DE19712232A1

DE19712232A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Motoreinlaßdrossel für die Kurvenstabilitätssteuerung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19712232A1
Application number: DE19712232A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Fukada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3563869B2; DE19712232C2; KR970066015A; JPH09256884A; KR100258046B1; US5927421A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Fahrverhaltensteuerung eines Fahrzeugs, wie z. B. eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Einlaßdrossel eines Motors eines Fahr zeugs für die Kurvenstabilitätssteuerung des Fahrzeugs.

Bei der Fahrstabilitätssteuerung von Fahrzeugen ist be kannt, daß, wenn sich ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb entlang einer Kurvenbahn mit hoher Geschwindigkeit und Mo torbremsen bewegt, die Neigung des Fahrzeugs dazu besteht, daß es dadurch, daß die Reifenhaftung der Hinterräder an der Straßenoberfläche gegenüber der zentrifugalen Seiten kraft einen Grenzwert erreicht, schleudert, während, wenn sich ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb entlang einer Kur venbahn mit hoher Geschwindigkeit und Motorbremsen bewegt, die Neigung des Fahrzeugs dazu besteht, daß es dadurch, daß die Reifenhaftung der Vorderräder an der Straßenoberfläche gegenüber der zentrifugalen Seitenkraft einen Grenzwert er reicht, abgedrängt wird bzw. abdriftet. Um dieses Problem zu lösen wurde in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 64-87844, die den gleichen Anmelder wie die vorliegende An meldung hat, vorgeschlagen, das Kraftstoffzuführsystem des Motors eines Fahrzeugs in einer solchen Weise zu steuern, daß, wenn ein Rutschen der Antriebsräder während des Fah rens des Fahrzeugs mit Motorbremsen erfaßt wird, die Kraft stoffabsperrung aufgehoben wird. Entsprechend diesem Stand der Technik wird, wenn sich die Motordrehzahl über einen vorbestimmten Schwellwert hinaus erhöht, wobei das Einlaß drosselventil des fahrenden Fahrzeugs vollständig geschlos sen ist, das Kraftstoffzuführsystem von diesem zum Zweck der Erhöhung der Wirkung des Motorbremsens und zur Verrin gerung der Emission von Kraftstoffkomponenten in die Atmo sphäre zwangsweise unterbrochen. Das Aufheben der Kraft stoffabsperrung hat die Funktion, ein solches zwangsweises Unterbrechen des Kraftstoffzuführsystems aufzuheben, wenn beim Kraftfahrzeug die Neigung dazu besteht, daß dieses durch intensives Motorbremsen bedingt rutscht.

Mit der vorliegenden Erfindung wird beabsichtigt, das Konzept der Abschwächung des Motorbremsens eines Fahrzeuges weiterzuentwickeln, damit das Fahrverhalten von diesem ge genüber Instabilität durch Rutschen der treibenden Räder auf der Straßenoberfläche, das durch ein intensives Motor bremsen bedingt ist, aufrechterhalten wird; dabei wird die Abschwächung des Motorbremsens kontinuierlich auf das not wendige Minimum eingestellt, um dadurch jegliche plötzliche Änderung der Motorbremswirkung zu verhindern, damit der Fahrkomfort des Fahrzeugs weiter verbessert wird; gleich zeitig wird die Gesamtemission von Kraftstoffkomponenten in die Atmosphäre gehemmt, die während der Periode des Motor bremsvorgangs kombiniert wurden, wobei das Einstellen der Motorbremsabschwächung ausgeführt wird, um eine kritische Grenze zwischen der Stabilität und Instabilität des Fahr verhaltens des Fahrzeugs während der gesamten Antriebspe riode des Fahrzeugs abzufahren.

Um eine solche Aufgabe zu lösen schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung vor, die die Einlaßdrossel eines Motors eines Fahrzeugs, das einen Fahrzeugaufbau und ein Paar von vorderen und hinteren Rädern, die den Fahrzeugauf bau tragen, hat, steuert, wobei zumindest das Paar von hin teren Rädern oder das Paar von vorderen Rädern Antriebsrä der sind, die dazu geeignet sind, durch den Motor angetrie ben zu werden, wobei die Einlaßdrosselsteuervorrichtung aufweist:
eine Einrichtung zum Schätzen einer Instabilitätsgröße, die die Kurveninstabilität bzw. Drehinstabilität des Fahr zeugs darstellt,
eine Einrichtung zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs,
eine Einrichtung zum Schätzen des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Bremsgrenzmaßes des Paares von Antriebsrädern auf der Grundlage der Querbe schleunigung und des Reibungskoeffizienten der Straßenober fläche,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Motorbremsmoment grenzmaßes auf der Grundlage des Bremsgrenzmaßes des Paares von Antriebsrädern und der Instabilitätsgröße,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Solleinlaßdrossel wertes, der dem Motorbremsmomentgrenzmaß entspricht, und
eine Einrichtung zum Abschwächen des Einlaßdrosselns des Motors auf den Solleinlaßdrosselwert, wenn das Einlaß drosseln dichter als mit dem Solleinlaßdrosselwert ausge führt wird.

Wenn der Motor eines Fahrzeugs bezüglich des Motor bremseinlaßdrosselns durch eine Vorrichtung mit dem vorste hend genannten Aufbau gesteuert wird, wird, wenn das Fahr zeug während eines Kurvenfahrvorgangs von diesem durch ein intensives Motorbremsen bedingt mit dem Schleudern oder dem Abgedrängtwerden beginnt, das Einlaßdrosselventil um einen notwendigen minimalen Betrag von seiner vollständig ge schlossenen Position aus geöffnet, wobei dieser kontinuier lich geändert wird, um eine kritische Grenze zwischen Sta bilität und Instabilität des Kurvenfahrverhaltens des Fahr zeugs abzufahren, wodurch eine maximale Verfügbarkeit des Motorbremsens während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs abge sichert wird, ohne daß auf die Kurvenstabilität des Fahr zeugs verzichtet wird.

Wenn das Fahrzeug dazu geeignet ist, daß das Paar von Hinterrädern durch den Motor angetrieben wird, kann die In stabilitätsgrößenschätzeinrichtung eine Schleudergröße, die die Neigung des Fahrzeugs zum Schleudern darstellt, als In stabilitätsgröße schätzen.

Wenn das Fahrzeug dazu geeignet ist, daß das Paar von Vorderrädern durch den Motor angetrieben wird, kann die In stabilitätsgrößenschätzeinrichtung eine Abdränggröße, die die Neigung des Fahrzeugs zum Abdrängen darstellt, als In stabilitätsgröße schätzen.

Die Einlaßdrosselsteuervorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Schätzen eines Schlupfverhältnisses von zu mindest einem des Paares von Antriebsrädern und eine Ein richtung zum Steuern des Betriebes der Einlaßdrosselab schwächeinrichtung aufweisen, damit der Einlaßdrosselab schwächvorgang nur dann gestattet wird, wenn das Schlupf verhältnis von dem zumindest einen Antriebsrad größer als ein für dieses bestimmter Schwellwert ist.

Die Einlaßdrosselsteuervorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Motorabtriebsdrehmoments und eine Einrichtung zum Steuern des Betriebes der Einlaßdros selabschwächeinrichtung aufweisen, damit der Einlaßdrossel abschwächbetrieb nur dann gestattet wird, wenn das Motorab triebsdrehmoment negativ ist.

Die Einlaßdrosselsteuervorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Betätigung eines Fußbrems systems des Fahrzeugs und eine Einrichtung zum Steuern des Betriebes der Einlaßdrosselabschwächeinrichtung aufweisen, um den Einlaßdrosselabschwächvorgang nur dann zu gestatten, wenn die Fußbremssystembetätigung-Erfassungseinrichtung die Betätigung des Fußbremssystems nicht erfaßt.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Vorrichtung zur Steuerung der Motoreinlaßdrosseln entsprechend der vorlie genden Erfindung, wobei diese in einem Fahrzeug zusammen mit zahlreichen Sensoren zum Erhalten von Daten, die durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wer den, installiert ist,

Fig. 2 ein Fließbild der Hauptroutine, das den Ge samtsteuervorgang zeigt, der durch die Vorrichtung entspre chend der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird,

Fig. 3 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 20 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 4 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 40 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 5 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 50 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 6 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 60 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 7 ein Fließbild, das ein alternatives Unterpro gramm zeigt, das in Schritt 60 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 8 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 70 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 9 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 90 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 10 ein Fließbild, das ein Unterprogramm zeigt, das in Schritt 100 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines dreidimen sionalen Verzeichnisses, das eine Beziehung zwischen der Seitenkraft CF, dem Lenkrückstellmoment SAM und dem Rei bungskoeffizienten µ der Straßenoberfläche zeigt,

Fig. 12 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Drehmomentfaktor Ft und dem Drehmomentwandlerschlupfver hältnis Rc zeigt,

Fig. 13 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Bremsgrenzfaktor Fd und der Schleudergröße SQ zeigt,

Fig. 14 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Bremsgrenzfaktor Fd und der Abdränggröße DQ zeigt,

Fig. 15 ein Verzeichnis, das das Verhältnis zwischen dem Sollmotorbremsmoment Tet, der Motordrehzahl Ne und der Solldrosselöffnung ϕspc zeigt, und

Fig. 16 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der Normaldrosselöffnung ϕNor und dem Niederdrücken Dacc des Fahrpedals zeigt.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung bezüglich einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein motorgetriebenes Fahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, in der typischen Struk tur eines Kraftfahrzeugs mit Hinterradantrieb graphisch dargestellt, das aufweist: einen Verbrennungsmotor 10, einen Drehmomentwandler 12, ein Getriebe 14, eine Gelenk welle 16, eine Differentialgetriebeeinheit 18, eine hintere linke Radachse 20L, eine hintere rechte Radachse 20R, ein vorderes linkes Rad 22FL, ein vorderes rechtes Rad 22FR, ein hinteres linkes Rad 22RL, ein hinteres rechtes Rad 22RR, ein Lenkrad 24, eine Servolenkeinheit 24, eine linke Spurstange 28FL, eine rechte Spurstange 28FR, ein Drossel ventil 30, eine Drosselventilbetätigungseinrichtung 32 und eine Motorsteuerung 34, um das Drosselventil über die Betä tigungseinrichtung 32 zu steuern. Die Motorsteuerung 34 ist ein wesentlicher Teil der Vorrichtung zur Steuerung der Mo toreinlaßdrossel entsprechend der vorliegenden Erfindung. Natürlich ist ein Fahrzeugaufbau, der in der Figur nicht gezeigt ist, durch die vier Räder 22FL-22RR über jeweilige Radaufhängungssysteme, die in der Figur nicht gezeigt sind, gestützt.

Der Motorsteuerung 34 werden Betriebsparameter zuge führt, wie z. B. die Giergeschwindigkeit γ vom Gierge schwindigkeitssensor 38, die Radgeschwindigkeiten Vwi der vier Räder von den Radgeschwindigkeitssensoren 40i (i=fl, fr, rl, rr) des vorderen linken, des vorderen rechten, des hinteren linken und des hinteren rechten Rades, die Querbe schleunigung Gy vom Querbeschleunigungssensor 42, die Drehmomentwandler-Abtriebsdrehzahl Nto vom Drehmomentwand ler-Abtriebsdrehzahlsensor 44, die Schaltposition St des Getriebes 14 vom Schaltpositionssensor 46, die Motordreh zahl Ne vom Motordrehzahlsensor 48, das Lenkdrehmoment Ts vom Lenkdrehmomentsensor 50, die hydraulischen Drücke Pr und Pl des rechten und linken Zylinders der Servolenkein heit 26 vom Lenkdrucksensor 52, der Ansaugluftstrom Af vom Ansaugluftstromsensor 54, der Einlaßkrümmerdruck Pin vom Krümmerdrucksensor 56, das Niederdrücken Dacc des Fahrpe dals, das in der Figur nicht gezeigt ist, vom Fahrpedalnie derdrücksensor 58 sowie das Bremsbetätigungssignal Br vom Bremsschalter 60 und der Lenkwinkel Ö vom Lenkwinkelsensor 62.

Obwohl es nicht in Fig. 1 gezeigt ist weist die Motor steuerung 34 einen Mikrorechner mit Standardaufbau auf, der eine Zentrale Verarbeitungseinheit, einen Festspeicher, einen Direktzugriffsspeicher, eine Eingabeanschlußeinrich tung, eine Ausgabeanschlußeinrichtung und eine Buseinrich tung, die diese Elemente verbindet, hat. Die Informations signale von den vorstehend genannten Sensoren, werden im allgemeinen durch die Eingabeanschlußeinrichtung des Mikro rechners in die Motorsteuerung 34 eingegeben.

Die Einlaßdrosselsteuervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung weist die Motorsteuerung 34 und die Sensoren 38-62 auf, von denen einige wesentlich sind, wäh rend andere für einen besseren Betrieb der Vorrichtung sor gen.

Da das Funktionsprinzip der Einlaßdrosselsteuervorrich tung entsprechend der vorliegenden Erfindung eigentlich ein elektronisches Programm ist, das im Mikrorechner der Motor steuerung 34 entsprechend dem Stand der Technik vorhanden ist, wird der Aufbau der Einlaßdrosselsteuervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung in Form der Steuer vorgänge von dieser unter Bezugnahme auf die Fig. 2-16 be schrieben.

Fig. 2 zeigt einen Gesamtvorgang, der durch die Einlaß drosselsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ausge führt wird, in Form eines Fließbildes. Der Steuervorgang entsprechend diesem Fließbild wird mit dem Schließen eines Motorzündschalters, der nicht in der Fig. gezeigt ist, des Fahrzeugs eingeleitet und mit einer Zykluszeit, wie z. B. einige zehn Mikrosekunden, während des Betriebes des Fahr zeugs gemäß dem Stand der Technik zyklisch wiederholt.

Wenn die Vorrichtung gestartet wird, werden in Schritt 10 Signale von zahlreichen Sensoren, die vorstehend be schrieben sind, entsprechend einem Plan, der durch das in der Vorrichtung vorgesehene Programm bestimmt ist, eingele sen. Dann wird in Schritt 20 der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche entsprechend dem in Fig. 3 gezeigten Un terprogramm geschätzt. Zum Schätzen des Reibungskoef fizienten der Straßenoberfläche wurden zahlreiche Verfahren vorgeschlagen. Das in Fig. 3 gezeigte Verfahren ist in der japanischen Offenlegungsschrift 6-221968, die durch den An melder der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde, de tailliert beschrieben. Entsprechend diesem Verfahren wird in Schritt 21 das Lenkrückstellmoment SAM auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses N des Lenksystems, des Lenk drehmoments Ts, das vom Lenkdrehmomentsensor 50 erhalten wurde, vom rechten und linken hydraulischen Druck Pr und Pl der Servolenkeinheit 26, die vom Lenkdrucksensor 52 erhal ten wurden, und einem geeigneten Proportionalitätsfaktor K wie folgt berechnet:

SAM=N×Ts+K (Pr-Pl)

In Schritt 22 wird die Seitenkraft CF auf der Grundlage des Abstandes Lr der hinteren Radachse vom Gravitationszen trum des Fahrzeugaufbaus, der Masse m des Fahrzeugaufbaus, der Seitenbeschleunigung Gy, die vom Seitenbeschleunigungs sensor 42 erhalten wird, vom Trägheitsmoment I des Fahr zeugaufbaus, der Differentiation der Giergeschwindigkeit γ, die vom Giergeschwindigkeitssensor 38 erhalten wurde, über der Zeit und des Radstandes L des Fahrzeugs wie folgt be rechnet:

CF=(Lr×m×Gy+I×dγ/dt)/L

In Schritt 23 wird geprüft, ob der Absolutwert der be rechneten Seitenkraft CF zwischen einer unteren Grenze CFl und einer oberen Grenze CFu, die für diese bestimmt wurden, liegt. Beim Stand der Technik ist es gebräuchlich, daß Pa rameter, die von der Kurvenfahrrichtung des Fahrzeugs ab hängen, positiv ausgedrückt werden, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve beschreibt, und negativ ausgedrückt werden, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt. In Schritt 24 wird unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, wie das in Fig. 11 gezeigte, auf der Grundlage des Absolutwertes von CF und SAM der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche ge schätzt. Die Auswahl durch Schritt 23 bedeutet, daß, wenn der Absolutwert, der durch eine, z. B. in Schritt 22 ge zeigte, Berechnung geschätzt wurde, in einem Bereich liegt, der dem Verzeichnis von Fig. 11 entnehmbar ist, der Rei bungskoeffizient µ aus dem Verzeichnis gelesen wird, wohin gegen, wenn die Seitenkraft, die in Schritt 22 berechnet wurde, wahrscheinlich durch zeitliche Unregelmäßigkeiten bedingt außerhalb des Bereiches liegt, der dem Verzeichnis von Fig. 11 entnehmbar ist, die Aktualisierung der Schät zung des Reibungskoeffizienten für den nächsten Zyklus um gangen wird. Wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann, wenn der Prozeß im ersten Zyklus nach dem Start des Steuervorgangs den Schritt 24 umgehen muß, ein geeigneter Anfangswert, wie z. B. 1,0, für µ gesetzt werden.

Wird nun zum Hauptprogramm von Fig. 2 zurückgegangen so wird in Schritt 30 auf der Grundlage des Reibungskoeffi zienten µ der Straßenoberflächen, der somit erhalten wird, und der Seitenbeschleunigung Gy, die vom Seitenbeschleuni gungssensor 42 erhalten wird, ein Bremsgrenzmaß Gd wie folgt berechnet:

Gd=(µ²-Gy²)^½

Das Bremsgrenzmaß Gd ist ein Parameter, der die Verfüg barkeit der Bremswirkung an den Antriebsrädern unter der Wirkung des Motorbremsens darstellt. Wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird die maximale Reifenhaftung, die an einem Rad zur Verfügung steht, durch ein Produkt aus Reibungskoeffizient µ der Straßenoberflächen und der Verti kallast, die dem Anteil der Gesamtmasse des Fahrzeugauf baus, der auf das spezielle Rad ausgeübt wird, entspricht, ausgedrückt. Andererseits ist die Querkraft, die durch die Querbeschleunigung Gy auf ein Rad wirkt, ein Produkt aus Gy und dem Anteil der Gesamtmasse des Fahrzeugaufbaus, der zum speziellen Rad verteilt wird. Daher stellt unter Berück sichtigung der Tatsache, daß die Reifenhaftungskraft, die durch das Produkt von µ und dem Lastanteil ausgedrückt wird, in eine Seitenvektorkraft, die dem Produkt von Gy und dem Massenanteil entspricht, und eine Längsvektorkraft ge teilt ist, Gd die maximale Längsvektorkraft dar, die durch das Bremsen des Rads zur Verfügung steht. Die Längsvektor kraft, die hier betroffen ist, ist die Kraft, die durch das Motorbremsen bewirkt wird, wie es nachstehend beschrieben wird.

In Schritt 40 wird das Schlupfverhältnis Swd der An triebsräder entsprechend dem in Fig. 4 gezeigten Unterpro gramm wie folgt berechnet:
In den Schritten 41 und 42 werden Mittelwerte der Ge schwindigkeiten des vorderen linken und vorderen rechten Rades und Mittelwerte der Geschwindigkeiten des hinteren linken und hinteren rechten Rades wie folgt berechnet:

Vwf=(Vfl+Vfr)/2

Vrw=(Vrl+Vrr)/2

In Schritt 43 wird entsprechend der Tatsache, ob das Fahrzeug Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb hat, das Antriebsradschlupfverhältnis Swd wie folgt berechnet:

Swd=(Vwr-Vwf)/Vwf für den Hinterradantrieb

Swd=(Vwf-Vwr)/Vwr für den Vorderradantrieb

Da jedoch bei den motorgebremsten Antriebsrädern ledig lich die Neigung dazu besteht, daß eines von diesen rutscht und zwar das, das sich beim Kurvenfahren innen befindet, da dieses einer geringeren vertikalen Last ausgesetzt ist, ist es stärker wünschenswert, daß das Radschlupfverhältnis als ein Verhältnis einer Differenz zwischen der Radgeschwindig keit eines Antriebsrades, das sich an der Innenseite einer Kurve befindet, und der Radgeschwindigkeit eines getriebe nen Rades zur Radgeschwindigkeit des getriebenen Rades be rechnet wird.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm von Fig. 2 wird in Schritt 50 des Bremsmoments Tc der Antriebsräder ent sprechend dem Unterprogramm von Fig. 5 wie folgt geschätzt:
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird in Schritt 51 das Ge triebeübersetzungsverhältnis Rt entsprechend der momentanen Schaltposition des Getriebes berechnet. In Schritt 52 wird das Drehmomentwandlerschlupfverhältnis Rc auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne, die vom Motordrehzahlsensor 48 erhal ten wird, und der Drehmomentwandler-Abtriebsdrehzahl Nto, die vom Drehmomentwandler-Abtriebsdrehzahlsensor 44 erhal ten wird, wie folgt berechnet:

Rc=(Ne-Nto)/Ne

In Schritt 53 wird unter Bezugnahme auf ein Verzeich nis, wie z. B. das in Fig. 12 gezeigte, ein Drehmomentfak tor Ft auf der Grundlage des Drehmomentwandlerschlupfver hältnisses Rc berechnet. Da in einem Motorbremsbetätigungs zustand Nto größer als Ne ist, ist Rc negativ; daher ist der Drehmomentfaktor Ft ein negativer Wert. In Schritt 54 wird das Antriebsradbremsmoment Tc auf der Grundlage von Ft, Nto und Rt wie folgt berechnet:

Tc=-Ft×Nto²×Rt

Aus der vorstehenden Gleichung kann eingeschätzt wer den, daß der Drehmomentfaktor Ft ein Faktor ist, der das Drehmoment der Antriebsräder auf der Grundlage des Produk tes aus dem Quadrat der Drehmomentwandler-Abtriebsdrehzahl und dem Getriebeübersetzungsverhältnis schätzt.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm in Fig. 2 wird in Schritt 60 die Instabilitätsgröße SQ oder DQ entspre chend dem Unterprogramm von Fig. 6 oder dem Unterprogramm von Fig. 7 in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug Hinter radantrieb oder Vorderradantrieb hat, wie folgt berechnet:
Unter Bezugnahme auf Fig. 6, die auf ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb angewendet wird, wird in Schritt 61 eine Seitengleitbeschleunigung Vyd als eine Differenz zwischen der Querbeschleunigung Gy, die vom Querbeschleunigungssen sor 42 erhalten wurde, und einem Produkt aus Giergeschwin digkeit γ, die vom Giergeschwindigkeitssensor 38 erhalten wird, und Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von den Radge schwindigkeiten Vwi zur Verfügung steht, die von den Radge schwindigkeitssensoren 40i erhalten wurden, berechnet, so daß Vyd=Gy-γ×V ist. In Schritt 62 wird ein Schlupf winkel β des Fahrzeugaufbaus als ein Verhältnis der Sei tengleitgeschwindigkeit Vy des Fahrzeugaufbaus, die durch die Integration von Vyd über der Zeit zur Verfügung steht, und der Längsgeschwindigkeit Vx des Fahrzeugaufbaus, d. h. der Fahrzeuggeschwindigkeit, berechnet, so daß β=Vy/Vx ist. In Schritt 63 wird ein Parameter, der hier Schleuder wert SV genannt wird, berechnet, indem geeignete Propor tionalitätsfaktoren K1 und K2 wie folgt verwendet werden:

SV=K1×β+K2×dβ/dt

Als Alternative kann der Schleuderwert SV als eine li neare Summe des Fahrzeugaufbauschlupfwinkels β und der Sei tengleitbeschleunigung Vyd geschätzt werden.

In Schritt 64 wird ein Parameter, der hier Schleuder größe SQ genannt wird, in einer solchen Weise berechnet, daß, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve beschreibt und der Wert von SV positiv ist, SQ gleich SV gesetzt wird, wäh rend, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt und der Wert von SV negativ ist, SV Null gesetzt wird. In ähnlicher Weise wird, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt und der Wert von SV negativ ist, SV auf den Absolutwert von SV gesetzt, während, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve be schreibt und der Wert von SV positiv ist, SQ Null gesetzt wird. Aus der vorstehend genannten Definition kann einge schätzt werden, daß die Schleudergröße SQ durch ihre Größe die Neigung des Fahrzeugs zum Schleudern beim Kurven fahren nach links oder rechts darstellt, was anzeigt, daß das Fahrzeug eine stärkere Neigung zum Schleudern hat, wenn der Wert von SQ größer ist.

Wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, wird die Insta bilitätsgröße in Schritt 60 des Hauptprogramms von Fig. 2 entsprechend dem Unterprogramm von Fig. 7 berechnet. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird die Standardgiergeschwindigkeit γt in Schritt 66 wie folgt berechnet:
Als erstes wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwin digkeit V, die aus der Radgeschwindigkeiten Vwi zur Verfü gung steht, die von den Radgeschwindigkeitssensoren 40i er halten werden, des Ist-Lenkwinkels δ, der vom Lenkwinkel sensor 62 zur Verfügung steht, der Radbasis L des Fahrzeugs und eines geeigneten Proportionalitätsfaktors Kh die Basis- Giergeschwindigkeit γc wie folgt berechnet und dann durch das Anwenden einer Zeitverzögerungsabwandlung auf diese die Standard-Giergeschwindigkeit γt wie folgt berechnet:

γc=V×δ/(1+Kh×V²)×L

γt=γc/(1+T×s)

In Schritt 67 wird ein Parameter, der im folgenden Ab drängwert DV genannt wird, als eine Differenz zwischen der Standard-Giergeschwindigkeit γt und der Ist-Giergeschwin digkeit γ, die durch den Giergeschwindigkeitssensor 38 er faßt wird, oder als ein Produkt einer solchen Differenz und eines Verhältnisses des Radstandes zur Fahrzeuggeschwindig keit wie folgt berechnet:

DV=γt-γ

DV=(γt-γ)×L/V

In Schritt 68 wird ein Parameter, der hier Abdränggröße DQ genannt wird, in einer solchen Weise berechnet, daß, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve beschreibt und DV positiv ist, DQ gleich DV ist, während, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve beschreibt und DV negativ ist, DQ Null gesetzt ist. In ähnlicher Weise wird, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt und DV negativ ist, DQ gleich dem Absolutwert von DV gesetzt, während, wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt und DV positiv ist, DQ Null gesetzt wird.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm in Fig. 2 wird in Schritt 70 das Sollbremsmoment Tt der Antriebsräder ent sprechend dem in Fig. 8 gezeigten Unterprogramm wie folgt berechnet:
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird in Schritt 71 ein Bremsgrenzfaktor Fd entsprechend einem Verzeichnis, wie es z. B. in Fig. 13 gezeigt ist, oder einem Verzeichnis, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, berechnet, wobei die Auswahl da nach erfolgt, ob das Fahrzeug Hinterrad- oder Vorderradan trieb hat. Anders ausgedrückt wird, wenn das Fahrzeug Hin terradantrieb hat, der Bremsgrenzfaktor Fd aus dem Ver zeichnis von Fig. 13 auf der Grundlage der Wertes der Schleudergröße SQ erhalten, während, wenn das Fahrzeug Vor derradantrieb hat, der Bremsgrenzfaktor Fd aus dem Ver zeichnis von Fig. 14 auf der Grundlage des Wertes der Ab dränggröße DQ erhalten wird. In Schritt 72 wird ein Soll bremsmoment Tt als ein Produkt aus Fd und dem Bremsgrenzmaß Gd, das in Schritt 30 des Hauptprogramms von Fig. 2 erhal ten wird, wie folgt berechnet:

Tt=Fd×Gd

Wie es aus dem vorstehenden eingeschätzt werden kann, stellt das Sollbremsmoment Tt im Hinblick auf die Größe des Drehmoments einen Maximalwert für das Motorbremsens, der an den Antriebsrädern gestattet ist, innerhalb eines Grenz maßes dar, das die Stabilität des Fahrzeugs gegenüber dem Schleudern im Fall eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb oder gegenüber dem Abgedrängtwerden im Fall eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb absichert.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm von Fig. 2 wird in Schritt 80 das Grenzschlupfverhältnis Swdm als ein Wert, der zum Sollbremsmoment Tt mit einem Proportionalitätsfak tor Cs proportional ist, wie folgt berechnet:

Swdm=Cs×Tt

Das Grenzschlupfverhältnis Swdm stellt einen Maximal wert für das Schlupfverhältnis Swd am Antriebsrad oder an den Antriebsrädern dar, das der momentanen Schleudergröße oder Abdränggröße darin gerecht wird, daß kein Schleudern oder Abdrängen verursacht wird.

In Schritt 90 wird die Solldrosselöffnung Φspc entspre chend dem in Fig. 9 gezeigten Unterprogramm wie folgt be rechnet:
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird in Schritt 91 das Sollmotorbremsmoment Tet auf der Grundlage des Sollbremsmo ments Tt, das in Schritt 70 erhalten wird, und des Getrie beübersetzungsverhältnisses Rt, das in Schritt 51 von Fig. 5 erhalten wird, wie folgt berechnet:

Tet=Tt/Rt

In Schritt 92 wird die Solldrosselöffnung Φspc unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, auf der Grundlage des Sollmotorbremsmoments Tet und der Motordrehzahl Ne, die vom Motordrehzahlsensor 48 erhal ten wird, erhalten. Die Solldrosselöffnung Φspc stellt eine Drosselöffnung des Motors dar, die das Sollmotorbremsmoment Tet vorsieht, während sich der Motor mit einer momentanen Motordrehzahl Ne dreht.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm von Fig. 2 wer den in Schritt 100 Bedingungen für die Ausführung der Dros selöffnungserhöhungssteuerung entsprechend dem Unterpro gramm von Fig. 10 wie folgt geprüft:
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird in Schritt 101 ent sprechend dem Bremssignal Br, das vom Bremsschalter 60 er halten wird, geprüft, ob das Fahrzeug durch den Fahrer, der das Bremspedal niederdrückt, gebremst wird. Wenn das Fahr zeug durch Niederdrücken des Bremspedals von einem Fahrer gebremst wird, wird die Einlaßdrosselsteuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht ausgeführt, wobei in Be tracht gezogen wird, daß während des Bremsens des Fahrzeugs durch das Fußbremssystem eine Schwierigkeit darin besteht, das Schlupfverhältnis des Fahrzeugaufbaus und der Räder ge nau zu schätzen. Daher geht, wenn die Antwort in Schritt 101 "Ja" ist, die Steuerung zu Schritt 107; das Flag Fs wird Null gesetzt, um den Steuervorgang durch die Vorrich tung entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht aus zu führen.

Wenn die Antwort von Schritt 101 "Nein" ist, wird in Schritt 102 geprüft, ob die Schleudergröße SQ größer als ein Schwellwert SQo, der für diese bestimmt wurde, ist, oder ob die Abdränggröße DQ größer als ein Schwellwert DQo, der für diesen bestimmt wurde, ist. Wenn die Antwort in Schritt 102 "Nein" ist, geht die Steuerung ebenfalls zu Schritt 107, da bei einem solchen Betriebszustand des Fahr zeugs nicht die Notwendigkeit besteht, die Motordrossel steuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung zu betä tigen.

Wenn die Antwort in Schritt 102 "Ja" ist, geht die Steuerung zu Schritt 103; es wird geprüft, ob das Schlupf verhältnis Swd des Antriebsrades oder der Antriebsräder, das in Schritt 40 des Hauptprogramms erhalten wird, größer als das Grenzschlupfverhältnis Swdm, das in Schritt 80 des Hauptprogramms erhalten wird, ist. Wenn die Antwort "Nein" ist, geht die Steuerung ebenfalls zu Schritt 107, da bei einem solchen Betriebszustand des Fahrzeugs erneut nicht die Notwendigkeit besteht, die Motordrosselsteuerung ent sprechend der vorliegenden Erfindung auszuführen.

Wenn die Antwort in Schritt 103 "Ja" ist, geht die Steuerung zu Schritt 104; es wird geprüft, ob das Bremsmo ment Tc größer als das Sollbremsmoment Tt, das in Schritt 70 des Hauptprogramms erhalten wird, ist. Wenn die Antwort "Ja" ist, besteht Freiraum zur Verringerung des momentanen Bremsmoments Tc auf das Sollbremsmoment Tt, wohingegen, wenn die Antwort "Nein" ist, kein Freiraum zur Verringerung des momentanen Bremsmoments Tc auf das Sollbremsmoment Tt besteht, das heißt, daß kein Freiraum zur Ausführung der Einlaßdrosselabschwächsteuerung durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht. Daher geht die Steuerung zu Schritt 105 oder Schritt 107 in Abhängigkeit davon, ob die Antwort in Schritt 104 "Ja" oder "Nein" ist.

In Schritt 105 wird geprüft, ob das Motorabtriebs drehmoment Te, das in Schritt 73 von Fig. 8 berechnet wurde, Null ist oder nicht. Das ist ein Schritt zur endgül tigen Bestätigung, daß der Motor in einem Motorbremszustand läuft, so daß die Steuerung durch die Vorrichtung entspre chend der vorliegenden Erfindung zur Unterdrückung des Schleuderns oder des Abgedrängtwerden des Fahrzeugs durch Abschwächen des Motorbremsens von Bedeutung ist. Wenn die Antwort "Nein" ist, geht die Steuerung zu Schritt 107. Wenn die Antwort von Schritt 105 "Ja" ist, erreicht die Steue rung schließlich Schritt 106; das Flag Fs wird auf 1 ge setzt.

Unter Bezugnahme auf das Hauptprogramm von Fig. 2 wird in Schritt 110 geprüft, ob das Flag Fs 1 ist oder nicht. Wenn die Antwort "Ja" ist, geht die Steuerung zu Schritt 120; die Einlaßdrosselöffnung Φ wird auf die Solldrossel öffnung Φspc, die in Schritt 90 erhalten wurde, gesetzt. Aus dem vorhergehenden kann eingeschätzt werden, daß durch das Setzen der Drosselöffnung Φ auf Φspc die Einlaßdrossel um eine minimale Verschiebung geöffnet wird, um das Motor bremsen abzuschwächen, so daß die Schleudergröße SQ oder die Abdränggröße DQ unterhalb des Schwellwertes SQ_O oder DQ_O zurückversetzt wird, während die Motorbremswirkung in nerhalb einer Abgleichgrenze, die durch SQ_O oder DQ_O defi niert ist, so groß wie möglich gehalten wird. Da die Solldrosselöffnung Φspc auf der Grundlage des Verzeichnis ses von Fig. 13 oder Fig. 14 unter Bezugnahme auf die Schleudergröße SQ oder die Abdränggröße DQ berechnet wird, wird die Solldrosselöffnung Φspc immer entsprechend der mo mentanen Neigung des Fahrzeugs zum Schleudern oder Abge drängtwerden bestimmt. Daher wird die Solldrosselöffnung Φspc immer in einer solchen Weise geschätzt, daß diese die Grenze zwischen Stabilität und Instabilität bezüglich Schleudern oder Abgedrängtwerden abfährt. Bei einer solchen engen Abgleichsteuerung ist, wenn die Solldrosselöffnung Φspc auf einer größeren Seite der Grenze abweicht, die Schleudergröße SQ oder die Abdränggröße DQ nicht mehr größer als SQ_O oder DQ_O, wodurch die Steuerung zu Schritt 107 geht, in dem die Einlaßdrosselöffnungssteuerung aufge hoben wird, wodurch sich SQ oder DQ zur Erhöhung hin ver schieben, wenn der Fahrzustand zum Hervorrufen des Schleu dern oder des Abdrängens immer noch vorhanden ist. Somit wird durch die alternative Vorgehensweise in Schritt 102 bezüglich der Berechnung der Solldrosselöffnung Φspc in Schritt 90 eine automatische Regelung bezüglich der Ein stellung der Motoreinlaßdrossel vorgenommen, um die Grenze zwischen Stabilität und Instabilität beim Fahrverhalten des Fahrzeugs abzufahren.

Wenn die Antwort in Schritt 110 "Nein" ist, geht die Steuerung zu Schritt 130; die Drosselöffnung Φ wird auf der Grundlage des Niederdrückens Dacc des Fahrpedals durch den Fahrer entsprechend einem Verzeichnis, wie es z. B. in Fig. 16 gezeigt ist, auf die Normaldrosselöffnung Φnor einge stellt, um den Normalantrieb des Fahrzeugs abzusichern.

In Schritt 140 betätigt die Motorsteuerung 34 die Betä tigungseinrichtung 32 entsprechend den Drosselöffnung Φspc oder Φnor.

Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich einiger be vorzugter Ausführungsbeispiele von dieser detailliert be schrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß zahlreiche Abwandlungen möglich sind, ohne das vom Gel tungsbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

Eine Vorrichtung zur Steuerung der Einlaßdrossel eines Motors eines Fahrzeugs weist somit auf: eine Einrichtung zum Schätzen einer Instabilitätsgröße, die die Kurveninsta bilität des Fahrzeugs darstellt, eine Einrichtung zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Ein richtung zum Schätzen des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, eine Einrichtung zum Schätzen eines Bremsgrenzmaßes eines Paares von Antriebsrädern auf der Grundlage der Querbeschleunigung und des Reibungskoeffi zienten der Straßenoberfläche, eine Einrichtung zum Schät zen eines Motorbremsmomentgrenzmaßes auf der Grundlage des Bremsgrenzmaßes des Paares von Antriebsrädern des Fahrzeugs und der Instabilitätsgröße, eine Einrichtung zum Schätzen eines Solleinlaßdrosselwertes, der dem Motorbremsmoment grenzwert entspricht, und eine Einrichtung zum Abschwächen des Einlaßdrosselns des Motors auf den Solleinlaßdrossel wert, wenn das Einlaßdrosseln dichter als mit dem Sollein laßdrosselwert ausgeführt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Einlaßdrossel eines Mo tors eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugaufbau und einem Paar von Vorder- und Hinterrädern, die den Fahrzeugaufbau stützen, wobei zumindest das Paar von Hinterrädern oder das Paar von Vorderrädern Antriebsräder sind, die zum Antrieb durch den Motor geeignet sind, wobei die Einlaßdrosselsteu ervorrichtung aufweist:
eine Einrichtung zum Schätzen einer Instabilitätsgröße, die die Kurvenstabilität des Fahrzeugs darstellt,
eine Einrichtung zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs,
eine Einrichtung zum Schätzen des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Bremsgrenzmaßes des Paares von Antriebsrädern auf der Grundlage der Querbe schleunigung und des Reibungskoeffizienten der Straßenober fläche,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Motorbremsmomentgrenz maßes auf der Grundlage des Bremsgrenzmaßes des Paares von Antriebsrädern und der Instabilitätsgröße,
eine Einrichtung zum Schätzen eines Solleinlaßdrosselwertes entsprechend dem Motorbremsmomentgrenzmaß, und
eine Einrichtung zum Abschwächen des Einlaßdrosseln des Mo tors auf den Solleinlaßdrosselwert, wenn das Einlaßdrosseln dichter als mit dem Solleinlaßdrosselwert ausgeführt wird.

2. Einlaßdrosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, daß das Paar von Hinterrä dern durch den Motor angetrieben wird, und die Instabili tätsgrößenschätzeinrichtung eine Schleudergröße, die die Neigung des Fahrzeuges zum Schleudern darstellt, als Insta bilitätsgröße schätzt.

3. Einlaßdrosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug dazu geeignet ist, daß das Paar von Vorderrä dern durch den Motor angetrieben wird, und die Instabili tätsgrößenschätzeinrichtung eine Abdränggröße, die die Nei gung des Fahrzeuges zum Abgedrängtwerden darstellt, als In stabilitätsgröße schätzt.

4. Einlaßdrosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einlaßdrosselsteuervorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen eines Schlupfverhältnisses von zumindest einem des Paares von Antriebsrädern und eine Einrichtung zum Steuern des Betriebes der Einlaßdrosselabschwächeinrichtung aufweist, damit der Einlaßdrosselabschwächvorgang dann und nur dann gestattet wird, wenn das Schlupfverhältnis von dem zumindest einen Antriebsrad größer als ein Schwellwert, der für dieses bestimmt wurde, ist.

5. Einlaßdrosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einlaßdrosselsteuervorrichtung ferner eine Einrich tung zum Schätzen eines Motorabtriebsdrehmoments und eine Einrichtung zum Steuern des Betriebs der Einlaßdrosselab schwächeinrichtung aufweist, um den Einlaßdrosselabschwäch vorgang dann und nur dann zu gestatten, wenn das Motorab triebsdrehmoment negativ ist.

6. Einlaßdrosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Fußbremssystem hat und die Einlaßdrossel steuervorrichtung ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Betätigung des Fußbremssystems und eine Einrichtung zur Steuerung des Betriebes der Einlaßdrosselabschwächeinrich tung aufweist, um den Einlaßdrosselabschwächvorgang dann und nur dann zu gestatten, wenn die Fußbremssystembetäti gung-Erfassungseinrichtung die Betätigung des Fußbremssy stems nicht erfaßt.