DE19814381A1 - Stabilitätssteuerung- bzw. regelsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stabilitätskontroll- bzw. -regel- bzw. -steuersystem für ein Kraftfahrzeug.

In jüngsten Jahren besteht eine starke Tendenz zur Kontrolle bzw. Steuerung der Stabilität eines Kraftfahrzeugs durch Kontrolle bzw. Steuerung der auf die vier Räder unabhängig aufgebrachten Bremskraft. Eine Bremskraft wird auf eines oder mehrere Räder aufgebracht, um tatsächlich eine Sollgierrate oder einen Soll­ rutschwinkel des Fahrzeugs zu erhalten, welche als ein Sollstabilitätsparameter, basierend auf einem Steuer- bzw. Lenkwinkel, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Gierrate und einer Seitenbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, gegeben sind.

Diese Art eines Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem ist beispielsweise aus der japanischen, nicht-geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2-151571 bekannt. Das Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem zieht eine große Beach­ tung als eine potentielle Sicherheitstechnik aufgrund seiner Fähigkeit, ein Auf­ treten eines Untersteuerns und/oder eines Durchdrehens bzw. Schleuderns bzw. Schleuderns aufgrund eines Durchdrehens der Räder (engl. spin) innerhalb einer Grenze der Reifenhaftung oder Adhäsionskraft zu vermeiden, auf sich.

Das Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem dieser Art bringt eine Brems­ kraft auf einige der vier Räder auf, um ein Giermoment in dem Fahrzeug un­ abhängig von einem Bremsen des Kraftfahrzeugs zu bewirken. D.h. eine auf ein spezielles Rad oder spezielle Räder durch die Stabilitätskontrolle bzw. -regelung bzw. -steuerung aufgebrachte Bremskraft, während das Fahrzeug schleudert oder wenn der Schlupf- bzw. Rutschwinkel des Kraftfahrzeugs groß ist, weist keinen direkten Zusammenhang mit dem Abbremsen des Kraftfahrzeugs auf. Wenn andererseits der Fahrer auf ein Bremspedal mit der Absicht steigt, wäh­ rend der Durchführung der Stabilitätssteuerung- bzw. -regelung ein Schleudern bzw. Durchdrehen zu vermeiden oder ein Schleudern bzw. Durchdrehen zu beenden, tritt eine Konfrontation zwischen den Anforderungen für ein Abbrem­ sen des Kraftfahrzeugs und der Durchführung eines stabilen Fahrens des Kraft­ fahrzeugs auf. Wenn einer der Anforderungen Vorrang gegeben werden muß, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um ein Auftreten eines Widerspruches zwischen diesen zwei Anforderungen zu vermeiden. Ein Aufbringen einer Brems­ kraft, welche einfach auf die Räder verteilt wird, kann während eines Auftretens eines Schleuderns dieses Schleudern verstärken bzw. unterstützen.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Stabilitätskontroll- bzw. -regel- bzw. -steuer­ system für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches sowohl ein Bremsen des Kraftfahrzeugs als auch ein Bewirken eines stabilen Fahrens des Kraftfahrzeugs auf einem hohen Niveau mit einem Effekt eines Vermeidens eines Auftretens eines Durchdrehens bzw. Schleuderns erzielt.

Das obengenannte Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch Bereitstellen eines Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystems für ein mit einem Bremssystem ausgestattetes Kraftfahrzeug zur Durchführung einer Bremskontrolle bzw. -steuerung bzw. -regelung und Stabilitätskontrolle bzw. -regelung bzw. -steue­ rung des Kraftfahrzeugs gemäß den Kraftfahrzeugfahrzuständen durch unabhän­ giges Aufbringen einer Bremskraft auf entsprechende Räder gemäß dem Haupt­ anspruch erreicht. Das Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem bewirkt Ände­ rungen eines Verteilungsausmaßes bzw. -anteils einer Bremskraft zwischen der Bremssteuerung bzw. -regelung und der Stabilitätssteuerung bzw. -regelung ent­ sprechend einem Betätigungsdruck, mit welchem das Bremspedal durch einen Fahrer betätigt wird, und beschränkt die Bremssteuerung bzw. -regelung durch Reduzierung des Verteilungsanteils der Bremskraft, wenn basierend auf den Fahrzuständen beurteilt bzw. festgestellt wird, daß das Kraftfahrzeug schleudern wird.

Mit dem Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem wird eine koordinierte Brems- und Stabilitätskontrolle bzw. -regelung bzw. -steuerung durchgeführt, wenn das Bremspedal während der Ausübung der Stabilitätssteuerung bzw. -regelung betätigt wird. Wenn das Kraftfahrzeug einen Fahrzustand zeigt, welcher zu einem Schleudern während der koordinierten Brems- und Stabilisierkontrolle führt, beschränkt die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung die Bremssteuerung bzw. -regelung, um die Tendenz des Kraftfahrzeugs zu einem Schleudern zu vermeiden. Ein Zulassen eines Spielraums eines Schlupfwinkels gegenüber einem Auftreten eines Schleuderns stellt einen weiten Bereich von Fahrzuständen zur Verfügung, in welchen die koordinierte Brems- und Stabilisierkontrolle wirksam ist. Die auferlegte Beschränkung für die koordinierte Kontrolle bzw. Steuerung wird einfach durch einen komplementären Wechsel in dem Verteilungsanteil der Bremskraft zwischen der Bremssteuerung und der Stabilitätssteuerung erzielt. Wenn das Lenkrad zusätzlich in derselben Richtung gedreht wird, wenn beispielsweise das Lenkrad weiter nach rechts gedreht wird, nachdem es in einem gewissen Ausmaß nach rechts gedreht wurde, kann in einem derartigen Fall, in welchem der Fahrer das Kraftfahrzeug mit der aktiven Zielsetzung fährt, ein Schleudern für ein sportliches Fahren zu bewirken, die Stabilitätssteuerung- bzw. -regelung beschränkt oder aufgehoben werden, wobei dies leicht nur durch ein Vergrößern des Verteilungsanteils der der Bremssteuerung zugeordneten Bremskraft erzielt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Unter­ ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die obengenannten und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfin­ dung werden leicht aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit den bei geschlossenen Zeichnungen verständlich werden, in welchen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, welche ein Kraftfahrzeug zeigt, welches mit einem Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung aus­ gestattet ist;

Fig. 2 eine Bremsdruckleitung ist, welche in dem in Fig. 1 gezeigten Kraft­ fahrzeug installiert ist;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Stabilitätssteuerungs- bzw. -regeleinheit ist;

Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, welches Berechnungen von aktuellen und Sollparametern zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagrammist, welches eine Stabilitätssteuerung- bzw. -regel-Hauptroutine illustriert;

Fig. 6 ein Flußdiagramm ist, welches eine Steuereingriff-Beurteilungs- Subroutine zeigt; und

Fig. 7 ein Flußdiagramm ist, welches eine harmonisierte Kontroll- bzw. Steuerroutine zeigt.

Unter detaillierter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1, welche ein mit einem Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem (SCS) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattetes Kraftfahrzeug zeigt, weist das Kraftfahrzeug 1 einen Motor 11, mit welchem ein automatisches Getriebe 12 verbunden ist, und ein Bremssystem auf, welches mit einem Bremshaupt- bzw. -steuerzylinder 10 versehen ist. Das Bremssystem umfaßt hydraulische Bremseinheiten 2, welche an den rechten und linken Vorder- und Hinterrädern 21RF, 21LF, 21RR bzw. 21LR installiert sind, und eine Druckzufuhreinheit 3 zur Erzeugung und Zufuhr eines hydraulischen Drucks zu jeder Bremseinheit 2 durch eine Verteilereinheit 4. Die entsprechenden Brems­ einheiten 2 werden mit Hilfe einer Stabilitätssteuerungs- bzw. -regel- bzw. -steuereinheit 5 unter Zusammenwirken mit der Druckzufuhreinheit 3 und der Verteilereinheit 4, basierend auf eintreffenden Signalen von Rad­ geschwindigkeitssensoren 6 zur Feststellung der Rotationsgeschwindigkeit bzw. Umdrehungszahl der entsprechenden Räder 21RF, 21LF, 21RR und 21LR, einem Beschleunigungssensor 7 zur Detektion einer lateralen Beschleunigung bzw. Seitenbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1, einem Gierratensensor 8 zur Detek­ tion einer Gierrate des Kraftfahrzeugs und einem Winkelsensor 9 zur Detektion eines Steuer- bzw. Lenkwinkels, gesteuert bzw. kontrolliert. Eine Kraftstoffein­ spritz-Steuer- bzw. Regeleinheit 13 ist installiert, um die Menge an einzuspritzen­ dem Kraftstoff gemäß der Motordrehzahl und -belastung zu steuern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2, welche eine Bremsdruckleitung zeigt, weist das Bremssystem eine sogenannte unabhängige Diagonal-Zweikreisbrems­ anordnung auf. Im Detail sind die Bremseinheiten 2, welche dem rechten Vorder­ rad 21RF bzw. dem linken Hinterrad 21LR zugeordnet sind, mit dem Bremshauptzylinder 10 durch eine erste Hydraulikleitung 22a verbunden. In ähnlicher Weise sind die Bremseinheiten 2, welche dem linken Vorderrad 21LF bzw. dem rechten Hinterrad 21RR zugeordnet sind, mit dem Bremshauptzylinder 10 durch eine zweite Hydraulikleitung 22b verbunden. Das Bremssystem legt eine Bremskraft an die Räder 21RF, 21LF, 21RR und 21LR unabhängig von einer Kraft bzw. Stärke an, mit welcher ein Bremspedal 14 durch einen Fahrer betätigt wird. Die Betätigungskraft kann durch einen Drucksensor (nicht dargestellt) oder einen beliebigen anderen, im Stand der Technik bekannten Sensor detektiert werden. Die Druckzufuhreinheit 3 umfaßt Hydraulikpumpen 31a und 31b, welche jeweils mit der ersten und zweiten Hydraulikleitung 22a und 22b verbun­ den sind, Absperrventile 32a und 32b, welche jeweils in der ersten und zweiten Hydraulikleitung 22a und 22b angeordnet sind, um die Druckzufuhr zwischen den Hydraulikpumpen 31a und 31b und dem Bremshauptzylinder 10 zu verbin­ den bzw. zu lösen, und einen Hydrauliksensor 33, um einen Druck zwischen dem Bremshauptzylinder 10 und dem Absperrventil 32a zu detektieren. Die Stabilitätssteuerungs- bzw. -regeleinheit 5 kontrolliert bzw. steuert bzw. regelt die Absperrventile 32a und/oder 32b, um den Bremshauptzylinder 10 von der ersten und zweiten Hydraulikleitung 22a und 22b zu zu schließen um sie zu lösen, und um zu ermöglichen, daß ein Hydraulikdruck, welcher durch die Hydraulikpumpen 31a und 31b aufgebaut wird, um an die Bremseinheiten 2 durch die Verteilereinheit 4 unabhängig von einem Betätigen des Bremspedals 14 angelegt zu werden. Die Verteilereinheit 4 beinhaltet ein Bremsdruckversor­ gungsventil 41 und ein Bremsdruckentlastungsventil 43, welche jeweils ent­ sprechend einer Bremseinheit 2 zugeordnet sind. Das Bremsdruckversorgungs­ ventil 41 liefert einen Hydraulikdruck zu der Bremseinheit 2 durch die erste oder zweite Hydraulikleitung 22a oder 22b. Das Bremsdruckentlastungsventil 43 schaltet bzw. entspannt einen Hydraulikdruck in einen Vorratsbehälter 42 von der Bremseinheit 2. Ein verbleibender, der Bremseinheit 2 zugeführter Hydraulik­ druck, und damit die auf das Rad aufgewandte Bremskraft werden durch eine Regulierung der Ventilöffnung des Bremsdruckversorgungsventils 41 oder des Bremsdruckentlastungsventils 43 durch die Stabilitätssteuerungs- bzw. -regel­ einheit 5 reguliert bzw. geregelt bzw. gesteuert.

Die Stabilitätssteuerungs- bzw. -regeleinheit 5 bestimmt eine Kurvenfahr­ stellung des Kraftfahrzeugs 1, basierend auf einlangenden bzw. eingehenden Signalen von den Sensoren 6 bis 9 (welche eine Kraftfahrzeugszustands-Detek­ tionseinrichtung umfassen) und steuert die Betätigungen der Druckzufuhreinheit 3 und der Verteilereinheit 4, basierend auf dem festgestellten Kurvenfahrverhal­ ten. Die Stabilitätssteuerungs- bzw. -regeleinheit 5 steuert weiter den Betrieb der Druckzufuhreinheit 3 und der Verteilereinheit 4, basierend auf einem eingehenden Signal von dem Hydrau­ liksensor 33, welcher den auf das Bremspedal 14 einwirkenden Betätigungsdruck anzeigt.

Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt die Stabilitätssteuerungs- bzw. -regel­ einheit 5 einen Mikrocomputer, welcher in verschiedene funktionelle Teile, wie ein Zustandsvariablen-Betätigungsteil bzw. Lagervariablen-Betriebsteil 51, ein Sollzustandsvariablen-Betätigungs- bzw. Betriebsteil 52, ein Steuer- bzw. Regel­ eingriffs-Beurteilungsteil 53, ein Steuer- bzw. Regelvariablen-Betätigungs- bzw. Betriebsteil 54, Kraftfahrzeugs-zustands-Beurteilungsteile 55a, 55b und 55c und ein Antriebssteuer- bzw. Regelteil 56 unterteilt ist. Das Steuervariablen-Be­ tätigungsteil 54 umfaßt drei Unterteile, und zwar ein Kraftfahrzeugsverhaltens- Steuerunterteil 54a, ein Verzögerungs-Steuerunterteil 54b und ein Kritischer- Wert-Betätigungs- bzw. Betriebsteil 54c. Das Zustandsvariablen-Betätigungsteil 51 berechnet einen Kraftfahrzeug-Schlupfwinkel und eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 als Zustandsvariable, welche ein Kurvenfahr- bzw. Wende­ verhalten relativ zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1, basierend auf eingehenden Signalen von den Sensoren 6 bis 9, darstellen. In ähnlicher Weise berechnet das Sollzustandsvariablen-Betätigungselement 52 einen Soll-Kraft­ fahrzeugschlupfwinkel und eine Soll-Gierrate des Kraftfahrzeugs 1 als Soll­ zustandsvariablen für eine von dem Fahrer beabsichtigte Sollfahrtrichtung. Diese Kraftfahrzeugzustandsvariablen werden insbesondere durch einen in Fig. 4 gezeigten Berechnungsvorgang erhalten. Ein Schlupfwinkel β des Kraftfahrzeugs wird berechnet, wie dies im Block C2 gezeigt ist, basierend auf einer Radge­ schwindigkeit bzw. -drehzahl jeden Rades, welche durch den entsprechenden Rad- bzw. Drehgeschwindigkeitssensor 6 detektiert wird, einer Fahrzeugge­ schwindigkeit V_ref, welche basierend auf den Fahrzeuggeschwindigkeiten be­ rechnet wird, wie dies in Block C1 gezeigt wird, einer durch den Schwerkraft­ sensor 7 detektierten Seitenbeschleunigung bzw. lateralen Beschleunigung, einer Gierrate y, welche durch den Gierratensensor detektiert wird, und einem Lenk­ winkel QH der Vorderräder 21RF und 21LF. Ein Schlupfverhältnis und ein Schlupfwinkel für jedes Rad 21RF, 21LF, 21RR, 21LR werden, wie dies bei Block C3 gezeigt ist, basierend auf der Radgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, der Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_ref, der Gierrate y, dem Lenkwinkel QH der Vorderräder 21RF und 21LF und dem Schlupfwinkel β berechnet. Eine auf jedes Rad ausge­ übte, vertikale Belastung bzw. Last wird basierend auf der Radgeschwindigkeit bzw. -drehzahl und der Seitenbeschleunigung berechnet, wie dies bei Block C4 gezeigt ist. Das Ausmaß der gegenwärtigen gesamten bzw. theoretischen bzw. Nenn-Radhaftungs- oder Adhäsionskraft relativ zur gesamten Radhaftungs- oder Adhäsionskraft der Räder wird als ein Reifenbelastungs- bzw. -lastfaktor basie­ rend auf den vertikalen Lasten und dem Schlupfverhältnis berechnet, wie dies in Block C5 gezeigt ist. Ein Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient (welcher als Koeffizient der Reibung des Reifens relativ zu einer Straßenoberfläche bzw. Straßenfläche bezeichnet wird) wird berechnet, wie dies in Block C6 gezeigt ist. Eine Sollgierrate und ein Sollschlupfwinkel werden basierend auf dem Straßen­ oberflächen-Reibungskoeffizienten, dem Vorderrad-Lenkwinkel und der Kraftfahr­ zeuggeschwindigkeit V_ref berechnet, wie dies bei Block C7 gezeigt ist. Das Steuereingriffs-Beurteilungsteil 53 berechnet eine Abweichung des tatsächlichen Schlupfwinkels b von dem Sollschlupfwinkel und eine Abweichung der tatsächli­ chen Gierrate y von der Sollgierrate, wobei darauf basierend entschieden wird, ob die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung eingreifen muß.

Das Steuervariablen-Betätigungsteil 54 beinhaltet das Fahrzeugverhalten- Steuerunterteil 54a, das Verzögerungs-Steuerunterteil 54b und das Betätigungs­ unterteil 54c für den kritischen Wert, wie dies oben erwähnt wurde. Das Fahr­ zeugverhaltens-Steuerunterteil 54a führt eine Verhaltens- oder Orien­ tierungskontrolle des Kraftfahrzeugs 1 durch Anwenden einer Bremskraft auf eine beliebige Seite des Kraftfahrzeugs 1 durch, um ein Giermoment um den Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs 1 zu erzeugen. Das Verzögerungs-Steuer­ unterteil 54b steuert die auf die linken und rechten Räder aufgebrachte Brems­ kraft, um das Kraftfahrzeug 1 zu verzögern. Das Kritischer-Wert-Betätigungs- bzw. Betriebsunterteil 54c ändert einen Entscheidungsparameter, welcher in einer Driftbeschränkungssteuerung verwendet wird, welche später beschrieben werden wird. Basierend auf dem Resultat der Entscheidung eines Eingreifens, welche in dem Steuereingriffs-Beurteilungsteil 53 getroffen wird, berechnet das Steuervariablen-Betätigungsteil 54 eine auf die entsprechenden Räder 21RF, 21LF, 21RR und 21LR aufzubringende Bremskraft, welche notwendig ist, um das Kraftfahrzeug 1 zu einer gewünschten Kurvenrichtung zu dirigieren, welche den Fahrerbetätigungen entspricht. Weiterhin öffnet das Steuervariablen-Betätigungs­ teil 54 eines der Absperrventile 32a und 32b, wenn der Hydrauliksensor 33 detektiert, daß der als Bremskraft auf die Bremseinheiten 2 angewandte Hydrau­ likdruck P größer ist als der Atmosphärendruck, wodurch der Bremsen­ hauptzylinder 10 in Verbindung mit einer der ersten oder zweiten Hydrauliklei­ tung 22a und 22b gebracht wird.

Das Fahrzeugzustands-Entscheidungsunterteil 55a detektiert den Grad eines Untersteuerns und entscheidet, ob die Tendenz für das Kraftfahrzeug 1 zu einem Untersteuern zu stark ist, um die Fahrtrichtung in der Driftbeschränkungssteue­ rung zu korrigieren bzw. auszugleichen. Das Kraftfahrzeugzustands-Entschei­ dungsunterteil 55b entscheidet, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit zu hoch ist, um die Fahrtrichtung zu korrigieren. Der Fahrzeugzustands-Entscheidungsunterteil 55c entscheidet, ob eine Änderung in der Fahrtrichtung während der Durchfüh­ rung der Driftbeschränkungssteuerung bewirkt wurde. Das Antriebssteuerteil 56 betätigt selektiv die Absperrventile 32a und 32b, das Bremsdruckzufuhrventil 41 und das Bremsdruckentlastungsventil 43, basierend auf dem Resultat der Be­ rechnung des Kontroll- bzw. Steuer- bzw. Regelelements 54.

Das Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem führt weiterhin, zusätzlich zu der Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelung eine Antiblockier-Bremssteuerung, in welcher ein Auftreten eines Blockierens eines Rades durch Steuerung der auf die Räder 21RF, 21LF, 21RR und 21LR angewandten Bremskraft verhindert wird, sowie eine Traktionskontrolle durch, in welcher ein Auftreten eines Schlupfes durch eine Kontrolle bzw. Steuerung des auf die Räder 21RF, 21LF, 21RR und 21LR angewandten Antriebsdrehmoments verhindert wird. Das Stabilitäts­ steuerungs- bzw. -regelsystem gibt der Antiblockier-Bremssteuerung oberste Priorität und koordiniert die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung und die Trak­ tionskontrolle in einer vorgeschriebenen Art.

Der Betrieb des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Stabilitätssteuerung- bzw. -regelsystems wird am besten bei Betrachtung der Fig. 5 bis 7 verständlich, welche Flußdiagramme sind, welche unterschiedliche Steuerfrequenzroutinen und -subroutinen für den Mikrocomputer der Stabilitätssteuerungs- bzw. -regel­ einheit 5 illustrieren.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5, welche ein Flußdiagram ist, welches die grundlegende Steuer- bzw. Kontrollsequenzroutine illustriert, beginnt, wenn ein Zündschalter (nicht dargestellt) eingeschaltet wird, die Flußdiagrammlogik und die Steuerung gelangt direkt zu Schritt S101, wo verschiedene Werte initialisiert werden. Danach werden nach einer Nulljustierung der Sensoren 6 bis 9 und 33 Signale von den Sensoren 6 bis 9 und 33 der Stabilitätssteuerungs- bzw. -regel­ einheit 5 bei Schritt S102 eingegeben. Basierend auf den eingehenden Signalen werden Berechnungen durchgeführt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugverzögerung und Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. -drehzahlen an den einzelnen Rädern als Fahrzeugzustandsvariablen zu erhalten, welche üblicher­ weise für verschiedene Steuerungen bzw. Kontrollen, umfassend die Antiblockier-Bremssteuerung, die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung und die Traktionskontrolle, bei Schritt S103 notwendig sind. Danach wird der Stabilitäts­ steuerungs- bzw. -regelvorgang bei Schritt S104 durchgeführt, welcher Unter­ schritte S41 bis S45 umfaßt. Insbesondere werden Berechnungen durchgeführt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit V_ref, einen Schlupfwinkel β des Kraftfahrzeugs, ein Schlupfausmaß und einen Schlupfwinkel jedes Rades, eine vertikale Bela­ stung jedes Rades, einen Reifenbelastungs- bzw. -lastfaktor und einen Straßen­ oberflächen-Reibungskoeffizienten bei Schritt S41 zu finden und um eine Soll­ gierrate, einen Sollschlupfwinkel und eine Sollverzögerung als Soll-Kraftfahrzeug­ zustandsvariablen bei Schritt S42 zu finden. Danach werden bei Schritt S43 eine Schlupfwinkelabweichung und eine Gierratenabweichung, basierend auf diesen Kraftfahrzeugzustandseigenschaften und Soll-Kraftfahrzeugzustandsvariablen berechnet, um eine Entscheidung zu treffen, ob ein Kontroll- bzw. Steuereingriff notwendig ist. Falls ein Steuereingriff erforderlich ist, wird eine Auswahl von einem oder mehreren abzubremsenden Rädern und eine Berechnung einer auf jedes der ausgewählten Räder anzuwendenden Bremskraft bei Schritt S44 durchgeführt. Das Bremsdruckzufuhrventil 41 oder das Bremsdruckentlastungs­ ventil 43 werden zu einem Öffnen angetrieben, um die Bremskraft für die Brems­ einheit 2 entsprechend dem ausgewählten Rad bei Schritt S45 zu liefern. Nach­ folgend an den Stabilitätssteuerung- bzw. -regelvorgang, welcher bei Schritt S104 durchgeführt wurde, werden hintereinander ein Antiblockier-Bremssteuer­ vorgang und der Traktionskontrollvorgang nacheinander bei den Schritten S105 bzw. S106 durchgeführt. Nach einer Koordination der Resultate der Vorgänge bzw. Betätigungen in der oben beschriebenen Weise bei Schritt S107 werden das Bremsdruckzufuhrventil 41 oder das Bremsdruckentlastungsventil 43 ange­ trieben, um deren Ventilöffnung zu regulieren, um eine Bremskraft für jede Bremseinheit 2 gemäß den koordinierten Resultaten bei Schritt S108 zur Verfü­ gung zu stellen. Bei Schritt S109 wird eine ausfallssichere Routine durchgeführt, um den Betrieb der Sensoren 6 bis 9 und 33 zu überwachen. Die Flußdiagramm­ logik ordnet eine Rückkehr für eine andere Sequenzroutine an.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches die Steuereingriffs-Entscheidungs­ subroutine illustriert, welche bei Schritt S43 in der Basissteuerungs-Sequenz­ routine durchgeführt wird, welche in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn die Flußdiagramm­ logik beginnt, gelangt die Kontrolle bzw. Steuerung direkt zu einer Entscheidung bei Schritt S201, wo die Schlupfwinkelabweichung x eines aktuellen Schlupfwin­ kels b von dem Sollschlupfwinkel mit einem Eingriffsschwellwert x1 verglichen wird. Wenn die Schlupfwinkelabweichung x gleich oder größer als der Schwell­ wert x1 ist, zeigt dies an, daß das Fahrzeug aufgrund einer zunehmenden Tendenz zu einem Übersteuern schleudern wird, worauf die Schleuderbeschrän­ kungssteuerung bei Schritt S202 durchgeführt wird. Wenn andererseits die Schlupfwinkelabweichung x geringer ist als der Schwellwert x1, wird die Gierra­ tenabweichung g einer aktuellen Gierrate y von der Sollgierrate mit einem Ein­ griffsschwellwert y1 bei Schritt S203 verglichen. Wenn die Gierratenabweichung y gleich oder größer ist als der Schwellwert y1, so zeigt dies an, daß das Kraft­ fahrzeug aufgrund einer zunehmenden Tendenz zu einem Untersteuern driften bzw. ausbrechen wird, worauf die Driftbeschränkungssteuerung bei Schritt S204 durchgeführt wird.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches die Sequenzroutine der koordinierten Kontrolle bzw. Steuerung des Fahrzeugverhaltens und der Bremssteuerung illustriert, welche bei Schritt S107 in der Basissteuerung-Sequenzroutine ausge­ führt wird, welche in Fig. 5 gezeigt ist, oder welche andernfalls in regelmäßigen Intervallen als eine Unterbrechungsroutine durchgeführt werden kann. Die durch das Flußdiagramm in Fig. 7 gezeigte Sequenzroutine wird unter der Vorausset­ zung programmiert, daß die Fahrzeugverhaltens-Steuerung ausgeführt wird. Wenn die Flußdiagrammlogik beginnt, gelangt die Steuerung direkt zu einer Entscheidung bei Schritt S301, in welchem ein Betätigungsdruck Ps, welcher entsprechend einem auf das Bremspedal 14 durch den Fahrer ausgeübten Druck entwickelt wird, detektiert wird. Nachfolgend wird der Betätigungsdruck Ps mit einem Schwellwert Po verglichen, welcher für die Ausführung der koordinierten Kontrolle bzw. Steuerung bei Schritt S302 festgelegt ist. Wenn der Betätigungs­ druck Ps geringer ist als der Schwellwert Po, so zeigt dies an, daß die koordinier­ te Steuerung für den Zweck eines Abbremsens des Fahrzeugs nicht notwendig ist, worauf die Flußdiagrammlogik zu einer anderen Durchführung der koordinier­ ten Steuerung zurückkehrt. Wenn andererseits der Betätigungsdruck Ps größer ist als der Schwellwertdruck Po, dann wird bei Schritt S303 eine Entscheidung durchgeführt, ob sich der Fahrzeugzustand in einem Bereich für die Antiblockier- Bremssteuerung befindet. Wenn die Antwort zustimmend ist, so zeigt dies an, daß eine Anforderung für eine zu starke Bremskraft vorliegt, um ein mögliches Auftreten eines Blockierens zu mißachten, worauf bei Schritt S311 die Kontrolle zu der Antiblockier-Bremssteuerung geschaltet wird. Wenn jedoch die Antwort negativ ist, wird ein Bremsdruck-Verteilungsverhältnis x, welcher einen Ver­ teilungsanteil einer Bremskraft anzeigt, welche für eine Zuordnung zu der Brems­ steuerung bzw. -regelung notwendig ist, bei Schritt S304 bestimmt. Das Ver­ teilungsverhältnis x wird als ein komplementärer Korrekturwert der in der Stabi­ litätssteuerung bzw. -regelung verwendeten Bremskraft genommen und wird ver­ größert, wenn der Betätigungsdruck und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher werden. Wie dies später beschrieben werden wird, steigt, wenn das Verteilungs­ verhältnis x groß wird, der Verteilungsanteil der der Bremssteuerung zugeord­ neten Bremskraft an und der Verteilungsanteil der der Stabilitätssteuerung bzw. -regelung zugeordneten Bremskraft wird entsprechend reduziert.

Nachfolgend wird bei Schritt S305 eine Entscheidung durchgeführt, ob ein Auftreten eines Schleuderns existiert. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Flußdiagrammlogik zurück. Wenn andererseits die Antwort zustimmend ist, wird ein Schlupfwinkel β mit einem Schwellwertwinkel βo verglichen, welcher zur Bereitstellung eines Sicherheitsspielraums gegenüber einem Schleudern bei Schritt S306 festgelegt ist. Wenn der Schlupfwinkel β geringer ist als der Schwellwertwinkel βo, so zeigt dies an, daß, selbst wenn ein Schleudern auf­ grund des Bremsens auftreten sollte, das Schleudern nur bis zu einem Grad entwickelt wird, daß es unter Berücksichtigung eines sicheren Fahrens ver­ nachlässigt werden kann, worauf bei Schritt S307 das Verteilungsverhältnis x unverändert aufrechterhalten wird. Wenn jedoch der Schlupfwinkel β gleich oder größer als der Schwellwertwinkel βo ist, so zeigt dies an, daß er zu groß ist, um ein Auftreten eines Schleuderns bzw. Rutschens zu vermeiden, worauf bei Schritt S308 entweder die Bremssteuerung durch Löschen des Verteilungs­ verhältnisses x (Ändern des Verteilungsverhältnisses x auf 0%) verlassen wird oder derart durchgeführt wird, indem die Bremskraft unter einem reduzierten Verteilungsverhältnis x verteilt wird. Nach Durchführung der Verteilung der Bremskraft bei Schritt S307 oder S308 wird bei Schritt S309 eine Entscheidung getroffen, ob das Lenkrad zusätzlich in dieselbe Richtung gedreht wird, ob beispielsweise das Lenkrad weiter nach rechts gedreht wird, nachdem es bis zu einem gewissen Ausmaß bereits nach rechts gedreht wurde. Wenn die Antwort negativ ist, so kehrt die Flußdiagrammlogik zurück, um die Brems-Betätigungs­ kraft auf die entsprechenden Räder unter dem bei Schritt S307 festgehaltenen Verteilungsverhältnis x oder dem bei Schritt S308 geänderten Anteil zu verteilen. Wenn jedoch die Antwort positiv ist, so zeigt dies an, daß das Lenkrad mit der aktiven Absicht betätigt wird, ein Schleudern bzw. Rutschen während eines beispielsweise sportlichen Fahrens zu bewirken, worauf bei Schritt S310 die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung, welche für ein sportliches Fahren hinderlich ist, aufgehoben wird. Andernfalls kann die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung beispielsweise durch Reduzieren eines Steuerfaktors beschränkt werden. Es kann gesagt werden, daß die Aufhebung der Stabilitätssteuerung bzw. -regelung durch eine Reduktion des Steuerfaktors auf seinen niedrigstmöglichen Wert durchgeführt wird.

Es ist selbstverständlich, daß, obwohl die vorliegende Erfindung unter Be­ zugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, verschiedene andere Ausführungsformen oder Varianten Fachleuten ersichtlich werden können, welche sich innerhalb des Rahmens und Geistes der Erfindung befinden, wobei derartige andere Ausführungsformen und Varianten durch die nachfolgenden Ansprüche mitumfaßt sein sollen.

Claims (8)

1. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem für ein mit einem Bremssystem ausgestattetes Kraftfahrzeug (1) zur Durchführung einer Bremssteuerung bzw. -regelung und Stabilitätssteuerung- bzw. -regelung des Kraftfahr­ zeugs gemäß den Kraftfahrzeugfahrzuständen durch selektives und un­ abhängiges Aufbringen bzw. Anlegen einer Bremskraft auf bzw. an ein­ zelne bzw. zugeordnete Räder (21RF, 21LR, 21RR, 21LR), mit:
Fahrzustands-Überwachungseinrichtungen (6-9, 55a, 55b, 55c) zum Überwachen eines Fahrzustands des Kraftfahrzeugs (1);
Druckdetektionseinrichtungen (33) zur Detektion eines Betätigungs- bzw. Niedertretdruckes (Ps), mit welchem ein Bremspedal (14) betätigt bzw. niedergetreten wird; und
Steuer- bzw. Regeleinrichtungen (54, 56), um einen Wechsel bzw. eine Änderung in einem Verteilungsanteil (x) einer Bremskraft zwischen der Bremssteuerung bzw. -regelung und der Stabilitätssteuerung- bzw. -rege­ lung entsprechend dem Betätigungsdruck (Ps) zu bewirken, wobei ent­ schieden wird, ob der Fahrzustand ein Schleudern des Fahrzeugs (1) bewirkt, und um die Änderung in dem Verteilungsanteil (x) der Bremskraft zu beschränken, wenn für den Fahrzustand beurteilt wird, daß er ein Schleudern des Fahrzeugs (1) bewirkt.

2. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 1, worin die Fahrzustands-Überwachungseinrichtungen (6-9) einen Schräglauf- bzw. Schlupf- bzw. Rutschwinkel (β) des Kraftfahrzeugs (1) überwachen und die Steuereinrichtungen (54, 56) diesen Wechsel bzw. diese Änderung in dem Verteilungsanteil (x) einer Bremskraft nur erzeugen, wenn der Rutsch­ winkel (β) größer als ein für ein Auftreten eines Schleuderns bestimmter Grenzwert- bzw. Schwellwertwinkel (βo) ist.

3. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) den Wechsel durch Reduzierung eines Verteilungsanteils (x) einer der Bremssteuerung bzw. -regelung zugeordne­ ten Bremskraft bewirken.

4. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 3, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) eine Erhöhung des Wechsels bzw. der Änderung bewirken, wenn der Betätigungsdruck (Ps) höher wird.

5. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 3, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) eine Erhöhung des Wechsels bzw. der Änderung bewirken, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V_ref), welche als einer der Fahrzustände festgestellt wird, höher wird.

6. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung begrenzen, wenn ein Lenkrad während einer Erzeugung der Änderung bzw. des Wechsels in dem Verteilungsanteil (x) der Bremskraft weitergedreht wird.

7. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 6, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung auf­ heben, wenn das Lenkrad während einer Erzeugung des Wechsels in dem Verteilungsanteil (x) der Bremskraft weitergedreht wird.

8. Stabilitätssteuerungs- bzw. -regelsystem nach Anspruch 1, worin die Steuereinrichtungen (54, 56) die Stabilitätssteuerung bzw. -regelung und das Bewirken des Wechsels bzw. der Änderung in den Verteilungsanteilen (x) einer Bremskraft zwischen der Bremssteuerung bzw. -regelung und der Stabilitätssteuerung bzw. -regelung entsprechend dem Betätigungsdruck (Ps) aufheben, während die Fahrzustands-Überwachungseinrichtungen (6-9, 55a, 55b, 55c) einen Fahrzustand detektieren, welcher in einen für die Durchführung einer Antiblockier-Bremssteuerung definierten Bereich fällt.