DE19952308C2

DE19952308C2 - Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19952308C2
Application number: DE19952308A
Authority: DE
Inventors: Kenji Tozu; Takayuki Itoh
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2019-10-30
Also published as: US6278929B1; JP2000135974A; DE19952308A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, und insbesondere auf ein Regel- bzw. Steuersystem zur Aufrechterhaltung der Fahrzeugstabilität durch Regelung einer Bremskraft, die auf jedes Rad des Fahrzeuges ausgeübt wird, und zwar ungeachtet eines Niederdrückens eines Bremspedals während der Fahrzeugbewegung, einschließlich einer Fahrzeugkurvenfahrt.

Als eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeuges, ist eine Vorrichtung zur Regelung eines Unterschieds zwischen der auf rechte und linke Räder ausgeübten Bremskraft bekannt, um ein Kurvenfahrtmoment unmittelbar zu steuern, und ist dieses nunmehr auf dem Markt. Beispielsweise offenbart die Japanische Offenlegungsschrift Nr. JP-9-301147 eine Bewegungsregelvorrichtung, die einen, einen Zustand des Fahrzeuges in Bewegung anzeigenden Betrag schätzt, wenn das Fahrzeug wendet bzw. sich in einer Kurvenfahrt befindet, und die eine Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung steuert, um ein Giermoment des Fahrzeuges zu korrigieren, um das Fahrzeug in Bewegung zu stabilisieren, sofern der den Zustand des Fahrzeuges in Bewegung anzeigende Wert einen Schwellwert zum Start der Regelung überschreitet. Um einen Bereich des Wertes der Fahrzeugbewegung zum Start der Regelung entsprechend einem Reibungskoeffizienten zu ändern, wird in dieser Veröffentlichung eine Bewegungsregelvorrichtung vorgeschlagen, in der gilt: Je kleiner der Reibungskoeffizient, desto kleiner wird der Schwellwert zum Start der Regelung festgelegt.

Bei der vorbeschriebenen Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs sind verschiedenartige Sensoren zur Erfassung von, den Zustand des Fahrzeuges in Bewegung anzeigenden Signalen vorgeschlagen worden. Beispielsweise offenbart die Japanische Offenlegungsschrift JP- 5-314397 einen Gierratensensor zur Erfassung einer Gierrate des Fahrzeuges. In dieser Veröffentlichung wird ein Nullpunktsignal des Gierratensensors erneuert, um eine solche Beziehung vorzusehen, dass jeder positive oder negative Wert des Steuerungswinkels innerhalb einer bestimmten Zeitperiode und jeder positive oder negative Wert einer Gierrate innerhalb einer bestimmten Zeitperiode miteinander übereinstimmen, und zwar unter einem bestimmten Laufzustand des Fahrzeuges.

Gemäß der Vorrichtung zur Verarbeitung des Sensorsignals kann, wie in der Veröffentlichung Nr. JP-5-314397 beschrieben, die Erneuerung des Nullpunktes eine Abweichung bzw. einen Fehler verursachen, wenn die Fahrzeugbewegung gesteuert wird. Daher ist es bevorzugt, die Fahrzeugbewegungsregelung nicht zu starten, wenn der Nullpunkt erneuert wird. In einer Vorrichtung mit einem Seitenbeschleunigungssensor zur Erfassung der Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges bewegt sich das Schwerkraftzentrum des Fahrzeuges, sofern das Fahrzeug beispielsweise auf einer rauhen Straße läuft, so dass eine Beabstandung zwischen dem Schwerkraftzentrum und einer Position des Fahrzeuges erfolgt, an der das Zentrum des Sensors montiert ist, wodurch eine Abweichung bzw. ein Fehler in der erfassten Seitenbeschleunigung verursacht wird. In der Praxis wird eine tatsächliche Beschleunigung bzw. Ist-Beschleunigung (Gyo) gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

Gyo = Gya - L.dγ/dt

wobei "Gya" ein Wert ist, der mittels des Seitenbeschleunigungssensors erfasst wird, "L" die Beabstandung zwischen dem Schwerkraftzentrum und der Position des Fahrzeuges ist, an der das Zentrum des Sensors montiert ist, und "γ" die Gierrate ist. Somit wird eine Abweichung bzw. einen Fehler von (L.dγ/dt) verursacht. Insbesondere wenn ein Fahrzeugschlupfwinkel zur Anwendung in einer Steuerungsregelung mittels Bremsung berechnet wird, wird die Abweichung in der Ausgabe des Seitenbeschleunigungssensors aufaddiert, wodurch eine relativ große Abweichung verursacht wird. Daher ist es bevorzugt, einen Verstärkungswert (gain) zum Start der Regelung zu setzen, der weniger empfindlich ist, so dass die Fahrzeugbewegungsregelung nicht gestartet wird, wenn die mittels des Seitenbeschleunigungssensors verursachte Abweichung geschätzt wird.

In der Bewegungsregelungsvorrichtung gemäß der Veröffentlichung JP-9-301147 wird der Schwellwert zum Start der Regelung in Antwort auf den Reibungskoeffizienten der Straße korrigiert, jedoch nicht im voraus durch eine Schätzung der Abweichung bzw. des Fehlers korrigiert wird, der durch eine Überwachungseinrichtung, wie der vorbeschriebene Sensor, verursacht wird.

DE 195 03 148 A1 offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden ein Schwimmwinkel und eine Schwimmwinkelgeschwindigkeit erfasst, um zu ermitteln, ob ein dynamischer Zustand des Fahrzeugs sich in einem stabilen Bereich befindet oder nicht. Als ein Ergebnis wird eine Soll- Bremskraft für jedes Vorder- und Hinterrad berechnet, so dass ein instabiler Zustand korrigiert werden kann. Dabei wird ein Startreferenzwert zum Starten der Korrektur geändert in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel, der Lenkwinkelgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche.

DE 198 30 971 A1 repräsentiert ein Stabilitätsregelsystem für ein Kraftfahrzeug, das den Start einer Schwimmwinkelregelung nach dem Geschmack des Fahrers erhöht, wenn eine Änderung einer Gierratendifferenz verursacht wird.

DE 198 21 617 C1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen eines Neigungswinkels von quer geneigten Kurven. Dabei wird der Neigungswinkel aus der Gierrate, der Querbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.

DE 195 33 575 A1 offenbart ein System zum Steuern der Kurveneigenschaften eines Fahrzeugs, das kontinuierlich die Regelverstärkung und die Effektivität des Systems in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Kurveneigenschaften abwandelt, so dass ein Anti-Schleudermoment erzeugt wird, wenn ein Schleuderparameter einen Standardwert überschreitet. Dieser Standardwert wird in gewissen Zeitintervallen überwacht und vermindert, wenn die Häufigkeit des Betriebs des Regelsystems sich während dem Zeitintervall erhöht. Das System kann außerdem das Anti-Schleudermoment erhöhen, wenn der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche abnimmt.

DE 197 08 508 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Bewegungsparameters, der die Fahrzeugbewegung repräsentiert. Dieses System ermittelt einen Fahrzeugzustand, wobei eine Querbeschleunigung in Abhängigkeit eines Querneigungswinkels der Straße auf der Grundlage eines Schräglaufwinkels einer Hinterachse bestimmt wird.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zur Festlegung einer geeigneten Startreferenz für eine Fahrzeugbewegungsregelung zu schaffen, die nicht von einer von einer Überwachungseinrichtung verursachten Abweichung beeinflusst wird, um das Fahrzeug in Bewegung glatt zu steuern, um es zu stabilisieren.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung ist gemäß den Unteransprüchen weitergebildet.

Die oben erwähnte Aufgabe und die folgende Beschreibung werden anhand der beigefügten Figuren leichter verständlich, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Fließbild einer Hauptroutine der Bremssteuerung- bzw. -regelung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Fließbild einer Unterroutine zur Festlegung einer erwünschten Schlupfrate zur Anwendung in einer Steuerungsregelung durch Bremsung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Fließbild einer Unterroutine zur Festlegung einer Startreferenz bei einer Übersteuerungsbegrenzungsregelung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Fließbild einer Hydraulikdruckservosteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm eines Bereiches zur Bestimmung des Starts und der Beendigung der Übersteuerungsbegrenzungsregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Fließbild einer Unterroutine zur Festlegung einer Startreferenz einer Übersteuerungsbegrenzungsregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm eines Bereiches zur Bestimmung des Starts und der Beendigung einer Untersteuerungsbegrenzungsregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Fahrzeugschlupfwinkel und einem Verstärkungswert (gain) zur Berechnung der Parameter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Diagramm einer Beziehung zwischen den Drucksteuerbetriebsweisen und Parametern zur Anwendung in der Hydraulikbremsdrucksteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 12 ein schematisches Blockdiagramm eines Hydraulikdruckkreises für eine Anwendung in einer Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Mit bezug auf Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung enthält eine Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC, die angepasst ist, um eine auf jedes Rad WL eines Fahrzeugs ausgeübte Bremskraft zu steuern, und zwar zumindest in Antwort auf ein Niederdrücken eines Bremspedals BP, eine Fahrzeugzustandsüberwachungseinrichtung (eine Erfassungseinrichtung) DT bzw. einen Fahrzeugzustandmonitor, der in dem Fahrzeug angeordnet ist zur Überwachung eines Zustandes eines Fahrzeugs in Bewegung, eine Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung (eine Fahrzeugzustandsermittlungseinrichtung) ES zur Bestimmung der Stabilität des Fahrzeuges in Bewegung, einschließlich einer Fahrzeugkurvenfahrt, auf der Grundlage der Ausgabe der Überwachungseinrichtung DT und eine Bremskraftsteuereinrichtung (Bremssteuereinrichtung) FC, die angepasst ist, um die Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC in Antwort auf das Ergebnis einer Bestimmung der Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung ES zu steuern, um die auf jedes Rad des Fahrzeuges ausgeübte Bremskraft zu steuern. Die Steuereinrichtung FC hat eine Startreferenzfestlegungsvorrichtung (Startreferenzeinrichteeinrichtung) SR, die angepasst ist, um eine Startreferenz in Antwort auf das Ergebnis einer Bestimmung der Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung ES festzulegen, um die Bremskraftregelung mittels der Bremskraftsteuereinrichtung FC zu steuern. Ferner ist eine Abweichungsschätzvorrichtung ER vorgesehen zur Schätzung einer mittels der Überwachungseinrichtung DT verursachten Abweichung bzw. eines Fehler, und eine Korrekturvorrichtung AS, die angepasst ist, um die mittels der Startreferenzfestlegungsvorrichtung SR festgelegte Startreferenz in Antwort auf die mittels der Abweichungsschätzvorrichtung ER geschätzte Abweichung zu korrigieren.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Fahrzeugszustandsüberwachungseinrichtung DT eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung D1 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Seitenbeschleunigungserfassungsvorrichtung D2 zur Erfassung einer Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs, und eine Gierratenerfassungsvorrichtung D3 zur Erfassung einer Gierrate des Fahrzeugs. Die Fahrzeugszustandsbestimmungsvorrichtung ES enthält eine Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung F1, die angepasst ist, um eine Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit zu berechnen, und zwar auf der Grundlage der mittels der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung D1 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, der mittels der Seitenbeschleunigungserfassungsvorrichtung D2 erfassten Seitenbeschleunigung, und der mittels der Gierratenerfassungsvorrichtung D3 erfassten Gierrate, und eine Fahrzeugschlupfwinkelberechnungsvorrichtung F2, die angepasst ist, um eine Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit zu integrieren, um einen Fahrzeugschlupfwinkel zu erhalten. Entsprechend ist eine Startreferenzfestlegungsvorrichtung SR angepasst, um die Startreferenz in Antwort auf das mittels der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung F1 berechnete Ergebnis und auf das mittels der Fahrzeugschlupfwinkelberechnungsvorrichtung F2 berechnete Ergebnis festzulegen. Ferner wird gemäß der Korrekturvorrichtung AS eine Komponente des Ergebnisses korrigiert, die mittels der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung F1 berechnet wurde, und zwar aus Komponenten der mittels der Startreferenzfestlegungsvorrichtung SR festgelegten Startreferenz, wie später ausführlich anhand der Fig. 5 beschrieben wird.

Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs nach Vorbeschreibung. Das Fahrzeug hat einen Motor EG, der mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung FI und einer Drosselregelvorrichtung TH versehen ist, die eingerichtet ist, um eine Hauptdrosselöffnung eines Hauptdrosselventils MT in Antwort auf eine Betätigung eines Gaspedals AP zu regeln. Die Drosselregelvorrichtung TH hat ein Nebendrosselventil ST, das in Antwort auf ein Ausgabesignal einer elektronischen Regeleinheit ECU betätigt wird, um eine Nebendrosselöffnung zu regeln. Ebenso wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung FI in Antwort auf ein Ausgabesignal der elektronischen Regeleinheit ECU betätigt, um den in den Motor EG eingespritzten Kraftstoff zu regeln. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Motor EG betriebsfähig über ein Getriebe GS mit den Vorderrädern FL, FR verbunden, um ein Frontantriebssystem vorzusehen, wobei jedoch das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht auf das Frontantriebssystem begrenzt ist. Das Rad FL bezeichnet das Rad an der vorderen linken Seite gesehen von der Position eines Fahrersitzes, während das Rad FR das Rad an der vorderen rechten Seite, das Rad RL das Rad an der hinteren linken Seite und das Rad RR das Rad an der hinteren rechten Seite bezeichnet.

Mit Bezug auf ein Bremssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Radbremszylinder Wfl, Wfr, Wrl, Wrr jeweils betriebsfähig an die Räder FL, FR, RL, RR des Fahrzeugs montiert und sind diese mit einer Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC fluidverbunden. Die Druckregelvorrichtung BC in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann wie in Fig. 12 veranschaulicht eingerichtet sein, wie später ausführlich erläutert wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein sogenanntes Diagonalschaltkreissystem angewendet worden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind an den Rädern FL, FR, RL und RR jeweils Drehzahlsensoren WS1 bis WS4 vorgesehen, die mit der elektronischen Regeleinheit ECU verbunden sind und mittels denen ein Signal mit Impulsen, die proportional zu einer Drehzahl jedes Rads sind, d. h. ein Drehzahlsignal, zu der elektronischen Regeleinheit ECU gespeist wird. Es sind weiterhin ein Bremsschalter BS, der einschaltet ist, wenn das Bremspedal PB niedergedrückt ist, und ausschaltet ist, wenn das Bremspedal PB gelöst ist, ein Vordersteuerungswinkelsensor SSf zum Erfassen eines Steuerungswinkels θf der Vorderräder FL, FR, ein Seitenbeschleunigungssensor YG zum Erfassen einer Fahrzeugseitenbeschleunigung, und ein Gierratensensor YS zum Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs vorgesehen. Diese sind elektrisch mit der elektronischen Regeleinheit ECU verbunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die elektronische Regeleinheit ECU mit einem Mikrocomputer CMP versehen, der eine zentrale Verarbeitungseinheit oder CPU, einen Nur-Lese-Speicher oder ROM, und einen Speicher mit wahlweisem Zugriff oder RAM, einen Eingabeanschluss IPT und einen Ausgabeanschluss OPT usw. enthält. Die mittels jeden der Radgeschwindigkeitssensoren WS1 bis WS4, des Bremsschalters BS des Vordersteuerwinkelsensors SSf des Gierratensensors YS und des Seitenbeschleunigungssensors YG erfassten Signale werden über jeweilige Verstärkerkreise AMP in den Eingabeanschluß IPT gespeist und anschließend zu der zentralen Verarbeitungseinheit CPU. Anschließend werden die Steuersignale von dem Ausgabeanschluss OPT über die jeweiligen Antriebskreise ACT zu der Drosselsteuervorrichtung TH und der Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC gespeist. In dem Mikrocomputer CMP speichert der Nur-Lese-Speicher ROM ein Programm entsprechend Fließbildern gemäß den Fig. 3 bis 6, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit CPU das Programm ausführt, während der (nicht gezeigte) Zündungsschalter geschlossen ist, und der Speicher mit wahlweisem Zugriff RAM zeitweilig variable Daten speichert, die zur Ausführung des Programms benötigt werden. Eine Vielzahl von Mikrocomputern kann für jede Regelung, wie etwa eine Drosselregelung, vorgesehen werden oder kann zur Durchführung verschiedenartiger Regelungen vorgesehen werden, wobei diese elektrisch untereinander verbunden sein können.

Gemäß dem wie oben ausgebildeten vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Programmroutine für die Fahrzeugbewegungsregelung durchgeführt, einschließlich einer Steuerungsregelung durch Bremsen, einer Antiblockierregelung usw., und zwar mittels der elektronischen Regeleinheit ECU, wie nachstehend anhand der Fig. 3 bis 6 beschrieben wird. Die Programmroutine startet, wenn ein Zündschlüssel (nicht gezeigt) eingeschaltet wird. Zu Beginn sieht das Programm für die Bremsregelung gemäß Fig. 3 eine Initialisierung des Systems in Schritt 101 vor, um verschiedenartige Daten zu löschen. In Schritt 102 werden die mittels der Raddrehzahlsensoren WS1 bis WS4 ermittelten Signale mittels der elektronischen Regeleinheit ECU gelesen, wobei auch das von dem Vordersteuerungswinkelsensor SSf ermittelte Signal (Steuerwinkel θf), das von dem Gierratensensor YS ermittelte Signal (tatsächliche Gierrate γ_a), und das von dem Seitenbeschleunigungssensor YG ermittelte Signal (tatsächliche Seitenbeschleunigung bzw. Ist-Seitenbeschleunigung Gya) gelesen wird.

Anschließend geht das Programm zu Schritt 103, in dem die Raddrehzahl Vw** (** bezeichnet eines der Räder FL, FR, RL, RR) jedes Rads berechnet und differenziert wird, um die Radbeschleunigung DVw** zu erhalten. In Schritt 104 wird das Maximum der Radgeschwindigkeiten Vw** für vier Räder berechnet, um eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso an einem Schwerpunkt des Fahrzeugs (Vso = MAX[Vw**]) zu erhalten, und wird eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso** jeweils für jedes Rad berechnet, und zwar auf der Grundlage der Drehzahl Vw**. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso** kann normalisiert werden, um die Abweichung bzw. den Fehler zu reduzieren, der durch eine Differenz zwischen den Rädern verursacht wird, die während der Kurvenfahrt an der Kurveninnenseite und -außenseite angeordnet sind. Ferner wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso differenziert, um die geschätzte Fahrzeugbeschleunigung GVso zu erhalten. In Schritt 105 wird auch eine tatsächliche Schlupfrate bzw. Ist-Schlupfrate Sa** auf der Grundlage der Drehzahl Vw** für jedes Rad und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso** (oder die geschätzte und normalisierte Fahrzeuggeschwindigkeit), die jeweils in den Schritten 103 und 104 berechnet werden, gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

Sa** = (Vso** - Vw**)/Vso**

Anschließend kann in Schritt 106 auf der Grundlage der Fahrzeugbeschleunigung DVso und der von dem Seitenbeschleunigungssensor YG ermittelten tatsächlichen Seitenbeschleunigung bzw. Ist-Seitenbeschleunigung Gya der Reibungskoeffizient µ gegenüber einer Straßenoberfläche gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:

µ = (DVso² + Gya²)^1/2

Um den Reibungskoeffizienten gegenüber der Straßenoberfläche zu ermitteln, können neben dem obigen Verfahren verschiedenartige Verfahren angewendet werden, wie etwa ein Sensor für eine unmittelbare Ermittlung des Reibungskoeffizienten gegenüber der Straßenoberfläche.

Das Programm geht weiter zu Schritt 107, in welchem eine Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ (wird als Fahrzeugseitenschlupfwinkelgeschwindigkeit bezeichnet) berechnet wird, während ein Fahrzeugschlupfwinkel β in Schritt 108 berechnet wird. Dieser Fahrzeugschlupfwinkel β ist ein Winkel, der einem Fahrzeugschlupf gegenüber dem Fortbewegungsweg des Fahrzeugs entspricht, der als ein Fahrzeugschlupfwinkel bezeichnet werden kann und der wie folgt geschätzt werden kann: D. h., daß zu Beginn die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ, die ein differenzierter Wert dβ/dt des Fahrzeugschlupfwinkels β ist, in Schritt 107 gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:

Dβ = Gy/Vso - γ_a

Dann wird der Fahrzeugschlupfwinkel β in Schritt 108 gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

β = ∫(Gy_a/Vso - γ_a)dt

Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 109, in welchem der Modus für die Steuerungsregelung durch Bremsen erzeugt wird, um die erwünschte Schlupfrate bzw. Soll-Schlupfrate zur Anwendung in der Steuerungsregelung durch Bremsen zu erhalten, wobei die auf jedes Rad ausgeübte Bremskraft in Schritt 118 durch die später beschriebene Hydraulikdruckservoregelung geregelt wird. Die Steuerungsregelung durch Bremsen ist jeder Regelung, die in allen später beschriebenen Regelmoden durchgeführt wird, hinzuzufügen. Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 110, in welchem bestimmt wird, ob die Bedingung für eine Initiierung der Antblockierregelung erfüllt ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß die Bedingung sich in dem Antiblockierregelmodus befindet, geht das Programm weiter zu Schritt 111, in welchem ein Regelmodus beginnt, der sowohl die Steuerungsregelung durch Bremsen als auch die Antblockierregelung durchführt.

Wenn in Schritt 110 bestimmt wird, daß die Bedingung zum Initiieren der Antiblockierregelung nicht erfüllt worden ist, geht das Programm weiter zu Schritt 112, in welchem bestimmt wird, ob die Bedingung zum Initiieren der Verteilungsregelung für die Vorder- und Hinterbremskraft erfüllt ist oder nicht. Wenn dies in Schritt 112 bestätigt wird, geht das Programm weiter zu Schritt 113, in welchem ein Regelmodus zur Durchführung von sowohl der Steuerungsregelung durch Bremsen als auch der Bremskraftverteilungsregelung durchgeführt wird; ansonsten geht es weiter zu Schritt 114, in welchem bestimmt wird, ob die Bedingung zum Initiieren der Traktionsregelung erfüllt ist oder nicht. Wenn die Bedingung zum Initiieren der Traktionsregelung erfüllt ist, geht das Programm weiter zu Schritt 115, in welchem ein Regelmodus zur Durchführung von sowohl der Steuerungsregelung durch Bremsen als auch der Traktionsregelung durchgeführt wird. Ansonsten geht das Programm weiter zu Schritt 116, in welchem bestimmt wird, ob die Bedingung zum Initiieren der Steuerungsregelung durch Bremsen erfüllt ist oder nicht. Wenn die Bedingung zum Initiieren der Steuerungsregelung durch Bremsen erfüllt ist, geht das Programm weiter zu Schritt 117, in welchem ein Regelmodus zur Durchführung von lediglich der Steuerungsregelung durch Bremsen festgelegt wird. Auf der Grundlage der Regelmoden nach Vorbeschreibung wird in Schritt 118 die Hydraulikdruckservoregelung durchgeführt und kehrt das Programm anschließend zurück zu Schritt 102. Wenn in Schritt 116 bestimmt worden ist, daß die Bedingung zum Initiieren der Steuerungsregelung durch Bremsen nicht erfüllt worden ist, geht das Programm weiter zu Schritt 119, in welchem Elektromagnete für alle Elektromagnetventile ausgeschaltet werden, und kehrt das Programm anschließend zurück zu Schritt 102. Gemäß den Regelmoden, die in den Schritten 111, 113, 115 und 117 festgelegt werden, kann der Nebendrosselöffnungswinkel für die Drosselregelvorrichtung TH in Antwort auf den Zustand des sich in Bewegung befindlichen Fahrzeugs eingestellt werden, so daß die Ausgabe des Motors EG reduziert werden kann, um die damit erzeugte Antriebskraft zu begrenzen.

Fig. 4 zeigt ein Fließbild für den Betrieb der Steuerungsregelung durch Bremsen, die in Schritt 109 in Fig. 3 durchgeführt wird und eine Übersteuerungsbegrenzungsregelung und eine Untersteuerungsbegrenzungsregelung enthält. Mit Hilfe dieses Fließbildes werden daher die erwünschten Schlupfraten bzw. Soll-Schlupfraten gemäß der Übersteuerungsbegrenzungsregelung und/oder der Untersteuerungsbegrenzungsregelung festgelegt. Zu Beginn wird in Schritt 200 eine Startreferenz für die Übersteuerungsregelung festgelegt, wie später anhand Fig. 5 ausführlich beschrieben wird. Dann wird in Schritt 201 bestimmt, ob die Übersteuerungsbegrenzungsregelung zu starten oder abzuschließen ist, wobei in Schritt 202 auch bestimmt wird, ob die Untersteuerungsregelung zu starten oder abzuschließen ist. Insbesondere wird in Schritt 201 auf der Grundlage der Entscheidung, ob sich diese innerhalb einer Regelzone bzw. Steuerzone, die gemäß Fig. 7 in einer β-Dβ-Ebene durch Schraffur angedeutet ist, befindet, die Entscheidung getroffen. D. h., wenn der Fahrzeugschlupfwinkel β und die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ, die berechnet werden, wenn der Start oder der Abschluß bestimmt werden, innerhalb der Regelzone fallen, wird die Übersteuerungsbegrenzungsregelung gestartet. Wenn allerdings der Fahrzeugschlupfwinkel β und die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ aus der Regelzone herauskommen, wird, wie mittels des Pfeiles gemäß Fig. 7 gezeigt, die Übersteuerungsbegrenzungsregelung so geregelt, daß diese abgeschlossen wird. Daher entspricht die Grenze zwischen der Regelzone und der Nicht-Regelzone (wie in Fig. 7 durch die Strich-Doppelpunkt-Linie angezeigt) der Grenze einer Startzone. Durch in Fig. 7 in einer doppelstrichpunktierten Linie dargestellte Geraden sind vorgesehen zur Festlegung der Startreferenz der Regelung, wie in Fig. 8 gezeigt und gemäß dem in Fig. 5 gezeigten Fließbild sowie wie später beschrieben. Überdies wird die auf jedes Rad ausgeübte Bremskraft in derartiger Weise geregelt, daß gilt: Je weiter sie sich von der Geraden der Startreferenz zur Regelzone hin entfernen, desto größer wird der zu regelnde Betrag, der erhalten wird.

Andererseits wird in Schritt 202 die Entscheidung von Start oder Abschluß der Untersteuerungsregelung getroffen, und zwar auf der Grundlage der Entscheidung, ob diese sich innerhalb einer in Fig. 9 durch Schraffur angedeuteten Regelzone befindet. D. h., wenn gemäß der Variation der tatsächlichen Seitenbeschleunigung Gya gegen eine erwünschte Seitenbeschleunigung bzw. Soll- Seitenbeschleunigung Gyt diese aus dem erwünschten Zustand treten, der mittels strichpunktierter Linie angedeutet ist, und innerhalb der Regelzone fallen, dann wird die Untersteuerbegrenzungsregelung gestartet. Sofern diese aus der Zone treten, wird, wie in Fig. 8 mit dem Pfeil angedeutet, die Untersteuerungsbegrenzungsregelung so geregelt, daß sie abgeschlossen wird.

Anschließend geht das Programm zu Schritt 203, in welchem bestimmt wird, ob die Übersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist oder nicht. Sofern die Übersteuerungsbegrenzungsregelung nicht durchzuführen ist, geht das Programm weiter zu Schritt 204, in welchem bestimmt wird, ob die Untersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist oder nicht. Im Falle, daß die Untersteuerungsbegrenzungsregelung nicht durchzuführen ist, kehrt das Programm zu der Hauptroutine zurück. Im Falle, daß in Schritt 204 bestimmt wird, daß die Untersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist, geht das Programm weiter zu Schritt 205, in dem die erwünschte Schlupfrate bzw. Soll-Schlupfrate jedes Rads auf eine erwünschte Schlupfrate festgelegt wird, die zur Anwendung in der Untersteuerungsbegrenzungsregelung vorgesehen ist. Sofern in Schritt 203 bestimmt wird, daß die Übersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist, geht das Programm zu Schritt 206, in welchem bestimmt wird, ob die Untersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist oder nicht. Im Falle, daß die Untersteuerungsbegrenzungsregelung nicht durchzuführen ist, geht das Programm zu Schritt 207, in dem die erwünschte Schlupfrate jedes Rads auf eine erwünschte Schlupfrate festgelegt wird, die zur Anwendung in der Übersteuerungsbegrenzungsregelung vorgesehen ist. Im Falle, daß in Schritt 206 bestimmt wird, daß die Untersteuerungsbegrenzungsregelung durchzuführen ist, geht das Programm zu Schritt 208, in dem die erwünschte Schlupfrate jedes Rads auf eine erwünschte Schlupfrate festgelegt wird, die zur Anwendung in sowohl der Übersteuerungsbegrenzungsregelung als auch der Untersteuerungsbegrenzungsregelung vorgesehen ist.

In Schritt 205 wird die erwünschte Schlupfrate eines Vorderrades, das an der Außenseite des Fahrzeugkurvenweges angeordnet ist, als "Stufo" festgelegt, wobei die erwünschte Schlupfrate eines Vorderrades, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, als "Stufi" festgelegt wird, und die erwünschte Schlupfrate eines Hinterrades, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, als "Sturi" festgelegt wird. Bezüglich der Schlupfrate zeigt "t" einen erwünschten Wert an, der mit einem gemessenen Ist-Wert, der durch "a" angezeigt ist, vergleichbar ist. Anschließend zeigen jeweils "u" die Untersteuerungsbegrenzungssteuerung, "f" das Vorderrad, "r" das Hinterrad, "o" die Kurvenaußenseite und "i" die Kurveninnenseite.

In Schritt 207 wird die erwünschte Schlupfrate des Vorderrads, das an der Kurvenaußenseite angeordnet ist, als "Stefo" festgelegt, und die erwünschte Schlupfrate des Hinterrads, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, als "Steri" festgelegt, wobei "e" die Übersteuerungsbegrenzungsregelung anzeigt. Dagegen wird in Schritt 208 die erwünschte Schlupfrate des Vorderrads, das an der Kurvenaußenseite angeordnet ist, als "Stefo" festgelegt, die erwünschte Schlupfrate des Vorderrads, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, als "Stufi" und die erwünschte Schlupfrate des Hinterrades, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, als "Sturi" festgelegt. D. h., wenn sowohl die Übersteuerungsbegrenzungsregelung als auch die Untersteuerungsbegrenzungsregelung gleichzeitig durchgeführt werden, wird die erwünschte Schlupfrate des Vorderrads, das an der Kurvenaußenseite angeordnet ist, auf die gleiche Rate gesetzt wie die erwünschte Schlupfrate zur Anwendung in der Übersteuerungsbegrenzungsregelung, während die erwünschten Schlupfraten der Hinterräder auf die gleichen Raten gesetzt werden wie die erwünschten Schlupfraten zur Anwendung in der Untersteuerungsbegrenzungsregelung. In allen Fällen wird jedoch ein an der Kurvenaußenseite angeordnetes Hinterrad, d. h. ein nicht angetriebenes Rad des Frontantriebsfahrzeugs, nicht geregelt, da dieses Rad als ein Bezugsrad zur Anwendung in der Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird.

Mit bezug auf die erwünschte Schlupfrate zur Anwendung in der in Schritt 207 festgelegten Übersteuerungsbegrenzungsregelung werden der Fahrzeugschlupfwinkel β und die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ angewendet. Mit bezug auf die erwünschte Schlupfrate zur Anwendung in der Untersteuerungsbegrenzungsregelung wird ein Unterschied zwischen der erwünschten Seitenbeschleunigung Gyt und der tatsächlichen Beschleunigung Gya angewendet. Die erwünschten Schlupfraten Stefo zur Anwendung in der Übersteuerungsbegrenzungsregelung wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

Stefo = K1.β + K2.Dβ, wobei

K1, K2 Konstanten sind, die festgelegt werden, um die erwünschte Schlupfrate Stefo vorzusehen, die zur Erhöhung des Bremsdrucks (d. h. zur Erhöhung der Bremskraft) verwendet wird. Allerdings wird die erwünschte Schlupfrate Steri des Hinterrads, das an der Kurveninnenseite angeordnet ist, auf 0 festgelegt.

Im Gegensatz dazu werden jeweils die erwünschten Schlupfraten Stufo, Sturi zur Anwendung in der Untersteuerungsbegrenzungsregelung gemäß den folgenden Gleichungen berechnet:

Stufo = K3.ΔGy

Sturi = K4.ΔGy

Stufi = K5.ΔGy

wobei K3 eine Konstante ist, um die erwünschte Schlupfrate Stufo vorzusehen, die zur Erhöhung des Bremsdrucks (oder alternativ zur Senkung des Bremsdruckes) verwendet wird, während K4 und K5 Konstanten sind, um die erwünschte Schlupfrate vorzusehen, die zur Erhöhung des Bremsdrucks verwendet wird.

Fig. 5 zeigte eine Unterroutine zur Festlegung der Startreferenz der Übersteuerungsbegrenzungsregelung, die in Fig. 4 in Schritt 200 ausgeführt wird. Zu Beginn wird in Schritt 301 eine Standardgerade für die Startreferenz festgelegt. An einer x-Achsenkoordinate des Fahrzeugschlupfwinkels β und einer y-Achse der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ gemäß Fig. 8 wird eine Standardgerade mittels einer Geraden mit einem Gradienten Ks (negativer Wert) und einem Achsenabschnitt Ko vorgesehen, wie durch die zweipunktgestrichelte Linie angedeutet ist, so dass die Standardgerade durch die folgende Formel dargestellt wird:

Dβ = Ks.β + Ko

Gemäß Fig. 8 ist die weitere Standardlinie so vorgesehen, daß sie mit der oben angedeuteten symmetrisch ist, so dass ein Paar von Standardgeraden symmetrisch um den Ursprung festgelegt ist.

Anschließend geht das Programm zu Schritt 302, in welchem bestimmt wird, ob ein Nullpunkt festgelegt worden ist oder nicht. Im Falle, dass der Nullpunkt nicht festgelegt worden ist, kann eine Abweichung bzw. ein Fehler auftreten, so dass der Achsenabschnitt Ko der Geraden für die Startreferenz auf einen Wert festgelegt wird, dem ein vorbestimmter Wert K1 zu dem für die Standardgerade festgelegten Achsenabschnitt Ko hinzuaddiert worden ist (Ko = Ko + K1). Das heißt, dass die Standardgerade in Fig. 8 parallel nach oben verschoben worden ist, um die Gerade für die Startreferenz in diesem Falle festzulegen (der verschobene Achsenabschnitt ist in Fig. 8 durch "Ka" angedeutet). Mit anderen Worten wird die Startreferenz korrigiert, um größer zu sein als die des Standardfalles. Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 304. Sofern der Nullpunkt bereits festgelegt worden ist, springt das Programm zu Schritt 304, in welchem ein Straßenzustand bestimmt wird. Beispielsweise wird auf der Grundlage der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, ob die Straße rauh ist oder nicht. Wenn das Fahrzeug sich auf einer rauhen Straße bewegt, wird eine Beabstandung zwischen dem Schwerkraftzentrum des Fahrzeugs und dem an das Fahrzeug montierten Zentrum des Seitenbeschleunigungssensors YG verursacht. In diesem Falle kann daher geschätzt werden, dass eine Abweichung in das mittels des Seitenbeschleunigungssensors YG erfasste Signal aufgenommen werden sollte. Wenn bestimmt wird, dass die Straße rauh ist, geht das Programm weiter zu Schritt 305, in welchem der Achsenabschnitt der Gerade für die Startreferenz korrigiert wird, wobei die untere Grenze der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ festgelegt wird. Das heißt, dass der Achsenabschnitt Ko der Gerade für die Startreferenz auf einen Wert festgelegt wird, dem ein vorbestimmter Wert K2 zu dem für die Standardgerade festgelegten Achsenabschnitt Ko hinzuaddiert wird (Ko = Ko + K2). Gleichzeitig wird, um den Verstärkungswert (gain) weniger empfindlich in einem Bereich festzulegen, in dem die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ gering ist, d. h. um die Startreferenz größer zu machen als die des Standardfalles, die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

Dβ = MAX(Dβ, Kb)

Das heißt, der größere von dem zu diesem Zeitpunkt berechneten Wert (= Ks.β + Ko) und von dem vorbestimmten Wert Kb zur Festlegung der unteren Grenze wird für die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ ausgewählt.

Sofern die Straße nicht rauh ist, geht das Programm weiter zu Schritt 306, in welchem bestimmt wird, ob die Straße eine Straße mit Querneigung mit einer konstanten Neigung der Straße ist oder eine schräge Straße mit momentaner Neigung der Straße ist (beide Straßen werden nachstehend durch die Straße mit Querneigung dargestellt). Beispielsweise wird bestimmt, daß die Straße eine Straße mit Querneigung ist, wenn ein solcher Zustand, wonach ein Unterschied zwischen der Seitenbeschleunigung Gy (Gieren), die aus der mittels des Gierratensensors YS erfassten Gierrate berechnet wird, und der Seitenbeschleunigung Gya, die mittels des Seitenbeschleunigungssensors YG erfasst wird, größer ist als ein vorbestimmter Wert, für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer angedauert hat. Bevorzugt wird das Ergebnis der Division der konstanten Zeitdauer Tk durch die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso (= Tk/Vso) für die vorbestimmte Zeitdauer verwendet.

Wenn somit bestimmt wird, dass die Straße die Straße mit Querneigung ist, wird die Abweichung in dem Wert verursacht, der mittels des Seitenbeschleunigungssensors YG erfasst wird, und zwar aufgrund der Neigung in der Richtung nach links und nach rechts (Seitenrichtung des Fahrzeugs). In der Praxis wird die Abweichung von (g.sinθ) verursacht, wobei "γ" eine Schwerkraftbeschleunigung, und "sinθ" ein Neigungswinkel des Fahrzeugs ist. Somit kann die Abweichung des Seitenbeschleunigungssensors YG geschätzt werden. Sofern bestimmt wird, dass die Straße die Straße mit Querneigung ist, geht daher das Programm weiter zu Schritt 307, in welchem der Achsenabschnitt der Gerade für die Startreferenz korrigiert wird, wobei die untere Grenze der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ festgelegt wird. Das heißt, dass der Achsenabschnitt Ko der Gerade für die Startreferenz auf einen Wert festgelegt wird, dem ein vorbestimmter Wert K3 zu dem für die Standardgerade festgelegten Achsenabschnitt Ko hinzuaddiert worden ist (Ko = Ko + K3). Zum selben Zeitpunkt wird die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ gemäß Dβ = MAX(Dβ, Kc) berechnet, so dass der größere Wert von dem Wert, der zu diesem Zeitpunkt berechnet worden ist (= Ks.β + Ko), und von dem vorbestimmten Wert Kc zur Festlegung der unteren Grenze für die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit Dβ ausgewählt wird. Sofern die Straße nicht die Straße mit Querneigung ist, springt das Programm zu Schritt 308.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird weiter bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem durch eine Steuerbetätigung gesteuerten Zustand befindet. Beispielsweise wird bestimmt, dass das Fahrzeug sich in dem gesteuerten Zustand befindet, sofern ein solcher Zustand, in dem ein Steuerungswinkel (θf), der durch den Vorderradsteuerwinkelsensor SSf erfasst wurde, größer ist als ein vorbestimmter Wert, für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer angedauert hat. Sofern bestimmt worden ist, dass das Fahrzeug sich im gesteuerten Zustand befindet, geht das Programm zu Schritt 309, in welchem der Achsenabschnitt Ko der Gerade für die Startreferenz in der gesteuerten Richtung auf einen Wert festgelegt wird, dem ein vorbestimmter Wert K4 zu dem für die Standardgerade festgelegten Achsenabschnitt Ko hinzuaddiert worden ist (Ko = Ko + K4).

Demzufolge wird dem Achsenabschnitt Ko von allen vorbestimmten Werten K1 bis K4 der größte hinzuaddiert. In Schritt 310 wird allerdings der Achsenabschnitt Ko mit dem Maximalwert Km verglichen, wobei, nur wenn bestimmt wird, dass der Achsenabschnitt Ko gleich oder kleiner dem Maximalwert Km ist, das Programm zu der Hauptroutine zurückkehrt. Wenn bestimmt wird, dass der Achsenabschnitt Ko größer ist als der Maximalwert Km, geht das Programm weiter zu Schritt 311, in welchem der Achsenabschnitt Ko korrigiert wird, um den maximalen Wert Km darzustellen, wobei anschließend das Programm zu der Hauptroutine zurückkehrt. Mit anderen Worten wird eine Begrenzungsfunktion zur Festlegung einer oberen Grenze des Achsenabschnitts Ko vorgesehen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist so eingerichtet, dass lediglich die Startreferenz für die Übersteuerungsbegrenzungsregelung korrigiert wird, wobei es allerdings so eingerichtet werden kann, dass die Startreferenz für die Untersteuerungsbegrenzungsregelung ebenfalls korrigiert wird.

Fig. 6 zeigt eine hydraulische Druckservosteuerung, die in Fig. 3 in Schritt 118 ausgeführt wird, wobei der Radzylinderdruck für jedes Rad durch die Schlupfratenservosteuerung kontrolliert wird. In Schritt 401 werden die erwünschten Schlupfraten St**, die in Schritt 205, 207 oder 208 festgelegt wurden, gelesen, um die erwünschte Schlupfrate für jedes Rad des Fahrzeugs zu verschaffen. Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 402, in welchem eine Schlupfratenabweichung ΔSt** für jedes Rad berechnet wird, und weiter zu Schritt 403, in welchem eine Fahrzeugbeschleunigungsabweichung ΔDVso** berechnet wird. In Schritt 402 wird der Unterschied zwischen der erwünschten Schlupfrate St** und der tatsächlichen Schlupfrate Sa** berechnet, um die Schlupfratenabweichung ΔSt** vorzusehen (d. h. DSt** = St** - Sa**). In Schritt 403 wird der Unterschied zwischen der geschätzten Fahrzeugbeschleunigung DVso an dem Schwerkraftzentrum des Fahrzeugs und der Fahrzeugbeschleunigung DVw** eines ausgewählten Rades berechnet, um eine Fahrzeugbeschleunigungsabweichung ΔDVso** vorzusehen. Die tatsächlich Schlupfrate Sa** und die Fahrzeugbeschleunigungsabweichung ΔDVso** können gemäß einer vorbestimmten Weise berechnet werden, die in Abhängigkeit von den Steuerbetriebsweisen bestimmt wird, wie etwa der Antischlupfsteuerbetriebsweise, der Traktionssteuerbetriebsweise oder dergleichen, wobei deren Erläuterung hier weggelassen wird.

Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 404, in welchem ein Parameter Y** zur Verschaffung einer hydraulischen Drucksteuerung in jeder Steuerbetriebsweise gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:

Y** = Gs**.ΔSt**

wobei "GS**" ein Verstärkungswert (gain) ist, der in Antwort auf den Fahrzeugschlupfwinkel β und gemäß einem Diagramm, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 10 gezeigt, vorgesehen wird. Das Programm geht weiter zu Schritt 405, in welchem ein weiterer Parameter X** gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:

X** = Gd**.ΔDVso**

wobei "GD**" ein Verstärkungswert (gain) ist, der ein konstanter Wert ist, wie in Fig. 10 durch eine gestrichelte Linie gezeigt. Auf der Grundlage der Parameter X** und Y** wird eine Drucksteuerbetriebsweise für jedes Fahrzeug in Schritt 406 vorgesehen, und zwar gemäß einem Steuerkennfeld, wie in Fig. 11 gezeigt. Das Steuerkennfeld hat eine Zone mit schnellem Druckabfall, eine Zone mit pulsierendem Druckabfall, eine Druckhaltezone, eine Zone mit pulsierendem Druckanstieg und eine Zone mit schnellem Druckanstieg, die im voraus vorgesehen werden, wie in Fig. 11 gezeigt, so dass eine der Zonen gemäß den Parametern X** und Y** in Schritt 406 ausgewählt wird. Im Falle, dass keine Steuerbetriebsweise durchgeführt wird, wird keine Drucksteuerbetriebsweise vorgesehen (d. h., die Elektromagnete sind ausgeschaltet).

In Schritt 407 wird eine Druckanstiegs- und - senkungskompensationssteuerung ausgeführt, welche erforderlich ist zur Glättung des ersten Überganges und des letzten Überganges des Hydraulikdruckes, sofern die derzeit ausgewählte Zone von der vorher ausgewählten Zone in Schritt 406 gewechselt wird, und zwar beispielsweise von der Druckanstiegszone zu der Druckabfallzone oder umgekehrt. Wenn die Zone von der Zone mit schnellem Druckabfall beispielsweise zu der Zone mit pulsierendem Druckanstieg gewechselt wird, wird die Regelung für einen schnellen Druckanstieg für eine Zeitdauer durchgeführt, die auf der Grundlage einer Zeitdauer bestimmt worden ist, in der die Betriebsweise für eine schnelle Drucksenkung, die unmittelbar vor der Regelung für einen schnellen Druckanstieg vorgesehen war, angedauert hat. Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 408, in welchem das Elektromagnet PC* jedes Ventils in der Hydraulikdrucksteuervorrichtung BC (später anhand Fig. 12 beschrieben) angeregt oder abgeregt wird, und zwar gemäß der Betriebsweise, die mittels der ausgewählten Druckregelzone oder mittels der Druckanstiegs- und - senkungskompensationssteuerung bestimmt worden ist, wodurch die auf jedes Rad ausgeübte Bremskraft gesteuert wird. Anschließend geht das Programm weiter zu Schritt 409, in welchem der Motor M angetrieben wird. Obwohl die Schlupfrate für die Regelung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann jeder Wert entsprechend der auf jedes Rad ausgeübten Bremskraft, wie etwa der Bremsdruck in jedem Radbremszylinder, als der erwünschte Wert für die Übersteuerungsbegrenzungsregelung und/oder die Untersteuerungsbegrenzungsregelung angewendet werden.

Fig. 12 zeigt eine Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die einen Hauptzylinder MC und einen Vakuumverstärker VB einschließt, die in Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedals BP aktiviert werden. Der Hauptzylinder MC wird mittels des Vakuumverstärkers VB verstärkt, um das Bremsfluid in dem Niederdruckreservoir LRS druckzubeaufschlagen und um den Hauptzylinderdruck jeweils zu den beiden Hydraulikbremsdruckschaltkreisen für die Räder FR, RL und die Räder FL, RR abzugeben. Der Hauptzylinder MC ist von einer Tandem-Bauart mit zwei Druckkammern, die jeweils mit den beiden Hydraulikbremsdruckschaltkreisen in Verbindung stehen. D. h., daß eine erste Druckkammer mit dem Hydraulikbremsdruckschaltkreis für die Räder FR, RL und eine zweite Druckkammer mit dem Hydraulikbremsdruckschaltkreis für die Räder FL, RR in Verbindung steht. An der Ausgabeseite des Hauptzylinders MC ist ein Drucksensor PS zur Erfassung seiner Ausgabe, d. h. des Hauptzylinderdruckes, vorgesehen.

In dem Hydraulikbremsdruckschaltkreis für die Räder FR, RL ist die erste Druckkammer jeweils mit den Radbremszylindern Wfr, Wrl in Verbindung, und zwar durch eine Hauptpassage MF und deren Abzweigpassagen MFr, MFl. Ein normalerweise offenes erstes Elektromagnetventil SC1 (nachstehend einfach als Elektromagnetventil SC1 bezeichnet) ist in der Hauptpassage MF angeordnet, um als ein sogenanntes Abschaltventil zu wirken. Ebenso ist die erste Druckkammer durch eine Hilfspassage MFc mit später beschriebenen Rückschlagventilen CV5, CV6 in Verbindung. Ein normalerweise geschlossenes zweites Elektromagnetventil SI1 (nachstehend einfach als Elektromagnetventil SI1 bezeichnet) ist in der Hilfspassage MFc angeordnet. Jedes der Elektromagnetventile SC1, SI1 ist durch ein elektromagnetisch betriebenes Ventil mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen ausgebildet. Überdies sind normalerweise offene elektromagnetisch betriebene Schaltventile PC1, PC2 mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen (nachstehend einfach als Elektromagnetventile PC1, PC2) jeweils in den Abzweigleitungen MFr, MF1 und parallel dazu jeweils Rückschlagventile CV1, CV2 angeordnet.

Die Rückschlagventile CV1, CV2 sind vorgesehen, um den Fluß des Bremsfluids in Richtung auf den Hauptzylinder MC zu gestatten und um den Fluß in Richtung auf die Radbremszylinder Wfr, Wrl zu verhindern. Das Bremsfluid in den Radbremszylindern Wfr, Wrl wird zu dem Hauptzylinder MC und dann zu dem Niederdruckreservoir LRS rückgeführt, und zwar durch die Rückschlagventile CV1, CV2 und das Elektromagnetventil SC1, das in seiner in Fig. 1 gezeigten offenen Position plaziert ist. Wenn demgemäß das Bremspedal BP gelöst wird, wird der Hydraulikbremsdruck in den Radbremszylindern Wfr, Wrl schnell auf den Druck reduziert, der geringer ist als der Druck an dem Hauptzylinder MC. Überdies sind normalerweise geschlossene elektromagnetisch betriebene Schaltventile PC5, PC6 mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen (nachstehend einfach als Elektromagnetventile PC5, PC6 bezeichnet) jeweils in den Abzweigpassagen RFr, RF1 angeordnet, die in die Abflußpassage RF einmünden, die mit dem Reservoir RS1 verbunden ist.

In dem Hydraulikbremsdruckschaltkreis für die Räder FR, RL bilden die Elektromagnetventile PC1, PC2, PC5, PC6 einen Modulator. Eine Hydraulikdruckpumpe HP1 ist in einer Passage MFp angeordnet, die an der stromaufwärtigen Seite der Elektromagnetventile PC1, PC2 mit den Abzweigpassagen MFr, MFl verbunden ist, wobei ein Auslaß der Druckpumpe HP1 durch ein Rückschlagventil CV7 und einen Dämpfer DP1 mit den Elektromagnetventilen PC1, PC2 verbunden ist. Die Druckpumpe HP1 und eine Druckpumpe HP2 werden mittels eines einzelnen Elektromotors M angetrieben, um das Bremsfluid von den Einlässen einzuführen, das Bremsfluid mit einem vorbestimmten Druck zu beaufschlagen und es von den Auslässen zu verdrängen. Das Reservoir RS1 ist unabhängig von dem Niederdruckreservoir LRS des Hauptzylinders MC angeordnet und mit einem Kolben und einer Feder versehen, um als ein Akkumulator zum Speichern eines notwendigen Volumens des Bremsfluids für verschiedenartige Regelungen zu fungieren, wie später beschrieben ist.

Der Hauptzylinder MC ist über die Passage MF an einer Position zwischen den Rückschlagventilen CV5 und CV6 angeschlossen, die an der Einlaßseite der Druckpumpe HP1 angeordnet sind. Das Rückschlagventil CV5 ist vorgesehen, um den Fluß des Bremsfluids in Richtung auf das Reservoir RS1 zu verhindern und um den Umkehrfluß zu gestatten. Die Rückschlagventile CV6, CV7 sind vorgesehen zur Begrenzung des Flusses des Bremsfluids, das von der Druckpumpe HP1 zu einer vorbestimmten Richtung verdrängt wird, und normalerweise innerhalb der Druckpumpe HP1 in einem Körper ausgebildet. Demgemäß ist, wie in Fig. 12 gezeigt, das Elektromagnetventil SI1 normalerweise in der geschlossenen Position plaziert, in welcher die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder MC und dem Einlaß der Druckpumpe HP1 abgesperrt ist, und wird zu der offenen Position geschaltet, in welcher der Hauptzylinder MC mit dem Einlaß der Druckpumpe HP1 in Verbindung steht.

Parallel zum Elektromagnetventil SC1 ist ein Entspannungsventil RV1 angeordnet, das verhindert, daß das Bremsfluid in dem Hauptzylinder MC in Richtung auf die Elektromagnetventile PC1, PC2 strömt, und gestattet, daß das Bremsfluid in Richtung auf den Hauptzylinder MC strömt, wenn der Bremsdruck an den Elektromagnetventilen PC1, PC2 um eine vorbestimmte Druckdifferenz größer ist als der Bremsdruck an dem Hauptzylinder MC, und ein Rückschlagventil AV1 angeordnet, das den Fluß des Bremsfluids in Richtung auf die Radbremszylinder Wfr, Wrl gestattet und dessen Rückfluß verhindert. Das Entspannungsventil RV1 ist vorgesehen zur Rückführung des Bremsfluids durch den Hauptzylinder zu dem Niederdruckreservoir LRS, wenn der von der Druckpumpe HP1 verdrängte druckbeaufschlagte Bremsdruck größer ist als der Bremsdruck, der durch die vorbestimmte Druckdifferenz von dem Hauptzylinder MC verdrängt wird, damit das von der Druckpumpe HP1 verdrängte Bremsfluid in einen vorbestimmten Druck moduliert wird. Der Dämpfer DP1 ist an der Auslaßseite der Druckpumpe HP1 angeordnet, während ein Proportionierventil PV1 in einer Passage angeordnet ist, die mit dem Hinterradbremszylinder Wrl verbunden ist.

In dem Hydraulikbremsdruckschaltkreis für die Räder FL, RR ist ein Reservoir RS2, ein Dämpfer DP2, ein Proportionierventil PV2, ein normalerweise offenes elektromagnetisch betätigtes Schaltventil SC2 mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen (erstes Schaltventil), ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisch betätigtes Schaltventil SI2, PC7, PC8 mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen, normalerweise offene elektromagnetisch betätigte Schaltventile PC3, PC4 mit zwei Anschlüssen und zwei Positionen, Rückschlagventile CV3, CV4, CV8 bis CV10, ein Entspannungsventil RV2 und ein Rückschlagventil AV2 angeordnet. Sowohl die Druckpumpe HP2 als auch die Druckpumpe HP1 werden kontinuierlich angetrieben, nachdem der Elektromotor M beginnt, sie zu betreiben.

Die Elektromagnetventile SC1, SC2, SI1, SI2 und die Elektromagnetventile PC1-PC8 werden mittels der elektronischen Regeleinheit ECU gesteuert, um verschiedenartige Steuerungen durchzuführen, wie etwa die Steuerungsregelung durch Bremsung usw. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die übermäßige Übersteuerung während einer Kurvenfahrt auftritt, ist es notwendig, ein Moment zur Überwindung der übermäßigen Übersteuerung zu erzeugen. Wenn beispielsweise die übermäßige Übersteuerung im Falle der Steuerungsregelung mittels Bremsung verhindert werden muss, muss das Moment zur Überwindung der übermäßigen Übersteuerung erzeugt werden. In diesem Fall ist es effektiv, die Bremskraft lediglich auf ein bestimmtes Einzelrad auszuüben. D. h., dass bezüglich des Hydraulikbremsdruckkreises für die Räder FR, RL, das Elektromagnetventil SC1 in seiner geschlossenen Position platziert wird, wobei das Elektromagnet SI1 in seiner offenen Position platziert wird, und der Motor M angetrieben wird, so dass die Druckpumpe HP1 betätigt wird, um die druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit von dort auszustoßen. Anschließend wird mit alternierend angeregten und abgeregten Elektromagnetventilen PC1, PC2, PC5, PC6 der Hydraulikdruck in jedem der Radbremszylinder Wfr, Wrl allmählich erhöht, gesenkt oder gehalten. Demzufolge wird die Bremskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern gesteuert, um die Bahnspurleistung des Fahrzeuges zu halten.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, die eine Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC zur Regelung einer Bremskraft enthält, die auf jedes Rad WL eines Fahrzeugs zumindest in Antwort auf ein Niederdrücken eines Bremspedals BP ausgeübt wird. Eine Fahrzeugzustandsüberwachungseinrichtung DT ist in dem Fahrzeug angeordnet zur Überwachung eines Zustands des Fahrzeuges in Bewegung, wobei eine Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung ES vorgesehen ist zur Bestimmung einer Stabilität des Fahrzeuges in Bewegung, einschließlich einer Fahrzeugkurvenfahrt, und zwar auf der Grundlage der Ausgabe der Überwachungseinrichtung DT. Eine Bremskraftsteuereinrichtung FC ist vorgesehen zur Regelung der Drucksteuervorrichtung BC in Antwort auf das Ergebnis einer Bestimmung der Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung ES, um die auf jedes Rad WL des Fahrzeuges ausgeübte Bremskraft zu steuern. Eine Startreferenzfestlegungsvorrichtung SR ist vorgesehen zur Festlegung einer Startreferenz, und zwar in Antwort auf das Ergebnis einer Bestimmung der Fahrzeugzustandsbestimmungsvorrichtung ES, um die Bremskraftregelung mittels der Bremskraftsteuereinrichtung FC zu starten. Überdies ist eine Abweichungsschätzvorrichtung ER vorgesehen zur Schätzung einer Abweichung, die mittels der Überwachungseinrichtung DT verursacht wird, und ist eine Korrekturvorrichtung AS vorgesehen zur Korrektur der mittels der Startreferenzfestlegungsvorrichtung SR festgelegten Startreferenz in Antwort auf die mittels der Abweichungsschätzvorrichtung ER geschätzte Abweichung.

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs mit:
einer Erfassungseinrichtung, die in dem Fahrzeug angeordnet ist zum Erfassen eines Kurvenzustands des Fahrzeugs einschließlich zumindest eines Gierratensensors (YS) zum Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs oder eines Seitenbeschleunigungssensors (YG) zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs;
einer Fahrzeugzustandsermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Stabilität des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ausgangs der Erfassungseinrichtung;
einer Bremssteuereinrichtung zum Steuern der Bremskraft, die auf zumindest ein Rad aufgebracht wird ansprechend auf das Ermittlungsergebnis der Fahrzeugzustandsermittlungseinrichtung, um die Stabilität des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten; und
einer Startreferenzeinrichteeinrichtung zum Einrichten einer Startreferenz, um die Bremskraftsteuerung durch die Bremssteuereinrichtung zu starten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Startreferenzeinrichteeinrichtung die Startreferenz in Abhängigkeit von zumindest der Ermittlung eines Nullpunkts der Erfassungseinrichtung, der Straßenrauhigkeit oder der Straßenneigung in der Querrichtung ändert.

2. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1, mit:
einer Abweichungsschätzeinrichtung (ER) zum Schätzen einer durch die Erfassungseinrichtung (DT) verursachten Abweichung; und
einer Korrektureinrichtung (AS)zum Korrigieren der durch die Startreferenzeinrichteeinrichtung festgelegten Startreferenz als Reaktion auf der durch die Abweichungsschätzeinrichtung (ER) geschätzten Abweichung,
wobei die Korrektureinrichtung (AS) daran angepasst ist, die durch die Startreferenzeinrichteeinrichtung (SR) festgelegte Startreferenz so zu korrigieren, dass sie sich relativ vergrößert, wenn die Abweichungsschätzeinrichtung (ER) die Abweichung geschätzt hat, die aus einem Abstand zwischen dem Massenschwerpunkt des Fahrzeugs und dem Mittelpunkt der an dem Fahrzeug angebrachten Erfassungseinrichtung (DT) resultiert.

3. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 2, wobei die Korrektureinrichtung (AS) daran angepasst ist, die durch die Startreferenzeinrichteeinrichtung (SR) festgelegte Startreferenz so zu korrigieren, dass sie sich relativ vergrößert, wenn die Abweichungsschätzeinrichtung (ER) die Abweichung geschätzt hat, die aus einem für die Erfassungseinrichtung festgelegten Nullpunkt resultiert.

4. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 2, wobei die Korrektureinrichtung (AS) daran angepasst ist, die durch die Startreferenzeinrichteeinrichtung (SR) festgelegte Startreferenz so zu korrigieren, dass sie sich relativ vergrößert, wenn die Abweichungsschätzeinrichtung (ER) die Abweichung geschätzt hat, die aus einer Neigung des Fahrzeugs in dessen Seitenrichtung resultiert.

5. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1, wobei die Erfassungseinrichtung (DT) eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (D1) zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Seitenbeschleunigungserfassungseinrichtung (D2) zur Erfassung einer seitlichen Beschleunigung des Fahrzeugs sowie eine Gierratenerfassungseinrichtung (D3) zur Erfassung einer Gierrate des Fahrzeugs aufweist.

6. Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 5, wobei die Erfassungseinrichtung (DT) eine Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (F1) zum Berechnen einer Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (D1) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, der durch die Seitenbeschleunigungserfassungseinrichtung (D2) erfassten seitlichen Beschleunigung sowie der durch die Gierratenerfassungseinrichtung (D3) erfassten Gierrate, und
wobei sie eine Fahrzeugschlupfwinkelberechnungseinrichtung (F2) zum Integrieren der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit aufweist, um so einen Fahrzeugschlupfwinkel zu erhalten,
und wobei die Startreferenzeinrichteeinrichtung (SR) daran angepasst ist, die Startreferenz als Reaktion auf das durch die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (F1) berechnete Ergebnis und auf das durch die Fahrzeugschlupfwinkelberechnungseinrichtung (F2) berechnete Ergebnis festzulegen.