmten) Rades gewährleistet wird (eine zu starke Verringerung wird verhindert). Diese Tatsache vorausgesetzt, wird ein Fall angenommen, in dem der gleiche Radbremszylinder-Flüssigkeitsdruck für jedes Rad FL, FR, RL, RR erzeugt wird, damit Bremsen-Steuerabschnitt 200 beim Drehen des Rades die Soll-Abbremsung Xg_ref erzeugen kann, beispielsweise ein Fall, in dem die Schlupfverhältnisse Sp aller vier Räder FL, FR, RL, RR zunehmen und das ABS aktiviert worden ist. Da sich die Lasten an den entsprechenden Rädern FL, FR, RL, RR voneinander unterscheiden, besteht die Tendenz, dass, wie mit Pfeilmarkierungen in 4A dargestellt ist, die Bremskräfte sich drehender äußerer Räder FL, RL, an denen die Lasten (Reifen-Reibungskräfte) relativ groß sind, insbesondere Bremskraft Bf an der Seite des vorderen Rades Fl, groß sind und Bremskräfte Bf an der Seite sich drehender innerer Räder FR, RR klein sind. Dabei nehmen die Schlupfverhältnisse Sp für alle vier Räder FL, FR, RL, RR über einen normalen Wert (in der Nähe von Schwellenwert Sp0) hinaus zu. Daher wird, da die Kurvenfahrt-Kraft Cf ungefähr zur gleichen Zeit wirkt wie die Abbremsung, die Querbeschleunigung Yg verringert. Des Weiteren bewirkt die Verringerung der Kurvenfahrt-Kraft Cf, dass das Fahrzeug Neigung zum Untersteuern aufweist. Da die Drehrate γ verringert wird, verringert sich auch die Querbeschleunigung Yg proportional zur Drehrate γ. Des Weiteren weist, da die Bremskräfte Bf der sich drehenden äußeren Räder FL, RL (siehe 4A) größer sind als die der sich drehenden inneren Räder FR, RR, das Fahrzeug die Tendenz zum Untersteuern auf. Selbst wenn das ABS bei der Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit B auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref eingreift, wird, wie oben beschrieben, die Querbeschleunigung Yg verringert, und die Abweichung der resultierenden Beschleunigung G (die Fahrzeugbewegung) in Richtung des Überschlags-Bereiches β wird unterdrückt. So kann die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen unterdrückt werden.
Es sollte bemerkt werden, dass, da, wenn ABS aktiviert ist, die Kurvenfahrt-Kraft Cf (in dem Betrag, der annähernd dem Schlupfverhältnis Sp0 entspricht, bei dem ABS eingreift) in gewissem Maße gewährleistet ist, die Möglichkeit besteht, dass die Querbeschleunigung Yg unzureichend verringert wird. Daher kann, wenn festgestellt wird, dass die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs besteht, das Schlupfverhältnis Sp0, bei dem das ABS eingreift, so eingestellt werden, dass es höher ist als in dem Fall, in dem festgestellt wird, dass keine Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt (beispielsweise kann Sp0 auf einen Wert von Sp1 in 8 festgelegt werden). Auf diese Weise wird, wenn das Überschlagen verhindert werden muss, der Eingriff des ABS (die Verstärkung der Kurvenfahrt-Kraft Cf) unterdrückt, so dass die Querbeschleunigung Yg ausreichend verringert wird und das Fahrzeug zwangsweise eine Neigung zum Untersteuern aufweisen kann. Daher kann die Leistung bei der Unterdrückung des Überschlags verbessert werden. Das heißt, wenn die in 8 gezeigte Kennlinie so genutzt wird, dass der Betrag der Verringerung der Kurvenfahrt-Kraft Cf in Bezug auf die Zunahme des Schlupfverhältnisses Sp größer ist als das Maß der Verringerung der Bremskraft Bf, wird die Bremskraft Bf in gewissem Maße gewährleistet, während gleichzeitig in einem Fall, in dem die Unterdrückung von Überschlag unterdrückt werden muss, die Kurvenfahrt-Kraft Cf ausreichend verringert wird, indem das Schlupfverhältnis Sp bewusst erhöht wird. Damit wird es möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit V schnell auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref zu verringern. So wird die Querbeschleunigung Yg effektiv verringert, und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs kann unterdrückt werden.
Effekte der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der ersten Ausführungsform
Im Folgenden werden die Effekte (Vorteile) aufgeführt, die die Fahrzeug-Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform erbringt.

1. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die die resultierende Beschleunigung G berechnet, die die Kombination von Beschleunigungen (Xg, Yg) in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken, sowie mit Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der berechneten resultierenden Beschleunigung G feststellt. So kann die Genauigkeit beim Feststellen der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden.
2. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100d zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlags-Grenzlinie L in Bezug auf die Beschleunigungen festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs anhand des Vergleichs mit der berechneten resultierenden Beschleunigung zu bestimmen, wobei die Überschlags-Grenzlinie L auf Basis der Fahrzeugspezifikationen festgelegt wird. So kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden.
3. Überschlags-Grenzlinie L ist die Linie, die die Punkte verbindet, an denen jede der Radlasten der sich drehenden inneren Räder 0 beträgt, wenn Querbeschleunigung Yg und Längsbeschleunigung Xg auf das Fahrzeug wirken. So kann die Genauigkeit beim Bestimmen verbessert werden.
4. Steuereinheit 1 stellt fest, dass die Neigung zum Überschlagen des Fahrzeugs besteht, wenn die Distanz S, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung G verschiebt, und so die Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als ein voreingestellter Wert S₀. So kann die Überschlagsneigung des Fahrzeugs schnell festgestellt werden.
5. Das Fahrzeug ist mit einem Bremsen-Betätigungselement (das der Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 entspricht) versehen, das die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der Räder FL, FR, RL, RR erzeugen kann, die an dem Fahrzeug installiert sind, und Steuereinheit 1 ist mit Bremsen-Steuerabschnitt 200 versehen, der so konfiguriert ist, dass er das Bremsen-Betätigungselement betätigt, wenn Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt. So kann die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unterdrückt werden.
6. Bremsen-Steuerabschnitt 200 erzeugt die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der Vielzahl von Rädern FL, FR, RL, RR, so dass die resultierende Beschleunigung G bzw. der resultierende Ruck dG/dt verringert wird (kleiner wird als eine vorgegebene resultierende Beschleunigung bzw. ein vorgegebener Ruck. So kann eine stärkere Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen verhindert werden.
7. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100x, 100b zum Berechnen von Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er in zwei Richtungen auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigungen (Xg, Yg) berechnet, mit Abschnitt 100c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung bezüglich der resultierenden Beschleunigung G, zu der die jeweiligen Beschleunigungen kombiniert werden, sowie mit Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis des Betrags der berechneten Information über resultierende Beschleunigung feststellt, und Steuereinheit 1 betätigt das Bremsen-Betätigungselement (Flüssigkeitsdruck-Einheit 4), das so konfiguriert ist, dass es die Bremskraft für wenigstens eines oder aller der an dem Fahrzeug installierten Räder FL, FR, RL, RR erzeugt. So kann die Genauigkeit bei der Feststellung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden.
8. Abschnitt 100a, 100b zum Berechnen von Beschleunigung ist mit Abschnitt 100a zum Berechnen von Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er Längsbeschleunigung Xg des Fahrzeugs berechnet, und Abschnitt 100b zum Berechnen von Querbeschleunigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er Querbeschleunigung Yg des Fahrzeugs berechnet, und Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung versehen, in dem die resultierende Beschleunigung G auf Basis der berechneten Längsbeschleunigung Xg und der berechneten Querbeschleunigung Yg berechnet wird. So kann der Aufbau der Fahrzeug-Steuervorrichtung vereinfacht werden.

Zweite Ausführungsform
Bei der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich ein Verfahren, mit dem die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der jeweiligen Räder mittels eines Bremsen-Steuerabschnitts 200 erzeugt wird, von dem der ersten Ausführungsform. Die anderen Strukturen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Daher wird die Beschreibung dieser Strukturen in der zweiten Ausführungsform weggelassen.
4B stellt das Verfahren zum Erzeugen der Bremskraft mittels des Bremsen-Steuerabschnitts 200 in der zweiten Ausführungsform dar. Bremsen-Steuerabschnitt erzeugt in der zweiten Ausführungsform die Bremskräfte für sich drehende äußere Räder (FL, RL in 4B), beispielsweise die Bremskraft für nur eines der Vorderräder (linkes Vorderrad FL in 4B), um die Drehrate γ des Fahrzeugs so zu steuern, dass die resultierende Beschleunigung G in den stabilen Bereich α fällt, der näher an der Innenseite (Seite des Ursprungs 0) liegt als der Überschlagsneigungs-Bereich δ, wenn festgestellt wird, dass die resultierende Beschleunigung G in dem Überschlagsneigungs-Bereich δ liegt, der die Überschlagsneigungs-Grenzlinie Li überschreitet. Das heißt, die Querbeschleunigung Yg ist proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drehrate γ (siehe Gleichung (8)). Daher wird die Querbeschleunigung Yg, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V konstant ist, durch die Abnahme der Drehrate γ verringert. Das heißt, wenn die Bremskräfte für sich drehende äußere Räder (FI, RL in 4B) erzeugt werden, entsteht ein Dreh-Moment in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Fahrzeugs, so dass sich die an dem Fahrzeug wirkende Drehrate y verringert. Dadurch wird die Querbeschleunigung Yg verringert. Es ist anzumerken, dass, wenn eine elektronische Lenkung in dem Fahrzeug vorhanden ist, mit der Lenkwinkel von Rädern FL, FR, RL, RR beliebig gesteuert werden können, der gleiche Zweck erfüllt werden kann, indem Drehwinkel der jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR so gesteuert werden, dass die Zunahme des Dreh-Momentes unterdrückt wird.
Des Weiteren tritt, wenn die Steuereinheit 1 so installiert ist, dass Ausführung einer Stabilitätssteuerung (im Folgenden als VDC bezeichnet) ermöglicht wird, häufig der Fall ein, in dem Steuereinheit 1 VDC auf Basis der Feststellung dahingehend betätigt, dass sich das Fahrzeug im Unterteuerungszustand befindet, wenn die Drehrate γ des Fahrzeugs wie oben beschrieben verringert wird, um das Überschlagen des Fahrzeugs zu verhindern, und die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der jeweiligen Räder FL, FR, RL, RR erzeugt, um das Dreh-Moment des Fahrzeugs zu erhöhen. In diesem Fall wird die Kurvenfahrt-Kraft Cf (Querbeschleunigung Yg) erhöht, so dass es möglich ist, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs verstärkt wird. Daher kann, wenn festgestellt wird, dass Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen besteht, das Dreh-Moment, das ein Schwellenwert ist, bei dem VDC eingreift, wenn das Fahrzeug Neigung zum Untersteuern aufweist, so festgelegt werden, dass es verglichen mit dem Fall, in dem keine Überschlagsneigung des Fahrzeugs festgestellt wird, gering ist. In diesem Fall kann die Leistung beim Verhindern von Überschlag verbessert werden, indem die Zunahme der Kurvenfahrt-Kraft Cf (Querbeschleunigung Yg) unterdrückt wird.
Flüssigkeitsdruck-Einheit 4 ist installiert, um das Erzeugen der Bremskraft für wenigstens eines oder alle der Vielzahl von Rädern FL, FR, RL, RR zu ermöglichen. Bremsen-Steuerabschnitt 200 betätigt in der zweiten Ausführungsform Flüssigkeitsdruck-Einheit 4, um die Bremskräfte für die sich drehenden äußeren Räder zu erzeugen und die Drehrate γ (resultierende Beschreibung G) zu verringern, wenn Steuereinheit 1 feststellt, dass das Fahrzeug Neigung zum Überschlagen aufweist. Daher kann die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unterdrückt werden, indem die resultierende Beschleunigung beispielsweise in dem stabilen Bereich α positioniert wird. Es sollte bemerkt werden, dass zusätzlich zu (oder zusammen mit) der Verringerung der resultierenden Beschleunigung G bei der Erzeugung der Bremskraft für eines der sich drehenden äußeren Räder, wie dies oben beschrieben ist, Bremsen-Steuerabschnitt 200 die Bremskraft so steuern kann, dass die Änderungsrate (dG/dt) der resultierenden Beschleunigung G verkleinert wird. Beispielsweise kann die Änderungsrate der Drehrate γ beschränkt werden. In diesem Fall kann die Verstärkung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs aufgrund der abrupten Änderung der resultierenden Beschleunigung G unterdrückt werden. Ansonsten sind die Wirkung und Effekte die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Bei der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in einer dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen festgestellt wird, als die Information über resultierende Beschleunigung der resultierende Ruck (dG/dt) genutzt, der die Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung G in Bezug auf die Zeit ist. Dies stellt einen Unterschied zu der ersten Ausführungsform dar. Da die anderen Strukturen die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform beschriebenen sind, wird auf deren Beschreibung hier verzichtet.
Abschnitt 101c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung enthält in der dritten Ausführungsform Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung sowie Abschnitt 100c2 zum Berechnen von resultierendem Ruck. Des Weiteren ist Steuereinheit 1 in der dritten Ausführungsform zusätzlich zu den in der ersten Ausführungsform beschriebenen jeweiligen Abschnitten mit Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen. Abschnitt 102c zum Berechnen von resultierendem Ruck berechnet den resultierenden Ruck dG/dt, der die Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung G in Bezug auf die Zeit darstellt. Das heißt, der resultierende Ruck dG/dt wird berechnet, indem die Änderungsrate der durch Abschnitt 101c zum Berechnen resultierender Beschleunigung berechneten resultierenden Beschleunigung G in Bezug auf die Zeit hergeleitet wird. Nachdem die Änderungsraten dXg/dt, dYg/dt von Beschleunigungen Xg, Yg in zwei Richtungen jeweils hergeleitet worden sind, kann der resultierende Ruck dG/dt berechnet werden, indem diese Änderungsraten der Beschleunigungen Xg, Yg kombiniert werden. Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung führt eine Auflösung des Vektors für den berechneten resultierenden Ruck dG/dt durch und extrahiert eine Komponente dYg'/dt der Überschlags-Grenzlinie L in der Normalrichtung als Ruck-Komponente, die die Überschlagsneigung des Fahrzeugs verursacht.
9 zeigt eine Prinzipdarstellung, die ein Verfahren zum Extrahieren von Komponente dYg'/dt in der Normalrichtung von resultierendem Ruck dG/dt in dem Koordinatensystem zeigt, das das gleiche wie in 3 ist. Wenn die resultierende Beschleunigung G von einem Punkt A zu einem Punkt B verändert wird, kann die untenstehende Gleichung (9), wie in 9 gezeigt, eine Vektorkomponente dYg'/dt in der Normalrichtung von Grenzlinie L darstellen. In Gleichung (9) kennzeichnet dYg/dt einen Querruck, und Bezugszeichen dXg/dt kennzeichnet einen Längsruck, und θ_T kennzeichnet einen Winkel, der durch Grenzlinie L und die Achse (die Längsachse) von Längsbeschleunigung Xg in einem Fall gebildet wird, in dem die Überschlags-Grenzlinie L als die gerade Linie definiert ist. dYg'/dt = dYg/dt cos θ_T + dXg/dt sin θ_T (Gleichung 9)
Das heißt, damit eine bestimmte resultierende Beschleunigung G (Xg, Yg) in kürzester Zeit von Punkt A in 9 ausgehend Grenzlinie L erreicht wird, ist es vorteilhaft, dass sich eine bestimmte resultierende Beschleunigung der Grenzlinie L in einer vertikalen Richtung (Normalrichtung der Grenzlinie L) in Bezug auf eine Grenzlinie L nähert. So wird ein kartesisches Koordinatensystem von Xg und Yg in ein Koordinatensystem umgewandelt, das eine Längsachse, die parallel zu Grenzlinie L ist, und eine Querachse hat, die die Normalrichtung von Grenzlinie L ist, um eine Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt aus einem Änderungsmaß (Übergangskomponente) der resultierenden Beschleunigung G (Fahrzeugbewegung) zu extrahieren. So wird eine Komponente, die die Fahrzeugbewegung instabil machen würde, d. h. eine Komponente (eine Überschlags-Übergangskomponente) extrahiert, bei der die Gefahr von Überschlag am höchsten ist. Das heißt, indem Komponente dYg'/dt in der Richtung (Normalrichtung) extrahiert wird, in der Spielraum S zu dem Überschlag-Bereich β gegenüber resultierendem Ruck dG/dt ein Minimum aufweist, wird eine Komponente, bei der die Gefahr von Überschlag des Fahrzeugs hoch ist und für die vorhergesagt wird, dass sie die Fahrzeugbewegung instabil macht, quantitativ als eine Überschlag-Übergangskomponente ermittelt. Es sollte bemerkt werden, dass selbst in einem Fall, in dem die Grenzlinie nicht die gerade Linie ist, ein Punkt an der Grenzlinie L, durch den der Abstand S zu Grenzlinie minimiert wird, zu jeder beliebigen Zeit berechnet werden kann. Daher ist die Koordinaten-Transformation entsprechend einem Punkt an der Grenzlinie L, an dem Zwischenraum S minimal ist, und Punkt A möglich.
Abschnitt 100e zum Festellen von Überschlagsneigung stellt die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen auf Basis des Betrags des berechneten resultierenden Rucks dG/dt fest. Das heißt, Abschnitt 100e (Steuereinheit 1) zum Feststellen von Überschlagsneigung stellt fest, ob der Betrag (ein Betrag der Komponente in Normalrichtung) von Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt des resultierenden Rucks dG/dt auf einem voreingestellten Schwellenwert (einem Risikobestimmungs-Schwellenwert) TH für Bestimmung von Überschlagsrisiko oder darüber liegt und stellt die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen fest, wenn der Betrag dYg'/dt der Normalrichtungs-Komponente auf oder über dem Schwellenwert TH liegt. Das heißt, wenn die Überschlags-Übergangskomponente dYg'/dt auf Basis des resultierenden Rucks dG/dt, der die Fahrzeugbewegung und die berechnete Bewegung (den Betrag der Überschlags-Übergangskomponente dYg'/dt) darstellt, genauso groß ist wie oder größer als die voreingestellte vorgegebene Bewegung (Schwellenwert TH), wird die Überschlagsneigung des Fahrzeugs festgestellt. Auf diese Weise ist Schwellenwert TH eine Grenzlinie zum Bestimmen einer Höhe des Risikos für Überschlag. Da die resultierende Beschleunigung G leicht und schnell in den Überschlags-Bereich ß überführt werden kann, wenn der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt auf oder über dem Schwellenwert TH liegt, kann vorhergesagt werden, dass das Fahrzeug zum Überschlagen neigt. Überschlagsneigungs-Bereich 6 in der dritten Ausführungsform ist ein Bereich, in dem der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt auf oder über dem Schwellenwert TH liegt.
Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt wird, wie in Gleichung (9) ausgedrückt, durch einen Vergleich zwischen dem berechneten resultierenden Ruck dG/dt und (der Richtung von) Überschlags-Grenzlinie L ermittelt. Des Weiteren ist Schwellenwert TH ein Index, anhand dessen beurteilt wird, ob eine Möglichkeit, dass die resultierende Beschleunigung G Überschlags-Grenzlinie L passiert, genauso groß ist wie oder größer als ein vorgegebener Wert. Auf diese Weise stellt Abschnitt 100e zum Feststellen von Überschlagsneigung die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen auf Basis der Beziehung zwischen resultierendem Ruck dG/dt und Überschlags-Grenzlinie L fest. Es sollte bemerkt werden, dass die Möglichkeit, dass die resultierende Beschleunigung G in den Überschlags-Bereich β überführt wird und die Überschlags-Grenzlinie L passiert, nicht nur auf Basis des Betrags der Änderungsrate (Änderungsmaß) der resultierenden Beschleunigung G (der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt des resultierenden Rucks dG/dt) bestimmt wird, sondern auch auf Basis des Betrags der Änderungsgröße des Abstandes (Spielraum S) von der resultierenden Beschleunigung G zur Überschlags-Grenzlinie L bestimmt werden kann. Daher kann, wenn eine Änderungsrate des Zwischenraums S entsprechend der oben beschriebenen Gleichung (7) berechnet wird und die berechnete Änderungsrate von Zwischenraum S auf oder über einem voreingestellten Schwellenwert liegt, die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlagen festgestellt werden.
Des Weiteren kann, wenn als Parameter zum Festellen der Überschlagsneigung des Fahrzeugs sowohl ein Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt des resultierenden Rucks dG/dt als auch die Distanz (Zwischenraum S), um die sich die resultierende Beschleunigung G bewegt und eine Überschlags-Grenzlinie erreicht, zusammen verwendet werden, die Überschlagsneigung des Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit bestimmt werden. Wenn beispielsweise Normalrichtungs-Komponente (Größe, d. h. Betrag) dYg'/dt auf oder über dem voreingestellten Schwellenwert TH liegt und Spielraum bzw. Abstand S (um den sich die resultierende Beschleunigung bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie erreicht) zu Überschlags-Grenzlinie L unter einem voreingestellten Schwellenwert liegt, kann festgestellt werden, dass Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt. Der oben beschriebene Schwellenwert TH kann entsprechend dem Zwischen- bzw. Spielraum S verändert werden. Das heißt, in einem Fall, in dem Spielraum S groß ist, wird Schwellenwert TH auf einen größeren Wert voreingestellt, und in dem Fall, in dem Spielraum S klein ist, wird Schwellenwert TH auf einen kleineren Wert voreingestellt. 10 zeigt das Koordinatensystem, wobei die Querachse für einen Spielraum bzw. Abstand S zu Überschlags-Grenzlinie L steht und die Längsachse als Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt dient und eine Ortskurve eines Arbeitspunktes in dem oben definierten Koordinatensystem zusammen mit einem Verlauf der Zeit gezogen wird. Bei dieser Ortskurve geht, wie in 10 gezeigt, Spielraum S von der voreingestellten Distanz S₀ in einem statischen Zustand aus, in dem sowohl Xg als auch Yg 0 sind, und variiert entsprechend den Änderungen von Xg und Yg. Des Weiteren variiert auch der Wert von Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt entsprechend den Änderungen von Xg und Yg. Schwellenwert TH von Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt wird als die gerade Linie gezogen, die entsprechend (proportional zu) der Zunahme und Abnahme von Spiel- bzw. Zwischenraum S zunimmt und abnimmt. Schwellenwert TH in 10 kann unter Verwendung einer Tabelle oder dergleichen, die mit einer Charakteristik des Fahrzeugs übereinstimmt, frei modifiziert werden (nicht nur in Form einer geraden Linie). Ein Bereich, in dem Spielraum S kleiner ist als 0, ist Überschlags-Bereich β, wie dies in 10 dargestellt ist. In einem Nicht-Überschlagsbereich, in dem Spielraum S 0 oder mehr beträgt, kann der Nicht-Überschlagsbereich in zwei Bereiche unterteilt werden, d. h. einen Bereich, in dem der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt kleiner ist als ein Schwellenwert TH, wobei dies der stabile Bereich α ist, und einen anderen Bereich, in dem der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt genauso groß ist wie oder größer als Schwellenwert TH, der der Überschlags-Bereich δ ist.
Die Bestimmung der Überschlagsneigung unter Verwendung des Schwellenwertes TH, der so festgelegt ist, dass er entsprechend dem oben beschriebenen Zwischenraum S variiert, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 11 und 7C beschrieben. 11 zeigt das Koordinatensystem auf die gleiche Weise wie 10 und zieht die Ortskurve des Arbeitspunktes in 6. 7C zeigt die zeitlichen Änderungen von Längsruck dXg/dt von Arbeitspunkt in 6 und Querruck dYg/dt desselben und der Normalrichtungs-Komponente dYg'l/dt des resultierenden Rucks dG/dt in Bezug auf die linke Überroll-Grenzlinie LI, und Schwellenwert THI in Bezug auf die linke Überschlags-Grenzlinie LI. Entsprechende Zeitpunkte von t1 bis t8, die in 11 und 7C dargestellt sind, entsprechen jeweils Zeitpunkten t1 bis t8, wie sie in 6 dargestellt sind. Schwellenwert THI in 7 wird entsprechend der Zunahme oder Abnahme von Spiel- bzw. Zwischenraum S in 7B erhöht oder verringert. Da zu einer Zeit vor Zeitpunkt t3 die Normalrichtungs-Komponente (Überschlag-Übergangskomponente) dYg'l/dt unter dem Schwellenwert THI liegt, befindet sich die resultierende Beschleunigung G in dem stabilen Bereich α. Da nach Zeitpunkt t3 Spielraum S bis zu Zeitpunkt t5 0 oder mehr als 0 beträgt, und Überschlags-Übergangskomponente dYg'l/dt auf oder über Schwellenwert TH liegt, liegt die resultierende Beschleunigung G innerhalb des Überschlagsneigungs-Bereiches δ. Während einer Zeitdauer von Zeitpunkt t5 bis zu Zeitpunkt t6 ist der Spielraum S kleiner als 0. Daher befindet sich die resultierende Beschleunigung G innerhalb von Überschlags-Bereich β. Da nach Zeitpunkt t6 Spielraum S 0 oder mehr beträgt und der Betrag der Überschlags-Übergangskomponente dYg'/dt wieder kleiner ist als der Schwellenwert THI, fällt die resultierende Beschleunigung G in den stabilen Bereich α. Nicht nur während der Zeitdauer von Zeitpunkt t5 bis zu Zeitpunkt t6, während der die resultierende Beschleunigung α in den Überschlags-Bereich β fällt, sondern auch während der Zeitdauer von Zeitpunkt t3 bis zu Zeitpunkt t5, bei dem die Überschlags-Übergangskomponente dYg'l/dt groß wird und so hoch ist wie oder höher als Schwellenwert THI (resultierende Beschleunigung G fällt in Überschlagsneigungs-Bereich δ), wird, wie oben beschrieben, die Feststellung getroffen, dass das Fahrzeug die Tendenz zum Überschlag aufweist.
Das heißt, die Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet den resultierenden Ruck dG/dt auf Basis der resultierenden Beschleunigung G als einer Information über resultierende Beschleunigung in dem Abschnitt 100c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung (Abschnitt 100c1 zum Berechnen von resultierendem Ruck) und bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis des Betrags der Information über resultierende Beschleunigung (resultierenden Ruck dG/dt). Daher kann die Bestimmungsgenauigkeit verbessert werden. Das heißt, obwohl die Fahrzeugbewegung in stabilem Zustand wie bei der ersten Ausführungsform unter Verwendung der resultierenden Beschleunigung G als die Information über resultierende Beschleunigung geschätzt werden kann, wird bei der dritten Ausführungsform der resultierende Ruck dG/dt genutzt, der die kurzzeitige Bewegung des Fahrzeugs darstellt (d. h., eine Rollrate und eine Nickrate bestimmt, die Geschwindigkeiten der Rollbewegung bzw. Nickbewegung des Fahrzeugs sind). So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden. Das heißt, wenn die Fahrzeugbewegung (der Betrag der vorübergehenden Überschlags-Komponente dYg'/dt) auf Basis der resultierenden Beschleunigung G und des resultierenden Rucks dG/dt berechnet wird und die berechnete Bewegung genauso groß ist wie oder größer als die voreingestellte Bewegung (Schwellenwert TH), wird die Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt. Auf diese Weise wird die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die kurzzeitige Bewegung des Fahrzeugs genauso groß ist wie oder größer als der vorgegebene Wert (Schwellenwert TH). So kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden.
Die Fahrzeug-Steuervorrichtung in der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs, indem sie die resultierende Beschleunigung G und den resultierenden Ruck dG/dt mit Überschlags-Grenzlinie L vergleicht. Das heißt, eine Möglichkeit des Übergangs der resultierenden Beschleunigung G in den Überschlags-Grenzbereich β, der die Überschlags-Grenzlinie L überschreitet, wird auf Basis einer Geschwindigkeit der resultierenden Beschleunigung G bestimmt, die auf die Überschlags-Grenzlinie L zu gerichtet ist (der Betrag der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt des resultierenden Rucks dG/dt), oder auf Basis einer Geschwindigkeit, mit der der Abstand (Spielraum S) von der resultierenden Beschleunigung G zu der Überschlags-Grenzlinie L kürzer wird. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend der Berücksichtigung der kurzzeitigen Fahrzeugbewegung (der zeitlichen Änderung der resultierenden Beschleunigung G) verbessert werden. Das heißt, der resultierende Ruck dG/dt wird in die Normalrichtungs-Komponente zur Überschlags-Grenzlinie L hin aufgelöst, und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs wird auf Basis der Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt und der Überschlags-Grenzlinie L bestimmt. Auf die oben beschriebene Weise kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden, indem die Komponente (kurzzeitige Überschlags-Komponente dYg'/dt) extrahiert wird, bei der die höchste Gefahr des Überschlag des Fahrzeugs besteht, und indem die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis dieser extrahierten Komponente bestimmt wird. Des Weiteren wird die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall bestimmt, in dem die Größe der Normalrichtungs-Komponente (der Betrag von dYg'/dt) genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter Schwellenwert TH. So kann die Struktur der Bestimmung der Gefahr vereinfacht werden. Es sollte bemerkt werden, dass, wenn die Feststellung, dass die Neigung des Fahrzeugs zum Überschlag besteht, getroffen wird, wenn zusätzlich zu der Tatsache, dass die Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als Schwellenwert TH, Spielraum S (Distanz), um den sich die resultierende Beschleunigung G bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als ein voreingestellter Spielraum (Distanz) (beispielsweise die in der ersten Ausführungsform beschriebene Größe So), die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagskomponente des Fahrzeugs noch verbessert werden kann.
Effekte der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der dritten Ausführungsform

1. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die resultierende Beschleunigung G berechnet, die die Kombination von Beschleunigungen (Xg, Yg) in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken, mit Abschnitt 100c2 zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er den resultierenden Ruck dG/dt berechnet, der die Kombination der Größe der Änderung dXg/dt, dYg/dt der in zwei Richtungen wirkenden Beschleunigungen Xg, Yg ist, sowie Abschnitt 100e zum Bestimmen von Überschlagsneigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung des berechneten resultierenden Rucks dG/dt bestimmt. Daher kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung des resultierenden Rucks dG/dt verbessert werden, der die kurzzeitige Fahrzeugbewegung repräsentiert.
2. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100d zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlags-Grenzlinie L bezüglich der Beschleunigungen festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs durch den Vergleich der Überschlags-Grenzlinie mit dem berechneten resultierenden Ruck dG/dt zu bestimmen. So kann die Struktur der Steuervorrichtung für das Fahrzeug vereinfacht werden.
3. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck dG/dt in die Normalrichtungs-Komponente auflöst und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis der Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt und der Überschlags-Grenzlinie L bestimmt. So wird die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis der Komponente bestimmt, die die höchste Gefahr des Überschlags des Fahrzeugs aufweist (Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt). Damit kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden.
4. Steuereinheit 1 bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall, in dem die Größe der Normalrichtungs-Komponente (der Betrag von dYg'/dt) genauso groß ist wie oder größer als der Schwellenwert TH bei der Bestimmung der Gefahr. So kann die Struktur vereinfacht werden.
5. Steuereinheit 1 berechnet den resultierenden Ruck dG/dt auf Basis der resultierenden Beschleunigung G in Abschnitt 100c zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung und bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis des Betrags des berechneten resultierenden Rucks dG/dt. So können die gleichen Effekte wie beim oben beschriebenen Punkt 1. erzielt werden.
6. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100d zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie versehen, der so konfiguriert ist, dass er Überschlags-Grenzlinie L festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs anhand des Vergleichs der Überschlags-Grenzlinie L mit der berechneten Information über resultierende Beschleunigung zu bestimmen, und die Überschlags-Grenzlinie L wird auf Basis der Spezifikationen des Fahrzeugs sowie der Linie festgelegt, die Punkte verbindet, an denen Radlasten der sich drehenden inneren Räder jeweils 0 sind, wenn Querbeschleunigung Yg und Längsbeschleunigung Xg auf das Fahrzeug wirken. So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs verbessert werden, während gleichzeitig die Struktur der Steuervorrichtung vereinfacht werden kann.
7. Steuereinheit 1 bestimmt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs, wenn Distanz S, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung G bewegt und dabei die voreingestellte Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als die voreingestellte Distanz S. So kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs weiter verbessert werden.
8. Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug umfasst Sensor 17 für Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er Längsbeschleunigung Xg erfasst, die auf das Fahrzeug wirkt, Sensor 18 für Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er Querbeschleunigung Yg berechnet, die auf das Fahrzeug wirkt, und Steuereinheit 1, die Abschnitt 100c1 zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er resultierende Beschleunigung G auf Basis der erfassten Längsbeschleunigung Xg und der erfassten Querbeschleunigung Yg berechnet und Abschnitt 100c2 zum Berechnen von resultierendem Ruck enthält, der so konfiguriert ist, dass er den resultierenden Ruck dG/dt berechnet, der die Änderungsrate der berechneten resultierenden Beschleunigung G in Bezug auf die Zeit ist, wobei Steuereinheit 1 die Fahrzeugbewegung auf Basis der berechneten resultierenden Beschleunigung G und des resultierenden Rucks dG/dt berechnet und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt, wenn die berechnete Fahrzeugbewegung größer ist als die voreingestellte vorgegebene Bewegung. So kann die Genauigkeit beim Bestimmen der Überschlagsneigung des Fahrzeugs erheblich verbessert werden, während gleichzeitig die Struktur vereinfacht werden kann.
9. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 100d zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlags-Grenzlinie L bezüglich der Beschleunigungen festlegt, um die voreingestellte vorgegebene Bewegung auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs zu bestimmen, und der die Überschlagsneigung des Fahrzeugs anhand des Vergleichs der berechneten resultierenden Beschleunigung G und des resultierenden Rucks dG/dt mit der Überschlags-Grenzlinie L feststellt. Daher kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs noch deutlicher verbessert werden, während gleichzeitig die Struktur vereinfacht werden kann.
10. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in die Normalrichtungs-Komponente zu Überschlags-Grenzlinie L auflöst, sowie mit Abschnitt 100e zum Bestimmen der Überschlagsneigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs bestimmt, wenn die Größe der Normalrichtungs-Komponente (der Betrag dYg'/dt) genauso groß ist wie oder größer als der Schwellenwert TH für Gefahrenbestimmung und die Distanz S, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung G bewegt und dabei die festgelegte Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als die voreingestellte Distanz (S₀). Daher kann die Genauigkeit der Bestimmung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs noch weitgehender verbessert werden, während gleichzeitig die Struktur vereinfacht werden kann.

Vierte Ausführungsform
Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug in einer vierten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung nutzt einen integrierten Wert einer Abweichung zwischen Schwellenwert TH und Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt beim Bestimmen der Überschlagsneigung des Fahrzeugs. Dies stellt einen Unterschied zu der Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der dritten Ausführungsform dar. Ansonsten sind die Strukturen im Allgemeinen die gleichen wie diejenigen der dritten Ausführungsform, und daher wird auf die Beschreibung derselben verzichtet. Steuereinheit 1 in der vierten Ausführungsform enthält einen Abschnitt 106 zum Berechnen des integrierten Wertes der Überschlagsneigung (siehe 12). 12 zeigt ein Berechnungsdiagramm von Abschnitt 100 zum Bestimmen von Fahrzeugbewegung, der bei der vierten Ausführungsform Abschnitt 106 zum Berechnen des integrierten Wertes der Überschlagsneigung enthält. Das heißt, Abschnitt 100 zum Bestimmen von Fahrzeugbewegung enthält in der vierten Ausführungsform einen Filter-Verarbeitungsabschnitt 101, einen Ruck-Berechnungsabschnitt 102, einen Abschnitt 103 zum Berechnen von Normalrichtungs-Komponenten, einen Abschnitt 104 zum Berechnen eines Spielraums, einen Schwellenwert-Berechnungsabschnitt 105 sowie Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung. Es sollte hier bemerkt werden, dass Filterverarbeitungsabschnitt 101 in 12 im Allgemeinen den Abschnitten 101a, 101b zum Berechnen von Längs- bzw. Querbeschleunigung in 1B entspricht, Ruck-Berechnungsabschnitt 102 in 12 im Allgemeinen Abschnitt 102c zum Berechnen von resultierendem Ruck in 1B entspricht, Abschnitt 103 zum Berechnen von Normalrichtungs-Komponenten im Allgemeinen Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in die Normalrichtungs-Komponente in 1B entspricht, und Spielraum-Berechnungsabschnitt 104 sowie Schwellenwert-Berechnungsabschnitt 105 im Allgemeinen Abschnitt 100d zum Festlegen der Überschlag-Grenzlinie in 1B entsprechen.
Filterverarbeitungs-Abschnitt 101 empfängt die Eingänge der Längsbeschleunigung (Sensorwert) Xg_sen, die durch Fahrzeugbewegungs-Sensoreinheit 10 erfasst wird, sowie der Querbeschleunigung (Sensorwert) Yg_sen, die durch diese erfasst werden, und führt eine Tiefpassfilter-Berechnung durch, um Störungskomponenten der Längs- und Querbeschleunigung aufgrund von Störungen durch die Straßenoberfläche usw. in den Sensorwerten zu beseitigen. Eine Filter-Grenzfrequenz dieses Filterverarbeitungs-Abschnitts kann auf eine Frequenz (ungefähr 2 bis 5 Hz) festgelegt werden, die höher ist als eine Frequenz des Ansprechens auf die Roll- und Nickbewegungen des Fahrzeugs, und kann Beschleunigungskomponenten der Fahrzeugbewegung extrahieren. Filter-Verarbeitungsabschnitt 101 gibt eine gefilterte Längsbeschleunigung Xgf und eine gefilterte Querbeschleunigung Ygf, die Längsbeschleunigung Xg und Querbeschleunigung Yg nach der Filterverarbeitung sind, an Ruck-Berechnungsabschnitt 102 und Spielraum-Berechnungsabschnitt 104 aus. Ruck-Berechnungsabschnitt 102 führt Zeit-Differentiationen für die gefilterte Längsbeschleunigung Xgf bzw. die gefilterte Querbeschleunigung Ygf durch. Das heißt, Ruck-Berechnungsabschnitt 102 berechnet Änderungs-Größen der gefilterten Längsbeschleunigung und gefilterten Querbeschleunigung Xgf, Ygf aus Zeitdifferenzen eingegebener gefilterter Längsbeschleunigungen und Querbeschleunigungen Xgf, Ygf (die Differenz zwischen dem vorangehenden Wert derselben und dem aktuellen Wert derselben) und gibt berechneten Längsruck dXg/dt sowie berechneten Querruck dYg/dt an Abschnitt 103 zum Berechnen einer Normalrichtungs-Komponente aus.
Abschnitt 103 zum Berechnen von Normalrichtungs-Komponenten entspricht Abschnitt 110 zum Auflösen des resultierenden Rucks in die Normalrichtungs-Komponente in der dritten Ausführungsform, wie sie oben beschrieben ist. Abschnitt 103 zum Berechnen von Normalrichtungs-Komponenten führt die Vektor-Auflösung für den resultierenden Ruck dG/dt zwischen dem Längsruck dXg/dt und dem Querruck dYg/dt in einer Richtung (Normalrichtung) durch, in der die Spielräume Sl, Sr von der resultierenden Beschleunigung G zum aktuellen Zeitpunkt zu einer linken und einer rechten Überschlags-Grenzlinie Ll, Lr in Bezug auf die linke und die rechte Überschlags-Grenzlinie Ll, Lr (beispielsweise zur Abriebbrems-Seite hin, bei der Xg negativ ist) minimiert werden, und führt die Koordinaten-Transformation durch (siehe 9). Die Normalrichtungs-Komponenten dYg'l/dt, dYg'r/dt des resultierenden Rucks zu der linken und der rechten Überschlags-Grenzlinie Ll, Lr werden auf Basis der oben beschriebenen Gleichung (9) in einem Fall hergeleitet, in dem die linke und die rechte Grenzlinie Ll, Lr als die geraden Linien definiert werden können. So werden Normalrichtungs-Komponenten dYg'l/dt, dYg'r/dt (im Folgenden als linker und rechter Überschlagsgefahr-Ruck bezeichnet) des resultierenden Rucks dG/dt in Bezug auf die linke und die rechte Überschlags-Grenzlinie Ll, Lr extrahiert und von Abschnitt 103 zum Berechnen von Normalrichtungs-Komponenten an Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung ausgegeben. Spielraum-Berechnungsabschnitt 104 berechnet Spielräume Sl, Sr aus der resultierenden Beschleunigung G zum aktuellen Zeitpunkt zu einer linken bzw. einer rechten Überschlags-Grenzlinie Ll, Lr (die Distanzen sind minimal) und gibt die berechneten Spielräume Sl, Sr an Schwellenwert-Berechnungsabschnitt 105 aus. Die Spielräume Sl, Sr basieren auf Gleichung (7) in dem Fall, in dem die Grenzlinien Ll, Lr als die geraden Linien definiert werden können. Schwellenwert-Berechnungsabschnitt 105 erstellt Schwellenwerte THl, THr, um die Überschlagungsneigung des Fahrzeugs (Überschlagsgefahr) unter Verwendung von Überschlagsgefahr-Rucken dYg'l/dt, dYg'r/dt jeweils entsprechend den Spielräumen Sl, Sr zu bestimmen (beispielsweise in Form der in 10 gezeigten geraden Linie TH). Beispielsweise können Schwellenwerte THl, THr unter Verwendung einer Tabelle erstellt werden, in die Spielräume Sl, Sr eingegeben werden. Diese Schwellenwerte THl, THr werden an Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung ausgegeben.
Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung integriert die Abweichung zwischen eingegebenen Überschlagsgefahr-Rucken dYg'l/dt, dYg'r/dt und Schwellenwerten TH', THr. Diese Integrations-Verarbeitung wird beispielsweise in Reaktion darauf durchgeführt, dass festgestellt wird, ob Überschlagsgefahr-Ruck dYg'/dt genauso groß ist wie oder größer als Schwellenwert TH, wird in Gang gesetzt, wenn Überschlagsgefahr-Rucke dYg'l/dt, dYg'r/dt genauso groß sind wie oder größer als jeweilige entsprechende Schwellenwerte TH', THr, und wird ausgeführt, bis der integrierte Wert wieder auf 0 zurückgeht. Dieser integrierte Wert wird als ein Index der Überschlagsneigung (eine Überschlagsgefahr ROR) verwendet, der einen Grad der Gefahr des Überschlags des Fahrzeugs darstellt. 13A und 13B zeigen charakteristische Kennlinien, die die zeitliche Änderung von Überschlagsgefahr ROR darstellen. 13A zeigt eine neue Ortskurve in dem gleichen Koordinatensystem wie 10. Nach einem Punkt A in 13A, an dem die Größe dYg'/dt der Normalrichtungs-Komponente zunächst genauso groß ist wie oder größer als Schwellenwert TH, wird die Abweichung zwischen dYg'/dt und TH integriert. 13B zeigt eine zeitlichen Änderung von Überschlagsgefahr ROR, die der integrierte Wert für die Abweichung ist. Während der Zeitdauer von Punkt A bis Punkt B in 13A und der Zeitdauer von Punkt C bis Punkt E in 13A ist die Abweichung positiv, und ROR nimmt zu. Während der Zeitdauer von Punkt B zu Punkt C in 13A ist die oben beschriebene Abweichung negativ, und ROR nimmt ab, und während der Zeitdauer von Punkt E zu Punkt F in der 13A wird die oben beschriebene Abweichung negativ und ROR wird verringert. ROR geht an Punkt F in 13A auf 0 zurück. Auf die oben beschriebene Weise berechnet Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung eine linke und rechte Überschlagsgefahr RORl, RORr auf Basis der Normalrichtungs-Komponente dYg'/dt (dYg'l/dt, dYg'r/dt) und des Schwellenwertes TH (TH', THr) und gibt erstellte Überschlagsgefahr-Signale (RORl, RORr) an Abschnitt 100e zum Bestimmen von Überschlagsneigung aus.
Abschnitt 100e zum Bestimmen von Überschlagsneigung bestimmt in dieser Ausführungsform die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall, in dem Überschlagsgefahr ROR genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter vorgegebener Wert ROR₀. Das heißt, die Tatsache, dass der Betrag von Überschlagsgefahr ROR genauso groß ist wie oder größer als der vorgegebene Wert ROR₀, zeigt, dass eine Zeitdauer, während der die resultierende Beschleunigung G so gehalten wird, dass sie in Überschlagsneigungs-Bereich δ (siehe 10 und 11) fällt, lang ist. In diesem Fall kann vorhergesagt werden, dass Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt. Das heißt, Abschnitt 100e zum Bestimmen von Überschlagsneigung berechnet Überschlagsgefahr ROR, die die Fahrzeugbewegung darstellt, auf Basis des resultierenden Rucks dG/dt und stellt die Überschlagsneigung des Fahrzeugs fest, wenn der berechnete Betrag der Fahrzeugbewegung (Überschlagsgefahr) genauso groß ist wie oder größer als die voreingestellte vorgegebene Bewegung (Schwellenwert ROR₀).
Die Feststellung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der Überschlagsgefahr ROR wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 7C und 7D beschrieben. 7D zeigt eine zeitliche Änderung der linken Überschlagsgefahr RORl in Bezug auf die linke Überschlags-Grenzlinie Ll. Es sollte bemerkt werden, dass jeder der Zeitpunkte t1 bis t8 in 7D jeweiligen Zeitpunkten t1 bis t8 entspricht, die in 6 dargestellt sind. Da während einer Zeitdauer vor Zeitpunkt t3 Überschlagsgefahr-Ruck dYg'l/dt kleiner ist als Schwellenwert THI (Überschlagsgefahr-Grenzlinie), wie dies in 7C dargestellt ist, wird Überschlagsgefahr RORl nicht berechnet und beträgt 0. Daher befindet sich die resultierende Beschleunigung G in dem stabilen Bereich α. Zum Zeitpunkt t3 ist Überschlagsgefahr-Ruck dYg'l/dt genauso groß wie oder größer als Schwellenwert TH'. Daher wird die Berechnung von Überschlagsgefahr RORl in Gang gesetzt. Während einer Zeitdauer von Zeitpunkt t3 zu einem Zeitpunkt t11 (siehe 7D) liegt Überschlagsgefahr RORI unter dem vorgegebenen Wert ROR₀. Daher befindet sich die resultierende Beschleunigung G in dem stabilen Bereich α. Während der Zeitdauer von Zeitpunkt t11 bis zu einem Zeitpunkt t12 ist Überschlagsgefahr ROR genauso groß wie oder größer als der vorgegebene Wert ROR₀. Daher befindet sich die resultierende Beschleunigung G in Überschlagsneigungs-Bereich δ. Während der Zeitdauer von Zeitpunkt t12 bis zu Zeitpunkt t7 ist Überschlagsgefahr ROR1 kleiner als der vorgegebene Wert ROR₀. Daher befindet sich die resultierende Beschleunigung G in dem stabilen Bereich a. Da zu Zeitpunkt t7 Überschlagsgefahr RORI 0 beträgt, wird die Berechnung von Überschlagsgefahr RORI beendet. Während der Zeitdauer von Zeitpunkt t11 bis Zeitpunkt t12, in der Überschlagsgefahr RORI genauso groß ist wie oder größer als der vorgegebene Wert ROR₀ (die resultierende Beschleunigung G liegt innerhalb von Überschlagsneigungs-Bereich δ), wird, wie oben beschrieben, die Feststellung getroffen, dass das Fahrzeug Überschlagsneigung aufweist.
Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug in der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung nutzt den integrierten Wert ROR der Abweichung zwischen dem Schwellenwert TH der vorübergehenden Überschlags-Komponente (Überschlagsgefahr-Ruck) dYg'/dt und der vorübergehenden Überschlags-Komponente dYg'/dt. Das heißt, da eine Integrationsverarbeitung filternd wirkt und der Einfluss von Störungen aufgehoben wird, ermöglicht die Nutzung des integrierten Wertes ROR als ein Parameter (ein Überschlagsgefahr-Signal) die Unterdrückung des Einflusses von Störungen, die sich aufgrund von Störungen der Straßenoberfläche auf den berechneten Längs- und Querruck dXg/dt, dYg/dt auswirken. Daher kann die Genauigkeit der Bestimmung noch weitgehender verbessert werden. Das heißt, es wird festgestellt, dass das Fahrzeug die Neigung zum Überschlag aufweist, wenn der integrierte Wert ROR genauso groß ist wie oder größer als der vorgegebene Wert ROR₀. Auf diese Weise ermöglicht der Einsatz des Schwellenwertes ROR₀ die Vereinfachung der Struktur für die Gefahrenbestimmung. Es ist anzumerken, dass auf die gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, die Überschlagsneigung des Fahrzeugs zusätzlich zu der Feststellung, dass der integrierte Wert ROR genauso groß ist wie oder größer als der vorgegebene Wert ROR₀, festgestellt wird, wenn die Distanz (Spielraum S), um die sich die resultierende Beschleunigung G bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie L erreicht, kleiner ist als die voreingestellte Distanz (S₀). So kann die Genauigkeit bei der Feststellung der Überschlagsneigung des Fahrzeugs noch werter verbessert werden.
Effekte der Steuervorrichtunq für das Fahrzeug in der vierten Ausführungsform 1. Steuereinheit 1 ist mit Abschnitt 106 zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung versehen, der so konfiguriert ist, dass er die Abweichung zwischen der Größe der Normalrichtungs-Komponente (Überschlagsgefahr-Ruck) dYg'/dt und dem voreingestellten Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert TH integriert, und Steuereinheit 1 stellt fest, dass das Fahrzeug die Neigung zum Überschlagen hat, wenn der integrierte Wert (Überschlagsgefahr) ROR genauso groß ist wie oder größer als der voreingestellte vorgegebene Wert ROR₀. So kann die Genauigkeit beim Feststellen der Überschlagsneigung des Fahrzeugs erheblich verbessert werden, während gleichzeitig die Struktur vereinfacht werden kann.
Andere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf eine erste bis vierte Ausführungsform beschrieben worden. Der spezifische Aufbau der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene konstruktive Abwandlungen sind in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, ohne dass damit vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
Die vorliegende Erfindung, die aus jeder oder beliebigen der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform verständlich wird, lässt sich wie folgt auflisten:

A1) Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Steuereinheit umfasst, die enthält: einen Abschnitt zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung berechnet, die eine Kombination von Beschleunigungen in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken, einen Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er einen resultierenden Ruck berechnet, der eine Kombination von Änderungs-Größen der Beschleunigungen in zwei Richtungen (in Bezug auf die Zeit) ist, oder der die Änderungs-Größe der resultierenden Beschleunigung (in Bezug auf die Zeit) ist, und einen Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der berechneten resultierenden Beschleunigung (G) oder des berechneten resultierenden Rucks (dG/dt) feststellt.
A2) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A1), wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlags-Grenzlinie bezüglich der Beschleunigungen festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs durch den Vergleich der Überschlags-Grenzlinie mit der berechneten resultierenden Beschleunigung oder dem berechneten resultierenden Ruck bestimmt, wobei die Überschlags-Grenzlinie auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs festgelegt wird.
A3) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A2), wobei die Überschlags-Grenzlinie eine Linie ist, die Punkte verbindet, an denen jede der Radlasten sich drehender innerer Räder 0 beträgt, wenn die Längs- und die Querbeschleunigung auf das Fahrzeug wirken.
A4) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A3), wobei die Steuereinheit feststellt, dass Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt, wenn eine Distanz, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie erreicht, kleiner ist als eine voreingestellte Distanz (S₀).
A5) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A3), wobei die Steuereinheit mit dem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in die Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst, und wobei die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis der Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente und der Überschlags-Grenzlinie festgestellt wird.
A6) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A5), wobei die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall feststellt, in dem die Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als der voreingestellte Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert.
A7) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A5), wobei die Steuereinheit mit dem Abschnitt zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Abweichung zwischen der Größe der Normallinienkomponente und einem voreingestellten Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert integriert und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn der integrierte Wert genauso groß ist wie oder größer als der voreingestellte vorgegebene Wert.
A8) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A1), wobei das Fahrzeug mit dem Bremsen-Betätigungselement versehen ist, das in der Lage ist, die Bremskraft für wenigstens eines oder jedes einer Vielzahl von Rädern zu erzeugen, die an dem Fahrzeug installiert sind, und die Steuereinheit mit dem Bremsen-Steuerungsabschnitt versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er das Bremsen-Betätigungselement betätigt, wenn der Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung feststellt, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt.
A9) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt A8), wobei der Bremsen-Steuerabschnitt die Bremskraft für wenigstens eines oder alle der jeweiligen Räder so erzeugt, dass die resultierende Beschleunigung bzw. der resultierende Ruck klein ist (kleiner als die vorgegebene resultierende Beschleunigung oder der vorgegebene resultierende Ruck).
B1) Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Steuerreinheit umfasst, die enthält: einen Abschnitt zum Berechnen von Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er Beschleunigungen in zwei Richtungen berechnet, die auf das Fahrzeug wirken, einen Abschnitt zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine Information über resultierende Beschleunigung bezüglich einer resultierenden Beschleunigung berechnet, die eine Kombination der jeweiligen berechneten Beschleunigungen ist und einen Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis eines Betrags der berechneten Information über resultierende Beschleunigung feststellt, und wobei die Steuereinheit die Brems-Betätigungseinrichtung betätigt, die eine Bremskraft für wenigstens eines oder alle der Räder erzeugt, die an dem Fahrzeug installiert sind, wenn der Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt.
B2) Die Vorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B1), wobei die Steuereinheit einen resultierenden Ruck auf Basis der resultierenden Beschleunigung in dem Abschnitt (100c) zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung berechnet und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis des Betrags des berechneten resultierenden Stoßes feststellt.
B3) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B1), wobei der Abschnitt zum Berechnen von Beschleunigung enthält: den Abschnitt zum Berechnen von Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet, und den Abschnitt zum Berechnen von Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die Querbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet, und wobei die Steuereinheit in dem Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung die resultierende Beschleunigung auf Basis der berechneten Längsbeschleunigung und der berechneten Querbeschleunigung berechnet.
B4) Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B1), wobei der Abschnitt zum Berechnen von Beschleunigung den Abschnitt zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie umfasst, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlags-Grenzlinie festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs anhand des Vergleichs der Überschlags-Grenzlinie mit der berechneten Information über resultierende Beschleunigung festzustellen, und die Überschlags-Grenzlinie auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs festgelegt wird und eine Linie ist, die Punkte verbindet, an denen Radlasten sich drehender innerer Räder jeweils 0 betragen, wenn die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung auf das Fahrzeug wirken.
B5) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B4), wobei die Steuervorrichtung mit dem Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er den resultierenden Ruck auf Basis der resultierenden Beschleunigung berechnet, sowie mit dem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in die Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis der Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente und der Überschlags-Grenzlinie feststellt.
B6) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B5), wobei die Steuereinheit feststellt, ob die Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als der Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert, sie mit dem Abschnitt zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Abweichung zwischen der Größe der Normalrichtungs-Komponente und dem Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert integriert, und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall feststellt, in dem integrierte Wert genauso groß ist wie oder größer als der voreingestellte vorgegebene Wert (ROR₀).
B7) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt B6), wobei die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn die Distanz (S), um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung (G) bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie (L) erreicht, kürzer ist als die voreingestellte Distanz (S₀).
C1) Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: den Sensor für Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung umfasst, den Sensor für Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung erfasst, den Abschnitt zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er die resultierende Beschleunigung (G) auf Basis der erfassten Längsbeschleunigung und der erfassten Querbeschleunigung berechnet, und den Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er den resultierenden Ruck berechnet, der die Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit ist, sowie die Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Fahrzeugbewegung auf Basis der berechneten resultierenden Beschleunigung und des resultierenden Rucks berechnet und die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn die berechnete Bewegung genauso groß ist wie oder größer als die voreingestellte vorgegebene Bewegung.
C2) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt C1), wobei die Steuereinheit den Abschnitt zum Festlegen der Überschlags-Grenzlinie enthält, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlags-Grenzlinie bezüglich der Beschleunigungen festlegt, um die voreingestellte vorgegebene Bewegung auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs zu bestimmen, und sie die Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend einem Vergleich der berechneten resultierenden Beschleunigung und des resultierenden Überschlags mit der Überschlags-Grenzlinie feststellt.
C3) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt C2), wobei die Steuereinheit mit dem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in die Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst, und dem Abschnitt zum Bestimmen von Überschlagsneigung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn die Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als der voreingestellte Gefahren-Bestimmungs-Schwellenwert, und die Distanz, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung bewegt und dabei die festgelegte Überschlags-Grenzlinie erreicht, kleiner ist als die voreingestellte Distanz.
C4) Die Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Punkt C3), wobei das Fahrzeug mit der Bremsen-Betätigungseinrichtung versehen ist, die in der Lage ist, eine Bremskraft für wenigstens eines oder alle einer Vielzahl von Rädern zu erzeugen, die an dem Fahrzeug installiert sind, und die Steuereinheit mit dem Bremsen-Steuerabschnitt versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Bremsen-Betätigungseinrichtung betätigt, wenn der Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, und der Bremsen-Steuerabschnitt die Bremskraft für wenigstens eines oder jedes der Räder so erzeugt, dass die resultierende Beschleunigung oder der resultierende Ruck kleiner ist als die vorgegebene resultierende Beschleunigung bzw. der vorgegebene resultierende Ruck.

Die vorliegende Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-261572 , eingereicht in Japan am 24. November 2010. Der gesamte Inhalt dieser japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-261572 wird hiermit durch Verweis einbezogen. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Abwandlungen und Änderungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen liegen für den Fachmann anhand der obenstehenden Lehren auf der Hand. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die folgenden Patentansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004-534694 [0002, 0002]
WO 03/008242 A1 [0002]
US 7149614 [0002]
JP 2010-261572 [0093, 0093]

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Steuereinheit umfasst, die enthält: einen Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung berechnet, die eine Kombination von Beschleunigungen in zwei Richtungen ist, die auf das Fahrzeug wirken; einen Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er einen resultierenden Ruck aus Änderungsraten der Beschleunigungen in zwei Richtungen in Bezug auf die Zeit oder/und einer Änderungsrate der resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit berechnet; und einen Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlagsneigung des Fahrzeugs unter Verwendung der berechneten resultierenden Beschleunigung oder/und des berechneten resultierenden Rucks feststellt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlags-Grenzlinie bezüglich der Beschleunigungen festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend einem Vergleich der Überschlags-Grenzlinie mit der resultierenden Beschleunigung oder/und dem resultierenden Ruck feststellen, und die Überschlags-Grenzlinie auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs festgelegt wird.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Überschlags-Grenzlinie eine Linie ist, die Punkte verbindet, an denen eine Radlast jedes sich drehenden inneren Rades jeweils 0 beträgt, wenn die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung auf das Fahrzeug wirken.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit feststellt, dass die Überschlagsneigung des Fahrzeugs vorliegt, wenn eine Distanz, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung bewegt und dabei die festgelegte Überschlags-Grenzlinie erreicht, kleiner ist als eine voreingestellte Distanz.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er den resultierenden Ruck in eine Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst, und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis einer Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente und der Überschlags-Grenzlinie bestimmt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall feststellt, in dem eine Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Abweichung zwischen der Größe der Normalrichtungs-Komponente und dem voreingestellten Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert integriert, und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn der integrierte Wert genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter vorgegebener Wert.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug mit einer Bremsen-Betätigungseinrichtung versehen ist, die in der Lage ist, eine Bremskraft für wenigstens eines oder jedes einer Vielzahl von Rädern zu erzeugen, die an dem Fahrzeug installiert sind, und die Steuereinheit mit einem Bremsen-Steuerabschnitt versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Bremsen-Betätigungseinrichtung betätigt, wenn der Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Bremsen-Steuerabschnitt die Bremskraft für wenigstens eines oder jedes der Räder so erzeugt, dass die resultierende Beschleunigung oder der resultierende Ruck kleiner ist als eine vorgegebene resultierende Beschleunigung oder ein vorgegebener resultierender Ruck.
Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Abschnitt zum Berechnen von Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung berechnet; einen Abschnitt zum Berechnen von Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung berechnet; einen Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine Information über resultierende Beschleunigung bezüglich einer resultierenden Beschleunigung berechnet, die eine Kombination der jeweiligen berechneten Beschleunigungen ist; einen Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung, der so konfiguriert ist, dass er die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis eines Betrages der berechneten Information über resultierende Beschleunigung feststellt; und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie ein Bremsen-Betätigungselement betätigt, um eine Bremskraft für wenigstens eines oder jedes der an dem Fahrzeug installierten Räder zu erzeugen, wenn der Abschnitt zum Feststellen von Überschlagsneigung die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei der Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung einen resultierenden Ruck auf Basis der Beschleunigungs-Information berechnet und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis eines Betrags des berechneten resultierenden Rucks feststellt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit eine resultierende Beschleunigung auf Basis der berechneten Längsbeschleunigung und der berechneten Querbeschleunigung in dem Abschnitt zum Berechnen einer Information über resultierende Beschleunigung berechnet.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlags-Grenzlinie festlegt, um die Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend einem Vergleich der Überschlags-Grenzlinie mit dem berechneten resultierenden Ruck festzustellen, und die Überschlags-Grenzlinie eine Linie ist, die Punkte verbindet, an denen Radlasten sich drehender innerer Räder jeweils 0 betragen, wenn die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigungen auf das Fahrzeug wirken.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in eine Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst, und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs auf Basis einer Beziehung zwischen der Normalrichtungs-Komponente und der Überschlags-Grenzlinie bestimmt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Steuereinheit feststellt, ob eine Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert, die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Berechnen eines integrierten Wertes der Überschlagsneigung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Abweichung zwischen der Größe der Normalrichtungs-Komponente und dem Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert integriert, und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs in einem Fall feststellt, in dem der integrierte Wert genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter vorgegebener Wert.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 15, wobei die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn eine Distanz, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung bewegt und dabei die Überschlags-Grenzlinie erreicht, kleiner ist als eine voreingestellte Distanz.
Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Sensor für Längsbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Längsbeschleunigung erfasst; einen Sensor für Querbeschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung erfasst; einen Abschnitt zum Berechnen resultierender Beschleunigung, der so konfiguriert ist, dass er eine resultierende Beschleunigung auf Basis der erfassten Längsbeschleunigung und der erfassten Querbeschleunigung erfasst; einen Abschnitt zum Berechnen von resultierendem Ruck, der so konfiguriert ist, dass er eine Änderungsrate der berechneten resultierenden Beschleunigung in Bezug auf die Zeit berechnet; und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bewegung des Fahrzeugs auf Basis der berechneten resultierenden Beschleunigung und des resultierenden Rucks berechnet, und so konfiguriert ist, dass sie eine Überschlagstendenz des Fahrzeugs feststellt, wenn die berechnete Bewegung des Fahrzeugs größer ist als eine vorgegebene Bewegung.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Festlegen einer Überschlags-Grenzlinie versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er eine Überschlags-Grenzlinie bezüglich der Beschleunigung festlegt, um die voreingestellte vorgegebene Bewegung festzustellen, die Überschlags-Grenzlinie auf Basis von Spezifikationen des Fahrzeugs festgelegt wird und die Steuereinheit die Überschlagsneigung des Fahrzeugs entsprechend dem resultierenden Ruck und einem Vergleich der Überschlags-Grenzlinie mit dem berechneten resultierenden Ruck feststellt.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei die Steuereinheit mit einem Abschnitt zum Auflösen des resultierenden Rucks in Normalrichtung versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er den berechneten resultierenden Ruck in eine Normalrichtungs-Komponente zu der Überschlags-Grenzlinie auflöst, und sie die Überschlagsneigung des Fahrzeugs feststellt, wenn eine Größe der Normalrichtungs-Komponente genauso groß ist wie oder größer als ein voreingestellter Gefahrenbestimmungs-Schwellenwert und eine Distanz, um die sich die berechnete resultierende Beschleunigung bewegt, kleiner ist als eine voreingestellte Distanz.
Steuervorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 19, wobei das Fahrzeug mit einer Bremsen-Betätigungseinrichtung versehen ist, die in der Lage ist, eine Bremskraft für wenigstens eines oder jedes einer Vielzahl von Rädern zu erzeugen, die an dem Fahrzeug installiert sind, und die Steuereinheit mit einem Bremsen-Steuerabschnitt versehen ist, der so konfiguriert ist, dass er die Bremsen-Betätigungseinrichtung betätigt, wenn die Überschlagsneigung des Fahrzeugs durch den Abschnitt zum Feststellen der Überschlagsneigung festgestellt wird, und der Bremsen-Steuerabschnitt die Bremskraft für wenigstens eines oder jedes der Räder so erzeugt, dass die resultierende Beschleunigung oder der resultierende Ruck kleiner wird als eine vorgegebene resultierende Beschleunigung oder ein vorgegebener Ruck.