DE19712827A1

DE19712827A1 - Stabilitätssteuervorrichtung eines Fahrzeugs zum Entlasten der Antriebsräder vom Seitenrutschen

Info

Publication number: DE19712827A1
Application number: DE19712827A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Fukada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: DE19712827B4; KR970069717A; JP3454011B2; US5928302A; JPH09267733A; KR100247261B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Fahrverhaltensteuerung eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere auf eine Stabilitätssteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs, die die Antriebsräder von diesem vom Seitenrutschen entlastet.

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, da sich mit einer Erhöhung des Längsschlupfverhältnisses des Reifens durch das Grenzmaß beim sogenannten Reibungskreis bedingt, dessen Radius einer Vektoraddition der Längshaftungskraft und der Seitenhaftungskraft des Reifens entspricht, das Seitenhaf tungsgrenzmaß des Reifens verringert. Um einem solchen Pro blem zu begegnen, wurde in der Japanischen Patentoffenle gungsschrift 64-87844, die durch den Anmelder der vorlie genden Erfindung angemeldet wurde, vorgeschlagen, das Kraftstoffzuführsystem des Motors eines Fahrzeugs zu steu ern, so daß, wenn mehr als ein bestimmter begrenzter Schlupf der Antriebsräder während eines Motorbremsfahrens des Fahrzeugs erfaßt wird, die Kraftstoffabsperrung aufge hoben wird. Entsprechend diesem Stand der Technik wird, wenn die Motorrotationsgeschwindigkeit über einen vorbe stimmten Schwellwert steigt, wenn ein Fahrzeug mit voll ständig geschlossenem Einlaßdrosselventil fährt, das Kraft stoffzuführsystem von diesem zum Zweck der Erhöhung der Wirkung des Motorbremsens und der Verringerung der Emission von Kraftstoffkomponenten in die Atmosphäre zwangsweise un terbrochen. Das Aufheben der Kraftstoffabsperrung hat den Zweck, ein solches zwangsweises Unterbrechen des Kraft stoffzuführsystems aufzuheben, wenn die Neigung des Fahrzeugs dazu besteht, daß dieses durch ein intensives Motorbremsen bedingt rutscht.

Um ein solches Konzept zum Abschwächen des Motorbrem sens eines Fahrzeuges weiterzuentwickeln, damit das Fahr zeug am Instabilwerden durch das Rutschen der Antriebsräder gegenüber der Straßenoberfläche, das durch ein intensives Motorbremsen bedingt ist, gehindert wird, wurde in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung (1150) desselben Erfinders wie bei der vorliegenden Anmeldung eine Vorrich tung zur Steuerung der Einlaßdrossel eines Motors eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Einrichtung zum Schätzen einer Instabilitätsgröße, die eine Kurveninstabilität des Fahrzeugs darstellt, eine Ein richtung zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Einrichtung zum Schätzen des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, eine Einrichtung zum Schätzen eines Bremsgrenzmaßes eines Paares von Antriebsrädern auf der Grundlage der Querbeschleunigung und des Straßenoberflä chenreibungskoeffizienten, eine Einrichtung zum Schätzen 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 grenzmaß 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, so daß das Abschwächen des Motorbremsens kontinuierlich auf das notwendige Minimum eingestellt wird, um dadurch jegliche plötzliche Änderung der Motorbremswirkung zu verhindern, damit der Fahrkomfort des Fahrzeugs weiter verbessert wird, während die Gesamt emission der Kraftstoffkomponenten in die Atmosphäre, wie diese während der Periode des Motorbremsvorgangs kombiniert wurden, unterdrückt wird, wobei das Einstellen der Motor bremsabschwächung bewirkt wird, um zwischen der Stabilität und Instabilität des Fahrverhaltens des Fahrzeugs während der gesamten Antriebsperiode des Fahrzeugs eine kritische Grenze abzufahren.

Entsprechend der vorstehend genannten gleichzeitig an hängigen Patentanmeldung ist die Ausführung der Steuerung mittels der Vorrichtung durch die Bedingung begrenzt, daß das Ist-Einlaßdrosseln dichter als mit dem Solleinlaßdros selwert ausgeführt wird, der auf der Grundlage der Instabi litätsgröße, die eine Kurveninstabilität des Fahrzeugs dar stellt, der Querbeschleunigung, die auf das Fahrzeug wirkt, und des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche ge schätzt wird. Anders ausgedrückt kann, wenn das Ist-Einlaß drosseln nicht dichter als mit dem Solleinlaßdrosselwert, der so geschätzt wurde, ausgeführt wird, die Vorrichtung der Erfindung nicht betätigt werden.

Mit der vorliegenden Erfindung wird in Betracht gezo gen, die Antriebsräder eines Fahrzeugs, das beim Motorbrem sen eine Kurvenbahn beschreibt, vom Seitenrutschen ohne ei ne solche Einschränkung, die in der vorstehend genannten gleichzeitig anhängigen Anmeldung vorgenommen wird, zu ent lasten, damit die Kurvenstabilität des Fahrzeugs gegenüber Schleudern, wenn sich ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb und Motorbremsen auf einer Kurvenbahn bewegt, oder gegenüber Abgedrängtwerden, wenn sich ein Fahrzeug mit Vorderradan trieb und Motorbremsen auf einer Kurvenbahn bewegt, verbes sert wird.

Um eine solche Aufgabe zu lösen schlägt die vorliegende Erfindung ein Verhaltensteuerungsvorrichtung eines Fahr zeugs vor, das aufweist: einen Fahrzeugaufbau, eine vorde res linkes, ein vorderes rechtes, ein hinteres linkes und ein hinteres rechtes Rad, die den Fahrzeugaufbau stützen, ein Lenksystem, das das vordere linke und das vordere rech te Rad lenkt, ein Bremssystem, das jedes der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad auswählend variabel bremst, und ein Antriebssy stem mit einem Motor, um ein Paar aus linken und rechten Antriebsrädern durch Kraftstoffenergie auswählend variabel anzutreiben und das Paar aus linken und rechten Antriebsrä dern durch Luftpumpenergieverbrauch bedingt auswählend va riabel zu bremsen, wobei das Paar von Antriebsrädern das hintere linke und hintere rechte Rad ist, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, oder das vordere linke und vordere rechte Rad ist, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, wo bei ein weiteres Paar von vorderen linken und vorderen rechten oder hinteren linken und hinteren rechten Rädern ein Paar von getriebenen Rädern ist, wobei die Verhalten steuerungsvorrichtung aufweist:
eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfverhältnisses des linken und rechten Antriebsrades,
eine Einrichtung zum Schätzen der Seitenkraft, die auf dem Fahrzeugaufbau durch eine Kurvenbewegung des Fahrzeugs bedingt wirkt, um einen Faktor vorzusehen, der die Seiten kraft darstellt, und
eine Einrichtung zum Schätzen einer Sollbremskraft, die in einem des Paares von getriebenen Rädern auf der Grund lage des Schlupfverhältnisses und des Faktors erzeugt wer den soll, wobei das eine getriebene Rad an der Außenseite der Kurvenbewegung vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug Hin terradantrieb hat, oder an der Innenseite der Kurvenbewe gung vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat,
wobei das Bremssystem dazu geeignet ist, das eine ge triebene Rad zu bremsen, damit die Sollbremskraft in diesem erzeugt wird.

Wenn eine solche Verhaltensteuerungsvorrichtung in ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb eingebaut wird, wird, wenn sich das Schlupfverhältnis der hinteren Antriebsräder über einen Schwellwert, der für diese bestimmt würde, erhöht, das an der Außenseite der Kurve vorgesehene vordere Rad bei der Bewegung des Fahrzeugs entlang einer Kurvenbahn automa tisch gebremst, um das Fahrzeug zu verlangsamen, wodurch das Schlupfverhältnis der treibenden Hinterräder ebenfalls gleichzeitig ein Giermoment im Fahrzeug erzeugt, um dieses dahingehend zu beeinflussen, daß es sich um das gebremste Vorderrad, das an der Außenseite der Kurve vorgesehen ist, in eine zur Schleuderrichtung entgegengesetzte Richtung dreht, wodurch das Fahrzeug vom Schleudern abgehalten wird; hingegen wird, wenn eine solche Verhaltensteuerungsvorrich tung in ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb eingebaut wird, wenn sich das Schlupfverhältnis der vorderen Antriebsräder über einen Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, er höht, das an der Innenseite der Kurvenfahrt vorgesehene hintere Rad beim Fahren des Fahrzeugs entlang einer Kurven bahn automatisch gebremst, damit das Fahrzeug verlangsamt wird, wodurch das Schlupfverhältnis der treibenden Vorder räder verringert wird und ebenfalls gleichzeitig ein Gier moment im Fahrzeug erzeugt wird, damit dieses dahingehend beeinflußt wird, daß es sich um die gebremsten Hinterräder, die an der Innenseite der Kurve vorgesehen sind, in eine Richtung dreht, die zur Abdrängrichtung entgegengesetzt liegt, wodurch das Fahrzeug am Abgedrängtwerden gehindert wird.

Wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ferner aufweisen: eine Einrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Einrichtung zum Erfas sen der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs; die Faktor schätzeinrichtung kann dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der Null ist, wenn das Produkt aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Giergeschwindigkeit niedriger als ein Schwellwert, der für dieses bestimmt wurde, ist, und positiv wird, wenn das Produkt größer als der Schwell wert ist, damit sich zusammen mit der Erhöhung des Produk tes eine Erhöhung bis zum Erreichen eines Grenzwertes er gibt.

Wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Er fassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs aufweisen und kann die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der Null ist, wenn die Längsbeschleunigung kleiner als ein Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, ist, und positiv wird, wenn das Ver hältnis größer als der Schwellwert ist, damit zusammen mit der Erhöhung des Verhältnisses eine Erhöhung bis zum Errei chen eines Grenzwertes stattfindet.

Wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Er fassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs aufweisen und kann die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der positiv ist und sich mit einer Erhöhung der Längsbeschleunigung verringert, wenn die Längsbeschleunigung größer als ein Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, ist.

Wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinte ren rechten Rades aufweisen und kann die Faktorschätzein richtung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinteren rechten Rades bis zum Er reichens eines Grenzwerts erhöht, wenn sich der Schlupfwin kel des hinteren linken und hinteren rechten Rades über einen Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, hinaus er höht.

Wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorde ren rechten Rades haben und kann die Faktorschätzeinrich tung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorderen rechten Rades bis zum Er reichen eines Grenzwertes erhöht, wenn sich der Schlupfwin kel des vorderen linken und vorderen rechten Rades über einen Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, hinaus er höht.

Wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorde ren rechten Rades aufweisen und kann die Faktorschätzein richtung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich zusammen mit einer Erhöhung des Schlupf winkels des vorderen linken und vorderen rechten Rades ver ringert, wenn sich der Schlupfwinkel des vorderen linken und vorderen rechten Rades über einen Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, hinaus erhöht.

Wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, kann die Ver haltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinte ren rechten Rades aufweisen und kann die Faktorschätzein richtung dazu geeignet sein, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinteren rechten Rades verringert, wenn sich der Schlupfwinkel des hinteren linken und hinte ren rechten Rades über einen Schwellwert, der für diese be stimmt wurde, erhöht.

Die Verhaltensteuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ferner aufweisen: eine Einrich tung zum Erfassen der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Einrichtung zum Erfassen des Lenkwinkels des Lenksy stems, eine Einrichtung zum Erfassen der Querbeschleunigung des Fahrzeuges, eine Einrichtung zum Erfassen der Längsbe schleunigung des Fahrzeugs, eine Einrichtung zum Schätzen der Reifenverformung von jedem der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad durch eine Quer- und Längsbeschleunigung, und eine Einrich tung zum Ausgleichen der Radgeschwindigkeit von jedem der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad auf der Grundlage der Gierge schwindigkeit, des Lenkwinkels und der Reifenverformung; die Schlupfverhältnisschätzeinrichtung kann dazu geeignet sein, als erstes eine Radgeschwindigkeit von jedem der Rä der vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad zu schätzen und dann das Schlupfver hältnis des linken und rechten Antriebsrades als eine Dif ferenz zwischen einem Mittelwert der Radgeschwindigkeiten des linken und rechten Antriebsrades und einem Mittelwert der Radgeschwindigkeiten des linken und rechten getriebene Rades zu schätzen.

Bei der Verhaltensteuerungsvorrichtung mit dem vorste hend genannten Aufbau kann die Sollbremskraftschätzeinrich tung dazu geeignet sein, einen positiven Wert für die Soll bremskraft zu schätzen, wenn das Schlupfverhältnis größer als ein positiver Wert, der für dieses bestimmt wurde, ist, so daß ein Bremsen an dem einen angetriebenen Rad ausge führt wird, damit die getriebenen Räder vom Seitenrutschen bei einem zu starken Motorbremsen entlastet werden, und ebenfalls einen positiven Wert für die Sollbremskraft zu schätzen, wenn das Schlupfverhältnis kleiner als ein nega tiver Wert, der für dieses bestimmt wurde ist, so daß ein Bremsen ebenfalls an dem einen getriebenen Rad ausgeführt wird, um das getriebene Rad vom Seitenrutschen bei zu star kem Ziehen durch den Motor zu entlasten.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine graphische Darstellung einer Hydraulik kreiseinrichtung und einer elektrischen Steuereinrichtung eines Ausführungsbeispiels der Stabilitätssteuerungsvor richtung entsprechend der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Fließbild eines Hauptprogramms, 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 30 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird,

Fig. 5 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der Sollschlupfverhältniszahl ΔVwi des getriebenen Rades und dem Betriebsverhältnis Dr des Zuführens des Hydraulikfluids zu den Radzylindern des Bremssystems und des Abführens von Hydraulikfluid von diesen zeigt,

Fig. 6 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Schlupfverhältnis Rsa des Antriebsrades und dem grundlegen den Sollschlupfverhältnis Rspo eines zu bremsenden Rades zeigt,

Fig. 7 ein Verzeichnis ist, das die Beziehung zwischen dem Absolutwert von V × γ, das heißt dem Produkt der Fahr zeuggeschwindigkeit und der Giergeschwindigkeit des Fahr zeugaufbaus, und dem Kompensationskoeffizienten C₁ zeigt,

Fig. 8 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Absolutwert der Fahrzeuglängsbeschleunigung Gx und dem Kom pensationskoeffizienten C₂ zeigt,

Fig. 9 ein Verzeichnis ist, das die Beziehung zwischen dem Absolutwert des Schlupfwinkels βf des Vorderrades und dem Kompensationskoeffizienten C₃ eines Fahrzeugs mit Hin terradantrieb oder die Beziehung zwischen dem Absolutwert des Schlupfwinkels βr des Hinterrades und dem Kompensati onskoeffizienten C₃ eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb zeigt,

Fig. 10 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen dem Absolutwert des Schlupfwinkels βr des Hinterrades und einem Kompensationskoeffizienten C₄ eines Fahrzeugs mit Hinter radantrieb oder die Beziehung zwischen dem Absolutwert des Schlupfwinkels βf des Vorderrades und dem Kompensations koeffizienten C₄ eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb zeigt, und

Fig. 11 ein Fließbild, das ein Unterprogramm einer de taillierten Verarbeitung zeigt, die in Schritt 20 des Hauptprogramms von Fig. 2 ausgeführt wird.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillier ter in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und ei ner Abwandlung von diesem unter Bezugnahme auf die beilie genden Zeichnungen beschrieben.

Als erstes wird sich auf Fig. 1 bezogen, die ein Aus führungsbeispiel der Stabilitätssteuervorrichtung der vor liegenden Erfindung bezüglich dem Aufbau ihrer Hydrokreis einrichtung und ihrer elektrischen Steuerungseinrichtung zeigt, wobei die Hydrokreiseinrichtung, die im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, eine herkömmliche nicht automati sierte Druckquelleneinrichtung bzw. Handbremsdruckquellen einrichtung aufweist, die ein Bremspedal 12, das durch einen Fahrer niedergedrückt werden soll, einen Hauptzylin der 14, der dazu geeignet ist, entsprechend dem Niederdrüc ken des Bremspedals 12 einen Hauptzylinderdruck zu erzeu gen, und einen Hydroverstärker 16, der einen Verstärker druck erzeugt, aufweist.

Die Hydraulikeinrichtung 10 weist ferner eine Kraftbe trieb-Bremsdruckquelleneinrichtung auf, die einen Behälter 36 und eine Bremsfluidpumpe 40 hat, die ein Druckbremsfluid einer Leitung 38 zuführt, die mit einem Speicher 46 verbun den ist, so daß in der Leitung 38 ein stabilisierter Spei cherdruck für die automatische Bremssteuerung, die nachste hend beschrieben wird, zur Verfügung steht. Der Speicher druck wird dem Hydroverstärker 16 als eine Druckquelle ebenfalls zugeführt, um in Abhängigkeit vom Betätigungsver halten des Bremspedals 12 einen Verstärkerdruck zu erzeu gen, der im wesentlichen das gleiche Druckverhalten wie der Hauptzylinderdruck hat; dieser ist jedoch dazu in der Lage, ein solches Druckverhalten aufrechtzuerhalten, während das Bremsfluid durch eine Reihenschaltung eines normalerweise geöffneten Ein/Aus-Ventils und eines normalerweise ge schlossenen Ein/Aus-Ventils verbraucht wird, um einen ge wünschten Bremsdruck zu erhalten, wie es nachstehend be schrieben ist.

Eine erste Leitung 18 erstreckt sich von einem ersten Anschluß des Hauptzylinders 14 zu einer Steuereinrichtung 20 für den Bremsdruck des vorderen linken Rades und einer Steuereinrichtung 22 für den Bremsdruck des vorderen rech ten Rades. Ein zweiter Kanal 26, der ein Proportionalventil 24 aufweist, erstreckt sich von einem zweiten Anschluß des Hauptzylinders 14 sowohl zu einer Steuereinrichtung 32 für den Bremsdruck des hinteren linken Rades als auch zu einer Steuereinrichtung 34 für den Bremsdruck des hinteren rech ten Rades über ein elektromagnetisches Drei-Anschlüsse- Zwei-Positionen-Umschaltventil 28, wobei ein Auslaßanschluß von diesem über eine gemeinsame Leitung 30 mit der Steuer einrichtung 32 für den Bremsdruck des hinteren linken Rades und mit einer Steuereinrichtung 34 für den Bremsdruck des hinteren rechten Rades verbunden ist.

Die Steuereinrichtung 20 und 22 für den Bremsdruck des vorderen linken und vorderen rechten Rades weisen Radzylin der 48FL und 48FR, um variable Bremskräfte an das vordere linke und vordere rechte Rad anzulegen, elektromagnetische Drei-Anschlüsse-Zwei-Positionen-Umschaltventile 50FL und 50FR und eine Reihenschaltung von normalerweise geöffneten elektromagnetischen Ein/Aus-Ventilen 54FL und 54FR bzw. normalerweise geschlossenen elektromagnetischen Ein/Aus- Ventilen 56FL und 56FR auf; die Reihenschaltung der norma lerweise geöffneten Ein/Aus-Ventile und der normalerweise geschlossenen Ein/Aus-Ventile ist zwischen eine Leitung 53, die dazu geeignet ist, mit dem Speicherdruck der Leitung 38 oder dem Verstärkerdruck des Hydroverstärkers durch ein elektronisches Drei-Anschlüsse- Zwei-Positionen-Umschalt steuerventil 44, dessen Betätigung nachstehend beschrieben wird, versorgt zu werden, und eine Rückführleitung 52, die mit dem Behälter 36 verbunden ist, geschaltet. Ein Mittel punkt der Reihenschaltung der Ein/Aus-Ventile 54FL und 56FL ist mit einem Anschluß des Steuerventils 50FL durch eine Verbindungsleitung 58FL verbunden; ein Mittelpunkt der Rei henschaltung der Ein/Aus-Ventile 54FR und 56FR ist mit ei nem Anschluß des Steuerventils 50FR über eine Verbindungs leitung 58FR verbunden.

Die Bremsdrucksteuereinrichtungen 32 und 34 des hinte ren linken und hinteren rechten Rades weisen Radzylinder 64RL und 64RR, um eine Bremskraft an das hintere linke bzw. hintere rechte Rad anzulegen, und Reihenschaltungen von normalerweise geöffneten elektromagnetischen Ein/Aus-Venti len 60RL und 60RR und normalerweise geschlossenen elektro magnetischen Ein/Aus-Ventilen 62RL und 62RR auf, wobei die Reihenschaltungen von normalerweise geöffneten Ein/Aus-Ven tilen und normalerweise geschlossenen Ein/Aus-Ventilen zwi schen den Kanal 30, der mit dem einen Auslaßanschluß des Steuerventils 28 verbunden ist, und den Rückführanschluß 52 geschaltet ist. Ein Mittelpunkt der Reihenschaltung der Ein/Aus-Ventile 60RL und 62RL ist über eine Verbindungslei tung 66RL mit einem Radzylinder 64RL zum Anlegen einer Bremskraft an das hintere linke Rad verbunden; ein Mittel punkt einer Reihenschaltung der Ein/Aus-Ventile 60RR und 62RR ist über eine Verbindungsleitung 66RR mit einem Radzy linder 64RR zum Anlegen einer Bremskraft an das hintere rechte Rad verbunden.

Die Steuerventile 50FL und 50FR werden zwischen einer ersten Position zum Verbinden der Radzylinder 48FL und 48FR mit der Handbremsdruckleitung 18, während diese von den Verbindungsleitungen 58FL bzw. 58FR getrennt sind, wie es in dem in den Figuren gezeigten Zustand vorliegt, und einer zweiten Position zum Trennen der Radzylinder 48FL und 48FR von der Leitung 18, während diese mit den Verbindungslei tungen 58FL bzw. 58FR verbunden sind, umgeschaltet.

Das Steuerventil 28 wird zwischen einer ersten Position zum Verbinden der Leitung 30 sowohl für die Reihenschaltung der Ein/Aus-Ventile 60RL und 62RL als auch für die Reihen schaltung der Ein/Aus-Ventile 60RR und 62RR mit der Hand bremsdruckleitung 26, wie in dem Zustand, der in der Figur gezeigt ist, und einer zweiten Position zum Trennen der Leitung 30 von der Leitung 26, während diese mit einer Lei tung 68 verbunden ist, die zusammen mit der Leitung 53 mit einem Auslaßanschluß des Umschaltsteuerventils 44 verbunden ist, umgeschaltet, um in Abhängigkeit davon, ob das Steuer ventil 44 in einer ersten Position, wie es in den Figuren gezeigt ist, und einer zweiten Position, die im Gegensatz dazu ist, ist, eine Verbindung entweder mit einem Zuführan schluß des Hydroverstärkers 16 oder der Speicherdrucklei tung 38 herzustellen.

Wenn sich die Steuerventile 50FL, 50FR und 28 in der ersten Position befinden, wie es in dem Zustand, der in der Figur gezeigt ist, der Fall ist, sind die Radzylinder 48FL, 48FR, 64RL, 64RR mit den Handbremsdruckleitungen 18 und 26 verbunden, damit diese mit dem Druck des Hauptzylinders 14 versorgt werden, wodurch ermöglicht wird, daß der Fahrer entsprechend der Betätigung des Bremspedals 12 eine Brems kraft auf jedes Rad aufbringt. Wenn das Steuerventil 28 in die zweite Position geschaltet wird, wobei das Steuerventil 44 in der gezeigten ersten Position gehalten wird, werden die Hinterradzylinder 64RL und 64RR entsprechend der Betä tigung des Bremspedals vom Hydroverstärker 16 mit dem Ver stärkerdruck gespeist. Wenn die Steuerventile 50FL, 50FR, 28 und 44 in die zweite Position geschaltet werden, werden die Radzylinder 48FL, 48FR, 64RL, 64RR abgesehen von der Betätigung des Bremspedals 12 unter der Steuerung der nor malerweise geöffneten Ein/Aus-Ventile 54FL, 54FR, 60RL, 60RR und der normalerweise geschlossenen Ein/Aus-Ventile 56FL, 56FL, 62RL, 62RR entsprechend dem Verhältnis des ge öffneten Zustandes der entsprechenden normalerweise geöff neten Ein/Aus-Ventile und dem geschlossenen Zustand der entsprechenden normalerweise geschlossenen Ein/Aus-Ventile, das heißt entsprechend dem sogenannten Betriebsverhältnis, mit dem Kraftbetrieb-Speicherbremsdruck der Leitung 38 ge speist.

Die Umschalt-Steuerventile 50FL, 50FR, 28, 44, die nor malerweise geöffneten Ein/Aus-Ventile 54FL, 54FR, 60RL, 60RR, die normalerweise geschlossenen Ein/Aus-Ventile 56FL, 56FR, 62RL, 62RR und die Pumpe 40 werden durch eine elek trische Steuereinrichtung 70 wie es nachstehend detailliert beschrieben wird gesteuert. Die elektrische Steuereinrich tung 70 weist einen Mikrorechner 72 und eine Antriebssteu ereinrichtung 74 auf. Obwohl es in Fig. 1 nicht detailliert gezeigt ist, kann der Mikrorechner 72 einen gewöhnlichen Aufbau haben, der eine Zentrale Verarbeitungseinheit, einen Festwertspeicher, einen Direktzugriffsspeicher, eine Einga be- und Ausgabeanschlußeinrichtung und einen gemeinsamen Bus, der diese Funktionselemente miteinander verbindet, aufweist.

Die Eingabeanschlußeinrichtung des Mikrorechners 72 wird mit einem Signal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit V aufweist, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76, mit einem Signal, das eine Querbeschleunigung Gy des Fahrzeug aufbaus aufweist, von einem Querbeschleunigungssensor 78, der im wesentlichen an einem Massenmittelpunkt des Fahr zeugaufbaus angebracht ist, mit einem Signal, das die Gier geschwindigkeit γ des Fahrzeugaufbaus aufweist, von einem Giergeschwindigkeitssensor 80, mit einem Signal, das einen Lenkwinkel θ aufweist, von einem Lenkwinkelsensor 82, mit einem Signal, das eine Längsbeschleunigung Gx des Fahrzeug aufbaus aufweist, von einem Längsbeschleunigungssensor 84, der im wesentlichen am Massemittelpunkt des Fahrzeugaufbaus angebracht ist, und mit Signalen, die die Radgeschwindig keit (Radumfangsgeschwindigkeit) Vwfl, Vwfr, Vwrl, Vwrr des vorderen linken und rechten Rades und des hinteren linken und rechten Rades, die nicht in den Figuren gezeigt sind, aufweisen, von Radgeschwindigkeitssensoren 86FL-86RR ge speist. Der Querbeschleunigungssensor 78, der Giergeschwin digkeitssensor 80 und der Lenkwinkelsensor 82 erfassen die Querbeschleunigung, die Giergeschwindigkeit bzw. den Lenk winkel als positiv, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve be schreibt; der Längsbeschleunigungssensor 84 erfaßt die Längsbeschleunigung als positiv, wenn das Fahrzeug nach vorn beschleunigt wird. Im allgemeinen werden in den fol genden Analysen die Parameter, die sich in der Kurvenfahr richtung des Fahrzeugs unterscheiden, als positiv angenom men, wenn das Kurvenfahren entgegen dem Uhrzeigersinn er folgt, und als negativ angenommen, wenn das Kurvenfahren im Uhrzeigersinn erfolgt, wobei von oben auf das Fahrzeug ge schaut wird.

Der Festspeicher des Mikrorechners 72 speichert solche Fließbilder, wie diese in den Fig. 2, 3, 4 und 11 ge zeigt sind, und solche Verzeichnisse, wie sie in Fig. 5 bis 10 gezeigt sind. Die Zentrale Verarbeitungseinheit führt zahlreiche Berechnungen auf der Grundlage der Parame ter, die durch die vorstehend genannten Sensoren erfaßt wurden, entsprechend diesen Fließbildern und Verzeichnissen gemäß Vorbeschreibung aus und steuert die Kurvenstabilität des Fahrzeugs, indem auf jedes der Räder eine variable Bremskraft auswählend aufgebracht wird.

Fig. 2 zeigt den Gesamtvorgang, der durch eine Stabili tätssteuerungsvorrichtung 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 Figur gezeigt ist, des Fahrzeuges begonnen und mit einer Zykluszeit, wie zum Bei spiel zehn Mikrosekunden, während des gesamten Betriebes des Fahrzeuges zyklisch wiederholt, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Wenn die Vorrichtung gestartet wird, werden in Schritt 10 Signale von zahlreichen Sensoren, die vorstehend be schrieben sind, entsprechend einem Plan gelesen, der durch das in der Vorrichtung enthaltene Programm bestimmt ist. Dann wird in Schritt 20 das Antriebsradschlupfverhältnis Rsa, das heißt das Schlupfverhältnis der Antriebsräder des Fahrzeuges, berechnet, wie es in Fig. 3 oder 11 detailliert gezeigt ist. Wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, ist Rsa das Schlupfverhältnis der Hinterräder, während, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, Rsa das Schlupfverhält nis der Vorderräder ist. Für ein schnelleres Verständnis des Gesamtaufbaus der Erfindung wird, bevor zum nächsten Schritt 30 im Hauptprogramm gegangen wird, nur das Ausfüh rungsbeispiel von Fig. 3 beschrieben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 werden in Schritt 26 mitt lere Geschwindigkeiten eines Paares von Vorderrädern und eines Paares von Hinterrädern jeweils wie folgt berechnet.

Vwf =(Vwfl+Vwfr)/2
Vwr =(Vwrl+Vwrr)/2

wobei Vw eine Radgeschwindigkeit darstellt, die als Be wegungsgeschwindigkeit des Rads auf der Straßenoberfläche bei Betrachtung von oben wahrgenommen wird, das heißt die Umfangsgeschwindigkeit des Reifens; Suffixe, wie zum Bei spiel f, r, fl, fr, rl und rr, beziehen sich auf vorne, hinten, vorne links, vorne rechts, hinten links bzw. hinten rechts. Die gleichen Bezüge auf vorne, hinten, vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts durch diese Suffixe werden nachstehend hergestellt, ohne daß es jedes Mal speziell angezeigt wird, wenn es aus Gründen der Kürze der Beschreibung als offensichtlich angesehen wird.

In Schritt 27 wird im Falle eines Fahrzeuges mit Hin terradantrieb überprüft, ob Vwf größer als Vwo ist, wobei Vwo ein Wert ist, der als Minimalwert der Radgeschwindig keit bestimmt ist, um die Steuerungsberechnung stabil auf rechtzuerhalten, ohne daß dadurch, daß eine Division durch einen zu kleinen Nenner durchgeführt wird, ein zu großer Wert bei dieser erzeugt wird. Im Fall eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb wird geprüft, ob Vwr größer als Vwo ist. Dann, wenn die Antwort ja ist, geht die Steuerung zu Schritt 28; das Schlupfverhältnis Rs der Antriebsräder wird wie folgt berechnet.

Rsr=(Vwr-Vwf)/Vwf für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb
Rsf=(Vwf-Vwr)/Vwr für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb

Wenn die Antwort in Schritt 27 "Nein" ist, geht die Steuerung zu Schritt 29; das Schlupfverhältnis Rs wird wie folgt berechnet:

Rsr=(Vwr-Vwf)/Vwo für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb
Rsf=(Vwf-Vwr)/Vwo für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb

Es wird nun auf das Hauptprogramm von Fig. 2 zurückge kommen, in dem in Fig. 30 das Sollschlupfverhältnis Rspt für die getriebenen Räder, das heißt das Schlupfverhältnis, das in den getriebenen Rädern erzeugt werden soll, entspre chend dem in Fig. 4 gezeigten Unterprogramm berechnet wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird in Schritt 31 ein grundlegendes Sollschlupfverhältnis Rspo, das im Vorderrad erzeugt werden soll, das an der Außenseite der Kurvenbewe gung des Fahrzeugs vorgesehen ist, im Fall eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb berechnet, um ein Giermoment im Fahr zeug entgegen dem Schleudern des Fahrzeugs durch ein Rut schen der hinteren Antriebsräder bei einem übermäßigen Mo torbremsen zu erzeugen; alternativ dazu wird ein grundle gendes Sollschlupfverhältnis Rspo, das im Hinterrad erzeugt werden soll, das an der Innenseite der Kurvenfahrt des Fahrzeugs vorgesehen ist, im Falle eines Fahrzeugs mit Vor derradantrieb berechnet, um ein Giermoment im Fahrzeug ent gegen dem Abgedrängtwerden des Fahrzeugs durch das Rutschen der vorderen Antriebsräder bei einem übermäßigen Motorbrem sen zu erzeugen. Der Wert von Rspo kann aus einem Verzeich nis, wie es zum Beispiel in Fig. 6 gezeigt ist, auf der Grundlage des Wertes des Antriebsradschlupfverhältnisses Rsa bequem ausgelesen werden, das heißt Rsr im Fall eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb oder Rsf im Falle eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb, die in Schritt 28 oder 29 von Fig. 3 erhalten wurden. Fig. 6 kann entnommen werden, daß, wenn das Verzeichnis für Rspo nicht nur für positive Werte von Rsa vorbereitet wird, sondern ebenfalls für nega tive Werte von Rsa, das vorliegenden Steuersystem ebenfalls betätigt werden kann, um gegen ein zu starkes Niederdrücken des Fahrpedals während des Antriebs entlang einer Kurven bahn zu wirken, um die Bremse eines entsprechenden Rades automatisch zu betätigen, damit das Fahrzeug verlangsamt wird, wobei gleichzeitig ein Antischleuder- oder Antiab dräng-Giermoment im Fahrzeug erzeugt wird, um das Fahrzeug am Schleudern oder Abgedrängtwerden durch Seitenrutschen der zu stark mit Energie versorgten Antriebsräder zu hin dern.

In Schritt 32 wird ein erster Kompensationskoeffizient C₁ auf der Grundlage des Absolutwertes von V × γ berechnet, das heißt auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76 und den Giergeschwindigkeitssensor 78 von Fig. 1 erfaßt wurde. C₁ wird mit Rspo multipliziert, wie es nachstehend in Schritt 37 beschrieben ist, um das Schlupfverhältnis proportional abzuändern, das der Sollwert an einem getriebenen Rad ist, um das Fahrzeug bei gleichzeitiger Erzeugung eines Anti schleuder- oder Antiabdräng-Giermoments im Fahrzeug zu ver langsamen. Der Wert von C₁ kann auf der Grundlage des Abso lutwertes von V × γ erhalten werden, indem auf ein Ver zeichnis Bezug genommen wird, wie es zum Beispiel in Fig. 7 gezeigt ist. Wie es Fig. 7 entnommen werden kann, ist C₁ Null, wenn |V × γ| relativ klein ist, und erhöht sich mit einem Anwachsen von |V × γ| bis, wenn sich |V × γ| weiter erhöht, ein Grenzwert von 1 erreicht ist, so daß das Soll schlupfverhältnis Rspt des getriebenen Rades Null bleibt, selbst wenn sich, wenn |V × γ| klein ist, das heißt, wenn die Bewegungsbahn des Fahrzeugs im wesentlichen nicht kur venförmig ist, das Antriebsradschlupfverhältnis Rsa erhöht.

In Schritt 33 wird ein zweiter Kompensationskoeffizient C₂ auf der Grundlage der Längsbeschleunigung Gx, die durch den Längsbeschleunigungssensor 84 von Fig. 1 erfaßt wird, berechnet, so daß eine Verschiebung der Vertikallast, die auf das getriebene Rad durch die auf den Fahrzeugaufbau aufgebrachte Längsbeschleunigung aufgebracht wird, bei der Bestimmung des Sollschlupfverhältnisses, das im gebremsten getriebenen Rad erzeugt wird, in Betracht gezogen wird, da, wenn das zur Stabilitätssteuerung zu bremsende getriebene Rad mit einer höheren Vertikallast versehen wird, das Rad stärker gebremst werden kann, um ein größeres Schlupfver hältnis zu erzeugen, bevor die Reifenhaftung von diesem an der Straßenoberfläche einen Grenzwert erreicht. Somit wird in diesem Schritt der Koeffizient C₂ auf der Grundlage des Absolutwertes von Gx berechnet, wie es durch ein Verzeich nis von Fig. 8 ausgedrückt ist, wobei die Vollinienkurve für das Fahrzeug mit Vorderradantrieb vorgesehen ist, wäh rend die Kurve mit gestrichelter Linie für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb vorgesehen ist. Die Wirkung dieser das Verhalten beschreibenden Kurven ist unmittelbar verständ lich.

In Schritt 34 wird ein Fahrzeugaufbauschlupfwinkel bzw. Fahrzeugaufbaurutschwinkel β durch ein bekanntes Verfahren berechnet, so daß als erstes die Seitengleitbeschleunigung Vyd des Fahrzeugaufbaus als eine Differenz zwischen der Querbeschleunigung Gy, die durch den Seitenbeschleunigungs senor 78 von Fig. 1 erfaßt wird, und einem Produkt der Giergeschwindigkeit γ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V be rechnet wird, wie zum Beispiel Vyd = Gy - γ × V, und dann Vyd über der Zeit integriert wird, um eine Seitengleitge schwindigkeit Vy vorzusehen; dann wird Vy durch die Längs geschwindigkeit des Fahrzeugs dividiert, das heißt die Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie zum Beispiel β = Vy/V. (Natürlich ist ein Schritt im Berechnungsprogramm vorgese hen, der die Ausführung der Division durch einen Nenner von Null verhindert, wie es im Stand der Technik bekannt ist.)

In Schritt 35 werden auf der Grundlage des Fahrzeugauf bauschlupfwinkels β, der vorstehend erhalten wurde, und an derer Daten, wie zum Beispiel des Radlenkwinkels δ, der aus θ berechnet wird, der durch den Lenkwinkelsensor von Fig. 1 erfaßt wird, der Giergeschwindigkeit γ, der Fahrzeugge schwindigkeit V bzw. den Abständen Lf und Lr der vorderen und hinteren Radachse vom Gravitationszentrum des Fahrzeug aufbaus, ein Vorderradschlupfwinkel βf und ein Hinterrad schlupfwinkel βr wie folgt berechnet:

βf = δ-β-Lf × γ/V
βr = -β-Lr × γ/V

In Schritt 36 wird unter Bezugnahme auf Verzeichnisse, wie diese in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind, dritte und vierte Kompensationskoeffizienten C3 und C4 auf der Grund lage der Absolutwerte von βf bzw. βr, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, oder auf der Grundlage der Absolut werte von βr bzw. βr, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, berechnet. Diese Koeffizienten geben das Rutschverhal ten der vorderen und hinteren Räder bezüglich der Stabili tätssteuerung der vorliegenden Erfindung wieder.

Dann wird schließlich in Schritt 37 das Sollschlupfver hältnis Rspt des getriebenen Rades berechnet, wobei eine Änderung des grundlegenden Sollschlupfverhältnisses Rspo, das aus dem Verzeichnis von Fig. 6 ausgelesen wurde, statt findet:

Rspt=Rspo × C₁ × C₂ × (C₃+C₄)

Wenn in das Hauptprogramm von Fig. 2 zurückgekehrt wird, wird in Schritt 40 geprüft, ob die Giergeschwindig keit γ positiv ist oder nicht, das heißt, ob das Fahrzeug eine Links- oder eine Rechtskurve beschreibt. Wenn die Ant wort ja ist, das heißt wenn das Fahrzeug eine Linkskurve beschreibt, geht die Steuerung zu Schritt 50; das Soll schlupfverhältnis Rspt für das getriebene Rad wird auf das Sollschlupfverhältnis Rsfr des vorderen rechten Rades ge setzt, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, um das Fahr zeug am Schleudern entgegen dem Uhrzeigersinn bei Betrach tung von oben auf das Fahrzeug zu hindern; alternativ dazu wird das Sollschlupfverhältnis Rspt für das getriebene Rad auf das Sollschlupfverhältnis Rsrl des hinteren linken Ra des gesetzt, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, um das Fahrzeug am Abgedrängtwerden im Uhrzeigersinn bei Betrach tung von oben auf das Fahrzeug zu hindern. Wenn die Antwort in Schritt 40 Nein ist, das heißt wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt, geht die Steuerung zu Schritt 80; das Sollschlupfverhältnis Rspt für das getriebene Rad wird auf das Sollschlupfverhältnis Rsfl des vorderen linken Ra des gesetzt, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, um das Fahrzeug am Schleudern im Uhrzeigersinn bei Betrachtung von oben auf das Fahrzeug zu hindern; alternativ dazu wird das Sollschlupfverhältnis Rspt des getriebenen Rades auf das Sollschlupfverhältnis Rsrr des hinteren rechten Rades ge setzt, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, um das Fahr zeug am Abgedrängtwerden entgegen dem Uhrzeigersinn bei Be trachtung von oben auf das Fahrzeug zu hindern.

In Schritt 60 wird die Sollradgeschwindigkeit Vwt des vorderen rechten Rades eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb oder die Sollradgeschwindigkeit Vwt des hinteren linken Ra des eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb wie folgt berech net:

Vwtfr=Vwfl × (100-Rsfr)/100 für ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb

Vwtrl=Vwrr × (100-Rsrl)/100 für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb

In Schritt 70 wird die Schlupfverhältniszahl ΔVw als eine Differenz zwischen der Ist-Radgeschwindigkeit des vor deren rechten Rades und der Sollradgeschwindigkeit für die ses eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb oder als eine Dif ferenz zwischen der Ist-Radgeschwindigkeit des hinteren linken Rades und der Sollradgeschwindigkeit für dieses eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb berechnet, wobei eine Kompensation bezüglich der Längsbeschleunigung, das heißt der Änderungsverhältniszahl der Radgeschwindigkeit Gx, mit einem geeigneten Faktor Ks wie folgt erfolgt:

ΔVwfr = Vwfr - Vwtfr + Ks × (dVwfr/dt - Gx) für ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb

ΔVwrl = Vwrl - Vwtrl + Ks × (dVwrl/dt - Gx) für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb

Wenn die Steuerung zu Schritt 80 geht, werden in den Schritten 90 und 100 bezüglich dem vorderen linken Rad eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb oder dem hinteren rechten Rad eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb ähnliche Prozesse wie den Schritten 60 und 70 ausgeführt.

In Schritt 110 wird ein Betriebsverhältnis Dr zur Betä tigung einer entsprechenden Gruppe von Ein/Aus-Ventilen 54FL-56FL, 54FR-56FR, 60RL-62RL oder 60RR-62RR durch das Auslesen aus einem Verzeichnis, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, auf der Grundlage des Wertes der Schlupfverhältniszahl Vw berechnet.

In Schritt 120, wird das Bremssystem, das in Fig. 1 ge zeigt ist, entsprechend dem Betriebsverhältnis Dr, das so mit berechnet wurde, betätigt. Wenn der Wert des Betriebs verhältnisses Dr größer als ein bestimmter relativ kleiner positiver Schwellwert ist, wird das normalerweise geöffnete Ein/Aus-Ventil der entsprechenden Gruppe geöffnet, wobei das normalerweise geschlossene Ein/Aus-Ventil der Gruppe geschlossen wird, um den Druck des entsprechenden Radzylin ders 48FL, 48FR, 64RL oder 64RR zu erhöhen, während, wenn der Wert des Betriebsverhältnisses Dr kleiner als ein be stimmter relativ kleiner negativer Schwellwert ist, das normalerweise geschlossene Ein/Aus-Ventil der entsprechen den Gruppe geöffnet wird, wobei das normalerweise geöffnete Ein/Aus-Ventil der Gruppe geschlossen wird, um den Druck des entsprechenden Radzylinders zu verringern; wenn der Wert des Betriebsverhältnisses Dr zwischen dem positiven und negativen Schwellwert liegt, werden sowohl das norma lerweise geöffnete Ein/Aus-Ventil als auch das normaler weise geschlossene Ein/Aus-Ventil geschlossen.

Somit wird eingeschätzt, daß durch die Stabilitäts steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wenn die Neigung des Fahrzeugs zum Schleudern durch ein Rutschen der hinteren Antriebsräder eines Fahrzeugs mit Hinterradan trieb, das durch ein übermäßiges Motorbremsen (oder einen übermäßigen Motorantrieb) während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs verursacht wird, besteht, das Vorderrad, das an der Außenseite der Kurve vorgesehen ist, in geeigneter Weise gebremst wird, um das Schlupfverhältnis der hinteren Antriebsräder zu entlasten, wobei gleichzeitig ein Giermo ment erzeugt wird, das entgegen dem Schleudern gerichtet ist; wenn die Neigung des Fahrzeugs zum Abgedrängtwerden durch ein Rutschen der vorderen Antriebsräder des Fahrzeugs mit Vorderradantrieb, das durch ein übermäßiges Motorbrem sen (oder einen übermäßigen Motorantrieb) während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs verursacht wird, besteht, wird das Hinterrad, das sich an der Innenseite der Kurve befin det, in geeigneter Weise gebremst, um das Schlupfverhältnis der vorderen Antriebsräder zu entlasten, wobei gleichzeitig ein Giermoment erzeugt wird, das entgegen dem Abgedrängt werden gerichtet ist.

Die Berechnung des Sollantriebsradschlupfverhältnisses Rsa in Schritt 20 des Hauptprogramms kann detaillierter ausgeführt sein, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird in Schritt 21 eine Differenz ΔVy der Radgeschwindigkeit zwischen den Rädern an der linken und an der rechten Seite auf der Grundlage der Gierverhältniszahl γ und der Radauflagefläche T des Fahr zeugs wie folgt berechnet:

ΔVy= γ × (T/2) × 3.6 × π/180

In Schritt 22 wird die Längsverschiebung des Anteils der Vertikallast zwischen den Vorderrädern und den Hinter rädern als Längslastverschiebung ΔWx auf der Grundlage der Längsbeschleunigung Gx, des Gewichts W des Fahrzeugaufbaus, der Höhe H des Gravitationszentrums des Fahrzeugaufbaus von der Straßenoberfläche und der Radbasis L des Fahrzeugs wie folgt berechnet.

ΔWx = Gx × W × H/L/2

In Schritt 23 werden die Längs- und Querverschiebung des Anteils der Vertikallast des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Rades als Querlastverschiebung ΔWyf und ΔWyr auf der Grundlage der Querbeschleunigung Gy, des Gewichts W des Fahrzeugaufbaus, der Höhe H des Gravitationsmittelpunktes des Fahrzeugauf baus von der Straßenoberfläche, der Radauflagefläche T des Fahrzeugs und der Anteile Gpf und Gpr der vorderen und hin teren Räder an der Verdrehsteifigkeit des Fahrzeugsaufbaus wie folgt berechnet:

ΔWyf = (Gy × W × H/T) × Gpf
ΔWyr = (Gy × W × H/T) × Gpr

In Schritt 24 wird eine dynamische Verformung des Rei fens bezüglich jedem Reifen als dynamischer Reifenradius kompensationskoeffizient Kdi(i=fl, fr, rl, rr) mit der Rei fensteifigkeit St und dem Reifenradius Rt wie folgt berech net:

Kdfl = 1 + {-ΔWx - ΔWyf} × 9.8/St/Rt
Kdfr = 1 + {-Wx + ΔWyf} × 9.8/St/Rt
Kdrl = 1 + {ΔWx - ΔWyr} × 9.8/St/Rt
Kdfr = 1 + {ΔWx + ΔWyr} × 9.8/St/Rt

In Schritt 25 werden Radgeschwindigkeiten, die bezüg lich der Reifenverformung durch eine Längs- und Querver schiebung der Last kompensiert sind, als kompensierte Rad geschwindigkeiten Vcwi(i=fl, fr, rl, rr) wie folgt berech net:

Vcwfl = Kdfl × Vwfl × cosδ + ΔVy
Vcwfr = Kdfr × Vwfr × cosδ - ΔVy
Vcwrl = Kdrl × Vwrl + ΔVy
Vcwrr = Kdrr × Vwrr - ΔVy

Die Schritte 26′, 27′, 28′ und 29′ entsprechen den Schritten 26, 27, 28 bzw. 29 von Fig. 3 mit der Ausnahme, daß in der detaillierteren Verarbeitung von Fig. 11 die Radgeschwindigkeiten bezüglich der Radverformung durch die Längs- und Querverschiebung der Last gemäß Vorbeschreibung kompensiert werden, und sind diesen mit der genannten Aus nahme ähnlich.

In der vorstehenden Beschreibung des Ausführungsbei spiels und seiner Abwandlung wurde das Bremsen für die Sta bilitätssteuerung nur auf das Vorderrad angewendet, das an der Außenseite der Kurve eines Fahrzeugs mit Hinterradan trieb vorgesehen ist, um das Schleudern zu unterdrücken, oder auf das Hinterrad angewendet, das an der Innenseite der Kurve des Fahrzeugs mit Vorderradantrieb vorgesehen ist, um das Abgedrängtwerden zu unterdrücken, wobei dieses in erster Linie zum Zweck der Verhinderung einer zu komple xen Beschreibung erfolgt ist. Für den Fachmann ist es je doch ersichtlich, daß ein geeignetes Hilfsbremsen sowohl für das Vorderrad als auch für das Hinterrad, das sich in der entgegengesetzten Seite des vorderen oder hinteren Ra des, das entsprechend dem vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel gebremst wird, befindet, angewendet werden kann, da ein solches Hilfsbremsen ebenfalls im wesentlichen effektiv ist, um das gebremste Antriebsrad von einem Zu stand mit übermäßigem Schlupf zu entlasten, obwohl dieses der Erzeugung des Antischleuder- oder Antiabdräng-Giermo ments entgegenwirkt. Daher ist es verständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung des Bremsens zur Stabilitätssteuerung ausschließlich des Vorderrades, das an der Außenseite der Kurve eines Fahrzeugs mit Hinter radantrieb vorgesehen ist, oder das Hinterrad, das an der Innenseite der Kurve eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb vorgesehen ist, begrenzt ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich speziellen Ausführungsbeispielen von diesem detailliert beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß zahlreiche Abwandlungen bezüglich den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich sind, ohne daß von der Wesensart der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

Eine Verhaltensteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs hat somit: eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfverhältnis ses eines Paares von linken und rechten Antriebsrädern, eine Einrichtung zum Schätzen der Seitenkraft, die auf den Fahrzeugaufbau durch seine Kurvenfahrt bedingt wirkt, um einen Faktor vorzusehen, der die Seitenkraft darstellt, und eine Einrichtung zum Schätzen einer Sollbremskraft, die in einem Paar von vorderen getriebenen Rädern erzeugt werden soll, die an der Außenseite der Kurve vorgesehen sind, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, oder in einem Paar von hinteren getriebenen Rädern erzeugt werden soll, die an der Innenseite der Kurve vorgesehen sind, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, auf der Grundlage des Schlupfverhält nisses und des Faktors, so daß das Bremssystem des Fahr zeugs das vordere getriebene Rad, das an der Außenseite der Kurve vorgesehen ist, oder das hintere getriebene Rad, das an der Innenseite der Kurve vorgesehen ist, bremst, um die Sollbremskraft zu erzeugen.

Claims

1. Verhaltensteuerungsvorrichtung eines Fahrzeuges mit einem Fahrzeugaufbau, einem vorderen linken, vorderen rech ten, hinteren linken und hinteren rechten Rad, die den Fahrzeugaufbau stützen, einem Lenksystem zum Lenken des vorderen linken und vorderen rechten Rades, einem Bremssy stem zum auswählenden variablen Bremsen von jedem der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hin teres rechtes Rad und einem Antriebssystem, das einen Motor aufweist, um ein Paar von linken und rechten Antriebsrädern durch Kraftstoffenergie selektiv variabel anzutreiben, und das Paar von linken und rechten Antriebsrädern durch einen Luftpumpenergieverbrauch auswählend variabel zu bremsen, wobei das Paar von Antriebsrädern das hintere linke und hintere rechte Rad ist, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, oder das vordere linke und vordere rechte Rad ist, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat, wobei ein weiteres Paar von vorderen linken und vorderen rechten oder hinteren linken und hinteren rechten Rädern ein Paar von getriebenen Rädern ist, wobei die Verhaltensteuerungsvorrichtung auf weist:
eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfverhältnisses des linken und rechten Antriebsrades,
eine Einrichtung zum Schätzen der Seitenkraft, die auf den Fahrzeugaufbau durch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs wirkt, um einen Faktor vorzusehen, der die Seitenkraft dar stellt, und
eine Einrichtung zum Schätzen einer Sollbremskraft, die in einem des Paares von getriebenen Rädern erzeugt wer den soll, auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses und des Faktors, wobei das eine getriebene Rad an der Außen seite der Kurvenfahrt vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug Hinterradantrieb hat, oder an der Innenseite der Kurven fahrt vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug Vorderradantrieb hat,
wobei das Bremssystem dazu geeignet ist, das eine ge triebene Rad zu bremsen, um in diesem die Sollbremskraft zu erzeugen.

2. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verhaltensteuerungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Einrich tung zum Erfassen der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs aufweist, und die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der Null ist, wenn ein Produkt aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierge schwindigkeit niedriger als ein Schwellwert, der für dieses bestimmt wurde, ist, und positiv wird, wenn das Produkt größer als der Schwellwert ist, damit mit einem Anwachsen des Produktes bis zum Erreichen eines Grenzwertes eine Er höhung auftritt.

3. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Hinterradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs aufweist, und die Faktor schätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der Null ist, wenn die Längsbeschleuni gung kleiner als ein Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, ist, und positiv wird, wenn das Verhältnis größer als der Schwellwert ist, damit mit einem Anwachsen des Ver hältnisses bis zum Erreichen eines Grenzwertes eine Erhö hung auftritt.

4. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Vorderradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs aufweist, und die Faktor schätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der positiv ist und der sich mit einer Erhöhung der Längsbeschleunigung verringert, wenn die Längsbeschleunigung größer als ein Schwellwert, der für diese bestimmt wurde, ist.

5. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Hinterradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinteren rechten Ra des hat, und die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinte ren rechten Rades bis zum Erreichen eines Grenzwertes er höht, wenn sich der Schlupfwinkel des hinteren linken und hinteren rechten Rades über einen Schwellwert, der für die sen bestimmt wurde, hinaus erhöht.

6. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Vorderradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorderen rechten Ra des aufweist, und die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorderen rechten Rades bis zum Erreichen eines Grenzwertes erhöht, wenn sich der Schlupfwinkel des vorderen linken und vorderen rechten Rades über einen Schwellwert, der für die sen bestimmt wurde, hinaus erhöht.

7. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Hinterradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorderen rechten Ra des aufweist, und die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des vorderen linken und vorderen rechten Rades verringert, wenn sich der Schlupf winkel des vorderen linken und vorderen rechten Rades über einen Schwellwert, der für diesen bestimmt wurde, hinaus erhöht.

8. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug Vorderradantrieb hat und die Verhaltensteue rungsvorrichtung ferner eine Einrichtung zum Schätzen des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinteren rechten Ra des aufweist und die Faktorschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen Wert für den Faktor zu schätzen, der sich mit einer Erhöhung des Schlupfwinkels des hinteren linken und hinteren rechten Rades verringert, wenn sich der Schlupf winkel des hinteren linken und hinteren rechten Rades über einen Schwellwert, der für diesen bestimmt wurde, hinaus erhöht.

9. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verhaltensteuerungsvorrichtung ferner aufweist: eine Einrichtung zum Erfassen der Giergeschwindigkeit des Fahr zeugs, eine Einrichtung zum Erfassen des Lenkwinkels des Lenksystems, eine Einrichtung zum Erfassen der Querbe schleunigung des Fahrzeuges, eine Einrichtung zum Erfassen der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Einrichtung zum Schätzen der Reifenverformung von jedem der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad, die durch die Quer- und Längsbeschleunigung bedingt ist, und eine Einrichtung zum Ausgleichen der Rad geschwindigkeit von jedem der Räder vorderes linkes, vorde res rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad auf der Grundlage der Giergeschwindigkeit, des Lenkwinkels und der Reifenverformung; wobei die Schlupfverhältnisschätzein richtung dazu geeignet ist, als erstes eine Radgeschwindig keit für jedes der Räder vorderes linkes, vorderes rechtes, hinteres linkes und hinteres rechtes Rad zu schätzen, und dann das Schlupfverhältnis des linken und rechten Antriebs rades als eine Differenz zwischen dem Mittelwert der Radge schwindigkeiten des linken und rechten Antriebsrades und einem Mittelwert der Radgeschwindigkeiten des linken und rechten getriebenen Rades zu schätzen.

10. Verhaltensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sollbremskraftschätzeinrichtung dazu geeignet ist, einen positiven Wert für die Sollbremskraft zu schätzen, wenn das Schlupfverhältnis größer als ein positiver Wert, der für dieses bestimmt wurde, ist, und ebenfalls einen po sitiven Wert für die Sollbremskraft zu schätzen, wenn das Schlupfverhältnis kleiner als ein negativer Wert, der für dieses bestimmt wurde, ist.