DE112006000473T5

DE112006000473T5 - Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät

Info

Publication number: DE112006000473T5
Application number: DE112006000473T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Maeda; Kazuya Okumura; Michitaka Tsuchida; Yoshio Uragami; Kensuke Yoshizue; Satoshi Ando; Koji Sugiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-02-25
Also published as: WO2006093242A1; JP4131270B2; CN101132958A; DE112006000473B4; CN101132958B; JP2006240397A; US7974761B2; US20090012687A1; GB2437694A; GB0716781D0; GB2437694B

Abstract

Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät mit:
einer Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung, die eine Brems-/Antriebskraft auf Räder aufbringen kann;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Größe einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen;
einer Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft und eines Fahrzeugsollgiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erzeugt werden sollten, auf der Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch den Insassen;
einer Modifikationseinrichtung zum Modifizieren der Sollbrems-/Antriebskraft und/oder des Sollgiermoments, wenn die Sollbrems-/Antriebskraft und/oder das Sollgiermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erreicht werden können; und
einer Steuereinrichtung zum Steuern der durch die Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung auf jedes Rad aufgebrachten Brems-/Antriebskraft derart, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder zu der Sollbrems- /Antriebskraft nach der Modifikation und dem Sollgiermoment nach der Modifikation werden,
wobei die Modifikationseinrichtung die Sollbrems-/Antriebskraft und/oder das Sollgiermoment in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugsbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, auf Werte modifiziert, die innerhalb des Bereichs...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät und insbesondere auf ein Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät, das die Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads steuert.
Stand der Technik
Als eines von Brems-/Antriebskraftsteuergeräten für ein Fahrzeug, etwa ein Kraftfahrzeug, war herkömmlicherweise ein Antriebskraftsteuergerät, wie es beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI9-309357 offenbart ist, zum Durchführen einer Verteilungssteuerung einer auf rechte und linke Räder aufgebrachten Antriebskraft bekannt, um ein erforderliches Giermoment auf ein Fahrzeug auszuüben. Ferner war bereits ein Bremskraftsteuergerät bekannt, das eine Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und ein Giermoment durch Steuern der Bremskräfte von Rädern steuert, um eine Fahrzeugfahrstabilität sicherzustellen. Dieses Brems-/Antriebskraftsteuergerät kann die Fahrstabilität eines Fahrzeugs verbessern.
Im Allgemeinen können die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder gesteuert werden. Jedoch gibt es eine Grenze der Brems-/Antriebskraft, die durch jedes Rad erzeugt werden kann. Daher kann der Fall eintreten, dass die Brems-/Antriebskraft und/oder das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, den durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Wert überschreiten. Diese Situation wird in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Brems-/Antriebskraftsteuergerät nicht berücksichtigt und es ist erforderlich, diesbezüglich eine Verbesserung durchzuführen.
Wenn die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment, die für die Fahrzeug erforderlich sind, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Werte überschreiten, dann können die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment so modifiziert werden, dass die Brems-/Antriebssollkraft und das Sollgiermoment nach der Modifikation die Werte annehmen, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlich sind und einen so weit wie möglich größeren Betrag aufweisen. Falls sich in diesem Fall die Brems-/Antriebssollkraft stark ändert, nimmt das Sollgiermoment nach der Modifikation stark zu oder ab und falls sich das Sollgiermoment stark ändert, ändert sich die Brems-/Antriebssollkraft nach der Modifikation stark, was dazu führt, dass sich die Fahrzeugfahrstabilität verschlechtert und ein Insasse oder Insassen des Fahrzeugs ein Unstimmigkeitsgefühl wahrnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht auf die vorstehend beschriebenen Umstände des herkömmlichen Fahrzeugsbrems-/Antriebskraftsteuergeräts getätigt, das dazu konfiguriert ist, die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment des Fahrzeugs durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder zu steuern, und der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Brems-/Antriebskraft und ein Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, selbst dann so gut wie möglich zu erreichen, wenn die Brems-/Antriebskraft und/oder das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Werte überschreiten, und starke Änderungen der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Giermoments selbst dann zu verhindern, wenn sich die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, stark ändern.
Der vorstehend erwähnte Hauptgegenstand kann durch ein Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät erzielt werden, das Folgendes aufweist: eine Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung, die Brems-/Antriebskräfte auf Räder aufbringen kann; eine Einrichtung zum Erfassen einer Größe einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen; eine Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft und eines Fahrzeugsollgiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erzeugt werden sollten, auf Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch den Insassen; einer Modifikationseinrichtung zum Modifizieren der Brems-/Antriebssollkraft und/oder des Sollgiermoments, wenn die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erzielt werden können; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der durch die Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung auf jedes Rad aufgebrachten Brems-/Antriebskraft derart, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment durch die Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads zu der Brems-/Antriebssollkraft nach der Modifikation und zu dem Sollgiermoment nach der Modifikation werden, wobei die Modifikationseinrichtung die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, auf Werte modifiziert, die innerhalb des Bereichs der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, und innerhalb einer Ellipse liegen, deren Mittelpunkt an der Koordinatenachse der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft des rechtwinkligen Koordinatensystems liegt und die eine Hauptachse und eine Nebenachse hat, die mit den Richtungen der Koordinatenachsen des rechtwinkligen Koordinatensystems übereinstimmen.
Mit dieser Konfiguration werden unter der Bedingung, dass die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erreicht werden können, die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, auf Werte modifiziert, die in dem Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, und innerhalb einer Ellipse liegen, deren Mittelpunkt an der Koordinatenachse der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft des rechtwinkligen Koordinatensystems liegt und die eine Hauptachse und eine Nebenachse hat, die an den Richtungen der Koordinatenachsen des rechtwinkligen Koordinatensystems ausgerichtet sind. Daher können selbst dann, wenn die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erreicht werden können, die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment erhalten werden, die nah an der Brems-/Antriebssollkraft bzw. dem Sollgiermoment liegen. Ferner können selbst dann, wenn sich die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment stark ändern, die starken Änderungen des Fahrzeuggiermoments und der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft verhindert werden, wodurch die Befürchtung einer Verschlechterung der Fahrzeugfahrstabilität oder das Vermitteln eines Unstimmigkeitsgefühls eines Insassen oder von Insassen des Fahrzeugs effektiv reduziert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Ellipse jede Seite eines Polygons kreuzen, das den Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments definiert, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können.
Mit dieser Konfiguration kann selbst dann, wenn sich entweder die Brems-/Antriebssollkraft oder das Sollgiermoment stark ändert, die starke Änderung des Fahrzeuggiermoments und der Brems-/Antriebskraft verhindert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einem Straßenreibungskoeffizienten variabel festgelegt sein, sodass dann, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist, der Durchmesser der Ellipse verglichen zu dem Fall kleiner wird, in dem der Straßenreibungskoeffizient groß ist.
Mit dieser Konfiguration kann verhindert werden, dass die Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft und/oder des Sollgiermoments durch die Ellipse übermäßig wird, wenn der Straßenreibungskoeffizient groß ist, sowie verhindert werden kann, dass die Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft und/oder des Sollgiermoments durch die Ellipse ungenügend wird, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einer Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft und/oder einer Änderungsrate des Sollgiermoments in einer solchen Weise variabel festgelegt sein, dass dann, wenn der Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft und/oder der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments groß sind, der Durchmesser der Ellipse kleiner als jener in dem Fall wird, in dem der Betrag der Anderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft und/oder der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments klein sind.
Mit dieser Konfiguration wird verhindert, dass dann, wenn der Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebskraft und/oder der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments klein sind, das Sollgiermoment und/oder die Brems-/Antriebssollkraft übermäßig korrigiert werden, und es wird verhindert, dass sich dann, wenn der Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft und/oder der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments groß sind, das Sollgiermoment nach der Modifikation und die Brems-/Antriebssollkraft nach der Modifikation stark ändern.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einer Antriebspräferenz eines Insassen variabel eingestellt sein.
Mit dieser Konfiguration kann der Grad der Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft und/oder des Sollgiermoments in Übereinstimmung mit der Antriebspräferenz eines Insassen durch die Ellipse geändert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Modifikationseinrichtung gemäß einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen die Notwendigkeit des Erreichens der Brems-/Antriebssollkraft bestimmen, und wenn die Notwendigkeit des Erreichens der Brems-/Antriebssollkraft hoch ist, dann kann die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft, verglichen mit einem Fall, in dem die Notwendigkeit des Erreichens der Brems-/Antriebssollkraft niedrig ist, durch die Ellipse verringern.
Mit dieser Konfiguration kann effektiv verhindert werden, dass sich die Brems-/Antriebssollkraft stark ändert, wenn die Notwendigkeit des Erreichens der Brems-/Antriebssollkraft niedrig ist, und wenn die Notwendigkeit des Erreichens der Brems-/Antriebssollkraft hoch ist, dann kann die Befürchtung effektiv reduziert werden, dass das Erreichen der Brems-/Antriebssollkraft verhindert wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Modifikationseinrichtung die Notwendigkeit des Erreichens des Sollgiermoments gemäß einer Antriebsbetätigung eines Insassen bestimmen und wenn die Notwendigkeit des Erreichens des Sollgiermoments hoch ist, dann kann die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation des Sollgiermoments verglichen mit dem Fall, in dem die Notwendigkeit des Erreichens des Sollgiermoments niedrig ist, durch die Ellipse verringern.
Mit dieser Konfiguration wird effektiv verhindert, dass sich das Sollgiermoment stark ändert, wenn die Notwendigkeit des Erreichens des Sollgiermoments niedrig ist, und wenn die Notwendigkeit des Erreichens des Sollgiermoments hoch ist, kann die Befürchtung, dass das Erreichen des Sollgiermoments verhindert werden kann, effektiv verringert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Modifikationseinrichtung in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, wobei ein Schnittpunkt einer geraden Linie, die einen die Brems-/Antriebssollkraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems verbindet, mit einer Linie, die die größten Werte der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Giermoments durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder anzeigt, als ein erster Sollpunkt definiert ist, und wobei ein Schnittpunkt einer geraden Linie, die den die Brems-/Antriebssollkraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems verbindet, mit der Ellipse als ein zweiter Sollpunkt definiert ist, die Werte an dem Punkt festlegen, der von dem ersten und dem zweiten Sollpunkt für die Brems-/Antriebskraft nach der Modifikation und für das Sollgiermoment nach der Modifikation näher am Ursprung liegt.
Mit dieser Konfiguration stimmt das Verhältnis aus der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und dem Giermoment sicher mit dem Verhältnis aus der Brems-/Antriebssollkraft und dem Sollgiermoment überein, und die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nehmen hinsichtlich ihrer Beträge Werte an, die so groß wie möglich sind, mit dem Ergebnis, dass die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, so gut wie möglich erzielt werden können, und dass selbst dann, wenn sich die Brems-/Antriebssollkraft und/oder das Sollgiermoment stark ändern, effektiv verhindert werden kann, dass sich das Fahrzeuggiermoment und die Brems-/Antriebskraft stark ändern.
Bei der vorstehend erwähnten Konfiguration kann die Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft und eines Fahrzeugsollgiermoments die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft und das Fahrzeugsollgesamtgiermoment, die das Fahrzeug dazu bringen, stabil zu fahren, auf der Grundlage von zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch einen Insassen berechnen, ein Fahrzeugdrehgiermoment bzw. Fahrzeugkurvenfahrtgiermoment infolge einer Seitenkraft eines jeden Rads auf Grundlage von zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch den Insassen abschätzen, und das Fahrzeugsollgiermoment durch Subtraktion des Drehgiermoments von dem Sollgesamtgiermoment berechnen.
Mit dieser Konfiguration können die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft und das Fahrzeugsollgiermoment, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erzeugt werden sollten, sicher und korrekt in angemessenem Maß auf Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch einen Insassen berechnet werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann der Durchmesser der Ellipse, der an der Richtung der Koordinate des Giermoments ausgerichtet ist, derart variabel festgelegt sein, dass er verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft klein ist, kleiner wird, wenn der Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft groß ist.
Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann der Durchmesser der Ellipse, der an der Richtung der Koordinate der Brems-/Antriebskraft ausgerichtet ist, derart variabel festgelegt sein, dass er verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments klein ist, kleiner wird, wenn der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments groß ist.
Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann das Fahrzeug eine Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung aufweisen, die ein Fahrzeugansprechverhalten auf eine durch einen Insassen getätigte Antriebsbetätigung variabel festlegt, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit dem durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegten Fahrzeugansprechverhalten in einer solchen Weise variabel eingestellt werden kann, dass dann, wenn das durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegte Fahrzeugansprechverhalten gut ist, der Durchmesser der Ellipse größer wird als in dem Fall, in dem das durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegte Fahrzeugansprechverhalten schlecht ist.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung die Brems-/Antriebskraft unabhängig auf jedes Rad aufbringen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung eine Bremskraft unabhängig auf jedes Rad aufbringen und kann von einer Antriebseinrichtung, die für rechte und linke Räder gemeinsam ist, auf die rechten und linken Räder eine Antriebskraft in einer solchen Weise aufbringen, dass die Verteilung der Antriebskräfte auf die rechten und linken Räder variabel ist.
In den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann die Ellipse jede Seite des Polygons, welches den Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments definiert, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, an zwei Punkten kreuzen.
Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann die Ellipse ihren Mittelpunkt an dem Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems haben, wobei die Hauptachse und die Nebenachse an den Koordinatenachsen des rechtwinkligen Koordinatensystems ausgerichtet sein können.
In den vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann der Betrag der durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen größten Fahrzeugbremskraft größer als der Betrag der durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen größten Fahrzeugantriebskräfte sein und der Mittelpunkt der Ellipse kann auf der Koordinatenachse der Brems-/Antriebskraft des rechtwinkligen Koordinatensystems bezüglich des Ursprungs des rechtwinkligen Koordinatensystems an der Seite der Bremskraft positioniert sein.
Wenn in den vorstehend beschriebenen Konfigurationen der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und dessen Änderungsrate klein sind, dann kann die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft durch die Ellipse verglichen mit dem Fall reduzieren, in dem der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate groß sind, und alternativ dazu kann die Modifikationseinrichtung dann, wenn der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate groß sind, den Grad der Modifikation der Brems-/Antriebssollkraft durch die Ellipse verglichen mit dem Fall reduzieren, in dem der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate klein sind.
Wenn in den vorstehend beschriebenen Konfigurationen der Betrag der Größe der Beschleunigungs- /Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate klein sind, dann kann die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse verglichen mit dem Fall reduzieren, in dem der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate groß sind, und alternativ dazu kann die Modifikationseinrichtung dann, wenn der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate groß sind, den Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse verglichen mit dem Fall reduzieren, in dem der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und deren Änderungsrate klein sind.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Linie, die die größten Werte der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments anzeigt, durch den größten Wert der Fahrzeugantriebskraft, den größten Wert der Fahrzeugbremskraft, den größten Wert des Fahrzeuggiermoments in der Linksdrehrichtung und den größten Wert des Fahrzeuggiermoments in der Rechtsdrehrichtung bestimmt werden.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Linie, die die größten Werte der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments anzeigt, in Übereinstimmung mit einem Straßenreibungskoeffizienten variabel festgelegt werden. Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Einrichtung zum Aufbringen einer Antriebskraft eine Einrichtung zum Aufbringen einer gemeinsamen Antriebskraft auf die rechten und linken Räder, eine Einrichtung zum Steuern der Verteilung der Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder und eine Einrichtung zum unabhängigen Aufbringen einer Bremskraft auf jedes Rad aufweisen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Einrichtung zum Aufbringen der Antriebskraft eine Einrichtung zum Aufbringen einer gemeinsamen Antriebskraft auf das rechte und das linke Vorderrad und eine Einrichtung zum Aufbringen einer gemeinsamen Antriebskraft auf das rechte und linke Hinterrad aufweisen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Einrichtung zum Aufbringen der Antriebskraft eine Einrichtung zum Aufbringen einer gemeinsamen Antriebskraft auf das rechte und linke Vorderrad und das rechte und linke Hinterrad, eine Einrichtung zum Steuern der Verteilung der Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder, eine Einrichtung zum Steuern der Verteilung der Antriebskraft auf das rechte und linke Vorderrad und eine Einrichtung zum Steuern der Verteilung der Antriebskraft auf das rechte und linke Hinterrad aufweisen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Einrichtung zum Aufbringen einer Antriebskraft einen elektrischen Motor-Generator aufweisen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann der elektrische Motor-Generator auf das Bremsen hin ein regeneratives Bremsen durchführen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Einrichtung zum Berechnen der Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft und des Fahrzeugsollgiermoments eine Fahrzeugsolllängsbeschleunigung und eine Fahrzeugsollgierrate zum stabilen Fahren des Fahrzeugs auf Grundlage zumindest des Betrags der Antriebsbetätigung durch einen Insassen berechnen und kann die Fahrzeugantriebs-/Bremssollkraft und das Fahrzeugsollgesamtgiermoment auf Grundlage der Fahrzeugsolllängsbeschleunigung und der Fahrzeugsollgierrate berechnen.
Bei den vorstehend erwähnten Konfigurationen kann die Steuereinrichtung die Brems-/Antriebssollkraft eines jeden Rads auf Grundlage der Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft, des Fahrzeugsollgiermoments und des Verteilungsverhältnisses der Brems-/Antriebskraft auf die vorderen und hinteren Räder berechnen und die auf jedes Rad aufgebrachte Brems-/Antriebskraft auf Grundlage der Brems-/Antriebssollkraft eines jeden Rads steuern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematischer Übersichtplan, der ein Brems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, welches auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug der Radnabenmotorbauweise angewendet wird;
2 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern verschiedener Fälle der Beziehung zwischen der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und einer Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und der Beziehung zwischen der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und eines Fahrzeuggiermoments;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Brems-/Antriebskraftsteuerroutine zeigt, die durch ein elektronisches Steuergerät zum Steuern der Antriebskraft in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
4A ist ein Graph, der den durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
4B ist ein Graph, der den durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments in dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Fahrzeug zeigt, in dem lediglich Vorderräder oder lediglich Hinterräder angetrieben sind;
5A ist eine Erläuterungsansicht, die eine Art einer Berechnung einer Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvt nach der Modifikation und eines Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation in dem Fall zeigt, in dem eine Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn und ein Fahrzeugsollgiermoment Mvn außerhalb des Bereichs liegen, der durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden kann;
5B ist eine Erläuterungsansicht, die einen Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn sich der die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn und das Fahrzeugssollgiermoment Mvn anzeigende Punkt durch die Änderung der Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn von einem Punkt P1 auf einen Punkt P2 ändert;
5C ist eine Erläuterungsansicht, die einen Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn sich der die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt durch die Änderung des Fahrzeugssollgiermoments Mvn von einem Punkt P1 zu einem Punkt P2 bewegt;
6 ist ein schematischer Übersichtsplan, der ein Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug angewendet wird, in dem die Antriebskraft und die regenerative Bremskraft von einem für vier Räder gemeinsamen einzelnen elektrischen Motor-Generator so gesteuert werden, dass sie auf die vier Räder verteilt werden;
7 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern verschiedener Fälle der Beziehung zwischen einer Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und einer Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und der Beziehung zwischen einer Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und eines Fahrzeuggiermoments in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
8 ist eine Erläuterungsansicht zum Erläutern weiterer verschiedener Fälle der Beziehung zwischen einer Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und einer Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und der Beziehung zwischen einer Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads und dem Fahrzeuggiermoment in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
9A ist ein Graph, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel den durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments zeigt;
9B ist ein Graph, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel den durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhältlichen Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments in einem Fahrzeug zeigt, in dem lediglich vordere Räder oder lediglich hintere Räder angetrieben sind;
10A ist eine Erläuterungsansicht, die einen Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn sich der die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt durch die Änderung der Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn von einem Punkt 21 auf einen Punkt P2 bewegt; und
10B ist eine Erläuterungsansicht, die einen Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn sich der die Fahrzeugbrems-/Antriebssollkraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt durch die Änderung des Fahrzeugsollgiermoments Mvn von einem Punkt P1 auf einen Punkt P2 bewegt.
Bester Art zum Ausführen der Erfindung
Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich erläutert.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
1 ist ein schematischer Übersichtsplan, der ein Brems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug einer Radnabenmotorbauweise angewendet wird.
In 1 bezeichnen Bezugszeichen 10FL und 10FR das linke bzw. rechte Vorderrad, die lenkende Räder sind, und Bezugszeichen 10RL und 10RR bezeichnen das linke bzw. rechte Hinterrad, die nichtlenkende Räder sind. Elektrische Motor-Generatoren 12FL und 12FR, die Radnabenmotoren sind, sind in das linke bzw. rechte Vorderrad 10FL und 10FR eingegliedert, wodurch das linke und rechte Vorderrad 10FL und 10FR durch die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bzw. 12FR angetrieben sind. Die elektrischen Motor-Generatoren 12FL und 12FR funktionieren zudem als regenerative elektrische Regeneratoren für das linke und das rechte Vorderrad auf das Bremsen hin, sodass sie eine regenerative Bremskraft erzeugen.
Auf ähnliche Weise sind die elektrischen Motor-Generatoren 12RL und 12RR, die Radnabenmotoren sind, in das linke bzw. rechte Hinterrad 10RL bzw. 10RR eingegliedert, wodurch das linke und rechte Vorderrad 10RL und 10RR durch die elektrischen Motor-Generatoren 12RL bzw. 12RR angetrieben sind. Die elektrischen Motor-Generatoren 12RL und 12RR funktionieren zudem als regenerative elektrische Generatoren für das linke und rechte Hinterrad auf das Bremsen hin, sodass sie eine regenerative Bremskraft erzeugen.
Die Antriebskraft von jedem der elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR wird durch ein elektronisches Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft auf Grundlage einer Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ gesteuert, welche ein Niederdrückbetrag eines in 1 nicht gezeigten Beschleunigungseinrichtungspedals ist, der durch einen Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor 14 erfasst wird. Die regenerative Bremskraft von jedem der elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR wird ebenso durch das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft gesteuert.
Obwohl dies in 1 nicht ausführlich gezeigt ist, besteht das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft aus einem Mikrocomputer und einer Treiberschaltung, wobei der Mikrocomputer einen allgemeinen Aufbau haben kann, der beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und einer Eingabe-/Ausgabeanschlussvorrichtung aufweist, die jeweils über einen bidirektionalen gemeinsamen Bus miteinander verbunden sind. Im normalen Betrieb wird die in einer in 1 nicht gezeigten Batterie geladene elektrische Energie zu jedem der elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR zugeführt und auf die Verzögerung und das Bremsen des Fahrzeugs hin wird die durch das regenerative Bremsen durch jeden der elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR erzeugte elektrische Energie über die Treiberschaltung in die Batterie geladen.
Die Reibungsbremskräfte des linken und rechten Vorderrads 10FL und 10FR und des linken und rechten Hinterrads 10RL und 10RR werden durch Steuern der Bremsdrücke entsprechender Radzylinder 22FL, 22FR, 22RL und 22RR durch eine hydraulische Schaltung 20 in einer Reibungsbremsvorrichtung 18 gesteuert. Obwohl dies in der Figur nicht gezeigt ist, hat die hydraulische Schaltung 20 einen Behälter, eine Ölpumpe und weitere verschiedene Ventilvorrichtungen. In einem normalen Zustand wird der Bremsdruck eines jeden Radzylinders in Übereinstimmung mit dem Niederdrückbetrag des Bremspedals 24 durch einen Fahrer und mit dem Druck eines Hauptzylinders 26 gesteuert, der in Übereinstimmung mit dem Niederdrückbetrag des Bremspedals 24 angetrieben wird. Dies wird wie erforderlich durch die Steuerung der Ölpumpe oder verschiedener Ventilvorrichtung durch eine elektronische Steuereinrichtung 28 zum Steuern der Bremskraft ungeachtet des Niederdrückbetrags des Bremspedals 24 durch einen Fahrer gesteuert.
Obwohl dies in 1 nicht ausführlich gezeigt ist, besteht auch das elektronische Steuergerät 18 zum Steuern der Bremskraft aus einem Mikrocomputer und einer Treiberschaltung, wobei der Mikrocomputer einen allgemeinen Aufbau haben kann, bei dem beispielsweise eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Eingabe-/Ausgabeanschlussvorrichtung vorhanden ist, die jeweils über einen bidirektionalen gemeinsamen Bus miteinander verbunden sind.
In das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft werden eingegeben ein Signal von einem μ-Sensor 30, das einen Straßenreibungskoeffizienten μ anzeigt; ein Signal von einem Lenkwinkelsensor 32, das einen Lenkwinkel Θ anzeigt; und ein Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34, das zusätzlich zu dem Signal von dem Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor 14, das die Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ anzeigt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigt. In die Steuereinrichtung 28 zum Steuern der Bremskraft werden eingegeben ein Signal von einem Drucksensor 36, das den Hauptzylinderdruck Pm anzeigt, sowie Signale von den Drucksensoren 38FL bis 38RR, die Bremsdrücke (Radzylinderdrücke) Pbi (i = fl, fr, rl, rr) von entsprechenden Rädern anzeigen. Das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft und das elektronische Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft tauschen nach Bedarf Signale miteinander aus. Man beachte, dass der Lenkwinkelsensor 32 einen Lenkwinkel Θ mit der Linksdrehrichtung des Fahrzeugs als einen positiven Wert erfasst.
Das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft berechnet eine Fahrzeuglängssollbeschleunigung Gxt auf Grundlage der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ und des Hauptzylinderdrucks Pm, die ein Größe einer durch einen Fahrer getätigten Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung anzeigen, und berechnet eine Sollgierrate γt des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkwinkels Θ, welcher eine Größe einer Lenkbetätigung durch einen Fahrer ist, sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf eine in diesem technischen Gebiet wohlbekannte Weise. Dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft eine Brems-/Antriebssollkraft Fvn, die für das Fahrzeug erforderlich ist, auf Grundlage der Fahrzeuglängssollbeschleunigung Gxt und berechnet ein für das Fahrzeug erforderliches Sollgesamtgiermoment Mvnt auf Grundlage der Fahrzeugsollgierrate γt.
Das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft berechnet einen Fahrzeugschräglaufwinkelβ auf eine in diesem technischen Gebiet wohlbekannte Weise, berechnet den Schräglaufwinkel α der linken und rechten Vorderräder auf der Grundlage des Fahrzeugschräglaufwinkelwinkels β und des Lenkwinkels Θ und berechnet das Fahrzeugdrehgiermoment Ms infolge einer Seitenkraft eines jeden Rads auf der Grundlage des Schräglaufwinkels α. Dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft den Wert, der durch Subtrahieren des Drehgiermoments Ms von dem Fahrzeugsollgesamtgiermoment Mvnt als das Fahrzeugsollgiermoment Mvn erhalten wird, das durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads für das Fahrzeug erforderlich ist.
Das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft berechnet ferner die Fahrzeugmaximalantriebskraft Fvdmax und die Maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder auf Grundlage des Straßenreibungskoeffizienten μ erhalten werden können, und berechnet das Maximale Fahrzeuggiermoment Mvlmax in der Linksdrehrichtung und das Maximale Fahrzeuggiermoment Mvrmax in der Rechtsdrehrichtung, die durch die Brems- /Antriebskräfte der Räder auf Grundlage des Straßenreibungskoeffizienten μ erhalten werden können.
Wie in 2A gezeigt ist, wird unter der Annahme, dass die Vertikallast und die Reibungskoeffizienten der Räder an der Fahrbahnfläche die gleichen sind und die Größen der Reibungskreise bzw. der Aufstandsflächen der Räder die gleichen sind, die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax unter der Bedingung erhalten, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder kein Giermoment an dem Fahrzeug wirkt, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxfr an dem linken und rechten Vorderrad 10FL und 10FR die maximalen Antriebskräfte Fwdflmax und Fwdfrmax und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrr an dem linken und rechten Hinterrad 10RL und 10RR die maximalen Antriebskräfte Fwdrlmax und Fwdrrmax sind. Auf ähnliche Weise wird, wie in 2B gezeigt ist, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax unter der Bedingung erhalten, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder kein Giermoment an dem Fahrzeug wirkt, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxfr an dem linken und rechten Vorderrad 10FL und 10FR die maximalen Bremskräfte Fwbflmax bzw. Fwbfrmax sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxrl und Fwxrr an dem linken und rechten Hinterrad 10RL und 10RR die maximalen Bremskräfte Fwbrlmax bzw. Fwbrrmax sind.
Wie in 2C gezeigt ist, wird das Maximale Fahrzeuggiermoment Mvlmax in der Linksdrehrichtung unter der Bedingung erhalten, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder kein Längskraft an dem Fahrzeug wirkt, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl an dem vorderen linken und dem hinteren linken Rad 10FL und 10RL die maximalen Bremskräfte Fwbflmax bzw. Fwbrlmax sind, und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten und hinteren rechten Rads 10FR und 10RR die maximalen Antriebskräfte Fwdfrmax bzw. Fwdrrmax sind. Auf ähnliche Weise wird, wie in 2D gezeigt ist, das Maximale Fahrzeuggiermoment Mvrmax in der Rechtsdrehrichtung unter der Bedingung, in der die Längskraft durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht an dem Fahrzeug wirkt, erhalten, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl des vorderen linken und hinteren linken Rads 10FL und 10RL die Maximalantriebskräfte Fwdflmax bzw. Fwdrlmax sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten und hinteren rechten Rads 10FR und 10RR die maximalen Bremskräfte Fwbfrmax bzw. Fwbrrmax sind.
In dem Fall, in dem das Ausgabedrehmoment eines jeden elektrischen Motor-Generators 12FL bis 12RR ausreichend groß ist, werden die maximale Antriebskraft und die maximale Bremskraft eines jeden Rads durch den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt, sodass dann, wenn die Fahrzeugbeschleunigungsrichtung und die Fahrzeuglinksdrehrichtung als positive Werte definiert sind, die folgende Beziehungen zwischen der maximalen Antriebskraft und der maximalen Bremskraft eines jeden Rads, der maximalen Fahrzeugantriebskraft und der maximalen Fahrzeugbremskraft, und dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung und dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung aufgestellt werden. Fwdflmax = Fwdfrmax = –Fwbflmax = –Fwbfrmax Fwdrlmax = Fwdrrmax = –Fwbrlmax = –Fwbrrmax Fvdmax = –Fvbmax Mvlmax = –Mvrmax
Da die maximale Antriebskraft Fwdimax und die maximale Bremskraft Fwbimax (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads durch den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt sind, sind die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax ebenso durch den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt. Falls dementsprechend der Straßenreibungskoeffizienten μ herausgefunden wird, können die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax und die anderen vorstehend erwähnten Werte abgeschätzt werden.
Wie in 4A gezeigt ist, nehmen in einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fvx als Abszisse und dem Fahrzeuggiermoment Mv als Ordinate die Fahrzeugsbrems-/Antriebskraft Fvx und das Fahrzeuggiermoment Mv, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erzielt werden können, die die Werte innerhalb eines rautenförmigen Vierecks 100 an, das durch die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmaxh bestimmt ist.
In 4 entsprechen nämlich die Punkte A bis D den Fällen A bis D von 2, wobei die Koordinaten an den Punkten A bis D jeweils (Fvdmax, 0), (Fvbmax, 0), (0, Mvlmax) bzw. (0, Mvrmax) sind. Wie durch eine gestrichelte Linie in 4A gezeigt ist, wird das Viereck 100 klein, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ abnimmt. Ferner nehmen mit zunehmendem Lenkwinkel Θ die Seitenkräfte des vorderen linken und vorderen rechten Rads, die lenkende Räder sind, zu, sodass die Zulässigkeit der Längskraft klein wird. Daher wird das Viereck 100 mit zunehmendem Betrag des Lenkwinkels Θ klein.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft in dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eine Ellipse 102 fest, deren Mittelpunkt der Ursprung O des rechtwinkligen Koordinatensystems ist, und deren Hauptachse La (Radius entlang der Hauptachse) und Nebenachse Lb (Radius entlang der Nebenachse) mit der Abszisse bzw. der Ordinate jeweils des rechtwinkligen Koordinatensystems übereinstimmen, und die jede Seite des Vierecks 100 schneidet. Die Hauptachse La und die Nebenachse Lb sind in Übereinstimmung mit dem Straßenreibungskoeffizient jeweils variabel auf Werte, die nicht größer als Fvdmax und Mvlmax sind, in einer solchen Weise festgelegt, dass dann, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist, die Hauptachse La und die Nebenachse Lb verglichen mit einem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient groß ist, kleinere Werte annehmen. Die Hauptachse La ist in Übereinstimmung mit dem Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn derart variabel festgelegt, dass sie kleiner ist, wenn der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn groß ist, während die Nebenachse Lb in Übereinstimmung mit dem Betrag der Änderungsrate der Brems-/Antriebssollkraft Fvn derart variabel festgelegt ist, dass sie kleiner ist, wenn der Betrag der Anderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn groß ist.
Es ist anzumerken, dass die Abmessungsbeziehung der beiden diagonalen Linien des Vierecks 100 und die Frage, welche Achse der Ellipse, d. h., die Hauptachse La oder die Nebenachse Lb entlang der Abszisse oder der Ordinate verläuft, von der Kalibrierungsart der Abszisse und der Ordinate abhängig ist. Daher sind die Gestalt des Vierecks 100 und die Gestalt der Ellipse 102 von der Kalibrierungsart der Abszisse und der Ordinate abhängig.
Wenn die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn Werte innerhalb des Vierecks 100 und innerhalb der Ellipse 102 annehmen, dann legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn bzw. das Sollgiermoment Mvn fest.
Wenn andererseits die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn Werte außerhalb des Vierecks 100 oder außerhalb der Ellipse 102 annehmen, dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Sollgiermoment Mvt nach der Modifikation in einer solchen Weise, dass das Verhältnis aus der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und dem Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation zu dem Verhältnis aus der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und dem Sollgiermoment Mvn wird, und die Sollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Sollgiermoment Mvt nach der Modifikation die Werte annehmen, die innerhalb des Vierecks 100 und innerhalb der Ellipse 102 die Werte mit den größten Beträgen annehmen.
Unter der Annahme, dass das Längsverteilungsverhältnis der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv auf die hinteren Räder als Kr (konstanter von 0 < Kr < 1) definiert ist und die Fahrzeugspurweite als Tr definiert ist, werden die folgenden Gleichungen 1 bis 3 aufgestellt: Fwxfl + Fwxfr + Fwxrl + Fwxrr = Fvt (1) {Fwxfr + Fwxrr – (Fwxfl + Fwxfl)}Tr/2 = Mvt (2) (Fwxfl + Fwxfr)Kr = (Fwxrl + Fwxrr)(1 – Kr) (3)
Dementsprechend berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Werte, die die folgenden Gleichungen 1 bis 3 als die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti (i = fl, fr, rl, rr) der Räder erfüllen, beispielsweise durch die Methode der kleinsten Quadrate auf Grundlage der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation, des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation und des Längsverteilungsverhältnisses auf die Hinterräder Kr.
Wenn die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden Rads einen positiven Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Antriebskraft handelt, setzt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollreibungsbremskraft Fwbti und die regenerative Sollbremskraft Fwrti (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads auf Null, gibt die Sollreibungsbremskräfte Fwbti anzeigende Signale zu dem elektronischen Steuergerät 27 zum Steuern der Bremskraft aus, legt die Sollantriebskraft Fwdti (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads auf die zugehörige Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti fest, berechnet die Sollantriebsströme lti (i = fl, fr, rl, rr) für die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR durch nicht dargestellte Kennfelder oder Funktionen auf Grundlage der Sollantriebskräfte Fwdti und steuert die auf die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR aufgebrachten Antriebsströme auf Grundlage der Sollantriebsströme lti, wodurch die Antriebskraft eines jeden Rads so gesteuert wird, dass die Brems-/Antriebskraft Fwxi eines jeden Rads zu der zugehörigen Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti wird.
Wenn andererseits die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden Rads einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eine Bremskraft ist, und die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti nicht größer als die maximale regenerative Bremskraft eines jeden Rads ist, dann legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollantriebskraft Fwdti und die Sollreibungsbremskraft Fwbti eines jeden Rads auf Null fest, legt die regenerative Sollbremskraft Fwrti auf die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti fest und steuert die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR so, dass die regenerative Bremskraft zu der regenerativen Sollbremskraft Fwrti wird.
Wenn die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden Rads einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eine Bremskraft ist, und die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti größer als die maximale regenerative Bremskraft eines jeden Rads ist, dann legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollantriebskraft Fwdti eines jeden Rads auf Null fest, legt die regenerative Sollbremskraft Fwrti eines jeden Rads auf die maximale regenerative Bremskraft Fwxrimax (i = fl, fr, rl, rr) fest und steuert die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR so, dass die regenerative Bremskraft zu der maximalen regenerativen Bremskraft Fwxrimax wird. Ferner berechnet es die Bremskraft, die dem Unterschied zwischen der Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti und der maximalen regenerativen Bremskraft Fwxrimax entspricht als die Sollreibungsbremskraft Fwbti (i = fl, fr, rl, rr) und gibt die die Sollreibungsbremskräfte Fwbti der Räder anzeigenden Signale zu dem elektronischen Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft aus.
Das elektronische Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft berechnet den Sollbremsdruck Pbti (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads auf Grundlage der Sollreibungsbremskraft Fwbti eines jeden Rads, die von dem elektronischen Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft eingegeben wurde, und steuert den hydraulischen Kreislauf 20 so, dass der Bremsdruck Pbi eines jeden Rads zu dem zugehörigen Sollbremsdruck Pbti wird und die Reibungsbremskraft Fwbi (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads dadurch zu der zugehörigen Sollreibungsbremskraft Fwbti eines jeden Rads wird.
Die durch das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft in dem ersten Ausführungsbeispiel erhaltene Brems-/Antriebskraftsteuerung wird nun unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert. Die Steuerung durch das in 3 gezeigte Ablaufdiagramm wird durch Aktivieren des elektronischen Steuergeräts 16 zum Steuern der Antriebskraft gestartet und wird wiederholtermaßen zu jeder vorbestimmten Zeit ausgeführt, bis ein nicht gezeigter Zündschalter ausgeschaltet wird.
Bei Schritt 10 werden zunächst die Signale eingelesen, die die durch den Beschleunigungseinrichtungsöffnungssensor 16 und dergleichen erfasste Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ anzeigen. Bei Schritt 20 werden die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn, die von dem Fahrzeug benötigt werden und die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads verursacht werden, auf die vorstehend beschriebene Art und Weise auf Grundlage der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ und dergleichen berechnet.
Bei Schritt 30 werden die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsrichtung Mvrmax, die durch die Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erhältlich sind, durch nicht gezeigte Kennfelder oder Funktionen auf Grundlage des Straßenreibungskoeffizienten μ berechnet. Insbesondere werden die Punkte A bis D des in 4 und 5 gezeigten Vierecks 100 festgelegt.
Bei Schritt 40 werden die Hauptachse La und die Nebenachse Lb der in 4 und 5 gezeigten Ellipse 102 durch nichtgezeigte Kennfelder oder Funktionen auf Grundlage des Straßenreibungskoeffizienten μ, des Betrags der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn und des Betrags der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn bestimmt.
Bei Schritt 50 wird bestimmt, ob die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn innerhalb des Bereichs des Vierecks 100 und der Ellipse 102 liegen oder nicht, und ob dementsprechend die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder erreicht werden können oder nicht. Wenn eine negative Bestimmung gemacht wird, dann schreitet das Programm zu Schritt 70 vor. Wenn eine positive Bestimmung gemacht wird, dann werden bei Schritt 60 die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn bzw. das Sollgiermoment Mvn festgelegt und dann schreitet das Programm zu Schritt 200 fort.
Bei Schritt 70 wird ein Schnittpunkt Q1 eines Segments L, welches einen die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigenden Punkt P und den Ursprung O verbindet, mit der Außenlinie des Vierecks 100 als ein erster Sollpunkt erhalten, und ferner wird ein Schnittpunkt Q2 eines Segments L, das den die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigenden Punkt P und den Ursprung O verbindet, mit der Ellipse 102 als ein zweiter Sollpunkt erhalten, wie dies in 5A und 5B gezeigt ist.
Bei Schritt 80 wird bestimmt, ob der Punkt, der von dem ersten Sollpunkt Q1 und dem zweiten Sollpunkt Q2 näher an dem Ursprung liegt, der erste Sollpunkt Q1 ist oder nicht. Wenn eine positive Bestimmung gemacht wird, werden bei Schritt 90 die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf Fvq1 bzw. Mvq1 festgelegt, wobei die Koordinate an dem ersten Sollpunkt Q1 (Fvql, Mvql) ist. Danach schreitet das Programm zu Schritt 200 vor. Wenn eine negative Bestimmung gemacht wird, dann werden bei Schritt 100 die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf Fvq2 und Mvq2 festgelegt, wobei die Koordinate des ersten Sollpunkts Q2 (Fvq2, Mvq2) ist. Danach schreitet das Programm zu Schritt 200 vor.
Bei Schritt 200 wird die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti (i = fl, fr, rl, rr) eines jeden Rads zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft Fvt und des Sollgiermoments Mvt auf die vorstehend beschriebene Weise auf Grundlage der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation berechnet.
Bei Schritt 210 wird die Sollreibungsbremskraft Fwbti auf die vorstehend erwähnte Weise berechnet und die die Sollreibungsbremskräfte Fwbti anzeigenden Signale werden zu dem elektronischen Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft ausgegeben, wodurch das elektronische Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft eine Steuerung in einer solchen Weise durchführt, dass die Reibungsbremskraft Fwbi eines jeden Rads zu der zugehörigen Sollreibungsbremskraft Fwbti wird.
Bei Schritt 220 wird jeder der elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR so gesteuert, dass die Antriebskraft Fwdi oder die regenerative Bremskraft Fwri eines jeden Rades jeweils zu der Sollantriebskraft Fwdti oder der regenerativen Sollbremskraft Fwrti wird.
Gemäß dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel werden bei Schritt 20 die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn berechnet, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads für das Fahrzeug benötigt werden, die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax, von denen jede durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden kann, werden bei Schritt 30 berechnet, die Hauptachse La und die Nebenachse Lb der Ellipse 102 werden bei Schritt 40 bestimmt, und es wird bei Schritt 50 bestimmt, ob die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können.
Wenn bei Schritt 50 bestimmt wird, dass die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erhalten werden können, dann wird bei Schritt 70 der Schnittpunkt Q1 des Segments L, welches den die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigenden Punkt P mit dem Ursprung O verbindet, mit der Außenlinie des Vierecks 100 als ein erster Sollpunkt ermittelt, und ferner wird der Schnittpunkt Q2 des Segments L, das den die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigenden Punkt P und den Ursprung O verbindet, mit der Ellipse 102 als ein zweiter Sollpunkt ermittelt. Bei Schritten 80 bis 100 werden die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf den Wert an der Koordinate jenes Sollpunkts von dem ersten Sollpunkt Q1 und dem zweiten Sollpunkt Q2 festgelegt, der näher an dem Ursprung O liegt.
Folglich werden gemäß dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dann, wenn sich das Fahrzeug in dem Zustand befindet, in dem die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn nicht durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erzielt werden können, die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation so berechnet, dass innerhalb des Bereichs, in dem das Verhältnis aus der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt und dem Giermoment Mvt nach der Modifikation durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder mit dem Verhältnis aus der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und dem Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der für das Fahrzeug benötigten Brems-/Antriebskräfte der Räder übereinstimmt, die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv und das Giermoment Mv durch die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder Werte annehmen, die so groß wie möglich sind. Daher werden die Brems-/Antriebskräfte der Räder so gesteuert, dass das Verhältnis der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Giermoments sicher mit dem Verhältnis aus der Sollbrems-/Antriebskraft und dem Sollgiermoment übereinstimmt, mit dem Ergebnis, dass die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment, für das Fahrzeug erforderlich sind, so gut wie möglich innerhalb des Bereichs der Brems-/Antriebskräfte erhalten werden können, die durch die Räder erzeugt werden können.
Da die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf Werte an den Koordinaten des Sollpunkts von dem ersten Sollpunkt Q1 und dem zweiten Sollpunkt Q2 festgelegt sind, der näher zu dem Ursprung O liegt, wird verhindert, dass sich das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation und/oder die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation durch Zunahme oder Abnahme stark ändert, und zwar selbst dann, wenn sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und/oder das Sollgiermoment Mvn infolge eines starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebs oder eines starken Lenkbetriebs durch einen Fahrer stark ändern. Daher kann die Befürchtung effektiv reduziert werden, dass die Fahrzeugfahrstabilität verschlechtert wird oder dass ein Insasse oder Insassen des Fahrzeugs ein Unstimmigkeitsgefühl wahrnehmen, welches durch die starke Änderung der Zunahme oder der Abnahme des Fahrzeuggiermoments und/oder Brems-/Antriebskraft erzeugt werden.
Beispielsweise wird der Fall berücksichtigt, in dem sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn infolge der starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetätigung durch einen Fahrer mit einer konstanten Änderungsrate ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt P1 auf den Punkt P2 bewegt, wie in 5B gezeigt ist. Wenn die Änderung der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation nicht durch die Ellipse 102 begrenzt sind, dann bewegt sich der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt entsprechend Q1 → C → Q1', entlang der Außenlinie des Vierecks 100. Mit dieser Bewegung nimmt das Fahrzeuggiermoment stark zu oder ab.
Andererseits ist gemäß dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die Nebenachse Lb der Ellipse 102 kleiner als ein Standardwert eingestellt und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation ist so begrenzt, dass es das Viereck 100 und die Ellipse 102 nicht überschreitet. Selbst dann, wenn sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn infolge des starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt P1 auf den Punkt P2 bewegt, bewegt sich daher der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt entsprechend Q1 → R1 → R2 → Q1', wodurch die starke Zunahme oder Abnahme des Fahrzeuggiermoments sicher verhindert werden kann.
Auf ähnliche Weise wird beispielsweise der Fall berücksichtigt, in dem sich das Sollgiermoment Mvn infolge des starken Lenkbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt P1 auf den Punkt P2 bewegt, wie dies in 5C gezeigt ist. Wenn die Änderung der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation nicht durch die Ellipse 102 begrenzt ist, bewegt sich der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt entsprechend Q1 → A → Q1', entlang der Außenlinie des Vierecks 100. Mit dieser Bewegung nimmt die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft stark zu oder ab.
Andererseits ist gemäß dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die Hauptachse La der Ellipse 102 kleiner als ein Standardwert eingestellt und die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation ist so begrenzt, dass sie das Viereck 100 und die Ellipse 102 nicht überschreitet. Selbst dann, wenn sich das Sollgiermoment Mvn infolge des starken Lenkbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt P1 auf den Punkt P2 bewegt, bewegt sich daher der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt entsprechend Q1 → R1 → R2 → Q1', wodurch die starke Abnahme oder Zunahme der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft sicher verhindert werden kann.
In dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind insbesondere die Antriebsquellen für die Räder elektrische Motor-Generatoren 12FL bis 12RR, die an jedem Rad vorgesehen sind. In einem Fall, in dem die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder negative Werte annehmen, was bedeutet, dass die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti Bremskräfte sind, werden regenerative Bremskräfte durch die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR verwendet. Dementsprechend kann die Fahrzeugbewegungsenergie auf die Bremsbetätigung zur Verzögerung hin effektiv als elektrische Energie rückgeführt werden, während die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, so gut wie möglich in dem Bereich der Brems-/Antriebskräfte erzielt werden, die durch die Räder erzeugt werden können.
Während in dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR Radnabenmotoren sind, können die elektrischen Motor-Generatoren an dem Fahrzeugkörper vorgesehen sein. Ferner müssen die elektrischen Motorgeneratoren als Antriebsquellen für Räder kein regeneratives Bremsen durchführen. Die Antriebsquelle kann sich von dem elektrischen Motor-Generator unterscheiden, solange sie die Antriebskraft für jedes Rad unabhängig erhöhen oder senken kann.
Obwohl in dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR so vorgesehen sind, dass sie den vier Rädern entsprechen, kann dieses Ausführungsbeispiel auf ein Fahrzeug angewendet werden, das Antriebsquellen hat, die lediglich an dem linken und rechten vorderen Rad oder dem linken und rechten hinteren Rad vorgesehen sind. In diesem Fall nimmt das Viereck 100 die durch 100' in 4B gezeigte Form an, und wenn das Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung und das Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung jeweils die maximalen Wert Mvlmax und Mvrmax sind, dann nimmt die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft einen negativen Wert an, was bedeutet, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft eine Bremskraft ist. Dementsprechend ist in dem Fall des später genannten Fahrzeugs die Ellipse derart, dass der Mittelpunkt O', des die Punkt A' und B der maximalen Brems-/Antriebskraft verbindenden Segments zu dem Mittelpunkt der Ellipse wird, wie dies durch 102' in 4B angezeigt ist. Die vorstehend erwähnten Wirkungen können auch mit diesem Fahrzeug erhalten werden.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
6 ist ein schematischer Übersichtsplan, der ein Brems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, welches auf ein vierradbetriebenes Fahrzeug angewendet wird, in dem eine Antriebskraft und eine regenerative Bremskraft von einem einzigen elektrischen Motor-Generator, der für die vier Räder gemeinsam ist, so gesteuert wird, dass sie auf vordere und hintere Räder und auf linke und rechte Räder verteilt werden. Die Komponenten in 6, die die Gleichen wie jene von 1 sind, sind durch gleiche Bezugszeichen wie in 1 identifiziert.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein elektrischer Motor-Generator 40 vorgesehen, der als für das vordere linke Rad 10FL, das vordere rechte Rad 10FR, das hintere linke Rad 10RL und das hintere rechte Rad 10RR gemeinsame Antriebsquelle dient. Die Antriebskraft oder die regenerative Bremskraft von dem elektrischen Motor-Generator 40 wird Mitteldifferenzial 42, welches das Verteilungsverhältnis auf die vorderen Räder und die hinteren Räder steuern kann, zu einer Vorderradantriebswelle 44 und einer Hinterradantriebswelle 46 über ein übertragen.
Die Antriebskraft oder die regenerative Bremskraft der Vorderradantriebswelle 44 wird durch ein Vorderraddifferenzial 48, das das Verteilungsverhältnis auf das vordere linke Rad und das vordere rechte Rad steuern kann, auf die vordere linke Radachse 50L und die vordere rechte Radachse 50R übertragen, wodurch das vordere linke Rad 10FL und das vordere rechte Rad 10FR drehangetrieben werden. Auf ähnliche Weise wird die Antriebskraft oder die regenerative Bremskraft der Hinterradantriebswelle 46 durch ein Hinterraddifferenzial 52, welches das Verteilungsverhältnis des hinteren linken Rads und des rechten hinteren Rads steuern kann, auf die hintere linke Radachse 54L und die hintere rechte Radachse 54R übertragen, wodurch das hintere linke Rad 10RL und das hintere rechte Rad 10RR drehangetrieben werden.
Die Antriebskraft des elektrischen Motor-Generators 40 wird durch das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft auf Grundlage der durch den Beschleunigungsöffnungssensor 14 erfassten Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ gesteuert. Die regenerative Bremskraft des elektrischen Motor-Generators 40 wird zudem durch das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft gesteuert. Das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft steuert das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft und der regenerativen Bremskraft auf die vorderen Räder und die hinteren Räder durch das Mitteldifferenzial 42, steuert das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft und der regenerativen Bremskraft auf die linken Räder und die rechten Räder durch das Vorderraddifferenzial 48 und steuert das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft und der regenerativen Bremskraft auf die linken Räder und die rechten Räder durch das Hinterraddifferenzial 52.
Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads für das Fahrzeug erforderlich ist, das Fahrzeugsollgiermoment Mvn, das durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rad für das Fahrzeug erforderlich ist, die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Giermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax durch die Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads.
In dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Antriebskräfte Fwdi der Räder dann, wenn die maximale Antriebskraft des elektrischen Motor-Generators 40 gleichmäßig auf das vordere linke Rad 10FL, das vordere recht Rad 10FR, das hintere linke Rad 10RL und das hintere rechte Rad 10RR verteilt wird, kleiner als die erzeugbare maximale Längskraft ist, die durch den Reibungskoeffizienten μ der normalen Straßenoberfläche bestimmt ist.
Wie in 7A gezeigt ist, wird die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax unter der Bedingung erhalten, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder kein Giermoment an dem Fahrzeug wirkt, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxfr des vorderen linken Rads 10FL und des vorderen rechten Rads 10FR in dem Fall die maximalen Antriebskräfte Fwdflmax und Fwdfrmax sind, in dem die Verteilung der Antriebskraft auf die rechten und linken Räder gleich ist, und die Brems-/Antriebskräfte Fwxrl und Fwxfr des hinteren linken Rads 10RL und des hinteren rechten Rads 10RR in dem Fall die maximalen Antriebskräfte Fwdrlmax und Fwdrrmax sind, in dem die Verteilung der Antriebskraft auf die rechten und linken Räder gleich ist.
Auf ähnliche Weise wird, wie in 7B gezeigt ist, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax unter der Bedingung erhalten, dass durch die Brems-/Antriebskraft der Räder kein Giermoment an dem Fahrzeug wirkt, wenn die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxfr des vorderen linken Rads 10FL und des vorderen rechten Rads 10FR in dem Fall die maximalen Bremskräfte Fwbflmax und Fwbfrmax sind, in dem die Verteilung der Bremskraft auf die rechten und linken Räder gleich ist, und die Brems-/Antriebskräfte Fwxrl und Fwxrr des hinteren linken Rads 10RL und des hinteren rechten Rads 10RR in dem Fall die maximalen Bremskräfte Fwbrlmax und Fwbrrmax sind, in dem die Verteilung der Bremskraft auf die rechten und linken Räder gleich ist.
Wie in 7C gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax unter der Bedingung, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder keine Längskraft an dem Fahrzeug wirkt, in dem Fall erhalten, in dem die Antriebskraft auf die rechten Räder verteilt ist, die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten Rads 10FR und des hinteren rechten Rads 10RR die maximalen Antriebskräfte Fwdfrmax' und Fwdrrmax' sind, und deren Beträge jeweils gleich zu den Beträgen der maximalen Bremskräfte Fwbflmax und Fwbrlmax des vorderen linken Rads 10FL und des hinteren linken Rads 10RL sind.
Wie in 7D gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment Mvlmax' in der Linksdrehrichtung unter der Bedingung, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft die maximale Antriebskraft Fvdmax ist, in dem Fall erhalten, in dem die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl des vorderen linken Rads 10FL und hinteren linken Rads 10RL jeweils Null sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten Rads 10FR und des hinteren rechten Rads 10RR die maximalen Antriebskräfte Fwdflmax' bzw. Fwdrrmax' sind.
Wie in 8E gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment Mvlmax" in der Linksdrehrichtung unter der Bedingung, dass die Antriebskraft an keinem der Räder wirkt, in dem Fall erhalten, in dem die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten Rads 10FR und des hinteren rechten Rads 10RR jeweils Null sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxfl des vorderen linken Rads 10FL und des hinteren linken Rads 10RL die maximalen Bremskräfte Fwbflmax bzw. Fwbrlmax sind.
Wie in 8F gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment Mvrmax in der Rechtsdrehrichtung unter der Bedingung, dass durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder keine Längskraft an dem Fahrzeug wirkt, in dem Fall erhalten, in dem die Antriebskraft auf die linken Räder verteilt ist, die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl des vorderen linken Rads 10FL und des hinteren linken Rads 10RL die maximalen Antriebskräfte Fwdflmax' bzw. Fwdrlmax' sind, und deren Beträge jeweils gleich zu den Beträgen der maximalen Bremskräfte Fwbfrmax und Fwbrrmax des vorderen rechten Rads 10FR bzw. des hinteren rechten Rads 10RR sind.
Wie in 8G gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment Mvrmax' in der Rechtsdrehrichtung unter der Bedingung, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft die maximale Antriebskraft Fvdmax ist, in dem Fall erhalten, in dem die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten Rads 10FR und des hinteren rechten Rads 10RR jeweils Null sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl des vorderen linken Rads 10FL und des hinteren linken Rads 10RL die maximalen Antriebskräfte Fwdflmax', und Fwdrlmax' sind.
Wie in 8H gezeigt ist, wird das maximale Fahrzeuggiermoment Mvrmax" in der Rechtsdrehrichtung unter der Bedingung, dass an keinem der Räder eine Antriebskraft wirkt, in dem Fall erhalten, in dem die Brems-/Antriebskräfte Fwxfl und Fwxrl des vorderen linken Rads 10FL bzw. des hinteren linken Rads 10RL jeweils Null sind und die Brems-/Antriebskräfte Fwxfr und Fwxrr des vorderen rechten Rads 10FR bzw. des hinteren rechten Rads 10RR die maximalen Bremskräfte Fwbfrmax bzw. Fwbrrmax sind.
Die maximalen Antriebskräfte Fwdimax der Räder sind durch das maximale Ausgabedrehmoment des elektrischen Motor-Generators 40, den Straßenreibungskoeffizienten μ und jedes Verteilungsverhältnis bestimmt und die maximalen Bremskräfte Fwbimax der Räder sind durch den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt. Daher sind die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax ebenso durch das maximale Ausgabedrehmoment des elektrischen Motor-Generators 40 und den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt. Dementsprechend können dann, falls das maximale Ausgabedrehmoment des elektrischen Motor-Generators 40 und der Straßenreibungskoeffizient μ gefunden werden, die maximale Fahrzeugantriebskräfte Fvdmax und die anderen Werte abgeschätzt werden.
Wie in 9A gezeigt ist, nehmen in einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fvx als Abszisse und dem Fahrzeuggiermoment Mv als Ordinate die Fahrzeugsbrems-/Antriebskraft Fvx und das Fahrzeuggiermoment Mv, die durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erhältlich sind, Werte innerhalb eines Hexagons 104 an, das durch die maximale Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, die maximale Fahrzeugbremskraft Fvbmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax, das maximale Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax und den Bereich bestimmt ist, in dem das Fahrzeuggiermoment Mv variiert werden kann, wenn die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fvx die maximale Antriebskraft Fvdmax oder die maximale Bremskraft Fvbmax ist.
Es ist anzumerken, dass in 9 die Punkte A bis H den Fällen A bis H aus 7 und 8 entsprechen. Wie durch eine gestrichelte Linie in 9A gezeigt ist, wird das Hexagon 104 klein, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ abnimmt. Ferner nimmt die Seitenkraft der vorderen linken und vorderen rechten Räder, welches lenkbare Räder sind, mit zunehmendem Betrag des Lenkwinkels Θ zu, sodass die Zulässigkeit der Längskraft klein wird. Daher wird das Hexagon 104 mit zunehmendem Betrag des Lenkwinkels Θ klein.
Wenn das Ausgabedrehmoment des elektrischen Motor-Generators 40 ausreichend groß ist, dann sind die maximale Antriebskraft und die maximale Bremskraft eines jeden Rads durch den Straßenreibungskoeffizienten μ bestimmt. Daher sind unter der Annahme, dass die Fahrzeugbeschleunigungsrichtung und die Fahrzeuglinksdrehrichtung als positive Werte definiert sind, die Beziehungen zwischen der maximalen Antriebskraft und der maximalen Bremskraft eines jeden Rads, der maximalen Fahrzeugantriebskraft und der maximalen Fahrzeugbremskraft, und dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung und dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung die gleichen wie jene des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Dementsprechend wird der Bereich der Fahrzeugantriebskraft und des Giermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, zu dem rautenförmigen Bereich des ersten Ausführungsbeispiels.
Wenn ferner das Ausgabedrehmoment des elektrischen Motor-Generators 40 und die maximale Bremskraft eines jeden Rads kleiner wie jene des Ausführungsbeispiels sind, dann wird die Fahrzeugantriebskraft selbst dann maximal, wenn die gesamte maximale Antriebskraft auf die linken Räder oder die rechten Räder verteilt wird, und die Fahrzeugbremskraft wird selbst dann maximal, wenn die gesamten Bremskräfte auf die linken Räder oder die rechten Räder verteilt werden. Daher wird, wie durch die Scheinlinie in 9A gezeigt ist, der Bereich der Fahrzeugantriebskraft und des Giermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, zu dem Bereich des Rechtecks.
Die Koordinaten an den in 9 gezeigten Punkten A bis H betragen (Fvdmax, 0), (Fvbmax, 0), (0, Mvlmax), (Fvdmax, KmMvlmax), (Fvbmax, KmMvlmax), (0, Mvrmax), (Fvdmax, –KmMvlmax) und (Fvbmax, –KmMvlmax) jeweils unter der Annahme, dass der Koeffizient Km als nicht kleiner als 0 und nicht größer als 1 definiert ist.
Obwohl in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Antriebsquelle der für die vier Räder gemeinsam vorgesehene elektrische Motor-Generator 40 ist, kann die Antriebsquelle zum Antreiben der Räder, um die Steuerung der Antriebskraftverteilung zwischen den rechten und linken Rädern auszuführen, eine dem Fachmann bekannte optionale Antriebseinrichtung sein, etwa eine Brennkraftmaschine, ein Hybridsystem oder dergleichen.
Obwohl in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel als eine für vier Räder gemeinsame Antriebsquelle ein einziger elektrischer Motor-Generator 40 vorgesehen ist, können eine für das vordere rechte Rad und das vordere linke Rad gemeinsame Antriebsquelle und eine für das hintere rechte Rad und das hintere linke Rad gemeinsame Antriebsquelle vorgesehen sein. Ferner kann eine lediglich für das vordere rechte Rad und das vordere linke Rad gemeinsame Antriebsquelle oder eine lediglich für das hintere rechte Rad und das hintere linke Rad gemeinsame Antriebsquelle vorgesehen sein. In diesem Fall nimmt das Hexagon 104 die in 9B gezeigte Gestalt 104' an. Insbesondere dann, wenn das Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung und das Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung jeweils die maximalen Werte Mvlmax und Mvrmax sind, dann nimmt die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft einen negativen Wert an, was bedeutet, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft eine Bremskraft ist. Die vorstehend erwähnten Wirkungen können ebenso durch dieses Fahrzeug erzielt werden.
Auch dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Ellipse 102 fest, deren Hauptachse La und deren Nebenachse Lb an der Abszisse bzw. der Ordinate des rechtwinkligen Koordinatensystems ausgerichtet sind und die jede Seite des Hexagons 104 kreuzt, wie dies in 9A gezeigt ist. Wenn der Betrag der maximalen Fahrzeugbremskraft Fvbmax größer als der Betrag der maximalen Fahrzeugsantriebskraft Fvdmax ist, dann ist der Mittelpunkt O' der Ellipse 102 beispielsweise als der Mittelpunkt des den Punkt A und den Punkt B verbindenden Segments festgelegt, welcher Punkt sich mit Bezug auf den Ursprung O des rechtwinkligen Koordinatensystems an der Bremsseite befindet.
Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Hauptachse La und die Nebenachse Lb in Übereinstimmung mit dem Straßenreibungskoeffizienten variabel festgelegt, d. h., die Hauptachse La und die Nebenachse Lb sind so festgelegt, dass sie verglichen mit dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient groß ist, dann kleinere Werte annehmen, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist. Die Hauptachse La ist in Übereinstimmung mit dem Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn in einer solchen Weise variabel festgelegt, dass die Hauptachse La kleiner festgelegt ist, wenn der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn groß ist. Die Nebenachse Lb ist in Übereinstimmung mit der Magnitude der Änderungsrate der Fahrzeugssollbrems-/Antriebskraft Fvn in einer solche Weise variabel festgelegt, dass die Nebenachse Lb kleiner festgelegt ist, wenn der Betrag der Änderungsrate der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn groß ist.
Es ist vorzuziehen, dass die Länge (2La) der Hauptachse der Ellipse 102 länger als die Länge des den Punkt A und den Punkt B des Hexagons 105 verbindenden Segments ist, und dass die Länge (2Lb) der Nebenachse der Ellipse 102 kürzer als die Länge des den Punkt C und den Punkt F des Hexagons 104 verbindenden Segment ist. Wie in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel hängen die Abmessungsbeziehung zwischen dem den Punkt A und den Punkt B des Hexagons 104 verbindenden Segment und dem den Punkt C und den Punkt F des Hexagons 104 verbindenden Segment, und die Frage, welche Achse der Ellipse, d. h., die Hauptachse La oder die Nebenachse Lb, entlang der Abszisse oder der Ordinate verläuft, von der Kalibrierungsweise der Abszisse und der Ordinate ab. Daher hängen die Gestalt des Hexagons 104 und die Gestalt der Ellipse 102 von der Kalibrierungsweise der Abszisse und der Ordinate ab.
Wenn die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn Werte innerhalb des Hexagons 104 und Werte innerhalb der Ellipse 102 annehmen, dann legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn bzw. das Sollgiermoment Mvn fest.
Wenn andererseits die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn Werte außerhalb des Hexagons 104 oder außerhalb der Ellipse 102 annehmen, dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Sollgiermoment Mvt nach der Modifikation in einer solchen Weise, dass das Verhältnis aus der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und dem Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation zu dem Verhältnis aus der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und dem Sollgiermoment Mvn wird, und die Sollbrems-/Antriebskraft Fvt und das Sollgiermoment Mvt nach der Modifikation nehmen Werte an, die hinsichtlich ihres Betrags innerhalb des Hexagons 104 und innerhalb der Ellipse 102 am größten sind.
Unter der Annahme, dass das Längsverteilungsverhältnis der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fwxi auf die hinteren Räder als Kr (eine Konstante von 0 < Kr < 1) definiert ist, das Seitenverteilungsverhältnis der Brems-/Antriebskraft Fwxi auf die rechten Räder für die vorderen Räder und die hinteren Räder als Ky (0 ≤ Kr ≤ 1) definiert ist, und die Fahrzeugspurweite als Tr definiert ist, sind die folgenden Gleichungen 4 bis 7 aufgestellt. Dementsprechend berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Werte, die die folgenden Gleichungen 4 bis 7 erfüllen, als die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti (i = fl, fr, rl, rr) und das Seitenverteilungsverhältnis Ky auf die rechten Räder beispielsweise durch die Methode der kleinsten Quadrate auf Grundlage der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt und des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation. Fwxfl + Fwxfr + Fwxrl + Fwxrr = Fvt (4) {Fwxfr + Fwxrr – (Fwxfl + Fwxrl)}Tr/2 = Mvt (5) (Fwxfl + Fwxfr)Kr = (Fwxrl + Fwxrr)(1 – Kr) (6) (Fwxfl + Fwxrl)Ky = (Fwxfr + Fwxrr)(1 – Ky) (7)
Wenn die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv einen positiven Wert annimmt, was bedeutet, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv eine Antriebskraft ist, und die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder positive Werte sind, was bedeutet, dass die Brems-/Antriebskräfte Fwxti Antriebskräfte sind, dann legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollreibungsbremskräfte Fwbti und die regenerativen Sollbremskräfte Fwrti (i = fl, fr, rl, rr) der Räder auf Null fest, gibt die die Sollreibungsbremskräfte Fwbti anzeigenden Signale zu dem elektronischen Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft aus und legt die Sollantriebskräfte Fwdti (i = fl, fr, rl, rr) der Räder auf die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti fest.
Dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft den Sollantriebsstrom It für den elektrischen Motor-Generator 40 und das Seitenverteilungsverhältnis Ky für die rechten Räder durch nicht gezeigte Kennfelder oder Funktionen auf Grundlage der Sollantriebskräfte Fwdti und steuert den auf den elektrischen Motor-Generator 40 aufgebrachten Antriebsstrom auf Grundlage des Sollantriebsstroms It ebenso wie es das Vorderraddifferenzial 48 und das Hinterraddifferenzial 52 auf Grundlage des Seitenverteilungsverhältnisses Ky für die rechten Räder steuert, wodurch die Antriebskraft eines jeden Rads so gesteuert wird, dass die Brems-/Antriebskräfte Fwxi der Räder zu der Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti werden.
Wenn andererseits die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv einen positiven Wert annimmt, was bedeutet, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv eine Antriebskraft ist, aber die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden anderen Rads einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Bremskraft handelt, und wenn die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Bremskraft handelt, aber die Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden anderen Rads einen positiven Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Antriebskraft handelt, dann bestimmt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft das Seitenverteilungsverhältnis Ky auf die rechten Räder so, dass die Antriebskraft lediglich auf die Seite verteilt wird, an der die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti positive Werte annimmt, berechnet den Sollantriebsstrom It für den elektrischen Motor-Generator 40 auf Grundlage der Summe der positiven Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti und gibt die den Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti anzeigenden Signale zu dem elektronischen Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft aus, sodass die Reibungsbremskraft durch die Reibungsvorrichtung 18 auf das Rad aufgebracht wird, welches die negative Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti hat.
Dann steuert das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft den auf den elektrischen Motor-Generator 40 aufgebrachten Antriebsstrom auf Grundlage des Sollantriebsstroms It und steuert das Vorderraddifferenzial 48 und das Hinterraddifferenzial 52 auf der Grundlage des Seitenverteilungsverhältnisses Ky auf die rechten Räder. Das elektronische Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft bringt die Reibungsbremskraft gemäß der Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti auf das Rad auf, das die negative Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti hat. Dementsprechend werden die Brems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder so gesteuert, dass sie mit den Sollbrems-/Antriebskräften Fwxti übereinstimmen.
Wenn die Summe der Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti in dem Fall nicht größer als die maximale regenerative Bremskraft des elektrischen Motor-Generators 40 ist, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Bremskraft handelt, und die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder negative Werte annehmen, was bedeutet, dass es sich um Bremskräfte handelt, legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollantriebskräfte Fwdti und die Sollreibungsbremskräfte Fwbti der Räder auf 0 fest und legt die regenerative Sollbremskraft Frt auf die Summe der Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti fest, wodurch das Seitenverteilungsverhältnis Ky auf die rechten Räder und der elektronische Motor-Generator 40 so gesteuert werden, dass die regenerative Bremskraft zu der regenerativen Sollbremskraft Frt wird.
Wenn der Betrag der Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti eines jeden Rads in dem Fall größer als die maximale regenerative Bremskraft des elektrischen Motor-Generators 40 ist, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft Fv einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Bremskraft handelt, und die Sollbrems-/Antriebskräfte Fwxti der Räder negative Werte annehmen, was bedeutet, dass es sich um Bremskräfte handelt, legt das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Sollantriebskräfte Fwdti der Räder auf 0 fest, legt die regenerative Bremskraft des elektrischen Motor-Generators 40 auf die maximale regenerative Bremskraft fest und legt das Seitenverteilungsverhältnis Ky auf die rechten Räder so fest, dass das Verteilungsverhältnis der regenerativen Bremskraft auf das Rad zunimmt, welches die größere Sollbrems-/Antriebskraft Fwxti aufweist.
Dann berechnet das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft die Werte als die Sollreibungsbremskräfte Fwbti, die erhalten werden, indem die zugehörigen regenerativen Bremskräfte der Räder von den Sollbrems-/Antriebskräften Fwxti der Räder subtrahiert werden und gibt die die Sollreibungsbremskräfte Fwbti anzeigenden Signale zu dem elektronischen Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft aus. Ferner steuert das elektronische Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft den elektrischen Motor-Generator 40 so, dass die regenerative Bremskraft zu der maximalen regenerativen Bremskraft wird und steuert das Vorderraddifferenzial 48 und das Hinterraddifferenzial 52 auf Grundlage des Seitenverteilungsverhältnisses Ky auf die rechten Räder.
Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel berechnet das elektronische Steuergerät 28 zum Steuern der Bremskraft die Sollbremsdrücke Pbti (i = fl, fr, rl, rr) der Räder auf Grundlage der Sollreibungsbremskräfte Fwbti der Räder, die von dem elektronischen Steuergerät 16 zum Steuern der Antriebskraft eingegeben wurden und steuert den hydraulischen Kreislauf 20 so, dass die Bremsdrücke Pbi der Räder zu den zugehörigen Sollbremsdrücken Pbti werden, wodurch so gesteuert wird, dass die Reibungsbremskräfte Fwbi (i = fl, fr, rl, rr) der Räder zu den zugehörigen Sollreibungsbremskräften Fwbti der Räder werden.
Die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen die gleiche wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass anstelle des Rechtecks 100 das Hexagon 104 festgelegt wird und die regenerativen Bremskräfte und die Sollreibungsbremskräfte Fwbti der Räder in der vorstehend beschriebenen Art und Weise berechnet werden. Daher werden die Darstellung des Ablaufdiagramms und die Erläuterung hinsichtlich des Ablaufdiagramms ausgelassen.
Gemäß dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel werden wie in dem vorstehenden erwähnten ersten Ausführungsbeispiel dann, wenn sich das Fahrzeug in dem Zustand befindet, in dem die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erzielt werden können, die Brems-/Antriebskräfte der Räder so gesteuert, dass das Verhältnis aus der Fahrzeugsbrems-/Antriebskraft und dem Giermoment zuverlässig mit dem Verhältnis aus der Sollbrems-/Antriebskraft und dem Sollgiermoment übereinstimmt, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, so gut wie möglich innerhalb des Bereichs der Brems-/Antriebskräfte erzielt werden können, die durch die Räder erzeugt werden können.
Da die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation auf Werte an den Koordinaten des Sollpunkts festgelegt sind, der von dem ersten Sollpunkt Q1 und dem zweiten Sollpunkt Q2 näher an dem Ursprung O liegt, wird verhindert, dass sich das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation oder die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation durch Zunahme oder Abnahme stark ändert, selbst falls sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn oder das Sollgiermoment Mvn infolge einer starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetätigung oder eine starken Lenkbetätigung durch einen Fahrer stark ändert. Daher kann eine Befürchtung effektiv verringert werden, dass sich die Fahrzeugfahrstabilität verschlechtert oder dass ein Insasse oder Insassen des Fahrzeugs ein Gefühl einer Unstimmigkeit verspüren, welches durch die starke Änderung der Zunahme oder der Abnahme des Fahrzeuggiermoments und/oder der Brems-/Antriebskraft verursacht wird.
Beispielsweise wird der Fall berücksichtigt, in dem sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn infolge der starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetätigung durch einen Fahrer mit einer konstanten Änderungsrate stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt P1 auf den Punkt P2 bewegt, wie dies in 10A gezeigt ist. Wenn die Änderungen in der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und dem Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation durch die Ellipse 102 nicht beschränkt sind, dann bewegt sich der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt gemäß Q1 → C → Q1' entlang der Außenlinie des Hexagons 104. Mit dieser Bewegung nimmt das Fahrzeuggiermoment stark zu oder ab.
Andererseits ist gemäß dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Nebenachse Lb der Ellipse 102 kleiner als ein Standardwert gemacht und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation ist derart beschränkt, dass es das Hexagon 104 und die Ellipse 102 nicht überschreitet. Selbst dann, wenn sich die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn infolge des starken Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt 21 auf den Punkt P2 bewegt, bewegt sich daher der die Fahrzeugsoll-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt gemäß Q1 → R1 → R2 → Q1', wodurch die starke Zunahme oder Abnahme des Fahrzeuggiermoments sicher verhindert werden kann.
Auf ähnliche Weise wird beispielsweise der Fall berücksichtigt, in dem sich das Sollgiermoment Mvn infolge des starken Lenkbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt 21 auf den Punkt P2 bewegt, wie dies in 10B gezeigt ist. Wenn die Änderungen in der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und dem Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation nicht durch die Ellipse 102 beschränkt sind, dann bewegt sich der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt gemäß Q1 → D → A → G → Q1' entlang der Außenlinie des Hexagons 104. Mit dieser Bewegung nimmt die Fahrzeugbrems-/Kraft stark zu oder ab.
Andererseits ist gemäß dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Hauptachse La der Ellipse 102 kleiner als ein Standardwert gemacht und die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation ist derart begrenzt, dass sie das Hexagon 104 und die Ellipse 102 nicht überschreitet. Daher bewegt sich selbst dann, wenn sich das Sollgiermoment Mvn infolge des starken Lenkbetriebs durch einen Fahrer stark ändert und sich der die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigende Punkt von dem Punkt 21 auf den Punkt 22 bewegt, der die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt nach der Modifikation anzeigende Punkt gemäß Q1 → R1 → R2 → A → R3 → R4 → Q1', wodurch die starke Zunahme oder Abnahme der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft sicher verhindert werden kann.
Gemäß dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt insbesondere der elektrische Motor-Generator 40, der für alle Räder gemeinsam vorgesehen ist und der als eine Antriebsquelle dient, eine regenerative Bremskraft in einem Fall, in dem die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt einen negativen Wert annimmt, was bedeutet, dass es sich um eine Bremskraft handelt. Daher kann, wie in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel, die Fahrzeugbewegungsenergie auf die Bremsbetätigung zur Verzögerung hin effektiv als elektrische Energie rückgeführt werden, wodurch die Brems-/Antriebskraft und das Giermoment, die für das Fahrzeug erforderlich sind, so gut wie möglich innerhalb des Bereichs der Brems-/Antriebskraft erzielt werden kann, die durch jedes Rad erzeugt werden kann.
Obwohl die Antriebsquelle der elektrische Motor-Generator 40 ist, der in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel für vier Räder gemeinsam vorgesehen ist, kann die Antriebsquelle zum Antreiben der Räder, um die Steuerung der Antriebskraftverteilung zwischen linken und rechten Rädern auszuüben, eine vom Fachmann bekannte optionale Antriebseinrichtung sein, etwa eine Brennkraftmaschine, ein Hybridsystem oder dergleichen.
Obwohl in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel als eine für vier Räder gemeinsame Antriebsquelle ein einziger elektrischer Motor-Generator 40 vorgesehen ist, kann eine für das vordere linke Rad und das vordere rechte Rad gemeinsame Antriebsquelle und eine für das hintere linke Rad und das hintere rechte Rad gemeinsame Antriebsquelle vorgesehen sein. Ferner kann eine nur für das vordere linke Rad und das vordere rechte Rad gemeinsame Antriebsquelle oder eine nur für das hintere linke Rad und das hintere rechte Rad gemeinsame Antriebsquelle bereitgestellt sein. In diesem Fall nimmt das Hexagon 104 eine in 9C gezeigte Gestalt 104' an. Insbesondere dann, wenn das Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung und das Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung der Maximalwert Mvlmax bzw. Mvrmax sind, dann nimmt die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft einen negativen Wert an, was bedeutet, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft eine Bremskraft ist. Die vorstehend erwähnten Wirkungen können auch durch dieses Fahrzeug erzielt werden.
Gemäß dem dargestellten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel werden die Hauptachse La und die Nebenachse Lb in Übereinstimmung mit dem Straßenreibungskoeffizienten in einer solchen Art und Weise variabel festgelegt, dass dann, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist, verglichen mit dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient groß ist, die Hauptachse La und die Nebenachse Lb kleinere Werte annehmen. Daher werden die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvt und das Fahrzeugsollgiermoment Mvt auf geeignete Weise durch die Ellipse 102 modifiziert, die in Übereinstimmung mit den Änderungen der maximalen Fahrzeugantriebskraft Fvdmax, der maximalen Fahrzeugbremskraft Fvbmax, dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Linksdrehrichtung Mvlmax und dem maximalen Fahrzeuggiermoment in der Rechtsdrehrichtung Mvrmax variabel festgelegt, von denen jede durch die Änderung des Straßenreibungskoeffizienten verursacht werden, mit dem Ergebnis, dass die starke Änderung in dem Fahrzeuggiermoment und der Brems-/Antriebskraft auf geeignete Weise ungeachtet des Straßenreibungskoeffizienten verhindert werden kann, und zwar verglichen mit dem Fall, in dem die Hauptachse La und die Nebenachse Lb ungeachtet des Straßenreibungskoeffizienten konstant sind.
Gemäß dem dargestellten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird die Hauptachse La in Übereinstimmung mit der Magnitude der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn in einer solchen Weise variabel festgelegt, dass die Hauptachse La klein wird, wenn der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn groß ist. Die Nebenachse Lb wird in Übereinstimmung mit dem Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn in einer solchen Weise variabel festgelegt, dass die Nebenachse Lb klein wird, wenn der Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn groß ist. Daher wird dann, wenn die Befürchtung eines stark zunehmenden oder abnehmenden Fahrzeuggiermoments oder Brems-/Antriebskraft hoch ist, die Begrenzung des Fahrzeugsollgiermoments Mvt nach der Modifikation und der Sollbrems-/Antriebskraft Fvt nach der Modifikation streng ausgeführt, wodurch unter der Bedingung, dass die Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung und die Lenkbetätigung durch einen Fahrer schwach sind, das für das Fahrzeug erforderliche Giermoment und die Brems-/Antriebskraft sicher aufgebracht werden, und unter der Bedingung, dass die Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung oder die Lenkbetätigung durch einen Fahrer stark ist, eine starke Variation in dem Fahrzeuggiermoment und der Brems-/Antriebskraft sicher verhindert werden kann. Ferner kann diese Konfiguration verglichen mit dem Fall, in dem die Hauptachse La und die Nebenachse Lb konstant sind, den Grad der Änderungen des Fahrzeuggiermoments und/oder der Brems-/Antriebskraft sicher reduzieren, wenn sich die Geschwindigkeit der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung oder der Lenkbetätigung durch einen Fahrer stark ändert.
Gemäß dem dargestellten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird die Fahrzeugsolllängsbeschleunigung Gxt auf Grundlage der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Φ und des Hauptzylinderdrucks Pm berechnet, die den Betrag des Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetriebs durch einen Fahrer anzeigen, die Fahrzeugsollgierrate γt wird auf Grundlage des Lenkwinkels Θ, der ein Lenkbetätigungsbetrag durch einen Fahrer darstellt, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, die für das Fahrzeug erforderliche Sollbrems-/Antriebskraft Fvn wird auf Grundlage einer Fahrzeugsolllängsbeschleunigung Gxt berechnet und das für das Fahrzeug erforderliche Gesamtsollgiermoment Mvnt wird auf Grundlage des Fahrzeugsollgiermoments γt berechnet.
Das Fahrzeugdrehgiermoment Ms durch die Seitenkraft eines jeden Rads wird berechnet und der Wert, der durch Subtrahieren des Drehgiermoments Ms von dem Fahrzeugsollgesamtgiermoment Mvnt erhalten wird, wird als das Fahrzeugsollgiermoment Mvn berechnet, das für das Fahrzeug erforderlich ist, und das durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erhalten werden soll. Daher kann verglichen mit dem Fall, in dem das Fahrzeug durch die Seitenkräfte der Räder erhaltene Fahrzeugdrehgiermoment Ms nicht berücksichtigt wird, das für das Fahrzeug erforderliche Fahrzeugsollgiermoment, das durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads erhalten werden soll, in angemessenem Maß sicher und korrekt berechnet werden.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsbeispiele erläutert, jedoch ist die Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene andere Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Obwohl in dem vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die regenerative Bremskraft durch die elektrischen Motor-Generatoren 12FL bis 12RR und durch den elektrischen Motorgenerator 40 nach Bedarf erzeugt wird, kann dies beispielsweise so überarbeitet werden, dass das regenerative Bremsen selbst dann nicht durchgeführt wird, wenn die Antriebsquelle ein elektrischer Motor-Generator ist, und die Bremskraft lediglich durch die Reibungsbremse erzeugt wird.
Das Längsverteilungsverhältnis Kr der Brems-/Antriebskraft auf die hinteren Räder ist in dem vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel konstant. Jedoch kann das Längsverteilungsverhältnis Kr auf die hinteren Räder in Übereinstimmung mit dem Betrag des Lenkwinkels derart variabel festgelegt werden, dass das Längsverteilungsverhältnis Kr auf die hinteren Räder allmählich zunimmt, wenn der Betrag des Lenkwinkels zunimmt, da im Allgemeinen die Seitenkraft des lenkbaren Rads zunimmt und die zulässige Längskraft des lenkbaren Rads abnimmt, wenn der Betrag des Lenkwinkels zunimmt.
Da im Allgemeinen die Bremskräfte der hinteren Räder nach dem Bremsen des Fahrzeugs zur Verzögerung zunehmen, nimmt die Seitenkraft der hinteren Räder ab, sodass dadurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs verschlechtert wird. Daher kann das Längsverteilungsverhältnis Kr auf die hinteren Räder in Übereinstimmung mit der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft derart variabel festgelegt werden, dass es abnimmt, wenn die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft einen negativen Wert annimmt und deren Magnitude größer ist.
Wenn in dem vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn außerhalb des Bereichs des Rechtecks 100 oder des Hexagons 104 liegen, die die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigen, die durch die Steuerung der Brems-Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, dann wird der Schnittpunkt Q1 des Segments L, das den die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Fahrzeugsollgiermoment Mvn anzeigenden Punkt P und den Ursprung O verbindet, mit der Außenlinie des Rechtecks 100 oder des Hexagons 104 als der erste Sollpunkt erhalten. Jedoch kann der erste Sollpunkt Q1 auf optimale Weise erhalten werden, solange er so nah wie möglich an der Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft Fvn und dem Fahrzeugsollgiermoment Mvn und an der Außenlinie des Rechtecks 100 oder des Hexagons 104 liegt. In diesem Fall kann der zweite Sollpunkt Q2 als ein Schnittpunkt eines den ersten Sollpunkt Q1 und den Ursprung O verbindenden Segments L mit der Ellipse 102 erhalten werden.
Gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind die Hauptachse La und die Nebenachse Lb der Ellipse 102 in Übereinstimmung mit dem Straßenreibungskoeffizienten variabel festgelegt und sind in Übereinstimmung mit dem Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments Mvn und dem Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft Fvn jeweils variabel festgelegt. Jedoch kann ein Schalter vorgesehen sein, der als eine Fahrzeugansprechverhalteneinstelleinrichtung dient, die durch einen Insassen des Fahrzeugs betätigt wird und die das Fahrzeugansprechverhalten auf den Fahrbetrieb variabel festlegt, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit dem durch den Schalter festgelegten Ansprechverhalten in einer solchen Weise variabel festgelegt werden kann, dass verglichen mit dem Fall, in dem das durch den Schalter festgelegte Ansprechverhalten schlecht ist, der Durchmesser der Ellipse groß wird, wenn das durch den Schalter festgelegte Fahrzeugansprechverhalten gut ist.
Die Ausführungsbeispiele können derart überarbeitet werden, dass die Notwendigkeit des Erreichens der Sollbrems-/Antriebskraft in Übereinstimmung mit dem Fahrbetrieb durch einen Insassen bestimmt ist, wobei dann, wenn die Notwendigkeit zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft hoch ist, der Durchmesser der Ellipse in der Richtung entlang der Koordinatenachse der Brems-/Antriebskraft erhöht ist, um den Grad der Modifikation der Sollbrems-/Antriebskraft durch die Ellipse verglichen mit dem Fall, zu reduzieren, in dem die Notwendigkeit zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft niedrig ist. Auf ähnliche Weise können die Ausführungsbeispiele so überarbeitet werden, dass die Notwendigkeit zum Erreichen des Sollgiermoments in Übereinstimmung mit dem Fahrbetrieb durch einen Insassen bestimmt ist, wobei dann, wenn die Notwendigkeit zum Erreichen des Sollgiermoments hoch ist, verglichen mit dem Fall, in dem die Notwendigkeit zum erreichen des Sollgiermoments niedrig ist, der Durchmesser der Ellipse in der Richtung entlang der Koordinatenachse des Giermoments erhöht wird, um den Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse zu reduzieren.
Wenn in diesen Fällen der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate klein sind, dann kann verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate groß sind, der Grad der Modifikation der Sollbrems- /Antriebskraft durch die Ellipse verringert werden. Alternativ kann dann, wenn der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate groß sind, verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate klein sind, der Grad der Modifikation der Sollbrems-/Antriebskraft durch die Ellipse verringert werden. Ferner kann dann, wenn der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate klein sind, verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate groß sind, der Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse verringert werden. Alternativ kann dann, wenn der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate groß sind, verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Größe der Lenkbetätigung durch einen Insassen und der Betrag deren Änderungsrate klein sind, der Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse verringert werden.
In dem vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel werden die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn durch die Steuerung der Brems-/Antriebskraft eines jeden Rads, die für das Fahrzeug erforderlich ist, auf Grundlage der Größe der Beschleunigungs-/Verzögerungsbetätigung und der Größe der Lenkbetätigung durch den Fahrer berechnet. Jedoch können in einem Fall, in dem das Fahrzeugverhalten instabil ist, die Sollbrems-/Antriebskraft Fvn und das Sollgiermoment Mvn so korrigiert werden, dass sie unter Berücksichtigung der Solllängsbeschleunigung oder der Sollgierrate berechnet werden, die zum Stabilisieren des Fahrzeugverhaltens erforderlich sind, und zwar zusätzlich zu der Größe der Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetätigung und der Größe der Lenkbetätigung durch den Fahrer.
In dem vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsbeispiel sind die Längen der Durchmesser der Ellipse 102 entlang der Brems-/Antriebskraft Fv an beiden Seiten des Ursprungs, d. h., der Durchmesser an der Seite der Antriebskraft und der Durchmesser an der Seite der Bremskraft gleich zueinander. Jedoch können in einem Fall, in dem der Betrag der maximalen Antriebskraft Fvdmax und der Betrag der maximalen Bremskraft Fvbmax voneinander verschieden sind, die Längen der Durchmesser der Ellipse 102 an beiden Seiten des Ursprungs in Übereinstimmung mit dem Betrag der maximalen Antriebskraft Fvdmax und dem Betrag der maximalen Bremskraft Fvbmax auf unterschiedliche Werte festgelegt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sollbrems-/Antriebskraft und ein Fahrzeugsollgiermoment, die für ein Fahrzeug erforderlich sind, durch eine Steuerung von Brems-/Antriebskräften von Rädern nicht erreicht werden können, dann werden beispielsweise in einem rechtwinkligen Koordinatensystem aus der Brems-/Antriebskraft und dem Giermoment ein Polygon, das den Maximalbereich der Brems-/Antriebskraft und des Giermoments anzeigt, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, und eine Ellipse festgelegt, die jede Seite des Polygons kreuzt und eine Hauptachse und eine Nebenachse hat, die an den Koordinatenachsen des rechtwinkligen Koordinatensystems ausgerichtet sind. Die Sollbrems-/Antriebskraft und das Sollgiermoment werden auf die Werte an den Koordinaten des Punkts modifiziert, der von einem Schnittpunkt eines Segments, das einen den Sollbrems-/Antriebskraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung verbindet, mit dem Polygon, und von einem Schnittpunkt eines Segments, das einen die Sollbrems-/Antriebskraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung verbindet, mit der Ellipse, näher am Ursprung liegt.

Claims

Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät mit: einer Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung, die eine Brems-/Antriebskraft auf Räder aufbringen kann; einer Einrichtung zum Erfassen einer Größe einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen; einer Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft und eines Fahrzeugsollgiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erzeugt werden sollten, auf der Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch den Insassen; einer Modifikationseinrichtung zum Modifizieren der Sollbrems-/Antriebskraft und/oder des Sollgiermoments, wenn die Sollbrems-/Antriebskraft und/oder das Sollgiermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder nicht erreicht werden können; und einer Steuereinrichtung zum Steuern der durch die Brems-/Antriebskraftaufbringeinrichtung auf jedes Rad aufgebrachten Brems-/Antriebskraft derart, dass die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder zu der Sollbrems- /Antriebskraft nach der Modifikation und dem Sollgiermoment nach der Modifikation werden, wobei die Modifikationseinrichtung die Sollbrems-/Antriebskraft und/oder das Sollgiermoment in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugsbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, auf Werte modifiziert, die innerhalb des Bereichs der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Fahrzeuggiermoments, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können, und die innerhalb einer Ellipse liegen, deren Mittelpunkt an der Koordinatenachse der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft des rechtwinkligen Koordinatensystems liegt und die eine Hauptachse und eine Nebenachse hat, die an den Richtungen der Koordinatenachsen des rechtwinkligen Koordinatensystems ausgerichtet sind.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß Anspruch 1, wobei die Ellipse jede Seite eines Polygons kreuzt, das den Bereich der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und der Fahrzeuggiermoments definiert, die durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder erhalten werden können.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einem Straßenreibungskoeffizienten derart variabel festgelegt ist, dass dann, wenn der Straßenreibungskoeffizient klein ist, der Durchmesser der Ellipse kleiner wird, verglichen mit dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient groß ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einer Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft und/oder einer Änderungsrate des Sollgiermoments in einer solchen Weise variabel festgelegt ist, dass dann, wenn der Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft und/oder der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments groß sind, der Durchmesser der Ellipse kleiner als jener in dem Fall wird, in dem der Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft und der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments klein sind.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit einer Antriebspräferenz eines Insassen variabel festgelegt ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Modifikationseinrichtung die Notwendigkeit zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft gemäß einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen bestimmt, und wenn die Notwendigkeit zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft hoch ist, dann verringert die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation der Sollbrems-/Antriebskraft durch die Ellipse verglichen mit dem Fall, in dem die Notwendigkeit zum Erreichen der Sollbrems-/Antriebskraft niedrig ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Modifikationseinrichtung die Notwendigkeit zum Erreichen des Sollgiermoments gemäß einer Antriebsbetätigung durch einen Insassen bestimmt, und wenn die Notwendigkeit zum Erreichen des Sollgiermoments hoch ist, dann verringert die Modifikationseinrichtung den Grad der Modifikation des Sollgiermoments durch die Ellipse verglichen mit dem Fall, in dem die Notwendigkeit zum Erreichen des Sollgiermoments niedrig ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in einem rechtwinkligen Koordinatensystem, in dem die Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und das Giermoment als Koordinatenachsen definiert sind, wobei ein Schnittpunkt einer geraden Linie, die einen die Sollbrems-/Antriebskraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems verbindet, mit einer Linie, die die größten Werte der Fahrzeugbrems-/Antriebskraft und des Giermoments durch die Brems-/Antriebskräfte der Räder anzeigt, als ein erster Sollpunkt definiert ist, und ein Schnittpunkt einer geraden Linie, die den die Sollbrems-/Antriebskraft und das Sollgiermoment anzeigenden Punkt und den Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems verbindet, mit der Ellipse als ein zweiter Sollpunkt definiert ist, wobei die Modifikationseinrichtung die Werte an dem Punkt, der von dem ersten und dem zweiten Sollpunkt näher an dem Ursprung liegt, auf die Sollbrems-/Antriebskraft nach der Modifikation und das Sollgiermoment nach der Modifikation festgelegt.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft und eines Fahrzeugsollgiermoments die Fahrzeugsollbrems-/Antriebskraft und das Fahrzeugsollgesamtgiermoment zum Verursachen der stabilen Fahrt des Fahrzeugs auf der Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch einen Insassen berechnet, das Fahrzeugdrehgiermoment infolge einer Seitenkraft eines jeden Rads auf der Grundlage zumindest der Größe der Antriebsbetätigung durch den Insassen abschätzt und das Fahrzeugsollgiermoment berechnet, indem sie das Drehgiermoment von dem Sollgesamtgiermoment abzieht.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der Durchmesser der Ellipse, der an der Richtung der Koordinate des Giermoments ausgerichtet ist, derart variabel festgelegt ist, dass er dann kleiner wird, wenn der Betrag der Änderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft groß ist, und zwar verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Anderungsrate der Sollbrems-/Antriebskraft klein ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der Durchmesser der Ellipse, der an der Richtung der Koordinate der Brems-/Antriebskraft ausgerichtet ist, derart variabel festgelegt ist, dass er dann kleiner wird, wenn der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments groß ist, und zwar verglichen mit dem Fall, in dem der Betrag der Änderungsrate des Sollgiermoments klein ist.
Fahrzeugbrems-/Antriebskraftsteuergerät gemäß Anspruch 5, 10 oder 11, wobei das Fahrzeug eine Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung aufweist, die ein Fahrzeugansprechverhalten auf eine durch einen Insassen getätigte Antriebsbetätigung variabel festlegt, wobei der Durchmesser der Ellipse in Übereinstimmung mit dem durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegten Fahrzeugansprechverhalten derart variabel festgelegt ist, dass dann, wenn das durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegte Fahrzeugansprechverhalten gut ist, der Durchmesser der Ellipse größer als jener in dem Fall wird, in dem das durch die Fahrzeugansprechverhaltenfestlegungseinrichtung festgelegte Fahrzeugansprechverhalten schlecht ist.