DE19949157A1 - Gierraten-Erfassungssystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Gierraten-Erfassungssystem für ein FahrzeugInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Gierratenerfassungssystem für ein Fahrzeug, das einen Gierratensensor zum Messen einer Gierrate des Fahrzeugs umfaßt. Das Gerät ist geeignet, um einen Anhaltezustand des Fahrzeugs zu ermitteln, einen Nullpunkt bei der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate einzurichten, wenn der Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt wird, und eine Ist-Gierrate zu berechnen ansprechend auf einen Ausgang des Gierratensensors auf der Grundlage des Nullpunkts. Die Ist-Gierrate wird berechnet durch Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt von der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate. Die Anordnung kann derart sein, daß eine Soll-Gierrate eingerichtet wird auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Lenkwinkels, und der Nullpunkt korrigiert wird ansprechend auf einen Vergleich der Soll-Gierrate mit der Ist-Gierrate. Beispielsweise wird ein vorläufiger Nullpunkt eingerichtet, wenn der Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt wird, und eine Abweichung zwischen der Soll-Gierrate und der Ist-Gierrate wird berechnet. Dabei wird die Ist-Gierrate berechnet durch Subtrahieren der Gierrate bei dem vorläufigen Nullpunkt von der Gierrate, die durch den Gierratensensor gemessen wird. Dann wird der Nullpunkt korrigiert auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts ansprechend auf die Abweichung.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gierraten-
Erfassungssystem für ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Gerät
und ein Verfahren zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs für
die Verwendung bei einem Fahrzeugbewegungsregelungssystem.
Kürzlich wurde ein System zum Regeln einer
Fahrzeugbewegungseigenschaft, insbesondere einer
Kurveneigenschaft eines Fahrzeugs beachtet, und es befindet sich
nun ein Fahrzeugbewegungsregelsystem auf dem Markt, das geeignet
ist, ein drehendes Moment unmittelbar zu regeln durch Regeln
einer Differenz einer Bremskraft, die auf linke und rechte Räder
aufgebracht wird. Wenn beispielsweise ermittelt wird, daß ein
übermäßiges Übersteuern auftritt während der Kurvenfahrt, wird
die Bremskraft auf ein Vorderrad aufgebracht, das sich auf der
Außenseite der Kurve auf der Fahrzeugbahn beispielsweise
befindet, um ein Moment zu erzeugen, zum Zwingen des Fahrzeugs,
sich in eine Richtung zu drehen zu der Außenseite der Kurve hin,
das heißt ein auswärts gerichtetes Moment in Übereinstimmung mit
einer Übersteuerhemmregelung, die als eine
Fahrzeugstabilitätsregelung bezeichnet wird. Wenn ermittelt
wird, daß ein übermäßiges Untersteuern auftritt, während ein
Fahrzeug sich beispielsweise auf einer Kurvenfahrt befindet,
wird die Bremskraft aufgebracht, um das Fahrzeug in die Richtung
zu der Innenseite der Kurve hin zu drehen, das heißt ein nach
innen gerichtetes Moment in Übereinstimmung mit einer
Untersteuerhemmregelung, die als eine Kursspurleistungsregelung
bezeichnet werden kann. Die vorstehend beschriebene
Übersteuerhemmregelung und die Untersteuerhemmregelung als ein
Ganzes können als eine Lenkregelung durch Bremsen bezeichnet
werden. Demgemäß wird die auf jedes Rad aufgebrachte Bremskraft
unabhängig von einer Bremspedalbetätigung geregelt ansprechend
auf einen Vergleich einer Soll-Gierrate und einer Ist-Gierrate
beispielsweise.
Bei dem vorstehend beschriebenen Fahrzeugbewegungsregelsystem
wird ein Sensor zum Erfassen einer Fahrzeug-Gierrate eingesetzt,
wie er beispielsweise in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 5/314397 beschrieben ist. In dieser
Offenlegungsschrift ist angeführt, daß ein Gerät nach dem Stand
der Technik zum Verarbeiten eines Ausgangssignals von einem
Sensor eine Kompensation einer Driftkomponente unterläßt, die in
dem Ausgangssignal von dem Sensor enthalten ist, so daß ein
Gerät zum Verarbeiten des Sensorsignals vorgeschlagen wurde, um
eine Gierrate zu berechnen, unabhängig von dem Driftbetrag des
Gierratensensors. In der Praxis wird ein Nullpunktsignal des
Gierratensensors erneuert, um eine derartige Beziehung zu
schaffen, daß jeder Wert des Lenkwinkels eines positiven oder
negativen Werts innerhalb einer gewissen Zeitperiode und jeder
Wert der Gierrate eines positiven oder negativen Werts innerhalb
einer gewissen Zeitperiode miteinander übereinstimmen bei einem
gewissen Fahrzustand. Es wurde auch ein derartiges Verfahren
vorgeschlagen, daß ein Ausgang des Gierratensensors erneuert
wird, um null zu sein, wenn eine geschätzte erzeugte Gierrate,
die geschätzt wird, ansprechend auf den Ausgang des
Gierratensensors, beispielsweise Lenkwinkel, Geschwindigkeit in
der Längsrichtung und Fahrzeugeigenschaft kleiner ist als ein
vorgegebener zulässiger Gierratenfehler bei einem derartigen
Fahrzustand, daß die Gierrate nicht erzeugt wird, wenn das
Fahrzeug auf einer geraden Straße mit einer niedrigen
Geschwindigkeit fährt.
Gemäß dem Gerät zum Verarbeiten des Sensorsignals wird jedoch
ein Ausgang eines Lenkwinkelsensors mit niedriger Auflösung
unmittelbar verwendet zum Erneuern des Nullpunktes. Deshalb ist
es unmöglich, das Nullpunktsignal genau zu erneuern oder
einzurichten für den Gierratensensor. Insbesondere akkumulieren
sich Fehler bei dem Ausgang des Lenkwinkels bei der Berechnung
eines Fahrzeugseitenschlupfwinkels für die Verwendung bei der
Lenkregelung durch Bremsen, um einen großen Fehler zu
verursachen. Darüber hinaus ist der Prozeß für die Korrektur des
Fehlers des Nullpunktes mittels des Geräts zum Verarbeiten des
Ausgangs des Sensors, wie er in der Offenlegungsschrift
offenbart ist, kompliziert, so daß eine relativ lange
Verarbeitungszeit nötig ist.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der
Einrichtung eines Nullpunktes eines Gierratensensors auf genaue
Weise, um eine Gierrate eines Fahrzeugs auf der Grundlage des
Nullpunktes zu erfassen.
Um die vorstehende und andere Aufgaben zu lösen, ist ein Gerät
zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs geeignet, folgendes zu
umfassen: einen Gierratensensor zum Messen einer Gierrate des
Fahrzeugs, eine Anhalteermittlungsvorrichtung zum Ermitteln
eines Anhaltezustandes des Fahrzeugs, eine
Nullpunkteinrichteeinrichtung zum Einrichten eines Nullpunkts
bei der Gierrate, die gemessen wird durch den Gierratensensor,
wenn die Anhalteermittlungsvorrichtung den Anhaltezustand des
Fahrzeugs ermittelt; und eine Ist-
Gierratenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ist-Gierrate
ansprechend auf einen Ausgang des Gierratensensors auf der
Grundlage des Nullpunkts, der durch die
Nullpunkteinrichteeinrichtung eingerichtet wird. Gemäß der Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung kann eine Ist-Gierrate berechnet
werden durch Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt von der
Gierrate, die durch den Gierratensensor gemessen wird.
Vorzugsweise kann das Gerät des weiteren folgendes umfassen:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen
einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine
Lenkwinkelerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Lenkwinkels
des Fahrzeugs, eine Soll-Gierrateneinrichtevorrichtung zum
Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der
Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung erfaßt wird, und
des Lenkwinkels, der durch die Lenkwinkelerfassungsvorrichtung
erfaßt wird, und eine Nullpunktkorrekturvorrichtung zum
Korrigieren des durch die Nullpunkteinrichtevorrichtung
eingerichteten Nullpunkts ansprechend auf einen Vergleich der
Soll-Gierrate, die durch die Soll-Gierrateneinrichtevorrichtung
eingerichtet wird, mit der Ist-Gierrate, die durch die Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung berechnet wird. Die
Anhalteermittlungsvorrichtung kann gebildet werden durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung und einen
Parkschalter, der aktiviert wird ansprechend auf einen Zustand
einer Parkbremse des Fahrzeugs, und kann geeignet sein, um den
Anhaltezustand des Fahrzeugs zu ermitteln, wenn ermittelt wird,
daß die Parkbremse aktiviert ist auf der Grundlage eines
Ausgangs des Parkschalters, und daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit auf der
Grundlage des Ausgangs der
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung.
Die Anordnung kann derart sein, daß die
Nullpunkteinrichtevorrichtung eine Einrichtevorrichtung für
einen vorläufigen Nullpunkt umfaßt zum Einrichten eines
vorläufigen Nullpunktes ansprechend auf das Ergebnis, das
ermittelt wird durch die Anhalteermittlungsvorrichtung, und
wobei die Nullpunktkorrekturvorrichtung eine
Abweichungsberechnungsvorrichtung umfaßt zum Berechnen einer
Abweichung zwischen der Soll-Gierrate, die eingerichtet wird
durch die Soll-Gierraten-Einrichtevorrichtung und die Ist-
Gierrate, die berechnet wird, durch die Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung ansprechend auf den Ausgang des
Gierratensensors auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts,
der eingerichtet wird durch die Einrichtevorrichtung für den
vorläufigen Nullpunkt, und wobei die
Nullpunktkorrekturvorrichtung geeignet ist, um den Nullpunkt zu
korrigieren auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts
ansprechend auf die Abweichung, die berechnet wird durch die
Abweichungsberechnungsvorrichtung und die
Fahrzeuggeschwindigkeit, die erfaßt wird durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung. Die Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung kann geeignet ist, um die Ist-
Gierrate zu berechnen durch Subtrahieren der Gierrate bei dem
vorläufigen Nullpunkt von der Gierrate, die gemessen wird durch
den Gierratensensor.
Die Nullpunktkorrekturvorrichtung kann geeignet sein, um den
Nullpunkt zu erneuern durch den vorläufigen Nullpunkt, wenn die
durch die Abweichungsberechnungsvorrichtung berechnete
Abweichung niedriger ist als ein vorgegebener Wert, und wobei
ein derartiger Zustand, daß die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit
überschreitet, fortgesetzt wird für eine Periode, die länger ist
als eine vorgegebene Zeitperiode. Darüber hinaus kann eine
Korrektur des Nullpunktes durch die
Nullpunktkorrekturvorrichtung verboten werden, wenn ein
derartiger Zustand, daß die durch die
Abweichungsberechnungsvorrichtung berechnete Abweichung einen
vorgegebenen Wert überschreitet, fortgesetzt ist für eine
Periode, die länger ist als eine vorgegebene Zeitperiode.
Die vorstehend angeführte Aufgabe und die folgende Beschreibung
werden einfach ersichtlich unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen, und wobei:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines
Geräts zum Erfassen einer Gierrate eines Fahrzeugs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeugs mit
einem Bremsregelsystem einschließlich des Gierraten-
Erfassungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3A und 3B Ablaufdiagramme einer Hauptroutine der
Bremsregelung zeigen;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine zum Berechnen
einer Ist-Gierrate γa für die Verwendung bei der Lenkungsregelung
durch Bremsen zeigt, die in den Fig. 3A und 3B ausgeführt
wird;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Nebenroutine zum Einrichten
einer Sollschlupfrate zeigt für die Verwendung bei der
Lenkungsregelung durch Bremsen, die in Fig. 3A und 3B
ausgeführt wird;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm einer Hydraulikdruckservoregelung bei
der Lenkungsregelung durch Bremsen zeigt, die in Fig. 3A und 3B
ausgeführt wird;
Fig. 7 ein Diagramm eines Bereichs zum Ermitteln eines Starts
und einer Beendigung der Übersteuerhemmregelung zeigt für die
Verwendung bei der Lenkungsregelung durch Bremsen, die in Fig.
3A und 3B ausgeführt wird;
Fig. 8 ein Diagramm eines Bereichs zeigt zum Ermitteln eines
Starts und einer Beendigung der Untersteuerhemmregelung für die
Verwendung bei der Lenkungsregelung durch Bremsen, die in Fig.
3A und 3B ausgeführt wird;
Fig. 9 ein Diagramm einer Beziehung zeigt, zwischen einem
Fahrzeugschlupfwinkel und einer Verstärkung zum Berechnen der
Parameter für die Verwendung bei der Lenkungsregelung durch
Bremsen, die in Fig. 3A und 3B ausgeführt wird; und
Fig. 10 zeigt ein Diagramm einer Beziehung zwischen den
Druckregelbetriebsarten und Parametern für die Verwendung bei
der Lenkungsregelung durch Bremsen, die in Fig. 3A und 3B
ausgeführt wird.
In Fig. 1 ist schematisch ein Gerät zum Erfassen einer Gierrate
eines Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Gerät umfaßt einen
Gierratensensor YS zum Messen einer Gierrate des Fahrzeugs, eine
Anhalteermittlungsvorrichtung PD zum Ermitteln eines
Anhaltezustandes des Fahrzeugs, eine
Nullpunkteinrichtevorrichtung ZS zum Einrichten eines
Nullpunktes bei der durch den Gierratensensor YS gemessenen
Gierrate, wenn die Anhalteermittlungsvorrichtung PD den
angehaltenen Zustand des Fahrzeugs ermittelt, und eine Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung YA, die geeignet ist, um eine
Ist-Gierrate zu berechnen ansprechend auf einen Ausgang des
Gierratensensors YS auf der Grundlage des Nullpunkts, der durch
die Nullpunkteinrichtevorrichtung ZS eingerichtet ist. Gemäß dem
Gerät, wie es vorstehend gebildet ist, kann der Nullpunkt genau
eingerichtet werden, da der Ausgang des Lenkwinkelsensors, der
bei dem Stand der Technik verwendet wird, nicht unmittelbar
verwendet wird zum Einrichten des Nullpunkts.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, können derartige Komponenten des
weiteren vorgesehen sein als eine
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung VS zum Erfassen
einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine
Lenkwinkelerfassungsvorrichtung SA zum Erfassen eines
Lenkwinkels des Fahrzeugs, eine Soll-Gierrateneinrichtung YT zum
Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung VS erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels, der durch die
Lenkwinkelerfassungsvorrichtung SA erfaßt wird. Und es kann eine
Nullpunktkorrekturvorrichtung ZA vorgesehen sein für die
Korrektur des Nullpunkts, der eingerichtet ist durch die
Nullpunkteinrichtevorrichtung ZS ansprechend auf einen Vergleich
der Soll-Gierrate, die eingerichtet ist durch die Soll-
Gierrateneinrichtevorrichtung YT, mit der Ist-Gierrate, die
berechnet ist durch die Ist-Gierratenberechnungsvorrichtung YA.
Gemäß der Ist-Gierratenberechnungsvorrichtung YA kann die Ist-
Gierrate berechnet werden durch Subtrahieren der Gierrate bei
dem Nullpunkt von der bei dem Gierratensensor YS gemessenen
Gierrate.
Wenn sich das Fahrzeug auf einer Autofähre befindet oder wenn
sich das Fahrzeug auf einem sich drehenden Drehtisch befindet,
wird der Gierratensensor YS zum Schwingen oder Drehen angeregt,
während er sich bei einem Anhaltezustand relativ zu dem Fahrzeug
befindet, wodurch ein Fehler bei dem Ausgang des Sensors YS
verursacht wird, um diesen Fehler zu vermeiden, ist das
vorliegende Ausführungsbeispiel deshalb derart angeordnet, daß
die Nullpunkteinrichtevorrichtung ZS eine Einrichtevorrichtung
TZ für einen vorläufigen Nullpunkt umfaßt zum Einrichten eines
vorläufigen Nullpunkts ansprechend auf das Ergebnis, das
ermittelt wird durch die Anhalteermittlungsvorrichtung PD, und
daß die Nullpunktkorrekturvorrichtung ZA eine
Abweichungsberechnungsvorrichtung YD umfaßt zum Berechnen einer
Abweichung zwischen der Soll-Gierrate, die eingerichtet wird
durch die Soll-Gierrateneinrichtevorrichtung YT und der Ist-
Gierrate, die berechnet wird durch die Ist-
Gierratenberechnungsvorrichtung YA ansprechend auf den Ausgang
des Gierratensensors YS auf der Grundlage des vorläufigen
Nullpunkts, der eingerichtet wird durch die Einrichtevorrichtung
TZ für den vorläufigen Nullpunkt. Und die
Nullpunktkorrekturvorrichtung ZA ist geeignet, um den Nullpunkt
zu korrigieren auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts
ansprechend auf die durch die Abweichungsberechnungsvorrichtung
YD berechnete Abweichung und die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung VS erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit.
In der Praxis ist die Ist-Gierratenberechnungsvorrichtung YA
geeignet, die Ist-Gierrate zu berechnen durch Subtrahieren der
Gierrate bei dem momentanen Nullpunkt von der Gierrate, die
durch den Gierratensensor YS gemessen wird. Und die
Nullpunktkorrekturvorrichtung ZA ist geeignet, den Nullpunkt zu
erneuern durch den vorläufigen Nullpunkt, wenn die durch die
Abweichungsberechnungsvorrichtung YD berechnete Abweichung
niedriger ist als ein vorgegebener Wert, und ein derartiger
Zustand, daß die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung VS erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit
überschreitet, sich fortsetzt für eine Periode, die länger ist
als eine vorgegebene Zeitperiode. Deshalb kann der Nullpunkt zu
dem Gierratensensor sicher korrigiert werden, selbst wenn das
Fahrzeug sich auf der Autofähre, dem sich drehenden Tisch und
dergleichen befindet. Wenn ein derartiger Zustand, daß die durch
die Abweichungsberechnungsvorrichtung YD berechnete Abweichung
einen vorgegebenen Wert überschreitet, sich fortsetzt für eine
Periode, die länger ist als eine vorgegebene Zeitperiode, wird
dies als abnormal ermittelt, so daß verboten wird, daß die
Nullpunktkorrekturvorrichtung ZA den Nullpunkt korrigiert.
In Fig. 2 ist ein Fahrzeug schematisch dargestellt mit dem
Gierratenerfassungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug hat einen Motor EG, der mit
einem Kraftstoffeinspritzgerät FI und einem Drosselregelgerät TH
versehen ist, das angeordnet ist zum Regeln einer
Hauptdrosselöffnung einer Hauptdrosselklappe MT ansprechend auf
eine Betätigung eines Gaspedals AP. Das Drosselregelgerät TH hat
ein Nebendrosselventil ST, das betätigt wird ansprechend auf ein
Ausgangssignal eines elektronischen Reglers ECU, um eine
Nebendrosselöffnung zu regeln. Das Kraftstoffeinspritzgerät FI
wird auch betätigt ansprechend auf ein Ausgangssignal des
elektronischen Reglers ECU, um den in den Motor EG
eingespritzten Kraftstoff zu regeln. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der Motor EG wirkverbunden mit den
Vorderrädern FL, FR über ein Getriebe GS, um ein
Frontantriebssystem zu schaffen. Aber das vorliegende
Ausführungsbeispiel ist nicht auf das Frontantriebssystem
beschränkt. Das Rad FL bezeichnet das Rad an der vorderen linken
Seite aus der Position eines Fahrersitzes aus betrachtet, das
Rad FR bezeichnet das Rad an der vorderen rechten Seite, das Rad
RL bezeichnet das Rad an der hinteren linken Seite und das Rad
RR bezeichnet das Rad an der rechten hinteren Seite.
Bezüglich dem Bremssystem gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind Radbremszylinder WFL, WFR, WRL, WRR
wirkmontiert an den Rädern FL, FR, RL, RR des Fahrzeugs jeweils
und sind fluidverbunden mit einem hydraulischen
Bremsdruckregelgerät BC. Das Druckregelgerät BC bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel kann angeordnet sein, wie in
Fig. 1 dargestellt ist, was später detailliert erläutert wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein sogenanntes
Diagonalkreislaufsystem eingesetzt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind bei den Rädern FL, FR, RL und
RR Radgeschwindigkeitssensoren WS1 bis WS4 jeweils vorgesehen,
die mit dem elektronischen Regler ECU verbunden sind, und
wodurch ein Signal mit Impulsen in den elektronischen Regler ECU
eingespeist wird, das proportional ist zu einer
Drehgeschwindigkeit von jedem Rad, das heißt einer
Radgeschwindigkeit. Es ist auch ein Parkschalter PB vorgesehen,
der eingeschaltet wird, wenn eine (nicht gezeigte) Parkbremse
betätigt wird, um das Fahrzeug bei den angehaltenen Zustand zu
halten, ein Bremsschalter BS, der eingeschaltet wird, wenn das
Bremspedal BP niedergedrückt wird, ein Vorderlenkwinkelsensor
SSF zum Erfassen eines Lenkwinkels δf der Vorderräder FL, FR, ein
Querbeschleunigungssensor YG zum Erfassen einer
Fahrzeugquerbeschleunigung und ein Gierratensensor YS zum
Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs. Diese sind elektrisch
verbunden mit dem elektronischen Regler ECU. Gemäß dem
Gierratensensor YS für die Verwendung bei dem Gerät der
vorliegenden Erfindung wird eine sich ändernde Rate des
Drehwinkels des Fahrzeugs um eine Normale in der
Schwerpunktmitte des Fahrzeugs herum, das heißt eine
Gierwinkelgeschwindigkeit oder eine gemessene Gierrate γas in den
elektronischen Regler ECU eingespeist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der elektronische Regler ECU mit
einem Mikrocomputer CMP versehen, der eine zentrale
Verarbeitungseinheit oder CPU (= central processing unit), einen
Nur-Lesespeicher oder ROM (= read only memory), einen flüchtigen
Zugriffsspeicher oder RAM (= random access memory), einen
Eingangsanschluß IPT und einen Ausgangsanschluß OPT und etc.
umfaßt. Die durch jeden Sensor erfaßten Signale aus den
Radgeschwindigkeitssensoren WS1 bis WS4, Bremsschalter BS,
Vorderlenkwinkelsensor SSf, Gierratensensor YS und
Querbeschleunigungssensor YG werden in den Eingangsanschluß IPT
eingespeist über jeweilige Verstärkungsschaltkreise AMP und dann
in die zentrale Verarbeitungseinheit CPU. Dann werden
Regelsignale von dem Ausgangsanschluß OPT zu dem
Drosselregelgerät TH und dem hydraulischen Bremsdruckregelgerät
BC eingespeist über jeweilige Treiberschaltkreise ACT. Bei dem
Mikrocomputer CMP speichert der Nur-Lesespeicher ROM ein
Programm in Übereinstimmung mit Ablaufdiagrammen, wie sie in
Fig. 3A, 3B bis Fig. 6 gezeigt sind, die zentrale
Verarbeitungseinheit CPU führt das Programm aus, während der
(nicht gezeigte) Zündschalter geschlossen ist, und der flüchtige
Zugriffsspeicher RAM-Speicher speichert zeitweilig variable
Daten, die notwendig sind zum Ausführen des Programms. Eine
Vielzahl von Mikrocomputern kann vorgesehen sein für jede
Regelung, wie eine Drosselregelung, oder kann vorgesehen sein
zum Durchführen verschiedener Regelungen und sind elektrisch
miteinander verbunden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das wie vorstehend
gebildet ist, wird eine Programmroutine für die
Fahrzeugbewegungsregelung einschließlich der Lenkregelung durch
Bremsen, Antiblockierregelung und so weiter ausführt durch den
elektronischen Regler ECU, wie nachfolgend beschrieben ist unter
Bezugnahme auf Fig. 3A, 3B bis Fig. 6. Die Programmroutine
startet, wenn ein (nicht gezeigter) Zündschalter eingeschaltet
wird. Am Anfang beginnt das Programm für die Bremsregelung, wie
es in Fig. 3A, 3B gezeigt ist, mit einer Initialisierung des
Systems beim Schritt 100, um verschiedene Daten zu löschen. Beim
Schritt 101 werden Signale, die durch die
Radgeschwindigkeitssensoren WS1 bis WS4 erfaßt werden, durch den
elektronischen Regler ECU gelesen, und es werden auch die
folgenden Signale gelesen: das Signal (Lenkwinkel δf), das durch
den Vorderlenkwinkelsensors SSf gemessen wird, das Signal (Ist-
Gierrate γas), die durch den Gierratensensor YS gemessen wird,
und das Signal (Querbeschleunigung Gya) die durch
Beschleunigungssensor YG gemessen wird.
Dann schreitet das Programm zum Schritt 102 fort, wobei die
Radgeschwindigkeit VW** (** repräsentiert eines der Räder FL,
FR, RL, RR) von jedem Rad berechnet wird und differenziert wird,
um die Radbeschleunigung DVw** zu erhalten. Beim Schritt 103
wird das Maximum der Radgeschwindigkeiten Vw** für vier Räder
berechnet, um eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso zu
erhalten an einer Schwerpunktmitte des Fahrzeugs (Vso = MAX
[Vw**]), und eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso** wird
berechnet für jedes Rad jeweils auf der Grundlage der
Radgeschwindigkeit Vw**. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso** kann normalisiert werden, um den Fehler zu reduzieren, der
verursacht wird durch eine Differenz zwischen den Rädern, die
sich auf der Innenseite und Außenseite der Kurve während der
Kurvenfahrt befinden. Darüber hinaus wird die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso differenziert, um eine geschätzte
Fahrzeugbeschleunigung Dvso zu erhalten. Als Nächstes schreitet
das Programm zum Schritt 104 fort, wobei die Soll-Gierrate γt
berechnet wird in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
γt = {δf/(N + L)}.Vso/(1 + Kh + Vso2)
wobei "Kh" ein Stabilitätsfaktor ist, "N" ist ein
Lenkgetriebeverhältnis, und "L" ist ein Radstand des Fahrzeugs.
Dann wird beim Schritt 105 eine Ist-Gierrate γa berechnet, wie
später beschrieben wird.
Beim Schritt 106 wird auch eine Ist-Schlupfrate Sa** berechnet
auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit Vw** für jedes Rad und
der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso** (oder der
geschätzten und normalisierten Fahrzeuggeschwindigkeit), die
berechnet werden bei Schritten 102 und 103 jeweils in
Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
Sa** = (Vso** - Vw**)/Vso**
Dann kann beim Schritt 107 auf der Grundlage der
Fahrzeugbeschleunigung Dvso und der durch den
Querbeschleunigungssensor YG gemessenen Ist-Querbeschleunigung
YA der Reibungskoeffizient µ gegen eine Straßenoberfläche
berechnet werden in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
µ = (DVso2 + Gya2)1/γ
Um den Reibungskoeffizienten gegenüber der Straßenoberfläche zu
erfassen, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden,
andere als das vorstehende Verfahren, wie beispielsweise ein
Sensor zum unmittelbaren Erfassen des Reibungskoeffizienten
gegenüber der Straßenoberfläche.
Das Programm schreitet zum Schritt 108 fort, wobei eine
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ berechnet wird und dann
wird ein Fahrzeugschlupfwinkel β berechnet. Dieser
Fahrzeugschlupfwinkel β ist ein Winkel, der einem Fahrzeugschlupf
entspricht gegenüber der Fahrzeugbewegungsbahn und der geschätzt
werden kann folgendermaßen. Das heißt, am Anfang wird die
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ, die ein Differenzialwert
Dβ/dt des Fahrzeugschlupfwinkels β ist, beim Schritt 108
berechnet in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
Dβ = Gy/Vso - γa
Dann wird der Fahrzeugschlupfwinkel β in Übereinstimmung mit der
folgenden Gleichung berechnet:
β = ∫(Gy/Vso - γa)dt
Wobei "Gy" die Querbeschleunigung des Fahrzeugs ist, "Vso" ist
die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, die bei
dessen Schwerpunkt gemessen wird, und "γa" ist die Ist-Gierrate.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ist-Gierrate
γa vorgesehen zum Berechnen des Fahrzeugschlupfwinkels β und der
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ.
Dann schreitet das Programm zum Schritt 109 fort, wobei die
Ausführungsart für die Lenkungsregelung durch Bremsen
durchgeführt wird, um eine Sollschlupfrate zu erhalten für die
Verwendung bei der Lenkungsregelung durch Bremsen, wobei die auf
jedes Rad aufgebrachte Bremskraft geregelt wird beim Schritt 118
über die hydraulische Druckservoregelung, die später erläutert
werden kann. Die Lenkungsregelung durch Bremsen wird hinzugefügt
zu jeder Regelung, die bei allen später beschriebenen
Regelbetriebsarten durchgeführt wird. Dann schreitet das
Programm zum Schritt 110 fort, wobei ermittelt wird, ob der
Zustand für den Beginn der Antiblockierregelung erfüllt ist oder
nicht. Wenn ermittelt wird, daß der Zustand sich bei der
Antiblockierregelbetriebsart befindet, schreitet das Programm
zum Schritt 111 fort, wobei eine Regelbetriebsart beginnt, die
sowohl die Lenkungsregelung durch Bremsen als auch die
Antiblockierregelung durchführt.
Wenn beim Schritt 110 ermittelt wird, daß der Zustand für den
Beginn der Antiblockierregelung nicht erfüllt ist, dann
schreitet das Programm zum Schritt 112 fort, wobei ermittelt
wird, ob der Zustand für den Beginn der vorne nach hinten
Bremskraftverteilregelung erfüllt ist oder nicht. Wenn der
Schritt 112 bejaht wird, schreitet das Programm weiter zum
Schritt 113 fort, wobei eine Regelbetriebsart durchgeführt wird
zum Durchführen sowohl der Lenkungsregelung durch Bremsen als
auch der Bremskraftverteilregelung, andererseits schreitet sie
zum Schritt 114 fort, wobei ermittelt wird, ob der Zustand für
den Beginn der Traktionsregelung erfüllt ist oder nicht. Wenn
der Zustand für den Beginn der Traktionsregelung erfüllt ist,
schreitet das Programm zum Schritt 115 fort, wobei eine
Regelbetriebsart durchgeführt wird zum Durchführen sowohl der
Lenkungsregelung durch Bremsen als auch der Traktionsregelung.
Andererseits schreitet das Programm zum Schritt 116 fort, wobei
ermittelt wird, ob der Zustand für den Beginn der
Lenkungsregelung durch Bremsen erfüllt ist oder nicht. Wenn der
Zustand für den Beginn der Lenkungsregelung durch Bremsen
erfüllt ist, schreitet das Programm zum Schritt 117 fort, wobei
eine Regelbetriebsart zum Durchführen lediglich der
Lenkungsregelung durch Bremsen eingerichtet wird. Auf der
Grundlage der Regelbetriebsarten, wie sie vorstehend
eingerichtet sind, wird die hydraulische Druckservoregelung beim
Schritt 118 durchgeführt und dann kehrt das Programm zum Schritt
101 zurück. Wenn beim Schritt 116 ermittelt wird, daß der
Zustand für den Beginn der Lenkungsregelung durch Bremsen nicht
erfüllt ist, schreitet das Programm zum Schritt 119 fort, wobei
Elektromagnete für alle der elektromagnetischen Ventile
abgeschaltet werden, und dann kehrt das Programm zum Schritt 101
zurück. In Übereinstimmung mit den bei den Schritten 111, 113,
115 und 117 eingerichteten Regelbetriebsarten kann der
Nebendrosselöffnungswinkel für das Drosselregelgerät TH
eingestellt werden ansprechend auf den Zustand des Fahrzeugs bei
der Bewegung, so daß die Leistung des Motors EG reduziert werden
könnte, um dadurch die erzeugte Antriebskraft zu begrenzen.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Berechnen der Ist-Gierrate
γa, die vorzusehen ist beim Schritt 105 in Fig. 3A für den
Betrieb der Lenkungsregelung durch Bremsen. Am Anfang wird beim
Schritt 201 eine Abweichung Δy berechnet, zwischen der Soll-
Gierrate Δt, die beim Schritt 104 berechnet wird, und der
gemessenen Gierrate Δ, wie sie durch den Gierratensensor YS
gemessen wird (das heißt, Δγ = γt - γas). Dann wird beim Schritt
202 ermittelt, ob sich das Fahrzeug bei seinem angehaltenen
Zustand befindet oder nicht. Das heißt, daß ermittelt wird, ob
der Parkschalter PB eingeschaltet ist, und die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich null ist. Wenn diese Zustände
erfüllt sind, wird ermittelt, daß sich das Fahrzeug bei dem
angehaltenen Zustand befindet, dann schreitet das Programm zum
Schritt 203 fort, wobei die gemessene Gierrate γas eingerichtet
wird bei einem vorläufigen Nullpunkt γtm und des weiteren
schreitet es zum Schritt 204 fort. Wenn die Zustände nicht
erfüllt sind beim Schritt 202, springt das Programm zum Schritt
204. Obwohl es als einer der Zustände beim Schritt 202 gewählt
ist, daß die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich null
ist, kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gewählt
werden als einer der Zustände, daß die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich oder kleiner als eine
vorgegebene Geschwindigkeit ist.
Beim Schritt 204 wird ermittelt, ob der vorläufige Nullpunkt γtm
tatsächlich als der Nullpunkt einzurichten ist. Es wird nämlich
ermittelt, ob (1) der vorläufige Nullpunkt γtm eingerichtet ist,
(2) ein Absolutwert der Abweichung Δγ zwischen der Soll-Gierrate
γt und der gemessenen Gierrate γas kleiner ist als ein
vorgegebener Wert Σ. und (3) die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso eine vorgegebene Geschwindigkeit Kv
überschreitet, und diese Zustände (1) bis (3) fortgesetzt werden
für eine vorgegebene Zeitperiode T1 (beispielsweise 0,5
Sekunden). Wenn alle diese Zustände erfüllt sind, schreitet das
Programm zum Schritt 205 fort, wobei der Nullpunkt γao erneuert
wird durch den vorläufigen γtm, und dann wird der vorläufige
Nullpunkt γtm gelöscht, um Null zu sein beim Schritt 206. Wenn
die Zustände beim Schritt 204 nicht erfüllt sind, schreitet das
Programm zum Schritt 207 fort, wobei ermittelt wird, ob die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso die vorgegebene
Geschwindigkeit Kv überschritten hat oder nicht. Wenn die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso niedriger ist als die
vorgegebene Geschwindigkeit Kv, springt das Programm vom Schritt
207 zum Schritt 210. In anderen Worten wird der Schritt 205
nicht ausgeführt, aber der vorherige Nullpunkt wird verwendet,
der vorgesehen war, wenn sich das Fahrzeug bei dem angehaltenen
Zustand befand, wenn der Absolutwert der Abweichung Δγ gleich
oder größer als der vorgegebene Wert Σ ist oder bei einem
derartigen Zustand, daß die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso die vorgegebene Geschwindigkeit Kv überschreitet, sich
fortsetzt für die Periode, die geringer ist als die vorgegebene
Zeitperiode T1.
Wenn beim Schritt 207 ermittelt wird, daß die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso die vorgegebene Geschwindigkeit Kv
überschreitet, schreitet das Programm weiter zum Schritt 208
fort, wobei ermittelt wird, ob ein derartiger Zustand, daß der
Absolutwert der Abweichung Δγ größer als der vorgegebene Wert Σ
ist, sich fortsetzt für eine vorgegebene Zeitperiode T2
(beispielsweise zwei Sekunden). Wenn das Ergebnis negativ ist,
schreitet das Programm zum Schritt 210 fort. Wenn jedoch die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso die vorgegebene
Geschwindigkeit Kv überschreitet und ein derartiger Zustand, daß
der Absolutwert der Abweichung Δγ den vorgegebenen Wert Σ
überschreitet, sich fortsetzt für die vorgegebene Zeitperiode
T2, dann wird der vorläufige Nullpunkt γtm gelöscht, um null zu
sein beim Schritt 209, und es schreitet weiter zum Schritt 210
fort. In anderen Worten wird der Nullpunkt nicht erneuert danach
bis das Fahrzeug anhält. Demgemäß wird beim Schritt 210 der
Nullpunkt γao von der gemessenen Gierrate γas des
Gierratensensors YS subtrahiert, um die Ist-Gierrate γa (das
heißt, γa = γas - γao) zu erhalten. Dabei wird der Nullpunkt γao
beim Schritt 205 erneuert. Wenn das Ergebnis beim Schritt 204
negativ war, wird der Nullpunkt γao verwendet, der vorher
erneuert wurde, das heißt vor der vorherigen
Berechnungszeitgebung.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm für den Betrieb der
Lenkungsregelung durch Bremsen, das beim Schritt 109 in Fig. 3A
ausgeführt wird, das die Übersteuerhemmregelung und die
Untersteuerhemmregelung umfaßt. Durch dieses Ablaufdiagramm
werden deshalb die Sollschlupfraten eingerichtet in
Übereinstimmung mit der Übersteuerhemmregelung und/oder der
Untersteuerhemmregelung. Am Anfang wird beim Schritt 301
ermittelt, ob die Übersteuerhemmregelung zu starten oder zu
beenden ist und es wird auch beim Schritt 302 ermittelt, ob die
Untersteuerhemmregelung zu starten oder zu beenden ist.
Insbesondere wird die Ermittlung beim Schritt 301 durchgeführt
auf der Grundlage der Ermittlung, ob man sich innerhalb einer
Regelzone befindet, die durch eine Schraffur auf einer β - Dβ-
Ebene angedeutet ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Das heißt, ob
der Fahrzeugschlupfwinkel β und die
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ, die berechnet werden,
wenn der Start oder das Beenden ermittelt werden, innerhalb die
Regelzone fallen, wird die Übersteuerhemmregelung gestartet.
Wenn jedoch der Fahrzeugschlupfwinkel β und die
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ aus der Regelzone
herauskommen, wird die Übersteuerhemmregelung geregelt, wie
durch den Pfeil in Fig. 7 angedeutet ist, wodurch sie zu
beenden ist. Deshalb entspricht die Grenze zwischen der
Regelzone und der regelfreien Zone (wie durch die
Strichpunktlinie in Fig. 7 angedeutet ist) der Grenze einer
Startzone. Und die auf jedes Rad aufgebrachte Bremskraft wird
auf eine derartige Weise geregelt, daß ein um so größerer zu
regelnder Betrag vorgesehen wird, je weiter sie sich von der
Grenze entfernen zwischen der Regelzone und der regelfreien Zone
(Strichpunktlinie in Fig. 7) zu der Regelzone hin.
Andererseits wird die Ermittlung des Starts und der Beendigung
beim Schritt 302 durchgeführt auf der Grundlage der Ermittlung,
ob man sich innerhalb einer Regelzone befindet, die durch eine
Schraffur in Fig. 8 angedeutet ist. Das heißt, in
Übereinstimmung mit der Änderung der Ist-Querbeschleunigung Gya
gegenüber einer Soll-Querbeschleunigung Gyt, wenn sie aus dem
Sollzustand herauskommt, wie durch eine Strichpunktlinie
angedeutet ist und innerhalb die Regelzone fallen, dann wird die
Untersteuerhemmregelung gestartet. Wenn sie aus der Zone
herauskommen, wird die Untersteuerhemmregelung geregelt, wie
durch den Pfeil in Fig. 8 angedeutet ist, wodurch sie beendet
wird.
Dann schreitet das Programm zum Schritt 303 fort, wobei
ermittelt wird, ob die Übersteuerhemmregelung durchzuführen ist
oder nicht. Wenn die Übersteuerhemmregelung nicht durchzuführen
ist, schreitet das Programm weiter zum Schritt 304 fort, wobei
ermittelt wird, ob die Untersteuerhemmregelung durchzuführen ist
oder nicht. Wenn die Untersteuerhemmregelung nicht durchzuführen
ist, kehrt das Programm zu der Hauptroutine zurück. Wenn beim
Schritt 304 ermittelt wird, daß die Untersteuerhemmregelung
durchzuführen ist, schreitet das Programm zum Schritt 305 fort,
wobei die Sollschlupfrate von jedem Rad eingerichtet wird als
eine Sollschlupfrate, die vorgesehen ist für die Verwendung bei
der Untersteuerhemmregelung. Wenn beim Schritt 303 ermittelt
wird, daß die Übersteuerhemmregelung durchzuführen ist,
schreitet das Programm zum Schritt 306 fort, wobei ermittelt
wird, ob die Untersteuerhemmregelung durchzuführen ist oder
nicht. Wenn die Untersteuerhemmregelung nicht durchzuführen ist,
schreitet das Programm zum Schritt 307 fort, wobei die
Sollschlupfrate von jedem Rad als eine Sollschlupfrate
eingerichtet wird, die vorgesehen ist für die Verwendung bei der
Übersteuerhemmregelung. Wenn beim Schritt 306 ermittelt wird,
daß die Untersteuerhemmregelung durchzuführen ist, schreitet das
Programm zum Schritt 308 fort, wobei die Sollschlupfrate von
jedem Rad eingerichtet wird auf eine Sollschlupfrate, die
vorgesehen ist für die Verwendung sowohl bei der
Übersteuerhemmregelung als auch bei der Untersteuerhemmregelung.
Bezüglich der Sollschlupfrate für die Verwendung bei der
Übersteuerhemmregelung, die beim Schritt 307 eingerichtet wird,
werden der Fahrzeugschlupfwinkel β und die
Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ eingesetzt. Bezüglich der
Sollschlupfrate für die Verwendung bei der
Untersteuerhemmregelung wird eine Differenz zwischen der
Sollquerbeschleunigung Gyt und der Istbeschleunigung Gya
eingesetzt. Die Sollquerbeschleunigung Gyt wird berechnet in
Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen:
Gyt = γt.Vso
Beim Schritt 305 wird die Sollschlupfrate eines an der
Außenseite der Kurve der Fahrzeugbahn befindlichen Vorderrads
eingerichtet als "Stufo", die Sollschlupfrate eines an der
Innenseite der Kurve befindlichen Vorderrads wird eingerichtet
als "Stufi" und die Sollschlupfrate eines an der Innenseite der
Kurve befindlichen Hinterrads wird eingerichtet als "Sturi". Für
die Schlupfrate zeigt "t" einen Sollwert an, der vergleichbar
ist mit einem gemessenen Istwert, der durch "a" angedeutet wird.
Dann zeigt "u" die Untersteuerhemmregelung an, "f" deutet das
Vorderrad an, "r" deutet das Hinterrad an, "o" deutet die
Außenseite der Kurve an und "i" deutet die Innenseite der Kurve
jeweils an.
Beim Schritt 307 wird die Sollschlupfrate des an der Außenseite
der Kurve befindlichen Vorderrads eingerichtet als "Stefo" und
die Sollschlupfrate des an der Innenseite der Kurve befindlichen
Hinterrads wird eingerichtet als "Steri", wobei "e" die
Übersteuerhemmregelung anzeigt. Wohingegen beim Schritt 308 die
Sollschlupfrate des an der Außenseite der Kurve befindlichen
Vorderrads eingerichtet wird als "Stefo", die Sollschlupfrate
des an der Innenseite der Kurve befindlichen Vorderrads wird
eingerichtet als "Stufi" und die Sollschlupfrate des an der
Innenseite der Kurve befindlichen Hinterrads wird eingerichtet
als "Sturi". Das heißt, wenn sowohl die Übersteuerhemmregelung
als auch die Untersteuerhemmregelung gleichzeitig durchgeführt
werden, wird die Sollschlupfrate des an der Außenseite der Kurve
befindlichen Vorderrads auf dieselbe Rate eingerichtet wie die
Sollschlupfrate für die Verwendung bei der
Übersteuerhemmregelung, während die Sollschlupfraten der
Hinterräder eingerichtet werden auf dieselben Raten wie die
Sollschlupfraten für die Verwendung bei der
Untersteuerhemmregelung. In allen Fällen ist jedoch ein an der
Außenseite der Kurve befindliches Hinterrad, das heißt ein nicht
angetriebenes Rad des Fahrzeugs mit Frontantrieb nicht zu
regeln, da dieses Rad eingesetzt ist als ein Referenzrad für die
Verwendung bei der Berechnung der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Sollschlupfraten Stefo für die Verwendung bei der
Übersteuerhemmregelung werden berechnet in Übereinstimmung mit
der folgenden Gleichung:
Stefo = K1 + β + K2 + Dβ
wobei K1, K2 Konstanten sind, die eingerichtet werden, um eine
Sollschlupfrate Stefo zu erhalten, die verwendet wird zum
Erhöhen des Bremsdrucks (das heißt, Erhöhen der Bremskraft). Die
Sollschlupfrate Steri des an der Innenseite der Kurve
befindlichen Hinterrads wird jedoch auf Null eingerichtet.
Im Gegensatz werden die Sollschlupfraten Stefo, Sturi für die
Verwendung bei der Untersteuerhemmregelung jeweils berechnet in
Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen:
Stufo = K3 + ΔGy
Sturi = K4 + ΔGy
Stufi = K5 + ΔGy
Sturi = K4 + ΔGy
Stufi = K5 + ΔGy
wobei K3 eine Konstante ist zum Erhalten der Sollschlupfrate
Stufo, die verwendet wird zum Erhöhen des Bremsdrucks (oder
alternativ Vermindern des Bremsdrucks), während K4, K5
Konstanten sind zum Erhalten der Sollschlupfrate, die verwendet
werden zum Erhöhen des Bremsdrucks.
Fig. 6 zeigt die hydraulische Druckservoregelung, die
ausgeführt wird beim Schritt 118 in Fig. 3A, und wobei der
Radzylinderdruck für jedes Rad geregelt wird über die
Schlupfratenservoregelung. Beim Schritt 401 werden die
Sollschlupfraten St**, die beim Schritt 305, 307 oder 308
eingerichtet werden, gelesen, um die Sollschlupfrate zu erhalten
für jedes Rad des Fahrzeugs. Dann schreitet das Programm zum
Schritt 402 fort, wobei eine Schlupfratenabweichung ΔSt**
berechnet wird für jedes Rad und schreitet weiter zum Schritt
403 fort, wobei eine Fahrzeugbeschleunigungsabweichung ΔDVso**
berechnet wird. Beim Schritt 402 wird die Differenz zwischen der
Sollschlupfrate St** und der Istschlupfrate Sa** berechnet, um
die Schlupfratenabweichung ΔSt** zu erhalten (das heißt, ΔSt** =
St** - Sa**). Und beim Schritt 403 wird die Differenz zwischen
der geschätzten Fahrzeugbeschleunigung DVso an dem Schwerpunkt
des Fahrzeugs und der Fahrzeugbeschleunigung DVw** eines
gewählten Rads berechnet, um die
Fahrzeugbeschleunigungsabweichung DVso** zu erhalten. Die
Istschlupfrate Sa** und die Fahrzeugbeschleunigungsabweichung
ΔDVso** können berechnet werden in Übereinstimmung mit einer
spezifischen Weise, die ermittelt wird in Abhängigkeit von den
Regelbetriebsarten, wie beispielsweise der
Antiblockierregelbetriebsart, der Traktionsregelbetriebsart oder
dergleichen, deren Erläuterung unterlassen wird.
Dann schreitet das Programm zum Schritt 404 fort, wobei ein
Parameter Y** zum Erhalten einer hydraulischen Druckregelung bei
jeder Regelbetriebsart in Übereinstimmung mit der folgenden
Gleichung berechnet wird:
Y** = Gs**.ΔSt**
wobei "Gs**" eine Verstärkung ist, die erhalten wird ansprechend
auf den Fahrzeugschlupfwinkel β und in Übereinstimmung mit einem
Diagramm, wie es durch eine durchgezogene Linie in Fig. 9
gezeigt ist. Das Programm schreitet weiter zum Schritt 405 fort,
wobei ein anderer Parameter X** berechnet wird in
Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
X** = Gd**.ΔDVso**
Wobei "Gd**" eine Verstärkung ist, die ein konstanter Wert ist,
wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 9 gezeigt ist. Auf
der Grundlage der Parameter X** und Y** wird eine
Druckregelbetriebsart für jedes Rad beim Schritt 406 erhalten in
Übereinstimmung mit einem Regelkennfeld, wie es in Fig. 10
gezeigt ist. Das Regelkennfeld hat eine schnelle
Druckabnahmezone, eine Impulsdruckabnahmezone, eine
Druckhaltezone, eine Impulsdruckanstiegszone und eine schnelle
Druckanstiegszone, die vorgesehen sind im voraus, wie in Fig. 10
gezeigt ist, so daß eine beliebige der Zonen gewählt wird in
Übereinstimmung mit den Parametern X** und Y** beim Schritt 406.
Wenn keine Regelbetriebsart durchgeführt wird, ist keine
Druckregelbetriebsart vorgesehen (das heißt, die Elektromagnete
sind abgeschaltet).
Beim Schritt 407 wird eine Druckanstiegs- oder
Abnahmekompensationsregelung durchgeführt, die erforderlich ist
zum Glätten des ersten Übergangs und des letzten Übergangs des
hydraulischen Drucks, wenn die momentan gewählte Zone geändert
wird von der vorher gewählten Zone beim Schritt 406, das heißt,
von der Druckanstiegszone zu der Druckabnahmezone oder
umgekehrt. Wenn beispielsweise die Zone geändert wird von der
schnellen Druckabnahmezone zu der Impulsdruckanstiegszone, wird
die schnelle Druckanstiegsregelung für eine Periode
durchgeführt, die ermittelt wird auf der Grundlage einer
Periode, während der die schnelle Druckabnahmebetriebsart
dauerte, die vorgesehen war unmittelbar vor der schnellen
Druckanstiegsregelung. Dann schreitet das Programm zum Schritt
408 fort, wobei der Elektromagnet von jedem (nicht gezeigten)
Ventil in dem hydraulischen Druckregelgerät BC erregt oder
entregt wird in Übereinstimmung mit der Betriebsart, die durch
die gewählte Druckregelzone ermittelt ist oder der
Druckanstiegs- und Abnahmekompensationsregelung, wodurch die
Bremskraft, die auf jedes Rad aufgebracht wird, geregelt wird.
Die Struktur des hydraulischen Druckregelgerätes BC ist dieselbe
wie das Gerät, das bei dem Fahrzeugbewegungsregelsystem nach dem
Stand der Technik eingebaut ist und bezieht sich nicht
unmittelbar auf die vorliegende Erfindung, so daß die
Erläuterung unterlassen wird.
Dann schreitet das Programm zum Schritt 409 fort, wobei ein
Motor zum Antreiben von (nicht gezeigten) Druckpumpen betätigt
wird. Obwohl die Schlupfrate verwendet wird für die Regelung bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann jeder Wert in
Übereinstimmung mit der auf jedes Rad aufgebrachten Bremskraft,
wie beispielsweise die Bremskraft in jedem Radbremszylinder
eingesetzt werden als der Sollwert für die Regelung.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein
Gierratenerfassungssystem für ein Fahrzeug, das den
Gierratensensor zum Messen einer Gierrate des Fahrzeugs umfaßt.
Das Gerät ist geeignet, um den Anhaltezustand des Fahrzeugs zu
ermitteln, den Nullpunkt bei der durch den Gierratensensor
gemessenen Gierrate einzurichten, wenn der Anhaltezustand des
Fahrzeugs ermittelt wird, und die Ist-Gierrate zu berechnen
ansprechend auf den Ausgang des Gierratensensors auf der
Grundlage des Nullpunkts. Die Ist-Gierrate wird berechnet durch
Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt von der durch den
Gierratensensor gemessenen Gierrate. Die Anordnung kann derart
sein, daß die Soll-Gierrate eingerichtet wird auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels, und der
Nullpunkt korrigiert wird ansprechend auf einen Vergleich der
Soll-Gierrate mit der Ist-Gierrate. Beispielsweise wird der
vorläufige Nullpunkt eingerichtet, wenn der Anhaltezustand des
Fahrzeugs ermittelt wird, und die Abweichung zwischen der Soll-
Gierrate und der Ist-Gierrate wird berechnet. Dabei wird die
Ist-Gierrate berechnet durch Subtrahieren der Gierrate bei dem
vorläufigen Nullpunkt von der Gierrate, die durch den
Gierratensensor gemessen wird. Dann wird der Nullpunkt
korrigiert auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts
ansprechend auf die Abweichung.
Claims (15)
1. Gerät zum Erfassen einer Gierrate eines Fahrzeugs mit:
einem Gierratensensor zum Messen einer Gierrate eines Fahrzeugs;
einer Anhalteermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Anhaltezustandes des Fahrzeugs;
einer Nullpunkteinrichteeinrichtung zum Einrichten eines Nullpunkts bei der Gierrate, die gemessen wird durch den Gierratensensor, wenn die Anhalteermittlungseinrichtung den Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt; und
einer Ist-Gierratenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ist-Gierrate des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem Ausgang des Gierratensensors auf der Grundlage des Nullpunkts, der durch die Nullpunkteinrichteeinrichtung eingerichtet wird.
einem Gierratensensor zum Messen einer Gierrate eines Fahrzeugs;
einer Anhalteermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Anhaltezustandes des Fahrzeugs;
einer Nullpunkteinrichteeinrichtung zum Einrichten eines Nullpunkts bei der Gierrate, die gemessen wird durch den Gierratensensor, wenn die Anhalteermittlungseinrichtung den Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt; und
einer Ist-Gierratenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ist-Gierrate des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem Ausgang des Gierratensensors auf der Grundlage des Nullpunkts, der durch die Nullpunkteinrichteeinrichtung eingerichtet wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Ist-
Gierratenberechnungseinrichtung geeignet ist, die Ist-Gierrate
zu berechnen durch Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt
von der Gierrate, die durch den Gierratensensor gemessen wird.
3. Gerät nach Anspruch 1, wobei die
Anhalteermittlungseinrichtung einen Parkschalter umfaßt, der
aktiviert wird ansprechend auf einen Zustand einer Parkbremse
des Fahrzeugs.
4. Gerät nach Anspruch 1, das des weiteren folgendes aufweist:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
eine Soll-Gierrateeinrichteeinrichtung zum Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßt wird, und des Lenkwinkels, der durch die Lenkwinkelerfassungseinrichtung erfaßt wird; und
eine Nullpunktkorrektureinrichtung zum Korrigieren des durch die Nullpunkteinrichteeinrichtung eingerichteten Nullpunkts ansprechend auf einen Vergleich der Soll-Gierrate, die durch die Soll-Gierrateneinrichteeinrichtung eingerichtet wird, mit der Ist-Gierrate, die durch die Ist-Gierratenberechnungseinrichtung berechnet wird.
eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
eine Soll-Gierrateeinrichteeinrichtung zum Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßt wird, und des Lenkwinkels, der durch die Lenkwinkelerfassungseinrichtung erfaßt wird; und
eine Nullpunktkorrektureinrichtung zum Korrigieren des durch die Nullpunkteinrichteeinrichtung eingerichteten Nullpunkts ansprechend auf einen Vergleich der Soll-Gierrate, die durch die Soll-Gierrateneinrichteeinrichtung eingerichtet wird, mit der Ist-Gierrate, die durch die Ist-Gierratenberechnungseinrichtung berechnet wird.
5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die
Anhalteermittlungseinrichtung einen Parkschalter umfaßt, der
aktiviert wird ansprechend auf einen Zustand einer Parkbremse
des Fahrzeugs, und wobei die Anhalteermittlungseinrichtung
geeignet ist, den Anhaltezustand des Fahrzeugs zu ermitteln,
wenn ermittelt wird, daß die Parkbremse aktiviert ist auf der
Grundlage eines Ausgangs des Parkschalters, und daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als eine vorgegebene
Geschwindigkeit auf der Grundlage des Ausgangs der
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung.
6. Gerät nach Anspruch 4, wobei die
Nullpunkteinrichteeinrichtung eine Einrichteeinrichtung zum
Einrichten eines vorläufigen Nullpunkts umfaßt, um einen
vorläufigen Nullpunkt einzurichten ansprechend auf das Ergebnis,
das ermittelt wird durch die Anhalteermittlungseinrichtung, und
wobei die Nullpunktkorrektureinrichtung eine
Abweichungsberechnungseinrichtung umfaßt zum Berechnen einer
Abweichung zwischen der Soll-Gierrate, die eingerichtet wird
durch die Soll-Gierrateneinrichteeinrichtung, und der Ist-
Gierrate, die berechnet wird durch die Ist-
Gierratenberechnungseinrichtung ansprechend auf den Ausgang des
Gierratensensors auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts,
der eingerichtet wird durch die Einrichteeinrichtung für den
vorläufigen Nullpunkt, und wobei die
Nullpunktkorrektureinrichtung geeignet ist, den Nullpunkt zu
korrigieren auf der Grundlage des vorläufigen Nullpunkts
ansprechend auf die durch die Abweichungsberechnungseinrichtung
berechnete Abweichung und die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit.
7. Gerät nach Anspruch 6, wobei die Ist-
Gierratenberechnungseinrichtung geeignet ist, die Ist-Gierrate
zu berechnen durch Subtrahieren der Gierrate bei dem vorläufigen
Nullpunkt von der Gierrate, die durch den Gierratensensor
gemessen wird.
8. Gerät nach Anspruch 6, wobei die
Nullpunktkorrektureinrichtung geeignet ist, den Nullpunkt zu
erneuern durch den vorläufigen Nullpunkt, wenn die durch die
Abweichungsberechnungseinrichtung berechnete Abweichung
niedriger ist als ein vorgegebener Wert, und ein derartiger
Zustand, daß die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit
überschreitet, sich fortsetzt für eine Periode, die länger ist
als eine vorgegebene Zeitperiode.
9. Gerät nach Anspruch 6, wobei die
Nullpunktkorrektureinrichtung davon abgehalten wird, den
Nullpunkt zu korrigieren, wenn ein derartiger Zustand, daß die
durch die Abweichungsberechnungseinrichtung berechnete
Abweichung einen vorgegebenen Wert überschreitet, sich fortsetzt
für mehr als eine vorgegebene Zeitperiode.
10. Verfahren zum Erfassen einer Gierrate eines Fahrzeugs mit
den folgenden Schritten:
Messen einer Gierrate eines Fahrzeugs durch einen Gierratensensor;
Ermitteln eines Anhaltezustands des Fahrzeugs;
Einrichten eines Nullpunkts bei der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate, wenn der Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt wird; und
Berechnen einer Ist-Gierrate des Fahrzeugs durch Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt von der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate.
Messen einer Gierrate eines Fahrzeugs durch einen Gierratensensor;
Ermitteln eines Anhaltezustands des Fahrzeugs;
Einrichten eines Nullpunkts bei der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate, wenn der Anhaltezustand des Fahrzeugs ermittelt wird; und
Berechnen einer Ist-Gierrate des Fahrzeugs durch Subtrahieren der Gierrate bei dem Nullpunkt von der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate.
11. Verfahren nach Anspruch 10, das des weiteren folgende
Schritte aufweist:
Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels; und
Korrigieren des Nullpunkts ansprechend auf einen Vergleich der Soll-Gierrate mit der Ist-Gierrate.
Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
Einrichten einer Soll-Gierrate auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels; und
Korrigieren des Nullpunkts ansprechend auf einen Vergleich der Soll-Gierrate mit der Ist-Gierrate.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Anhaltezustand des
Fahrzeugs ermittelt wird, wenn ermittelt wird, daß eine
Parkbremse betätigt ist, und daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein vorläufiger Nullpunkt
eingerichtet wird, wenn der Anhaltezustand des Fahrzeugs
ermittelt wird, und wobei eine Abweichung zwischen der Soll-
Gierrate und der Ist-Gierrate berechnet wird ansprechend auf den
Ausgang des Gierratensensors auf der Grundlage des vorläufigen
Nullpunkts, und wobei der Nullpunkt korrigiert wird auf der
Grundlage des vorläufigen Nullpunkts ansprechend auf die
Abweichung und die Fahrzeuggeschwindigkeit.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Ist-Gierrate berechnet
wird durch Subtrahieren der Gierrate bei dem vorläufigen
Nullpunkt von der durch den Gierratensensor gemessenen Gierrate.
15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Nullpunkt erneuert
wird durch den vorläufigen Nullpunkt, wenn die durch die
Abweichungsberechnungseinrichtung berechnete Abweichung
niedriger ist als ein vorgegebener Wert, und ein derartiger
Zustand, daß die durch die
Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit
überschreitet, sich fortsetzt für eine längere Periode als eine
vorgegebene Zeitperiode.
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