DE19643168A1 - Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung mit Unterscheidung einer Straße mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten mu - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Verhaltenssteuerung eines Fahrzeugs, beispielswei­ se eines Kraftfahrzeugs, zur Verbesserung seiner Fahrstabi­ lität und insbesondere auf eine Stabilitätssteuervorrich­ tung mit einer Unterscheidung des Oberflächenzustands einer Straße, die in den Bereichen, die von den linken und rech­ ten Rädern befahren werden, verschiedene Reibungskoeffizi­ entenwerte aufweist.

Es ist allgemein bekannt, daß Kraftfahrzeuge oder der­ gleichen, wenn sie in einer gekrümmten Straße oder einer Kurve übersteuert werden, zu einem "Ausbrechen" bzw. "Abdriften" als eine Instabilitätserscheinung neigen, d. h., daß die Vorderräder bei einer Sättigung bzw. vollen Be­ anspruchung ihrer Reifenhaftkraft zur Kurvenaußenseite gleiten, da die auf die Fahrzeugkarosserie als eine Zentri­ fugalkraft einwirkende Seitenkraft zusammen mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels unbegrenzt ansteigen kann, wogegen die von der Straßenoberfläche wir­ kende Reifenhaftkraft zum Halten der Fahrzeugkarosserie be­ grenzt ist, und insbesondere auf einer glitschigen nassen Straße vermindert ist.

Es wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um Kraftfahrzeuge und dergleichen vor einem Schleudern und/oder Abdriften zu bewahren. Ein Beispiel dafür wird in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung 6- 24304 gezeigt, wonach durch ein Rückkopplungssteuersystem auf jeweilige Räder gesteuerte Bremskräfte derart aufge­ bracht werden, daß die momentane Gierrate bzw. Gierge­ schwindigkeit der Fahrzeugkarosserie mit einer Sollgierge­ schwindigkeit übereinstimmt, die in Abhängigkeit von den Fahrzuständen des Fahrzeugs, einschließlich des Lenkzu­ stands, berechnet wird.

Das Abdriften eines Fahrzeugs, das durch eine Kurve fährt, kann effektiv verhindert werden, indem das Fahrzeug, insbesondere an den Hinterrädern, derart gebremst wird, daß es zur Verringerung der auf das Fahrzeug aufgebrachten Zen­ trifugalkraft verlangsamt wird; desweiteren wird, wenn die Hinterräder gebremst werden, die Seitenvektorkomponente der Reifenhaftkraft des Hinterrads durch die Addition einer durch das Bremsen erzeugten Längsvektorkomponente vermin­ dert, da der Gesamtvektor der verfügbaren Reifenhaftkraft begrenzt ist und alle Richtungen ausfüllt, wodurch das Hin­ terrad zur Kurvenaußenseite gleiten kann und das fahrende Fahrzeug somit gegen die Abdriftbewegung zur Kurveninnen­ seite getrieben wird. Wenn ein mit einer derartigen Ab­ driftverhinderungssteuerung ausgestattetes Fahrzeug jedoch beschleunigt oder gebremst wird, während es auf einer ge­ radlinigen Straße mit unterschiedlichen Reibungskoeffizien­ ten µ (split-µ road) gefahren wird, die für die linken und rechten Hinterräder verschiedene Oberflächenreibungskoeffi­ zientenwerte aufweist, würde das Fahrzeug auf die eine der beiden Straßenseiten zu abdrehen. Wenn man annimmt, daß ei­ ne Straße für die linksseitigen Fahrzeugräder einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten zeigt, während sie für die rechtsseitigen Räder einen relativ hohen Reibungskoeffizi­ enten zeigt, würde das Fahrzeug, wenn es an den Hinterrä­ dern stark gebremst wird, nach rechts drehen und der Fahrer das Fahrzeug beinahe unbeabsichtigt nach links steuern, um die gerade Richtung des Fahrzeugs einzuhalten. Gemäß einem derartigen Steuer- bzw. Lenkvorgang wird für den Fall, daß die Abdriftsteuerung so aufgebaut ist, daß sie in Abhängig­ keit von einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel, der durch einen Lenkwinkelsensor erfaßt wird, und einem Lenk­ winkel, der aus einer durch einen Giergeschwindigkeitssen­ sor erfaßten Giergeschwindigkeit berechnet wird, arbeitet, eine Lenkwinkeldifferenz geschaffen, die die Abdriftsteue­ rung aktiviert. Da in diesem Fall auf die Fahrzeugkarosse­ rie jedoch keine Zentrifugalkraft aufgebracht wird, die beispielsweise beim Kurvenfahren des Fahrzeugs aufgebracht werden würde, ist die Abdriftverhinderungssteuerung, d. h. das automatische Abbremsen der Hinterräder, zur Einhaltung eines stabilisierten Fahrzeugverhaltens nutzlos oder sogar unerwünscht.

Angesichts dieser Problematik, die die Abdriftverhinde­ rungssteuerung betrifft, ist es eine Hauptaufgabe der vor­ liegenden Erfindung eine weiter verbesserte Stabilitäts­ steuervorrichtung eines Fahrzeugs vorzusehen, bei der die­ ser Mißstand behoben ist.

Um eine derartige Aufgabe zu lösen, schlägt die vorlie­ gende Erfindung eine Stabilitätssteuervorrichtung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkarosserie und Vorder- und Hin­ terräder vor, die aufweist:
eine Einrichtung zum Abschätzen der Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zu­ sammen mit dem Anstieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt,
eine Einrichtung zum Erfassen der Seiten- bzw. Querbe­ schleunigung der Fahrzeugkarosserie,
eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer variablen Bremskraft auf jedes der Räder, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bremseinrich­ tung, so daß auf jedes der Räder eine variable Bremskraft aufgebracht wird,
wobei die Steuereinrichtung die Bremseinrichtung in Ab­ hängigkeit von der Abdriftgröße derart steuert, daß die Hinterräder in Abhängigkeit vom Anstieg der Abdriftgröße im allgemeinen mit einer höheren Intensität gebremst werden, mit der Modifikation, daß die Beteiligung bzw. Mitwirkung der Abdriftgröße bei der Hinterradbremssteuerung im wesent­ lichen aufgehoben bzw. ausgeschlossen wird, wenn die Quer­ beschleunigung im wesentlichen unbedeutend ist.

Bei der vorstehend erwähnten Stabilitätssteuervorrich­ tung kann die Querbeschleunigung als im wesentlichen unbe­ deutend erachtet werden, wenn sie bezüglich ihres Absolut­ werts kleiner als ein diesbezüglich bestimmter Schwellen­ wert ist.

Bei der vorstehend erwähnten Stabilitätssteuervorrich­ tung kann die Querbeschleunigung aber auch dann als im we­ sentlichen unbedeutend erachtet werden, wenn das Verhältnis der Querbeschleunigung zur Längsbeschleunigung der Fahr­ zeugkarosserie bezüglich des Absolutwerts kleiner als ein diesbezüglich bestimmter Schwellenwert ist.

Ferner kann bei der vorstehend erwähnten Stabilitäts­ steuervorrichtung die Querbeschleunigung auch dann als im wesentlichen unbedeutend beurteilt werden, wenn das Ver­ hältnis der Querbeschleunigung zur Abdriftgröße bezüglich des Absolutwerts kleiner als ein diesbezüglich bestimmter Schwellenwert ist.

Die vorstehend erwähnte Stabilitätssteuervorrichtung kann eine Einrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindig­ keit, eine Einrichtung zum Erfassen der Giergeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie und eine Einrichtung zum Erfassen des Lenkwinkels aufweisen, wobei die Steuereinrichtung die Abdriftgröße als einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem durch die Lenkwinkelerfassungseinrichtung erfaßten Lenkwinkel und einem Lenkwinkel berechnen kann, der in Ab­ hängigkeit von einer durch die Fahrzeuggeschwindigkeitser­ fassungseinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer durch die Giergeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Giergeschwindigkeit berechnet wird.

Der Betrieb der vorstehend erwähnten Stabilitätssteuer­ vorrichtung und die Funktionen, sowie die anwendbaren Vor­ teile werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel und der begleitenden Zeichnung er­ sichtlich, wobei

Fig. 1 eine schematische Abbildung einer Hydraulikkrei­ seinrichtung und einer elektrischen Steuereinrichtung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Stabilitätssteu­ ervorrichtung ist,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Ausführungsbei­ spiel der durch die vorliegende Erfindung durchgeführten Stabilitätssteuerroutine zeigt,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm ist, das die Einzelheit des Schritts zur Änderung der Abdriftgröße für die Steuerung durch die Routine von Fig. 2 zeigt,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm ist, das den Schritt zur Än­ derung der Abdriftgröße für die Steuerung durch die Routine von Fig. 2 ausführlich zeigt,

Fig. 5 ein Verzeichnis ist, das den Zusammenhang zwi­ schen der Abdriftgröße für die Steuerung und dem Sollge­ samtschlupfverhältnis zeigt, und

Fig. 6 ein Verzeichnis ist, das den Zusammenhang zwi­ schen der Sollschlupfgeschwindigkeit des Hinterrads und dem Betriebsverhältnis zur Steuerung der Bremse des Hinterrads zeigt.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in der Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.

Zuerst sei auf Fig. 1 bezuggenommen, die ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Verhaltenssteuervorrichtung der vorlie­ genden Erfindung in Bezug auf den Aufbau ihrer Hydraulik­ kreiseinrichtung und ihrer elektrischen Steuereinrichtung schematisch zeigt, wobei die im allgemeinen mit 10 bezeich­ nete Hydraulikkreiseinrichtung eine herkömmliche manuelle Bremsdruckquelleneinrichtung mit einem von einem Fahrer zu betätigenden Bremspedal 12, einem Hauptzylinder 14, der zum Hervorbringen eines dem Tritt auf das Bremspedal 12 ent­ sprechenden Hauptzylinderdrucks angepaßt ist, und einem Hy­ drobooster bzw. Hydroverstärker 16 hat, der einen Verstär­ kerdruck erzeugt.

Die Hydraulikeinrichtung 10 weist ferner eine kraftbe­ triebene Bremsdruckquelleneinrichtung mit einem Behälter 36 und einer Bremsfluidpumpe 40 auf, die ein unter Druck ge­ setztes Bremsfluid an einen Kanal 38 liefert, an den ein Speicher 40 angeschlossen ist, so daß im Kanal 38 ein sta­ bilisierter bzw. konstant gehaltener Speicherdruck für die hierin nachstehend beschriebene automatische Bremssteuerung verfügbar ist. Der Speicherdruck wird außerdem an den Hy­ droverstärker 16 geliefert, der einer Druckquelle zum Er­ zeugen eines Verstärkerdrucks entspricht, der im wesentli­ chen zwar dasselbe Druckverhalten wie der vom Tritt auf das Bremspedal 12 abhängige Hauptzylinderdruck aufweist, aber in der Lage ist, ein derartiges Druckverhalten zu halten, während das Bremsfluid durch eine Reihenschaltung eines normalerweise offenen EIN-AUS-Ventils und eines normaler­ weise geschlossenen EIN-AUS-Ventils verbraucht wird, so daß, wie hierin nachstehend beschrieben, ein erwünschter Bremsdruck erhalten wird.

Von einem ersten Anschluß des Hauptzylinders 14 er­ streckt sich ein erster Kanal 18 zu einer Bremsdrucksteuer­ einrichtung 20 des linken Vorderrads und einer Bremsdruck­ steuereinrichtung 22 des rechten Vorderrads. Ein zweiter Kanal 26, der ein Dosierventil 24 aufweist, erstreckt sich von einem zweiten Anschluß des Hauptzylinders 14 über ein elektromagnetisches 3/2-Umschaltsteuerventil 28, von dem ein Auslaßanschluß über einen gemeinsamen Kanal 30 mit den Bremsdrucksteuereinrichtungen 32 und 34 der linken und rechten Hinterräder in Verbindung steht, zur Bremsdruck­ steuereinrichtung 32 des linken Hinterrads und Bremsdruck­ steuereinrichtung 34 des rechten Hinterrads.

Die Bremsdrucksteuereinrichtungen 20 und 22 der linken und rechten Vorderräder weisen jeweils Radzylinder 48VL bzw. 48VR zum Aufbringen variabler Bremskräfte auf die lin­ ken und rechten Vorderräder, elektromagnetische 3/2-Um­ schaltsteuerventile 50VL bzw. 50VR und Reihenschaltungen von normalerweise offenen elektromagnetischen EIN-AUS-Ven­ tilen 54VL bzw. 54VR und normalerweise geschlossenen elek­ tromagnetischen EIN-AUS-Ventilen 56VL bzw. 56VR auf, wobei die Reihenschaltungen der normalerweise offenen EIN-AUS- Ventile und der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile zwischen einem Kanal 53 und einem mit dem Behälter 36 in Verbindung stehenden Rücklaufkanal 52 angeschlossen sind. Der Kanal 53 ist derart ausgebildet ist, daß er durch ein elektronisches 3/2-Umschaltsteuerventil 44, dessen Betrieb hierin nachstehend beschrieben wird, mit dem Speicherdruck des Kanals 38 oder dem Verstärkerdruck vom Hydroverstärker versorgt wird. Ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN-AUS-Ventile 54VL und 56VL steht durch einen Verbin­ dungskanal 58VL mit einem Anschluß des Steuerventils 50VL in Verbindung, und ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN-AUS-Ventile 54VR und 56VR steht durch einen Verbin­ dungskanal 58VR mit einem Anschluß des Steuerventils 50VR in Verbindung.

Die Bremsdrucksteuereinrichtungen 32 und 34 der linken und rechten Hinterräder weisen jeweils Radzylinder 64HL bzw. 64HR zum Aufbringen einer Bremskraft auf das linke bzw. rechte Hinterrad und Reihenschaltungen von normaler­ weise offenen elektromagnetischen EIN-AUS-Ventilen 60HL bzw. 60HR und normalerweise geschlossenen elektromagneti­ schen EIN-AUS-Ventilen 62HL bzw. 62HR auf, wobei die Rei­ henschaltungen der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ven­ tile und der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile zwischen dem mit dem einen Auslaßanschluß des Steuerventils 28 in Verbindung stehenden Kanal 30 und dem Rücklaufkanal 52 angeschlossen sind. Ein mittlerer Punkt der Reihenschal­ tung der EIN-AUS-Ventile 60HL und 62HL steht durch einen Verbindungskanal 66HL mit einem Radzylinder 64HL zum Auf­ bringen einer Bremskraft auf das linke Hinterrad in Verbin­ dung, und ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN- AUS-Ventile 60HR und 62HR steht durch einen Verbindungska­ nal 66HR mit einem Radzylinder 64HR zum Aufbringen einer Bremskraft auf das rechte Hinterrad in Verbindung.

Die Steuerventile 50VL und 50VR werden jeweils zwischen einer ersten Schaltstellung, in der die Radzylinder 48VL bzw. 48VR mit dem manuellen Bremsdruckkanal 18 in Verbin­ dung gebracht und gleichzeitig von den Verbindungskanälen 58VL bzw. 58VR getrennt werden, wie in dem in der Figur ge­ zeigten Zustand, und einer zweiten Schaltstellung umge­ schaltet, in der die Radzylinder 48VL bzw. 48VR vom Kanal 18 getrennt und gleichzeitig mit den Verbindungskanälen 58VL bzw. 58VR in Verbindung gebracht werden.

Das Steuerventil 28 wird zwischen einer ersten Schalt­ stellung, in der der Kanal 30 für beide Reihenschaltungen der EIN-AUS-Ventile 60HL und 62HL und der EIN-AUS-Ventile 60HR und 62HR mit dem manuellen Bremsdruckkanal 26 in Ver­ bindung gebracht wird, wie in dem in der Figur gezeigten Zustand, und einer zweiten Schaltstellung umgeschaltet, in der der Kanal 30 vom Kanal 26 getrennt und gleichzeitig mit einem Kanal 68 in Verbindung gebracht wird, der zusammen mit dem Kanal 53 an einen Auslaßanschluß des Umschaltsteu­ erventils 44 angeschlossen ist, so daß der Kanal 30 entwe­ der mit einem Abgabeanschluß des Hydroverstärkers 16 oder dem Speicherdruckkanal 38 in Verbindung steht, je nachdem, ob sich das Steuerventil 44 in einer ersten Schaltstellung, wie in der Figur gezeigt, oder in einer dazu entgegenge­ setzten zweiten Schaltstellung befindet.

Wenn sich die Steuerventile 50VL, 50VR und 28 in der ersten Schaltstellung befinden, wie in dem in der Figur ge­ zeigten Zustand, stehen die Radzylinder 48VL, 48VR, 64HL, 64HR mit den manuellen Bremsdruckkanälen 18 und 26 derart in Verbindung, daß sie mit dem Druck des Hauptzylinders 14 versorgt werden, wodurch der Fahrer auf jedes Rad eine dem Tritt auf das Bremspedal 12 entsprechende Bremskraft auf­ bringen kann. Wenn das Steuerventil 28 in die zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, wobei das Steuerventil 44 in der gezeigten ersten Schaltstellung gehalten wird, wer­ den die hinteren Radzylinder 64HL und 64HR mit dem dem Tritt auf das Bremspedal entsprechenden Verstärkerdruck vom Hydroverstärker 16 versorgt. Wenn die Steuerventile 50VL, 50VR, 28 und 44 in die zweite Schaltstellung umgeschaltet werden, werden die Radzylinder 48VL, 48VR, 64HL, 64HR wäh­ rend der Steuerung der normalerweise offenen EIN-AUS-Venti­ le 54VL, 54VR, 60HL, 60HR und der normalerweise geschlosse­ nen EIN-AUS-Ventile 56VL, 56VR, 62HL, 62HR in Abhängigkeit vom Verhältnis des offenen Zustands der entsprechenden nor­ malerweise offenen EIN-AUS-Ventile und des geschlossenen Zustands der entsprechenden normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile, d. h. dem sogenannten Betriebsverhältnis, unabhängig vom Tritt auf das Bremspedal 12 mit dem Spei­ cherbremsdruck des Kanals 38 versorgt.

Die Umschaltsteuerventile 50VL, 50VR, 28, 44, die nor­ malerweise offenen EIN-AUS-Ventile 54VL, 54VR, 60HL, 60HR, die normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile 56VL, 56VR, 62HL, 62HR und die Pumpe 40 werden alle durch eine elektri­ sche Steuereinrichtung 70 gesteuert, wie es hierin nachste­ hend ausführlicher beschrieben wird. Die elektrische Steu­ ereinrichtung 70 besteht aus einem Mikrocomputer 72 und ei­ ner Treiberschalteinrichtung 74. Obwohl es in Fig. 1 nicht im Detail gezeigt ist, kann der Mikrocomputer 72 einen all­ gemeinen Aufbau haben, der eine zentrale Verarbeitungsein­ heit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direkt-Zu­ griff-Speicher (RAM), Eingangs- und Ausgangstoreinrichtun­ gen und einen diese funktionalen Elemente zusammenschalten­ den gemeinsamen Bus aufweist.

Die Eingangstoreinrichtung des Mikrocomputers 72 wird von einem Fahrzeugsgeschwindigkeitssenor 76 mit einem die Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigenden Signal, von einem im wesentlichen an einem Massezentrum der Fahrzeugkarosserie angebrachten Querbeschleunigungssensor 78 mit einem die Seiten- bzw. Querbeschleunigung Gy der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal, von einem Giergeschwindigkeitssensor 80 mit einem die Giergeschwindigkeit γ der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal, von einem Lenkwinkelsensor 82 mit einem den Lenkwinkel θ anzeigenden Signal, von einem im wesentli­ chen am Massezentrum der Fahrzeugkarosserie angebrachten Längsbeschleunigungssensor 84 mit einem die Längsbeschleu­ nigung Gx der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal und von Radgeschwindigkeitssensoren 86VL bis 86HL mit Signalen ver­ sorgt, die jeweils die Radgeschwindigkeit (die Radumfangs­ geschwindigkeit) Vwvl, Vwvr, Vwhl, Vwhr der in der Figur nicht dargestellten linken und rechten Vorderräder bzw. linken und rechten Hinterräder anzeigen. Der Querbeschleu­ nigungssensor 78, der Giergeschwindigkeitssensor 80 und der Lenkwinkelsensor 82 erfassen die Querbeschleunigung, die Giergeschwindigkeit, bzw. den Lenkwinkel, welche positiv sind, wenn das Fahrzeug eine Linksdrehung ausführt, und der Längsbeschleunigungssensor 84 erfaßt die Längsbeschleuni­ gung, die positiv ist, wenn das Fahrzeug in Vorwärtsrich­ tung beschleunigt wird. Im allgemeinen werden bei der fol­ genden Analysis die Parameter, die für die Drehrichtung der Fahrzeuge unterscheidend bzw. kennzeichnend sind, als posi­ tiv vorausgesetzt, wenn die Drehung bzw. das Kurvenfahren im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, und als negativ, wenn das Kurvenfahren im Uhrzeigersinn erfolgt, und zwar vom Dach des Fahrzeugs aus gesehen.

Der Nur-Lese-Speicher des Mikrocomputers 72 speichert Ablaufdiagramme, wie sie beispielsweise in Fig. 2, 3 und 4 gespeichert sind, und Verzeichnisse, wie sie beispielsweise in Fig. 5 und 6 gezeigt sind. Die zentrale Verarbeitungs­ einheit führt in Abhängigkeit von den Parametern, die von den durch die vorstehend erwähnten verschiedenen Sensoren erfaßt werden, gemäß diesen Ablaufdiagrammen und Verzeich­ nissen, wie hierin nachstehend beschrieben, Berechnungen durch, so daß eine Dreh- bzw. Schleudergröße und Abdrift­ größe zur Beurteilung und Einschätzung des Schleuder- und Abdriftzustands des Fahrzeugs erhalten werden, und steuert das Kurvenverhalten des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den abgeschätzten Größen, insbesondere um das Fahrzeug vor ei­ nem Schleudern und Abdriften zu bewahren, indem auf jedes Rad eine variable Bremskraft selektiv aufgebracht wird.

Im folgenden wird die Stabilitätssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung in der Form eines Ausführungsbei­ spiels ihres Steuerungsbetriebs unter Bezug auf die Fig. 2 bis 6 beschrieben. Die Steuerung gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 2 beginnt mit dem Schließen eines Zündschalters, der in der Figur nicht dargestellt ist, und wird in einem vorgegebenen Zeitintervall, beispielsweise von Hundertstel­ sekunden, wiederholt ausgeführt.

Im Schritt 10 werden die Signale einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom ,Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ sor 76 und dergleichen eingelesen. Im Schritt 20 wird unter Verwendung des Übersetzungsverhältnisses des Lenksystems als N und des Achsabstands bzw. Radstands als L in Abhän­ gigkeit von der Giergeschwindigkeit γ ein Lenkwinkel wie folgt abgeschätzt:

θy = (γ/V)_*N_*L_*3,6 (1)

Im Schritt 30 wird die Differenz Δθ zwischen dem durch den Lenkwinkelsensor 82 erfaßten momentanen Lenkwinkel und dem in Abhängigkeit von der Giergeschwindigkeit abgeschätz­ ten Lenkwinkel wie folgt berechnet:

Δθ = θ - θy (2)

Im Schritt 40 wird ein Parameter, der hierin als Ab­ driftgröße DQ bezeichnet wird, in Abhängigkeit von der aus dem Vorzeichen der Giergeschwindigkeit γ beurteilten Dreh­ richtung des Fahrzeugs derart berechnet, daß die Abdrift­ größe DQ gleich Δθ ist, wenn das Fahrzeug nach links ab­ biegt, wogegen die Abdriftgröße DQ gleich ΩΔθ ist, wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt. Es gibt keinen negativen Wert von der Abdriftgröße DQ.

Im Schritt 50 wird die Abdriftgröße DQ gemäß einer Rou­ tine von Fig. 3 oder 4 verändert.

Gemäß der Routine von Fig. 3 wird im Schritt 51 beur­ teilt, ob der Absolutwert der durch den Querbeschleuni­ gungssensor 78 erfaßten Querbeschleunigung Gy kleiner ist als ein relativ kleiner Schwellenwert G1, was eine Bestäti­ gung dafür ist, daß das Fahrzeug nicht in eine stark ge­ krümmte Richtung bzw. eine enge Kurve fährt, oder anders ausgedrückt, daß das Fahrzeug, wenn es fährt, in eine im wesentlichen geradlinige Richtung fährt. Wenn die Antwort JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 52, in dem die Ab­ driftgröße DQ auf 0 gesetzt wird, und die Steuerung kehrt zum Schritt 10 zurück. Wenn die Antwort von Schritt 51 NEIN ist, geht die Steuerung zum Schritt 53, in dem beurteilt wird, ob der Absolutwert von Gy größer als ein relativ gro­ ßer Schwellenwert G2 ist. Wenn die Antwort JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 54, in dem der Wert von DQ so beibe­ halten wird, wie er im Schritt 40 berechnet wurde. Wenn die Antwort von Schritt 53 NEIN ist, rückt die Steuerung zum Schritt 55 vor, in dem der Wert von DQ so verändert wird, daß er zum Wert von Gy wie folgt im wesentlichen proportio­ nal ist.

DQ = DQ_*{(|Gy| - G1)/(G2 - G1)} (3)

Für den Fall, daß die Querbeschleunigung als im wesent­ lichen unbedeutend erachtet wird, da der Absolutwert der Querbeschleunigung Gy kleiner ist als der kleine Schwellen­ wert GI, obwohl im Schritt 40 ein realer Wert von DQ be­ rechnet wurde, wird angenommen, daß der Grund für einen solch realen Wert von DQ darin liegt, daß das Fahrzeug auf einer geradlinigen Straße mit unterschiedlichen Reibungs­ koeffizienten µ beschleunigt oder abgebremst wird, wobei der Fahrer sich darum bemüht, das Fahrzeug gegen ein Hin­ ausschieben aus der geraden Richtung zu steuern. Daher wird, wie es aus dem vorstehenden Prozeß von Fig. 3 hervor­ geht, in einem solchen Zustand keine Abdriftsteuerung aus­ geführt. Die Schritte 53 bis 55 sind vorgesehen, um in ei­ ner Grauzone bzw. einem Übergangsbereich zwischen einem Zu­ stand, in dem das Fahrzeug auf einer geradlinigen Straße mit verschiedenen Reibungskoeffizienten µ fährt, und einem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer definitiv gekrümmten Straße bzw. durch eine Kurve fährt, die Abdriftsteuerung zu stabilisieren.

Gemäß der Routine von Fig. 4 wird der Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer geradlinigen Straße mit unterschied­ lichen Reibungskoeffizienten µ beschleunigt oder abgebremst wird, wobei der Fahrer das Fahrzeug einem Schieben aus der geradlinigen Richtung entgegegenwirkend steuert, differen­ zierter beurteilt, indem der Wert der Querbeschleunigung Gy mit der Längsbeschleunigung Gx oder dem berechneten Wert der Abdriftgröße DQ verglichen wird. Im Schritt 61 wird da­ her ein Parameter Gxyr als das Verhältnis von Gy zu Gx oder Gy zu DQ berechnet. (Es erfolgt auf jeden Fall eine Beur­ teilung in der Weise, daß keine Berechnung einer Division durch Null erfolgt; beispielsweise wird ein minimaler Wert, der ungleich Null ist, für die Änderung des Nenners festge­ setzt.) Im Schritt 62 wird beurteilt, ob Gxyr kleiner als ein geeignet bestimmter, relativ kleiner Schwellenwert G3 ist. Durch das Teilen von Gy durch Gx kann die Wahl zum Aufheben des falschen DQ aufgrund unterschiedlicher Rei­ bungskoeffizienten µ (split-µ) bei einem niedrigeren Schwellenwert von Gy erfolgen. D. h., daß der Unterschied zwischen dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer gerad­ linigen Straße mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten µ abgebremst oder beschleunigt wird, wobei der Fahrer gegen das Hinausschieben des Fahrzeugs aus der geradlinigen Rich­ tung steuert, und einem Zustand, in dem das Fahrzeug tat­ sächlich durch eine Kurve, deutlicher gezeigt wird. Ein ähnlicher Effekt wird durch eine Division von Gy durch DQ erhalten. Wenn die Antwort von Schritt 62 JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 63, in dem der Wert von DQ auf Null gesetzt wird, und die Steuerung springt zum Schritt 10 zu­ rück. Wenn die Antwort von Schritt 62 dagegen NEIN ist, geht die Steuerung zum Schritt 64, in dem beurteilt wird, ob Gxyr größer als ein relativ großer Schwellenwert G4 ist. Wenn die Antwort JA ist wird die Routine ohne eine Änderung des Werts von DQ beendet, und geht zum Schritt 70, wogegen, wenn die Antwort von Schritt 64 NEIN ist, die Steuerung an­ schließend zum Schritt 66 geht und der Wert von DQ wie folgt derart gemäßigt wird, daß er für einen Übergangsbe­ reich, in dem der Wert von Gxyr zwischen G3 und G4 liegt, zum Wert von Gxyr proportional ist:

DQ = DQ_*(Gxyr - G3)/(G4 - G3) (4)

Nun sei wieder auf das Ablaufdiagramm von Fig. 2 bezug­ genommen; im Schritt 70 wird in Abhängigkeit von der durch den Schritt 50 bearbeiteten Abdriftgröße DQ das Sollgesamt­ schlupfverhältnis Rsges bestimmt, wobei auf ein Verzeich­ nis, wie es beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, bezugge­ nommen wird. Im Schritt 80 wird dann beurteilt, ob das Ge­ samtschlupfverhältnis Rsges Null ist oder nicht. Falls die Antwort JA ist, springt die Steuerung zum Schritt 10 zu­ rück, da in einem derartigen Zustand keine Abdriftsteuerung erwünscht ist.

Wenn die Antwort von Schritt 80 NEIN ist, geht die Steuerung zum Schritt 90, in dem das Gesamtschupfverhältnis Rsges zwischen den Sollschlupfverhältnissen Rshi und Rsha der Hinterräder an der Kurveninnenseite und Kurvenaußensei­ te in Abhängigkeit von einem geeigneten Verteilungsfaktor Kr wie folgt verteilt wird:

Rshi = Rsges_*Kr/100
Rsha = Rsges_*(100 - Kr)/100 (5)

Im Schritt 100 werden die Sollschlupfverhältnisse Rshl und Rshr für die linken und rechten Hinterräder in Abhän­ gigkeit von der Drehrichtung des Fahrzeugs, die aus dem Vorzeichen der Giergeschwindigkeit γ beurteilt wird, gemäß der folgenden Formel 6 bestimmt, wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, oder gemäß der folgenden Formel 7, wenn das Fahrzeug nach rechtsa abbiegt:

Rshl = Rshi
Rshr = Rsha (6)
Rshl = Rsha
Rshr = Rshi (7)

Im Schritt 110 wird unter Verwendung von Vb als eine Bezugsradgeschwindigkeit (beispielsweise die Radgeschwin­ digkeit des Vorderrads an der Kurveninnenseite) die Sollrad­ geschwindigkeit Vwti (i = hl, hr) gemäß der folgenden For­ mel 8 wie folgt berechnet:

Vwti = Vb_*(100 - Rsi)/100 (8)

Im Schritt 120 wird unter Verwendung von Vwid als Rad­ beschleunigung (Ableitung von Vwi) der Hinterräder und Ks als einen geeigneten positiven Faktor die Sollschlupfver­ hältnisse SPi (i = hl, hr) gemäß der folgenden Formel 9 be­ rechnet:

SPi = Vwi - Vwti + Ks_*(Vwid - Gx) (9)

Im Schritt 130 werden gemäß einem Verzeichnis, wie es beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist, die Betriebsverhält­ nisse zum Umschalten der normalerweise offenen EIN-AUS-Ven­ tile 60HL und 60HR und der normalerweise geschlossenen EIN- AUS-Ventile 62HL und 62HR gemäß den Werten der Sollschlupf­ verhältnisse SPi bestimmt. Im Schritt 140 werden dann die Steuerventile 28 und 44 in ihre zweite Schaltstellung umge­ schaltet, desweiteren werden die den Hinterradzylindern 64H1 und 64HR zugeführten Bremsdrücke derart gesteuert, daß sie den zuvor erhaltenen Betriebsverhältnissen Dri entspre­ chend erhöht oder vermindert werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend unter Be­ zugnahme auf ein besonderes Ausführungsbeispiel davon im Detail beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersicht­ lich, daß bezüglich dem gezeigten Ausführungsbeispiel ver­ schiedene Abwandlungen möglich sind, ohne dabei vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Die Erfindung sieht somit eine Stabilitätssteuervor­ richtung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkarosserie und Vorder- und Hinterräder vor, mit einer Einrichtung zum Ab­ schätzen einer Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zusammen mit dem Anstieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt, einer Einrichtung zum Erfassen der Querbeschleunigung der Fahrzeugkarosserie, eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer va­ riablen Bremskraft auf jedes der Räder und einer Steuerein­ richtung zum Steuern der Bremseinrichtung, so daß auf jedes der Räder eine variable Bremskraft aufgebracht wird, wobei die Steuereinrichtung die Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Abdriftgröße derart steuert, daß die Hinterräder gemäß dem Anstieg der Abdriftgröße im allgemeinen mit einer höheren Intensität gebremst werden, mit der Modifikation, daß, wenn die Querbeschleunigung im wesentlichen unbedeu­ tend ist, die Mitwirkung der Abdriftgröße bei der Hinter­ radbremssteuerung im wesentlichen aufgehoben ist.

Claims (5)

1. Stabilitätssteuervorrichtung eines Fahrzeugs mit ei­ ner Fahrzeugkarosserie und Vorder- und Hinterräder, die aufweist:
eine Einrichtung zum Abschätzen der Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zu­ sammen mit dem Anstieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt,
eine Einrichtung zum Erfassen der Querbeschleunigung der Fahrzeugkarosserie,
eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer variablen Bremskraft auf jedes der Räder, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bremseinrich­ tung, so daß auf jedes der Räder eine variable Bremskraft aufgebracht wird,
wobei die Steuereinrichtung die Bremseinrichtung in Ab­ hängigkeit von der Abdriftgröße derart steuert, daß die Hinterräder in Abhängigkeit vom Anstieg der Abdriftgröße im allgemeinen mit einer höheren Intensität gebremst werden, wobei aber die Mitwirkung der Abdriftgröße bei der Hinter­ radbremssteuerung aufgehoben wird, wenn die Querbeschleuni­ gung im wesentlichen unbedeutend ist.

2. Stabilitätssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Querbeschleunigung als im wesentlichen unbedeutend be­ urteilt wird, wenn sie in ihrem Absolutwert kleiner als ein diesbezüglich bestimmter Schwellenwert ist.

3. Stabilitätssteuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Längsbeschleuni­ gung des Fahrzeugs aufweist, wobei die Querbeschleunigung im wesentlichen unbedeutend beurteilt wird, wenn das Ver­ hältnis der Querbeschleunigung zur Längsbeschleunigung der Fahrzeugkarosserie im Absolutwert kleiner als ein diesbe­ züglich bestimmter Schwellenwert ist.

4. Stabilitätssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Querbeschleunigung auch dann als im wesentlichen unbe­ deutend beurteilt wird, wenn das Verhältnis der Querbe­ schleunigung zur Abdriftgröße im Absolutwert kleiner als ein diesbezüglich bestimmter Schwellenwert ist.

5. Stabilitätssteuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwin­ digkeit, eine Einrichtung zum Erfassen der Giergeschwindig­ keit der Fahrzeugkarosserie und eine Einrichtung zum Erfas­ sen des Lenkwinkels aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Abdriftgröße als einen Absolutwert einer Differenz zwi­ schen einem durch die Lenkwinkelerfassungseinrichtung er­ faßten Lenkwinkel und einem Lenkwinkel berechnet, der in Abhängigkeit von einer durch die Fahrzeuggeschwindigkeits­ erfassungseinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer durch die Giergeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Giergeschwindigkeit berechnet wird.