DE102021121549A1

DE102021121549A1 - Vorrichtung und verfahren zur verbesserung einer kurvenbewegung eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021121549A1
Application number: DE102021121549.8A
Authority: DE
Inventors: Sung Wook Hwang; Seung Ki Kim; Sang Ho Lee; Jae il PARK
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2022-03-17
Also published as: KR20220037538A; US20220080953A1; US11718285B2

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Kurvenfahrt eines Fahrzeugs können die Kurvenstabilität durch kooperatives Steuern eines Elektromotors und einer elektronisch gesteuerten Aufhängung verbessern und die Verhaltensstabilität durch Optimierung eines Nick-/Wankverhaltens verbessern, indem die Realisierung eines Soll-Giermoments, das zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, nicht nur durch ein Giermoment verstärkt wird, das direkt durch ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment des Elektromotors erzeugt wird, sondern auch durch ein Giermoment, das indirekt durch eine Lastbewegung erzeugt wird, die durch Steuern einer Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung verursacht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung eines Bewegungsverhaltens eines Fahrzeugs, das eine Kurvenbewegung durchführt.
Beschreibung der verwandten Technik
Bei einem Elektrofahrzeug, das durch die Antriebskraft eines Elektromotors angetrieben wird, ist es im Allgemeinen möglich, die Fahrstrecke zu verlängern, indem der Wirkungsgrad des Elektromotors und eines Wechselrichters für jede Fahrsituation maximiert wird, indem die Antriebskraft einem Vorderradmotor und einem Hinterradmotor in geeigneter Weise zugewiesen wird.
In einem konventionellen Elektrofahrzeug werden jedoch die Steuergrößen des Vorderradmotors und des Hinterradmotors in einem Zustand ermittelt, in dem eine Fahrsituation, die durch die Betätigung einer Steuerungsvorrichtung durch einen Fahrer oder durch autonomes Fahren verursacht wird, d.h. eine Situation zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt nicht ausreichend berücksichtigt wird, so dass das Problem bestand, dass das Kurvenfahrtansprechverhalten bzw. Kurvenfahrtcharakteristik während der Fahrzeugfahrt nicht sehr gut ist.
Somit bestand das Problem, dass ein Übersteuerungsphänomen (engl. „oversteer“; hierein auch kurz: OS), bei dem der Kurvenradius kleiner wird, wenn sich die Fahrzeugkarosserie während einer Kurvenfahrt zu stark dreht, oder ein Untersteuerungsphänomen (engl. „understeer“; hierein auch kurz: US), bei dem der Kurvenradius größer wird, wenn das Fahrzeug von einer Solllinie, die während der Handhabung des Fahrzeugs beabsichtigt ist, nach außen abweicht, nicht richtig bewältigt werden konnte.
Darüber hinaus ist das Fahrzeug mit einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (engl. „electronic controlled suspension“; hierien auch kurz: ECS) ausgestattet, so dass das Fahrzeug den Fahrkomfort während der Fahrt verbessern kann, indem eine geeignete Dämpfungssteuerung auf der Grundlage einer Eingabe einer Straßenoberfläche, die das Fahrzeug während der Fahrt erfährt, oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird.
Die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) in herkömmlichen Elektrofahrzeugen hat jedoch das Problem, dass sie nicht richtig zur Optimierung des Kurvenverhaltens beiträgt, da das Dämpfungssteuern zur Verbesserung des Fahrkomforts unabhängig vom Steuern des Vorderradmotors und des Hinterradmotors erfolgt.
Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung offengelegten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und dürfen nicht als Anerkennung oder als Hinweis darauf verstanden werden, dass diese Informationen den verwandten Stand der Technik betreffen, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZERLÄUTERUNG
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung einer Kurvenfahrt (bspw. Bewegung des Fahrzeugs auf einer (annähernden) Kreisbahn, bspw. beim Abbiegen, Wenden, Kurvenfahren, etc.) eines Fahrzeugs bereitzustellen, die die Kurvenstabilität durch kooperatives Steuern eines Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (bspw. Radaufhängung; kurz: ECS) verbessern und die Verhaltensstabilität (bspw. Fahrverhaltensstabilität) durch Optimierung eines Nick-/Wankverhaltens verbessern können, indem die Realisierung eines Soll-Giermoments, das zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, nicht nur durch ein Giermoment verstärkt bzw. beeinflusst wird, das direkt durch ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment des Elektromotors erzeugt wird, sondern auch durch ein Giermoment, das indirekt durch eine Lastbewegung erzeugt wird, die durch Steuern einer Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung verursacht wird.
Die technischen Probleme, die durch das vorliegende erfindungsgemäße Konzept zu lösen sind, sind nicht auf die vorgenannten Probleme beschränkt, und alle anderen technischen Probleme, die hier nicht erwähnt werden, werden vom Fachmann aus der folgenden Beschreibung, auf die sich zahlreiche beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, klar verstanden werden.
Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung, die zum Verbessern einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs (bspw. Kraftfahrzeug) eingerichtet ist, auf: ein Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul, das gemäß Informationen zum Identifizieren einer Fahrsituation des Fahrzeugs ermittelt, ob eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs ein Untersteuern-Zustand (weiter auch kurz: US-Zustand oder US) oder ein Übersteuern-Zustand (weiter auch kurz: OS-Zustand oder OS) ist, ein Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul, das ein Soll-Giermoment ermittelt, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, und ein Motorsteuermaß bzw. ein Motorsteuerbetrag (im Weiteren kurz: Motorsteuermaß) zur Realisierung des ermittelten Soll-Giermoments ermittelt, um zu steuern, ob ein Elektromotor gebremst oder angetrieben werden soll, und ein Kooperationssteuerungsmodul, das eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) steuert, um eine Lastbewegung des Fahrzeugs zu bewirken, die so eingerichtet ist, dass sie zur Realisierung des Soll-Giermoments beiträgt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul eine Untersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (auch kurz: US-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung), die eingerichtet ist, um ein Bremsmoment zu steuern, das von dem Elektromotor des Fahrzeugs erzeugt werden soll, um das Soll-Giermoment zu realisieren, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) ist, und eine Übersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (auch kurz: OS-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung) aufweisen, die eingerichtet ist, um ein Antriebsmoment zu steuern, das von dem Elektromotor des Fahrzeugs erzeugt werden soll, um das Soll-Giermoment zu realisieren, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul ferner eine Soll-Giermoment-Ermittlungsvorrichtung, die das Soll-Giermoment ermittelt, das in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt zu realisieren ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, und eine Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung aufweisen, die das Motorsteuermaß ermittelt, das auf den Elektromotor anzuwenden ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, das erforderlich ist, um das Soll-Giermoment zu realisieren.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Soll-Giermoment-Ermittlungsvorrichtung das Soll-Giermoment ermitteln, das zur Verbesserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Zweiradmodells bzw. Zwei-Räder-Modells (im Weiteren kurz: Zweiradmodell) erforderlich ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Soll-Giermoment-Ermittlungsvorrichtung das Soll-Giermoment ermitteln, indem sie eine Gleitebene, die mit Hilfe einer Gleitmodusregelung (SMC) definiert ist, als Gierratenfehlerebene auf der Grundlage eines Zweiradmodells definiert.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Kooperationssteuerungsmodul eine Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) zu steuern, um zur Realisierung des Soll-Giermoments beizutragen, um die Kurvencharakteristik zu verbessern, indem die Lastbewegung in Richtung eines Vorderrads oder eines Hinterrads des Fahrzeugs bei der Kurvenfahrt erhöht wird.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung ein Steuern durchführen, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite (Seite des Fahrzeugs, an welcher die Vorderräder angeordnet sind) zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite (Seite des Fahrzeugs, an welcher die Hinterräder angeordnet sind) zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung ein Steuern durchführen, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Kooperationssteuerungsmodul eine Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung aufweisen, die zusätzlich den Elektromotor und die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) steuert, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wobei das Nick-/Wankverhalten auf ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment zurückzuführen ist, das von dem Elektromotor erzeugt wird, um das Kurvenverhalten zu verbessern.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung nicht nur ein Steuern durchführen, um zusätzlich das Antriebsmoment für einen Antriebsmotor zu erzeugen, sondern auch, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) ist, das mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung nicht nur ein Steuern durchführen, um zusätzlich das Bremsmoment für einen Bremsmotor zu erzeugen, sondern auch, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) ist, das mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist.
Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Verbesserung der Kurvenfahrt eines Fahrzeugs auf: einen Vorgang zum Ermitteln der Kurvenfahrtcharakteristik, bei dem ermittelt wird, ob es sich bei der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs um einen Untersteuern-Zustand (US) einen Übersteuern-Zustand (OS) handelt, und zwar gemäß den Informationen zur Identifizierung einer Fahrsituation des Fahrzeugs, einen Vorgang zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik, bei dem ein Soll-Giermoment ermittelt wird, das zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, und gesteuert wird, ob ein Elektromotor gebremst oder angetrieben wird, um das ermittelte Soll-Giermoment zu realisieren, und einen Vorgang zur kooperativen Steuerung, bei dem eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) gesteuert wird, um eine Lastbewegung des Fahrzeugs zu bewirken, die so eingerichtet ist, dass sie zur Realisierung des Soll-Giermoments beiträgt.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Vorgang zur Verbesserung der Kurvencharakteristik einen US-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang zum Steuern eines Bremsmoments, das von dem Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugen ist, um das Soll-Giermoment zu realisieren, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) ist, und einen OS-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang zum Steuern eines Antriebsmoments aufweisen, das von dem Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugen ist, um das Soll-Giermoment zu realisieren, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Vorgang zur Verbesserung der Kurvencharakteristik einen Vorgang zur Berechnung des Soll-Giermoments, um das Soll-Giermoment zu ermitteln, das in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt zu realisieren ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, und einen Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes aufweisen, um einen Motorsteuermaß zu ermitteln, das auf den Elektromotor anzuwenden ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, das zur Realisierung des Soll-Giermoments erforderlich ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der kooperative Steuervorgang einen kooperativen Steuervorgang zur Kurvenstabilisierung aufweisen, um die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) zu steuern, um zur Realisierung des Soll-Giermoments beizutragen, um die Kurvencharakteristik zu verbessern, indem die Lastbewegung in Richtung eines Vorderrads oder eines Hinterrads des Fahrzeugs bei der Kurvenfahrt erhöht wird.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der kooperative Steuerungsvorgang zur Kurvenstabilisierung das Durchführen eines Steuerns aufweisen, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Vorgang der kooperativen Kurvenstabilisierung ein Steuern aufweisen, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der kooperative Steuerungsvorgang einen kooperativen Steuerungsvorgang zur Verhaltensstabilisierung aufweisen, um zusätzlich den Elektromotor und die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) zu steuern, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wobei das Nick-/Wankverhalten mit einem Bremsmoment oder einem Antriebsmoment einhergeht, das von dem Elektromotor erzeugt wird, um die Kurvencharakteristik zu verbessern.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung nicht nur das Durchführen eines Steuerns aufweisen, um zusätzlich das Antriebsmoment für einen Elektromotor zu erzeugen, sondern auch, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) ist, das mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der kooperative Steuerungsvorgang zur Verhaltensstabilisierung nicht nur das Durchführen eines Steuerns aufweisen, um zusätzlich das Bremsmoment für einen Bremsmotor zu erzeugen, sondern auch, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Hinterradseite zu verstärken, um in einem Hart-Zustand zu sein, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an einer Vorderradseite zu verringern, um in einem Weich-Zustand zu sein, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) ist, das mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Vorteile, die aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, ermittelte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder näher erläutert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Gesamtdarstellung einer Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die zur Verbesserung einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs eingerichtet ist,
2 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Vorrichtung, die zur Verbesserung der Kurvenfahrt eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist,
3 ist ein konzeptionelles Diagramm zur Veranschaulichung der Ableitung von US- und OS-Indizes durch Ermitteln eines Fahrzeugzustands gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
4A und 4B sind konzeptionelle Diagramme, die veranschaulichen, dass kooperative Steuerungsmodi auf der Grundlage eines Fahrzeugzustands gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermittelt werden,
5 ist eine beispielhafte Ansicht, die beispielhaft veranschaulicht, dass das Steuern zur Verbesserung einer Kurvenfahrt unter Verwendung eines einzelnen Elektromotors in einem Elektrofahrzeug mit Zweiradantrieb (2WD) gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
6 ist eine beispielhafte Ansicht, die beispielhaft veranschaulicht, dass das Steuern zur Verbesserung einer Kurvenfahrt unter Verwendung eines Vorderradmotors und eines Hinterradmotors in einem Elektrofahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
7A und 7B sind beispielhafte Ansichten eines Fahrzeugdynamikmodells, das eine auf einen Reifen wirkende Kraft gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
8 ist eine beispielhafte Ansicht, die beispielhaft veranschaulicht, dass eine Reifenantriebskraft F_x gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermittelt wird,
9 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Verbesserung eines US-Phänomens durch das Steuern eines Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
10 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Verbesserung eines OS-Phänomens durch das Steuern eines Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
11 ist ein beispielhaftes Diagramm, das den Steuerungszeitpunkt veranschaulicht, zu dem das Steuern des Nick-/Wankverhaltens gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
12A und 12B sind konzeptionelle Diagramme zur Veranschaulichung der Stabilisierung eines Nick-/Wankverhaltens gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
13 ist eine beispielhafte Ansicht, die beispielhaft veranschaulicht, dass ein auf einen Elektromotor angewandtes Motorsteuermaß gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung korrigiert wird,
14A und 14B sind beispielhafte Ansichten, die beispielhaft veranschaulichen, dass das Steuern des Nick-/Wankverhaltens in einem Elektrofahrzeug mit Allradantrieb durch das Steuern eines Elektromotors und ein kooperatives ECS-Steuern gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
15A und 15B sind beispielhafte Ansichten, die beispielhaft veranschaulichen, dass das Steuern des Nick-/Wankverhaltens in einem Elektrofahrzeug mit Zweiradantrieb (2WD) durch das Steuern eines Elektromotors und ein kooperatives ECS-Steuern gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
16 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Verbesserung einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
17 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Vorgangs zur Durchführung eines Steuerns des Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns zur Verbesserung einer Kurvenfahrt in einem Elektrofahrzeug mit Zweiradantrieb (2WD) gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und
18 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Vorgangs zur Durchführung eines Steuerns des Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns zur Verbesserung einer Kurvenfahrt in einem Elektrofahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Es ist klar, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung der zahlreichen Funktionen zur Veranschaulichung der grundlegenden Prinzipien der Erfindung präsentieren. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich z.B. spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die speziell beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung ermittelt.
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingegangen, die in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft dargestellt und beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, soll die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abdecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Rahmen des Umfangs der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen vorhanden sein können.
Nachfolgend werden zahlreiche beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen im Detail beschrieben. Beim Hinzufügen der Bezugszeichen zu den Komponenten jeder Zeichnung ist zu beachten, dass das identische oder gleichwertige Komponente mit dem identischen Bezugszeichen bezeichnet wird, auch wenn es auf anderen Zeichnungen dargestellt ist. Ferner wird bei der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine detaillierte Beschreibung der zugehörigen bekannten Konfiguration oder Funktion verzichtet, wenn klar ist, dass sie das Verständnis der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt.
Bei der Beschreibung der Komponenten der Ausführungsform gemäß den zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Begriffe wie „erst...“, „zweit...“, „A“, „B“, „(a)“, „(b)“ und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe dienen lediglich dazu, die Komponenten von anderen Komponenten zu unterscheiden, und die Begriffe schränken die Art, Reihenfolge oder Abfolge der Komponenten nicht ein. Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie vom Fachmann allgemein verstanden wird. Es ist ferner klar, dass Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Standes der Technik übereinstimmt, und sollten nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne interpretiert werden, es sei denn, dies ist hier ausdrücklich definiert.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 18 im Detail beschrieben.
1 ist ein allgemeines schematisches Diagramm einer Vorrichtung, eingerichtet zur Verbesserung einer Kurvenbewegung bzw. Kurvenfahrt eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Vorrichtung, eingerichtet zur Verbesserung einer Kurvenbewegung bzw. Kurvenfahrt eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann eine Vorrichtung, die zum Verbessern einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist, ein Kurvenfahrtcharakteristik-Ermittlungsmodul 100, das gemäß Informationen zum Identifizieren einer Fahrsituation des Fahrzeugs ermittelt, ob die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs ein Untersteuern-Zustand (US-Zustand) oder ein Übersteuern-Zustand (OS-Zustand) ist, ein Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul 200, das ein Soll-Giermoment ermittelt, das zur Verbesserung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs erforderlich ist, und steuert, ob ein Elektromotor gebremst oder angetrieben werden soll, um das ermittelte Soll-Giermoment zu realisieren, und ein Kooperationssteuerungsmodul 300 aufweisen, das eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) steuert, um eine Lastbewegung (bspw. Impuls) des Fahrzeugs zu bewirken, die zur Realisierung des Soll-Giermoments beitragen kann.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung das Motorsteuerungsmodul 400, das ein Brems- oder Fahrsteuern durch Anlegen eines von dem Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul ermittelten Motorsteuermaßes an den Elektromotor durchführt, und ein ECS-Steuerungsmodul 500 aufweisen, das die Dämpfungskraft durch Anlegen eines von dem Kooperationssteuerungsmodul ermittelten kooperativen Steuerungsmaßes an die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) steuert.
In zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt, kann nach dem Identifizieren der Kurvencharakteristik des Fahrzeugs durch Ermitteln eines Fahrzeugzustands mittels Eingangsinformationen (in 1 als „Fahrereingabe“ bezeichnet), die von einem Fahrer oder autonomen Fahrmitteln gesteuert werden, und zahlreicher Informationen (in 1 als „Fahrzeugsignal“ bezeichnet), die von dem fahrenden Fahrzeug erfasst werden, ein Steuermaß zur Realisierung des Soll-Giermoments ermittelt werden, das zur Verbesserung einer solchen Kurvencharakteristik erforderlich ist.
In diesem Zusammenhang ermöglicht die vorliegende Erfindung die Realisierung des Soll-Giermoments, das erforderlich ist, um das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, nicht nur durch ein Giermoment zu verstärken, das direkt durch ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment des Elektromotors erzeugt wird, sondern auch durch ein Giermoment, das indirekt durch eine Lastbewegung erzeugt wird, die durch das Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) verursacht wird, wodurch das Kurvenfahrverhalten durch ein kooperatives Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) verbessert wird.
Zu diesem Zweck werden in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei der Verbesserung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs, das Motorsteuermaß für das Durchführen des Brems- oder Antriebssteuerns des Elektromotors und das kooperative Steuermaß für das Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) ermittelt, und dann werden das Motorsteuermaß und das kooperative Steuermaß an das Motorsteuerungsmodul 400 und das ECS-Steuerungsmodul 500 übertragen, so dass das kooperative Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt werden kann.
Da die Kurvencharakteristik durch das kooperative Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) verbessert wird, kann das Giermoment bis zu einem Grad jenseits einer Grenze des Bremsmoments oder des vom Elektromotor erzeugten Antriebsmoments realisiert werden, wodurch die Agilität und die Kurvenstabilität des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt verbessert werden. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass ein übermäßiges Bremsmoment oder Antriebsmoment auf den Elektromotor aufgebracht wird, um die Soll-Gierrate zur Verbesserung der Kurvencharakteristik zu realisieren, so dass die Fahrstabilität verbessert werden kann, indem ein Gefühl der Heterogenität, das ein Fahrer während der Kurvenfahrt empfindet, minimiert wird.
Das Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul 100 kann die Kurvenfahrtcharakteristik des fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage von Informationen ermitteln, die von zahlreichen am Fahrzeug angebrachten Sensoren erhalten werden, d.h. ob sich das Fahrzeug bei der Kurvenfahrt im Untersteuern-Zustand (US) oder im Übersteuern-Zustand (OS) befindet.
Zu diesem Zweck kann das Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul 100 eine Zustandsinformation-Sammelvorrichtung 110, die zumindest eine von zahlreichen Informationen erhält, die es ermöglichen, eine Kurvenbewegungssituation des Fahrzeugs zu identifizieren, einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Lenkwinkels, eines Querrucks, einer Gierrate und eines seitlichen Schräglaufwinkels (Seitenschlupfwinkel bzw. Schlupfwinkel) des Fahrzeugs, und zwar durch direkten Empfang von den zahlreichen Sensoren, die am Fahrzeug vorgesehen sind, oder durch Schätzung auf der Grundlage der empfangenen Informationen, eine Soll-Gierrate-Berechnungsvorrichtung 120, die die für das Kurvenfahren des fahrenden Fahrzeugs vorgesehene Soll-Gierrate auf der Grundlage von Informationen ermittelt, die sich auf zumindest eines von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel beziehen, und eine Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung 130 aufweisen, die ermittelt, ob die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) oder der Übersteuern-Zustand (OS) ist, unter Verwendung eines Gierratenfehlerbetrags und einer Größendifferenz zwischen einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Vorderrads und einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Hinterrads nach dem Ermitteln einer Differenz zwischen der ermittelten Soll-Gierrate und einer aktuellen Gierrate des Fahrzeugs, um den Gierratenfehlerbetrag zu ermitteln.
In diesem Zusammenhang kann die Zustandsinformation-Sammelvorrichtung 110 die zahlreichen Informationen wie den Lenkwinkel, die Gierrate oder ähnliches erhalten, die für einen Vorgang zum Ermitteln des Soll-Giermoments durch das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul erforderlich sind, und das Motorsteuermaß unter Verwendung derselben ermitteln.
Die Zustandsinformation-Sammelvorrichtung 110 kann zahlreiche Informationen erhalten, um den Zustand des Fahrzeugs zu identifizieren, wie z.B. die Schätzung der seitlichen Schräglaufwinkel des Vorderrads und des Hinterrads oder die Schätzung der Querbeschleunigung oder des Querrucks auf der Grundlage der von den zahlreichen Sensoren erhaltenen Informationen oder zahlreiche Informationen, die erforderlich sind, um das auf den Elektromotor anzuwendende Steuermaß zu ermitteln, um das Kurvenverhalten zu verbessern.
Darüber hinaus kann die Soll-Gierrate-Berechnungsvorrichtung 120 die für die Kurvenbewegung vorgesehene Soll-Gierrate auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder des Lenkwinkels ermitteln, die von der Zustandsinformation-Sammelvorrichtung 110 erhalten werden, und kann die ermittelte Soll-Gierrate als Daten zum Ermitteln der Kurvencharakteristik verwenden.
Zahlreiche Fahrzeugdynamikmodelle können bei der Durchführung der Schätzung oder des Vorgangs angewendet werden, um die Daten zum Ermitteln der Kurvencharakteristik des Fahrzeugs in der Zustandsinformation-Sammelvorrichtung 110 und der Soll-Gierrate-Berechnungsvorrichtung 120 zu erhalten.
Darüber hinaus kann, wie in 3 gezeigt, die Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung 130 die Differenz zwischen der Soll-Gierrate und der aktuellen Gierrate, die von der Zustandsinformation-Sammelvorrichtung erhalten wird, ermitteln, um einen Gierratenfehlerbetrag „e“ zu ermitteln, und dann ein Ergebnis des Vergleichs der Größen des seitlichen Schräglaufwinkels des Vorderrads mit dem seitlichen Schräglaufwinkel des Hinterrads auf den ermittelten Gierratenfehlerbetrag „e“ reflektieren, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu ermitteln.
Dementsprechend kann die Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung 130 ermitteln, dass die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) ist, wenn der seitliche Schräglaufwinkel des Vorderrads größer ist als der seitliche Schräglaufwinkel des Hinterrads, und ermitteln, dass die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Übersteuern-Zustand (OS) ist, wenn der seitliche Schräglaufwinkel des Hinterrads größer ist als der seitliche Schräglaufwinkel des Vorderrads. Darüber hinaus kann der ermittelte Untersteuern- oder Übersteuern-Zustand als schwerwiegend ermittelt werden, wenn der Gierratenfehlerbetrag „e“ größer als ein ermittelter (bspw. vorbestimmter) Schwellenwert ist, und kann der ermittelte Untersteuerungs- oder Übersteuern-Zustand als normal ermittelt werden, wenn der Gierratenfehlerbetrag „e“ kleiner als der ermittelte Schwellenwert ist, und das Ermittlungsergebnis kann als ein Kurvencharakteristik-Index abgeleitet werden (in 3 als „US, OS INDEX“ bezeichnet).
Darüber hinaus kann das Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul 100 eine Kurvencharakteristik-Korrekturvorrichtung 140 aufweisen, die den Kurvencharakteristik-Index korrigiert, indem sie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Querbeschleunigung und/oder den Querruck berücksichtigt, die von der Zustandsinformation-Sammelvorrichtung ermittelt wurden, um einen endgültigen Kurvencharakteristik-Index zu ermitteln (in 3 als „endgültiger US, OS INDEX“ bezeichnet).
Als solche sind die Informationen wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Querbeschleunigung und der Querruck, die reflektiert werden, um den Kurvencharakteristik-Index in der Kurvencharakteristik-Korrekturvorrichtung 140 zu korrigieren, ein Gewichtungsfaktor für die Reflexion eines Kurvenfahrwillens des Fahrers bei der Ableitung der Kurvencharakteristik. Auf der Grundlage des Reflexionsergebnisses kann der von der Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung ermittelte Zustand des Kurvencharakteristik-Indexes von „stark“ auf „normal“ oder von „normal“ auf „stark“ geändert werden.
Das heißt, die Kurvencharakteristik kann in den „stark“ Zustand korrigiert werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eher hoch als niedrig ist. Auch wenn die Querbeschleunigung oder der Querruck groß ist, wie z.B. auf einer Fahrbahn mit geringer Reibung, kann die Kurvencharakteristik auf den strengen Wert korrigiert werden, um den endgültigen Kurvencharakteristik-Index zu ermitteln.
Im Folgenden wird der von der Kurvencharakteristik-Korrekturvorrichtung ermittelte endgültige Kurvencharakteristik-Index einfach als Kurvencharakteristik-Index bezeichnet und wird eine Kurvencharakteristik jedes Fahrzeugs, bei dem ein Steuern zur Verbesserung der Kurvenbewegung durchgeführt wird, als Untersteuern-Zustand US INDEX oder Übersteuern-Zustand OS INDEX bezeichnet. Diese Ausdrücke werden in den Zeichnungen verwendet.
Darüber hinaus kann das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul 200 eine US-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 210, die das vom Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugende Bremsmoment steuert, um das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderliche Soll-Giermoment zu realisieren, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) ist, und eine OS-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 220 aufweisen, die das vom Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugende Antriebsmoment steuert, um das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderliche Soll-Giermoment zu realisieren, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
Darüber hinaus kann das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul 200 eine Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230, die das Soll-Giermoment ermittelt, das in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt zu realisieren ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, sowie eine Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240 aufweisen, die das Motorsteuermaß ermittelt, das auf den Elektromotor anzuwenden ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, das zur Realisierung des Soll-Giermoments erforderlich ist.
Dementsprechend kann, wie in 4A gezeigt, die US-Verbesserungs-Steuerungsvorrichtung 210 ein Steuersignal Motor_M_z anlegen, das das Bremsmoment für den Elektromotor erzeugt, um das Bremssteuern durchzuführen und den Untersteuern-Zustand (US) durch ein Giermoment zu verbessern, das durch eine Erhöhung der Haftkraft in Bezug auf den Boden am Vorderrad verursacht wird.
Darüber hinaus kann, wie in 4B gezeigt, die OS-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 220 (OS) das Steuersignal Motor_M_z, das das Antriebsmoment erzeugt, an den Elektromotor anlegen, um das Antriebssteuern durchzuführen, wodurch der Übersteuern-Zustand (OS) durch ein Giermoment verbessert wird, das durch eine Erhöhung der Haftkraft in Bezug auf den Boden am Hinterrad verursacht wird.
Zu diesem Zweck kann die US-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 210, da das Bremsen und der Antrieb durch einen Elektromotor in einem Fall eines Fahrzeugs mit Zweiradantrieb (engl. „Two Wheel Drive“; kurz: 2WD) mit nur einem einzigen Elektromotor „M“ durchgeführt werden, das von der Steuerungsvorrichtung für das Motorsteuermaß ermittelten Motorsteuermaß als Steuersignal für den einzigen Elektromotor durch das Motorsteuerungsmodul anwenden, um das Bremsmoment zu erzeugen, wodurch das Soll-Giermoment realisiert wird.
Es ist in (a, links) von 5 gezeigt, dass das Bremsmoment (angezeigt durch einen gestrichelten Pfeil in Richtung eines Hecks des Fahrzeugs) von einem Hinterradmotor erzeugt wird, der der einzige Elektromotor ist, der in dem 2WD-Fahrzeug vorgesehen ist, so dass die Lastbewegung in Richtung des Vorderrads des Fahrzeugs induziert wird, um eine Vertikallast (angezeigt durch einen gestrichelten Pfeil) an einer Vorderradseite zu erhöhen, was eine Vorderradhaftkraft verbessert. Darüber hinaus wird in (b, rechts) von 5 eine Erhöhung des Moments in einer Kurvenrichtung zur Verbesserung der Untersteuereigenschaften angezeigt, indem ein Moment, das durch das Bremsmoment erzeugt wird, das zusätzlich durch das Steuern des Elektromotors erzeugt wird, durch einen gestrichelten Pfeil (ein gestrichelter Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn) angezeigt wird, während ein Moment, das bereits in einer Kurvenrichtung durch die Kurvenbewegung des Fahrzeugs erzeugt wird, durch einen durchgängigen Pfeil (ein Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn) angezeigt wird.
Da das Bremsen und der Antrieb jeweils in den Elektromotoren in einem Fall eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb (engl. „Four Wheel Drive“; kurz: 4WD) mit zwei oder mehr Elektromotoren M1 und M2 durchgeführt werden, kann die US-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 210 das Motorsteuermaß, der durch die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung ermittelt wird, als ein Steuersignal für einen Bremsmotor, der für das Bremsen zuständig ist (in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Hinterradmotor als der Elektromotor bezeichnet, der für das Bremsen zuständig ist), durch das Motorsteuerungsmodul anwenden, um das Bremsmoment zu erzeugen, wodurch das Soll-Giermoment realisiert wird.
Wie im Fall von 5 ist durch einen gestrichelten Pfeil in (a, links) von 6 angezeigt, dass das Bremsmoment (durch einen gestrichelten Pfeil in Richtung des Fahrzeughecks angezeigt) von dem in dem 4WD-Fahrzeug vorgesehenen Hinterradmotor erzeugt wird, so dass die Lastbewegung in Richtung des Vorderrads des Fahrzeugs induziert wird, um die Vertikallast an der Vorderradseite zu erhöhen, wodurch die Vorderradhaftkraft verbessert wird.
Darüber hinaus kann im Fall des 2WD-Fahrzeugs die OS-Verbesserungssteuerung 220 das Soll-Giermoment durch Erzeugen des Antriebsdrehmoments realisieren, indem das von der Steuerungsvorrichtung für das Motorsteuermaß ermittelte Motorsteuermaß als Steuersignal für den einzigen Elektromotor durch das Motorsteuerungsmodul zur Erzeugung des Antriebsdrehmoments angewendet wird.
Es ist in (a, links) von 5 gezeigt, dass das Antriebsdrehmoment (angezeigt durch einen durchgezogenen Pfeil in Richtung einer Vorderseite des Fahrzeugs) von dem Hinterradmotor erzeugt wird, der der einzige Elektromotor ist, der in dem 2WD-Fahrzeug vorgesehen ist, so dass die Lastbewegung in Richtung des Hinterrads des Fahrzeugs induziert wird, um eine Vertikallast (angezeigt durch einen durchgezogenen Pfeil) an einer Hinterradseite zu erhöhen, was eine Hinterradhaftkraft verbessert. Darüber hinaus kann in (b, rechts) von 5 die Erhöhung des Moments zur Verbesserung einer Übersteuerungseigenschaft durch Anzeigen des Moments, das durch das Antriebsmoment erzeugt wird, das zusätzlich durch das Steuern des Elektromotors erzeugt wird, durch einen durchgezogenen Pfeil gekennzeichnet werden.
Darüber hinaus kann die OS-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung 220 im Falle des Fahrzeugs mit Vierradantrieb (4WD) das Soll-Giermoment durch Erzeugen des Antriebsmoments realisieren, indem sie das von der Steuerungsvorrichtung ermittelte Motorsteuermaß als Steuersignal für den für den Antrieb zuständigen Elektromotor (in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Vorderradmotor als der für den Antrieb zuständige Elektromotor bezeichnet) durch das Motorsteuerungsmodul anlegt, um das Antriebsmoment zu erzeugen.
Wie im Fall von 5 ist es auch durch einen gestrichelten Pfeil in (a, links) von 6 angegeben, dass das Antriebsdrehmoment (durch einen durchgezogenen Pfeil in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs angezeigt) vom Vorderradmotor im 4WD-Fahrzeug erzeugt wird, so dass die Lastbewegung in Richtung des Hinterrads des Fahrzeugs induziert wird, um die Vertikallast an der Hinterradseite (durch einen durchgezogenen Pfeil angezeigt) zu erhöhen, wodurch die Hinterradhaftkraft verbessert wird.
So wird das von der OS-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung erzeugte Giermoment in eine Richtung gelenkt (d.h. ein gestrichelter Pfeil im Uhrzeigersinn), die einem aktuellen Giermoment (angezeigt durch einen Pfeil entgegen dem Uhrzeigersinn) des Fahrzeugs in der Kurvenfahrt entgegengesetzt ist, wie in (b) von 6 gezeigt, so dass zu sehen ist, dass das Giermoment des Fahrzeugs in der Kurvenfahrt reduziert wird, um die Übersteuerungseigenschaften zu verbessern.
Darüber hinaus kann die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230 einen Wert des Soll-Giermoments ermitteln, der in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt zusätzlich erzeugt werden kann, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs im Untersteuern-Zustand (US) oder Übersteuern-Zustand (OS) zu verbessern, so dass sie nahe an einem Neutral-Lenkzustand liegt.
Die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230 kann ein Soll-Giermoment M_z unter Verwendung eines Schräglaufwinkels β und eines Gierwinkels γ des Fahrzeugs sowie eines Vorderradlenkwinkels δ_f und eines Hinterradlenkwinkels δ_r des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Zweiradmodells ermitteln, wie in der folgenden mathematischen Gleichung 1 dargestellt. $[\begin{matrix} \dot{β} \\ \dot{γ} \end{matrix}] = [\begin{matrix} \frac{- (C_{ƒ} + C_{r})}{m V_{x}} & \frac{(- l_{ƒ} C_{f} + l_{r} C_{r})}{{m V}_{x}^{2}} - 1 \\ \frac{(- l_{ƒ} C_{ƒ} + l_{r} C_{r})}{I_{Z}} & \frac{(- l_{ƒ}^{2} C_{ƒ} + l_{r}^{2} C_{r})}{I_{Z} V_{x}} \end{matrix}] [\begin{matrix} β \\ γ \end{matrix}] + [\begin{matrix} \frac{C_{ƒ}}{m V_{x}} & \frac{C_{ƒ}}{m V_{x}} \\ \frac{l_{ƒ} C_{ƒ}}{I_{Z}} & - \frac{l_{r} C_{r}}{I_{Z}} \end{matrix}] [\begin{matrix} δ_{ƒ} \\ δ_{r} \end{matrix}] + [\begin{matrix} 0 & \frac{1}{m V_{x}} \\ \frac{1}{I_{Z}} & 0 \end{matrix}] [\begin{matrix} F_{y} \\ M_{z} \end{matrix}]$
In der mathematischen Gleichung 1 werden eine Schlupfrate β̇ und eine Gierrate γ̇ als eine Beziehung (Beziehungsausdruck) des Schlupfwinkels β und des Gierwinkels γ, des Vorderradlenkwinkels δ_f und des Hinterradlenkwinkels δ_r des Fahrzeugs, einer Reifenseitenkraft F_y und des Giermoments M_z ausgedrückt. Die vorliegende Beziehung kann ermittelt werden, um die Gierrate γ̇ im Hinblick auf das Giermoment M auszudrücken, wie in der folgenden mathematischen Gleichung 2 dargestellt. $\dot{γ} = \frac{- (l_{ƒ}^{2} C_{ƒ} + l_{r}^{2} C_{r})}{I_{Z} V_{x}} γ + \frac{(- l_{ƒ} C_{ƒ} + l_{r} C_{r})}{I_{Z}} β + \frac{l_{ƒ} C_{ƒ}}{I_{Z}} δ_{ƒ} - \frac{l_{r} C_{r}}{I_{Z}} δ_{r} + \frac{1}{I_{Z}} M_{z}$
In diesem Zusammenhang bedeuten I_f und I_r in der mathematischen Gleichung 1 und der mathematischen Gleichung 2 jeweils mittlere Abstände zwischen dem Massenschwerpunkt des Zweiradmodells und den Mittelpunkten des Vorderrads und des Hinterrads, und C_f und C_r stehen für die Kurvensteifigkeit. Außerdem steht V_x für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und I_z für ein Trägheitsmoment. Im vorliegenden Fall können die Kurvensteifigkeiten C_f und C_r das Soll-Giermoment bestimmen, indem sie auf der Grundlage des Schräglauf- bzw. Schlupfwinkels, der sowohl in einem normalen Fahrbereich als auch in einem Grenzbereich verwendet werden soll, abgestimmte Werte (abgestimmte C_f und C_r) anwenden.
Darüber hinaus kann die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230 zunächst ein aktuelles Giermoment-Steuermaß ermitteln, das in dem Fahrzeug gemäß Signalen wie der aktuellen Gierrate implementiert ist, die von dem Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul erhalten wird, kann ein endgültiges Giermoment-Steuermaß ermitteln, das erforderlich ist, um eine gewünschte Kurvenbewegung auf der Grundlage der Soll-Gierrate durchzuführen, die von dem Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul ermittelt wird, und kann dann eine Differenz zwischen dem endgültigen Giermoment-Steuermaß und dem aktuellen Giermoment-Steuermaß als das Soll-Giermoment Mz ermitteln, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist. Dementsprechend kann ein Soll-Giermoment erzielt werden, um den vom Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul ermittelten Gierratenfehler zu reduzieren.
Im vorliegenden Zusammenhang kann die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230, wie in der mathematischen Gleichung 3 und der mathematischen Gleichung 4 unten dargestellt, die Soll-Gierrate ermitteln, indem sie eine Gleitebene definiert, die unter Verwendung der Gleitmodusregelung (engl. „sliding mode control“; auch kurz: SMC) als eine Gierratenfehlerebene auf der Grundlage des Zweiradmodells definiert wird. Die nachstehende mathematische Gleichung 3 stellt die Bedingungen dar, die die Gleitebene definieren, und die nachstehende mathematische Gleichung 4 stellt die Soll-Gierrate Mz dar, die durch einen solchen Gleitmodusregelung (SMC) ermittelt wird. $| C_{i} - {\hat{C}}_{i} | \leq F_{i}, (i = ƒ, r) s = γ - γ_{d} {\dot{S}}_{1} = \dot{γ} - {\dot{γ}}_{d}$
$\begin{array}{l} M_{z} = \frac{(l_{ƒ}^{2} {\hat{C}}_{ƒ} + l_{r}^{2} {\hat{C}}_{r})}{V_{x}} γ - (- l_{ƒ} {\hat{C}}_{ƒ} + l_{r} {\hat{C}}_{r}) β - l_{ƒ} {\hat{C}}_{ƒ} δ_{ƒ} + I_{r} {\hat{C}}_{r} δ_{r} + I_{Z} {\dot{γ}}_{d} - k_{1} \cdot s a t (\frac{S_{1}}{Φ}) \\ k_{1} \geq | \frac{l_{ƒ}^{2} F_{ƒ} + l_{r}^{2} F_{r}}{V_{x}} | | γ | + | l_{ƒ} F_{ƒ} - l_{r} F_{r} | | β | + | l_{ƒ} F_{ƒ} | | δ_{ƒ} | + | l_{r} F_{r} | | δ_{r} | + I_{Z} η_{1} \end{array}$
Es wurde beispielhaft erwähnt, dass die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung 230 gemäß der Ausführungsform das Soll-Giermoment mit Hilfe der Gleitmodusregelung (SMC) auf der Grundlage des Zweiradmodells ermittelt, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Das Soll-Giermoment kann mit zahlreichen Fahrdynamikmodellen und Steuerungsverfahren ermittelt werden.
Darüber hinaus kann die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240 das Motorsteuermaß ermitteln, das auf den Elektromotor anzuwenden ist, um das Soll-Giermoment auf der Grundlage einer aus einem Fahrzeugmodell ermittelten Reifenkraft zu realisieren.
Zu diesem Zweck kann die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240, wie in der mathematischen Gleichung 5 unten dargestellt, das Soll-Giermoment M_z, das in einem Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu realisieren ist, bezüglich einer Kraft darstellen, die auf jeden Reifen in einem Fahrzeugdynamikmodell wirkt, wie in 7A und 7B gezeigt. Im vorliegenden Zusammenhang zeigt 7A ein Fahrzeugdynamikmodell mit 8 Freiheitsgraden, und zeigt 7B ein Dynamikmodell einer Vertikallast, die während der Kurvenfahrt auf das Fahrzeug wirkt. In der mathematischen Gleichung 5 bezeichnet „a“ einen Abstand vom Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu einer Vorderradachse des Fahrzeugs und bezeichnet „b“ einen Abstand vom Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu einer Hinterradachse und bezeichnet „T“ eine Gesamtbreite (bspw. Spurbreite) des Fahrzeugs. $M_{z} = a (F_{y ƒ l} + F_{y ƒ r}) - b (F_{y r l} + F_{y r r}) + \frac{T}{2} [(F_{x ƒ l} + F_{x ƒ l}) - (F_{x ƒ r} + F_{x r r})]$
Darüber hinaus kann die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240 zunächst eine vertikale Reifenlast F_z ermitteln, die auf jeden Reifen des Fahrzeugs wirken kann, um das Giermoment M_z unter Verwendung einer in (a; unten) von 8 gezeigten Beziehung zu realisieren, und kann dann die Reifenseitenkraft F_y ermitteln, die auf jeden Reifen wirken kann, durch ein Diagramm und eine Beziehung zwischen einer Vertikallast und einer Seitenkraft, wie in (b; Mitte) von 8 gezeigt. Darüber hinaus kann eine Reifenantriebskraft F_x, d.h. eine Kraft in einer Vorne-Hinten-Richtung des Reifens, auf der Grundlage eines schematischen Diagramms über eine resultierende Kraft der in 8 unter (c; oben) dargestellten Reifenkraft ermittelt werden. Im vorliegenden Zusammenhang bedeuten F_z1, F_z2, F_z3 und F_z4, die senkrechte Belastungen des Reifens darstellen, vertikale Belastungen der jeweiligen Reifen des Fahrzeugs, und F_z stellt einen Durchschnitt solcher vertikalen Belastungen der Reifen dar. Dies gilt auch für die Reifenseitenkraft F_y und die Reifenantriebskraft F_x.
Zur Erzeugung des Soll-Giermoments, das am Fahrzeug zur Verbesserung des Kurvenverhaltens realisiert werden kann, kann die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240 das Soll-Giermoment als Summe der auf den Reifen wirkenden Seitenkraft F_y und der Antriebskraft F_x darstellen und dann ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment T_m, das am Elektromotor realisiert werden kann, um dem Soll-Giermoment zu folgen (bspw. dieses zu unterstützen oder diesem entgegenzuwirken), aus einer Beziehung (Beziehungsausdruck) zwischen der Reifenantriebskraft F_x und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die sich auf eine Bewegung des Reifens in Vertikalrichtung bezieht, wie in der nachstehenden mathematischen Gleichung 6 gezeigt, ermitteln und dann das Bremsmoment oder das Antriebsmoment T_m als das Motorsteuermaß ermitteln. $P = T_{m} ω_{m} = F_{x} V$
Das heißt, die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung 240 kann das Motordrehmoment T_m, das das Bremsmoment oder das Antriebsmoment umfasst, das am Elektromotor realisiert werden sollte, aus der Beziehung (Beziehungsausdruck) der Reifenantriebskraft F_x und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Beziehung (Beziehungsausdruck) des Motordrehmoments T_m und einer Winkelgeschwindigkeit ω_m ermitteln, wie in der mathematischen Gleichung 6, die eine Leistungsausgabe P des Elektromotors darstellen, und das ermittelte Motordrehmoment T_m als das Motorsteuermaß ermitteln.
Darüber hinaus kann das Kooperationssteuerungsmodul 300 eine Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 aufweisen, die die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) steuert, um zur Realisierung des Soll-Giermoments zur Verbesserung der Kurvencharakteristik beizutragen, indem die Lastbewegung in Richtung des Vorderrads oder des Hinterrads des Fahrzeugs bei der Kurvenfahrt erhöht wird.
Eine solche Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 kann zusätzlich eine Haftkraft des Reifens auf dem Boden erhöhen, indem sie die Lastbewegung in Richtung des Vorderrads oder des Hinterrads erhöht, indem sie die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) steuert, so dass das Giermoment, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment verursacht wird, das durch den Elektromotor auf der Grundlage des Zustands der Kurvencharakteristik realisiert werden soll, verstärkt werden kann.
Als solches kann das Giermoment, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik durch die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 erforderlich ist, nicht nur durch das Steuern des Elektromotors realisiert werden, sondern kann durch ein gegen- bzw. wechselseitiges kooperatives Steuern mit der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) realisiert werden, so dass ein Effekt, der eine Beschränkung des Bremsmoments oder des Antriebsmoments überschreitet, das am/vom Elektromotor erzeugt werden kann, realisiert werden kann.
Das heißt, wie in 4A und 4B gezeigt, kann, wenn das Giermoment, das durch die Bremskraft oder die Antriebskraft, die durch das Steuersignal des Elektromotors erzeugt wird, aufgrund der Beschränkung des Bremsmoments oder des Antriebsmoments unzureichend ist (was in 4A und 4B als „Unvermögen des Motorsteuermaßes“ ausgedrückt wird), die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 ausgeführt/verwendet werden, um ein Defizit auszugleichen.
Darüber hinaus kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 auch ausgeführt/verwendet werden, um einen Teil des Giermoments zu erzeugen, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment, das durch den Elektromotor erzeugt wird, in einer zuteilender Weise realisiert wird, ohne in dem Fall beschränkt zu sein, in dem das Giermoment, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment realisiert wird, das durch das auf den Elektromotor angewendete Motorsteuermaß erzeugt wird, für das Soll-Giermoment unzureichend ist.
Zu diesem Zweck kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 bei der Realisierung des Soll-Giermoments, das erforderlich ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, die kooperative Steuergröße für das Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) ermitteln, so dass das Giermoment durch Erhöhung der Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Vorderradseite oder der Hinterradseite zusätzlich zu dem Giermoment, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment, das durch den Elektromotor erzeugt wird, verstärkt werden kann.
Dementsprechend kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 ein Steuern durchführen, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Vorderradseite zu erhöhen, indem die Lastbewegung in Richtung des Vorderrades erhöht wird, wie in 9 gezeigt, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Untersteuern (US) ist.
Das heißt, wie in 9 gezeigt, kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand (S) befindet, und kann die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand (H) befindet, wobei die Lastbewegung zum Vorderrad hin erhöht wird, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Vorderradseite zu erhöhen.
Da wie oben beschrieben die Wanksteifigkeit des Vorderrads durch Verringerung der Dämpfungskraft an der Vorderradseite verringert und die Wanksteifigkeit des Hinterrads durch Verstärkung der Dämpfungskraft an der Hinterradseite erhöht werden kann, kann das durch das Bremsmoment des Elektromotors erzeugte Giermoment verstärkt werden.
In 9 sind die Wanksteifigkeiten des Vorderrads und des Hinterrads vor der Durchführung des kooperativen Steuerns durch gestrichelte Pfeile dargestellt, und die Tatsache, dass die Wanksteifigkeit des Vorderrads verringert und die Wanksteifigkeit des Hinterrads erhöht wird, wenn das Vorderrad durch die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 in den Weich-Zustand (S) und das Hinterrad in den Hart-Zustand (H) übergeht, wird durch durchgezogene Pfeile dargestellt. Außerdem ist eine Seitenkraft ΔF_y, die durch eine solche Steuerung der elektronisch gesteuerten Radaufhängung (ECS) zusätzlich auf das Vorderrad und das Hinterrad wirkt, durch einen dicken Pfeil angedeutet, der von der Fahrzeugseite nach rechts gerichtet ist.
Da im vorliegenden Zusammenhang durch die Lastbewegung zum Vorderrad hin eine zusätzliche Seitenkraft erzeugt wird, die an der Vorderradseite erzeugt wird, größer wird als eine zusätzliche Seitenkraft, die an der Hinterradseite erzeugt wird, kann ein Giermoment ΔM_z,ECS durch das Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) zusätzlich erzeugt werden, wie in der nachstehenden mathematischen Gleichung 7 dargestellt.
Dementsprechend ergibt sich das endgültige Giermoment, das auf das Fahrzeug zur Verbesserung der Kurvencharakteristik angewendet wird, als Summe des Giermoments Mmotor, das durch das Bremssteuern des Elektromotors erzeugt wird, und des Giermoments ΔM_z,ECS, das durch das kooperative Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) erzeugt wird. Daher kann nicht nur ein Giermoment realisiert werden, das eine Beschränkung des Bremsmoments des Elektromotors überschreitet, sondern kann auch das Giermoment, das durch den Elektromotor erzeugt werden sollte, sogar innerhalb/trotz der Beschränkung des Bremsmoments des Elektromotors zugewiesen werden. $\begin{array}{l} Δ M_{z, E C S} = Δ F_{y ƒ} * l_{ƒ} - Δ F_{y r} * l_{r} \\ M_{z, d e s i r e d} = M_{m o t o r} + Δ M_{z, E C S} \end{array}$
Wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Übersteuern (OS) ist, kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 außerdem ein Steuern durchführen, um die Lastbewegung in Richtung des Hinterrads zu erhöhen, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Hinterradseite zu erhöhen, wie in 10 gezeigt.
Das heißt, wie in 10 gezeigt, kann die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite verstärken, um in den Hart-Zustand (H) zu gelangen, und kann die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite verringern, um in den Weich-Zustand (S) zu gelangen, wodurch die Lastbewegung zum Hinterrad hin erhöht wird, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Hinterradseite zu erhöhen.
Da die Wanksteifigkeit am Hinterrad durch Verringerung der Dämpfungskraft am Hinterrad verringert und die Wanksteifigkeit am Vorderrad durch Verstärkung der Dämpfungskraft am Vorderrad wie oben beschrieben erhöht wird, kann das durch das Antriebsmoment des Elektromotors erzeugte Giermoment verstärkt werden.
In 10 sind die Wanksteifigkeiten des Vorderrads und des Hinterrads vor der Durchführung des kooperativen Steuerns durch gestrichelte Pfeile dargestellt, und die Tatsache, dass die Wanksteifigkeit des Vorderrads erhöht und die Wanksteifigkeit des Hinterrads verringert wird, wenn das Vorderrad durch die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 310 in den Hart-Zustand (H) und das Hinterrad in den Weich-Zustand (S) übergeht, wird durch durchgezogene Pfeile dargestellt. Darüber hinaus ist die Seitenkraft ΔFy, die durch eine solche Steuerung der elektronisch gesteuerten Radaufhängung (ECS) zusätzlich auf das Vorderrad und das Hinterrad wirkt, durch einen dicken, von der Fahrzeugseite nach rechts gerichteten Pfeil dargestellt.
Da die zusätzliche Seitenkraft durch die Lastbewegung zum Hinterrad hin, die an der Hinterradseite erzeugt wird, größer wird als die zusätzliche Seitenkraft, die an der Vorderradseite erzeugt wird, kann das Giermoment ΔM_z,ECS durch das Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) zusätzlich erzeugt werden, wie in der folgenden mathematischen Gleichung 8 dargestellt, was dasselbe ist wie im Fall des Untersteuerns (US). $Δ M_{z, E C S} = Δ F_{y r} * l_{r} - Δ F_{y ƒ} * l_{ƒ}$
$M_{z, d e s i r e d} = M_{m o t o r} + Δ M_{z, E C S}$
Darüber hinaus kann das Kooperationssteuerungsmodul 300 eine Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 aufweisen, die zusätzlich den Elektromotor und die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) steuert, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, das mit dem vom Elektromotor erzeugten Bremsmoment oder Antriebsmoment einhergeht, um die Kurvencharakteristik zu verbessern. Wenn eine Nick-/Wankrate des Fahrzeugs einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung dazu beitragen, das Nick-/Wankverhalten zu stabilisieren.
Das heißt, die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 dient zur Stabilisierung des Nick-/Wankverhaltens, das in einem Vorgang der Realisierung des Giermoments zur Verbesserung der Kurvencharakteristik verursacht wird, so dass die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 ein Steuern durchführt, so dass ein Fahren entgegengesetzt zum Steuern (bspw. ein Steuern entgegen dem Steuern zur Verbesserung der Kurvencharakteristik), das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik hinzugefügt wurde, durchgeführt werden kann.
Obwohl das Steuern, die der Verbesserung der Kurvencharakteristik entgegengesetzt ist, von der Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 durchgeführt wird, da das kooperative Steuern für die Verhaltensstabilisierung das Phänomen lösen soll, das durch das Steuern für die Verbesserung der Kurvencharakteristik verursacht wird, besteht ein bestimmtes Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten, zu denen die beiden Steuerungen durchgeführt werden, wodurch eine Kollision der beiden Steuerbeträge vermieden wird.
Im vorliegenden Zusammenhang sind in dem in 11 dargestellten Diagramm die Übergangsabschnitte, in denen das Steuern zur Verhaltensstabilisierung durchgeführt wird, durch senkrechte dicke Linien gekennzeichnet. Darüber hinaus wird die Tatsache, dass das Steuern der Verhaltensstabilisierung in jedem Übergangsabschnitt beim Bremssteuern des Elektromotors, das zur Verbesserung des US eingerichtet ist, oder beim Antriebssteuern des Elektromotors, das zur Verbesserung des OS eingerichtet ist, durch einen Pfeil angezeigt, der mit einer Fahrzeugzeichnung an einer unteren Seite des Diagramms verbunden ist.
In einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD), das sowohl mit dem Antriebsmotor M1 als auch mit dem Bremsmotor M2 ausgestattet ist, kann es, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Untersteuern (US) ist, wie in 14A gezeigt, wenn die Last des Fahrzeugs durch das vom Bremsmotor erzeugte Bremsmoment (in 14A mit einem durchgezogenen Pfeil als „Hinterradmotorbremsen“ bezeichnet) zum Vorderrad hin belastet wird, zu unbeabsichtigten Bewegungen wie Nicken, Wanken und dergleichen kommen.
Dementsprechend, um das durch Wanken und Nicken verursachte Verhalten der Fahrzeugkarosserie zu stabilisieren, führt die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 ein Steuern durch, um nicht nur zusätzlich das Antriebsdrehmoment (angegeben durch „Vorderradmotorantrieb“ mit einem gestrichelten Pfeil in der Nähe des Vorderrads) für den Antriebsmotor zu erzeugen, sondern auch die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite zu verstärken, um in den Hart-Zustand zu gelangen, und die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite zu verringern, um in den Weich-Zustand zu gelangen.
Dementsprechend wird das zum Vorderrad hin belastete Karosserieverhalten durch die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite im Weich-Zustand verteilt, während es von der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite im Hart-Zustand unterstützt wird, so dass das Karosserieverhalten stabilisiert werden kann.
Wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Übersteuern (OS) ist, wie in 14B gezeigt, da das Fahrzeug durch das vom Elektromotor erzeugte Antriebsmoment (in 14B mit einem durchgehenden Pfeil als „Vorderradmotorantrieb“ gekennzeichnet) zum Hinterrad hin belastet ist, können außerdem zufällige Bewegungen wie Nicken, Wanken und dergleichen auftreten.
Dementsprechend, um das durch Wanken und Nicken verursachte Verhalten der Fahrzeugkarosserie zu stabilisieren, führt die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 ein Steuern durch, um nicht nur zusätzlich das Bremsmoment (angegeben durch „Hinterradmotorbremsen“ mit einem gestrichelten Pfeil in der Nähe des Hinterrads) für den Bremsmotor zu erzeugen, sondern auch die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite zu verstärken, um in den Hart-Zustand zu gelangen, und die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite zu verringern, um in den Weich-Zustand zu gelangen.
Um das Verhalten der Fahrzeugkarosserie zu stabilisieren, das durch das oben beschriebene Wanken oder Nicken verursacht wird, kann das Steuermaß für das Steuern zum Betrieb oder Bremsen des Elektromotors, einschließlich des Bremsmotors und des Antriebsmotors, oder das Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) als mathematische Gleichung 9 unten ermittelt werden. Das Maß der Steuerungsvorrichtung für den Antrieb/Betrieb oder das Bremsen des Elektromotors kann in einer Größenordnung von weniger als etwa 30 % des Bremsmoments oder des Antriebsmoments hinzugefügt werden, um die Kurvencharakteristik zu verbessern. In 14A und 14B ist ein solches Größenverhältnis schematisch dargestellt, indem die Pfeile in unterschiedlicher Größe gezeigt sind. In diesem Zusammenhang stehen C_φ und C_θ in der mathematischen Gleichung 9 für Dämpfungskoeffizienten, h_φ für ein Wankzentrum und h_θ für ein Nickzentrum. $\begin{array}{l} Wanksteuermoment: \\ M_{ϕ, C} = - m h_{ϕ} a_{y} + c_{ϕ} \dot{ϕ} (c_{ϕ} = h a r d / soft) \\ Nicksteuermoment: \\ M_{θ, C} = - m h_{θ} a_{x} + c_{θ} \dot{θ} (c_{θ} = h a r d / s o f t) \end{array}$
Im Falle eines Fahrzeugs mit Allradantrieb, bei dem das Bremsen und der Antrieb separat durch zwei oder mehr Elektromotoren durchgeführt werden, können das Motorsteuermaß zur Erzeugung des Antriebsmoments und des Bremsmoments, das zur Stabilisierung des durch das Wanken oder Nicken verursachten Verhaltens der Fahrzeugkarosserie durch die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung erzeugt wird, auch gemeinsam auf den Elektromotor angewendet werden.
Zu diesem Zweck kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 im Fall des Untersteuern-Zustands (US) ein Steuern durchführen, um das Antriebsmoment zur Stabilisierung des Verhaltens im Elektromotor zu erzeugen, indem sie das erzeugte Motorsteuermaß bereitstellt. Darüber hinaus kann die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 im Fall des Übersteuern-Zustands (OS) ein Steuern zur Erzeugung des Bremsmoments durchführen, um das Verhalten des Elektromotors zu stabilisieren, indem sie das erzeugte Motorsteuermaß bereitstellt.
Bei der Durchführung des Steuerns zur Stabilisierung des Verhaltens der Fahrzeugkarosserie durch die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320, wie oben beschrieben, wird während des Verhaltens der Fahrzeugkarosserie, das durch das Nicken oder das Wanken beeinflusst wird, das Nicken stark durch eine vertikale Beschleunigungsachse beeinflusst, die in einer vertikalen Richtung wirkt, und wird das Wanken stark durch eine Querbeschleunigung beeinflusst, die in einer Seitenrichtung wirkt.
Dementsprechend kann, wie in 13 gezeigt, beim Ermitteln des Motorsteuermaßes des Elektromotors, das zur Stabilisierung der Fahrzeugkarosserie eingerichtet ist, durch die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung 320 das Ermitteln durchgeführt werden, indem die senkrechte Beschleunigung a_x, die ein dominierender Faktor eines Nickverhaltens ist, und die Querbeschleunigung a_y, die ein dominierender Faktor eines Wankverhaltens ist, zu einem Motorsteuermaß T_c zur Realisierung des Soll-Giermoments, das von der Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung ermittelt wird, als Gewichtungsfaktoren reflektiert werden.
Im Falle des Fahrzeugs mit Vierradantrieb (4WD), das mit dem Elektromotor M1 und dem Bremsmotor M2 ausgestattet ist, die wie oben beschrieben voneinander getrennt sind, wie in den 12A, 12B, 14A und 14B gezeigt, kann das Antriebssteuern des Elektromotors oder das Bremssteuern des Bremsmotors in Zusammenarbeit mit dem Dämpfungskraftsteuern in der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) erreicht werden. Im Falle eines Fahrzeugs mit Zweiradantrieb (2WD), das nur mit einem einzigen Elektromotor „M“ ausgestattet ist, wie in 15A und 15B gezeigt, kann das Nick-/Wankverhalten jedoch nur durch das Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) ohne zusätzliches Steuern des Elektromotors unterdrückt werden, wodurch das Verhalten der Fahrzeugkarosserie stabilisiert wird.
So kann das übermäßige Nicken oder Wanken, das durch das zur Verbesserung der Kurvenfahrt angewendeten Steuermaß verursacht wird, durch den Antrieb oder das Bremsen des Elektromotors und das kooperative Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) beseitigt werden, so dass das Gefühl einer Heterogenität (bspw. Wank- und/oder Nickruckeln), das der Fahrer während der Kurvenfahrt empfindet, minimiert werden kann.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Verbesserung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 16 bis 18 beschrieben.
16 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Verbesserung einer Kurvenbewegung eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 17 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Durchführung eines Steuerns des Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns zur Verbesserung einer Kurvenbewegung in einem Elektrofahrzeug mit Zweiradantrieb gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt, und ist 18 ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Durchführung eines Steuerns des Elektromotors und eines kooperativen ECS-Steuerns zur Verbesserung einer Kurvenbewegung in einem 4WD-Elektrofahrzeug gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 16 kann das Verfahren zur Verbesserung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Vorgang zum Ermitteln der Kurvenfahrtcharakteristik (S100), bei dem ermittelt wird, ob die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) oder der Übersteuern-Zustand (OS) ist, und zwar auf der Grundlage der Informationen zur Identifizierung der Fahrsituation des Fahrzeugs, einen Vorgang zur Verbesserung der Kurvencharakteristik (S200) zum Ermitteln des Soll-Giermoments, das erforderlich ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, und zum Steuern, ob / so dass der Elektromotor gebremst oder angetrieben werden soll, um das ermittelte Soll-Giermoment zu realisieren, und einen Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) zum Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) aufweisen, um die Lastbewegung des Fahrzeugs zu bewirken, die zur Realisierung des Soll-Giermoments beitragen kann.
Des Weiteren kann das Verfahren einen Motorsteuerungsvorgang (S400) zum Erzeugen des Bremsmoments oder des Antriebsmoments, das zum Erzeugen des Giermoments eingerichtet ist, um die Kurvencharakteristik zu verbessern, indem das Brems- oder Antriebssteuern durchgeführt wird, indem das Motorsteuermaß, das in dem Vorgang zum Verbessern der Kurvencharakteristik (S200) ermittelt wurde, auf den Elektromotor des Fahrzeugs angewendet wird, und einen ECS-Steuerungsvorgang (S500) zum Erzeugen der Lastbewegung aufweisen, die zur Erzeugung des Giermoments beiträgt, indem die Dämpfungskraft gesteuert wird, indem das kooperative Steuermaß, das in dem kooperativen Steuerungsvorgang ermittelt wurde, auf die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) des Fahrzeugs angewendet wird.
In diesem Zusammenhang kann der Vorgang zum Ermitteln der Kurvencharakteristik (S100) einen Vorgang zur Erfassung von Zustandsinformationen (S110) aufweisen, um zumindest eine der Informationen zu erhalten, die es ermöglichen, die Kurvenbewegungssituation des Fahrzeugs zu identifizieren, einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkwinkels, des Querrucks, der Gierrate und des seitlichen Schräglauf- bzw. Schlupfwinkels des Fahrzeugs durch den Empfang von den zahlreichen Sensoren oder durch die Schätzung. In dem Vorgang der Erfassung von Zustandsinformationen (S110) können die seitlichen Schräglaufwinkel des Vorderrads und des Hinterrads geschätzt werden oder können die Querbeschleunigung oder der Querruck auf der Grundlage der von den zahlreichen Sensoren erhaltenen Informationen geschätzt werden.
Darüber hinaus kann der Vorgang zum Ermitteln der Kurvencharakteristik (S100) einen Vorgang zur Berechnung der Soll-Gierrate (S120) aufweisen, bei dem die für die Kurvenbewegung des Fahrzeugs während der Fahrt vorgesehene Soll-Gierrate auf der Grundlage der zumindest einen Information ermittelt wird, die sich auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkwinkel bezieht.
Darüber hinaus kann der Vorgang zum Ermitteln der Kurvencharakteristik (S100) einen Vorgang zur Ableitung der Kurvencharakteristik (S130) aufweisen, bei dem die Differenz zwischen der Soll-Gierrate und der aktuellen Gierrate des Fahrzeugs ermittelt wird, um den Gierratenfehlerbetrag zu ermitteln, und bei dem der Gierratenfehlerbetrag und die Differenz in der Größe zwischen dem seitlichen Schräglaufwinkel des Vorderrads und dem seitlichen Schräglaufwinkel des Hinterrads verwendet werden, um zu ermitteln, ob die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand (US) oder der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
Dementsprechend kann in dem Vorgang der Ableitung der Kurvencharakteristik (S130) die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs als der Untersteuern-Zustand (US) ermittelt werden, wenn der seitliche Schräglaufwinkel des Vorderrads größer ist als der seitliche Schräglaufwinkel des Hinterrads, und wenn der seitliche Schräglaufwinkel des Hinterrads größer ist als der seitliche Schräglaufwinkel des Vorderrads, kann die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs als der Übersteuern-Zustand (OS) ermittelt werden. In diesem Zusammenhang kann in dem Vorgang der Ableitung der Kurvencharakteristik (S130) das Maß des Gierratenfehlers mit einem bestimmten Schwellenwert verglichen werden, um zu ermitteln, ob sich die Kurvencharakteristik im Schwer-Zustand oder im Normal-Zustand befindet, und das Ergebnis kann als der Kurvencharakteristik-Index US INDEX oder OS INDEX ermittelt werden.
Darüber hinaus kann der Vorgang zum Ermitteln der Kurvencharakteristik (S100) ferner einen Vorgang zur Korrektur der Kurvencharakteristik (S140) aufweisen, bei dem der in dem Vorgang zur Ableitung der Kurvencharakteristik ermittelte Kurvencharakteristik-Index korrigiert wird, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Querbeschleunigung und/oder der Querruck berücksichtigt wird, um schließlich den korrigierten Kurvencharakteristik-Index zu ermitteln. Dementsprechend kann der Zustand des Kurvencharakteristik-Indexes geändert werden, indem der Kurven(fahr)wille des Fahrers bei der Ableitung der Kurvencharakteristik berücksichtigt wird.
Der Vorgang zur Verbesserung der Kurvencharakteristik (S200) kann einen US-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang (S210), bei dem das Steuern so durchgeführt wird, dass das Bremsmoment im Elektromotor des Fahrzeugs erzeugt wird, um das Soll-Giermoment zu erzeugen, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand (US) ist, und einen OS-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang (S220) aufweisen, bei dem das Steuern so durchgeführt wird, dass das Antriebsmoment im Elektromotor des Fahrzeugs erzeugt wird, um das Soll-Giermoment zu erzeugen, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand (OS) ist.
Darüber hinaus kann der Vorgang zur Verbesserung der Kurvencharakteristik (S200) weiterhin einen Vorgang zur Berechnung des Soll-Giermoments (S230), bei dem das Soll-Giermoment ermittelt wird, das in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt realisiert werden soll, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, und einen Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240) aufweisen, bei dem das Motorsteuermaß ermittelt wird, das auf den Elektromotor angewendet werden soll, um das Motordrehmoment (das Bremsmoment oder das Antriebsmoment) zu erzeugen, das zur Realisierung des Soll-Giermoments erforderlich ist.
Dementsprechend kann, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Untersteuern (US) ist, das Bremssteuern so durchgeführt werden, dass das Bremsmoment im Elektromotor erzeugt wird, um die Haftkraft des Vorderrads in Bezug auf den Boden durch den Vorgang des Ausführens des US-Verbesserungsmodus (S210) zu erhöhen. Darüber hinaus kann in dem der Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240), wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Übersteuern (OS) ist, jedes Motorsteuermaß zur Durchführung des Steuerns des Antriebs, so dass das Antriebsmoment im Elektromotor erzeugt werden kann, um die Haftkraft des Hinterrads in Bezug auf den Boden durch den Ausführungsvorgang des OS-Verbesserungsmodus (S220) zu erhöhen, ermittelt werden.
In diesem Zusammenhang können in dem Ausführungsvorgang (S210) des US-Verbesserungsmodus im Fall des Fahrzeugs mit Zweiradantrieb (2WD), das nur einen einzigen Elektromotor hat, sowohl das Bremsen als auch das Antreiben durch den einzigen Elektromotor durchgeführt werden, so dass das Motorsteuermaß zum Erzeugen des Bremsmoments, der in dem Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240) ermittelt wird, als das Steuersignal für den einzigen Elektromotor angewendet werden kann.
Darüber hinaus werden im Falle eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb (4WD), das zwei oder mehr Elektromotoren hat, das Bremsen und der Antrieb jeweils in den Elektromotoren durchgeführt, so dass das Motorsteuermaß zum Erzeugen des Bremsmoments, das in dem Vorgang zum Ermitteln der Motorsteuergröße (S240) ermittelt wurde, als Steuersignal für den bremsenden Elektromotor (in zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Hinterradmotor als der für das Bremsen zuständige Elektromotor bezeichnet) verwendet werden kann, der für das Bremsen zuständig ist.
In ähnlicher Weise kann im Ausführungsvorgang des OS-Verbesserungsmodus (S220) im Fall des Fahrzeugs mit Zweiradantrieb (2WD) das Motorsteuermaß zur Erzeugung des Antriebsmoments, das in dem Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240) ermittelt wird, als Steuersignal für den einzelnen Elektromotor verwendet werden.
Darüber hinaus kann bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb (4WD) das in dem Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240) ermittelte Motorsteuermaß zur Erzeugung des Antriebsmoments als Steuersignal für den Antrieb zuständigen Elektromotor (in zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Vorderradmotor als der für den Antrieb zuständige Elektromotor bezeichnet) verwendet werden.
Ferner kann in dem Vorgang zur Berechnung des Soll-Giermoments (S230) das Soll-Giermoment M_z unter Verwendung des Schräglaufwinkels β und des Gierwinkels γ des Fahrzeugs sowie des Vorderradlenkwinkels δ_f und des Hinterradlenkwinkels δ_r des Fahrzeugs auf der Grundlage des Zweiradmodells ermittelt werden.
In dem Vorgang zur Berechnung des Soll-Giermoments (S230) kann das Soll-Giermoment mit Hilfe der Gleitmodusregelung (SMC) auf der Grundlage des Zweiradmodells ermittelt werden.
Ferner können in dem Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240), nachdem das Soll-Giermoment M_z, das im Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu realisieren ist, als Beziehung (Beziehungsausdruck) der auf den Reifen wirkenden Kraft ausgedrückt wurde, die vertikale Reifenlast F_z, die seitliche Reifenkraft F_y und die Reifenantriebskraft F_x, die auf jeden Reifen des Fahrzeugs wirken sollte, ermittelt werden, um die Reifenantriebskraft F_x zu ermitteln, die zur Realisierung des Soll-Giermoments M_z erzeugt werden sollte.
Danach kann in dem Vorgang zum Ermitteln des Motorsteuermaßes (S240) das Bremsmoment oder das Antriebsmoment, das in dem Elektromotor realisiert werden sollte, um dem Soll-Giermoment M_z zu folgen, aus der Beziehung (Beziehung (Beziehungsausdruck) zwischen der Reifenantriebskraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden, und kann das Bremsmoment oder das Antriebsmoment als Motorsteuermaß ermittelt werden.
Darüber hinaus kann der Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) einen kooperativen Steuerungsvorgang (S310) zur Kurvenstabilisierung aufweisen, bei dem die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) gesteuert wird, um zur Realisierung des Soll-Giermoments beizutragen, um die Kurvencharakteristik zu verbessern, indem die Lastbewegung in Richtung des Vorderrads oder des Hinterrads des Fahrzeugs bei der Kurvenfahrt erhöht wird.
Da das Giermoment durch den kooperativen Steuerungsvorgang der Kurvenstabilisierung (S310) verstärkt werden kann, kann nicht nur das Giermoment erzeugt werden, das zur Beschränkung des Bremsmoments oder des Antriebsmoments, das im Elektromotor erzeugt werden kann, korrespondiert oder darüber liegt, sondern kann auch das Giermoment, das für die Verbesserung der Kurvencharakteristik sogar innerhalb des Bereichs einer solchen Beschränkung erforderlich ist, in der zugeordneten Weise erzeugt werden.
Zu diesem Zweck kann in dem kooperativen Steuerungsvorgang zur Kurvenstabilisierung (S310) bei der Realisierung des Soll-Giermoments, das erforderlich ist, um die Kurventechnik des Fahrzeugs zu verbessern, zusätzlich zu dem Giermoment, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment, das durch den Elektromotor erzeugt wird, das kooperative Steuermaß zum Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) ermittelt werden, um das Giermoment durch Erhöhung der Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Vorderradseite oder der Hinterradseite zu verstärken.
Dementsprechend kann in dem kooperativen Vorgang der Kurvenstabilisierung (S310), wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Untersteuern (US) ist, das Steuern so durchgeführt werden, dass die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite verringert wird, um in den Weich-Zustand (S) zu gelangen, und kann die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite verstärkt werden, um in den Hart-Zustand (H) zu gelangen, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Vorderradseite zu erhöhen, indem die Lastbewegung in Richtung des Vorderrades erhöht wird.
Darüber hinaus kann in dem kooperativen Steuerungsvorgang zur Kurvenstabilisierung (S310), wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs das Übersteuern (OS) ist, das Steuern so durchgeführt werden, dass die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite verstärkt wird, um sich in dem Hart-Zustand (H) zu befinden, und die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite verringert wird, um sich in dem Weich-Zustand (S) zu befinden, um die Haftkraft des Reifens in Bezug auf den Boden an der Hinterradseite zu erhöhen, indem die Lastbewegung in Richtung des Hinterrades erhöht wird.
So kann das zusätzliche Giermoment, das durch die Differenz der Seitenkraft erzeugt wird, die durch das Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) im kooperativen Steuerungsvorgang (S310) zur Kurvenstabilisierung verursacht wird, zusammen mit dem Giermoment, das durch das Bremsmoment oder das Antriebsmoment im Elektromotor erzeugt wird, zur Verbesserung der Kurvencharakteristik beitragen.
Darüber hinaus kann der Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) einen kooperativen Steuerungsvorgang zur Verhaltensstabilisierung (S320) aufweisen, bei dem zusätzlich der Elektromotor und die elektronisch gesteuerte Aufhängung (ECS) gesteuert werden, um das Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, das zufällig durch das im Elektromotor erzeugte Bremsmoment oder Antriebsmoment erzeugt wird, um die Kurvencharakteristik zu verbessern.
In einem solchen kooperativen Steuerungsvorgang (S320) zur Verhaltensstabilisierung, wenn die Kurvencharakteristik das Untersteuern (US) ist, kann das Steuern nicht nur durchgeführt werden, um zusätzlich das Antriebsmoment für den Elektromotor zu erzeugen, sondern auch, um die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite zu verstärken, um in den Hart-Zustand zu gelangen, und kann die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite verringert werden, um in den Weich-Zustand zu gelangen.
Darüber hinaus kann in einem solchen kooperativen Steuerungsvorgang zur Verhaltensstabilisierung (S320), wenn die Kurvencharakteristik das Übersteuern (OS) ist, das Steuern nicht nur durchgeführt werden, um zusätzlich das Bremsmoment durch den Elektromotor zu erzeugen, sondern auch, um die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Hinterradseite zu verstärken, um in den Hart-Zustand zu gelangen, und die Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) an der Vorderradseite zu verringern, um in den Weich-Zustand zu gelangen.
Im vorliegenden Zusammenhang kann in dem kooperativen Steuerungsvorgang (S320) zur Verhaltensstabilisierung im Fall eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb (4WD), das sowohl mit dem Elektromotor M1 als auch mit dem Bremsmotor M2 ausgestattet ist, wie oben beschrieben, das Antriebssteuern im Elektromotor oder das Bremssteuern im Bremsmotor zusammen mit dem Dämpfungskraftsteuern in der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt werden. Im Falle eines Fahrzeugs mit Zweiradantrieb (2WD), das nur einen einzigen Elektromotor „M“ hat, kann das Verhalten der Fahrzeugkarosserie jedoch stabilisiert werden, indem das Nick-/Wankverhalten nur durch das Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) ohne das zusätzliche Steuern des Elektromotors unterdrückt wird.
17 und 18 zeigen Flussdiagramme, die angeben, dass die Kurvenfahrtcharakteristik verbessert wird, indem die Soll-Gierrate durch Steuern des Bremsens des Elektromotors im US-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang (S210) basierend auf der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs, die im Kurvenfahrtcharakteristik-Ermittlungsvorgang (S100) ermittelt wird, erzeugt wird, und dass die Kurvenfahrtcharakteristik verbessert wird, indem die Soll-Gierrate durch Steuern des Antriebs des Elektromotors im OS-Verbesserungsmodus-Ausführungsvorgang (S220) erzeugt wird.
17 und 18 zeigen, dass das kooperative Steuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt wird, wenn das Soll-Giermoment aufgrund der Beschränkung des Bremsmoments oder des vom Elektromotor erzeugten Antriebsmoments nicht ausreichend realisiert werden kann, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und das kooperative Steuern kann durchgeführt werden, um das Giermoment in der oben beschriebenen Weise zu erzeugen.
Darüber hinaus zeigen 17 und 18, dass im Falle des 2WD-Fahrzeugs die Nick-/Wankrate des Fahrzeugs, die durch das Bremssteuern oder das Antriebssteuern des Elektromotors, der zur Verbesserung der Kurvencharakteristik eingerichtet ist, ermittelt wird, und, wenn eine Zunahme/Abnahme-Rate davon größer ist als ein ermittelter Schwellenwert Thrh, der Vorgang der Vorgang des kooperativen Steuerns zur Verhaltensstabilisierung (S320), der ein solches Nick-/Wankverhalten reduzieren kann, durchgeführt wird.
Im vorliegenden Zusammenhang kann der Vorgang der kooperativen Verhaltensstabilisierung (S320) im Falle des 2WD-Fahrzeugs, wie in 17 gezeigt, nur mit dem Dämpfungskraftsteuern der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt werden. Im Falle eines Fahrzeugs mit Allradantrieb, wie in 18 gezeigt, kann der kooperative Steuerungsvorgang (S320) zur Verhaltensstabilisierung jedoch durch das kooperative Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt werden.
Dementsprechend veranschaulicht 18, dass der kooperative Steuervorgang zur Verhaltensstabilisierung (S320) im Untersteuern-Zustand (US INDEX) in Zusammenarbeit des Steuerns für den Elektromotor des Vorderrads, der der Antriebsmotor ist, und des Dämpfungskraftsteuern in der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt wird, und im Übersteuern-Zustand (OS INDEX) in Zusammenarbeit des Steuerns für den Elektromotor des Hinterrads, der der Bremsmotor ist, und des Dämpfungskraftsteuerns in der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) durchgeführt wird.
Die obige Beschreibung ist lediglich eine Veranschaulichung der technischen Idee der vorliegenden Erfindung, und zahlreiche Modifikationen und Änderungen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Daher sind die beispielhaften Ausführungsformen, die in zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, nicht dazu bestimmt, die technische Idee der vorliegenden Erfindung zu beschränken, sondern die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, und der Umfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung wird durch die Ausführungsformen nicht beschränkt. Der Umfang der vorliegenden Erfindung kann so ausgelegt werden, dass er durch den Umfang der beigefügten Ansprüche abgedeckt ist, und alle technischen Ideen, die in den Umfang der Ansprüche fallen, können so ausgelegt werden, dass sie im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das Einlenkverhalten durch das kooperative Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS) zu verbessern, so dass das Giermoment bis zu einem Grad über eine Beschränkung (bspw. maximal erzielbar) des Bremsmoments oder des vom Elektromotor erzeugten Antriebsmoments hinaus realisiert werden kann, wodurch die Agilität und die Kurvenstabilität des Fahrzeugs während der Kurvenbewegung verbessert wird.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung verhindern, dass ein übermäßiges Bremsmoment oder Antriebsmoment auf den Elektromotor aufgebracht wird, um die Soll-Gierrate zur Verbesserung der Kurvencharakteristik zu realisieren, so dass die Fahrstabilität durch Minimierung eines Gefühls der Heterogenität, das ein Fahrer während der Kurvenfahrt empfindet, verbessert werden kann.
Darüber hinaus können zahlreiche Effekte, die direkt oder indirekt hieraus erkannt werden können, bereitgestellt werden.
Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober... “, „unter... “, „inner... “, „äußer... “, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter... “, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder auf eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf die angegebenen Ausführungsformen, und natürlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit der Fachmann in der Lage ist, zahlreiche beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen davon herzustellen und zu verwenden.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.
Bezugszeichenliste

100: Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul
110: Zustandsinformation-Sammel- bzw. Erfassungsvorrichtung
120: Soll-Gierrate-Ermittlungsvorrichtung
130: Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung
140: Kurvencharakteristik-Korrekturvorrichtung
200: Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul
210: Untersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung
220: Übersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung
230: Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung
240: Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung
300: Kooperationssteuerungsmodul
310: Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung
320: Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung
400: Motorsteuerungsmodul
500: ECS-Steuerungsmodul

Claims

Vorrichtung zur Verbesserung einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul (100), eingerichtet zum Ermitteln, ob eine Kurvencharakteristik des Fahrzeugs ein Untersteuern-Zustand oder ein Übersteuern-Zustand ist, gemäß Informationen zum Identifizieren einer Fahrsituation des Fahrzeugs, ein Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul (200), eingerichtet zum Ermitteln eines Soll-Giermoments, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, und zum Ermitteln eines Motorsteuermaßes zum Realisieren des ermittelten Soll-Giermoments, um zu steuern, ob ein Elektromotor des Fahrzeugs gebremst oder angetrieben werden soll, und ein Kooperationssteuerungsmodul (300), eingerichtet zum Steuern einer Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung, um eine Lastbewegung des Fahrzeugs zu bewirken, die eingerichtet ist, um zur Realisierung des Soll-Giermoments beizutragen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul (100) aufweist: eine Zustandsinformation-Sammelvorrichtung (110), eingerichtet ist zum Erhalten zumindest einer von Informationen, die es erlauben, eine Kurvenbewegungssituation des Fahrzeugs zu identifizieren, einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Lenkwinkels, eines Querrucks, einer Gierrate und eines seitlichen Schräglaufwinkels des Fahrzeugs, durch direkten Empfang von einer Mehrzahl von Sensoren, die an dem Fahrzeug vorgesehen sind, oder durch Schätzung auf der Grundlage der empfangenen Informationen, eine Soll-Gierrate-Berechnungsvorrichtung (120), eingerichtet zum Ermitteln einer Soll-Gierrate, die für die Kurvenbewegung des fahrenden Fahrzeugs gemäß Informationen ermittelt ist, die sich auf zumindest eines von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel beziehen, und eine Kurvencharakteristik-Ableitvorrichtung (130), eingerichtet zum Ermitteln einer Differenz zwischen der ermittelten Soll-Gierrate und einer aktuellen Gierrate des Fahrzeugs, um einen Gierratenfehlerbetrag zu ermitteln, und dann zu ermitteln, ob die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand oder der Übersteuern-Zustand ist, wobei der Gierratenfehlerbetrag und eine Größendifferenz zwischen einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Vorderrads des Fahrzeugs und einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Hinterrads des Fahrzeugs verwendet werden, um einen Kurvencharakteristik-Index zu ermitteln.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Kurvencharakteristik-Ermittlungsmodul (100) ferner aufweist: eine Kurvencharakteristik-Korrekturvorrichtung (140), eingerichtet zum Korrigieren des Kurvencharakteristik-Indexes, indem sie Informationen widerspiegelt, die sich auf zumindest eines von der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Querbeschleunigung und dem Querruck beziehen, die von der Zustandsinformation-Sammelvorrichtung (110) erhalten werden.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul (200) aufweist: eine Untersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (210), eingerichtet zum Steuern eines von dem Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugendes Bremsmoments, um das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderliche Soll-Giermoment zu realisieren, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand ist, und eine Übersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (220), eingerichtet zum Steuern eines von dem Elektromotor des Fahrzeugs zu erzeugendes Antriebsdrehmoments, um das Soll-Giermoment zu realisieren, das zur Verbesserung der Kurvencharakteristik erforderlich ist, wenn die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul (200) ferner aufweist: eine Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung (230), eingerichtet zum Ermitteln des Soll-Giermoments, das in dem Fahrzeug bei der Kurvenfahrt zu realisieren ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs zu verbessern, und eine Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung (240), eingerichtet zum Ermitteln des Motorsteuermaßes, das auf den Elektromotor anzuwenden ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, das erforderlich ist, um das Soll-Giermoment zu realisieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist, und wobei das Kurvencharakteristik-Verbesserungsmodul (200) eingerichtet zum Realisieren des Soll-Giermoments in dem Fahrzeug mit Vierradantrieb, das mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist, indem durch die Untersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (210) das Bremsmoment erzeugt wird durch Anlegen des Motorsteuermaßes an einen Bremsmotor, wenn die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand ist, und indem durch die Übersteuern-Verbesserung-Steuerungsvorrichtung (220) das Antriebsmoment erzeugt wird durch Anlegen des Motorsteuermaßes an einen Antriebsmotor, wenn die Kurvencharakteristik den Übersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung (230) eingerichtet ist, um das Soll-Giermoment zu ermitteln, das erforderlich ist, um die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs basierend auf einem Zweiradmodell zu verbessern.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Soll-Giermoment-Berechnungsvorrichtung (230) eingerichtet ist zum Ermitteln des Soll-Giermoments, indem eine Gleitebene, die unter Verwendung einer Gleitmodusregelung definiert ist, als eine Gierratenfehlerebene auf der Grundlage eines Zweiradmodells definiert wird.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Motorsteuermaß-Ermittlungsvorrichtung (240) eingerichtet ist zum Darstellen des Soll-Giermoments als Summe einer auf einen Reifen wirkenden Seitenkraft F_y und einer Antriebskraft F_x, dann zum Ermitteln des Motordrehmoments, das ein Bremsmoment oder ein Antriebsmoment umfasst, das an dem Elektromotor realisiert wird, aus einer Beziehung zwischen der Antriebskraft F_x und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Beziehung zwischen einem Motordrehmoment T_m und einer Winkelgeschwindigkeit ω_m, die eine Leistungsausgabe P des Elektromotors darstellen, und dann zum Ermitteln des ermittelten Motordrehmoments als das Motorsteuermaß.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kooperationssteuerungsmodul (300) aufweist: eine Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (310), eingerichtet zum Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung, um zur Realisierung des Soll-Giermoments zur Verbesserung der Kurvencharakteristik beizutragen, indem bei der Kurvenfahrt die Lastbewegung in Richtung eines Vorderrads oder eines Hinterrads des Fahrzeugs gesteigert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (310) eingerichtet ist zum Durchführen eines Steuerns, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Vorderradseite zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Hinterradseite zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Kurvenstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (310) eingerichtet ist zum Durchführen eines Steuerns, um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Vorderradseite zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Hinterradseite zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, wenn die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Übersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kooperationssteuerungsmodul (300) aufweist: eine Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (320), eingerichtet zum zusätzlichen Steuern des Elektromotors und der elektronisch gesteuerten Aufhängung, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wobei das Nick-/Wankverhalten von einem Bremsmoment oder einem Antriebsmoment abhängt, das von dem Elektromotor erzeugt wird, um die Kurvencharakteristik zu verbessern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist, und wobei die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (320) so eingerichtet ist, dass sie nicht nur ein Steuern durchführt, um zusätzlich das Antriebsmoment für einen Antriebsmotor zu erzeugen, sondern auch um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Vorderradseite zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Hinterradseite zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, wenn in dem mit zwei oder mehr Elektromotoren bereitgestellten Fahrzeug mit Vierradantrieb die Kurvencharakteristik der Untersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei das Fahrzeug ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist, und wobei die Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (320) so eingerichtet ist, dass sie nicht nur ein Steuern durchführt, um zusätzlich das Bremsmoment für einen Bremsmotor zu erzeugen, sondern auch um eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Hinterradseite zu verstärken, so dass sie sich in einem Hart-Zustand befindet, und eine Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung an einer Vorderradseite zu verringern, so dass sie sich in einem Weich-Zustand befindet, wenn in dem mit zwei oder mehr Elektromotoren bereitgestellten Fahrzeug mit Vierradantrieb die Kurvencharakteristik der Übersteuern-Zustand ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kooperationssteuerungsmodul (300) aufweist: eine Verhaltensstabilisierung-Kooperationssteuerungsvorrichtung (320), die eingerichtet ist, um zusätzlich die elektronisch gesteuerte Aufhängung zu steuern, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wobei das Nick-/Wankverhalten von einem Bremsmoment oder einem Antriebsmoment abhängt, das von dem Elektromotor erzeugt wird, um die Kurvencharakteristik zu verbessern.
Verfahren zur Verbesserung einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: einen Vorgang zum Ermitteln der Kurvenfahrtcharakteristik (S100), bei dem ermittelt wird, ob es sich bei der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs um einen Untersteuern-Zustand oder einen Übersteuern-Zustand handelt, und zwar gemäß einer Information zur Identifizierung einer Fahrsituation des Fahrzeugs, einen Vorgang zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik (S200), bei dem ein Soll-Giermoment ermittelt wird, das zur Verbesserung der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs erforderlich ist, und gesteuert wird, ob ein Elektromotor des Fahrzeugs gebremst oder angetrieben wird, um das ermittelte Soll-Giermoment zu realisieren, und einen Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) zum Steuern einer Dämpfungskraft einer elektronisch gesteuerten Aufhängung, um eine Lastbewegung des Fahrzeugs zu bewirken, die eingerichtet ist, um zur Realisierung des Soll-Giermoments beizutragen.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Vorgang zum Ermitteln der Kurvencharakteristik (S100) aufweist: einen Vorgang zur Ableitung der Kurvencharakteristik (S130) zum Ermitteln einer Differenz zwischen einer Soll-Gierrate, die gemäß einer Information ermittelt wird, die sich auf zumindest eines von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lenkwinkel bezieht, und einer aktuellen Gierrate des Fahrzeugs, um einen Gierraten-Fehlerbetrag zu ermitteln, dann Ermitteln, ob die Kurvencharakteristik des Fahrzeugs der Untersteuern-Zustand oder der Übersteuern-Zustand ist, unter Verwendung des Gierraten-Fehlerbetrags und einer Größendifferenz zwischen einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Vorderrads des Fahrzeugs und einem seitlichen Schräglaufwinkel eines Hinterrads des Fahrzeugs, um einen Kurvencharakteristik-Index zu ermitteln.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei der Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) aufweist einen kooperativen Steuerungsvorgang zur Kurvenstabilisierung (S310) zum Steuern der Dämpfungskraft der elektronisch gesteuerten Aufhängung (ECS), um zur Realisierung des Soll-Giermoments zur Verbesserung der Kurvencharakteristik beizutragen, indem in der Kurvenbewegung die Lastbewegung in Richtung eines Vorderrads oder eines Hinterrads des Fahrzeugs erhöht wird.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der Vorgang zum kooperativen Steuern (S300) aufweist: einen kooperativen Steuerungsvorgang zur Verhaltensstabilisierung (S320), um den Elektromotor und die elektronisch gesteuerte Aufhängung zusätzlich zu steuern, um ein Nick-/Wankverhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, wobei das Nick-/Wankverhalten mit einem Bremsmoment oder einem Antriebsmoment zusammenhängt, das von dem Elektromotor erzeugt wird, um die Kurvencharakteristik zu verbessern.