DE3919347C3

DE3919347C3 - Einrichtung und Verfahren zur Regelung einer Fahrzeugbewegung

Info

Publication number: DE3919347C3
Application number: DE3919347A
Authority: DE
Inventors: Dean C Karnopp; Yoshiyuki Yasui
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2009-06-14
Also published as: DE3919347A1; DE3919347C2

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Einrich tung und ein Verfahren zur Regelung einer Fahrzeugbe wegung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Stabilisierung der Bewegung eines Fahrzeugs.

Während einer Fahrzeugbewegung, wie einer Kur venfahrt, beeinflussen sowohl Längskräfte, d. h. von der Fahrzeugfront zum Fahrzeugheck wirkende Kräfte, und seitliche Kräfte, d. h. von Seite zu Seite wirkende Kräfte, das Verhalten des Fahrzeugs in der Seiten- sowie Längsrichtung, wie in dem Aufsatz "A Study on Vehicle Turning Behaviour in Acceleration and in Braking", SAE Technical Paper No. 852 184, Seiten 75-86, von Masato Abe, dessen Inhalt hiermit zum Gegenstand der Offen barung der vorliegenden Erfindung gemacht wird, er läutert wird.

Wie ferner in diesem Aufsatz beschrieben ist, stehen komplizierte Bewegungsgleichungen bei der Erläute rung des kombinierten Seiten- und Längsverhaltens des Fahrzeugs miteinander in engem Zusammenhang, weil viele der stabilen Gleichgewichtsbedingungen, die wäh rend eines Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit be stehen, nicht während eines Bremsens oder einer Be schleunigung des Fahrzeugs vorliegen oder vorliegen können.

Die unterschiedlichen Längskräfte, die die Fahrzeug stabilität während eines Bremsens oder einer Beschleu nigung beeinflussen, haben das Bestreben, die Hinterrä der eines Fahrzeugs auf Grund einer unterschiedlichen Abnahme in der Hinterradbelastung während eines Bremsens zum Blockieren zu bringen. Um das Auftreten einer solchen Hinterradblockierung zu verhindern, schließen einige Bremsregelsysteme nach dem Stand der Technik ein Druckminderventil ein, um den Brems wert im Verhältnis zu den in Längsrichtung sich ändern den Belastungen der Fahrzeugfront mit Bezug zum Fahrzeugheck zu justieren.

Wenngleich die Anwendung eines derartigen Druck minderventils dazu beiträgt, während eines Bremsens das auf die in Längsrichtung sich ändernden Belastungs kräfte zurückzuführende Hinterradblockieren zu ver hindern, so regelt es nicht in ausreichender Weise die Bremswirkung an den Fahrzeugrädern, um einen Aus gleich für Änderungen in der Fahrzeugbelastung zu schaffen, die auf Querkräfte, d. h. von einer zur anderen Seite wirkende Kräfte, zurückzuführen sind. Wenn ein Fahrzeug beispielsweise eine Kurvenfahrt ausführt, so liegt nicht nur eine Längs-Lastverschiebung in einer tangentialen Richtung zur Bewegungsbahn des Fahr zeugs vor, sondern es ist auch eine Quer-Lastverschie bung in einer Richtung vorhanden, die rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Fahrzeugs verläuft. Eine derartige Quer-Lastverschiebung wird beispielsweise von den auf der Innenseite der Kurve in der Fahrzeugbahn befindli chen Rädern auf die Räder auf der Außenseite dieser Kurvenbahn übertragen. Diese Quer-Lastverschiebung ist es, die das Fahrzeug aus seiner gegenwärtigen Bahn, die durch einen bestehenden Krümmungsradius be stimmt ist, zwingt und in einen Über- oder Untersteuer zustand versetzt.

In dem oben erwähnten Aufsatz von Masato Abe wird eine Studie über die Einwirkung einer Beschleuni gung und eines Bremsens auf ein Kurvenverhalten eines Fahrzeugs gegeben. In dieser Studie werden Gleichge wichtsgleichungen einer Fahrzeugbewegung für kon stante Quer- und Längsbeschleunigungen, die das Kur venverhalten des Fahrzeugs während einer Beschleuni gung und eines Bremsens beschreiben, entwickelt. Die abgeleiteten Gleichungen werden benutzt, um die Krümmungsradien des Fahrzeugweges gegenüber ei ner Vorwärtsfahrt oder -geschwindigkeit des Fahrzeugs während einer konstanten Beschleunigung oder eines konstanten Bremsens in Kurven zu erhalten. Das Kur venverhalten des Fahrzeugs wird auch durch eine Kennlinie beschrieben, die die Querbeschleunigung ge genüber der Längsbeschleunigung für eine kreisförmige Kurvenfahrt wiedergibt. Beispielsweise zeigen die Fig. 5-7 dieses Aufsatzes, daß für einen gegebenen Lenkwinkel eine erhöhte, beispielsweise auf einen Bremsbetrieb zurückzuführende Verlangsamung, wie sie durch eine negative Beschleunigung in diesen Fig. 5-7 wiedergegeben ist, in einer Änderung von ei nem Untersteuerzustand, d. h. einem Anstieg im Kurven radius, zu einem ansteigend starken oder schwerwie genden Übersteuerzustand, d. h. zu einer Abnahme im Kurvenradius, mit ansteigender Fahrzeuggeschwindig keit (Fahrgeschwindigkeit) resultiert.

Obgleich im Stand der Technik erkannt wurde, daß Längs- wie auch Querkräfte die Fahrzeugbewegung während einer Kurvenfahrt beeinflussen, so besteht dennoch die Notwendigkeit ein Regelsystem für eine Fahrzeugbewegung zu schaffen, das tatsächlich einen Ausgleich für die Querkräfte, welche nachteilig die Fahrzeugstabilität im Verlauf der Fahrzeugbewegung beeinflussen, herbeiführt.

Aus dem Stand der Technik gemäß der DE 35 18 221, welche sich ebenfalls mit dem Problem der Fahrzeugbe wegung infolge von Längs- und Querkräften befaßt, ist es bekannt, ein Fahrgeschwindigkeitssignal, ein Signal von einem Lenkwinkelfühler sowie das Signal eines Giergradsensors, einem Rechner zuzuführen, welcher aus diesen Werten einen Ausbrechschwellenwert be rechnet. Der Rechner vergleicht anschließend die tat sächlich gemessene Ausbrechgröße mit dem errechne ten Ausbrechschwellenwert, worauf entsprechend einer hieraus ermittelten Differenz der derzeit vorherrschen de Bremsdruck an den Vorder- oder Hinterrädern be einflußt wird. Dabei kann dieser Bremsdruck sowohl erniedrigt, konstant gehalten oder aber auch erhöht werden.

Dieser Stand der Technik sieht demnach vor, daß zur Aufrechterhaltung der Fahrzeugstabilität das auf das Fahrzeug einwirkende Giermoment gesteuert wird. Zur Steuerung dieses Giermoments regelt die Vorrichtung den Vorder- und Hinterradbremsflüssigkeitsdruck un abhängig voneinander. Mit dieser Regelweise ist jedoch der steuerbare Bereich des Giermoments erheblich ein geschränkt. Ferner regelt diese bekannte Vorrichtung den Bremsflüssigkeitsdruck lediglich während eines Bremsvorgangs, so daß die Aufrechterhaltung der Fahr zeugstabilität im ungebremsten Fahrzustand nicht ge währleistet werden kann.

Die DE-OS 36 25 392 offenbart eine Einrichtung zum Stabilisieren der Bewegung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 7, bei der bei Schleudern zumindest ein Fahrzeugrad abgebremst wird, um wieder einen stabilen Fahrzeugbewegungszustand zu erreichen.

Angesichts dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Einrichtung zur Re gelung einer Fahrzeugbewegung sowie ein entspre chendes Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist über einen weiten Bereich das Giermoment zu steuern und somit die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merk malen der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.

Demnach umfaßt die Einrichtung einen Meßwertgeber, um den tatsächlichen Giergrad des Fahrzeugs zu messen. Ferner enthält die Einrich tung auch ein Steuergerät zur Bestimmung eines Soll- Giergrades des Fahrzeugs und zur Erzeugung eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem Vergleich des Soll-Giergrades mit dem tatsächlichen Giergrad. Der Soll-Giergrad wird auf der Grundlage des Lenk winkels und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs be stimmt. Folglich wird eine erste Fühleinrichtung für ein Ermitteln des Lenkwinkels, mit dem das Fahrzeug kurvt, und eine zweite Fühleinrichtung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit vorgesehen.

Das im Ansprechen auf den Vergleich des Soll-Gier grades mit dem tatsächlichen oder aktuellen Giergrad erzeugte Ausgangssignal wird der Bremsregeleinrich tung zugeführt. Auf der Grundlage dieses Ausgangssi gnals hält die Bremsregeleinrichtung die Führungsei genschaft oder Handling-Charakteristik des Fahrzeugs neutral, d. h., sie verhindert ein Über- oder Untersteuern, und sie erlaubt ein vernachläs sigbares Auftreten eines Untersteuerns während einer Kurvenfahrt, auch bei nicht betätigtem Bremspedal.

Wenn eine Diskrepanz zwischen dem gemessenen und dem Soll-Giergrad besteht, so wird insbesondere das Vorhandensein von Querkräften, die nachteilig die Fahrzeugbewegung beeinflussen können, angezeigt. Wird der ermittelte oder gemessene Giergrad gegen über dem Soll-Giergrad als kleiner bestimmt, so wird die Bremsregeleinrichtung die auf die Fahrzeugräder, die der Innenseite der Kurve in der Fahrzeugbahn zuge wandt sind, aufgebrachte Bremskraft erhöhen und/oder die auf die der Außenseite der Kurve zugewandten Fahrzeugräder aufgebrachte Bremskraft vermindern. ist andererseits der ermittelte Giergrad gegenüber dem Soll-Giergrad größer, so wird die Bremsregeleinrich tung die auf die inneren Fahrzeugräder aufgebrachte Bremskraft vermindern und/oder die auf die äußeren Fahrzeugräder aufgebrachte Bremskraft erhöhen. Gibt das Ausgangssignal jedoch an, daß der aktuelle und der Soll-Giergrad gleich sind, dann wird keine Maßnahme oder Einwirkung unternommen.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bremsre gelsystems zur Stabilisierung der Bewegung eines Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Flußplan für das in Fig. 1 gezeigte Sy stem;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Bremsre gelsystems zur Stabilisierung einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 4 ein Diagramm der Kräfte, die zur Berechnung der Gierrate von den in Fig. 3 zum Einsatz gelangenden Fühlern verwendet wird;

Fig. 5 einen Flußplan für das in Fig. 3 gezeigte Sy stem.

Gemäß dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Bremsre gelsystem gemäß der Erfindung zur Stabilisierung einer Fahrzeugbewegung ist eine Einrichtung zur Messung eines aktuellen Giergrades des Fahrzeugs vorhanden, die einen Giergradkreisel 2 umfaßt. Dieser Giergrad kreisel ist am oder nahe dem Schwerpunkt (Gravita tionszentrum) des Fahrzeugaufbaus angeordnet und spricht auf den Einfluß von auf das Fahrzeug einwirken den destabilisierenden Kräften an.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt auch eine Ein richtung zur Bestimmung eines gewünschten Giergra des des Fahrzeugs und zur Erzeugung eines Ausgangssi gnals im Ansprechen auf einen Vergleich des gewünsch ten Giergrades mit dem aktuellen Giergrad. Die Ein richtung zur Bestimmung eines gewünschten Giergra des schließt ein Steuergerät ein, das auf Eingangssignale von einer ersten Fühleinrichtung zur Ermittlung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und einer zweiten Fühlein richtung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit an spricht. Die erste Fühleinrichtung umfaßt einen Lenk winkelfühler 6, der einem Lenkrad 8 des Fahrzeugs zu geordnet ist. Die zweite Fühleinrichtung umfaßt die Raddrehzahlfühler 12, 14, 16 und 18, die den einzelnen Rädern 20, 22, 24 und 26 jeweils zugeordnet sind. Der Lenkwinkelfühler liefert an das Steuergerät 4 über den Leiter 10 ein Eingangssignal, das für einen Einschlag winkel des Fahrzeugs kennzeichnend ist. Die Raddreh zahlfühler 12, 14, 16 und 18 geben an das Steuergerät 4 eine Anzeige über die jeweilige Drehzahl eines jeden der Räder 20, 22, 24 und 26 über die zugeordneten Leiter 30, 32, 34 und 36.

Über den Leiter 38 empfängt das Steuergerät 4 auch den gemessenen Giergrad vom Giergradkreisel 2, so daß es dann im Ansprechen auf einen Vergleich des gewünschten Giergrades mit dem tatsächlichen Gier grad ein Ausgangssignal erzeugen kann, das als ein Ein gang einer Bremsregeleinrichtung über die Ausgangs leiter 40, 42, 44 und 46 des Steuergeräts 4 zugeführt wird.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Bremsregeleinrichtung ei nen Hauptbremszylinder 48, dem ein vom Fahrer betä tigtes Bremspedal 50 zugeordnet ist. Der Hauptbrems zylinder 48 regelt seinerseits vier Bremsflüssigkeits druckmodulatoren 52, 54, 56 und 58 über die Leitungen 60 und 62 im Ansprechen auf ein Niederdrücken des Bremspedals. Die Bremsflüssigkeitsdruckmodulatoren, die im folgenden der Einfachheit halber nur als Druck modulatoren bezeichnet werden, erhöhen oder vermin dern den Bremsflüssigkeitsdruck in jeder der Bremsflüs sigkeitsleitungen (Bremsleitungen) 64, 66, 68 bzw. 70. Ein Anstieg oder Abfall in jeder dieser Bremsleitungen 64, 66, 68 und 70 führt wiederum in an sich bekannter Weise zu einem Anstieg oder Abfall in der Bremswir kung der Bremselemente an jedem der Räder 20, 22, 24 und 26.

Auf der Grundlage des Ergebnisses des innerhalb des Steuergeräts 4 ausgeführten Vergleichs wird der Brems flüssigkeitsdruck in jeder der Bremsleitungen 64, 66, 68 und 70 so eingeregelt, daß trotz des Auftretens von Querkräften während beispielsweise einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs dessen Stabilität aufrechterhalten wird. Das Bremsregelsystem von Fig. 1 kann auch so ausge bildet werden, daß es ein bekanntes Dosierventil ent hält, um Längskräfte, die die Fahrzeugstabilität beein flussen können, gleichzeitig zu kompensieren.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung von Fig. 1 erläutert. Das Steuergerät 4 empfängt vom Giergradkreisel 2, wie gesagt wurde, den aktuellen Giergrad. Um den erwähnten Vergleich des aktuellen Giergrades mit dem erwünschten Giergrad durchzuführen, muß das Steuergerät zuerst den er wünschten Giergrad bestimmen. Demgemäß empfängt das Steuergerät 4 von jedem der Raddrehzahlfühler 12, 14, 16 und 18 ein individuelles Raddrehzahlsignal und berechnet die Fahrgeschwindigkeit V aus dem Mittel wert der empfangenen Werte, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Unter Verwendung der berechneten Fahrgeschwindig keit V in Verbindung mit dem Lenkwinkel δ, der vom Lenkwinkelfühler 6 empfangen wird, berechnet das Steuergerät 4 einen gewünschten Giergrad Ω_zdes in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:

worin L dem Radstand des Fahrzeugs, g der Erdbe schleunigung, d. h. 9,8 m/s², und K_us dem Untersteue rungskoeffizienten des Fahrzeugs, d. h. dem Stabilitäts faktor, entsprechen. Diese Konstanten liefern die linea re Zunahme, die in dem mit "Giergradzunahme" be zeichneten Kästchen der Fig. 2 dargestellt ist.

K_us soll als im Bereich von 0 bis 1° liegend gewählt werden.

Der gewünschte Giergrad wird periodisch durch das Steuergerät mit einer durch dessen Taktgeber bestimm ten Rate aktualisiert. Der aktualisierte erwünschte Giergrad wird dann mit einer gegenwärtigen Größe des aktuellen Giergrades im Steuergerät 4 verglichen, so daß die Fahrzeugstabilität während einer Fahrzeugbe wegung aufrechterhalten wird. Wenn bei dem Vergleich der gemessene Giergrad nicht dem gewünschten Gier grad gleich ist, so gibt das Steuergerät 4 über die Leiter 40, 42, 44 und 46 Signale an die Druckmodulatoren 52, 54, 56 und 58 jeweils ab. Die Druckmodulatoren verän dern den Bremsflüssigkeitsdruck in jeweils jeder der Bremsleitungen 64, 66, 68 und 70. Ist jedoch der gemes sene Giergrad dem gewünschten Giergrad gleich, so wird keine Maßnahme ergriffen. Demzufolge wird das Steuergerät in einen "Halte"-Zustand, der in Fig. 2 ge zeigt ist, versetzt, so daß die Druckmodulatoren 52, 54, 56 und 58 den gegenwärtigen stabilisierten Zustand des Fahrzeugs aufrechterhalten.

Wenn der gemessene Giergrad kleiner als der er wünschte Giergrad ist, während das Fahrzeug beispiels weise einem Kurvenfahrtmanöver unterliegt, so wird das Steuergerät im einzelnen die Druckmodulatoren be einflussen, um die auf die Bremselemente der auf der Innenseite der Kurvenbahn des Fahrzeugs befindlichen Räder aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen und/oder die auf die Bremselemente der auf der Außenseite der Kurve befindlichen Räder aufgebrachte Bremskraft zu vermindern, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn im Fall der Fig. 1 die Räder 24 und 26 beispielsweise auf der Innenseite einer vom Fahrzeug durchfahrenen Kurve liegen, so wird das Steuergerät 4 die Druckmodulatoren 56 und 58 beeinflussen, um die auf die Räder 24 und 26 über die Leitungen 68 und 70 aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen, und/oder die Druckmodulatoren 52 und 54 beeinflussen, um die auf die Räder 20 und 22 über die Bremsleitungen 64 und 66 aufgebrachte Bremskraft zu vermindern. Diese relative Einregelung zwischen der auf die Räder auf der einen Seite des Fahrzeugs aufge brachten Bremskraft gegenüber der auf die Räder auf der anderen Fahrzeugseite aufgebrachten Bremskraft wird im Verhältnis zum Unterschied in der Größe zwi schen dem gemessenen und dem gewünschten Giergrad durchgeführt und setzt sich fort, bis diese beiden letzt genannten Werte wieder einander gleich werden. Wie aus dem Obigen deutlich wird, kann die auf die Räder 20, 22, 24 und 26 aufgebrachte relative Bremskraft, um die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten, allein durch eine Kompensation der auf jeder Seite des Fahrzeugs ange legten Bremskraft oder alternativ durch eine gleichzeiti ge Kompensation der auf beiden Seiten des Fahrzeugs zur Wirkung gebrachten Bremskraft erreicht werden.

Wenn durch das Steuergerät 4 bestimmt wird, daß der gemessene Giergrad größer als der gewünschte Gier grad ist, so wird (Fig. 2) das Steuergerät 4 die Druckmo dulatoren 52, 54, 56 und 58 beeinflussen, die auf die Bremselemente der Räder auf der Innenseite der Kurve in der Fahrzeugbahn aufgebrachte Bremskraft zu ver mindern und/oder die auf die Bremselemente der Räder auf der Außenseite der Kurve aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen. In diesem beispielhaften Fall wird das Steu ergerät 4 folglich die Druckmodulatoren 56 und 58 be einflussen, um die auf die Räder 24 und 26 einwirkende Bremskraft zu vermindern, und/oder die Druckmodula toren 52 und 54 beeinflussen, um die auf die Räder 20 und 22 aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen. Wie be reits vorher festgestellt wurde, kann die relative Brems kraft, die, um eine stabilisierte Fahrzeugbewegung zu erhalten, notwendig ist, somit allein durch Kompensie ren der auf die Räder an einer der beiden Seiten des Fahrzeugs aufgebrachten Bremskraft oder alternativ durch gleichzeitiges Kompensieren der auf die Räder an beiden Seiten des Fahrzeugs aufgebrachten Bremskraft erlangt werden.

Durch das oben beschriebene Bremsregelsystem kann die Fahrzeugbewegung gegen den Einfluß von quer gerichteten Belastungsänderungen stabilisiert wer den. Da die Ausgangssignale vom Steuergerät 4 den Druckmodulatoren in Abhängigkeit von einer Gier grad-Rückkopplung unabhängig vom Hauptbremszy linder zugeführt werden, kann die Fahrzeugstabilität selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine Brems pedalbetätigung (und ein davon ausgehendes Signal) nicht vorliegt. Beispielsweise wird während einer Be schleunigung in einem Kurvenfahrtmanöver das Steuer gerät 4 einen Ausgleich für jegliche seitliche Kräfte, die ansonsten einen Über- oder Untersteuerzustand her vorrufen, schaffen. Zusätzlich können durch Einbezie hen eines bekannten Dosierventils in das Bremsregelsy stem von Fig. 1, wie vorher bereits erwähnt wurde, längswirkende Belastungskräfte, die die Fahrzeugstabi lität beeinflussen, gleichzeitig kompensiert werden, so daß während einer Fahrzeugbewegung eine vollständi ge Stabilisierung in der Quer- und Längsrichtung erhal ten wird.

Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei gleiche Bauteile zu Fig. 1 mit den selben Bezugszeichen bezeichnet sind. Gemäß Fig. 3 ist der einzelne Giergradkreisel von Fig. 1 durch zwei Sei tenrichtung-G-Fühler 72 und 74 ersetzt, um G-Kräfte auf das Fahrzeug zu ermitteln. Im Gegensatz zu der Anordnung an oder nahe dem Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus werden die beiden Seitenrichtung-G-Füh ler am Schwerpunkt jeweils des front- und rückseitigen Endes des Aufbaus des Kraftfahrzeugs angeordnet.

Der aktuelle Giergrad bei der Ausführungsform von Fig. 3 wird in Übereinstimmung mit dem in Fig. 4 ge zeigten Diagramm folgendermaßen berechnet:

worin v_f die Geschwindigkeitskomponente des Fahr zeugs in einer zu dessen Fahrtrichtung senkrechten Richtung an einer Stelle des Seitenrichtung-G-Fühlers 72, der am frontseitigen Ende des Fahrzeugs angeordnet ist, v_r die Geschwindigkeitskomponente des Fahrzeugs in einer zu dessen Fahrtrichtung rechtwinkligen Rich tung am Ort des am rückwärtigen Ende des Fahrzeugs angeordneten Seitenrichtung-G-Fühlers 74 und L' ein Wert, der dem Abstand zwischen den Seitenrichtung- Fühlern entspricht, sind.

Die obige Gleichung zur Messung der aktuellen Gier rate wird unter Berücksichtigung der Existenz der fol genden Bedingungen im Diagramm von Fig. 4 erhalten:

v_f = v_y + aΩ_zmeas (3)

v_r = v_y - bΩ_zmeas (4)

worin a der Abstand zwischen dem Ort des Seitenrich tung-G-Fühlers 72 am frontseitigen Ende des Fahrzeugs und dem Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus, v_y die Ge schwindigkeitskomponente des Fahrzeugs in einer zu dessen Fahrtrichtung rechtwinkligen Richtung am Ort des Schwerpunkts des Fahrzeugaufbaus sowie b der Abstand zwischen dem Ort des Seitenrichtung-G-Füh lers 74 am rückwärtigen Ende des Fahrzeugaufbaus und dem Schwerpunkt dieses Aufbaus sind.

Die Gleichungen (3) und (4) können gleichzeitig ge löst werden, um die folgende Gleichung zu erlangen:

v_f - v_r = (a + b)Ω_zmeas (5)

Durch Umstellen dieser Gleichung kann die obige Gleichung (2) folgendermaßen erhalten werden:

Die Arbeitsweise der Ausführungsform von Fig. 3 wird im einzelnen in Verbindung mit dem Flußplan der Fig. 5 erläutert. Wie zu sehen ist, entspricht die Arbeits weise der Ausführungsform von Fig. 3 zum größten Teil derjenigen von Fig. 1 mit der Ausnahme, daß das Steu ergerät 4 (Fig. 3) zwei Eingänge von den Seitenrich tung-G-Fühlern 72 und 74 empfängt. Wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, werden diese Eingänge zur Berechnung von v_f und v_r verwendet. Unter Verwendung der obigen Gleichung (2) wird dann die aktuelle Gierrate durch das Steuergerät 4 bestimmt und, wie bereits erläutert wur de, mit dem gewünschten Giergrad verglichen.

Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der gemessene Gier grad als gegenüber dem erwünschten Giergrad geringer bestimmt wird, während das Fahrzeug beispielsweise einem Kurvenmanöver unterliegt, so beeinflußt das Steuergerät 4 die Bremsflüssigkeitsdruckmodulatoren, um die von den Bremselementen auf die an der Innen seite der Kurve in der Fahrzeugbahn befindlichen Rä der aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen und/oder die auf die Bremselemente der an der Außenseite der Kur ve befindlichen Räder aufgebrachte Bremskraft zu ver mindern. Wenn die gemessene Gierrate durch das Steu ergerät 4 als gegenüber der gewünschten Gierrate grö ßer bestimmt wird, dann wird das Steuergerät 4 die Druckmodulatoren beeinflussen, um die durch die Bremselemente der auf der Innenseite der Kurve in der Fahrzeugbahn befindlichen Räder aufgebrachte Brems kraft zu vermindern und/oder die von den Bremsele menten auf die an der Kurvenaußenseite befindlichen Räder aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen. Sind der gemessene und der erwünschte Giergrad einander gleich, so erfolgt keine Kompensation für die die Brems kraft erzeugenden Elemente durch einen Ausgang vom Steuergerät 4.

Für die beiden Ausführungsformen der Fig. 1 und 3 ist zu bemerken, daß, weil die Hinterräder eines Fahr zeugs im allgemeinen nicht für einen Lenkvorgang ver wendet werden, die in den rückwärtigen Bremsleitun gen angeordneten Druckmodulatoren mit allenfalls ei ner minimalen Einwirkung auf die Seitenstabilität weg gelassen werden können.

Claims

1. Einrichtung zum Stabilisieren der Bewegung eines Kraftfahrzeugs, enthaltend:
Messwertgeber (2, 72, 74) zum Aufnehmen des Giergrades des Kraftfahrzeugs,
einen Lenkwinkelfühler (6) und Drehzahlgeber (12, 14, 16, 18) zum Errechnen eines Soll-Giergrades,
ein Steuergerät (4), das die gemessenen Daten empfängt, einen Soll-Istwert-Vergleich zwischen dem gemessenen und errechneten Giergrad vornimmt und abhängig davon Steuersignale abgibt,
einer Bremsanlage, deren Radbremsen Modulationsventile (52, 54, 56, 58) vorgeschaltet sind, die aufgrund der Steuersignale den hydraulischen Bremsdruck absenken, konstant halten und wieder ansteigen lassen, um dem Einfluss von Seitenkräften entgegenzuwirken,
dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsventile (52, 54, 56, 58) den Bremsdruck auf den gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs unterschiedlich und für jedes Rad (20, 22, 24, 26) getrennt und unabhängig von der Bremspedalbetätigung auch bei Nichtvorliegen einer Bremspedalbetätigung derart steuern, dass sie die Führungseigenschaft neutral hält und für den Fall einer Kurvenfahrt eine Führungseigenschaft im vernachlässigbaren Untersteuerungsbereich erlaubt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber einen Giergradkreisel (2) umfaßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber ein Paar von Seitenrichtung-G-Fühlern (72, 74) umfaßt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die auf die Räder auf der einen Seite des Kraftfahrzeugs aufgebrachte Bremskraft mit Bezug zu der auf die Räder auf der gegenüberlie genden Seite des Kraftfahrzeugs aufgebrachte Bremskraft bei Fehlen eines auf die Bremspedalbe tätigung bezogenen Signals des Kraftfahrzeugs moduliert wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Modulationsventile jeglichem Einfluß von Seitenkräften allein durch Modulieren einer auf die Räder auf der einen Seite des Kraft fahrzeugs aufgebrachten Bremskraft entgegenwir ken.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Modulationsventile jeglichem Einfluß von Seitenkräften durch Erhöhen der auf der einen Seite des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Bremskraft bei gleichzeitiger Verminderung der auf die entgegengesetzte Seite des Kraftfahrzeugs aufgebrachten Bremskraft entgegenwirken.

7. Verfahren zur Stabilisierung einer Bewegung eines Kraftfahrzeugs, das folgende Schritte umfasst:

- Messen des aktuellen Giergrades des Kraftfahrzeugs,
- Errechnen eines Soll-Giergrades aus einem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit,
- Vergleichen des gemessenen und des errechneten Giergrades,
- Erzeugen von Steuersignalen, die den Bremsdruck an den Rädern absenken, konstant halten oder wieder erhöhen, um den auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenkräften entgegenzuwirken,

gekennzeichnet durch eine Regelung des Bremsdrucks, derart, dass der sowohl an den einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs als auch an den einzelnen Rädern jeweils aufzubauende Bremsdruck individuell und unabhängig von einer Bremspedalbetätigung auch bei Nichtvorliegen einer Bremspedalbetätigung so angepasst wird, dass sie die Führungseigenschaft neutral hält und für den Fall einer Kurvenfahrt eine Führungseigenschaft im vernachlässigbaren Untersteuerungsbereich erlaubt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt der Regelung das alleinige Modulieren der Bremskraft auf der einen oder auf der entgegengesetzten Seite des Kraftfahrzeugs umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt der Regelung gleichzeiti ges Modulieren der Bremskraft sowohl auf der ei nen als auch auf der entgegengesetzten Seite des Fahrzeugs umfaßt.