DE19523191A1 - Antriebskraftsteuersystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Antriebskraftsteuersystem für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Steuern der An
triebskraft eines Fahrzeugs, insbesondere auf solche Weise,
daß der vorgesehene Kurs auch im einem Grenzbereich beibe
halten wird, indem eine Winkelgeschwindigkeit der Kursrich
tung als ein Steuerparameter genutzt wird.
Im allgemeinen kann in einem linearen Bereich, in dem die
Reifenhaftung ausreichend gesichert ist, das Verhalten eines
Fahrzeugs bei Beschleunigung in einer Kurve nach Maßgabe ei
nes Fahrzeugbewegungsmodells analysiert werden. In diesem
Zustand dreht sich das Fahrzeug innerhalb eines kleinen
seitlichen Schräglaufwinkels von beispielsweise bis zu ca.
3° gleichmäßig mit einer seitlichen Bewegung, die einem Gie
ren des Fahrzeugs entspricht. In einem Fahrzustand jedoch,
in dem die Reifenhaftung einen Grenzwert erreicht, bei
spielsweise beim Fahren auf einer Straße mit kleinem Haf
tungsreibbeiwert bzw. Reibwert der Fahrbahndecke, kann das
Fahrzeugbewegungsmodell für sich nicht angewandt werden, und
daher wird die vorgenannte Beziehung zwischen dem Gieren und
der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs nicht hergestellt. In
diesem Grenzzustand zeigt das Fahrzeug beispielsweise im
Fall eines Fahrzeugs mit Frontantrieb ein ungünstiges Ver
halten, indem es nach außen schiebt bzw. driftet, d. h. seine
Spur verbreitert sich nach außen infolge eines seitlichen
Schlupfs der Vorderräder, wenn die Antriebskraft zu groß
ist. Es ist daher bei den Antriebskraftsteuerverfahren wich
tig, wie die Stabilität, Manövrierbarkeit und Wendigkeit im
Grenzbereich auf der vorgenannten Straße mit kleinem Reib
wert sichergestellt werden können.
In bezug auf die Technik der Steuerung eines Fahrzeugverhal
tens im Grenzbereich, in dem beispielsweise eine Reifencha
rakteristik nicht mit einem linearen Ausdruck angenähert
werden kann, gibt es ein Verfahren, das in der ungeprüften
JP-Patentanmeldung Toku-Gan-Hei 4-179 207 angegeben ist.
Diese Patentanmeldung schlägt eine Technik vor, bei der Kur
venkräfte bzw. Seitenkraftbeiwerte der Vorder- und Hinterrä
der nach Maßgabe der Unterschiede zwischen einem Soll-Gier
winkel und einem Ist-Gierwinkel sowie zwischen einer Soll-
Querbeschleunigung und einer Ist-Querbeschleunigung bestimmt
werden. Dann wird ein Schräglaufwinkel der Karosserie auf
der Grundlage der Bewegungsgleichung erhalten, in der diese
Seitenkraftbeiwerte als Parameter enthalten sind, indem der
Schräglaufwinkel in Erweiterung auf den Grenzbereich ange
wandt und damit die Antriebskraft nach Maßgabe des Antriebs
kraftverteilungsverhältnisses gesteuert wird, das diesem ge
schätzten Schräglaufwinkel entspricht.
Da jedoch bei dem oben beschriebenen bekannten Steuersystem
die Antriebskraft auf der Basis eines geschätzten Schräg
laufwinkels der Fahrzeugkarosserie im Grenzbereich gesteuert
wird, ergibt sich der Nachteil, daß das Steuersystem unwirk
sam ist, wenn das Fahrzeug ungeachtet eines Lenkradein
schlags nach außen schiebt bzw. driftet.
Die Erfindung soll daher den Nachteil des bekannten An
triebskraftsteuersystems beseitigen, und die Aufgabe der Er
findung ist die Bereitstellung eines Antriebskraftsteuersy
stems für ein Fahrzeug, mit dem der gewünschte Kurs des
Fahrzeugs unter allen Fahrbedingungen eingehalten werden
kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Antriebskraftsteuersystem
für ein Fahrzeug angegeben, das gekennzeichnet ist durch
eine Recheneinrichtung für die Richtungswinkelgeschwindig
keit, eine Abweichungsrecheneinrichtung, eine Reifencharak
teristik-Steuereinrichtung, eine Bestimmungseinrichtung für
die Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit, eine Korrekturkoef
fizient-Erzeugungseinrichtung und eine Steuervorrichtung für
die Kraftstoffeinspritzung.
Die Recheneinrichtung für die Richtungswinkelgeschwindigkeit
berechnet einen Soll-Gierwinkel und eine Soll-Querbeschleu
nigung und schätzt eine Richtungswinkelgeschwindigkeit durch
die Lösung von Fahrzeugbewegungsgleichungen. Die zur Lösung
der Bewegungsgleichungen erforderlichen Parameter werden von
einem Lenkwinkelsensor und einem Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor geliefert. Außerdem sind zur Lösung der Bewegungs
gleichungen die Seitenkraftbeiwerte der Vorder- und der Hin
terräder wichtige Parameter, und diese werden von der nach
stehend beschriebenen Reifencharakteristik-Steuereinrichtung
geliefert.
Die Abweichungs-Recheneinrichtung berechnet eine Abweichung
des Soll-Gierwinkels von dem Ist-Gierwinkel auf der Basis
des Soll- und des Ist-Gierwinkels und eine Abweichung der
Soll-Querbeschleunigung von der Ist-Querbeschleunigung auf
der Basis der Soll- und der Ist-Querbeschleunigung. Diese
Daten des Ist-Gierwinkels und der Ist-Querbeschleunigung
werden von einem Gierwinkelsensor und einem Querbeschleuni
gungssensor erfaßt und der Abweichungsrecheneinrichtung zu
geführt.
Zweck der Reifencharakteristik-Steuereinrichtung ist es, den
Seitenkraftbeiwert der Vorder- und der Hinterräder auf der
Basis der obigen Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem
Ist-Gierwinkel und der Abweichung der Soll- von der Ist-
Querbeschleunigung zu schätzen.
Die Bestimmungseinrichtung für die Soll-Richtungswinkelge
schwindigkeit bestimmt eine Soll-Richtungswinkelgeschwindig
keit unter Anwendung der Bewegungsgleichungen mit den Para
metern des Lenkwinkels, der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie
eines vorbestimmten Seitenkraftbeiwerts der Vorder- und der
Hinterräder. Diese vorbestimmten Seitenkraftbeiwerte werden
aus den äquivalenten Seitenkraftbeiwerten eines Reifens auf
einer Straße mit großem Reibwert der Fahrbahndecke erhalten.
Die Korrekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung dient der Er
zeugung eines Korrekturkoeffizienten zur Herabsetzung der
Motorabtriebsleistung. Der Korrekturkoeffizient wird nach
Maßgabe der Größe der Differenz zwischen der Richtungswin
kelgeschwindigkeit und der Soll-Richtungswinkelgeschwindig
keit bestimmt.
Die Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung steuert eine aus
dem Kraftstoffeinspritzventil des Motors einzuspritzende
Kraftstoffmenge auf der Grundlage des Korrekturkoeffizien
ten, um so die auf das Antriebsrad aufgebrachte Antriebs
kraft zu steuern.
Bei einem Fahrzeug (das bei dieser Ausführungsform ein Fahr
zeug mit Frontantrieb ist), das das Antriebskraftsteuersy
stem gemäß der Erfindung aufweist, wird der Zustand des
Fahrzeugkurses, der von Verhaltensänderungen begleitet ist,
durch den berechneten Gierwinkel, die berechnete Querbe
schleunigung und die Richtungswinkelgeschwindigkeit auf der
Basis des Ist-Gierwinkels, der Ist-Querbeschleunigung und
der geschätzten Seitenkraftbeiwerte von Vorder- und Hinter
rädern überwacht. Wenn das Fahrzeug ein Grenzverhalten, wie
etwa ein Nach-außen-Schieben bzw. Driften in einer Kurve auf
der Straße mit kleinem Reibwert zeigt, werden auf der Basis
der Abweichung zwischen dem berechneten und dem Ist-Gierwin
kel sowie der Abweichung zwischen der berechneten und der
Ist-Querbeschleunigung die Seitenkraftbeiwerte der Vorder-
und Hinterräder nach Maßgabe des Zustands des Grenzverhal
tens des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit geschätzt.
Ferner wird die Richtungswinkelgeschwindigkeit in der ent
sprechenden Recheneinrichtung nach Maßgabe der Abweichung
der Fahrzeugspur von dem gewünschten Kurs innerhalb des
Grenzbereichsverhaltens des Fahrzeugs geschätzt. Außerdem
werden in der Bestimmungseinrichtung für die Soll-Richtungs
winkelgeschwindigkeit diese auf der Grundlage des Lenkwin
kels und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Kur
venfahrcharakteristik des Fahrzeugs auf der Straße mit
großem Reibwert bestimmt, und in der Korrekturkoeffizient-
Erzeugungseinrichtung wird Korrekturkoeffizient zur Herab
setzung der Motorabtriebsleistung nach Maßgabe des Grads der
Abweichung der Richtungswinkelgeschwindigkeit von der Soll-
Richtungswinkelgeschwindigkeit, d. h. nach Maßgabe des Grads
der Abweichung des Fahrzeugs von seinem gewünschten Kurs,
bestimmt.
Schließlich wird in der Kraftstoffeinspritz-Steuervorrich
tung die von dem Einspritzventil eingespritzte Kraftstoff
menge in Abhängigkeit von der Größe des Korrekturkoeffizien
ten herabgesetzt. Infolgedessen wird die auf das Vorderrad
wirkende Querkraft verringert, und die Erscheinung des Nach
außen-Schiebens wird wirkungsvoll unterdrückt, so daß die
Spurhaltefähigkeit des Fahrzeugs sichergestellt wird.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die bei liegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform des
Antriebskraftsteuersystems gemäß der Erfindung für
ein Fahrzeug zeigt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs (mit
Frontantrieb), in das ein Antriebskraftsteuersy
stem gemäß der Erfindung eingebaut ist;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Bewegung eines Fahrzeugs und
eines Zweirad-Fahrzeugmodells zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm der Beziehung zwischen einem Korrek
turkoeffizienten der Motorabtriebsleistung und ei
nem Abweichungsverhältnis einer Winkelgeschwindig
keit der Kursrichtung von einer Soll-Winkelge
schwindigkeit der Kursrichtung; und
Fig. 5 ein Diagramm einer Fahrspur, die durch ein auf ei
nem Kreis fahrendes Fahrzeug erzeugt wird.
In Fig. 2 ist ein Fahrzeug 1 (in diesem Fall mit Frontan
trieb) gezeigt, und ein Motor 2 ist im vorderen Teil des
Fahrzeugs 1 eingebaut. Der Motor 2 ist mit einem Getriebe 4
über eine Kupplung 3 verbunden. Eine Antriebswelle 5 des Ge
triebes 4 ist mit einem Vorderrad 8 über ein Differential 6
und eine Radachse 7 verbunden, um Antriebskraft auf die Vor
derräder 8 zu übertragen. An der Rückseite des Fahrzeugs 1
sind Hinterräder 9 angeordnet. Als Antriebskraftsteuerein
richtung ist ein Kraftstoffeinspritzventil 11 an dem Motor 2
an der Abstromseite einer Drosselklappe 10 im Ansaugluftsy
stem des Motors 2 angeordnet, um die Ausgangsleistung des
Motors 2 durch ein Einspritzmengensignal Tp zu steuern, das
dem Kraftstoffeinspritzventil 11 von einer Kraftstoffein
spritz-Steuervorrichtung 12 zugeführt wird.
Außerdem hat das Fahrzeug 1 einen Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor 15, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit V erfaßt, einen
Lenkwinkelsensor 16, der einen Lenkwinkel δf erfaßt, einen
Gierwinkelsensor 17, der einen Ist-Gierwinkel γ′ erfaßt, und
einen Querbeschleunigungssensor 18, der eine Ist-Querbe
schleunigung Gy′ erfaßt. Die Signale dieser verschiedenen
Sensoren werden einer Steuereinheit 20 zugeführt und darin
verarbeitet.
Als nächstes wird ein elektronisches Steuersystem dieser
Ausführungsform beschrieben. Vor der Beschreibung des elek
tronischen Steuersystems soll zum besseren Verständnis das
Grundprinzip der Steuerung erläutert werden.
Es ist allgemein bekannt, daß das Kurvenfahrverhalten oder
Spurhaltevermögen eines Fahrzeugs weitgehend von einer Ände
rung des Haftreibungsbeiwerts bzw. Reibwerts der Fahrbahn
decke abhängt. Wenn der Reibwert der Fahrbahndecke klein
wird und einen Wert etwa bei der Grenze der Reifenhaftung
erreicht, wird die Seitenkraft des Reifens nach der Theorie
des Reibungskreises verringert. Wenn diese Verringerung der
Reifenseitenkraft als eine Verringerung der Seitenkraftbei
werte Kf, Kr der Vorder- und Hinterräder angesehen wird,
kann ein Fahrzeugbewegungsmodell eines linearen Bereichs er
weitert auf einen Grenzbereich angewandt werden.
Dabei werden ein Gierwinkel γ und eine Querbeschleunigung Gy
berechnet durch Lösen von Fahrzeugbewegungsgleichungen auf
der Basis eines Lenkwinkels δf und einer Fahrzeuggeschwin
digkeit V, und dann wird eine Abweichung Δγ des Gierwinkels γ
von einem Ist-Gierwinkel γ′ bzw. eine Abweichung ΔG der
Querbeschleunigung Gy von einer Ist-Querbeschleunigung Gy′
berechnet. Auf der Basis dieser Abweichungen Δγ und ΔG kön
nen die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr der Vorder- und Hinterrä
der mit hoher Genauigkeit entsprechend einem Fahrzeugverhal
ten im Grenzbereich geschätzt werden. Einzelheiten dieser
Rechenvorgänge sind in der JP-Patentanmeldung Nr. Toku-Gan-
Hei 4-179207 beschrieben.
Unter den Zustandsvariablen, die ein Spurhaltevermögen des
Fahrzeugs 1 bezeichnen, gibt es eine Winkelgeschwindigkeit ν
der Kursrichtung (nachstehend als Richtungswinkelgeschwin
digkeit ν bezeichnet). Die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν
ist ein Wert, der erhalten wird durch Differenzierung eines
Kursrichtungswinkels Θ nach Maßgabe einer Fahrspur des Fahr
zeugs 1, das eine Kurve mit einem Radius R fährt, wie Fig. 5
zeigt, und wird ausgedrückt als eine Funktion eines rezipro
ken Werts 1/R des Drehradius R, der Fahrzeuggeschwindigkeit
V, der Querbeschleunigung Gy und des Gierwinkels γ. Daher
ändert sich der Wert der Richtungswinkelgeschwindigkeit ν
nicht, solange das Fahrzeug nicht von dem Bezugskreis ent
fernt ist, selbst wenn eine Änderung im Verhalten des Fahr
zeugs während des Drehens auf einer Straße mit kleinem Reib
wert stattfindet; wenn sich das Fahrzeug jedoch aus dem Be
zugskreis entfernt, d. h. wenn sich das Fahrzeug nach außen
schiebt, wird dieser Wert kleiner, und wenn es nach innen
geht, wird der Wert größer. Das heißt also, die Änderung der
Richtungswinkelgeschwindigkeit ν bezeichnet einen Zustand
der Abweichung des Fahrzeugs vom Kurs. Somit kann das Spur
haltevermögen des Fahrzeugs verbessert werden, indem die
Richtungswinkelgeschwindigkeit ν überwacht wird.
Als nächstes wird die Art und Weise der Berechnung der Rich
tungswinkelgeschwindigkeit ν beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3(a) und 3(b) wird die Bewe
gung eines Schwerpunkts P beschrieben. Dabei ist ein boden
bezogenes Koordinatensystem mit X-Y und ein fahrzeugbezoge
nes Koordinatensystem mit x-y bezeichnet. Winkel um eine
Vertikalachse sind nach links positiv und nach rechts nega
tiv definiert. Unter der Annahme, daß das Fahrzeug mit kon
stanter Geschwindigkeit fährt, wird ein Geschwindigkeitsvek
tor des Punkts P wie folgt geschrieben:
= ua + vb (1)
mit R = Positionsvektor an dem Punkt P in der Koordinaten
ebene X-Y; a = Einheitsvektor in x-Richtung; b = Einheits
vektor in y-Richtung; u = Geschwindigkeitskomponente in
x-Richtung; und v = Geschwindigkeitskomponente in y-Rich
tung.
Ein Beschleunigungsvektor des Punkts P wird wie folgt ge
schrieben:
= a + u + b + v (2).
Wenn Δa, Δb Abweichungswerte für eine Δt-Sekunde sind und γ
einen Gierwinkel des Fahrzeugs bezeichnet, so wird, weil
Δa = γΔtb, Δb = -γΔta, der Geschwindigkeitsvektor von a, b
wie folgt geschrieben:
= γ b, = - γ a (3).
Daher ist der Beschleunigungsvektor des Punkts P wie folgt
= ( - v γ) a + ( + u γ) b (4).
Da das Fahrzeug mit der konstanten Geschwindigkeit fährt,
ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V konstant. In diesem Fall
wird die Bewegung des Punkts P unter Anwendung eines seitli
chen Schräglaufwinkels β (β ist klein) wie folgt geschrie
ben:
Die Substitution der Gleichungen (5) in die Gleichung (4)
führt zu der folgenden Gleichung:
= -V( + γ) -β a + V( + γ) -b (6).
Wenn ferner der seitliche Schräglaufwinkel β klein ist, wird
die Gleichung (6) wie folgt geschrieben:
Das heißt also, daß man davon ausgehen kann, daß der Schwer
punkt P des Fahrzeugs eine Beschleunigung hat, deren Rich
tung senkrecht zu der Richtung ist, in der das Fahrzeug
fährt, und die Beschleunigung durch die Fahrzeuggeschwindig
keit V, die Änderung des seitlichen Schräglaufwinkels β und
den Gierwinkel γ bestimmt ist. Daher werden die Querbe
schleunigung Gy und die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν
nach Maßgabe der folgenden Gleichung (8) berechnet:
Unter Verwendung eines zweirädrigen Fahrzeugmodells gemäß
Fig. 3(c) wird eine Bewegungsgleichung beim Drehen des Fahr
zeugs auf einem festen Kreis beschrieben.
Die folgenden Gleichungen, deren Variablen der seitliche
Schräglaufwinkel β und der Gierwinkel γ sind, werden aufge
stellt:
mit m = Fahrzeugmasse; V = Fahrzeuggeschwindigkeit;
I = Trägheit des Giermoments; Yf, Yr = Seitenführungskraft
des Vorder- bzw. des Hinterrads; und Lf, Lr = Entfernung vom
Schwerpunkt zum Mittelpunkt des Vorder- bzw. des Hinterrads.
In dem Bereich, in dem davon ausgegangen wird, daß die Sei
tenführungskräfte Yf, Yr in linearer Beziehung zu den
Schräglaufwinkeln βf, βr stehen, werden unter Nutzung der
äquivalenten Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr die Seitenführungs
kräfte Yf, Yr als Yf = 2Kfβf, Yr = 2Krβr geschrieben. Unter
Substitution dieser Werte in den Gleichungen (9) und (10)
werden die folgenden Gleichungen erhalten:
mit δf = Lenkwinkel.
Unter Anwendung dieser drei Gleichungen (8), (11) und (12)
werden der Gierwinkel γ, die Querbeschleunigung Gy und die
Richtungswinkelgeschwindigkeit ν berechnet.
Auf der Basis des obigen Grundprinzips wird nachstehend das
Steuersystem gemäß Fig. 1 beschrieben.
Die Steuereinheit 20 umfaßt eine Recheneinrichtung 21 für
die Richtungswinkelgeschwindigkeit, in die der Lenkwinkel
δf, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die geschätzten Sei
tenkraftbeiwerte Kf, Kr der Vorder- und Hinterräder eingege
ben werden. Diese Parameter bilden ein adaptives Beobach
tungssystem entsprechend der Theorie der adaptiven Steue
rung. Der wichtige Gesichtspunkt bei dem vorliegenden Steu
ersystem ist, daß der Gierwinkel γ, die Querbeschleunigung
Gy und die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν berechnet wer
den, indem die obigen Bewegungsgleichungen (8), (11) und
(12) erweitert auf den Grenzbereich angewandt werden. Außer
dem werden der Gierwinkel γ und die Querbeschleunigung Gy,
die in der Recheneinrichtung 21 für die Richtungswinkelge
schwindigkeit berechnet werden, zu einer Abweichungsrechen
einrichtung 22 übertragen, in der Abweichungen Δγ und ΔG be
rechnet werden durch Subtraktion des Ist-Gierwinkels γ′ bzw.
der Ist-Querbeschleunigung Gy′ von dem berechneten Gierwin
kel γ bzw. von der berechneten Querbeschleunigung Gy.
Die Abweichung Δγ des Gierwinkels und die Abweichung ΔG der
Querbeschleunigung werden in eine Reifencharakteristik-
Steuereinrichtung eingegeben, in der die Seitenkraftbeiwerte
Kf, Kr der Vorder- und Hinterräder auf der Basis dieser Ab
weichungen Δγ und ΔG geschätzt werden. Wenn die Ist-Querbe
schleunigung Gy abnimmt und ΔG positiv ist, sollten beide
Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr verringert werden, da entschieden
wird, daß das Fahrzeug nach außen schiebt (driftet) oder
durchdreht. Wenn dagegen ΔG negativ ist, sollten Kf und Kr
vergrößert werden, da beurteilt wird, daß das Fahrzeug nach
innen zieht.
Wenn der Ist-Gierwinkel γ kleiner wird und Δγ positiv ist,
was bedeutet, daß das Fahrzeug nach außen schiebt bzw. drif
tet, sollte der Seitenkraftbeiwert Kf der Vorderräder ver
ringert und der Seitenkraftbeiwert Kr der Hinterräder ver
größert werden. Wenn der Ist-Gierwinkel γ größer wird und Δγ
negativ ist, was bedeutet, daß das Fahrzeug durchdreht,
sollte der Seitenkraftbeiwert Kf der Vorderräder vergrößert
und der Seitenkraftbeiwert Kr der Hinterräder verringert
werden. Wie die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr nach Maßgabe des
Zustands beider Abweichungen Δγ, ΔG korrigiert werden, ist
in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt:
Die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr, die dem Nach-außen-Driften
oder Durchdrehen des Fahrzeugs im Grenzbereich entsprechen,
werden in jedem Augenblick korrekt bestimmt, indem die vor
her erhaltenen Seitenkraftbeiwerte um ein vorbestimmtes In
krement nach Maßgabe der Tabelle 1 verringert oder vergrö
ßert werden.
Die Steuereinheit 20 hat ferner eine Bestimmungseinrichtung
24 für eine Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit ν0, die dem
momentanen Lenkwinkel δf und der momentanen Fahrzeugge
schwindigkeit V entspricht. Das heißt, die Soll-Richtungs
winkelgeschwindigkeit ν0 wird unter Anwendung der vorgenann
ten Bewegungsgleichungen (8), (11) und (12) bestimmt. Bei
der Lösung dieser Gleichungen werden von ihren Parametern
die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr als jeweilige Konstantwerte
auf der Straße mit hohem Reibwert angenommen.
Die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν und die Soll-Richtungs
winkelgeschwindigkeit ν0 werden in die Korrekturkoeffizient-
Erzeugungseinrichtung 25 eingegeben, in der der Zustand der
Abweichung des Fahrzeugs von seinem gewünschten Kurs auf
grund der Differenz zwischen der berechneten Richtungswin
kelgeschwindigkeit ν und der Soll-Richtungswinkelgeschwin
digkeit ν0 beurteilt und ein Steuersignal zur Steuerung der
Motorleistung abgegeben wird, d. h. es wird ein Korrektur
koeffizient Ke zur Korrektur der Motorleistung berechnet.
Der Korrekturkoeffizient Ke wird beispielsweise, wie in Fig.
4 gezeigt, als eine Funktion des Abweichungsverhältnisses e
bestimmt, wobei e = (ν - ν0)/ν0.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform die Fahrspur den
gewünschten Kurs verläßt, wird dabei ν kleiner als
0 (ν < ν0), und das Abweichungsverhältnis e wird negativ.
Wenn dagegen die Fahrzeugspur auf ihren gewünschten Kurs
kommt, wird ν größer als ν0 (ν < ν0), und das Abweichungsver
hältnis e wird positiv. Wenn das Abweichungsverhältnis 20%
auf der positiven oder der negativen Seite überschreitet,
wird der Korrekturkoeffizient Ke so festgelegt, daß er ent
sprechend einer Erhöhung oder Verringerung des Abweichungs
verhältnisses verringert wird. Das Signal des Korrekturkoef
fizienten Ke wird an die Kraftstoffeinspritz-Steuervorrich
tung 12 abgegeben, um die Einspritzmenge Tp zu korrigieren.
Wenn also Ke gleich 1,0 ist, erfolgt keine Korrektur der
Einspritzmenge Tp, und wenn Ke zu Null wird, wird die Ein
spritzmenge Tp beispielsweise auf den kleinsten Wert korri
giert.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Ausführungsform be
schrieben.
Wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, liefert der Motor 2 durch
das Getriebe 4 und das Differential 6 eine Abtriebskraft an
die Vorderräder 8. Die zugeführte Abtriebskraft wird durch
Steuerung der Einspritzmenge Tp des Kraftstoffeinspritzven
tils 11 gesteuert.
Dann werden in der Recheneinrichtung 21 für die Richtungs
winkelgeschwindigkeit, die in der Steuereinheit 20 vorgese
hen ist, der Gierwinkel γ, die Querbeschleunigung Gy und die
Richtungswinkelgeschwindigkeit ν berechnet, und in der Ab
weichungsrecheneinrichtung 22 werden die Abweichungen Δγ und
ΔG auf der Basis des berechneten Gierwinkels γ und der be
rechneten Querbeschleunigung Gy sowie auf der Basis des er
faßten Ist-Gierwinkels γ′ und der erfaßten Ist-Querbeschleu
nigung Gy′ berechnet. In der Reifencharakteristik-Steuerein
richtung 23 werden die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr der Vor
der- bzw. Hinterräder 8, 9 nach Maßgabe der Steuermethode
geschätzt, die auf der Theorie der adaptiven Steuerung ba
siert. Schließlich wird die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν
in der Recheneinrichtung 21 für die Richtungswinkelgeschwin
digkeit berechnet, und der Abweichungszustand des Fahrzeugs
von seinem gewünschten Kurs wird ständig überwacht.
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit trockener Fahrbahn
decke fährt, also einer Straße mit hohem Reibwert, wobei die
Reifenhaftung ausreichend ist, sind der berechnete Gierwin
kel γ und die berechnete Querbeschleunigung Gy annähernd
gleich dem Ist-Gierwinkel γ′ bzw. der Ist-Querbeschleunigung
Gy′. Deshalb sind die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr, die in der
Reifencharakteristik-Steuereinrichtung 23 geschätzt werden,
diejenigen, die der Reifen ursprünglich besitzt, und daher
ist die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν annähernd gleich
der Ist-Richtungswinkelgeschwindigkeit ν0. Infolgedessen
wird der Korrekturkoeffizient Ke zur Korrektur der Motorlei
stung 1,0 entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Tabelle, und
die Motorleistung wird somit nicht korrigiert.
Wenn dagegen das Fahrzeug auf einer Straße mit kleinem Reib
wert eine Kurve unter Beschleunigung durchfährt, wird die
Seitenführungskraft des vorderen Laufrads 8 klein, und in
folgedessen gelangt das Fahrzeug in eine Situation, in der
ein seitlicher Schlupf zuerst auf der Vorderradseite ein
tritt. Wenn das Vorderrad 8 die Reifenhaftungsgrenze über
schreitet und in Querrichtung nach außen Schlupf hat, wie
Fig. 5 zeigt, weicht die Fahrzeugspur n von dem vorgegebenen
Kurs m nach außen ab. In diesem Augenblick werden beide Ab
weichungen ΔG und Δγ positiv infolge der Verringerung der
Ist-Querbeschleunigung Gy′ und des Ist-Gierwinkels γ′, und
infolgedessen werden die Seitenkraftbeiwerte Kf, Kr der Vor
der- und Hinterräder so korrigiert, daß der Seitenkraftbei
wert Kf des Vorderrads stärker verringert wird. Dadurch wird
die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν, die in der Rechenein
richtung 21 berechnet wird, zu einem kleinen Wert unter ab
ruptem Ansprechen auf die Fahrzeugsituation "Nach-außen-
Schieben" auf der Straße mit kleinem Reibwert. Wenn ferner
das Abweichungsverhältnis e der Richtungswinkelgeschwindig
keit ν von der Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit ν0 einen
Wert von -20% überschreitet, wird der Korrekturkoeffizient
Ke mit weniger als 1,0 bestimmt, um die Motorleistung zu
verringern, wie das Diagramm von Fig. 4 zeigt.
Somit wird durch diesen Korrekturkoeffizienten Ke die Ein
spritzmenge Tp des Kraftstoffeinspritzventils 11 verringert,
und infolgedessen wird die Antriebskraft des Vorderrads 8
verringert. Dann wird die Seitenführungskraft des Reifens
des Vorderrads 8 unter Verringerung der Antriebskraft er
höht, und infolgedessen wird der seitliche Schlupf des Vor
derrads 8 begrenzt. Somit wird verhindert, daß sich das
Fahrzeug 1 nach außen schiebt, und die Fahrzeugspur n wird
so korrigiert, daß sie mit dem Zielkurs m übereinstimmt.
Wenn ein Nach-außen-Schieben des Fahrzeugs 1 verhindert
wird, ist die Ist-Querbeschleunigung Gy′ wiederhergestellt,
und der Ist-Gierwinkel γ′ wird größer. Dann wird auch die
berechnete Richtungswinkelgeschwindigkeit ν erhöht. Die Mo
torleistung wird allmählich auf den Ausgangszustand zurück
geführt, während das Abweichungsverhältnis e kleiner wird.
Somit kann das Fahrzeug 1 gleichmäßig gedreht werden, ohne
von der Spur abzuweichen, die auf der Kurvencharakteristik
auf der Straße mit großem Reibwert basiert, und zwar auch im
Grenzbereich auf einer Straße mit kleinem Reibwert.
Wenn dagegen im Fall eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb
das Fahrzeug auf einer Straße mit kleinem Reibwert unter Be
schleunigung eine Kurve durchfährt, tritt ein seitlicher
Schlupf zuerst am Hinterrad auf, und das Fahrzeug 1 gelangt
in den Durchdrehbereich. Wenn die Fahrzeugspur n zur Innen
seite des Zielkurses m kommt und das Fahrzeug durchzudrehen
beginnt, wird die Richtungswinkelgeschwindigkeit ν auf die
gleiche Weise, wie vorher erläutert, berechnet. Wenn das Ab
weichungsverhältnis e einen Wert von +20% überschreitet,
wirkt der Korrekturkoeffizient Ke auf die Einspritzsteuer
vorrichtung 12 ein, um die Motorleistung herabzusetzen, so
daß das Fahrzeug auch im Grenzbereich auf der Straße mit
kleinem Reibwert eine gleichmäßige Kurve fahren kann.
Bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb, bei dem die Antriebs
kraft zwischen den Vorder- und den Hinterrädern verteilt
werden kann, kann der Korrekturkoeffizient Ke genutzt wer
den, um ein Verhältnis der Antriebskraftverteilung zwischen
den Vorder- und den Hinterrädern zu ändern. Wenn beispiels
weise das Fahrzeug nach außen schiebt bzw. driftet, kann der
Korrekturkoeffizient Ke so geändert werden, daß er auf das
Hinterrad eine größere Antriebskraft als auf das Vorderrad
verteilt, und wenn das Fahrzeug durchdreht, kann der Koeffi
zient Ke so geändert werden, daß auf das Vorderrad eine grö
ßere Antriebskraft als auf das Hinterrad verteilt wird.
Zusammenfassend weist also das Antriebskraftsteuersystem ge
mäß der Erfindung folgendes auf: eine Recheneinrichtung zum
Berechnen der Richtungswinkelgeschwindigkeit, die den Zu
stand der Abweichung des Fahrzeugs von seinem Zielkurs be
zeichnet, eine Abweichungsrecheneinrichtung, die eine Abwei
chung des berechneten Gierwinkels von dem erfaßten Gierwin
kel sowie eine Abweichung der berechneten Querbeschleunigung
von der erfaßten Querbeschleunigung berechnet, eine Reifen
charakteristik-Steuereinrichtung, die die Seitenkraftbei
werte der Vorder- und Hinterräder auf der Basis der von der
Abweichungsrecheneinrichtung berechneten Abweichungen
schätzt, eine Bestimmungseinrichtung, um die Soll-Richtungs
winkelgeschwindigkeit auf der Basis des Ist-Lenkwinkels und
der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, und eine Kor
rekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines
Korrekturkoeffizienten, um die Motorleistung so zu korrigie
ren, daß die Antriebskraft der Räder gesteuert wird.
Da das so aufgebaute Antriebskraftsteuersystem die Positi
onsabweichung des Fahrzeugs von seinem Fahrkurs ständig
überwacht und die Antriebskraft dann, wenn diese Abweichung
einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, so gesteuert
wird, daß die Abweichung aufgehoben wird, kann auch unter
Grenzbedingungen auf einer Straße mit kleinem Reibwert ver
hindert werden, daß das Fahrzeug nach außen schiebt oder
durchdreht.
Claims (11)
1. Antriebskraftsteuersystem für ein Fahrzeug, das einen
Motor (2) und einen Kraftstoffeinspritzer (11) hat, um
eine Antriebskraft so zu steuern, daß dadurch das Ver
halten des fahrenden Fahrzeugs (1) gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
- - eine Recheneinrichtung (21) zum Schätzen einer Rich tungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
- - eine Bestimmungseinrichtung (24) zum Bestimmen einer Soll-Richtungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
- - eine Korrekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten (Ke) auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll- Richtungswinkelgeschwindigkeit; und
- - eine Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung (12) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Kraft stoffeinspritzventil (11) des Motors (2) auf der Basis des Korrekturkoeffizienten (Ke).
2. Antriebskraftsteuersystem für ein Fahrzeug, das einen
Motor (2), ein Kraftstoffeinspritzventil (11), Vorderrä
der (8) und Hinterräder (9) hat, um eine Antriebskraft
so zu steuern, daß dadurch das Verhalten des fahrenden
Fahrzeugs (1) gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
- - eine Recheneinrichtung (21) zum Schätzen einer Rich tungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
- - eine Bestimmungseinrichtung (24) zum Bestimmen einer Soll-Richtungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
- - eine Korrekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten (Ke) auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll- Richtungswinkelgeschwindigkeit; und
- - eine Antriebskraftverteilung-Steuereinrichtung (25) zum Verteilen einer Antriebskraft zwischen dem jewei ligen Vorderrad (8) und dem jeweiligen Hinterrad (9) auf der Grundlage des Korrekturkoeffizienten (Ke).
3. Antriebskraftsteuersystem für ein Fahrzeug, das einen
Motor (2), ein Kraftstoffeinspritzventil (11), Vorderrä
der (8) und Hinterräder (9) hat, um die Antriebskraft so
zu steuern, daß dadurch das Verhalten des fahrenden
Fahrzeugs (1) gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
- - einen Gierwinkelsensor (17), der einen Ist-Gierwinkel des Fahrzeugs (1) erfaßt;
- - einen Querbeschleunigungssensor (18), der eine Ist- Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1) erfaßt;
- - einen Lenkwinkelsensor (16), der einen Lenkwinkel des Fahrzeugs (1) erfaßt;
- - einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (15), der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt;
- - eine Richtungswinkelgeschwindigkeit-Recheneinrichtung (21) zum Berechnen eines Soll-Gierwinkels und einer Soll-Querbeschleunigung und zum Abschätzen einer Rich tungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung von Bewe gungsgleichungen;
- - eine Abweichungsrecheneinrichtung (22) zum Berechnen einer Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist- Gierwinkel auf der Basis des Soll- und des Ist-Gier winkels sowie einer Abweichung der Soll-Querbeschleu nigung von der Ist-Querbeschleunigung auf der Basis der Soll- und der Ist-Querbeschleunigung;
- - eine Reifencharakteristik-Steuereinrichtung (23) zum Abschätzen eines Seitenkraftbeiwerts (Kf) des Vorder rads (8) und eines Seitenkraftbeiwerts (Kr) des Hin terrads (9) auf der Basis der Abweichung des Soll- Gierwinkels von dem Ist-Gierwinkel und der Abweichung der Soll-Querbeschleunigung von der Ist-Querbeschleu nigung;
- - wobei die Richtungswinkelgeschwindigkeit-Rechenein richtung (21) den Soll-Gierwinkel und die Soll-Querbe schleunigung berechnet und die Richtungswinkelge schwindigkeit unter Anwendung der genannten Bewegungs gleichungen abschätzt, die als Parameter den Lenkwin kel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Seitenkraftbei wert des Vorderrads und den Seitenkraftbeiwert des Hinterrads nutzen;
- - eine Bestimmungseinrichtung (24) zum Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung der Bewegungsgleichungen, die als Parameter den Lenk winkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, einen vorbestimm ten Seitenkraftbeiwert des Vorderrads und einen vorbe stimmten Seitenkraftbeiwert des Hinterrads nutzen;
- - eine Korrekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Ba sis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll- Richtungswinkelgeschwindigkeit; und
- - eine Kraftstoffeinspritz-Steuervorrichtung (12), die eine aus dem Kraftstoffeinspritzventil (11) des Motors (2) einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Basis des Korrekturkoeffizienten steuert, um dadurch die auf das Antriebsrad aufgebrachte Antriebskraft zu steuern.
4. Antriebskraftsteuersystem für ein Fahrzeug mit Allradan
trieb, das einen Motor (2), ein Kraftstoffeinspritzven
til (11), Vorderräder (8) und Hinterräder (9) hat, um
eine Antriebskraft durch Steuerung eines Antriebskraft-
Aufteilungsverhältnisses zwischen dem Vorderrad und dem
Hinterrad so zu steuern, daß dadurch das Verhalten des
fahrenden Fahrzeugs gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
- - einen Gierwinkelsensor (17) zum Erfassen eines Ist- Gierwinkels des Fahrzeugs (1);
- - einen Querbeschleunigungssensor (18) zum Erfassen ei ner Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1);
- - einen Lenkwinkelsensor (16) zum Erfassen eines Lenk winkels des Fahrzeugs (1);
- - einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (15) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
- - eine Richtungswinkelgeschwindigkeit-Recheneinrichtung (21) zum Berechnen eines Soll-Gierwinkels und einer Soll-Querbeschleunigung und zum Abschätzen einer Rich tungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung von Bewe gungsgleichungen;
- - eine Abweichungsrecheneinrichtung (22) zum Berechnen einer Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist- Gierwinkel auf der Basis des Soll- und des Ist-Gier winkels sowie einer Abweichung der Soll-Querbeschleu nigung von der Ist-Querbeschleunigung auf der Basis der Soll- und der Ist-Querbeschleunigung;
- - eine Reifencharakteristik-Steuereinrichtung (23) zum Abschätzen eines Seitenkraftbeiwerts (Kf) des Vorder rads und eines Seitenkraftbeiwerts (Kr) des Hinterrads auf der Basis der Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist-Gierwinkel und der Abweichung der Soll-Querbe schleunigung von der Ist-Querbeschleunigung;
- - wobei die Richtungswinkelgeschwindigkeit-Rechenein richtung (21) den Soll-Gierwinkel und die Soll-Querbe schleunigung berechnet und die Richtungswinkelge schwindigkeit abschätzt unter Anwendung der Bewegungs gleichungen, die als Parameter den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Seitenkraftbeiwert des Vorderrads und den Seitenkraftbeiwert des Hinterrads nutzen;
- - eine Bestimmungseinrichtung (24) zum Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung der Bewegungsgleichungen, die als Parameter den Lenk winkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, einen vorbestimm ten Seitenkraftbeiwert des Vorderrads und einen vorbe stimmten Seitenkraftbeiwert des Hinterrads nutzen;
- - eine Korrekturkoeffizient-Erzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Ba sis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll- Richtungswinkelgeschwindigkeit; und
- - eine Antriebskraftverteilung-Steuereinrichtung zum Be stimmen eines Antriebskraftverteilungsverhältnisses zwischen dem jeweiligen Vorderrad (8) und dem jeweili gen Hinterrad (9) auf der Basis des Korrekturkoeffizi enten (Ke).
5. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorbestimmten Seitenkraftbeiwerte der Vorder-
und Hinterräder von der Reifencharakteristik auf einer
Straße mit hohem Reibwert abgeleitet sind.
6. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Korrekturkoeffizient (Ke) ein Koeffizient ist,
der nach Maßgabe eines Abweichungsverhältnisses (e) be
stimmt wird, das erhalten wird durch Division einer Ab
weichung der Richtungswinkelgeschwindigkeit von der
Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit durch die Soll-Rich
tungswinkelgeschwindigkeit,
und daß der Koeffizient (Ke) zwischen 1,0, was keine
Korrektur bedeutet, und 0,0, was eine maximale Korrek
tur bedeutet, liegt.
7. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Korrekturkoeffizient (Ke) ein Koeffizient ist, der nach Maßgabe eines Abweichungsverhältnisses (e) be stimmt wird, das erhalten wird durch Division einer Ab weichung der Richtungswinkelgeschwindigkeit von der Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit durch die Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit,
und daß der Koeffizient dem Antriebskraftverteilungsver hältnis zwischen dem Vorder- und dem Hinterrad ent spricht.
daß der Korrekturkoeffizient (Ke) ein Koeffizient ist, der nach Maßgabe eines Abweichungsverhältnisses (e) be stimmt wird, das erhalten wird durch Division einer Ab weichung der Richtungswinkelgeschwindigkeit von der Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit durch die Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit,
und daß der Koeffizient dem Antriebskraftverteilungsver hältnis zwischen dem Vorder- und dem Hinterrad ent spricht.
8. Verfahren zum Steuern einer Antriebskraft eines Fahr
zeugs, das einen Motor, ein Kraftstoffeinspritzventil,
ein Vorderrad und ein Hinterrad hat,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Abschätzen einer Richtungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- - Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- - Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit; und
- - Steuern einer aus dem Kraftstoffeinspritzventil einzu spritzenden Kraftstoffmenge auf der Basis des Korrek turkoeffizienten.
9. Verfahren zum Steuern einer Antriebskraft eines Fahr
zeugs, das einen Motor, ein Kraftstoffeinspritzventil,
ein Vorderrad und Hinterrad hat,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Abschätzen einer Richtungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- - Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- - Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit; und
- - Verteilen einer Antriebskraft zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad auf der Basis des Korrekturkoeffizi enten.
10. Verfahren zum Steuern einer Antriebskraft eines Fahr
zeugs, das einen Motor, ein Kraftstoffeinspritzventil,
ein Vorderrad und ein Hinterrad hat,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Erfassen eines Ist-Gierwinkels des Fahrzeugs;
- - Erfassen einer Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs;
- - Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
- - Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
- - Berechnen eines Soll-Gierwinkels und einer Soll-Quer beschleunigung und Abschätzen einer Richtungswinkelge schwindigkeit unter Anwendung von Bewegungsgleichun gen;
- - Berechnen einer Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist-Gierwinkel auf der Basis des Soll- und des Ist-Gierwinkels und einer Abweichung der Soll-Querbe schleunigung von der Ist-Querbeschleunigung auf der Basis der Soll- und der Ist-Querbeschleunigung;
- - Abschätzen eines Seitenkraftbeiwerts des Vorderrads und eines Seitenkraftbeiwerts des Hinterrads auf der Basis der Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist- Gierwinkel und der Abweichung der Soll-Querbeschleuni gung von der Ist-Querbeschleunigung;
- - Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung der Bewegungsgleichungen, die als Pa rameter den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, einen vorbestimmten Seitenkraftbeiwert des Vorderrads und einen vorbestimmten Seitenkraftbeiwert des Hinter rads nutzen;
- - Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit; und
- - Steuern einer aus dem Kraftstoffeinspritzventil des Motors einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf der Basis des Korrekturkoeffizienten, um so die auf das An triebsrad aufgebrachte Antriebskraft zu steuern.
11. Verfahren zum Steuern einer Antriebskraft eines Fahr
zeugs mit Allradantrieb, das einen Motor, ein Kraft
stoffeinspritzventil, ein Vorderrad und ein Hinterrad
hat,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Erfassen eines Ist-Gierwinkels des Fahrzeugs;
- - Erfassen einer Ist-Querbeschleunigung des Fahrzeugs;
- - Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
- - Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
- - Berechnen eines Soll-Gierwinkels und einer Soll-Quer beschleunigung und Schätzen einer Richtungswinkelge schwindigkeit unter Anwendung von Bewegungsgleichun gen;
- - Berechnen einer Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist-Gierwinkel auf der Basis des Soll- und des Ist-Gierwinkels und einer Abweichung der Soll-Querbe schleunigung von der Ist-Querbeschleunigung auf der Basis der Soll- und der Ist-Querbeschleunigung;
- - Abschätzen eines Seitenkraftbeiwerts des Vorderrads und eines Seitenkraftbeiwerts des Hinterrads auf der Basis der Abweichung des Soll-Gierwinkels von dem Ist- Gierwinkel und der Abweichung der Soll-Querbeschleuni gung von der Ist-Querbeschleunigung;
- - Bestimmen einer Soll-Richtungswinkelgeschwindigkeit unter Anwendung der Bewegungsgleichungen, die als Pa rameter den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, einen vorbestimmten Seitenkraftbeiwert des Vorderrads und einen vorbestimmten Seitenkraftbeiwert des Hinter rads nutzen;
- - Erzeugen eines Korrekturkoeffizienten auf der Basis der Richtungswinkelgeschwindigkeit und der Soll-Rich tungswinkelgeschwindigkeit; und
- - Bestimmen eines Antriebskraftverteilungsverhältnisses zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad auf der Basis des Korrekturkoeffizienten.
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