DE19938935B4 - Bremssteuerverfahren - Google Patents

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Abstract

Bremssteuerverfahren mit den Schritten, daß:
eine maximale Beschleunigung (aymax) eines Fahrzeuges auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird (701);
eine Beschleunigung (ay) des Fahrzeugs gemessen wird (98);
ein Verhältnis (μ) zwischen der gemessenen Beschleunigung (ay) des Fahrzeugs und der maximalen Beschleunigung (aymax) des Fahrzeugs auf der Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird (712);
in Abhängigkeit von dem Verhältnis (μ) ein Signal (122, 138, 142, 146) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Signal (122, 138, 142, 146) den augenblicklichen Haftwert anzeigt (714–730);
ein Bremsenaktuatorbefehl (154, 158) in Abhängigkeit von dem Signal (122, 138, 142, 146) bestimmt wird und
der Bremsenaktuatorbefehl (154, 158) an einen Bremsenaktuator (52, 54, 56, 58) geliefert wird.

Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Bremssteuerverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Es sind Autos mit Bremssystemen hergestellt oder vorgeführt worden, die während Stops eine Bremskraft modulieren, um eine Antiblockier-Bremsensteuerung (ABS) zu schaffen, und/oder die während einer Fahrzeugbeschleunigung eine Bremskraft modulieren, um eine Traktionssteuerung bei positiver Beschleunigung (TCS) zu schaffen. Einige dieser derartigen Bremssysteme weisen zusätzlich eine Bremssteuerung mittels Drähten auf.
  • In letzter Zeit sind Fahrzeuge mit Bremssystemen hergestellt worden, die in bestimmten Situationen aktiviert werden, wenn einige oder alle Fahrzeugreifen eine übermäßige Querbewegung relativ zu der Fahrbahn erfahren. Die Bremsen werden selektiv gesteuert, um zu versuchen, das Fahrzeug auf einen gewünschten Kurs zu bringen und/oder die Querbewegung der Reifen relativ zu der Fahrbahn zu minimieren.
  • Die DE 40 10 507 C1 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung des Kraftschlusses zwischen Fahrbahn und Reifen angetriebener Kraftfahrzeugräder. Der Radschlupf sowie die gleichzeitig wirksame Radumfangskraft werden während stationärer und quasistationärer Fahrbetriebszustände ermittelt, um ein Wertepaar zu bilden. Die bei zumindest annähernd trockener Fahrbahn ermittelten Wertepaare werden gespeichert und das spätere Auftreten bzw. Erfassen eines solchen Wertepaares, dessen Radschlupf spürbar größer ist als der eines zuvor gespeicherten Wertepaares mit gleich großer Radumfangskraft, wird als Anzeichen einer spürbaren Verschlechterung der Kraftschlussbedingungen gewertet.
  • Die gattungsbildende DE 42 00 997 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der fahrdynamischen Sicherheitsreserve von Kraftfahrzeugen. Ein Kraftschlusswert in Längsrichtung wird aus Raddrehbeschleunigung und Längsbeschleunigung und aus zwei maximal erreichbaren Längsbeschleunigungen durch Multiplikation mit fahrzeugspezifischen Koeffizienten ermittelt. Daraus wird eine Grenzkurve gebildet. Zur Ermittlung der fahrdynamischen Sicherheitsreserve werden Quer- und Längsbeschleunigung mit der Grenzkurve verglichen.
  • Die DE 42 18 034 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung eines Kraftschlusspotentials eines Kraftfahrzeuges. Das Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Bestimmung des Kraftschlusspotentials eines Kraftfahrzeuges dadurch, dass zunächst die einen Fahrzustand des Fahrzeuges beschreibenden Größen ermittelt und in eine weiterverarbeitbare Form gebracht werden. Aus diesen Messwerten wird dann der aktuelle Fahrzustand bestimmt, und ein Fahrbahnzustand wird aus den Messwerten und aus dem Fahrzustand bestimmt. Ein augenblicklich herrschender Reibungsbeiwert wird aus Fahrzustand und Fahrbahnzustand prognostiziert, wobei ein vorhandenes Kraftschlusspotential aus dem Reibungsbeiwert abgeleitet wird.
  • Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Bremssteuerverfahren zu schaffen, das eine aktive Steuerung der Straßenreaktion eines Kraftfahrzeuges ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung sieht ein Bremssteuerverfahren vor, das die Schritte umfaßt, daß:
    eine maximale Querbeschleunigung eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird; eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs gemessen wird; ein Verhältnis zwischen den Größen der gemessenen Beschleunigung des Fahrzeugs und der maximalen Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird; in Ansprechen auf das Verhältnis ein Signal bestimmt wird, das den augenblicklichen Haftwert anzeigt; ein Bremsenaktuatorbefehl in Ansprechen auf das Signal bestimmt wird; und der Bremsenaktuatorbefehl an einen Bremsenaktuator geliefert wird.
  • Vorteilhafterweise sieht diese Erfindung ein Bremssteuerverfahren und eine Vorrichtung vor, die eine Steuerung des Fahrzeugrutschwinkels, der Fahrzeuggierrate und/oder anderer Fahrzeugreaktionen beispielsweise durch selektives Aktivieren der Fahrzeugradbremsen vorsehen können, um einen gewünschten Fahrzeugrutschwinkel, eine gewünschte Gierrate und/oder andere Fahrzeugreaktionen erreichen zu können.
  • Ein erwünschter Parameter, der für eine Bremssteuerung nützlich ist, ist der Haftwert zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugreifen. Vorteilhaft erweise berücksichtigt diese Erfindung, daß der Haftwert zwischen der Fahrbahn und den Reifen in den Längs- und Querrichtungen verschieden sein kann. Vorteilhafterweise berücksichtigt diese Erfindung, daß bei Systemen, bei denen eine Gierraten- und Fahrzeugrutschwinkelsteuerung erwünscht ist, der Haftwert zwischen der Fahrbahn und den Reifen in der Querrichtung ein nützlicher Parameter ist.
  • Vorteilhafterweise sieht diese Erfindung ein Bremssteuerverfahren vor, bei dem der Haftwert zwischen der Fahrbahn und den Reifen, wenn das Fahrzeug im nichtlinearen Betrieb ist, d. h. wenn ein Schlupf zwischen den Fahrzeugrädern und der Fahrbahn auftritt, in Ansprechen auf die tatsächliche (gemessene) Fahrzeugquerbeschleunigung und die maximale Querbeschleunigung für das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert geschätzt wird.
  • Vorteilhafterweise berücksichtigt diese Erfindung, daß während bestimmter Betriebszustände ein Verhältnis zwischen den Größen der tatsächlichen Beschleunigung und der maximalen Beschleunigung für das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert in Beziehung zu dem Haftwert zwischen den Fahrzeugrädern und der Fahrbahn steht, auf der sich das Fahrzeug gegenwärtig befindet.
  • Vorteilhafterweise berücksichtigt diese Erfindung, daß während kurzer Perioden von Übergangsmanövern die Querbeschleunigung nicht dazu verwendet werden kann, um einen Oberflächenhaftwert zu schätzen, sogar, obwohl sich das Fahrzeug in einem nichtlinearen Betriebsbereich befinden kann. Daher ist es vorteilhaft, daß die Schätzung des Oberflächen haftwertes während der Übergangsmanöver an den vorher geschätzten Werten festhält.
  • Vorteilhafterweise berücksichtigt diese Erfindung, daß in bestimmten Situationen, wie beispielsweise dem Fahren auf angeschrägten Straßen oder auf Flächen mit niedrigem Reibungskoeffizienten bei niedrigen Geschwindigkeiten, die Fahrzeuggierrate und der Gierratenfehler zusätzlich zu der Querbeschleunigung dazu verwendet werden können, um zu bestimmen, wenn die Querbeschleunigung den Oberflächenhaftwert anzeigt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 ein Beispielschema eines Fahrzeugbremsensteuersystems gemäß dieser Erfindung ist;
  • 2 ein Beispieldiagramm der Fahrzeugdynamik gemäß dieser Erfindung veranschaulicht;
  • 3 eine Beispielsteuerung gemäß dieser Erfindung veranschaulicht;
  • 4 Beispielschritte zur Schätzung des Oberflächenhaftwertes gemäß dieser Erfindung veranschaulicht;
  • 5 eine Beispieleinrichtung zur Überwachung des Fahrzeugrutschwinkels gemäß dieser Erfindung veranschaulicht;
  • 6–8 Beispielverstärkungsfunktionen zur Verwendung mit dem unten beschriebenen Beispielsystem veranschaulichen;
  • 9–13 Befehlsflußdiagramme von Beispielsteuerfunktionen gemäß dieser Erfindung veranschaulichen;
  • 14 ein Beispielfahrzeugreferenzmodell veranschaulicht; und
  • 15 ein anderes Beispielfahrzeugreferenzmodell veranschaulicht.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt das gezeigte Fahrzeug 10 ein steuerbares Bremssystem mit einer Steuerung 68 zur Steuerung der Bremsen 20, 22, 24 und 26 der Fahrzeugräder 12, 14, 16 bzw. 18. Verschiedene Eingänge zu der Steuerung 68 umfassen die Radgeschwindigkeitssignale auf Leitungen 36, 38, 40 und 42 von Radgeschwindigkeitssensoren 28, 30, 32 und 34, das Bremspedalschaltsignal auf Leitung 84 von dem Bremspedalschalter 82, das Bremspedalsignal für ausgestreckten Weg auf Leitung 83 von dem Pedalwegsensor 85 (optional), das Steuerradwinkelsignal auf Leitung 62 von dem Sensor 61, das den Winkel des Steuerrades 60 angibt, das Gierratensignal auf Leitung 81 von dem Gierratensensor 80, das Hauptzylinderdrucksignal auf Leitung 96 von dem Hauptzylinderdrucksensor 94 (optional), das Querbeschleunigungssignal auf Leitung 99 von einer Querbeschleunigungsmeßeinrichtung 98 und ein Hinterradsteuerwinkelsignal von einem rückwärtigen Steuerwinkelsensor (nicht gezeigt) oder einen Steuerbefehl für den rückwärtigen Aktuator oder ist als eine bekannte Funktion des Signales auf Leitung 62 bestimmt, wenn eine Vierradsteuerung an dem Fahrzeug ausgeführt ist.
  • Jeder der Sensoren 28, 30, 32, 34, 61, 80, 82, 85, 98 und 99 ist auf eine in der Technik bekannten Art und Weise ausgeführt. Der Bremspedalwegsensor 85 ist ein an dem Pedal befestigter Schalter, der ein Ausgangssignal vorsieht, wenn das Pedal um einen Ausstreckbetrag gedrückt worden ist, der eine ”Voll”-Bremsung durch den Fahrer angibt.
  • Bei einem Beispiel kann der Steuerradstellungssensor 61 ein Digitalsensor sein, der Ausgangssignale schafft, die ein digitales Stellungssignal in der Steuerung 68 mit jedem Grad oder Teilgrad der Bewegung des Steuerrades 60 in einer Richtung verstärken und das digitale Stellungssignal mit jedem Grad oder Teilgrad der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung vermindern. Der Steuerradsensor 61 kann auch einen analogen Sensorstellungsausgang (d. h. von einer Drehwiderstandsvorrichtung eines bekannten Typs) umfassen, der eine angenäherte Steuerradstellungsinformation vorsieht. Der Analogausgang kann beispielsweise dazu verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Steuerrad bei einem Start des Fahrzeugs weniger als eine voreingestellte Grenze, d. h. 90°, gedreht ist. Ein Verfahren zur Bestimmung der Zentralposition des Steuerradstellungssensors ist in der anhängigen US 5,857,160 A offenbart.
  • In Ansprechen auf die verschiedenen Eingänge steuert die Steuerung die Bremsung jedes Rades im Antiblockierbremsmodus während bestimmter Bremsmanöver und im Traktionssteuermodus während bestimmter Fahrzeugbeschleunigungsmanöver, um die Traktionskraft der Antriebsräder auf der Fahrbahn beizubehalten. Die Antiblockierbremssteuerung und die Traktionssteuerung für positive Beschleunigung sind, außer wie hier modifiziert ist, auf eine bekannte Art und Weise ausgeführt.
  • Die Steuerung 68 steuert auch aktiv die Radbremsen 20, 22 (in einem Zweikanalsystem) oder 20, 22, 24 und 26 (in einem Vierkanalsystem) in Ansprechen auf die tatsächliche Fahrzeuggierrate und die tatsächliche Fahrzeugquerbeschleunigung, wie sie durch die Sensoren 80 bzw. 98 gemessen wird, um die Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggierrate und einer erwünschten Fahrzeuggierrate zu minimieren und die Differenz zwischen dem tatsächlichen Fahrzeugrutschwinkel und dem erwünschten Fahrzeugrutschwinkel zu minimieren. Da die Basisbrems-, Antiblockierbrems- und Traktionssteuerfunktionen Fachleuten bekannt sind, werden sie hier nur allgemein beschrieben.
  • Wenn sich das Fahrzeug in einem Bremsmanöver befindet, überwacht die Steuerung die Radgeschwindigkeitssignale von den Sensoren 28, 30, 32 und 34 und bestimmt, wenn sich eines oder mehrere der Räder in oder annähernd in einem beginnenden Blockierzustand befindet, wobei in diesem Fall der Antiblockierbremssteuermodus für das eine oder die mehreren Räder aktiviert wird. In dem Antiblockierbremssteuermodus bestimmt die Steuerung 68 Befehle und gibt diese an die Aktuatoren 52, 54, 56 und 58 entsprechend den Rädern in dem Antiblockierbremsmodus aus, um die Bremskraft zu den Rädern zu modulieren. Durch die Steuerung der Aktuatoren 52, 54, 56 und 58 verhindert die Steuerung, daß die Räder in einen Blockierzustand kommen können, während eine wirksame Bremssteuerung und Steuerbarkeit auf eine Art und Weise erreicht wird, die in der Technik der Antiblockierbremssteuerung bekannt ist.
  • Wenn sich das Fahrzeug nicht in einem Bremsmanöver befindet, aber infolge einer Ausgangsantriebskraft von der Fahrzeughauptantriebseinheit, d. h. dem Verbrennungsmotor oder Elektromotor, beschleunigt wird, überwacht die Steuerung 68 die durch die Sensoren 28, 30, 32 und 34 erfaßten Radgeschwindigkeiten, um zu bestimmen, ob die Räder, welche die Antriebskraft auf die Fahrbahn übertragen, rutschen oder anfangen zu rutschen. Bei derartigen Radzuständen sendet die Steuerung 68 Befehle an die Aktuatoren 52–58 entsprechend den Rädern, die rutschen oder beginnen zu rutschen, um zur Verminderung des Rutschens eine Bremskraft für die Räder vorzusehen. Eine derartige Steuerung ist typischerweise in Verbindung mit einer parallelen Steuerung in dem Motor oder der Motor-(und/oder der Getriebe)-Steuerung ausgeführt, um den Antriebskraftausgang zeitweilig zu vermindern, bis die Traktion zwischen Rad und Straße wiederhergestellt ist.
  • Bei einem Beispiel sind die Bremsenaktuatoren 52–58 als in der Technik bekannte Aktuatoren mit hin- und herbewegbarem Kolben ausgeführt. Derartige Aktuatoren umfassen typischerweise einen DC-Motor, der die Stellung eines hin- und herbewegbaren Kolbens durch einen Wandler von Dreh- zu Linearbewegung steuert, um den Hydraulikdruck in den Radbremsen zu erhöhen und/oder zu vermindern. Bei einem anderen Beispiel sind die Bremsenaktuatoren 52–58 als Solenoidventile ausgeführt, um die Bremsen 20–26 selektiv mit einer Quelle von unter Druck gesetztem Hydraulikfluid zu koppeln und somit den Bremsdruck zu erhöhen, und um die Bremsen 20–26 selektiv mit einem Bremsfluidreservoir zu koppeln, um den Bremsdruck zu vermindern. Die Ausführung derartiger Solenoidventile ist in der Technik bekannt. Bei einem noch anderen Beispiel können die hinteren Bremsen und/oder die vorderen Bremsen durch einen Elektromotor angetriebene Bremsen sein, wobei in diesem Fall die Aktuator- und Bremsfunktionen durch die gleiche Einheit ausgeführt werden. Ein Bei spiel eines Bremssystems, das vordere Hydraulikbremsen und rückwärtige elektrische Bremsen umfaßt, bei dem alle vier Bremsen in einem Bremsverfahren mittels Drähten gesteuert werden, ist in der US 5,366,291 A ausgeführt.
  • Das hier beschriebene Beispielsystem führt eine Aktivbremsensteuerung der beiden Radbremsen 20 und 22 oder der vier Radbremsen 20, 22, 24 und 26 in Ansprechen auf das Steuerradwinkelsignal auf Leitung 62, das Gierratensignal auf Leitung 81, die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie in Ansprechen auf die Signale von den vier Radgeschwindigkeitssensoren berechnet wird, das Querbeschleunigungssignal auf Leitung 99 und entweder den Bremspedalsensor 85 für ausgestreckten Weg oder den Hauptzylinderdrucksensor 94 aus. Unter Verwendung dieser Signale bestimmt die Steuerung 68 eine erwünschte Fahrzeuggierrate und vergleicht diese gewünschte Gierrate mit der tatsächlichen Gierrate, die durch den Sensor 80 erfaßt wird. Die Steuerung 68 bestimmt auch einen erwünschten Fahrzeugrutschwinkel (unten definiert) und vergleicht diesen erwünschten Fahrzeugrutschwinkel mit dem tatsächlichen Fahrzeugrutschwinkel, wie er durch eine Schätzeinrichtung oder Beobachtungseinrichtung in der Steuerung bestimmt wird. Wenn sich die Gierrate des Fahrzeugs von der erwünschten Gierrate um mehr als eine Gierratenschwelle unterscheidet, die dynamisch bestimmt wird, oder wenn ein erwünschtes Korrekturgiermoment, das in Ansprechen auf den Gierratenfehler und den Rutschwinkelfehler bestimmt wird, größer als eine Giermomentschwelle ist, bestimmt die Steuerung 68 Befehle und gibt diese an die Aktuatoren 52, 54, 56 und 58 aus, um die Fahrzeugradbremsen 20, 22, 24 und/oder 26 zu steuern und somit die Fahrzeuggierrate und den Fahrzeugrutschwinkel in Übereinstimmung mit der erwünschten Gierrate und dem erwünschten Rutschwinkel zu bringen. Bei einem Zweikanalsystem werden nur die Bremsen 20 und 22 über Aktuatoren 52 bzw. 54 gesteuert.
  • Zur Ausführung dieser Aufgaben umfaßt die Steuerung 68 typischerweise einen Mikroprozessor, einen ROM und RAM und geeignete Eingangs- und Ausgangsschaltungen eines bekannten Typs zur Aufnahme der verschiedenen Eingangssignale und zur Ausgabe der verschiedenen Steuerbefehle an die Aktuatoren 52, 54, 56 und 58.
  • Wie in 2 gezeigt ist, veranschaulicht das schematische Diagramm die Konzepte der Rutschwinkel- und Gierratensteuerung. Das Fahrzeug 10 besitzt eine Längsachse 201, die in einer Richtung orientiert ist, die als die x-Richtung oder die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bezeichnet ist. Der durch Bezugszeichen 204 bezeichnete Vektor veranschaulicht eine beispielsgemäße Geschwindigkeit des Schwerpunkts des Fahrzeugs, die eine Richtung aufweist, die unter einem Winkel β, der durch Bezugszeichen 202 bezeichnet ist, von der x-Achse oder Längsachse 201 des Fahrzeugs orientiert ist. Der Vektor 204 besitzt eine Längsgeschwindigkeitskomponente 208 (in der x-Achse) und eine Quergeschwindigkeitskomponente 206, die parallel zu der Richtung ist, die hier als y-Achse bezeichnet ist. Das Bezugszeichen 200 bezeichnet den Schwerpunkt des Fahrzeugs.
  • Während der Fahrzeugmanövriervorgänge treten im allgemeinen zwei Typen von Fahrzeugverhalten auf. Das erste ist ein Linearverhalten, während dem die Gierrate und der Rutschwinkel des Fahrzeugs in fester Beziehung zu dem Steuerradwinkel und der Fahrzeugvorwärtsgeschwindigkeit stehen. Ein nichtlinearer Betrieb des Fahrzeugs ist durch eine signifikante Querbewegung von zumindest einigen der Fahrzeugrädern in bezug auf die Fahrbahn gekennzeichnet. Während des nichtlinearen Betriebes weichen die Gierrate 210 und der Rutschwinkel 202 des Fahrzeugs von den feststehenden Beziehungen zu dem Steuerradwinkel und der Fahrzeugvorwrtsgeschwindigkeit ab, die für den Linearbetrieb charakteristisch sind.
  • Dieses Beispiel dieser Erfindung vermindert vorteilhafterweise die Abweichung der Gierrate 210 und des Rutschwinkels 202 des Fahrzeugs von den erwünschten Gierraten und Rutschwinkeln während vieler nichtlinearer Betriebszustände des Fahrzeugs. Die Steuerung der Fahrzeuggierrate und des Fahrzeugrutschwinkels wird durch die selektive Anwendung von Bremskräften an die Fahrzeugräder 12, 14 (in einem Zweikanalsystem) oder 12, 14, 16 und 18 (in dem Vierkanalsystem) erreicht, um Giermomente an dem Fahrzeug 10 zu bewirken, die der durch das Fahrzeug 10 detektierten unerwünschten Gierbewegung entgegenwirken. Diese Bremskräfte sind graphisch durch die Bezugszeichen 212 veranschaulicht. Zusätzlich kann während Bremsmanövern ein Giermoment durch Verminderung von Bremskräften an gewählten Rädern eingeführt werden, während die Bremskräfte der anderen Räder beibehalten oder erhöht werden. Verminderungen der Bremskräfte sind durch Bezugszeichen 214 dargestellt. Somit ist es auf die selektive Steigerung und/oder Verminderung von Bremskräften an den Fahrzeugrädern 12, 14 (Zweikanalsystem) oder 12, 14, 16 und 18 (Vierkanalsystem) zurückzuführen, daß Giermomente an dem Fahrzeug 10 bewirkt werden, um die jeweiligen Differenzen zwischen den erwünschten und tatsächlichen Gierraten und zwischen den erwünschten und tatsächlichen Rutschwinkeln zu minimieren.
  • Wie in 3 gezeigt ist, umfaßt die gezeigte Beispielsteuerung ein Fahrzeugreferenzmodell 102, einen Block 104, der das Fahrzeug darstellt, Schätzeinrichtungen 120 und 122 zur Schätzung des tatsächlichen Oberflächenhaftwertes bzw. Fahrzeugrutschwinkels, Gierbefehl- und Rutschbefehlsteuerblöcke 138, 142, einen Ausgangsbefehlsblock 154 und Bremsenaktuatoren und Radbremsen, die durch Blöcke 132 bzw. 128 dargestellt sind.
  • In den folgenden Abschnitten stellen Zeitwerte, die mit einem (k) bezeichnet sind, augenblickliche Steuerkreiswerte dar, und Zeitwerte, die mit (k-n) bezeichnet sind, stellen die n-jüngsten Steuerkreiswerte auf eine herkömmliche Art und Weise dar. Wenn Zeitwertbezeichnungen, d. h. (k), von den Gleichungen weggelassen sind, wird angenommen, daß die Zeitwertbezeichnung (k) ist, sofern es nicht anders angegeben ist.
  • Das Fahrzeugreferenzmodell empfängt Eingaben von den Leitungen 112, 62 und 121, welche die Fahrzeugvorwärtsgeschwindigkeit, den Steuerradwinkel und den geschätzten Oberflächenhaftwert darstellen. Das Fahrzeugreferenzmodell verwendet die Eingänge, um den erwünschten Fahrzeugrutschwinkel, die erwünschte Fahrzeugquergeschwindigkeit und erwünschte Fahrzeuggierrate gemäß den folgenden Gleichungen zu berechnen: vyd(k) = (1 + a11·Δt)·vyd(k – 1) + a12·Δt·Ωdu(k – 1) + b1·Δt·δ(k – 1), Ωdu(k) = a21·Δt·vyd(k – 1) + (1 + a22·Δt)·Ωdu(k – 1) + b2·Δt·δ(k – 1),und δdu = Arctan(vyd/vx) wobei Δt die Abtastperiode (Steuerkreiszeit) ist, und a11 = –(cf + cr)/(M·vx), a12 = (–cr·a + cr·b)/(M·vx) – vx, a21 = (cf·a + cr·b)/(Izz·vx), a22 = –(cf·a2 + cr·b2)/(Izz·vx), b1 = cf/M und b2 = a·cf/Izz,wobei δ der Steuerwinkel der Vorderräder ist, M die Gesamtmasse des Fahrzeugs ist, Izz das Trägheitsmoment des Fahrzeugs um die Gierachse (die durch den Schwerpunkt verläuft) ist, a und b Abstände von dem Schwerpunkt des Fahrzeuges zu den vorderen und rückwärtigen Achsen sind, cf und cr Aussteifungskoeffizienten für Kurvenfahrt von beiden Reifen der Vorder- bzw. Hinterachsen sind, vx die Vorwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, vyd(k) die erwünschte Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeitpunkt k ist, Ωdu(k) die erwünschte Gierrate (nicht begrenzt) des Fahrzeugs zum Zeitpunkt k ist und βdu der nicht begrenzte erwünschte Rutschwinkel des Fahrzeugs ist.
  • Wenn eine Vierradsteuerung an dem Fahrzeug ausgeführt ist, dann bestimmt das Referenzmodell die erwünschte Fahrzeugquergeschwindigkeit und erwünschte Fahrzeuggierrate gemäß den folgenden Gleichungen: vyd(k) = (1 + a11·Δt)·vyd(k – 1) + a12·Δt·Ωdu(k – 1) + b1·Δt·δ(k – 1) + c1·δr. Ωdu(k) = a21·Δt·vyd(k – 1) + (1 + a22·Δt)·Ωdu(k – 1) + b2·Δt·δ(k – 1) + c2·δr,wobei δr der Steuerwinkel der Hinterräder ist, der durch das Signal auf Leitung 63 vorgesehen wird, und wobei C1 und c2 bestimmt werden gemäß: c1 = cr/M und c2 = –b·cr/Izz.
  • Es sei angemerkt, daß das obige Fahrzeugmodell ein bevorzugtes Beispiel ist und andere Fahrzeugmodelle als Alternativen zur Bestimmung der erwünschten Fahrzeuggierrate und Rutschwinkel verwendet werden können.
  • Das Referenzmodell 102 begrenzt dann die erwünschten Werte des Rutschwinkels und der Gierrate, wobei der maximale Wert des erwünschten Rutschwinkels in Ansprechen auf den geschätzten Oberflächenhaftwert μe bestimmt wird, der an Block 120 bestimmt wird und auf Leitung 121 ausgegeben wird. Typischerweise liegen Oberflächenhaftwerte von Straße zu Reifen im Bereich von 0,2 bis 1,0; wobei 0,2 Eis und 1,0 trockenen Belag darstellt. Der maximale erwünschte Rutschwinkel wird durch den Fahrzeugkonstrukteur vorbestimmt und kann von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp variieren. Bei einem Beispiel beträgt der maximale erwünschte Rutschwinkel auf Eis 4° des Rutschwinkels und auf einer trockenen Fläche 10°. Unter Annahme dieser Parameter wird dann der maximale erwünschte Rutschwinkel βmax wie folgt bestimmt:
    Figure 00150001
    Figure 00160001
  • Der Zustand βdu·δ ≥ 0,005 kann durch den Zustand vx < [cr·b·(a + b)/(M·a)]1/2 ersetzt werden, da, wenn auf diesen Zustand gestoßen wird, die Vorzeichen von βdu und δ gleich sind. Sobald βmax bestimmt ist, wird der erwünschte Rutschwinkel gemäß der folgenden Gleichung begrenzt:
    Figure 00160002
  • Gemäß der obigen Gleichungen ist βd nicht begrenzt, wenn die Vorzeichen des Rutschwinkels und Steuerwinkels gleich oder äquivalent sind, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb des oben definierten Wertes liegt.
  • Die erwünschte Gierrate Ωd wird als Ωdu begrenzt auf plus und minus einen vorbestimmten Parametersatz, beispielsweise gleich 0,2 oder 0,3 Radiant pro Sekunde oberhalb der maximalen Gierrate bestimmt, die von dem Fahrzeug auf einer trockenen Oberfläche (mit hohem Haftwert) ausgehalten werden kann. Die Grenze der erwünschten Gierrate kann geschwindigkeitsabhängig sein (beispielsweise kann die maximale Größe für Ωd auf aymax/vx + 0,3 begrenzt sein).
  • Die erwünschte Querbeschleunigung ayd ist bestimmt als ayd = vyd' + vx·Ωdu, wobei vyd' die Zeitableitung von vyd ist und berechnet werden kann als: a11·vyd + a12·Ωdu + b1·δoder als (vyd(k) – vyd(k – 1)/Δt.
  • Wenn das Fahrzeug eine Vierradsteuerung aufweist, dann wird vyd' bestimmt als a11·vyd + a12·Ωdu + b1·δ + c1·δr.
  • Das Referenzmodell 102 gibt den erwünschten Rutschwinkel βd auf Leitung 106, die erwünschte Gierrate Ωd auf Leitung 108 und die erwünschte Querbeschleunigung ayd auf Leitung 110 aus.
  • Die erwünschte Querbeschleunigung auf Leitung 110 und die tatsächliche Fahrzeugquerbeschleunigung auf Leitung 99 werden zusammen mit der gemessenen Fahrzeuggierrate Ωa auf Leitung 81, der erwünschten Gierrate Ωd, dem Steuerwinkel δ und der Fahrzeuggeschwindigkeit vx an Block 120 geliefert. Der Block 120 verwendet die tatsächlichen und erwünschten Querbeschleunigungen und die tatsächlichen und erwünschten Fahrzeuggierraten, um einen Haftwert zwischen der Fahrbahn und dem Fahrzeugreifen zu schätzen.
  • Bevor die gemessene Querbeschleunigung in dem Algorithmus verwendet wird, wird sie mit einem Rollfaktor rfac multipliziert, um die Wirkung des Fahrzeugrollens während der Kurvenmanöver auf die gemessene Querbeschleunigung zu vermindern. Der Rollfaktor kann berechnet werden als: rfac = 1/(1 + M·g·h/φ),wobei h die Höhe des Schwerpunktes des Fahrzeugs ist und φ die Gesamtrollsteifigkeit der Fahrzeugaufhängung ist. Für eine typische Limousine ist rfac ≈ 0,9. Von diesem Standpunkt aus bezeichnet der Begriff gemessene Querbeschleunigung ay eine Querbeschleunigung, die durch den Sensor 98 gemessen wird, mit rfac multipliziert wird und durch einen Tiefpaßfilter, beispielsweise einen Butterworth-Filter zweiter Ordnung mit einer Grenze bei 40 rad/s, gefiltert wird, um ein Rauschen von dem Sensorsignal zu vermindern.
  • Der Haftwert wird gemäß der Grundvoraussetzung geschätzt, daß die Schätzung nur aus dem dynamischen Ansprechen des Fahrzeugs abgeleitet werden kann, wenn das Fahrzeug nahe der Haftgrenze ist, d. h. in dem nichtlinearen Bereich des Gebrauchsverhaltens. In dem Linearbereich wird angenommen, daß der, Oberflächenhaftwert bei einem Grundwert von 1 liegt. Es kann auch angenommen werden, daß es, da das Fahrzeugansprechen in der Gierebene hauptsächlich durch Querkräfte bestimmt wird, ausreichend ist, den Haftwert in der Querrichtung zu schätzen.
  • Gemäß dem Beispiel dieser Erfindung kann, wenn das Fahrzeug an oder nahe der Haftgrenze arbeitet, der Oberflächenhaftwert in der Querrichtung annähernd dadurch erhalten werden, daß das Verhältnis der Größen der gemessenen Querbeschleunigung und der maximalen Querbeschleunigung berechnet wird, die das Fahrzeug auf einer trockenen Oberfläche er fahren kann. Ob die Haftgrenze erreicht wird oder nicht, kann durch Vergleich der erwünschten und gemessenen Querbeschleunigung entschieden werden. Wenn die Größe der erwünschten Querbeschleunigung um eine bestimmte Schwelle größer als die Größe der gemessenen Querbeschleunigung ist, hat dies zur Folge, daß das Fahrzeug die erwünschte Beschleunigung nicht erzeugen kann, und es wird daraus geschlossen, daß es sich an der Haftgrenze befindet, und die Schätzung des Haftwertes kann aus μ = |ay|/aymax erhalten werden.
  • Es bestehen verschiedene Ausnahmen von der obigen allgemeinen Regel. Erstens kann, wenn sich das Fahrzeug in einem Übergangsmanöver befindet, bei dem die Querbeschleunigung die Vorzeichen ändert und notwendigerweise durch Null verläuft, die Querbeschleunigung nicht dazu verwendet werden, den Oberflächenhaftwert zu berechnen, da beispielsweise die Querkräfte nicht vollständig entwickelt sein können oder an den Vorder- und Hinterrädern in entgegengesetzten Richtungen vorliegen können. Somit bleibt während derartiger Manöver der geschätzte Haftwert an dem vorher geschätzten Wert, bis das Fahrzeug in den linearen Betriebsbereich zurückkehrt oder bis die Querkräfte und die Querbeschleunigung vollständig auf das Niveau aufgebaut sind, das durch die Oberfläche zugelassen wird, wobei an diesem Punkt die Querbeschleunigung wieder den Oberflächenhaftwert angibt.
  • Eine zweite Ausnahme ist, daß das Fahrzeug bei schlüpfrigen Oberflächen mit niedrigen Geschwindigkeiten die Haftgrenze erreichen kann, bevor sich ein ausreichend großer Querbeschleunigungsfehler, d. h. die Differenz zwischen der erwünschten und gemessenen Querbeschleunigung, entwickeln kann. In dieser Situation wird der Gierratenfehler zusätzlich zu dem Querbeschleunigungsfehler dazu verwendet, die Berechnungen des Oberflächenhaftwertes durch die Querbeschleunigung auszulösen.
  • Eine dritte Ausnahme ist, daß auf angeschrägten Straßen eine Diskrepanz zwischen der gemessenen und erwünschten Querbeschleunigung entstehen kann, sogar, wenn sich das Fahrzeug in dem linearen Betriebsbereich befindet, da die Schwerkraft den Ausgang des Querbeschleunigungssensors beeinflußt. Um die Diskrepanz zu kompensieren, wird der Gierratenfehler, der gegenüber dem Straßenschrägwinkel relativ unempfindlich ist, so überwacht, daß sowohl der Gierratenfehler als auch der Querbeschleunigungsfehler oberhalb jeweiliger Schwellen liegen muß, bevor ein neuer Oberflächenhaftwert berechnet wird.
  • Wenn während eines Zeitpunktes, wenn an der vorherigen Schätzung festgehalten wird, die Größe der gemessenen Querbeschleunigung die maximale Querbeschleunigung um einen vorbestimmten Prozentsatz überschreitet, den die jüngste Schätzung des Oberflächenhaftwertes zulassen würde, wird eine neue Schätzung des Oberflächenhaftwertes aus der gemessenen Querbeschleunigung berechnet.
  • Eine Korrekturfunktion wird in die Schätzung eingebaut, um widerzuspiegeln, daß auf Oberflächen mit niedrigem Haftwert die maximale Querbeschleunigung größer als der Haftwert multipliziert mit der maximalen Querbeschleunigung auf einer trockenen Oberfläche sein kann, da die Querlastübertragung, die dazu neigt, die maximale Querbeschleunigung zu vermindern, auf schlüpfrigen Oberflächen weniger auftritt, als auf trockenen Oberflächen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, holt die Schätzung 120 zuerst Systemvariablen an Block 701 und verwendet den Steuerwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit an Block 702, um einen Wert Ωdss, der als die erwünschte Gierrate an einem Festzustand bezeichnet ist, wie folgt zu berechnen: Ωdss = vx·δ/((a + b) + Ku·vx 2,wobei Ku der Fahrzeuguntersteuerungskoeffizient ist, der definiert ist als: Ku = (cr·b – cf·a)·M /(cf·cr·(a + b)).
  • Der Wert Ωdss unterscheidet sich von Ωd darin, daß er nicht die dynamische Verzögerung in dem Fahrzeugmodell in Betracht zieht, die in der Berechnung von Ωd eingeschlossen ist. An Block 704 werden die gemessenen und erwünschten Querbeschleunigungen durch identische Tiefpaßfilter geleitet, um ein Rauschen in dem gemessenen Querbeschleunigungssignal abzuschwächen. Die erwünschte Querbeschleunigung wird dann durch einen anderen Tiefpaßfilter gefiltert, beispielsweise einen Standard-Butterworth-Filter zweiter Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 22 Radiant pro Sekunde, um jegliche Phasendifferenz zwischen den gemessenen und erwünschten Querbeschleunigungen zu vermindern oder zu beseitigen. Dann bestimmt Block 706 einen Wert aydfl durch Begrenzung des Ausgangs des Butterworth-Filters auf +/–aymax, wobei aymax die maximale Querbeschleunigung ist, die das Fahrzeug auf einer trockenen Oberfläche aushalten kann. Der Block 708 bestimmt dann die Größe des Querbeschleunigungsfehlers Δay gemäß: Δay = |aydfl – ay|,wobei ay die gemessene und gefilterte Querbeschleunigung darstellt. Der Block 710 filtert den Wert Δay durch einen digitalen Tiefpaßfilter erster Ordnung beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 2 Radiant pro Sekunde, um den gefilterten Querbeschleunigungsfehler Δayf zu erhalten.
  • Der Block 712 bestimmt eine vorläufige Schätzung des Queroberflächenhaftwertes μay gemäß: μay = |ay|/aymax.
  • Die Blöcke 714 und 716 bestimmen dann einen Wert μtemp gleich μay, wenn alle der folgenden Zustände gleichzeitig zusammentreffen:
    • (a) |aydfl| – |ay| > THRESH1;
    • (b) |Ωdss – Ωa| > THRESH2; und c) die Vorzeichen der erwünschten und tatsächlichen Querbeschleunigungen gleich sind und für zumindest eine spezifizierte Zeitperiode, beispielsweise 0,3 Sekunden, gleich geblieben sind.
  • In Zustand (b) oben könnte Ωd anstelle von Ωdss verwendet werden, aber Ωdss wird bevorzugt, da es wahrscheinlicher ist, daß der Gierratenfehler, der aus |Ωdss – Ωda| entwickelt wird, besser in Phase mit dem Querbeschleunigungsfehler ist, als |Ωd – Ωa|.
  • In dem Zustand (c) oben, wird die Zeit, daß erwünschte und tatsächliche Querbeschleunigungen entgegengesetzte Vorzeichen haben, beispielsweise mit einem Zeitgeber Ti geführt, der definiert ist als:
    Figure 00230001
    wobei ayd die erwünschte (ungefilterte) Querbeschleunigung ist, Δt die Schleifenzeit des Steueralgorithmus ist und 0,1 eine Beispielkonstante ist, die von dem Systemkonstrukteur geeignet bestimmt wird. Dem Zustand (c) wird begegnet, wenn Ti > 0,3 Sekunden ist.
  • Auch wird μtemp gleich μay eingestellt, wenn die folgenden drei Zustände gleichzeitig zusammentreffen: (a) die Fahrzeuggeschwindigkeit ist klein, beispielsweise unter 7 Meter/Sekunde; (b) die Vorzeichen von aydfl und ay sind gleich und sind für zumindest eine spezifizierte Zeitperiode von beispielsweise 0,3 Sekunden gleich geblieben; und
    • (c) |Ωd – Ωa| > THRESH3,
    wobei THRESH1, THRESH2 und THRESH3 vorbestimmte Schwellenwerte entsprechend dem Querbeschleunigungsfehler und zwei Gierratenfehlern sind, wenn das Verhalten des Fahrzeugs beginnt, signifikant von demjenigen des Linearmodells abzuweichen (d. h. das Fahrzeug in einen nichtline aren Betriebsbereich eintritt). Beispielwerte für THRESH1, THRESH2 und THRESH3 sind 1,2 m/s2, 0,10 rad/s bzw. 0,14 rad/s. Diese Schwellenwerte können geschwindigkeitsabhängig ausgeführt werden.
  • Auch wird ungeachtet der obigen Zustande der Wert μtemp gleich μay gesetzt, wenn der folgende Zustand erreicht wird: |ay|/aymax > 1,05·μtemp.
  • Dieser obige Zustand korrigiert die Oberflächenschätzung, wenn die Größen der gemessenen Querbeschleunigung um zumindest einen gegebenen Prozentsatz (beispielsweise 5%) über den Wert ansteigt, den die vorliegende Oberflächenschätzung zulassen würde (μtemp·aymax).
  • Der Rückstellwert für μtemp = 1,0 und die Blöcke 718 und 722 stellen μtemp auf 1,0 zurück, wenn die folgenden Zustände gleichzeitig zusammentreffen:
    • (a) |aydfl – ay| ≤ THRESH1,
    • (b) Δayf < 0,5·THRESH1,
    • (c) |Ωd – Ωa| < THRESH3,
    und die ayd, aydfl und ay das gleiche Vorzeichen besitzen und das gleiche Vorzeichen für zumindest eine spezifizierte Zeitperiode, beispielsweise Ti > 0,3 Sekunden beibehalten haben.
  • Wenn weder der Kriteriensatz, der den Linearbetrieb angibt, noch der Satz an Bedingungen, welche eine Berechnung der Oberflächenschätzung aus der Querbeschleunigung auslösen, erreicht wird, hält Block 720 die Schätzung μtemp an seinem jüngsten geschätzten Wert, d. h. μtemp(k) = μtemp(k – 1).
  • Der Block 724 bestimmt dann einen Wert μnew gemäß: μnew = (0,85 + 0,15·μtemp)·μtemp,wobei die Parameter 0,85 und 0,15 für verschiedene Fahrzeugtypen variieren können. Der Block 726 begrenzt den Wert μnew auf nicht weniger als 0,07 und nicht größer als 1,0, um uL zu erhalten, das auf Leitung 123 (3) als der geschätzte Oberflächenhaftwert ausgegeben wird, der in dem Rutschwinkelschätzblock 122 verwendet wird. Der geschätzte Oberflächenhaftwert, der für die Steuerblöcke 138 und 142 und in dem Fahrzeugreferenzmodell 102 verwendet wird, wird dadurch bestimmt, daß μnew durch einen Tiefpaßfilter (Block 728) beispielsweise einen Butterworth-Filter zweiter Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 1,5 Hz geleitet wird. Der Block 730 begrenzt den Filterausgang auf nicht weniger als 0,2 und nicht größer als 1,0, um μc, das Signal auf Leitung 121, zu bestimmen.
  • Somit führt, wie in dem Beispiel oben veranschaulicht ist, die Steuerung vorteilhafterweise die Schritte aus, daß eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird. Der bestimmte Wert aymax wird typischerweise für einen gegebenen Fahrzeugtyp kalibriert und in einen Steuerungsspeicher programmiert, von dem er bei Block 701 zurückgeholt wird. Das System mißt die Beschleunigung des Fahrzeugs, d. h. unter Verwendung von Sensor 98, und bestimmt ein Verhältnis zwischen der gemessenen Beschleunigung und der maximalen Beschleunigung (Block 712). Der Reibungskoeffizient wird in Ansprechen auf das Verhältnis (Block 724) bestimmt und nur erneuert, wenn das Fahrzeug im nichtlinearen Betrieb ist und wenn die Querbeschleunigung vollständig entwickelt ist, wie durch einen Kriteriensatz (Block 714) entschieden ist. Bei dem bevorzugten Beispiel ist dem Haftwert ein Grundwert (Block 722) gegeben und wird nur auf einen neuen Wert erneuert, wenn das Kriterium des nichtlinearen Betriebs erfüllt wird, und wird zu dem Grundwert zurückgeführt, wenn ein Kriterium für einen linearen Betrieb des Fahrzeugs erfüllt wird (Block 718).
  • Wie in 5 gezeigt ist, schätzt Block 122 den tatsächlichen Rutschwinkel des Fahrzeugs unter Verwendung des Steuerradwinkelsignals auf Leitung 62, der tatsächlichen gemessenen Fahrzeuggierrate auf Leitung 81, der tatsächlichen gemessenen Fahrzeugquerbeschleunigung auf Leitung 99, der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vx auf Leitung 61 und des geschätzten Queroberflächenhaftwerts μL auf Leitung 123. Die Rutschwinkelschätzung stellt eine iterative Beobachtungseinrichtung dar, um den geschätzten Fahrzeugrutschwinkel βe zu bestimmen. Der Beobachtungsblock 210 schätzt zuerst die Seitenrutschwinkel der Vorder- und Hinterachsen unter Verwendung der folgenden Gleichungen: αfe = (vye(k – 1) + a·Ωa)/vx – δ und αre = (vye(k – 1) – b·Ωa)/vx, wobei vye(k – 1) die geschätzte Quergeschwindigkeit auf Leitung 622 von der vorhergehenden Iteration der Beobachtungseinrichtung ist und αfe und αre die Seitenrutschwinkel der Vorder- und Hinterachse sind, die auf Leitung 608 vorgesehen sind. Wenn das Fahrzeug eine Vierradsteuerung aufweist, dann wird der Seitenrutschwinkel für die Hinterachse wie folgt bestimmt: αre = (vye(k – 1) – b·Ωa)/vx – δr.
  • Der Beobachtungsblock 611 schätzt als nächstes die Seitenkräfte der Vorderachse Fyfe gemäß einer von zwei Funktionen 614 und 616, die bei Block 612 ausgewählt ist, wie folgt:
    Figure 00270001
    wobei sf eine kleine nicht negative Zahl ist (die Steigung der Fyf – αf-Kurve an der Haftgrenze) beispielsweise sf = 0,05, und wobei αf* definiert ist durch: αf* = 1/(2·bcf,)wobei bcf definiert ist durch: bcf = cf/(4·Nf*),wobei Nf* = M·b·(aymax + Δa)/(a + b)wobei aymax die maximale Querbeschleunigung ist, die das Fahrzeug auf einer trockenen Oberfläche in m/s2 aushalten kann, und Δa eine Konstante ist, beispielsweise Δa = 0,5 m/s2.
  • Der Beobachtungsblock 611 schätzt ähnlicherweise Querkräfte der Hinterachse Fyre gemäß:
    Figure 00280001
    wobei sr eine kleine nicht negative Zahl, beispielsweise sr = 0,05 ist, und wobei αr* definiert ist durch: αr* = 1/(2·bcr')wobei bcr definiert ist als: bcr = cr/(4·Nr*)wobei Nr* = M·a·(aymax + Δa)/(a + b)
  • Der Beobachtungsblock 620 schätzt dann einen Systemzustandswert q(k) gemäß: q(k) = q(k – 1) + Δt·{–(1 + g2)·vx·Ωa + ((1 + g3)/M – a·g1/Izz)·Fyfe + ((1 + g3)/M + b·g1/Izz)·Fyre + (g2 – g3)·ay – g4·ΔAyf},wobei ΔAy definiert ist als: ΔAy = ay – (Fyfe + Fyre)/M,und ΔAyf ein durch einen digitalen Tiefpaßfilter erster Ordnung beispielsweise mit einer Grenzfrequenz von 1 rad/s geleitetes ΔAy ist.
  • Block 620 verwendet den Zustandswert q(k), um Schätzungen der Quergeschwindigkeit vye und des Rutschwinkels βe wie folgt zu bestimmen: vye(k) = (q(k) + g1·Ωa)/(1 + g2) und βe = Arctan (vye(k)/vx).
  • Die Verstärkungen g1, g2, g3 und g4 sind Abstimmparameter, die durch einen Systemkonstrukteur typischerweise durch Routineexperimente an einem Testfahrzeug voreingestellt sind und von Ausführung zu Ausführung variieren können. Der durch Block 122 bestimmte geschätzte Rutschwinkel wird auf Leitung 124 ausgegeben.
  • Somit führt, wie oben veranschaulicht ist, die Steuerung vorteilhafterweise die Schritte aus, daß ein Vorderseitenrutschwinkel von Fahrzeugvorderrä dern (610) geschätzt wird, ein Rückseitenrutschwinkel von Fahrzeughinterrädern (610) geschätzt wird, eine erste Querkraft der Vorderräder auf einer Fahrbahn in Ansprechen auf den Rutschwinkel (611) der ersten Seite geschätzt wird, eine zweite Querkraft der Hinterräder auf der Fahrbahn in Ansprechen auf den Rutschwinkel (611) der zweiten Seite geschätzt wird, wobei die erste Querkraftschätzung auf eine erste Funktion (616) für niedrige Werte des Vorderseitenrutschwinkels und auf eine zweite Funktion (614) für hohe Werte des Vorderseitenrutschwinkels anspricht, wobei die zweite Querkraftschätzung auf eine dritte Funktion (616) für niedrige Werte des Rückseitenrutschwinkels und auf eine vierte Funktion (614) für hohe Werte des Rückseitenrutschwinkels anspricht, eine Fahrzeugquergeschwindigkeit in Ansprechen auf die erste und zweite Querkraftschätzung geschätzt wird und ein Fahrzeugrutschwinkel in Ansprechen auf die Fahrzeugquergeschwindigkeit und eine Fahrzeugvorwärtsgeschwindigkeit (620) geschätzt wird.
  • Die gewünschte Fahrzeuggierrate Ωd und die tatsächliche Fahrzeuggierrate Ωa werden an Block 134 summiert, um ein Gierratenfehlersignal auf Leitung 136 vorzusehen, das an den Gierratenbefehlsblock 138 geliefert wird. Ähnlicherweise werden der gewünschte Fahrzeugrutschwinkel βd und der geschätzte Fahrzeugrutschwinkel βe an Block 135 summiert, um ein Rutschwinkelfehlersignal auf Leitung 137 zu schaffen, das an den Rutschwinkelbefehlsblock 142 geliefert wird.
  • Die Blöcke 138 und 142 bestimmen Gierraten- und Rutschwinkelbefehle durch einen Satz von Verstärkungen, die auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auf Leitung 112 und den geschätzten Oberflächenhaftwert μe ansprechen. Die Befehle von den Blöcken 138 und 142 werden an Block 146 summiert, der das Summierergebnis ΔM auf Leitung 148 an Block 154 liefert.
  • Insbesondere können die Funktionen der Blöcke 134, 135, 138, 142 und 146 wie folgt erläutert werden. Ein Satz von Steuerverstärkungen wird dadurch bestimmt, daß zuerst ein Wert k'βp bestimmt wird gemäß:
    Figure 00310001
    wobei vx1 = (1133,6 – 100/μe)/(141,7 + 75/μe).
  • Die Größe der Verstärkung wird erhöht, wenn μe abnimmt, und steigt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit an, bis sie bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise bei 20 m/s, im Sättigungszustand ist. Die Verstärkungen sind graphisch in 6 für drei verschiedene Oberflächen, trockene Oberfläche (Bezugszeichen 402), für die μ ≌ 1,0 ist, Schnee (Bezugszeichen 404), für den μ ≌ 0,4 ist, und Eis (Bezugszeichen 406), für das μ ≌ 0,2 ist, dargestellt. Die Verstärkungsberechnung kann als eine Gleichung ausgeführt werden oder unter Verwendung von Nachschlagetabellen, die die in 6 gezeigte allgemeine Form vorsehen.
  • Als nächstes wird ein Faktor f1 bestimmt gemäß: f1 = (koff + kmult·|βe|/βmax)2, wobei koff und kmult Abstimmparameter mit Beispielwerten von 1 bzw. 0,5 sind. Der Faktor f1 ist dann auf einen Maximalwert, beispielsweise 4, begrenzt. Wie durch die obige Gleichung gesehen werden kann, erhöht sich der Wert von f1, wenn sich der Fahrzeugrutschwinkel der maximal zulässigen Grenze annähert oder diese überschreitet. Diese Funktion ermöglicht, daß f1 den Kompromiß zwischen der Steuerung der Gierrate und der Steuerung des Rutschwinkels regulieren kann. Wenn sich der Fahrzeugrutschwinkel der Grenze βmax annähert, deren Auftreten auch durch einen hohen Rutschwinkelfehler gekennzeichnet sein kann, erhöht der Faktor f1 den Steuereinfluß oder die Steuerautorität der Rutschwinkelkorrektursteuerung im Vergleich zu der Gierratenkorrektursteuerung, wodurch ein vorteilhafter Kompromiß zwischen Gierrate und Rutschwinkelsteuerung geschaffen wird. Die Erhöhung der Rutschwinkelkorrektursteuerautorität spiegelt sich in den Proportional- und Differenzierverstärkungen kβp bzw. kβd für den Rutschbefehl wider, die unter Verwendung von f1 wie folgt bestimmt werden: kβp = c1·f1·k'βp und kβd' = cβd·kβp,wobei C1 eine Abstimmkonstante ist, die zum Ausgleich zwischen der Rutschwinkelsteuerung und der Gierratensteuerung verwendet wird, und Cβd das Verhältnis zwischen den Differential- und Proportionalverstärkungen darstellt, beispielsweise cβd = 0,7.
  • Die Proportional- und Differenzier-Gierratenverstärkungen kΩp und kΩd werden bestimmt wie folgt: kΩp = f2·k'Ωp, und kΩd = cΩd·kΩp'wobei CΩd eine Konstante (d. h. CΩd = 0,4) ist, wobei k'Ωp eine vorläufige Verstärkung ist, die entweder konstant oder geschwindigkeitsabhängig sein kann, und wobei f2 eine Funktion von μe ist, die bestimmt wird gemäß f2 = 1,25·((c2 – 0,2) + (1 – c2)·μe),wobei c2 eine Kalibrierungskonstante 0 ≤ c2 < 1 mit beispielsweise c2 = 0,4 ist. Die obigen Gleichungen veranschaulichen, daß die Gierratenverstärkungen kΩp und kΩd auf f2 ansprechen, die seinerseits eine Funktion des geschätzten Oberflächenhaftwertes μe ist. Der Faktor f2 wird vermindert, wenn μe vermindert wird, wodurch f2 die Gierratensteuerverstärkungen auf Flächen mit hohem Haftwert (d. h. trockenem Belag) erhöht und die Gierratensteuerverstärkungen auf Flächen mit niedrigem Haftwert (d. h. Eis) vermindert. Ähnlich wie f1 wirkt dann f2, um zwischen der Gierratensteuerung und der Rutschwinkelsteuerung zu regulieren, wobei die Gierratensteuerautorität auf Fahrbahnen mit hohem Haftwert gesteigert und die Gierratensteuerautorität auf Fahrbahnen mit niedrigem Haftwert vermindert wird.
  • Der Rutschwinkel und die Gierverstärkungen werden zusammen mit den tatsächlichen und erwünschten Rutschwinkeln und den tatsächlichen und gewünschten Gierraten verwendet, um das erwünschte Korrekturgiermoment ΔM beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung zu bestimmen: ΔM = kβp·(βd – βe) + kβd·(ay/vx – Ωa) + kΩp·(Ωd – Ωa) + kΩd·(Ωdu' – Ωa)wobei Ωdu' und Ωa' Zeitableitungen von Ωdu und Ωa sind, die beispielsweise dadurch bestimmt werden, daß jedes Signal durch einen Hochpaßfilter geleitet wird. Der Wert (ay/vx – Ωa) kann durch einen Hochpaß-”Auswasch”-Filter geleitet werden, der beispielsweise eine Übertragungsfunktion von s/(s + 1) aufweist, um die Wirkungen der Sensorvorspannung und Anschrägung der Straße zu vermindern.
  • Bei der obigen Gleichung für ΔM stellen die ersten beiden Terme den Rutschwinkelbefehl und die dritten und vierten Terme den Gierratenbefehl dar. Der erwünschte Korrekturgiermomentbefehl ΔM wird von Block 146 an den Ausgangsbefehlsblock 154 ausgegeben.
  • Bei einem Beispiel kann der erste Term der obigen Gleichung für ΔM ignoriert werden. In diesem Fall ist der Rutschwinkelbefehl auf eine Steuerung basierend auf der Rutschrate begrenzt, da β' ≈ ay/vx – Ωa. Dies vereinfacht den Algorithmus, da der Rutschwinkel β nicht geschätzt werden muß und der erwünschte Wert des Rutschwinkels nicht verwendet wird. Die Steuerverstärkung kβd wird wie oben beschrieben berechnet, d. h. sie variiert mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und mit dem Oberflächenhaftwert, aber wobei der Faktor f1 gleich 1,0 festgesetzt ist.
  • Bei einem anderen Beispiel kann der Term (ay/vx – Ωa) durch eine Berechnung der Rutschwinkelfehlerableitung Δβ' ersetzt werden, die wie folgt bestimmt wird: Δβ' = (βe(k) – βdu(k) – (βe(k – 1) – βdu(k – 1)))/Δt,und dann durch einen Tiefpaßfilter gefiltert wird, der eine Bandbreite von ungefähr 26 Hz aufweist.
  • Bei einem anderen Beispiel werden die ersten beiden Terme der Gleichung für ΔM auf Null festgesetzt, wenn eine Größe der Summe der ersten beiden Terme ansonsten nicht über einem vorbestimmten Wert liegt, wobei eine Totzone definiert wird, unterhalb der die Rutschwinkelsteuerung nicht ausgelöst wird. Der vorbestimmte Wert, der die Totzone definiert, wird durch den Systemkonstrukteur passend eingestellt.
  • Bevor der Ausgangsbefehlsblock 154 Gebrauch von dem Korrekturgiermomentbefehl macht, muß dieser zuerst bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem übersteuerten oder untersteuerten Zustand befindet. Ein untersteuerter Zustand ist hergestellt, wenn das Vorzeichen von ΔM und dem Steuerwinkel δ gleich sind. Wenn δ und ΔM entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, d. h. das Produkt von δ und ΔM kleiner als Null ist, oder wenn einer der Werte gleich Null ist, dann wird festgelegt, daß sich das Fahrzeug im Übersteuerungsmodus befindet.
  • Um häufige Änderungen der Übersteuerungs-/Untersteuerungs-Festlegung infolge von Sensorrauschen zu vermeiden, wenn entweder δ oder ΔM nahe Null liegen, wird eine Totzone eingeführt. Das heißt, das Fahr zeug wird als in einer Übersteuerung befindlich festgelegt, wenn das Produkt von δ und AM kleiner als oder gleich Null ist. Das Fahrzeug wird als in einer Untersteuerung befindlich festgelegt, wenn das Produkt von δ und AM größer als THRESHD ist, wobei THRESHD eine Totzonenschwelle ist, die durch den Systemkonstrukteur bestimmt ist. Wenn das Produkt von δ und AM größer als Null aber nicht größer als THRESHD ist, wird die jüngste Unter-/Übersteuerungsfestlegung beibehalten.
  • Der Korrekturgierkraftbefehl F wird dadurch bestimmt, daß AM durch die Hälfte der Spurbreite d des Fahrzeugs geteilt wird.
  • Das Anlegen des Gierkraftbefehls an die Aktuatoren betrifft zuerst die Verteilung des Kraftbefehls an die verschiedenen Radbremsen des Fahrzeugs. Die Festlegung von innen und außen, wie hier verwendet ist, ist in bezug auf die Richtung der Kurvenfahrt festgelegt. Wenn das Fahrzeug nach rechts gesteuert wird, dann sind die rechten vorderen und rechten hinteren Räder die Innenräder und die linken vorderen und hinteren Räder die Außenräder. Wenn das Fahrzeug nach links gesteuert wird, dann sind die linken vorderen und hinteren Räder die Innenräder und die rechten vorderen und hinteren Räder die Außenräder. Die Verteilung der angewiesenen Gierkraft an die Räder, die unten beschrieben ist, stellt nur ein spezifisches Verteilungsbeispiel dar, andere Beispiele sind in der US 5,667,286 und US 5,720,533 beschrieben.
  • Wenn keine durch den Fahrer angewiesene Bremsung des Fahrzeugs vorliegt, d. h. wenn das Bremspedal des Fahrzeugs nicht gedrückt ist, wie durch den Bremspedalschalter erfaßt wird, dann findet die Verteilungssteuerung wie folgt statt. In einem Untersteuerungszustand wird eine Bremsung in annähernd gleicher Verteilung (die exakte Verteilung kann von einem bestimmten Fahrzeug abhängig sein) an die inneren hinteren und inneren vorderen Räder bis zu dem Punkt angelegt, an dem das ABS für die vorderen und hinteren Räder aktiviert wird. An diesem Punkt wird die an die Räder angelegte Bremskraft nicht erhöht. Wenn das hintere Rad in die ABS-Steuerung eintritt, bevor die erwünschte Bremskraft entwickelt ist, wird der an das innere Hinterrad gesandte Anteil des Bremsbefehls, den das innere Hinterrad vor dem Eintritt in die ABS-Steuerung nicht erreichen konnte, an das vordere Innenrad gesandt. Die Ausnahme für diese allgemeine Steuerung liegt in dem Fall vor, wenn die geschätzte Querkraft der Hinterachse Fyr und der Steuerwinkel entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen. In diesem Fall ist die Verteilung nach vorn, beispielsweise 10% der erwünschten Kraft an die inneren Hinterräder und 90% der erwünschten Kraft an die inneren Vorderräder vorgespannt. In dem Fall eines Zweikanalsystems wird die gesamte Gierkraft an das innere Vorderrad angelegt.
  • Bei einer Übersteuerung werden, wenn der Fahrer keine Bremsung anweist, die Bremsen nur an das äußere Vorderrad angewendet und es kann zugelassen werden, daß die Bremskraft die ABS-Grenze überschreiten kann. Das heißt, die ABS-Steuerung wird übergangen und es wird zugelassen, daß das Vorderrad zu höheren Rutschniveaus führen kann und sogar einen Blockierzustand erreichen kann, den die ABS-Steuerung normalerweise verhindern würde. Die ABS-Steuerung wird umgangen, wenn die folgenden Zustände gleichzeitig eintreffen: die ABS-Steuerung ist aktiv; die Vorzeichen der geschätzten Querkraft der Vorderachse F und des Steuerwinkels sind gleich; das Fahrzeug befindet sich in einem Übersteuerungszustand und ist in diesem Übersteuerungszustand für zumindest 0,1 Sekunden verblieben; und die gesamte gewünschte Bremskraft eines bestimmten Rades Fxd ist 1,5 mal größer und ist für zumindest 0,1 Sekunden zumindest 1,5 mal größer als die geschätzte Bremskraft an der ABS-Grenze Fxlim geblieben. Fxd wird dadurch bestimmt, daß für ein bestimmtes Rad die geschätzte Bremskraft, die durch den Fahrzeugfahrer angefordert wird, und die Bremskraft, die aus dem Gierkraftbefehl resultiert, summiert werden. Die Kräfte Fxlim für die vorderen linken und rechten Räder werden berechnet wie folgt:
    Figure 00380001
    wobei λmax der maximale Bremsschlupf an der ABS-Grenze ist, beispielsweise λmax = 0,1, und Nlf und Nrf die geschätzten Normalreifenkräfte auf die linken bzw. rechten Vorderräder sind, die definiert sind durch: Nlf = M·g·b/(2·(a + b)) + Kr1lf·M·h·ay/trw; und Nrf = M·g·b/(2·(a + b)) – Kr1lf·M·h·ay/trw,wobei Kr1lf der Anteil der Gesamtrollsteifigkeit ist, die durch die Vorderaufhängung entwickelt wird (z. B. Kr1lf = 0,6), trw der Durchschnitt der vorde ren und hinteren Spurbreiten ist und h die Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs über der Rollachse ist.
  • Wenn durch den Fahrer eine Bremsung angewiesen wird, wird der Untersteuerungszustand wie oben für den nicht durch einen Fahrer angewiesenen Bremsmodus gesteuert, außer, daß, wenn beide der Innenräder (inneres Vorderrad in einem Zweikanalsystem) eine ABS-Grenze erreichen, bevor die gesamte erwünschte Kraft erzeugt wird, dann der Bremsbefehl für das äußere Vorderrad vermindert wird. Die Größe der Bremsbefehlverminderung für das äußere Vorderrad ist eine Größe, die erforderlich ist, um an das Fahrzeug die Differenz zwischen dem Gierkraftbefehl und der Gierkraft zu übertragen, die durch die beiden Innenräder erreicht wird, bevor sie in das ABS eintreten, außer, daß die Bremsbefehlverminderung für das äußere Vorderrad so begrenzt ist, daß zumindest ein festgelegter Prozentsatz (beispielsweise 50%) der durch den Fahrer angewiesenen Bremsung an das äußere Vorderrad beibehalten wird.
  • Während einer durch den Fahrer angewiesenen Bremsung wird in dem Übersteuerungszustand der Gierkraftbefehl zuerst an die Bremse des äußeren Vorderrades angelegt, wobei die Bremskraft erhöht wird, möglicherweise bis zu einem Punkt, an dem zugelassen wird, daß das Rad die ABS-Grenze umgeht. Wenn die durch das äußere Vorderrad erreichte Kraft nicht ausreichend ist, um das erwünschte Korrekturgiermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, kann die Bremsung des inneren Hinterrades auf bis zu 50% der von dem Fahrer angewiesenen Bremskraft für dieses Rad vermindert werden, und wenn die durch das äußere Vorderrad und innere Hinterrad (für ein Zweikanalsystem nur außen vorn) erreichte Kraft immer noch nicht ausreichend ist, dann kann eine Bremsung des inneren Vorderrades auf bis zu 50% der durch den Fahrer angewiesenen Bremskraft für dieses Rad vermindert werden. Wenn das ABS umgangen wird, vermindert die Blockierung des äußeren Vorderrades die Querkraft des Vorderrades, wobei die Verminderung der Querkraft in Betracht gezogen werden kann, wenn das Korrekturgiermoment berechnet wird.
  • Sobald die Kraftbefehle bestimmt sind, können diese an die Aktuatoren angelegt werden, wie durch Linie 158 und Block 132 dargestellt ist. Bei dieser Steuerung ist es erforderlich, die Größe der an jedes bestimmte Rad angelegten Bremskraft vernünftig zu schätzen, um den Anteil des durch dieses Rad erreichten Korrekturgiermomentes bestimmen zu können. Es existieren viele bekannte Wege zur Bestimmung der Bremskraft in einem einzelnen Rad. Bei einem Beispiel erfassen Hydraulikfluiddrucksensoren in den einzelnen Radbremsleitungen die Größe des Hydraulikdrucks in den einzelnen Radbremsen und dieser erfaßte Hydraulikdruck entspricht einer Bremskraftmessung. Bei Fahrzeugen, bei denen die Bremsaktuatoren mittels Motor angetriebene Vorrichtungen mit hin- und herbewegbaren Kolben sind, kann die Bremskraft durch entweder eine Stellungssteuerung oder Motorstromrückführung der Aktuatoren bestimmt werden, wobei diese Stellungs- und/oder Motorstromsignale als Messungen der Bremskraft an den einzelnen Rädern genommen werden. Es können irgendwelche anderen bekannten Verfahren zur Messung der Bremskraft an den einzelnen Rädern verwendet werden und als Rückführung, wie durch Linie 152 dargestellt ist, an den Ausgangsbefehlsblock 154 geliefert werden, um beispielsweise eine proportionale differenzierende Steuerung mit geschlossenem Regelkreis der durch Block 132 dargestellten Aktuatoren auszuführen.
  • Bei Fahrzeugen, bei denen keine Einrichtung vorgesehen ist, um eine Rückführung der tatsächlichen Bremskraft durch einen Bremsaktuator oder Druckwandler vorzusehen, kann eine Einzelradgeschwindigkeitssteuerung dazu verwendet werden, den Bremskraftbefehl in den Fahrzeugradbremsen auszuführen. Bei einem Beispiel kann die erwünschte Gierkraft F in einen Radgeschwindigkeitsdifferenzbefehl (der eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen linken und rechten Rädern anweist) wie folgt umgewandelt werden: Δvxo = F·gv1·gv2,wobei gv1 ein erster Verstärkungswert ist, der sich linear mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert und gv2 ein zweiter Verstärkungswert ist, der sich nicht linear mit dem geschätzten Oberflächenhaftwert ändert. Ein Beispieldiagramm von g2 ist in 7 gezeigt.
  • Bei einem anderen Beispiel steht die gewünschte Radgeschwindigkeitsdifferenz Δvxo direkt mit den Rutschwinkelfehlern und Gierratenfehlern ohne den Zwischenschritt der Berechnung der erwünschten Gierkraft in Beziehung. In diesem Fall: Δvxo = [kβp·(βd – βe) + kβd·(ay/vx – Ωa) + kΩp·(Ωd – Ωa) + kΩd·(Ωdu' – Ωa')]·vx,wobei die Steuerverstärkungen kβp, kβd, kΩp und kΩd auf die gleiche Art und Weise wie oben in Verbindung mit ΔM beschrieben bestimmt werden, außer, daß k'βp und k'Ωp wie folgt bestimmt werden. Die vorläufige Proportionalverstärkung k'Ωp ist konstant oder geschwindigkeitsabhängig. Die vorläufige Rutschwinkelverstärkung k'βp wird (beispielsweise durch Ver wendung von Nachschlagetabellen) als eine Funktion des geschätzten Oberflächenhaftwertes μe und der Fahrzeuggeschwindigkeit vx bestimmt. Ein Beispiel der Beziehungen zwischen k'βp und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf drei verschiedenen Fahrbahnen ist in 8 gezeigt. Das Bezugszeichen 420 veranschaulicht die Beziehung für eine trockene Fahrbahn mit μ ≌ 1,0. Das Bezugszeichen 422 veranschaulicht die Beziehung für eine verschneite Fahrbahn mit μ ≌ 0,4 und Bezugszeichen 424 veranschaulicht die Beziehung für eine vereiste Fahrbahn mit μ ≌ 0,2. Für dazwischenliegende Haftwerte kann eine lineare Interpolation verwendet werden.
  • Die tatsächlich an die Räder angelegte Radgeschwindigkeitsdifferenz Δvx wird durch Δvxo und die Kinematik der Kurvenfahrt bestimmt, d. h. Δvx = Δvxo + Ωa·trw,wobei trw die Spurbreite (für die Achse, an die Δvx angelegt wird) ist.
  • Der Radgeschwindigkeitsdifferenzbefehl Δvx wird so an die Fahrzeugräder verteilt, wie der Gierkraftbefehl oben verteilt wird. Beispielsweise wird, wenn keine Fahrerbremsung angelegt ist, in dem Untersteuerungszustand die Hälfte von Δvx an das innere Hinterrad und die Hälfte von Δvx an das innere Vorderrad angelegt, um die Geschwindigkeit des inneren Hinterrades vor der Aktivierung der Giersteuerung um 0,5·Δvx niedriger als seine originale Geschwindigkeit zu vermindern und die Geschwindigkeit des inneren Vorderrades vor der Aktivierung der Giersteuerung um 0,5·Δvx niedriger als seine originale Geschwindigkeit zu vermindern. Wenn das Hinterrad in das ABS eintritt, dann wird das Vorderrad um eine Größe Δvxf gleich Δvx minus Δvxr verlangsamt, wobei Δvxr die Größe der Geschwindigkeitsverminderung des inneren Hinterrades ist, die erreicht wird, bevor das innere Hinterrad in das ABS eintritt.
  • Die Radgeschwindigkeitssteuerung wird ähnlicherweise für die anderen oben beschriebenen Bremsverteilungen angewendet. Somit kann die Radgeschwindigkeitssteuerung mit geschlossenem Regelkreis dazu verwendet werden, die erwünschte Korrekturgierkraft F, die das erwünschte Korrekturgiermoment ΔM erreichen kann, an die Fahrzeugkarosserie zu übertragen.
  • Die an Block 154 bestimmten Befehle werden nur an die Fahrzeugradbremsen angelegt, wenn die Eintrittsbedingungen für die Aktivbremsensteuerung hergestellt sind und werden dann nur angelegt, bis die Austrittsbedingungen für die Aktivbremsensteuerung hergestellt sind. Zuerst muß die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit über einer bestimmten Geschwindigkeit des Eintritts v liegen, die typischerweise niedrig, beispielsweise 5 Meilen pro Stunde ist. Wenn dieser Zustand zufriedenstellend ist, dann wird das System aktiv, wenn entweder der Gierratenfehler eine Gierratenfehlerschwelle überschreitet oder wenn das Korrekturgiermoment ΔM eine Korrekturgiermomentschwelle überschreitet (oder wenn die Radgeschwindigkeitsdifferenz Δvx eine Schwelle überschreitet). Die Gierratenfehlerprüfung kann ausgeführt werden durch: |Ωd – Ω + ke·(Ωdu' – Ωa')| > Ωthresh,wobei Ωdu' und Ωa' dadurch bestimmt werden können, daß Ωdu und Ωa durch Hochpaßfilter geleitet werden, um diese nach der Zeit abzuleiten, ke eine feststehende Konstante ist und Ωthresh in Ansprechen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Steuerradwinkel bestimmt ist. Bei einem Beispiel wird Qthres bestimmt wie folgt: Ωthresh = (9 – ,036·vx + 1,3·(vx·δ)/((a + b) + Ku·vx 2))/57,3,wenn sich das Fahrzeug im Untersteuerungsmodus befindet, und als: Ωthresh = (7 + 1,3·(vx·δ)/((a + b) + Ku·vx 2))/57,3,wenn sich das Fahrzeug im Übersteuerungsmodus befindet. Bei den obigen Gleichungen wird Ωthresh in (rad/s) ausgedrückt, vx wird in (m/s) ausgedrückt, δ wird in (rad) ausgedrückt, a und b werden in (m) ausgedrückt und Ku ist der Fahrzeuguntersteuerungskoeffizient.
  • Ein Austrittszustand wird hergestellt, wenn das gesamte Korrekturgiermoment unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt und für eine vorbestimmte Zeitperiode unterhalb dieses Wertes verbleibt oder wenn der Gierratenfehler für eine vorbestimmte Zeitperiode unterhalb einer vorbestimmten Gierratenfehlerschwelle liegt. Wenn eine dieser Bedingungen auftritt, wird der Ausgangsbefehlsblock 154 deaktiviert und daran gehindert, Ausgangsbefehle zu den Aktuatoren 132 zur Herstellung der Korrekturgiermomente an dem Fahrzeug vorzusehen. Eine Austrittsbedingung wird auch ungeachtet der obigen Zustande hergestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die Geschwindigkeit des Austritts fällt.
  • Wie in 9 gezeigt ist, ist eine Beispielhauptflußsteuerroutine veranschaulicht, die hier Beispielschritte veranschaulicht, die durch eine Steue rung zur Erzielung der gewünschten Gierrate und der Rutschwinkelsteuerung ausgeführt werden. An Block 250 empfängt das System die Eingänge von den verschiedenen Systemsensoren und dann bestimmt das Fahrzeug an Block 252 die gewünschten Fahrzeugzustände, wie oben unter Bezugnahme auf Block 102 in 3 beschrieben ist. Block 254 schätzt den Querhaftwert zwischen den Fahrzeugreifen und der Fahrbahn, wie oben unter Bezugnahme auf Block 120 in 3 beschrieben ist. An Block 256 schätzt die Routine den tatsächlichen Fahrzeugrutschwinkel, wie oben unter Bezugnahme auf Block 122 in 3 beschrieben ist. Block 258 bestimmt dann die Steuerverstärkungen für die Rutsch- und Gierratenbefehle, wie oben unter Bezugnahme auf die Blöcke 148 und 142 in 3 beschrieben ist. Block 260 bestimmt dann den Korrekturgiermomentbefehl ΔM (oder die gewünschte Radgeschwindigkeitsdifferenz Δvx), wie oben unter Bezugnahme auf Block 154 in 3 beschrieben ist, und Block 262 führt die Eintritts-/Austritts-Steuerbestimmung aus. Wenn der Eintritts-/Austritts-Steuerblock 262 die Aktuatorsteuerung ermöglicht, dann werden die Aktuatorbefehle an Block 264 bestimmt und an Block 266 an die verschiedenen Fahrzeugradbremsenaktuatoren ausgegeben, um das erwünschte Korrekturgiermoment an der Fahrzeugkarosserie zu erreichen und somit den Gierratenfehler und den Fahrzeugrutschwinkelfehler zu minimieren.
  • In 10 sind die Schritte zur Bestimmung der erwünschten Fahrzeugzustände an Block 252 (9) gezeigt. An Block 268 wird das Fahrzeugmodell, das oben unter Bezugnahme auf Block 102 in 3 beschrieben ist, dazu verwendet, vyd, Ωdu, ayd und βdu zu bestimmen. Als nächstes verwendet Block 270 den geschätzten Oberflächenhaftwert und den Steuerradwinkel, um βmax zu bestimmen, das mit βdu dazu verwendet wird, βd an Block 272 bestimmen zu können. Block 274 bestimmt Ωd. Alle Schritte 268, 270, 272 und 274 können wie oben unter Bezugnahme auf 3, Block 102 beschrieben ausgeführt werden.
  • 11 veranschaulicht die Schritte, die durch Block 258 in 9 zur Bestimmung der Steuerverstärkungen für den Gierratenbefehl und den Rutschwinkelbefehl ausgeführt werden. Insbesondere bestimmt Block 276 die vorläufige Proportionalverstärkung k'βp als eine Funktion von vx und μc und Block 278 bestimmt den Rutschwinkelverstärkungsfaktor f1 als eine Funktion von βe und βmax. Dann bestimmt Block 280 die Rutschwinkelverstärkungen als eine Funktion von k'βp und f1. Block 282 bestimmt die Proportional- und Differenzier-Gierratenverstärkungen als eine Funktion von μe. Die Schritte an den Blöcken 276, 278, 280 und 282 können wie oben unter Bezugnahme auf die Blöcke 138 und 142 in 3 beschrieben ausgeführt werden.
  • Wie in 12 gezeigt ist, sind die Schritte gezeigt, die von dem Eintritts-/Austrittssteuerblock 262 in 9 ausgeführt werden. Zuerst wird an Block 302 die Vorwärtsfahrzeuggeschwindigkeit vx mit einer minimalen Geschwindigkeit verglichen. Wenn vx nicht größer als die minimale Fahrzeuggeschwindigkeit ist, fährt die Routine mit Block 320 fort, wo ein Flag gesetzt wird, der die Aktivbremsensteuerung deaktiviert. Wenn vx größer als die minimale Fahrzeuggeschwindigkeit ist, fährt die Routine mit Block 304 fort, an dem sie Ωthresh bestimmt, wie oben unter Bezugnahme auf Block 154 in 3 beschrieben ist. Wenn Ωerr an Block 306 größer als Ωthresh ist, dann fährt die Routine mit Block 310 fort. Ansonsten fährt die Routine mit Block 308 fort, an dem sie die Größe des Befehls ΔM mit einem Schwellenmomentwert vergleicht. Wenn ΔM keine Größe aufweist, die größer als der Schwellenmomentwert ist, dann fährt die Routine mit Block 312 fort. Ansonsten fährt die Routine mit Block 310 fort, an dem ein Flag gesetzt wird, der die Steuerung des Bremssystems durch die Aktivbremsensteuerung ermöglicht.
  • An den Blöcken 312 und 313 werden die Absolutwerte von ΔM (Δvx) und Ωerr mit den Austrittsschwellenwerten verglichen. Wenn entweder ΔM (Δvx) oder Ωerr kleiner als die Austrittsschwellenwerte sind, fährt die Routine mit Block 314 fort, an dem ein Zeitgeber erhöht wird. Ansonsten wird an Block 316 der Zeitgeber zurückgesetzt. Block 318 vergleicht den Zeitgeber mit einem Zeitsperrwert. Wenn der Zeitgeber größer als der Zeitsperrwert ist, fährt die Routine mit Block 320 fort, an dem ein Flag gesetzt wird, der die Aktivbremsensteuerung deaktiviert. Ansonsten wird die Eintritts-/Austrittssteuerung 262 verlassen.
  • Ein anderes Beispiel der Eintritts-/Austrittszustände ist in der US 5,720,533 dargelegt.
  • In 13 sind Beispielsschritte gezeigt, die durch den Aktuatorbefehlsblock 264 in 9 ausgeführt werden. Zuerst überprüft Block 350 den Untersteuerungsflag, der, wie oben unter Bezugnahme auf Block 154 in 3 beschrieben ist, anzeigt, ob das Fahrzeug eine Untersteuerung oder eine Übersteuerung erfährt. Wenn der Untersteuerungsflag gesetzt ist, fährt die Routine mit Block 352 fort, an dem sie die Vorzeichen der geschätzten Querkraft an der Hinterachse Fyr und des Fahrzeugsteuerradwinkels vergleicht. Wenn sie verschieden sind, beispielsweise wenn das Produkt FFr·6 kleiner als Null ist, dann fährt die Routine mit Block 356 fort, an dem sie den Befehl Fir für die Kraft an das hintere Innenrad gleich 0,1·F setzt. Wenn an Block 352 Fyr·δ nicht kleiner als Null ist, dann setzt Block 354 Fir gleich 0,5·F. Dieser Abschnitt des Algorithmus wird nur für ein Vierkanalsystem verwendet.
  • Von den Blöcken 354 oder 356 fährt die Routine mit Block 358 fort, an dem sie überprüft, ob sich das innere Hinterrad im ABS-Modus befindet. Wenn dies so ist, bestimmt Block 360 die tatsächliche Kraft Fira, die durch das innere Hinterrad angelegt wird, wenn es in das ABS eingetreten ist, und Block 364 bestimmt innerhalb den Vorderradkraftbefehl Fif gleich F minus Fira. Wenn sich an Block 358 das Hinterrad nicht im ABS befindet, dann setzt Block 362 den Befehl für das innere Vorderrad gleich zu F – Fir. Dann überprüft bei Block 366 die Routine, ob durch den Fahrzeugfahrer eine Bremsung angewiesen ist, und zwar beispielsweise dadurch, daß bestimmt wird, ob ein Ausgangssignal von dem Bremspedalschalter oder von dem Hauptzylinderdruckwandler vorliegt. Wenn nicht, wird die Subroutine 264 verlassen. Ansonsten fährt die Routine zu Block 368 fort, an dem sie überprüft, ob sich die inneren Vorder- und Hinterräder im ABS befinden. Wenn dies so ist, bestimmt Block 370 die tatsächliche Kraft, die durch die inneren Vorder- und Hinterräder erreicht wird, Fifa und Fira, und dann bestimmt Block 372 einen Bremskraftbefehl Fof für das äußere Vorderrad gleich F – Fifa – Fira. Block 374 begrenzt den Befehl Fof auf einen Wert zwischen Null und der Hälfte der durch den Fahrer angewiesenen Bremskraft des äußeren Vorderrades. Von Block 374 wird die Routine verlassen.
  • Wenn sich an Block 350 die Routine nicht im Untersteuerungsmodus befindet, dann fährt sie mit den Übersteuerungsschritten an Block 376 fort, an dem der Kraftbefehl Fof für das äußere Vorderrad gleich F gesetzt wird. Dann überprüft Block 378, ob eine Bremsung angewiesen ist. Wenn nicht, setzt Block 380 einen Flag, der die Aktivierung der ABS-Steuerung des äußeren Vorderrades verhindert, so daß zugelassen wird, daß das äußere Vorderrad blockieren kann, wenn dies der Befehl Fof so anweist (die Bedingungen, bei denen zugelassen wird, daß das Rad blockieren kann, wurden oben dargelegt). Von dem Block 380 wird die Subroutine 264 verlassen.
  • Wenn an Block 378 eine vom Fahrer angewiesene Bremsung vorliegt, fährt die Routine mit Block 382 fort, an dem sie überprüft, ob das äußere Vorderrad im ABS ist. Wenn nicht, wird die Subroutine 264 verlassen. Wenn dies so ist, fährt die Subroutine mit Block 384 fort, an dem sie die tatsächliche Bremskraft bestimmt, die durch das äußere Vorderrad Fofa erreicht wird. Die Routine bewegt sich dann zu Block 386, an dem ein Bremskraftbefehl Fif für das innere Vorderrad gleich F – Fofa bestimmt wird. Wenn zugelassen wird, daß das äußere Vorderrad blockieren kann, dann ist der Effekt der Verminderung der Querkraft auf das Fahrzeuggiermoment in der obigen Berechnung eingeschlossen. Dies bedeutet: Fif = F – Fofa – μe·Nof·a·2/trw,wobei Nof die Normalkraft auf das äußere Vorderrad ist, die bestimmt wird, wie oben unter Bezugnahme auf die Blockierzustände beschrieben ist. Der Bremskraftbefehl für das innere Vorderrad wird dann auf die Hälfte der von dem Fahrer angewiesenen Bremsung für dieses Rad begrenzt, wie durch die Bremsanforderung des Fahrers an Block 378 bestimmt ist. Block 390 bestimmt dann den Bremskraftbefehl für das innere Hinterrad als Differenz zwischen der angewiesenen Gierkraft F und den Gierkräften, die durch die äußeren und inneren Vorderräder erreicht werden. An Block 392 wird die Bremskraft für das innere Hinterrad auf nicht größer als eine Hälfte der vom Fahrer angewiesenen Bremsung für das innere Hinterrad begrenzt.
  • Es sei angemerkt, daß in dem Übersteuerungsmodus, wenn der Fahrer bremst, die Bremskraftbefehle Fif und Fof für die vorderen und hinteren Innenräder eine Verminderung der Bremskraft an den vorderen und hinteren Innenrädern anweisen. Ähnlicherweise weist in dem Untersteuerungsmodus, wenn der Fahrer bremst, der Bremsbefehl Fof für das äußere Vorderrad eine Verminderung der Bremskraft an, die an das äußere Vorderrad angelegt wird.
  • Für Fahrzeuge, die keine Einrichtungen aufweisen, um eine Rückführung der tatsächlichen Bremskraft durch einen Bremsenaktuator oder einen Druckwandler zu schaffen, kann die gleiche Logik zur Verteilung der Befehlssignale unter die Rädern verwendet werden, wobei die Bremskräfte durch die entsprechenden Änderungen der Radgeschwindigkeiten ersetzt sind.
  • 14 veranschaulicht ein anderes Beispielfahrzeugreferenzmodell zur Bestimmung der erwünschten Gierrate Ωd und des erwünschten Rutschwinkels βd. Das gezeigte Fahrzeugreferenzmodell 458 umfaßt einen Einzelfilter 450, vier Nachschlagetabellen (oder Gleichungen) 452, 454, 462 und 464 und drei einfache Gleichungsfunktionen 456, 458 und 460. Das Filter 450 führt die erwünschte Fahrzeugdynamik, die durch das Dämpfungsverhältnis und die Resonanzfrequenz in einem Einzelfilter dargestellt ist, aus, dessen Ausgang von den relativ einfachen Berechnungen in den Blö cken 456, 458 und 460 dazu verwendet wird, sowohl den erwünschten Rutschwinkel als auch die erwünschte Gierrate zu berechnen.
  • Insbesondere kann das Dämpfungsverhältnis und die Resonanzfrequenz gemäß den Systemparametern wie folgt ausgedrückt werden: ωn = (a11·a22 – a12·a21)1/2 und ζ = –(a11 + a22)/(2·(a11·a22 – a12·a21)1/2),oder in irgendwelchen vernünftig erwünschten Werten, die sich mit der Geschwindigkeit ändern und die in einen Steuerungsspeicher als Nachschlagetabellen 462 und 464 programmiert werden können und auf den Fahrzeuggeschwindigkeitseingang vx ansprechen oder als Berechnungen ausgeführt werden können.
  • Unter Verwendung von ωn und ζ und des Steuerradwinkeleingangs δ führt das Filter 450 eine Filterfunktion wie folgt aus: x1' = δ – 2·ζ·ωn·x1 – ωn 2·x2 x2' = x1 wobei das Filterergebnis an die Blöcke 456 und 460 geliefert wird. Der Block 456 empfängt auch den Rutschwinkelverstärkungsausgang vom Block 452, der eine dreidimensionale Nachschlagetabelle ist, die die folgende Funktion ausführt: Vydssgain = (δ·vx/((a + b) + Ku·vx 2))·(b – (a·M·vx 2)/((a + b)·cr)
  • Unter Verwendung von Vydssgain, ωn und dem Ausgang des Filters 450 bestimmt Block 456 die erwünschte Quergeschwindigkeit vyd gemäß: vyd = b1·x1 + Vydssgain·ωn 2·x2.
  • Block 458 bestimmt dann βdu gemäß: βdu = tan–1 (vyd/vx).
  • Block 454 ist eine Nachschlagetabelle, die die Gierratenverstärkung gemäß der Funktion bestimmt: Rgain = (δ·vx/((a + b) + Ku·vx 2))
  • Unter Verwendung von Rgain, ωn und dem Ausgang des Filters 450 bestimmt Block 460 die erwünschte Gierrate Ωd, gemäß: Ωd = b2·x1 + Rgain·ωn 2·x2.
  • Die Verwendung des obigen Verfahrens ermöglicht, daß der Systemkonstrukteur (a) das Dämpfungsverhältnis und die Resonanzfrequenz wählen kann, die für das Fahrzeugreferenzmodell erwünscht ist, (b) einen Einzelfilter definieren kann, der das gewählte Dämpfungsverhältnis und die Referenzfrequenz darstellt, (c) einen Steuerwinkel an das Filter anlegen kann, (d) den Filterausgang mit einer vorbestimmten Rutschwinkelverstärkungsfunktion verwenden kann, um den erwünschten Fahrzeugrutschwinkel bestimmen zu können, und (e) den Filterausgang mit einer vorbestimmten Gierverstärkungsfunktion verwenden kan, um die erwünschte Fahrzeuggierrate bestimmen zu können.
  • 15 veranschaulicht ein anderes Beispielfahrzeugreferenzmodell unter Verwendung eines Einzelfilters. Das Fahrzeugreferenzmodell 558 umfaßt das Einzelfilter 550, Nachschlagetabellen 552, 554, 562 und 564 und Funktionen 556, 558 und 560. Die Nachschlagetabellen 562, 564 und 554 sind die gleichen, wie die Nachschlagetabellen 462, 464 und 454, die in 14 gezeigt sind. Ähnlicherweise sind die Funktionsblöcke 558 und 560 die gleichen, wie die Funktionsblöcke 458 und 460 in 14.
  • Das Filter 550 ist in diskreter Form ausgeführt gemäß: x1(k + 1) = c1·x1(k) + c2·x2(k) + c3·vydss(k + 1), und x2(k + 1) = x2(k) + T·x1(k),wobei c1 = 1/(1 + 2·ζ·ωn·T), c2 = –ωn 2·c3, und c3 = t·c1,wobei T die Abtastperiode ist, und wobei Vydss(k + 1) = (δ·vx(k)/((a + b) + Ku·vx(k)2))·(b – (a·M·vx(k)2)/((a + b)·cr).
  • Der Ausgang des Filters 550 wird durch Block 556 dazu verwendet, die erwünschte Quergeschwindigkeit vyd(k + 1) zu berechnen gemäß: vyd(k + 1) = ωn 2·(x2(k + 1) + x1(k + 1)/z),wobei z = a12·b2/b1 – a22. Die Berechnung an Block 556 wird in einem zweistufigen Prozeß ausgeführt. Zuerst wird der Wert von z berechnet und dann wird, wenn z gleich Null ist, z auf eine vorbestimmte minimale Größe begrenzt.

Claims (6)

  1. Bremssteuerverfahren mit den Schritten, daß: eine maximale Beschleunigung (aymax) eines Fahrzeuges auf einer Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird (701); eine Beschleunigung (ay) des Fahrzeugs gemessen wird (98); ein Verhältnis (μ) zwischen der gemessenen Beschleunigung (ay) des Fahrzeugs und der maximalen Beschleunigung (aymax) des Fahrzeugs auf der Fahrbahn mit hohem Haftwert bestimmt wird (712); in Abhängigkeit von dem Verhältnis (μ) ein Signal (122, 138, 142, 146) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (122, 138, 142, 146) den augenblicklichen Haftwert anzeigt (714–730); ein Bremsenaktuatorbefehl (154, 158) in Abhängigkeit von dem Signal (122, 138, 142, 146) bestimmt wird und der Bremsenaktuatorbefehl (154, 158) an einen Bremsenaktuator (52, 54, 56, 58) geliefert wird.
  2. Bremssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Beschleunigung (am) und die gemessene Beschleunigung (ay) in einer Querrichtung des Fahrzeugs vorliegen, wobei das Signal (122, 138, 142, 146) den augenblicklichen Haftwert in der Querrichtung anzeigt.
  3. Bremssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrzeugzustände (28, 30, 32, 34, 61, 80, 82, 98) überwacht werden; in Abhängigkeit von den Zuständen (28, 30, 32, 34, 61, 80, 82, 98) bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug in einem Schlupfzustand befindet; und das den augenblicklichen Haftwert anzeigende Signal (122, 138, 142, 146) nur erneuert wird, wenn sich das Fahrzeug in dem Schlupfzustand befindet.
  4. Bremssteuerverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugzustände (28, 30, 32, 34, 61, 80, 82, 98) die erwünschte Querbeschleunigung (ayd), die gemessene Gierrate (Ωa) und die erwünschte Gierrate (Ωdss) umfassen.
  5. Bremssteuerverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Zuständen (28, 30, 32, 34, 61, 80, 82, 98) eine erwünschte Fahrzeugquerbeschleunigung (ayd) bestimmt wird (102), wobei das Signal (122, 138, 142, 146) nur erneuert wird, wenn die erwünschte Fahrzeugquerbeschleunigung (ayd) eine gleiche Querrichtung wie die gemessene Querbeschleunigung (ay) aufweist.
  6. Bremssteuerverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (122, 138, 142, 146) auch nur erneuert wird, wenn die erwünschte Fahrzeugquerbeschleunigung (ayd) um eine vorbestimmte Schwelle größer als die gemessene Querbeschleunigung (ay) ist.
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19749058A1 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße
US6663113B2 (en) 1998-10-09 2003-12-16 Robert Bosch Gmbh System and method for reducing stopping distance and improving traction in motor vehicles
US6195606B1 (en) * 1998-12-07 2001-02-27 General Motors Corporation Vehicle active brake control with bank angle compensation
JP2000190836A (ja) * 1998-12-25 2000-07-11 Aisin Seiki Co Ltd 摩擦係数ピ―ク推定装置、及び該推定装置を備えたアンチスキッド制御装置
JP3546423B2 (ja) * 1999-04-02 2004-07-28 日産自動車株式会社 車両運動制御装置
JP4042277B2 (ja) * 1999-11-29 2008-02-06 アイシン精機株式会社 車体横すべり角推定装置
US6208097B1 (en) * 1999-12-06 2001-03-27 General Electric Company Traction vehicle adhesion control system without ground speed measurement
US6681167B2 (en) 1999-12-15 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Vehicle chassis control with coordinated brake and steering control on split coefficient surface
US6640171B2 (en) 1999-12-15 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Motor vehicle with supplemental rear steering having open and closed loop modes
DE60034422T2 (de) * 2000-03-20 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Erhöhung der Fahrzeugsteuerbarkeit und Fahrstabilität beim Bremsen in einer Kurve
DE10116356B4 (de) * 2000-04-03 2007-04-12 Aisin Seiki K.K., Kariya Bremskraftregelvorrichtung
DE10116353B4 (de) * 2000-04-03 2006-03-30 Aisin Seiki K.K., Kariya Bremskraftverteilungssteuervorrichtung
JP2001287632A (ja) * 2000-04-05 2001-10-16 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 制動力制御装置
US20030109968A1 (en) * 2000-12-30 2003-06-12 Ulrich Hessmert System and method for monitoring the driving state of a vehicle
DE10130663A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-23 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zum Modifizieren einer Fahrstabilitätsregelung eines Fahrzeugs
US6490518B1 (en) * 2001-06-29 2002-12-03 General Motors Corporation Anti-lock brake control method having adaptive exit criteria
EP1535815B1 (de) * 2002-08-06 2010-04-14 Advics Co., Ltd. Bewegungssteuervorrichtung für fahrzeug
US6813552B2 (en) 2002-11-18 2004-11-02 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle stability enhancement system
US6865468B2 (en) 2002-11-26 2005-03-08 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle stability enhancement system
US6819998B2 (en) * 2002-11-26 2004-11-16 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle stability enhancement system
US6892123B2 (en) * 2002-12-30 2005-05-10 Delphi Technologies, Inc. Unified control of vehicle dynamics using force and moment control
US6968261B2 (en) * 2003-01-03 2005-11-22 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle stability enhancement system
US6879898B2 (en) * 2003-01-03 2005-04-12 General Motors Corporation Method and apparatus for vehicle integrated chassis control system
US7016783B2 (en) * 2003-03-28 2006-03-21 Delphi Technologies, Inc. Collision avoidance with active steering and braking
JP4186701B2 (ja) * 2003-05-19 2008-11-26 株式会社ジェイテクト 低μ路判定装置及び４輪駆動車の駆動力配分制御装置
US7197383B2 (en) * 2004-02-17 2007-03-27 Ford Global Technologies, Llc System for limiting reactive torque in powertrains
US7099759B2 (en) * 2004-03-30 2006-08-29 General Motors Corporation Method and apparatus for estimating steering behavior for integrated chassis control
EP1627790B1 (de) * 2004-08-19 2008-02-20 HONDA MOTOR CO., Ltd. Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Strassenoberfläche und des Rutschwinkels eines Kraftfahrzeugs
EP1642793A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-05 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Notbremssystem
DE102007008486B4 (de) * 2006-02-20 2022-10-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität
US7499786B2 (en) * 2006-07-18 2009-03-03 Delphi Technologies, Inc. System and method for determining when to update a surface estimation value indicative of a condition of a roadway surface
US20090187324A1 (en) 2008-01-23 2009-07-23 Jianbo Lu Vehicle Stability Control System and Method
EP2093114A1 (de) * 2008-02-23 2009-08-26 GM Global Technology Operations, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Schätzung des Schwimmwinkels eines Fahrzeugs
US8086367B2 (en) * 2008-11-24 2011-12-27 GM Global Technology Operations LLC Vehicle lateral velocity and surface friction estimation using force tables
JP5049325B2 (ja) * 2009-09-17 2012-10-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
US9156447B2 (en) 2010-05-28 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Methods and apparatus for a vehicle emergency control system
US9376095B2 (en) * 2010-07-22 2016-06-28 GM Global Technology Operations LLC Methods and apparatus for determining tire/road coefficient of friction
DE102012221770B4 (de) * 2012-05-14 2014-08-28 Ford Global Technologies, Llc Prüfverfahren für eine Bremsanlage
US9573591B2 (en) * 2015-03-18 2017-02-21 Continental Automotive Systems, Inc. System and method utilizing detected load for vehicle handling
CN109655258B (zh) * 2018-12-29 2020-12-15 江铃控股有限公司 特殊路面行驶工况对汽车变速箱冲击的测试方法
CA3155716A1 (en) 2019-11-06 2021-05-14 Taiga Motors Inc. Braking system for an off-road vehicle
CN112455447B (zh) * 2021-01-28 2021-05-14 天津所托瑞安汽车科技有限公司 车辆防滑控制方法、装置、电子设备及介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010507C1 (de) * 1990-04-02 1991-10-17 Volkswagen Ag, 3180 Wolfsburg, De
DE4200997A1 (de) * 1992-01-16 1993-07-22 Steyr Daimler Puch Ag Verfahren zur ermittlung der fahrdynamischen sicherheitsreserve von kraftfahrzeugen
DE4218034A1 (de) * 1992-06-02 1993-12-09 Porsche Ag Verfahren zur Bestimmung eines Kraftschlußpotentials eines Kraftfahrzeuges
US5366291A (en) * 1991-09-06 1994-11-22 Konica Corporation Temperature sensing device for a rotating fixing roller
DE4435448A1 (de) * 1993-10-13 1995-04-20 Volkswagen Ag Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwerts
US5667286A (en) * 1996-05-29 1997-09-16 General Motors Corporation Brake control system
US5720533A (en) * 1996-10-15 1998-02-24 General Motors Corporation Brake control system
US5857160A (en) * 1996-05-23 1999-01-05 General Motors Corporation Sensor-responsive control method and apparatus

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0278366B1 (de) * 1987-02-03 1991-03-06 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Steuervorrichtung für das Lenken der Räder eines Fahrzeugs
JP2774322B2 (ja) * 1989-08-04 1998-07-09 アイシン精機株式会社 走行路面状態判定装置
US5216608A (en) * 1990-01-25 1993-06-01 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and a method for estimating the friction coefficient of a road surface and controlling a driving condition of a vehicle in accordance with the estimated friction coefficient
FR2659920A1 (fr) * 1990-03-22 1991-09-27 Nissan Motor Appareil de controle de la force de freinage d'un vehicule.
US5063514A (en) * 1990-06-19 1991-11-05 General Motors Corporation Abs yaw control
JP2623927B2 (ja) * 1990-07-05 1997-06-25 日産自動車株式会社 車両の旋回挙動制御装置
DE4026626A1 (de) * 1990-08-23 1992-02-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur regelung der fahrzeugdynamik
US5259476A (en) * 1991-04-26 1993-11-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Torque distribution control system for a four-wheel drive motor vehicle
JP2917652B2 (ja) * 1991-06-10 1999-07-12 株式会社デンソー サスペンション制御装置
DE4121954A1 (de) * 1991-07-03 1993-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur gewinnung der giergeschwindigkeit und/oder quergeschwindigkeit
DE4123235C2 (de) * 1991-07-13 1997-04-03 Daimler Benz Ag Verfahren zur Verhinderung von Instabilitäten des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges
US5283874A (en) * 1991-10-21 1994-02-01 Intel Corporation Cross coupling mechanisms for simultaneously completing consecutive pipeline instructions even if they begin to process at the same microprocessor of the issue fee
DE4200061C2 (de) * 1992-01-03 2001-09-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugquergeschwindigkeit und/oder des Schwimmwinkels
JP2936162B2 (ja) * 1992-02-14 1999-08-23 本田技研工業株式会社 車両の操安制御装置
DE4223385C2 (de) * 1992-07-16 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Erkennen der Rückwärtsfahrt eines Kraftfahrzeugs
DE4226749C2 (de) * 1992-08-13 1996-02-08 Daimler Benz Ag Verfahren zur Bestimmung das Fahrverhalten charakterisierender Größen
DE4229504B4 (de) * 1992-09-04 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regelung der Fahrzeugstabilität
DE4243717A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung der Fahrzeugstabilität
DE4305155C2 (de) * 1993-02-19 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Regelung der Fahrdynamik
DE4311077A1 (de) * 1993-04-03 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Antiblockierregelsystem
DE4314827A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Porsche Ag Verfahren zur Bestimmung der Gierwinkelgeschwindigkeit eines Fahrzeuges
US5366281A (en) * 1994-02-14 1994-11-22 General Motors Corporation Method of initializing a brake actuator
US5671143A (en) * 1994-11-25 1997-09-23 Itt Automotive Europe Gmbh Driving stability controller with coefficient of friction dependent limitation of the reference yaw rate
DE69529725T2 (de) * 1994-11-28 2003-11-27 Aisin Seiki Radbremsdruck-Steuerungssystem
DE4446592B4 (de) * 1994-12-24 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Fahrdynamikregelsystem
US5915800A (en) * 1995-06-19 1999-06-29 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha System for controlling braking of an automotive vehicle
US5746486A (en) * 1996-10-16 1998-05-05 General Motors Corporation Brake control system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010507C1 (de) * 1990-04-02 1991-10-17 Volkswagen Ag, 3180 Wolfsburg, De
US5366291A (en) * 1991-09-06 1994-11-22 Konica Corporation Temperature sensing device for a rotating fixing roller
DE4200997A1 (de) * 1992-01-16 1993-07-22 Steyr Daimler Puch Ag Verfahren zur ermittlung der fahrdynamischen sicherheitsreserve von kraftfahrzeugen
DE4218034A1 (de) * 1992-06-02 1993-12-09 Porsche Ag Verfahren zur Bestimmung eines Kraftschlußpotentials eines Kraftfahrzeuges
DE4435448A1 (de) * 1993-10-13 1995-04-20 Volkswagen Ag Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwerts
US5857160A (en) * 1996-05-23 1999-01-05 General Motors Corporation Sensor-responsive control method and apparatus
US5667286A (en) * 1996-05-29 1997-09-16 General Motors Corporation Brake control system
US5720533A (en) * 1996-10-15 1998-02-24 General Motors Corporation Brake control system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Van Zanten, Anton (u.a.): FDR - Die Fahrdynamikregelung von Bosch. In: ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift 96, 1994, 11, S. 674-689 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19938935A1 (de) 2000-07-06
US6125319A (en) 2000-09-26

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