DE19703668C2 - Fahrstabilitäts-Regelvorrichtung - Google Patents
Fahrstabilitäts-RegelvorrichtungInfo
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- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrstabilitäts-Re
gelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In jüngster Zeit wurde ein Fahrzeug mit einem Bremskraftregel
system zur Regelung der an das Fahrzeug angelegten Bremskraft
vorgestellt, um eine Antiblockierregelung, eine Schlupfrege
lung, eine Front-Heck-Bremskraftverteilungsregelung usw.
durchzuführen. Aus dem US-Patent Nr. 4,898,431 ist beispiels
weise eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung durch
die Verwendung eines Bremskraftregelsystems bekannt, das den
Einfluß von Seitenkräften auf das Fahrzeug kompensiert. Die
Vorrichtung ist derart aufgebaut, daß die an das Fahrzeug an
gelegte Bremskraft durch das Bremskraft-Regelsystem entspre
chend eines Vergleiches einer gewünschten Gierrate mit einer
aktuellen Gierrate gesteuert wird, um hierdurch die Fahrzeug
stabilität während der Fahrzeugbewegung wie beispielsweise ei
ne Kurvenfahrt zu verbessern.
Für gewöhnlich werden die Begriffe "Übersteuerung" und
"Untersteuerung" für die Bezeichnung einer Fahrzeugsteuerungs
charakteristik verwendet. Wenn die Übersteuerung während einer
Fahrzeugbewegung, wie beispielsweise einer Kurvenfahrt, exzes
siv wird, dann neigen die hinteren Fahrzeugräder dazu, exzes
siv in die seitliche Richtung zu rutschen, wodurch eine Ver
ringerung des Kurvenradius des Fahrzeuges bewirkt wird. Die Ü
bersteuerung tritt auf, wenn eine Kurvenkraft CFf der vorderen
Räder erheblich eine Kurvenkraft (Seitenkraft) Cfr der hin
terne Räder übersteigt (d. h., CFf » CFr). Wenn, wie in Fig.
14 dargestellt ist, ein Fahrzeug VL einem Kurvenmanöver ent
lang einer Kurve mit einem Kurvenradius R beispielsweise un
terzogen wird, so wird eine Seitenbeschleunigung Gy, welche
senkrecht zu der Fahrzeugbewegungsrichtung steht, in Überein
stimmung mit einer Gleichung berechnet, die wie folgt lautet:
Gy = V2/R, wobei "V" einer Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht
und wobei eine Totale CFo der Kurvenfahrt (ideelle Zentrifu
galkraft) in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung
berechnet wird:
CFo = ΣCF = m . Gy
wobei "m" einer Masse des Fahrzeugs VL entspricht. Folglich
wird in dem Fall, in welchem die Summe der Kurvenkraft CFf und
der Kurvenkraft CFr für die Fahrzeugkurvenbewegung entlang der
Kurve mit einem Kurvenradius R größer ist als die ideelle
Zentrifugalkraft CFo (d. h., CFo < CFf + CFr), wobei die Kur
venkraft CFf der vorderen Räder wesentlich die Kurvenkraft CFr
der hinteren Räder übersteigt (d. h., CFf » CFr), d. h., die Ü
bersteuerung exzessiv ist, das Fahrzeug VL dazu gezwungen,
sich in einer Richtung zu der Innenseite der Kurve bezüglich
der Fahrzeugrichtung zu drehen, wodurch eine Verringerung be
züglich des Kurvenradiuses des Fahrzeugs VL bewirkt wird, wie
in der Fig. 14 dargestellt ist.
Wenn hingegen die Untersteuerung während einer Kurvenfahrt ex
zessiv wird, dann wird der seitliche Schlupf des Fahrzeugs er
höht, wobei das Fahrzeug VL dazu gezwungen wird, sich in eine
Richtung zur Außenseite der Kurve bezüglich der Fahrzeugbewe
gungsrichtung zu drehen, wodurch eine Erhöhung des Kurvenradi
uses des Fahrzeugs VL verursacht wird, wie in der Fig. 15 dar
gestellt ist. Folglich tritt eine exzessive Untersteuerung
dann auf, wenn die Kurvenkraft CFf der vorderen Räder nahezu
gleich der Kurvenkraft CFr der hinteren Räder ist, so daß ein
Gleichgewicht zwischen beiden entsteht, oder wenn die letztge
nannte geringfügig größer ist als die erst genannte (d. h., CFf
< CFr), wobei dann, wenn die Summe der Kurvenkraft CFf und der
Kurvenkraft CFr geringer ist, als die ideelle Zentrifugalkraft
CFo, welche für die Fahrzeugkurvenbewegung entlang der Kurve
mit einem Kurvenradius R benötigt wird (d. h., CFo < CFf +
CFr), dann wird das Fahrzeug VL dazu gezwungen, in die Rich
tung nach außen der Kurve bezüglich der Fahrzeugbewegungsrich
tung sich zu drehen, wodurch der Kurvenradius R erhöht wird.
Die exzessive Übersteuerung wird z. B. bestimmt auf der Basis
eines Fahrzeugseitenschlupfwinkels oder Fahrzeugschlupfwinkels
β sowie einer Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit D β. Falls
bestimmt wird, daß die exzessive Übersteuerung während einer
Kurvenfahrt auftritt, dann wird eine Bremskraft an ein vorde
res Rad angelegt, welches beispielsweise an der Außenseite der
Kurve in Fahrzeugbewegungsrichtung angeordnet ist, um ein
Drehmoment zu erzeugen, welches das Fahrzeug dazu zwingt, sich
in Richtung zu der Außenseite der Kurve zu drehen, d. h., ein
auswärtsorientiertes Drehmoment und zwar in Übereinstimmung
mit einer Giermomentregelung entgegen einer Übersteuerungsten
denz, die als eine Fahrstabilitätsregelung bezeichnet werden
kann. Andererseits wird die exzessive Untersteuerung auf der
Basis einer Differenz zwischen einer gewünschten Seitenbe
schleunigung und einer aktuellen Seitenbeschleunigung oder ei
ner Differenz zwischen einer gewünschten Gierrate und einer
aktuellen Gierrate beispielsweise bestimmt. Falls bestimmt
wird, daß die exzessive Untersteuerung auftritt, während ein
heckangetriebenes Fahrzeug einer Kurvenbewegung unterzogen
wird, dann wird beispielsweise die Bremskraft an ein vorderes
Rad angelegt, das auf der Außenseite der Kurve angeordnet ist,
sowie eine Bremskraft an beide Hinterräder angelegt, um ein
Drehmoment zu erzeugen, welches das Fahrzeug dazu zwingt, sich
in die Richtung nach innen bezüglich der Kurve zu drehen,
d. h., ein einwärtsgerichtetes Drehmoment und zwar im Anspre
chen auf eine Giermomentregelung entgegen einer Untersteue
rungstendenz, die als eine Fahrspur-Ausführungsregelung
(course trace performance control) bezeichnet werden kann. Die
vorstehend beschriebene Giermomentregelung kann im ganzen als
eine Lenkungsregelung durch Bremsung (Bremslenkungsregelung)
bezeichnet werden.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-125625 ist
eine Einrichtung zur Korrektur einer abnormalen Bewegung eines
Kraftfahrzeugs durch Anlegen einer Bremskraft an ein jeweili
ges Fahrzeugrad bekannt. Mit Bezug zu einer bekannten Vorrich
tung wird in dieser Publikation ein solches Problem angespro
chen, daß eine gewünschte Schlupfrate bestimmt wird, lediglich
auf der Basis einer Fahrzeugbewegung ungeachtet eines Fahrzu
stands des Fahrzeugs, welches im Ansprechen auf ein Niederdrü
cken eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals betrieben wird, so
daß niemals die Absicht des Kraftfahrzeugfahrers während des
Korrekturbetriebes des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Gemäß
der in dieser Offenlegung vorgeschlagenen Vorrichtung wird
demzufolge die gewünschte Schlupfrate in Übereinstimmung mit
der an ein angetriebenes Rad angelegten Bremskraft korrigiert,
wobei die Bremskraft sanft gesteuert wird und damit die Ab
sicht des Fahrers berücksichtigt wird.
Gemäß der in der Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-125625 offen
barten Vorrichtung wird jedoch eine gewünschte Schlupfrate,
die für ein nicht angetriebenes Rad erhalten werden soll,
nicht korrigiert, wohingegen die gewünschte Schlupfrate, die
für ein angetriebenes Rad vorgesehen ist, korrigiert wird.
Wenn daher in dem Fall, in welchem eine Motorbremsung auf ein
Fahrzeug während der vorstehend beschriebenen Bremssteurung
ausgeübt wird, eine aktuelle Schlupfrate des angetriebenen
Straßenrads, die gewünschte Schlupfrate übersteigt, dann wird
die Seitenkraft des angetriebenen Rads derart reduziert, daß
sie kleiner wird als der gewünschte Wert. Als ein Ergebnis
hiervon könnte die vorstehend beschriebene Lenkungsregelung
durch Bremsung verschlechtert werden.
Da die vorstehend beschriebene Vorrichtung darauf abzielt, die
zukünftige Absicht des Fahrers bezüglich der Beschleunigung
des Fahrzeugs zu berücksichtigen, kann sie ausreichend sein,
die gewünschte Schlupfrate lediglich für das angetriebene Rad
zu korrigieren. Wenn jedoch der Fahrer das Gaspedal freigibt,
bewirkt dies, daß die Motorbremse eine Bremskraft an das ange
triebene Rad anliegt, welche in einem speziellen Fahrzeuazu
stand relativ groß ausfallen kann. Folglich kann eine Brems
kraft an das angetriebene Fahrzeugrad angelegt werden, die die
Bremskraft übersteigt, welche für die Lenkungsregelung durch
Bremsung notwendig wäre, so daß die Seitenkraft auf das ange
triebene Fahrzeugrad reduziert werden kann. Falls die Brems
kraft, verursacht durch die Motorbremse, kleiner ist, als die
gewünschte Bremskraft, wird in dessen die Lenkungsregelung
durch Bremsung nicht verschlechtert. Jedoch kann die Brems
kraft durch die Motorbremse erhöht werden, um die gewünschte
Bremskraft zu übersteigen, selbst wenn es notwendig wäre, die
Bremskraft während der Lenkungsregelung durch Bremsung zu re
duzieren. Als ein Ergebnis hiervon könnte eine exzessive Über
steuerung bezüglich eines heckangetriebenen Fahrzeugs verur
sacht werden und es könnte eine exzessive Untersteuerung mit
Bezug auf ein frontangetriebenes Fahrzeug verursacht werden.
In solch einem Zustand, wonach die Motorbremse auf das Fahr
zeug einwirkt, ist es unmöglich, die Bremskraft zu verringern,
welche auf das angetriebene Fahrzeugrad angelegt wird, die die
gewünschte Bremskraft überschreitet, wobei es jedoch möglich
ist, die Bremskraft zu erhöhen, die an das nicht angetriebene
Fahrzeugrad angelegt wird, um die Bremskraft zwischen dem vor
deren Bereich und dem hinteren Bereich des Fahrzeugs auszuba
lancieren, um hierdurch die notwendige Seitenkraft zu erhal
ten. Wenn in anderen Worten ausgedrückt die Bremskraft, welche
an das nicht angetriebene Fahrzeugrad angelegt wird, erhöht
wird, um die Bremskraft auszugleichen, die an das angetriebene
Fahrzeugrad angelegt wird, so daß eine Bremskraftverteilung
zwischen dem angetriebenen Fahrzeugrad und dem nicht angetrie
benen Fahrzeugrad gesteuert wird, um eine gewünschte Vertei
lung für die Lenkungsregelung durch Bremsung zu erhalten, kann
die notwendige Seitenkraft erhalten werden. Stattdessen kann
auch eine Antriebskraft reduziert werden, welche an das ange
triebene Fahrzeugrad angelegt wird. In diesem Fall jedoch ist
es notwendig, eine weitere Vorrichtung für die Regelung der
Antriebskraft vorzusehen, so daß die gesamte Vorrichtung in
dessen Baumassen größer wird und die Kosten steigen.
Des weiteren ist aus der DE 41 39 012 A1 ein
Fahrstabilitätsregelungssystem bekannt, welches neben einer
entsprechenden Sensorik zur Fahrzustandserkennung auch über
eine Einrichtung zur Erfassung des tatsächlichen Radschlupfes,
eine Einrichtung zur Generierung eines Soll-Schlupf-Wertes und
über eine Regeleinrichtung zum Heranführen des Ist-Schlupfes an
den Soll-Schlupf-Wert verfügt.
Aus der DE 39 39 069 A1 ist ferner ein Kraftfahrzeug bekannt,
bei dem ein durch Lastwechsel entstehender Bremsschlupf erkannt
werden kann. Tritt dieser Bremsschlupf ohne Bremsbetätigung und
bei Kurvenfahrt auf, beispielsweise durch Loslassen des
Gaspedals, werden entsprechende Maßnahmen ergriffen.
Angesichts des Stands der Technik, insbesondere der gattungs
bildenden JP 7-125 625 ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine
Fahrstabilitäts-Regelvorrichtung zu schaffen, welche eine ge
eignete Lenkungsregelung durch Bremsung aufrechterhalten kann,
selbst wenn eine Motorbremse auf ein Fahrzeug während der Len
kungsregelung durch Bremsung einwirkt.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrstabilitäts-Regelvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü
che.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Aus
fürhungsbeispiels unter Bezugnahme auf die gegleitenden Zeich
nungen näher erläutert, in denen die gleichen Bezugszeichen
gleiche Bauteile betreffen:
Fig. 1 ist ein generelles Blockdiagramm, das eine
Fahrstabilitäts-Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung darstellt,
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eine
Fahstabilitäts-Regelvorrrichtung gemäß einem Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbei
spiel für eine Hydraulikbremsdrucksteuerungsvorrichtung zur
Verwendung in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel
darstellt,
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welche ein Teil jenes
Blocks darstellt, der in dem System gemäß dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt
wird,
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktion für
das Einstellen einer Sollschlupfrate für nicht angetriebene
Fahrzeugräder gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 6 ist eine Flußkarte, die eine Hauptroutine der
Fahrstabilitäts-Regelvorrichtung gemäß dem vorstehenden Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 7 ist eine Flußkarte, die eine Unterroutine ei
ner Lenkungsregelung durch Bremsung gemäß dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 8 ist eine Flußkarte, die eine Hydraulikdruck-
Servosteuerung gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 ist eine Flußkarte, die eine Hydraulikdruck-
Servosteuerung gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 10 ist ein Diagramm, daß einen Bereich zur Be
stimmung des Starts und des Endes der Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung gemäß den vorstehenden Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 11 ist ein Diagramm, daß einen Bereich zur Be
stimmung des Starts und des Endes der Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung gemäß dem vorstehenden Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 12 ist eine Diagramm, daß die Beziehung zwischen
den Drucksteuerungsmodi und Parametern zur Verwendung in der
Hydraulikbremsdrucksteuerung gemäß dem vorstehenden Ausfüh
rungsbeispiel zeigt,
Fig. 13 ist ein Diagramm, daß die Beziehung zwischen
einem Fahrzeugschlupfwinkel und einer Zunahme oder Verstärkung
zur Berechnung der Parameter gemäß dem vorstehenden Ausfüh
rungsbeispiel zeigt,
Fig. 14 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar
stellt, wonach eine exzessive Übersteuerung auftritt, während
ein herkömmliches Fahrzeug eine Linkskurve ausführt,
Fig. 15 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar
stellt, in welchem eine exzessive Untersteuerung auftritt,
während das herkömmliche Fahrzeug die Linkskurve ausführt.
Mit Bezug auf die Fig. 1 wird schematisch eine Fahrstabili
täts-Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darge
stellt, welche eine Bremskraft regelt, die jeweils an die vor
deren nicht angetriebenen Fahrzeugräder NL, NR und hinteren
angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR angelegt wird. Eine Fahr
zeugzustands-Überwachungsvorrichtung VC ist vorgesehen für das
Überwachen eines Zustands des in Bewegung sich befindlichen
Fahrzeugs. Eine Hydraulikbremsdruck-Steuerungs- oder Rege
lungsvorrichtung PC ist vorgesehen für das Anlegen der Brems
kraft an jedes Fahrzeugrad im Ansprechen auf ein Niederdrücken
eines Bremspedals BP und für das Anlegen der Bremskraft auf
der Basis eines Ausgangssignals der Überwachungsvorrichtung VC
und ungeachtet des Niederdrückens des Bremspedals BP. Eine Be
wegungsregeleinheit MA ist vorgesehen für das Betätigen der
Drucksteuerungsvorrichtung PC, um die Bremskraft an zumindest
eines der Fahrzeugräder auf der Basis des Ausgangssignals der
Überwachungsvorrichtung VC und ungeachtet des Bremszustands
jeweils anzulegen, der aus einem Niederdrücken des Bremspedals
BP resultiert. Die Bewegungsregelungseinheit MA ist dafür aus
gebildet, die Bremskraft an zumindest eines der Fahrzeugräder
anzulegen, um ein auswärts orientiertes Drehmoment an dem
Fahrzeug zu produzieren, d. h., um eine Erhöhung des Kurvenra
dius zu bewirken, falls eine exzessive Übersteuerung während
der Fahrzeugbewegung auftritt. Demgegenüber ist die Bewegungs
regelungseinheit MA dafür ausgebildet, die Bremskraft an zu
mindest eines der Fahrzeugräder anzulegen, um ein einwärts o
rientiertes Drehmoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, d. h., um
eine Verringerung des Kurvenradius zu bewirken, falls eine ex
zessive Untersteuerung während der Fahrzeugbewegung auftritt.
Ferner ist eine Exzessivbremsung-Erfassungseinheit DT vorgese
hen für das Erfassen einer exzessiven Bremsung an einem der
angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR. Schließlich ist eine Kor
rektursteuerungseinheit AC vorgesehen für das Steuern der Be
wegungsregelungseinheit MA, um die Bremskraft zu erhöhen, wel
che an zumindest eines der nicht angetriebenen Fahrzeugräder
NL, NR angelegt wird, falls die Exzessivbremsungs-
Erfassungseinehit DT die exzessive Bremsung an einem der ange
triebenen Farzeugräder DL, DR erfaßt.
Wie durch die unterbrochenen Linien in Fig. 1 dargestellt
wird kann die Bewegungsregelungseinheit MA eine Soll-
Schlupfraten-Einstelleinheit DS, die dafür ausgebildet ist,
eine Soll-Schlupfrate für jedes Fahrzeugrad entsprechend zu
mindest dem Zustand des Fahrzeuges einzustellen, der durch die
Überwachungsvorrichtung VC erfaßt wurde, eine Ist-
Schlupfratenmeßeinheit SP, die dafür ausgebildet ist, eine
Ist-Schlupfrate für jedes Fahrzeugrad zu erfassen und eine
Schlupfratenabweichungs-Berechnungseinheit SD aufweisen, die
dafür ausgebildet ist, eine Abweichung zwischen der Soll-
Schlupfrate und der Ist-Schlupfrate zu berechnen. Die
Drucksteuerungsvorrichtung PC kann betätigt werden, um die
Bremskraft an jedes Fahrzeugrad auf der Basis der Abweichung
anzulegen, die durch die Schlupfratenabweichungs-
Berechnungseinheit SD berechnet wurde. Die Korrektursteue
rungseinheit AC kann eine Schlupfratenkorrektureinheit AS auf
weisen, die dafür ausgebildet ist, die Soll-Schlupfrate von
zumindest einem der nicht angetriebenen Fahrzeugräder NL, NR
zu korrigieren und zwar entsprechend der Exzessivbremsung ei
nes der angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR, welche durch die
Exzessivbremsungs-Erfassungseinheit DT erfaßt wurde. Die Ex
zessivbremsungs-Erfassungseinheit DT kann eine Exzessiv
schlupfraten-erfassungseinheit ES aufweisen, die dafür ausge
bildet ist, eine exzessive Schlupfrate an zumindest einem der
angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR zu erfassen und zwar auf
der Basis der Abweichung zwischen der Soll-Schlupfrate und der
Ist-Schlupfrate an dem zumindest einen der angetriebenen Fahr
zeugräder DL, DR. Die Schlupfratenkorrektureinheit AS ist da
für ausgebildet, die Soll-Schlupfrate an zumindest einem der
nicht angetriebenen Fahrzeugräder NL, NR zu korrigieren und
zwar in Übereinstimmung mit der exzessiven Schlupfrate des ei
nen der angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR, die durch die Ex
zessivschlupfraten-Erfassungseinheit ES erfaßt wurde.
Die Drucksteuerungsvorrichtung PC kann die folgenden Ele
mente aufweisen: einen Hauptzylinder, der einen Hydraulik
bremsdruck im Ansprechen auf ein Niederdrücken des Bremspedals
BP erzeugt und der nachstehend noch beschrieben wird, sowie
eine Hilfsdruckquelle mit einer Hydraulikpumpe und einem
Druckspeicher, die den Hydraulikbremsdruck ungeachtet eines
Niederdrückens des Bremspedals BP erzeugt, selbst bei Abwesen
heit des Bremspedaleingangssignals und welche nachstehend noch
beschrieben wird. Die Fahrzeugzustandsüberwachungsvorrichtung
VC kann derart aufgebaut sein, daß sie die Radgeschwindigkei
ten der Fahrzeugräder, die Fahrzeugseitenbeschleunigung, die
Gierrate usw. erfaßt und anschließend die Radbeschleunigungen,
eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit sowie ein Fahrzeug
schlupfwinkel auf der Basis der erfaßten Signale berechnet, so
daß der Zustand des in Bewegung sich befindlichen Fahrzeuges
überwacht wird, um zu bestimmen, ob die exzessive Übersteue
rung und/oder die exzessive Untersteuerung auftritt.
Insbesondere sind die Einzelheiten des in der Fig. 1 of
fenbahrten Ausführungsbeispiels in den Fig. 2 bis 13 darge
stellt. Gemäß der Fig. 2 hat das Fahrzeug einen Motor EG, der
mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung FI und einer Drossel
steuerungsvorrichtung TH versehen ist, die dafür vorgesehen
ist, eine Hauptdrosselöffnung eines Hauptdrosselventils MT in
Ansprechen auf den Betrieb eines Beschleunigungsventils AP zu
steuern. Die Drosselsteuerungsvorrichtung TH hat ein Neben
drosselventil ST, welches im Ansprechen auf ein Ausgangssignal
einer elektronischen Steuerung ECU betätigt wird, um eine Ne
bendrosselöffnung zu steuern. Die Kraftstoffeinspritzvorrich
tung FI wird ferner betätigt im Ansprechen auf ein Ausgangs
signal der elektronischen Steuerung ECU, um den in den Motor
EG eingespritzten Kraftstoff zu steuern bzw. zu regeln. Gemäß
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Motor EG mit den
hinteren Rädern DL, DR über eine Transmission GS sowie ein
Differentialgetriebe DF verbunden, um ein Heckantriebssystem
auszubilden, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf
das Heckantriebssystem beschränkt sein soll.
Mit Bezug auf ein Bremssystem gemäß dem vorliegenden Aus
führungsbeispiel sind Radbremszylinder Wfl, Wfr, Wrl, Wrr je
weils an die vorderen nicht angetriebenen Fahrzeugräder NL, NR
und die hinteren angetriebenen Fahrzeugräder DL, DR funktions
fähig anmontiert und an eine Hydraulikbremsdruck-Steuerungs-
bzw. Regelungsvorrichtung PC hydraulisch angeschlossen. Das
Rad NL bezeichnet das Rad an der vorderen linken Seite, gese
hen von der Position eines Fahrzeugsitzes aus, das Fahrzeugrad
NR bezeichnet das Rad auf der vorderen rechten Seite, das Rad
DL bezeichnet das Fahrzeugrad an der hinteren linken Seite und
das Rad DR bezeichnet das Rad an der hinteren rechten Seite.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Front-
/Heck-Dualkreissystem vorgesehen, wohingegen ein Diagonal-
Kreissystem ebenfalls verwendet werden könnte. Die Drucksteue
rungsvorrichtung PC ist derart angeordnet, daß sie im Anspre
chen auf die Betätigung eines Bremspedals PD betrieben wird,
um den an jeden Radbremszylinder angelegten hydraulischen
Bremsdruck zu steuern bzw. zu regeln und kann aus zahlreichen
bekannten Vorrichtungstypen ausgewählt werden. Die Drucksteue
rungsvorrichtung PC gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann derart angeordnet sein, wie beispielsweise in Fig. 3 dar
gestellt ist, welche nachfolgend im einzelnen noch beschrieben
wird.
Gemäß der Fig. 2 sind an den Fahrzeugrädern NL, NR, DL
und DR jeweils Radgeschwindigkeitssensoren WS1 bis WS4 vorge
sehen, die an eine elektronische Steuereinheit ECU angeschlos
sen sind und durch die ein Signal bestehend aus Impulsen pro
portional zu einer Rotationsgeschwindigkeit jedes Fahrzeugra
des, d. h., ein Radgeschwindigkeitssignal an die elektronische
Steuereinheit ECU anlegbar ist. Desweiteren ist ein Brems
schalter BS vorgesehen, der eingeschaltet wird, wenn das
Bremspedal BP niedergedrückt wird und der ausgeschaltet wird,
wenn das Bremspedal BP freigegeben wird, ein Frontlenkwinkel
sensor SSf für das Erfassen eines Lenkungswinkels δ f der vor
deren Räder NL, NR, ein Seitenbeschleunigungssensor YG für das
Erfassen einer Fahrzeugseitenbeschleunigung sowie ein Gierra
tensensor YS für das Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs.
Diese Bauteile sind elektrisch an die elektronische Steuerein
heit ECU angeschlossen. Entsprechend dem Gierratensensor YS
wird eine Änderungsrate des Rotationswinkels des Fahrzeugs um
eine Normale im Gravitationsmittelpunkt des Fahrzeuges, d. h.
eine Gierwinkelgeschwindigkeit oder Gierrate τ erfaßt und an
die elektronische Steuereinheit ECU geleitet. Die Gierrate,
kann auch auf der Basis einer Radgeschwindigkeitsdifferenz Vfd
zwischen den Radgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen
Fahrzeugräder (Radgeschwindigkeiten Vwfl, Vwfr der vorderen
Räder NL, NR gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) d. h.,
Vfd = Vwfr - Vwfl berechnet werden, so daß auf den Gierraten
sensor YS verzichtet werden kann. Darüber hinaus kann zwischen
den Fahrzeugrädern DL und DR eine Lenkwinkelsteuerungsvorrich
tung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die einem Motor (nicht
gezeigt) ermöglicht, einen Lenkungswinkel der Fahrzeugräder
DL, DR im Ansprechen auf das Ausgangssignal der elektronischen
Steuerungseinheit ECU zu steuern.
Gemäß der Fig. 2 ist die elektronische Steuerungseinheit
ECU mit den folgenden Bauteilen versehen: einem Mikrocomputer
CMP, der eine zentrale Prozeßeinheit oder CPU, einen Nur-
Einlesespeicher oder ROM, einen Einlese/Auslesespeicher oder
RAM, einen Eingabeanschluß IPT und einen Ausgabeanschluß OPT
usw. hat. Die Signale, welche durch jeden der Radgeschwindig
keitssensoren WS1 bis WS4, den Bremsschalter WS, den vorderen
Lenkwinkelsensor SSf, dem Gearratensensor YS und den Seitenbe
schleunigungssensor YG erfaßt werden, werden zu dem Einga
beanschluß IPT über jeweilige Verstärkerschaltkreise AMP ge
leitet und anschließend an die zentrale Prozeßeinheit CPU wei
tergegeben. Hierauf werden Steuerungssignale vom Ausga
beanschluß OPT an die Drosselsteuerungsvorrichtung TH und die
Hydraulikdruck-Steuerungsvorrichtung PC über die jeweiligen
Treiberkreise ACT geleitet. In dem Mikrocomputer CMP speichert
der Nur-Einlesespeicher ROM ein Programm, entsprechend der
Flußkarten, die in den Fig. 6 bis 9 gezeigt werden, wobei die
zentrale Prozeßeinheit CPU das Programm ausführt, während der
Zündschlüssel (nicht gezeigt) geschlossen bzw. kurzgeschlossen
wird, wobei der Ein-/Auslesespeicher RAM vorübergehend variab
le Informationen speichert, die zur Ausführung des Programms
notwendig sind. Eine Mehrzahl von Mikrocomputern können für
jede Steuerung wie beispielsweise die Drosselsteuerung vorge
sehen sein oder können zur Ausführung zahlreicher Steuerungen
vorgesehen und miteinander elektrisch verbunden sein.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer hydrauli
schen Bremsdrucksteuerungs- bzw. Regelvorrichtung, welche ei
nen Hauptzylinder MC und einen hydraulischen Verstärker HB
hat, die im Ansprechen auf das Niederdrücken des Bremspedals
BP aktiviert werden. Der Hydraulikverstärker HB ist an eine
Hilfsdruckquelle AP angeschlossen, wobei beide an ein Nieder
druckreservoir RS angeschlossen sind, an welches der Hauptzy
linder MC ebenfalls angeschlossen ist. Die Hilfsdruckquelle AP
hat eine Hydraulikdruckpumpe HP und einen Druckspeicher AC.
Die Pumpe HP wird durch einen elektrischen Motor M angetrie
ben, um ein Bremsfluid in dem Reservoir RS Druck zu beauf
schlagen und das Druck beaufschlagte Bremsfluid bzw. den Hyd
raulikbremsdruck über ein Rückschlagventil CV6 in den Druck
speicher AC auszustoßen, um diesen darin zu speichern. Der e
lektrische Motor M beginnt mit seinem Betrieb, wenn der Druck
in dem Druckspeicher AC derart verringert wird, daß er niedri
ger ist als ein vorbestimmter unterer Grenzwert und stoppt,
wenn der Druck in dem Druckspeicher AC derart erhöht wird, daß
er einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet. Ein Ü
berdruckventil RV ist zwischen dem Druckspeicher AC und dem
Reservoir RS vorgesehen. Folglich ist er derart angeordnet,
daß ein sogenannter Leistungsdruck in geeigneter Weise von dem
Druckspeicher AC zu dem Hydraulikverstärker HB förderbar ist.
Der Hydraulikverstärker HB leitet den Hydraulikbremsdruck aus
der Hilfsdruckquelle AP ein und reguliert diesen auf einen
Verstärkerdruck proportional zu einem Steuerdruck, der von dem
Hauptzylinder MC ausgegeben wird, und der durch den Verstär
kerdruck verstärkt wird.
In einem Hydraulikdruckkreis für das Verbinden des Haupt
bremszylinders MC mit jedem der vorderen Radbremszylinder Wfr,
Wfl, sind Solenoidventile SA1 und SA2 angeordnet, die an Sole
noidventilen PC1, PC5 und Solenoidventilen PC2, PC6 über Steu
erkanäle Pfr bzw. Pfl angeschlossen sind. In den Hydraulik
druckkreisen für das Verbinden des Hydraulikverstärkers HB mit
jedem der Radbremszylinder Wrl usw. sind ein Solenoidventil
SA3, Solenoidventile PC1 bis PC8 zur Verwendung bei der Steue
rung des Zuführens und Entspannens des Bremsfluids angeordnet,
wobei ein Proportionaldruck-Verringerungsventil PV auf seiten
der hinteren Räder angeordnet ist. Ferner ist die Hilfsdruck
quelle AP an der stromabwärtigen Seite des Solenoidventils SA3
über ein Solenoidventil STR angeschlossen. Die Hydraulikkreise
sind in ein vorderes Kreissystem und ein hinteres Kreissystem
unterteilt, wie in der Fig. 3 dargestellt wird, um das vordere
und hintere Dualkreissystem gemäß dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel auszubilden.
Bezüglich des vorderen Hydraulikdruckkreises sind die So
lenoidventile PC1 und PC2 mit dem Solenoidventil STR verbun
den, welches als ein Zwei-Anschlüsse-Zweistellungs-Solenoid
betätigtes Ventil ausgebildet ist, das normalerweise geschlos
sen ist und betätigbar ist, um die Solenoidventile PC1 und
PC2 direkt mit dem Druckspeicher AC zu verbinden. Die Sole
noidventile SA1 und SA2 sind von der Art eines Drei-
Anschluß/Zweistellungssolenoid betätigtes Ventil welches in
einer ersten Betätigungsposition gemäß der Fig. 3 plaziert
wird, wenn es nicht erregt ist, durch die jedes der Radbrems
zylinder Wfr und Wfl mit dem Hauptzylinder MC verbunden wird.
Wenn die Solenoidventile SA1 und SA2 erregt werden, dann wer
den sie in deren zweite Betriebspositionen jeweils plaziert,
wo beide Radbremszylinder Wfr und Wfl von dem Hauptzylinder MC
fluidgetrennt werden, während der Radbremszylinder Wfr mit den
Solenoidventilen PC1 und PC2 verbunden wird und der Radbrems
zylinder Wfl mit den Solenoidventilen PC2 und PC6 jeweils ver
bunden wird. Parallel zu den Solenoidventilen PC1 und PC2 sind
Rückschlagventile CV1 bzw. CV2 angeordnet. Die Einlaßseite des
Rückschlagventils CV1 ist an den Kanal Pfr angeschlossen, wo
hingegen die Einlaßseite des Rückschlagventils CV2 an den Ka
nal Pfl angeschlossen ist. Das Rückschlagventil CV1 ist dafür
vorgesehen, die Strömung des Bremsfluids in Richtung zu dem
Hydraulikverstärker HB zuzulassen und die umgekehrte Strömung
zu verhindern. In dem Fall, wonach das Solenoidventil SA1 er
regt wird, um dessen zweite Position einzunehmen und falls das
Bremspedal BP freigegeben ist, dann wird der Hydraulikdruck in
dem Radbremszylinder Wfr rapide auf einen Druck verringert,
welcher von dem Hydraulikverstärker HB ausgegeben wird. Das
Rückschlagventil CV2 ist in der gleichen Weise wie das Rück
schlagventil CV1 vorgesehen.
Mit Bezug auf den hinteren Hydraulikdruckkreis ist das So
lenoidventil SA3 von der Art eines Zwei-
Anschluß/Zweipositions-Solenoid betätigtes Ventil, welches
normalerweise geöffnet ist, wie in der Fig. 2 dargestellt
wird, so daß die Solenoidventile PC3 und PC4 mit dem Hydrau
likverstärker HB über das Proportionalventil PV verbunden
sind. In diesem Fall wird das Solenoidventil STR in dessen ge
schlossener Position plaziert, um die Verbindung mit dem
Druckspeicher AC zu unterbrechen. Wenn das Solenoidventil SA3
erregt wird, dann wird es in dessen geschlossener Position
plaziert, wobei beide Solenoidventile PC3 und PC4 von dem Hyd
raulikverstärker HB getrennt werden, während sie mit dem Sole
noidventil STR über das Proportionalventil PV fluidverbunden
werden, so daß sie mit dem Druckspeicher AC verbunden sind
wenn das Solenoidventil STR erregt ist. Parallel zu dem Sole
noidventilen PC3 und PC4 sind Rückschlagventile CV3 bzw. CV4
angeordnet. Die Einlaßseite des Rückschlagventils CV3 ist an
den Radbremszylinder Wrr angeschlossen, während die Einlaßsei
te des Rückschlagventils CV4 an den Radbremszylinder Wrl ange
schlossen ist. Die Rückschlagventile CV3 und CV4 sind dafür
vorgesehen, die Strömung an Bremsfluid in Richtung zu dem So
lenoidventil SA3 zuzulassen und die umgekehrte Strömung zu
verhindern. Falls das Bremspedal BP freigegeben wird, wird
folglich der Hydraulikdruck in jedem der Radbremszylinder Wrr,
Wrl rapide auf den Druck reduziert, der von dem Hydraulikver
stärker HB ausgegeben wird. Darüber hinaus ist das Rückschlag
ventil CV5 parallel zu dem Solenoidventil SA3 angeordnet, so
daß das Bremsfluid von dem Hydraulikverstärker HB zu dem Rad
bremszylindern im Ansprechen auf das Niederdrücken des Brems
pedals BP gefördert werden kann.
Die vorstehend beschriebenen Solenoidventile SA1, SA2,
SA3, STR und die Solenoidventile PC1 bis PC8 werden durch die
elektronische Steuereinrichtung ECU gesteuert, um verschiedene
Modis zur Regelung der Stabilität des Fahrzeugs zu erzielen,
wie beispielsweise die Lenkregelung durch Bremsung, die Anti-
Blockierregelung und weitere verschiedene Regelungsmodis. Wenn
beispielsweise die Lenkungsregelung durch Bremsung durchge
führt wird, welche ausgeführt werden soll ungeachtet eines
Niederdrückens des Bremspedals BP, dann wird kein Hydraulik
druck von dem Hydraulikverstärker HB und dem Hauptzylinder MC
ausgegeben. Aus diesem Grunde werden die Solenoidventile SA1
und SA2 in deren zweite Positionen plaziert, wobei das Sole
noidventil SA3 in dessen geschlossener Position plaziert wird
und anschließend das Solenoidventil STR in dessen offener Po
sition plaziert, so daß der Leistungsdruck zu dem Radbremszy
linder Wfr usw. gefördert werden kann und zwar über das Sole
noidventil STR und jedes weitere der Solenoidventile PC1 bis
PC8, welche sich in deren jeweiligen offenen Position befin
den. Während die Solenoidventile PC1 bis PC8 erregt oder ent
regt werden, wird folglich der Hydraulikdruck in der Schnell
druckerhöhungszone schnell erhöht, in der Pulsdruckerhöhungs
zone graduell erhöht, in der Pulsdruckverringerungszone gradu
ell verringert, in der Schnelldruckverringerungszone schnell
verringert und in der Druckhaltezone gehalten, so daß die Ü
bersteuerungs-Unterdrückungs-Regelung und/oder die Untersteue
rungs-Unterdrückungs-Regelung durchgeführt werden kann, wie
vorstehend ausgeführt wurde.
Die Fig. 4 zeigt Teile von Blöcken, die in dem Mikrocompu
ter CMP ausgeführt werden. In einem Block B11 wird eine Soll-
Schlupfrate STNC für ein nicht angetriebenes Rad NC (NC reprä
sentiert die nicht angetriebenen Räder NL, NR, die gesteuert
werden sollen) festgesetzt für die Verwendung in einer Hydrau
likdruck-Servosteuerung, welche nachfolgend beschrieben wird,
wobei die Soll-Schlupfraten StDL, StDR für die angetriebenen
Räder DL, DR ebenfalls festgesetzt werden. Ein Korrekturwert A
Sh wird in einem Block B12 berechnet und zu der Soll-
Schlupfrate StNC hinzuaddiert, um die Soll-Schlupfrate StNC
für das nicht angetriebene Rad NC zu erneuern, die für die
Druckservosteuerung in einem Block B14 vorgesehen ist. In ei
nem Block B13 wird eine Ist-Schlupfrate SA** (**repräsentiert
eines der Räder NL, NR, DL, DR) für jedes Fahrzeugrad berech
net auf der Basis einer Radgeschwindigkeit Vw** für jedes Rad
und einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und zwar ge
mäß der nachfolgenden Gleichung:
Sa** = (Vso - Vw**)/Vso
Diese Schlupfrate Sa** wird für die Druckservosteuerung in dem
Block B14 verwendet, wobei die Ist-Schlupfraten SaDL, SaDR für
die Berechnung des Korrekturwerts ΔSh in dem Block B12 vorge
sehen sind, wie nachfolgend noch erklärt wird.
Der Korrekturwert ΔSh wird gemäß der Schritte berechnet,
wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Das heißt, daß eine Abwei
chung zwischen der Ist-Schlupfrate SaDR und der Soll-
Schlupfrate StDR bezüglich des Antriebsrades DR und einer Ab
weichung zwischen der Ist-Schlupfrate SaDL und der Soll-
Schlupfrate StDL bezüglich des Antriebsrads DL jeweils be
reichnet werden und addiert werden, um eine Schlupfratenabwei
chung ΔSd zu erhalten. Ein positiver Wert der Schlupfraten
abweichung ΔSd wird bestimmt, um einer exzessiven Schlupfrate
ΔSa zu entsprechen, zu der ein Konvertierfaktor Kt multipli
ziert wird, um ein Exzessivdrehmoment ΔTk zu erhalten, wel
ches zur Steuerung der Bremskraft verwendet wird, die an die
nicht angetriebenen Räder NL, NR angelegt wird. Im allgemeinen
wird ein Drehmoment T**, welches an jedem Reifen des Fahrzeug
rades angelegt wird, berechnet und zwar anhand der nachfolgen
den Gleichung:
T** = µ** . W** . R
wobei "W**" eine an jedes Fahrzeugrad angelegte Last ist und
"R" ein Radius eines Reifens für jedes Fahrzeugrad ist. "µ**"
ist eine Reibungskoeffizient für jedes Fahrzeugrad, der gemäß
einer Funktion der aktuellen Schlupfrate Sa** und eines Fahr
zeugschlupfwinkels β berechnet wird, d. h., µ** = f(Sa**, β).
Unter Verwendung von α** für (dµ**/dSa**), kann ΔT** ange
zeigt werden durch die nachfolgende Gleichung:
ΔT** = α** . ΔSa** . W** . R
Da der Konversionsfaktor Kt durch die Gleichung Kt = αDA . WDA .
R angezeigt werden kann, wobei "DA" einen Mittelwert des linken
und rechten Antriebsrades betrifft, so kann das Exzessivdreh
moment ΔTk berechnet werden durch multiplizieren der Exzessiv
schlupfrate ΔSk und des Konversionsfaktors Kt, d. h., ΔTk = ΔSk
. Kt.
Der vorstehend beschriebene Fahrzeugschlupfwinkel β ist
ein Winkel, der einen Fahrzeugschlupf gegenüber der Fahrzeug
bewegungsspur entspricht und der wie folgt abgeschätzt werden
kann. Das heißt, am Anfang wird die Fahrzeugschlupfwinkelge
schwindigkeit Dβ, die ein differenzierter Wert des Fahrzeug
schlupfwinkels β ist, berechnet und zwar gemäß der nachfolgen
den Gleichung:
Dβ = Gy/Vso - γ
Anschließend wird der Fahrzeugschlupfwinkel β gemäß der nach
folgenden Gleichung berechnet:
β = ∫(Gy/Vso - γ) dt
wobei "Gy" die Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges ist, "Vso"
die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeuges ist,
welche an dessen Gravitationsmittelpunkt gemessen wird und
"γ" die Gierrate ist.
Der Fahrzeugschlupfwinkel β kann auch entsprechend der nach
folgenden Gleichung berechnet werden:
β = tan-1(Vy/Vx)
wobei "Vx" die Längsfahrzeuggeschwindigkeit ist, und "Vy" die
Querfahrzeuggeschwindigkeit bzw. Seitengeschwindigkeit des
Fahrzeuges ist.
In einem Block B12N, der für die nicht angetriebenen Fahr
zeugräder gemäß der Fig. 5 vorgesehen ist wird anschließend
ein Korrekturwert ΔSh der auf seiten der nicht angetriebenen
Fahrzeugräder entsprechend dem Exzessivdrehmoment ΔTk zuad
diert werden soll, entsprechend der nachfolgenden Gleichung
berechnet:
ΔSh = Ks . Kt . ΔSk
wobei "Ks" ein Konversionsfaktor ist, der erhalten wird durch
Ks = 1/αNC . WNC . R, wobei "αNC" und "WNC" jeweils α** und
W** für die zu steuernden Fahrzeugräder sind. Folglich kann
der Korrekturwert ΔSh berechnet werden gemäß der nachfolgenden
Gleichung:
ΔSh = ΔSK . (αDA . WDA)/(αNC . WNC)
Anschließend wird der Korrekturwert ΔSh zu der Sollschlupfrate
StNC für das nicht-angetriebene Fahrzeugrad (ein Rad) addiert,
welches gesteuert werden soll, um die Sollschlupfrate StNC zu
erneuern.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem vorste
hend beschriebenen Aufbau wird eine Programmroutine für die
Fahrstabilitätsregelung einschließlich der Lenkregelung durch
Bremsung, der Antiblockierregelung usw. durchgeführt durch die
elektronische Steuerungseinheit ECU, wie noch nachfolgend mit
Bezug auf die Fig. 6 bis 9 beschrieben wird. Die Programmrou
tine startet, wenn ein Zündschlüssel (nicht gezeigt) umgedreht
wird. Zu Beginn erzeugt das Programm für die Fahrstäbilitäts
regelung gemäß der Fig. 6 eine Initialisierung des Systems in
Schritt 101, um unterschiedliche Informationen zurückzusetzen.
In Schritt 102 werden die Signale, welche durch die Radge
schwindigkeitssensoren WS1 bis WS4 erfaßt werden, durch die e
lektronische Steuerungseinheit ECU eingelesen, wobei ferner
auch das Signal (Lenkungswinkel δf), welches durch den vorde
ren Lenkwinkelsensor SSf erfaßt wird, das Signal (Ist-Gierrate
γ), welches durch den Gierratensensor YS erfaßt wird und das
Signal (aktuelle Seitenbeschleunigung Gya) eingelesen wird,
welches durch den Seitenbeschleunigungssensor YG erfaßt wird.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 103 fort,
wo die Radgeschwindigkeit Vw** eines jeden Rades berechnet
wird und die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso
(= MAX[Vw**]) und eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso**
für jedes Rad berechnet wird und zwar auf der Basis der Radge
schwindigkeit Vw** in Schritt 104. Die abgeschätzte Fahrzeug
geschwindigkeit Vso** kann genormt werden um den Fehler zu re
duzieren, der aufgrund einer Differenz zwischen den Rädern re
sultiert, die an der Innenseite und der Außenseite der Kurve
während einer Kurvenfahrt angeordnet sind. Das heißt, daß die
abgeschätzte und gemittelte Fahrzeuggeschwindigkeit Nvso** be
rechnet wird gemäß der nachfolgenden Gleichung:
Nvso** = Vso**(n) - ΔVr**(n)
wobei ΔVr**(n) ein Korrekturfaktor ist, der zur Korrektur wäh
rend der Kurvenfahrt vorgesehen wird und zwar wie folgt: Das
heißt, der Korrekturfaktor ΔVr**(n) wird festgesetzt auf der
Basis eines Kurvenradius R und γ . VsoFW (FW repräsentiert die
vorderen Räder), welche nahezu gleich der Seitenbeschleunigung
Gya ist, und zwar gemäß einer Karte (nicht gezeigt), die für
jedes Fahrzeugrad bis auf ein Referenzrad vorliegt. Falls ΔrNL
als ein Referenzwert beispielsweise verwendet wird, wird er
auf Null festgesetzt. Anschließend wird ΔVrNr gemäß einer Kar
te festgesetzt, die für die Differenz zwischen zwei Fahrzeug
rädern vorgesehen ist, welche an der Innenseite und der Außen
seite der Kurve während der Kurvenfahrt angeordnet werden. Mit
Bezug auf die hinteren Räder wird ΔVrDL anhand einer Karte
festgesetzt, die für die Differenz zwischen zwei Fahrzeugrä
dern vorgesehen ist, die beide an der Innenseite der Kurve
während der Kurvenfahrt angeordnet werden, wohingegen ΔVrDR
festgesetzt wird gemäß einer Karte, die bezüglich der Diffe
renz zwischen zwei Fahrzeugrädern vorgesehen ist, die sich
beide an der Außenseite der Kurve während der Kurvenfahrt an
ordnen und desweiteren gemäß der Karte, die bezüglich der Dif
ferenz zwischen zwei Fahrzeugrädern vorgesehen ist, die sich
an der Innenseite und der Außenseite der Kurve während der
Kurvenfahrt anordnen.
In Schritt 105 wird ferner eine aktuelle Schlupfrate Sa**
berechnet und zwar auf der Basis der Radgeschwindigkeit Vw**
für jedes Rad und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso
(oder der geschätzten und normalisierten (gemittelten) Fahr
zeuggeschwindigkeit Nvso**), die in den Schritten 103 bzw. 104
gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet werden:
Sa** = (Vso - Vw**)/Vso
Darüber hinaus wird auf der Basis der Schlupfrate Sa** und des
Fahrzeugschlupfwinkels β der Reibungskoeffizient µ** für jedes
Rad erzeugt.
Das Programm schreitet ferner zu Schritt 105 fort, wo die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso**, die in Schritt 104
erhalten wurde, differenziert werden kann, um eine Längsfahr
zeugbeschleunigung Dvso** zu erhalten. Auf der Basis der Fahr
zeugbeschleunigung Dvso** und der aktuellen Seitenbeschleuni
gung Gya, welche durch den Seitenbeschleunigungssensor YG er
faßt wurde, kann der Reibungskoeffizient µ** jedes Rades ge
genüber einer Straßenoberfläche berechnet werden und zwar ge
mäß der nachfolgenden Gleichung:
µ** = (Dvso** + Gya2)1/2
Um den Reibungskoeffizient gegenüber der Straßenoberfläche
zu erfassen, können diverse Verfahren unterschiedlich zu dem
vorstehenden Verfahren angewendet werden, wie beispielsweise
ein Sensor für das direkte Erfassen des Reibungskoeffizienten
gegenüber der Straßenoberfläche z. B.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 106 fort,
wo eine spezifische Initialisierungsregelung für das Erzeugen
eines ursprünglichen Drucks durchgeführt wird, wobei anschlie
ßend in Schritt 107 ein Betrieb für die Lenkregelung durch
Bremsung durchgeführt wird, um eine gewünschte bzw. Soll-
Schlupfrate für die Verwendung bei der Lenkungsregelung durch
Bremsung zu erzeugen, wobei die Bremskraft, welche an jedes
Fahrzeugrad angelegt wird, in Schritt 114 gesteuert wird durch
die Hydraulikdruckservosteuerung, welche nachfolgend in
Schritt 115 ausgeführt wird, so daß die Bremsdruckvorrichtung
PC geregelt wird im Ansprechen auf den Zustand des in Bewegung
sich befindlichen Fahrzeugs. Die Lenkungsregelung durch Brem
sung wird zu jeder Regelung hinzuaddiert, die in all den Rege
lungsmodis gemäß nachfolgender Beschreibung durchgeführt wird.
Die spezifische Initialisierungsregelung kann ferner durchge
führt werden, bevor die Lenkregelung durch Bremsung gestartet
wird und kann ferner durchgeführt werden, bevor die Schlupfre
gelung startet, wobei sie jedoch beendet werden soll unmittel
bar nach Starten der Anti-Blockierregelung. Anschließend
schreitet das Programm zu Schritt 108 fort, wo bestimmt wird,
ob der Zustand bzw. die Bedingung für das Beginnen der Anti-
Blockierregelung erfüllt ist oder nicht. Falls bestimmt wird,
daß die Bedingung bzw. der Zustand sich in dem Anti-
Blockierregelmodus befindet, dann wird die spezifische Initia
lisierungsregelung unmittelbar in Schritt 109 beendet, wo ein
Regelmodus gestartet wird, in welchem sowohl die Lenkungsrege
lung durch Bremsung als auch die Antiblockregelung ausgeführt
wird.
Falls in Schritt 108 bestimmt wird, daß der Zustand für
das Beginnen der Antiblockierregelung nicht erfüllt worden
ist, dann schreitet das Programm zu Schritt 110 fort, wo be
stimmt wird, ob der Zustand bzw. die Bedingung für das Begin
nen der Front- und Heckbremskraft-Verteilungsregelung erfüllt
ist oder nicht. Falls die Antwort in Schritt 110 JA ist, dann
schreitet das Programm zu Schritt 111 fort, wo ein Steuermodus
für das Durchführen sowohl der Lenkregelung durch Bremsung als
auch der Bremskraftverteilungsregelung ausgeführt wird, wobei
ansonsten das Programm zu Schritt 112 fortschreitet, wo be
stimmt wird, ob der Zustand bzw. die Bedingung für das Begin
nen der Schlupfregelung erfüllt ist oder nicht. Falls die Be
dingung für das Beginnen der Schlupfregelung erfüllt ist,
schreitet das Programm zu Schritt 113 fort, wo ein Regelmodus
für das Durchführen sowohl der Lenkwinkelregelung durch Brem
sung als auch der Schlupfregelung ausgeführt wird. Ansonsten
wird ein Regelmodus für das Durchführen lediglich der Lenkre
gelung durch Bremsung in Schritt 114 eingestellt. Auf der Ba
sis der Regelmodi gemäß vorstehender Beschreibung wird die
Hydraulikdruck-Servosteuerung in Schritt 115 durchgeführt, wo
bei dann das Programm zu Schritt 116 fortschreitet, wo eine
spezielle Beendigungssteuerung ausgeführt wird und anschlie
ßend das Programm zu Schritt 102 zurückkehrt. Ensprechend der
Regelmodi, welche in den Schritten 109, 111, 113, 114 einge
stellt werden, kann der Nebendrosselöffnungswinkel für die
Drosselsteuerungsvorrichtung TH eingestellt werden im Anspre
chen auf den Zustand des in Bewegung sich befindlichen Fahr
zeuges, so daß der Ausgang des Motors EG reduziert werden
kann, und die hierbei produzierte Antriebskraft zu begrenzen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Antiblockierregelungsmodus
wird die Bremskraft, die an jedes Fahrzeugrad angelegt wird,
geregelt, um das Rad vor einem Blockieren während des Fahr
zeugbremsbetriebes zu hindern. In dem Front-Heck-
Bremskraftverteilungsregelungsmodus wird eine Verteilung zwi
schen der Bremskraft, die an die hinteren Fahrzeugräder ange
legt wird und der Bremskraft, die an die vorderen Fahrzeugrä
der angelegt wird, derart geregelt, dass die Fahrzeugstabili
tät während des Fahrzeugbremsbetriebes aufrecht erhalten wird.
Desweiteren wird in dem Schlupfregelungsmodus die Bremskraft
an die Antriebsräder angelegt, und die Drosselsteuerung durch
geführt, derart, daß die Antriebsräder vor einem Schlupfen
während des Fahrzeugfahrbetriebes gehindert werden. Die Fig. 7
zeigt eine Flußkarte, für das Einstellen der gewünschten
Schlupfraten bzw. Soll-Schlupfraten, die in Schritt 107 gemäß
der Fig. 6 bereitgestellt worden sind und zwar für den Betrieb
der Lenkregelung durch Bremsung, welche die Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung sowie die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung umfasst. Durch diese Flußkarte werden
folglich die Soll-Schlupfraten entsprechend der Übersteue
rungs-Unterdrückungsregelung und/oder der Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung eingestellt. Zu Beginn wird in Schritt
201 bestimmt, ob die Übersteuerungs-Unterdrückungsregelung ge
startet oder beendet werden soll, wobei ferner in Schritt 202
bestimmt wird, ob die Untersteuerungs- Unterdrückungsregelung
gestartet oder beendet werden soll. Insbesondere wird in
Schritt 201 die Bestimmung durchgeführt auf der Basis der Be
stimmung, ob man sich innerhalb einer Regelungszone befindet,
welche durch Schraffieren einer β - Dβ-Ebene gemäß der Fig.
10 angezeigt wird. D. h., falls der Fahrzeugschlupfwinkel β und
die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ, welche berechnet
werden, wenn der Start oder die Beendigung bestimmt wird, in
die Regelungszone fallen, dann wird die Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung gestartet. Wenn jedoch der Fahrzeug
schlupfwinkel β und die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit D
β aus der Regelungszone heraustreten, dann wird die Übersteue
rungs-Unterdrückungsregelung gesteuert, wie durch einen Pfeil
in Fig. 10 dargestellt wird, um hierdurch beendet zu werden.
Ferner wird die an jedes Fahrzeugrad angelegte Bremskraft in
einer solchen Weise geregelt, dass je weiter sie sich von der
Grenze zwischen der Regelungszone und der ungeregelten Zone
(wie durch die zwei strichpunktierte Linie in Fig. 10 darge
stellt) in Richtung zur Regelungszone hin entfernt, desto grö
ßer wird der zu regelnde Betrag.
Andererseits wird die Bestimmung eines Starts oder einer Been
digung in Schritt 202 durchgeführt auf der Basis der Bestim
mung, ob man sich innerhalb einer Regelungszone befindet, die
durch Schraffieren in Fig. 11 angezeigt wird. D. h., falls in
Übereinstimmung mit der Änderung der aktuellen Seitenbeschleu
nigung Gya gegenüber einer gewünschten Seitenbeschleunigung
Gyt man aus dem gewünschten Zustand herausfällt, wie er durch
eine strichpunktierte Linie angezeigt wird und dabei in die -
Regelungszone fällt, dann wird die Untersteuerungs -
Unterdrückungsregelung gestartet. Falls man aus der Zone her
aus kommt, wird die Untersteuerungs-Unterdrückungsregelung ge
regelt, wie durch den Pfeil in Fig. 11 angezeigt wird, um die
ses somit zu beenden.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 203 fort, wo
bestimmt wird, ob die Übersteuerungs-Unterdrückungsregelung
ausgeführt werden soll oder nicht. Falls keine Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung ausgeführt werden soll, dann schreitet
das Programm zu Schritt 204 fort, wo bestimmt wird, ob die Un
tersteuerungs-Unterdrückungsregelung ausgeführt werden soll o
der nicht. In dem Fall, in dem keine Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung ausgeführt werden soll, kehrt das Pro
gramm zu der Hauptroutine zurück. In dem Fall, wo in Schritt
204 bestimmt wird, daß die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung ausgeführt werden soll, schreitet das
Programm zu Schritt 205 fort, wo die Soll-Schlupfrate für je
des Fahrzeugrad auf eine Soll-Schlupfrate gesetzt wird, die
vorgesehen ist zur Verwendung in der Untersteuerung-
Unterdrückungsregelung. Falls in Schritt 203 bestimmt wird,
daß die Übersteuerungs-Unterdrückungsregelung ausgeführt wer
den soll, schreitet das Programm zu Schritt 206 fort, wo be
stimmt wird, ob die Untersteuerungs-Unterdrückungsregelung
ausgeführt werden soll oder nicht. In dem Fall, wo die Un
tersteuerungs-Unterdrückungsregelung nicht ausgeführt werden
soll, schreitet das Programm zu Schritt 207 fort, wo die Soll-
Schlupfrate für jedes Fahrzeugrad auf einer Soll-Schlupfrate
festgesetzt wird, welche für die Verwendung bei der Übersteue
rungs-Unterdrückungsregelung vorgesehen ist. In dem Fall, wo
nach in Schritt 206 bestimmt wird, daß die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung durchgeführt werden soll, schreitet das
Programm zu Schritt 208 fort, wo die Soll-Schlupfrate für je
des Fahrzeugrad auf eine Soll-Schlupfrate festgesetzt wird,
die zur Verwendung sowohl bei der Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung als auch der Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung vorgesehen ist.
Bezüglich der Soll-Schlupfrate zur Verwendung bei der Ü
bersteuerungs-Unterdrückungsregelung werden der Fahrzeug
schlupfwinkel β und die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit D
β verwendet. Bezüglich der Soll-Schlupfrate zur Verwendung bei
der Untersteuerungs-Unterdrückungsregelung wird eine Differenz
zwischen der gewünschten Seitenbeschleunigung Gyt und der a
kutellen Seitenbeschleunigung Gya verwendet. Die gewünschte
Seitenbeschleunigung Gyt wird berechnet und zwar entsprechend
der nachfolgenden Gleichungen:
Gyt = γ(θf) . Vso;
γ(θf) = (θf/N . L) . Vso/(1 + Kh . Vso2)
wobei "Kh" ein Stabilitätsfaktor ist, "N" ein Lenküberset
zungsverhältnis ist und "L" ein Rad- oder Achsstand des Fahr
zeuges ist.
In Schritt 205 wird die gewünschte Schlupfrate eines Vorderra
des, welches sich an der Außenseite der Kurve der Fahrzeugspur
anordnet, als "Stufo" festgesetzt, die gewünschte Schlupfrate
eines Hinterrades, welches sich an der Außenseite der Kurve
anordnet, als "Sturo" festgesetzt und die gewünschte Schlupf
rate eines Rades, welches sich an der Innenseite der Kurve an
ordnet, als "Sturi" festgesetzt. Als die Schlupfrate zeigt "t"
einen gewünschten Wert an, der mit einem gemessenen Wert ver
gleichbar ist, welcher gemäß nachfolgender Beschreibung durch
"a" gekennzeichnet wird. "u" zeigt die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung an "r" bezeichnet das Hinterrad, "o"
bezeichnet die Außenseite der Kurve und "i" bezeichnet die In
nenseite der Kurve. In Schritt 207 wird die gewünschte
Schlupfrate für das Vorderrad, welches sich an der Außenseite
der Kurve anordnet, als "Stefo" festgesetzt, die gewünschte
Schlupfrate für das Hinterrad, welches sich an der Außenseite
der Kurve anordnet, als "Stero"' festgesetzt und die gewünschte
Schlupfrate des Hinterrades, welches sich an der Innenseite
der Kurve anordnet, als "Steri" festgesetzt, wobei "e" die Ü-
bersteuerungs-Unterdrückungsregelung anzeigt. Wie vorstehend
angegeben wurde, zeigt "FW" ein Vorderrad und "RW" ein Hinter
rad an.
In Schritt 208 wird die gewünschte Schlupfrate für das Vorder
rad, welches sich an der Außenseite der Kurve anordnet, als
"Stefo" festgesetzt, die gewünschte Schlupfrate für das Hin
terrad, welches sich an der Außenseite der Kurve anordnet, als
"Sturo" festgesetzt und die gewünschte Schlupfrate für das
Hinterrad, das sich an der Innenseite der Kurve anordnet, als
"Sturi" festgesetzt. Dh., daß wenn sowohl die Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung als auch die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung gleichzeitig durchgeführt werden, dann
wird die gewünschte Schlupfrate für das Vorderrad, welches
sich an der Außenseite der Kurve anordnet, auf die gleiche Ra
te festgesetzt, wie die gewünschte Schlupfrate, zur Verwendung
bei der Übersteuerungs-Unterdrückungsregelung, wohingegen die
gewünschten Schlupfraten der Hinterräder auf die gleichen Ra
ten festgesetzt werden, wie die gewünschten Schlupfraten zur
Verwendung bei der Untersteuerungs-Unterdrückungsregelung. In
jedem Fall jedoch wird ein Vorderrad, welches sich an der In
nenseite der Kurve anordnet, beispielsweise das nicht ange
triebene Rad eines heckangetriebenen Fahrzeuges nicht gesteu
ert, da dieses Rad als ein Referenzrad zur Verwendung bei der
Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet
wird.
Die gewünschten Schlupfraten bzw. Soll-Schlupfraten Stefo,
Stero und Steri zur Verwendung bei der Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung werden jeweils berechnet anhand der
nachfolgenden Gleichungen:
Stefo = K1 . β + K2 . Dβ
Stero = K3 . β + K4 . Dβ
Steri = K5 . β + K6 . Dβ
wobei K1 bis K6 Konstanten sind, die festgesetzt werden, um die gewünschten Schlupfraten Stefo, Stero zu erzeugen, die zur Erhöhung des Bremsdruckes verwendet werden (d. h., zur Erhöhung der Bremskraft), und um die gewünschte Schlupfrate Steri zu erzeugen, die verwendet wird zur Verringerung des Bremsdruckes (d. h., zur Verringerung der Bremskraft).
Stero = K3 . β + K4 . Dβ
Steri = K5 . β + K6 . Dβ
wobei K1 bis K6 Konstanten sind, die festgesetzt werden, um die gewünschten Schlupfraten Stefo, Stero zu erzeugen, die zur Erhöhung des Bremsdruckes verwendet werden (d. h., zur Erhöhung der Bremskraft), und um die gewünschte Schlupfrate Steri zu erzeugen, die verwendet wird zur Verringerung des Bremsdruckes (d. h., zur Verringerung der Bremskraft).
Im Gegensatz hierzu werden die gewünschten Schlupfraten Stufo,
Sturo und Sturi für die Verwendung bei der Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung gemäß den nachfolgenden Gleichungen be
rechnet:
Stufo = K7 . ΔG
Sturo = K8 . ΔGy
Sturi = K9 . ΔGy
Sturo = K8 . ΔGy
Sturi = K9 . ΔGy
wobei K7 eine Konstante zur Erzeugung der gewünschten Schlupf
rate Stufo ist, die für eine Erhöhung des Bremsdruckes verwen
det wird (oder alternativ zur Verringerung des Bremsdruckes),
wobei K8 und K9 Konstanten sind, zur Erzeugung der gewünschten
Schlupfrate Sturo, Steri, die beide für die Erhöhung des
Bremsdruckes verwendet werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen die Hydraulikdruckservosteuerung, wel
che gemäß Fig. 6 ist Schritt 115 ausgeführt wird, wobei der
Radzylinderdruck für jedes Rad durch die Schlupfraten-
Servosteuerung gesteuert wird. In Schritt 401 werden die ge
wünschten Schlupfraten St**, welche in Schritt 205, 207 oder
208 festgesetzt werden, eingelesen, um die gewünschte Schlupf
rate bzw. die Soll-Schlupfrate für jedes Fahrzeugrad zu erzeu
gen. Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 402 fort,
wo die Schlupfratenabweichung ΔSd zwischen der Ist-
Schlupfrate und der Soll-Schlupfrate für die Antriebsräder DL,
DR berechnet wird, wobei anschließend zu Schritt 403 fortge
schritten wird, wo bestimmt wird, ob die Schlupfratenabwei
chung ΔSd die Exzessiv-Schlupfrate ΔSk mit einschließt.
Falls bestimmt wird, daß die Schlupfratenabweichung ΔSd nicht
die Exzessiv-Schlupfrate ΔSk mit einschließt, schreitet das
Programm zu Schritt 406 fort, wo die Soll-Schlupfrate St** für
jedes Fahrzeugrad verwendet wird. Wenn im Gegensatz hierzu be
stimmt wird, daß die Exzessiv-Schlupfrate ΔSk vorliegt, dann
schreitet das Programm zu Schritt 404 fort, wo der Korrektur
wert ΔSa berechnet wird, der der Soll-Schlupfrate für jedes
der nicht angetriebenen Fahrzeugräder NL, NR zuaddiert werden
sollen. Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 405
fort, wo der Korrekturwert ΔSh der gewünschten Schlupfrate
StNC (StNL oder STNR) für das nicht angetriebene Fahrzeugrad
NL (oder NR) hinzuaddiert wird, welche in Schritt 401 eingele
sen wird, um die gewünschte Schlupfrate StNC zu erneuern.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Schritten werden
gemäß der Fig. 8 verschiedene Korrekturwerte der gewünschten
Schlupfrate für jeden Regelmodus zuaddiert. Beispielsweise
wird ein Korrekturwert ΔSt** der gewünschten Schlupfrate St**
für die Antiblockierregelung zuaddiert, um die gewünschte
Schlupfrate St** zu erneuern. Ein Korrekturwert ΔSt** wird der
gewünschten Schlupfrate St** für die Bremskraftverteilungsre
gelung zuaddiert, um die letztere zu erneuern. Ein Korrektur
wert ΔSt** wird der gewünschten Schlupfrate St** für die
Schlupfregelung zuaddiert, um letztere zu erneuern. Anschlie
ßend schreitet das Programm zu Schritt 406 fort, wo eine
Schlupfratenabweichung ΔSt** für jedes Fahrzeugrad berechnet
wird und schreitet ferner zu Schritt 407 fort, wo eine Fahr
zeugbeschleunigungsabweichung ΔDVso** berechnet wird.
In Schritt 406 wird die Differenz zwischen der gewünschten
Schlupfrate St** und der Ist-Schlupfrate Sa** berechnet, um
die Schlupfratenabweichung ΔSt** zu erzeugen (d. h., ΔSt** =
St** - Sa**). Schließlich wird in Schritt 407 die Differenz
zwischen der Fahrzeugbeschleunigung DVso** eines zu steuernden
Fahrzeugrades und jener eines Referenzrades (d. h., eines nicht
zu steuernden Fahrzeugrads) berechnet, um die Fahrzeugbe
schleunigungsabweichung ΔDVso** zu erzeugen. Die aktuelle
Schlupfrate Sa** sowie die Fahrzeugbeschleunigungsabweichung
ADVso** können entsprechend einer speziellen Weise berechnet
werden, die in Abhängigkeit der Regelmodi wie beispielsweise
der Antiblockierregelmodus, der Schlupfregelmodus usw. be
stimmt wird.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 408 fort, wo
die Schlupfratenabweichung ΔSt** verglichen wird mit einem
vorbestimmten Wert Ka. Wenn ein Absolutwert der Schlupfraten
abweichung betrag ΔSt** gleich oder größer ist als der vorbe
stimmte Wert Ka, dann schreitet das Programm zu Schritt 410
fort, wo ein integrierter Wert (I ΔSt**) der Schlupfratenab
weichung ΔSt** erneuert wird. D. h., daß der Wert der Schlupf
ratenabweichung ΔSt** multipliziert durch einen Verstärkungs
faktor GI** zu dem integrierten Wert der Schlupfratenabwei
chung I ΔSt** hinzuaddiert wird, der durch den vorhergehenden
Prozeß dieser Routine erhalten wurde, um den integrierten Wert
der Schlupfratenabweichung I ΔSt** in den vorliegenden Prozeß
zu erzeugen. Wenn der Absolutwert der Schlupfratenabweichung
betrag von ΔSt** kleiner ist als der vorbestimmte Wert Ka,
dann schreitet das Programm zu Schritt 409 fort, wo der integ
rierte Wert der Schlupfratenabweichung I ΔSt** auf Null (0)
zurückgesetzt wird. Anschließend schreitet das Programm zu den
Schritten 411 bis 414 gemäß der Fig. 9 fort, wo die Schlupfra
tenabweichung I ΔSt** auf einen Wert begrenzt wird, der gleich
oder kleiner ist, als ein oberer Grenzwert Kb, oder der gleich
oder größer ist als ein unterer Grenzwert Kc. Falls die
Schlupfratenabweichung I ΔSt** größer ist als der obere Grenz
wert Kb, dann wird er auf den Wert Kb in Schritt 412 gesetzt,
wohingegen dann, wenn die Schlupfratenabweichung I ΔSt** klei
ner ist als der untere Grenzwert Kc, dann wird er auf den Wert
Kc in Schritt 414 gesetzt.
Hierauf schreitet das Programm auf Schritt 415 fort, wo ein
Parameter Y** für die Erzeugung einer Hydraulikdrucksteuerung
in jedem Regelmodus anhand der nachfolgenden Gleichung berech
net wird:
Y** = GS** . (ΔSt** + I ΔST**)
wobei "Gs**N" ein Verstärkungsfaktor ist, der entsprechend dem
Fahrzeugschlupfwinkel β und in Übereinstimmung mit einem Dia
gramm erhalten wird, welches durch eine durchgezogene Linie in
der Fig. 13 dargestellt ist. Das Programm schreitet ferner zu
Schritt 416 fort, wo ein weiterer Parameter X** anhand der
nachfolgenden Gleichung berechnet wird:
X** = Gd** . ΔDVso*
wobei "Gd**" ein Verstärkungsfaktor ist, der einen konstanten
Wert darstellt, wie durch eine Strichlinie in Fig. 13 darge
stellt wird. Auf der Basis der Parameter X** und Y** wird ein
Regeldruckmodus für jedes Fahrzeugrad in Schritt 417 erhalten
und zwar gemäß einer Regelungskarte, wie sie in Fig. 12 darge
stellt ist. Die Regelungskarte hat eine Schnelldruckverringe
rungszone, eine Pulsdruckverringerungszone, eine Druckhaltezo
ne, eine Pulsdruckerhöhungszone und eine Schnelldruckerhö
hungszone, welche fortlaufend gemäß der Fig. 12 vorgesehen
sind, so daß irgendeine der Zonen entsprechend der Parameter
X** und Y** in Schritt 417 ausgewählt wird. In dem Fall, wo
nach kein Regelungsmodus durchgeführt wird, wird kein Druckre
gelungsmodus vorgesehen d. h., die Solenoide stehen auf AUS).
In Schritt 418 wird eine Druckerhöhungs- und Verringerungskom
pensationsregelung durchgeführt, welche für einen sanften ers
ten Übergang und letzten Übergang des Hydraulikdrucks erfor
derlich ist, wenn in die gegenwärtig ausgewählte Zone von der
vorhergehend ausgewählten Zone in Schritt 417 gewechselt wird,
beispielsweise von der Druckerhöhungszone zu der Druckverrin
gerungszone oder umgekehrt. Wenn die Zone von der Schnell
druckverringerungszone zu der pulsierten Druckerhöhungszone
gewechselt wird zum Beispiel, dann wird die Schnelldruckerhö
hungszone für eine Zeitdauer ausgeführt, die auf der Basis ei
ner Periode bestimmt wird, während der ein Schnelldruckverrin
gerungsmodus ausgeführt wurde, der unmittelbar vor der
Schnelldruckerhöhungssteuerung ausgeführt wurde. Schließlich
schreitet das Programm zu Schritt 419 fort, wo das Solenoid
jedes Ventils in der Hydraulikdrucksteuervorrichtung PC erregt
oder entregt wird und zwar entsprechend dessen Moduses, der
durch die ausgewählte Druckregelungszone oder die Druckerhö
hungs- und Verringerungskompensationsregelung bestimmt wird,
um die an jedes Fahrzeugrad angelegte Bremskraft zu regeln.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Lenkungs
regelung durch Bremsung ausgeführt ungeachtet eins Niederdrü
ckens des Bremspedals BP, um die Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung und/oder die Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung durchzuführen. Darüber hinaus wird die
Lenkregelung durch Bremsung in angemessener Weise ausgeführt,
selbst wenn die Motorbremse an das Fahrzeug angelegt wird, wie
bereits vorstehend beschrieben wurde. Die Bremskraft wird ge
regelt entsprechend der Schlupfrate bei dem vorliegenden Aus
führungsbeispiel. Für einen gewünschten Parameter bzw. Soll-
Parameter zur Verwendung bei der Übersteuerungs-
Unterdrückungsregelung und der Untersteuerungs-
Unterdrückungsregelung können jedoch jedwede andere Soll-
Paramter entsprechend der an jedes Fahrzeugrad eingelegten
Bremskraft unterschiedlich zu der Schlupfrate verwendet wer
den, wie beispielsweise der Hydraulikdruck in jedem Radbrems
zylinder. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß für einen
Durchschnittsfachmann das vorstehend beschriebene Ausführungs
beispiel lediglich illustrativ als ein von vielen möglichen
speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu
betrachten ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung
angewendet werden bei einem frontgetriebenen Fahrzeug oder so
gar bei einem Vierrad angetriebenen Fahrzeug. Zahlreiche ver
schiedene andere Anordnungen können für einen Durchschnitts
fachmann leicht ausgeführt werden, ohne daß von dem Grundge
danken und Umfang der Erfindung abgewichen wird, wie sie in
den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.
Claims (7)
1. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung für die
Aufrechterhaltung der Fahrstabilität eines
Kraftfahrzeugs durch Regeln einer Bremskraft, die an
zumindest eines der angetriebenen und nicht
angetriebenen Fahrzeugräder anlegbar ist, mit
einer Fahrzeugzustands-Überwachungsvorrichtung,
einer Bremsvorrichtung, die im Ansprechen auf ein Niederdrücken eines Bremspedals und auf der Basis eines Ausgabesignals der Überwachungsvorrichtung auch ungeachtet eines Niederdrückens des Bremspedals betätigbar ist,
wobei die Bremskraft an zumindest eines der Fahrzeugräder derart anlegbar ist, daß eine Vergrößerung eines Kurvenradiuses bewirkt wird, falls die Überwachungsvorrichtung ein exzessives Übersteuern während der Fahrzeugbewegung erfaßt oder eine Verringerung des Kurvenradiuses bewirkt wird, falls die Überwachungsvorrichtung ein exzessives Untersteuern während der Fahrzeugbewegung erfaßt, gekennzeichnet durch
eine Bremskraftüberschuß-Erfassungsvorrichtung für das Erfassen eines außerhalb des Regelbereichs der Regelvorrichtung liegenden Bremskraftüberschusses an zumindest einem der Antriebsräder und
eine Korrekturvorrichtung für ein Anlegen und/oder Regeln einer Bremskraft bei inaktiver Antiblockier- Regelung an zumindest einem der nicht angetriebenen Fahrzeugräder zur Kompensation des Bremskraftüberschusses.
einer Fahrzeugzustands-Überwachungsvorrichtung,
einer Bremsvorrichtung, die im Ansprechen auf ein Niederdrücken eines Bremspedals und auf der Basis eines Ausgabesignals der Überwachungsvorrichtung auch ungeachtet eines Niederdrückens des Bremspedals betätigbar ist,
wobei die Bremskraft an zumindest eines der Fahrzeugräder derart anlegbar ist, daß eine Vergrößerung eines Kurvenradiuses bewirkt wird, falls die Überwachungsvorrichtung ein exzessives Übersteuern während der Fahrzeugbewegung erfaßt oder eine Verringerung des Kurvenradiuses bewirkt wird, falls die Überwachungsvorrichtung ein exzessives Untersteuern während der Fahrzeugbewegung erfaßt, gekennzeichnet durch
eine Bremskraftüberschuß-Erfassungsvorrichtung für das Erfassen eines außerhalb des Regelbereichs der Regelvorrichtung liegenden Bremskraftüberschusses an zumindest einem der Antriebsräder und
eine Korrekturvorrichtung für ein Anlegen und/oder Regeln einer Bremskraft bei inaktiver Antiblockier- Regelung an zumindest einem der nicht angetriebenen Fahrzeugräder zur Kompensation des Bremskraftüberschusses.
2. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch
eine Soll-Schlupfraten-Einstellvorrichtung für das Einstellen einer Soll-Schlupfrate für jedes der Fahrzeugräder entsprechend zumindest dem durch die Überwachungsvorrichtung erfaßten Fahrzeugzustand,
eine Ist-Schlupfraten-Meßvorrichtung für das Erfassen einer Ist-Schlupfrate an jedem der Fahrzeugräder und
eine Schlupfraten-Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Abweichung zwischen der Soll- Schlupfrate und der Ist-Schlupfrate, wobei die Bremskraft an jedes der Fahrzeugräder auf der Basis der berechneten Abweichung anlegbar und/oder regelbar ist und wobei
die Korrekturvorrichtung die Soll-Schlupfrate für zumindest eines der nicht angetriebenen Räder entsprechend dem Bremskraftüberschuß an dem einen der angetriebenen Räder korrigiert.
eine Soll-Schlupfraten-Einstellvorrichtung für das Einstellen einer Soll-Schlupfrate für jedes der Fahrzeugräder entsprechend zumindest dem durch die Überwachungsvorrichtung erfaßten Fahrzeugzustand,
eine Ist-Schlupfraten-Meßvorrichtung für das Erfassen einer Ist-Schlupfrate an jedem der Fahrzeugräder und
eine Schlupfraten-Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Abweichung zwischen der Soll- Schlupfrate und der Ist-Schlupfrate, wobei die Bremskraft an jedes der Fahrzeugräder auf der Basis der berechneten Abweichung anlegbar und/oder regelbar ist und wobei
die Korrekturvorrichtung die Soll-Schlupfrate für zumindest eines der nicht angetriebenen Räder entsprechend dem Bremskraftüberschuß an dem einen der angetriebenen Räder korrigiert.
3. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremskraftüberschuß-Erfassungsvorrichtung eine
Exzessiv-Schlupfrate an zumindest einem der
Antriebsräder auf der Basis der Abweichung zwischen der
Soll-Schlupfrate und der Ist-Schlupfrate an dem einen
der Antriebsräder erfaßt, wobei die Korrekturvorrichtung
die Soll-Schlupfrate von zumindest einem der nicht
angetriebenen Räder entsprechend der Exzessiv-
Schlupfrate des einen der angetriebenen Räder
korrigiert.
4. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremskraftüberschuß-Erfassungsvorrichtung eine
Vorrichtung hat für das Summieren der Abweichungen
zwischen den Soll-Schlupfraten und den Ist-Schlupfraten
der Antriebsräder, um die Exzessiv-Schlupfrate
entsprechend einem positiven Wert der Summe der
Abweichungen der Antriebsräder zu erkennen.
5. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremsvorrichtung folgende Elemente hat:
Radbremszylinder, die mit den angetriebenen und nicht angetriebenen Fahrzeugrädern für eine jeweilige Beaufschlagung mit der Bremskraft wirkverbunden sind,
ein Hydraulikdruckerzeuger für das Zuführen eines Hydraulikbremsdrucks zu den Fahrzeugradbremszylindern und
Betätigungs- oder Steuerungsvorrichtungen, die zwischen dem Hydraulikdruckerzeuger und den Radbremszylindern für das Steuern des Hydraulikbremsdrucks in den Radbremszylindern angeordnet sind.
Radbremszylinder, die mit den angetriebenen und nicht angetriebenen Fahrzeugrädern für eine jeweilige Beaufschlagung mit der Bremskraft wirkverbunden sind,
ein Hydraulikdruckerzeuger für das Zuführen eines Hydraulikbremsdrucks zu den Fahrzeugradbremszylindern und
Betätigungs- oder Steuerungsvorrichtungen, die zwischen dem Hydraulikdruckerzeuger und den Radbremszylindern für das Steuern des Hydraulikbremsdrucks in den Radbremszylindern angeordnet sind.
6. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikdruckerzeuger einen Hauptzylinder für das
Erzeugen des Hydraulikbremsdrucks im Ansprechen auf ein
Niederdrücken des Bremspedals und eine Hilfsdruckquelle
hat, für das Erzeugen des Hydraulikbremsdrucks
ungeachtet eines Niederdrückens des Bremspedals.
7. Fahrstabiltäts-Regelvorrichtung nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch die folgenden Elemente:
Radgeschwindigkeits-Sensoren für das Erfassen der Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder,
einen Seitenbeschleunigungssensor für das Erfassen einer Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs und
ein Gierraten-Sensor für das Erfassen einer Gierrate,
wobei die Fahrzeugzustands-Überwachungsvorrichtung eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Fahrzeugschlupfwinkel auf der Basis der Ausgabesignale der Radgeschwindigkeitssensoren, des Seitenbeschleunigungssensors sowie des Gierratensensors berechnet und die Fahrzeugzustands- Überwachungsvorrichtung den Zustand des in Bewegung sich befindlichen Fahrzeugs überwacht, um zu bestimmen, ob ein exzessives Übersteuern und/oder ein exzessives Untersteuern auftritt.
Radgeschwindigkeits-Sensoren für das Erfassen der Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder,
einen Seitenbeschleunigungssensor für das Erfassen einer Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs und
ein Gierraten-Sensor für das Erfassen einer Gierrate,
wobei die Fahrzeugzustands-Überwachungsvorrichtung eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Fahrzeugschlupfwinkel auf der Basis der Ausgabesignale der Radgeschwindigkeitssensoren, des Seitenbeschleunigungssensors sowie des Gierratensensors berechnet und die Fahrzeugzustands- Überwachungsvorrichtung den Zustand des in Bewegung sich befindlichen Fahrzeugs überwacht, um zu bestimmen, ob ein exzessives Übersteuern und/oder ein exzessives Untersteuern auftritt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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Owner name: ADVICS CO., LTD., KARIYA, AICHI, JP |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20140801 |