DE4112284C2 - Anordnung zum Verbessern der Fahrstabilität eines Kraftwagens bei Kurvenfahrt - Google Patents

Anordnung zum Verbessern der Fahrstabilität eines Kraftwagens bei Kurvenfahrt

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    • B60T2201/16—Curve braking control, e.g. turn control within ABS control algorithm

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Bei einer solchen, in der DE-OS 41 09 925 beschriebenen Anordnung wird die Differenz zwischen den ersten und zweiten Bremskräften bei einer Kurvenfahrt basierend auf der Fahrzeuglenkgeschwindigkeit modifiziert.
Aus der DE-OS 39 19 347 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität durch Regelung des Bremsmomentes eines Fahrzeugs während Kurvenfahrten bekannt. Die Fahrzeugstabilität wird dabei durch eine unabhängige Regelung des Bremsmoments im Ansprechen auf ein mittleres Giermoment verbessert. Auch bei diesem bekannten Verfahren werden dabei die kurveninneren Fahrzeugräder stärker abgebremst als die jeweils kurvenäußeren Fahrzeugräder, um ein die jeweils befohlene Lenkbewegung des Fahrzeuges unterstützendes Giermoment zu erzeugen.
Aus der DE-PS 28 30 809 ist ein Antiblockiersystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem jedes Rad einer Achse hinsichtlich des ihm zugeführten Bremsdruckes individuell beeinflußt bzw. abgebremst wird. Andererseits werden die Räder einer Achse hinsichtlich eines Druckaufbaus und Druckabbaus jeweils nach ähnlichen Mustern bzw. Kennlinien gesteuert. Im einzelnen wird ein zweites Rad, auf das die Antiblockierregelung später einwirkt, entsprechend der Einwirkung der Antiblockierregelung auf das erste Rad angesteuert, um eine Bremsdruckdifferenz zwischen beiden, sich auf einer Achse befindenden Rädern nicht zu groß zu machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so zu verbessern, daß das beim Kurvenfahren erwünschte Giermoment durch Anlegen unterschiedlicher Bremskräfte auch dann noch richtig und wirksam erzeugt wird, wenn aufgrund von Straßenbeschaffenheit und/oder sehr starken Bremskräften die Antiblockierregelung eines bei dem Fahrzeug vorgesehenen Antiblockiersystems anspricht.
Bei einer Anordnung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß immer dann, aber auch nur dann, wenn das Einwirken der Antiblockierregelung auf mindestens eines der Räder festgestellt wird, die jeweils zweiten Räder, die bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs jeweils außen liegen, hinsichtlich der auf sie aufgebrachten Bremskräfte in gleicher Weise angesteuert werden, wie die ersten Räder, die bei der jeweiligen Kurvenfahrt die inneren Räder bilden. Wird bei der bisherigen Anordnung zur Erzeugung eines die jeweilige Lenkbewegung eines Fahrzeuges unterstützenden Giermomentes durch auf erste und zweite Räder unterschiedlich aufgebrachte Bremskräfte eine Antiblockierregelung wirksam, so wird zuerst der an die stärker abgebremsten ersten bzw. inneren Räder aufgebrachte Bremsdruck konstant gehalten oder gar abgesenkt, um ein mögliches Blockieren dieser ersten und inneren Räder zu verhindern.
Wird das Einsetzen einer solchen Antiblockierregelung festgestellt, so wird mit dem dann vorgenommenen Druckhalten oder einer Druckabsenkung an den ersten Rädern gleichzeitig ein entsprechendes Druckhalten oder eine entsprechende Druckabsenkung auch an den zweiten und außenliegenden Rädern vorgenommen, um damit die angestrebte Erzeugung des Giermomentes im wesentlichen selbst dann beibehalten zu können, wenn die auf die Räder aufgebrachten Bremskräfte durch die Antiblockierregelung vermindert werden.
Ohne die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene erfindungsgemäße Maßnahme würde sonst die Erzeugung des Giermomentes unterbunden, wenn die allein auf die ersten und inneren Räder aufgebrachten Bremskräfte verringert werden. Dabei kann bei einer relativ starken Verminderung der auf die inneren Räder aufgebrachten Bremskräfte sogar ein in die entgegengesetzte Richtung wirkendes Giermoment erzeugt werden, was die Fahrstabilität während einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges erheblich verschlechtern würde.
Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Die Anordnung nach der Erfindung ist für ein Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem (a) bestimmt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Anordnung weist eine erste Einrichtung (b) zum Erfassen eines Fahrzeuglenkzustands auf. Eine Einrichtung (c) zur Einstellung der Bremskräfte für die Räder während der Richtungsänderung des Fahrzeugs ist vorgesehen und umfaßt eine zweite Einrichtung, welche eine Differenz zwischen ersten und zweiten Bremskräften bereitstellt, die jeweils auf die ersten und zweiten (innenliegenden und außenliegenden) Räder (d) und (e) nach Maßgabe des Fahrzeugrichtungsänderungszustandes derart aufgebracht werden, daß ein Giermoment zwischen den Rädern erzeugt wird, wodurch die Richtungsänderung des Fahrzeugs unterstützt wird. Die ersten und zweiten Räder liegen jeweils auf der Innenseite und der Außenseite bezüglich einer Fahrzeuglenkrichtung. Zusätzlich ist eine dritte Einrichtung vorgesehen, um die zweite Bremskraft, die am zweiten Rad anliegt, nach Maßgabe der ersten Bremskraft, die am ersten Rad anliegt, derart zu steuern, daß die zweite Bremskraft sich in ähnlicher Weise wie die erste Bremskraft ändert, wenn ein Antiblockierbremsvorgang am ersten Rad vorgenommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Wesens der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Steu­ erungsablaufes einer elektronischen Steuerein­ heit, welche bei der Anordnung nach Fig. 2 eingesetzt wird,
Fig. 4 eine Steuertabelle, welche verwendet wird, um ein Zunahmemuster für einen hydraulischen Brems­ druck zur Verbesserung der Lenkung für das Richtungsänderungsvermögen eines Fahrzeugs mittels der elektronischen Steuereinheit auszusuchen,
Fig. 5 eine Datentabelle zur Verdeutlichung des hydrau­ lischen Bremsdruck-Verstärkungsmusters, gegeben bei einer Druckzunahme und einer Haltezeit, und
Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Regelung bei der Anordnung nach Fig. 2, bezogen auf den hydraulischen Bremsdruck in den Radzylindern und in Verbindung mit einem elektromagnetischen Drucksteuerventil, welches die Durchsätze zu den kurveninneren und kurvenäußeren Rädern steuert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungs­ form einer Anordnung S gezeigt. Die Anordnung S ist an einem Kraftfahrzeug vorgesehen, das vordere, linke und rechte Räder 1L, 1R und hintere linke und rechte Räder 2L, 2R hat. Jedes der Räder 1L, 1R, 2L, 2R ist mit einer an sich bekann­ ten Scheibenbremse ausgestattet, welche ein Teil einer Bremsanlage bildet. Die Scheiben­ bremsen für die Räder 1L, 1R, 2L, 2R umfassen Radbremszylin­ der 3L, 3R, 4L, 4R jeweils. Ein Bremspedal 5 ist betriebsmäßig mit einem Hauptbremszylinder 6 verbunden, welcher der­ art beschaffen und ausgelegt ist, daß er gleichzeitig den gleichen hydraulischen Bremsdruck an beide Leitungen 7, 8 anlegt, die jeweils für die Vorderräder 1L, 1R und die Hin­ terräder 2L, 2R bestimmt sind, und zwar beim Niederdrücken des Bremspedals 5. Der Druckmitteldruck des Hauptbremszylin­ ders in der Leitung 7 wird über zwei abgezweigte Unterlei­ tungen 7L, 7R zu den Radzylindern 3L, 3R übertragen, um die Vorderräder 1L, 1R zu bremsen. Der Druckmitteldruck des Hauptbremszylinders in der Leitung 8 wird über zwei Zweig­ unterleitungen 8L, 8R auf die Radzylinder 4L, 4R übertragen, um die Hinterräder 2L, 2R zu bremsen. Somit umfaßt die Brems­ anlage bei dieser bevorzugten Ausführungsform zwei gesonder­ te, hydraulisch betriebene Bremskreise B1, B2, in welche je­ weils für die Vorderräder 1L, 1R und die Hinterräder 2L, 2R bestimmt sind.
Die Unterleitungen 7L, 7R, 8L, 8R enthalten elektromagnetische Ventile 11L, 11R, 12L, 12R jeweils, die hinsichtlich ihrer Auslegung und Funktionsweise gleich aus­ gelegt sind. Jedes elektromagnetische Ventil 11L, 11R, 12L, 12R hat erste, zweite und dritte Stellungen, die jeweils auf der linken Seite, in der Mitte und auf der rechten Seite bei dem Symbol für das jeweilige elektromagnetische Ventil in Fig. 2 verdeutlicht sind. In der ersten Stellung jedes elektromagnetischen Ventils wird eine Fluidverbindung zwi­ schen dem Radzylinder 3L, 3R, 4L, 4R und dem Hauptbrems­ zylinder 6 hergestellt, während eine Fluidverbindung zwischen dem Radzylinder und einem Vorratsbehälter 13, 14 gesperrt wird, um den den Radzylindern zuzuführenden Druckmitteldruck zu erhöhen. In der zweiten Stellung des gleichen elektro­ magnetischen Ventils wird eine Fluidverbindung des Radzylin­ ders mit dem Hauptbremszylinder 6 und dem Vorratsbehälter 13, 14 gesperrt, um den Druckmitteldruck auf einem konstanten Wert zu halten. In der dritten Stellung dieses elektromagnetischen Ventils wird eine Fluidverbindung zwischen dem Radzylinder und dem Hauptbremszylinder 6 gesperrt, während eine Fluid­ verbindung zwischen dem Radzylinder und dem Vorratsbehälter 13, 14 hergestellt wird, um den an den Radzylinder anzulegen­ den Druckmitteldruck herabzusetzen. Zusätzlich ist jedes elek­ tromagnetische Ventil derart beschaffen und ausgelegt, daß es die erste Stellung einnimmt, wenn der elektrische Strom i₁, i₂, i₃, i₄ zum Betreiben des elektromagnetischen Ventils 0 A beträgt. Die zweite Stellung wird eingenommen, wenn der elek­ trische Strom 2 A beträgt, und die dritte Stellung wird ein­ genommen, wenn der elektrische Strom 4 A beträgt. Die Betriebs­ ströme i₁, i₂, i₃, i₄ für das elektromagnetische Ventil werden von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 21 den jeweili­ gen elektromagnetischen Ventilen 11L, 11R, 12L, 12R zuge­ führt. Daher sind die ersten, zweiten und dritten Stellungen des jeweiligen elektromagnetischen Ventils zu bezeichnen als "Druckanstiegsstellung", "Druckkonstanthaltestellung" und "Druckabnahmestellung".
Die Vorratsbehälter 13, 14 sind vorgesehen, um den Druckmit­ teldruck von dem Radzylinder zeitweilig zu speichern und die Druckmitteldruckabnahme im Radzylinder zu glätten. Die Vor­ ratsbehälter 13, 14 sind fluidmäßig jeweils mit Saug­ öffnungen der Pumpen 16, 17 verbunden, die von einem gemeinsamen Motor 15 angetrieben sind. Jede Pumpe 16, 17 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie einen zeitweilig in dem Vorratsbehälter 13, 14 während der Druck­ abnahme im Radzylinder gespeicherten Druckmitteldruck an einen Sammler 19, 20 abgibt, so daß das Hydraulikfluid zu den Leitungen 7, 8 zurückgeleitet wird.
Die Betriebsströme i₁, i₂, i₃, i₄ für das elektromagnetische Ventil werden gesondert durch die elektronische Steuerein­ heit 21 ausgewählt, welcher eine Mehrzahl von Signalen zuge­ führt wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Signal von den Radgeschwindigkeitssensoren 22, 23, 24, 25, ein Signal von einem Querbeschleunigungssensor (Quer-G-Sen­ sor) 26, ein Signal von einem Lenkwinkelsensor 27, und ein Signal (B) von einem Bremsschalter 28. Die Radgeschwindig­ keitssensoren 22, 23, 24, 25 sind derart beschaffen und aus­ gelegt, daß sie die Umdrehungsgeschwindigkeiten (Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit) ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ der Räder 1L, 1R, 2L, 2R jeweils erfassen. Der Querbeschleunigungssensor 26 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er eine Querbe­ schleunigung Yg des Fahrzeugs erfaßt. Der Lenkwinkelsensor 27 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er einen Lenk­ winkel oder einen Drehwinkel Θ eines Lenkrads erfaßt. Der Bremsschalter 28 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er einen Zustand erfaßt, bei dem das Bremspedal nieder­ gedrückt ist, um hierdurch das Signal (B) zu erzeugen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform arbeitet die elektro­ nische Steuereinheit 21 derart, daß eine Antiblockierbrems­ regelung vorgenommen wird, und es ist eine Steuereinrich­ tung zum Herabsetzen einer Bremskraftverteilung an wenig­ stens einem der Räder, umfassend die Vorder- und Hinterräder, an der Außenseite bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung nach Maßgabe eines Fahrzeugrichtungsänderungszustandes vorgesehen.
Die elektronische Steuereinheit umfaßt ferner eine Regu­ liereinrichtung zum Regulieren eines hydraulischen Brems­ druckes für das bezüglich der Fahrzeugänderungsrichtung außenliegende Rad nach Maßgabe eines hydraulischen Brems­ druckes für das innenliegende Rad, so daß sich der erstge­ nannte hydraulische Bremsdruck auf eine ähnliche Weise wie der letztgenannte hydraulische Bremsdruck ändert, wenn die Antiblockierbremsregelung an dem innenliegenden Rad vor­ genommen wird.
Bei der Anordnung wird eine normale Bremsung oder eine Antiblockierbremsregelung vorgenommen, wenn die Bremse angezogen wird, wie dies nachstehend näher be­ schrieben wird. Die Antiblockierbremsregelung wird in dem Fall vorgenommen, wenn eine Wahrscheinlichkeit für das Auf­ treten einer Radblockierung gegeben ist, wobei in diesem Fall der dem Radzylinder zuzuleitende Druckmitteldruck herabgesetzt wird, um die Radblockierung zu vermeiden. Anschließend steigt dieser Druck dann wieder an. Ein derartiges Bremsen wird nachstehend näher erläutert.
Wenn das Bremspedal 5 von einem Fahrer niedergedrückt wird, um zu bremsen, bewirkt die elektronische Steuerschaltung 21, daß die elektromagnetischen Ventile 11L, 11R, 12L, 12R nicht erregt werden oder mit Betriebsströmen i₁, i₂, i₃, i₄ von 0 A versorgt werden, so daß die elektromagnetischen Ventile in den entsprechenden Stellungen gemäß Fig. 2 blei­ ben, wenn keine Radblockierung bei den Rädern 1L, 1R, 2L, 2R auftritt. Beim Niederdrücken des Bremspedals 5 wird so­ mit der gleiche Druckmitteldruck (Druckmitteldruck des Hauptbremszylinders) gleichzeitig von dem Hauptbremszylinder 6 an die beiden Leitungen 7, 8 jeweils für die Vorder- und Hinterräder angelegt. Dieser Druckmitteldruck wird über die Unterleitungen 7L, 7R (welche die elektromagnetischen Ventile 11L, 11R enthalten) an die Radzylinder 3L, 3R und über die Unterleitungen 8L, 8R (welche die elektromagnetischen Ven­ tile 12L, 12 R enthalten) an die Radzylinder 4L, 4R ange­ legt, um somit die Räder 1L, 1R, 2L, 2R einzeln zu bremsen. Hierbei handelt es sich um das normale Bremsen.
Während des Arbeitens der Anordnung wird die Radgeschwindigkeit des jeweiligen Rades 1L, 1R, 2L, 2R erfaßt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) mit Hilfe einer an sich be­ kannten Ermittlungsmethode zu ermitteln. Dann wird ein Brems­ schlupfverhältnis nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwin­ digkeit (V) ermittelt, oder es wird eine weitere Fahr­ zeuggeschwindigkeit oder eine Radgeschwindigkeit für das je­ weilige Rad ermittelt, wie dies nachstehend noch näher be­ schrieben wird. Die elektronische Steuereinheit 21 nimmt ei­ ne Entscheidung hinsichtlich einer Radblockierung für das je­ weilige Rad 1L, 1R, 2L, 2R vor. Wenn die Neigung besteht, daß ein Radblockieren an einem der Räder auftreten kann, werden die elektromagnetischen Ventile für die jeweiligen Räder der­ art betrieben, daß sie die Druckkonstanthaltestellung ein­ nehmen, wozu die elektronische Steuereinheit 21 entsprechende Signale abgibt. Hierdurch wird verhindert, daß der hydrauli­ sche Bremsdruck in den zugeordneten Radzylindern ansteigt. Falls eine Radblockierung unabhängig von einer derartigen Steuerung auftritt, arbeitet die elektronische Steuereinheit 21 derart, daß die entsprechenden elektromagnetischen Ven­ tile in ihre Druckabnahmestellung gebracht werden, wodurch der Druckmitteldruck, der an die zugeordneten Radzylinder angelegt wird, herabgesetzt wird. Hierdurch wird ein Rad­ blockieren bei den jeweiligen Rädern verhindert. Wenn die ent­ sprechenden Räder sich wiederum unter der obengenannten Regelung zu drehen beginnen, arbeitet die elektronische Steuer­ einheit 21 derart, daß die entsprechenden elektromagneti­ schen Ventile in ihre Druckkonstanthaltestellungen gebracht werden, wodurch verhindert wird, daß der Druckmitteldruck in den entsprechenden Radzylindern absinkt. Wenn die ent­ sprechenden Räder ihre Drehbewegung wiederum aufgenommen ha­ ben, arbeitet die elektronische Steuereinheit 21 derart, daß die entsprechenden elektromagnetischen Ventile in ihre Druck­ anstiegsstellungen gebracht werden, so daß der Druckmittel­ druck in den zugeordneten Radzylindern ansteigt, und sich der Druck dem Druck im Hauptbremszylinder 6 annähert. Unter Wiederholung eines derartigen Antiblockier-Steuerzyklus lassen sich die hydraulischen Bremsdrücke für die zugeordne­ ten Räder 1L, 1R, 2L, 2R auf Werte steuern, bei denen man das optimale Bremsverhalten erhält, so daß man eine normale Antiblockierbremssteuerung verwirklichen kann.
Nachstehend wird ein Beispiel der Anordnung unter Verwendung der elektronischen Steu­ ereinheit 21 anhand eines Flußdiagramms eines programmatischen Steuerungsablaufes näher beschrieben, welches in Fig. 3 ge­ zeigt ist. Die Steuerung hängt von Eingangsinformationen, wie dem Lenkwinkel, ab, der mittels des Lenkwinkelsensors 27 er­ faßt wird.
Zuerst werden in Schritten 31 und 32 in dem Flußdiagramm die Radgeschwindigkeit ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ für das jeweilige Rad 1L, 1R, 2L, 2R, welche mit Hilfe der jeweiligen Radgeschwin­ digkeitssensoren 22, 23, 24, 25 erfaßt wird, der Lenkwinkel (der Lenkraddrehwinkel), welcher mit Hilfe des Lenkwinkel­ sensors 27 erfaßt wird) und die Querbeschleunigung Yg, wel­ che mit Hilfe des Querbeschleunigungssensors 26 erfaßt wird, eingelesen. In einem Schritt 33 wird eine Fahrzeugge­ schwindigkeit V abgeschätzt. Bei dieser bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird auf der Basis der Tatsache, daß die Radgeschwindigkeit der Vorderräder 1L, 1R (nicht angetrie­ ben) der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, die Fahrzeuggeschwindigkeit V hierbei durch die folgende Gleichung bestimmt:
V = Ra (ω₁ + ω₂)/2
wobei Ra der Radius der Vorderräder 1L, 1R ist.
Anschließend werden in einem Schritt 34 die Schlupfverhält­ nisse S₁, S₂, S₃, S₄ der jeweiligen Räder 1L, 1R, 2L, 2R ermittelt. Diese Schlupfverhältnisse werden für die Anti­ blockier-Bremssteuerung der vorstehend gegebenen Art verwen­ det. Beispielsweise wird das Schlupfverhältnis S₁ des linken Vorderrads 1L unter Verwendung der vorstehend angegebenen, abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V mit Hilfe der fol­ genden Gleichung ermittelt:
S₁ = (V - V1A)/V
wobei V1A = Ra X ω₁. Wenn sich als Ergebnis dieser Ermitt­ lung S₁ = 0 (d. h. V1A = V) ergibt, dreht sich das linke Vor­ derrad 1L ohne Schlupf. Wenn S₁ = 1 (d. h. V1A = 0m und somit ω₁ = 0) ist, ist das linke Vorderrad 1L blockiert. Die Schlupfverhältnisse S₂, S₃, S₄ der anderen Räder 1R, 2L, 2R werden in ähnlicher Weise ermittelt.
In einem Schritt 35 werden EIN- oder AUS-Zustände des Brems­ schalters 28 erfaßt. Hierbei wird geprüft, ob der Fahrer das Bremspedal niederdrückt oder nicht. Wenn der Fahrer das Bremspedal nicht niederdrückt (der Bremsschalter 28 ist im AUS-Zustand), ist die Anordnung nicht erforderlich, und daher werden alle Betriebsströme i₁, i₂, i₃, i₄ des elektromagne­ tischen Ventils in einem Schritt 36 zu 0 gemacht, und es er­ folgt eine Ausgabe in einem Schritt 40.
Wenn hingegen das Bremspedal niedergedrückt wird (d. h. der Bremsschalter 28 befindet sich im EIN-Zustand oder B = 1), wird die Verbesserung der Fahrstabilität auf die nachstehend beschriebene Weise durchgeführt.
In einem Schritt 37 erfolgt eine Entscheidung oder eine Aus­ wahl des Musters zur Erhöhung des hydraulischen Bremsdruckes, der an die jeweiligen Radzylinder 3L, 3R, 4L, 4R angelegt wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Brems­ kraftdifferenz, die zur Verbesserung des Fahrzeugrichtungs­ änderungsvermögens erforderlich ist, zwischen den innenlie­ genden und außenliegenden Rädern der Vorderräder 1L, 1R, und zwar bezogen auf die Fahrzeuglenkrichtung, gegeben. Genauer gesagt wird der Druckmitteldruck für den Radzylinder ledig­ lich für das Vorderrad 1R (während einer Lenkbewegung des Fahrzeugs nach links) oder nur für das Vorderrad 1L (während einer Lenkbewegung des Fahrzeugs nach rechts), bei der diese Räder bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außenliegen, gesteuert, um das Lenk­ verhalten des Fahrzeuges an der Vorderseite zu verbessern. Eine derartige Steuerung läßt sich somit nicht für den Druck­ mitteldruck am Radzylinder für das Vorderrad 1L (während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nach links) oder 1R (während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nach rechts), die bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innen liegen und für die beiden Hinter­ räder 2L, 2R vornehmen, bei denen die Bremskraft (der Druck­ mitteldruck im Radzylinder) dieser drei Räder der Niederdrück­ kraft des Bremspedals abgesehen von einer vorbestimmten Be­ dingung (welche einem x-Bereich in den Fig. 4 und 5) ent­ spricht und nachstehend noch näher erläutert wird, abhängig ist. Somit ist das Druckanstiegsverhalten des Druckmittel­ drucks des Radzylinders für diese Räder gleich wie beim nor­ malen Bremsen. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß der Druckmitteldruck für den Radzylinder dieser Räder gleichgroß wie der Druckmitteldruck in dem Hauptbremszy­ linder 6 ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Wenn hingegen die Bremskraft für das außenliegende Vorderrad 1R (während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs nach links) oder 1L (während der Lenkung des Fahrzeugs nach rechts) relativ zu jener für das vordere, innenliegende Rad 1L oder 1R herabgesetzt wird, um eine Differenz bei der Bremskraft zwischen den vor­ deren, außenliegenden und innenliegenden Rädern zu erzielen, wird hierdurch ein Giermoment erzeugt. Hierzu wird der Fahr­ zeuglenkzustand geprüft, und dann wird ein geeignetes Druckmitteldruck-Anstiegsmuster für das vordere, außenlie­ gende Rad nach Maßgabe des überprüften Fahrzeuglenkzustan­ des vorgegeben. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Steuerung nach Maßgabe der Quer­ beschleunigung Yg, welche man von dem Querbeschleunigungs­ sensor 26 erhält, einem Lenkwinkel Θ, den man von dem Lenk­ winkelsensor 27 erhält und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmt wurde.
Insbesondere erfolgt die Steuerung nach Maßgabe einer Steu­ ertabelle, die als ein Beispiel in Fig. 4 gezeigt ist. Hier­ bei wird angenommen, daß die erfaßte Querbeschleunigung ei­ nen Vorgabewert YgL überschreitet (d. h. Yg < YgL). In der Tabelle in Fig. 4 ist der Lenkwinkel Θ in vier Sektionen durch drei Punkte Θ₁, Θ₂, Θ₃ unterteilt, während die Fahr­ zeuggeschwindigkeit V in vier Sektoren durch drei Punkte V₁, V₂, V₃ unterteilt ist. Hierdurch ergeben sich sechzehn Bereiche a, b, c, d, x. Hierbei erfolgt eine Entscheidung derart, daß der Fahrzeuglenkzustand in irgendeinem der ge­ gebenen Bereiche ist. Somit wird das Druckanstiegsmuster für den Druckmitteldruck, der an die Radzylinder 3L, 3R, 4L, 4R anzulegen ist, nach Maßgabe der Querbeschleunigung Yg, des Lenkwinkels Θ, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und nach Maßgabe der Steuertabelle, die in Fig. 4 gezeigt ist, ausgewählt.
Nach Maßgabe des ermittelten Bereiches in der Steuerta­ belle nach Fig. 4 werden die Daten betreffend die Zeit der Druckzunahme und die Zeit der Konstanthaltung des Drucks aus der Tabelle ausgesucht, wobei in Fig. 5 ein Beispiel ge­ zeigt ist. Die Tabelle nach Fig. 5 zeigt einen Zyklus, wel­ cher eine Druckanstiegszeit (ms) innerhalb der 0 A zu dem Betriebsstrom i₂ des elektromagnetischen Ventils dem elek­ tromagnetischen Ventil 11R für das vordere, außenliegende Rad, bezogen auf die Fahrzeuglenkrichtung, zugeführt wird, um das Ventil 11R in die Druckanstiegsstellung während ei­ ner Lenkung des Fahrzeugs nach links zu bringen. Oder es wird bin Strom i₁ mit 0 A an das elektromagnetische Ventil 11L für das bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung vordere, außenliegende Rad angelegt, um das Ventil 11L in die Druck­ zunahmestellung während der Lenkung des Fahrzeugs in Rich­ tung nach rechts zu bringen. Eine Druckkonstanthaltezeit (ms) wird vorgegeben, während der der Betriebsstrom i₂ des elektromagnetischen Ventils 2 A beträgt, wobei dieser Strom an ein und dasselbe elektromagnetische Ventil angelegt wird, um das elektromagnetische Ventil in die Druckhaltestellung zu bringen. Dies hängt von dem jeweils ermittelten Bereich (Fahrzeuglenkzustand) ab, der mit a, b, c, d, x in der Steu­ ertabelle nach Fig. 4 angegeben ist. Dieser Steuerzyklus wird wiederholt. Bei dieser Steuerung wird ein Wert vorge­ geben, mit der die Bremskraft abnimmt, die an das vordere, außenliegende Rad bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung ange­ legt wird, um eine Fahrzeuglenkverhaltenskorrektur in Fahr­ zeuglenkrichtung vorzunehmen. Es ist noch zu erwähnen, daß beim Größerwerden des Wertes der Druckkonstanthaltezeit die Bremskraft des zugeordneten Rades hierdurch in starkem Maße begrenzt wird, so daß ein größeres Giermoment in Fahr­ zeuglenkrichtung erzeugt wird.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung im Zusammenhang mit einem Fahrzeuglenkzustand, der an einem Punkt P (in Fig. 4) dargestellt ist, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ ist, während der Lenkwinkel Θ₀ ist. Dieser Zustand entspricht dem Bereich c in Fig. 4. Wenn ein Bremsen während der Fahrt des Fahrzeugs mit Lenkrichtung nach links unter der Bedingung vorgenommen wird, daß die Fahrzeug­ geschwindigkeit V₀, der Lenkwinkel Θ₀ und die Querbeschleu­ nigung Yg0 ist, wird zuerst geprüft, ob die Querbeschleuni­ gung größer als der Vorgabewert YgL ist oder nicht. Wenn Yg0 < YgL ist, wird das Druckanstiegsmuster des Bereichs c in Fig. 4 genommen, wobei der Betriebsstrom i₂ für das elek­ tromagnetische Ventil 11R des vorderen, außenliegenden Rads (das vordere rechte Rad 1R in diesem Fall) nach Maßgabe des in Fig. 6 gezeigten Musters gesteuert wird, wobei ein Zyklus wiederholt wird, bei dem der Betriebsstrom i₂ 5 ms lang mit 0 A vorgegeben und dann mit 2 A 30 ms lang vorgegeben wird. Somit wird in diesem Fall der Druckmitteldruck im Radzylin­ der 3R nach Maßgabe der Druckanstiegszeit/Druckkonstanthalte­ zeit = 5/30 (ms) gesteuert und er nimmt somit allmählich zu. Eine solche Steuerung zur Druckzunahme und Konstanthaltung wird jedoch nicht bei dem hydraulischen Bremsdruck im Radzylinder 3L für das Vorderrad 1L als das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innenliegende Rad vorge­ nommen, und daher bleibt das zugeordnete elektromagnetische Ventil 11L immer in der Druckanstiegsstellung. Dadurch wird der Hydraulikdruck im Radzylinder 3L gleich jenem in dem Hauptbremszylinder 6. Wenn bei der Steuerung nach Fig. 6 die Fahrzeuglenkrichtung sich zu jener des Bereichs b beim Verfahren verlagert, bei dem der Druckmitteldruck im Radzylinder gemäß dem vorstehend angegebenen Zunahme- und Konstanthalte-Muster unter Zuordnung zu dem Bereich c gesteu­ ert wird, wird dieses Muster in jenes für den Bereich b ge­ ändert, bei dem die Druckkonstanthaltezeit 20 ms beträgt. Somit wird die Steuerung immer in Abhängigkeit von einer Veränderung des Fahrzeuglenkzustandes verändert. So­ mit wird die Bremskraft, die an dem bezüglich der Fahrzeug­ lenkrichtung innenliegenden Vorderrad anliegt, nach Maß­ gabe der Bereiche b, c, d herabgesetzt, um hierdurch ein Giermoment zu erzeugen, welches die Lenkbewegung des Fahr­ zeugs unterstützt.
Bei den in Fig. 5 gezeigten Daten wird eine Druckzunahme- und Konstanthaltesteuerung nicht in den Bereichen a und x vorgenommen, so daß das bezüglich der Fahrzeuglenkrich­ tung außenliegende Vorderrad zugeordnete elektromagneti­ sche Ventil immer in der Druckanstiegsstellung bleibt, so daß man keine Differenz bezüglich der Bremskraft zwischen den vorderen innenliegenden und außenliegenden Rädern erhält. Dies ist mit dem Symbol "-" in der Tabelle in Fig. 5 ver­ deutlicht. Wenn bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Querbeschleunigung Yg nicht größer als der Vorgabewert YgL ist, erfolgt die Fahrzeuglenkunterstützung (nach Maßgabe der Steuertabelle in Fig. 4) unter Einwirkung des Giermo­ ments nicht. Selbst wenn in diesem Fall das elektromagne­ tische Ventil, das dem bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außenliegenden Vorderrad zugeordnet ist, gesteuert wird, so bleibt dieses immer in der Druckzunahmestellung, unab­ hängig von den Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Lenkwinkels Θ.
Wie ferner in der Tabelle von Fig. 5 gezeigt ist, wird für einen Fahrzeuglenkzustand, der dem Bereich x entspricht, ein Druckzunahmemuster für die Druckzunahme/Druckabnahme = 5/100 (ms) für das Hinterrad 2L (während der Lenkbewegung des Fahrzeugs nach links) oder 2R (während der Lenkbewegung des Fahrzeugs nach rechts) vorgegeben, wobei es sich jeweils um das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innenliegende Rad handelt. Wenn somit in diesem Fall ein Bremsen während der Fahrzeuglenkung vorgenommen wird, hän­ gen die Bremskräfte, die jeweils an den vorderen linken und rechten Rädern 1L, 1R und den Hinterrädern, die bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außen liegen, von der Niederdrückkraft des Bremspedals ab, so daß der Druck­ mitteldruck in den zugeordneten Radzylindern immer den gleichen Wert wie im Hauptzylinder 6 annimmt, während nur der Druckmitteldruck in dem Radzylinder, der dem Hinter­ rad zugeordnet ist, das bezüglich der Fahrzeuglenkrich­ tung innen liegt, bezüglich einer Abnahme gesteuert wird. Hierdurch erhält man eine Querkraft am Hinterrad des Fahr­ zeugs, um das Fahrzeug in dem Fall zu stabilisieren, daß beim Lenkvorgang eine Lenkung in eine Gegenrichtung erfolgt, bei der das Lenkrad gedreht wird, um den Lenkwinkel Θ zu verkleinern. Hierbei wird die Bremskraft beim Bremsen wäh­ rend der Lenkbewegung des Fahrzeugs ausgenutzt, um das Fahrzeug zwangsläufig so zu stabilisieren, daß ein Dre­ hen des Fahrzeugs um seine eigene Achse verhindert wird.
Somit wird in einem Schritt 38 der Betriebsstrom des elek­ tromagnetischen Ventils provisorisch nach Maßgabe der Ent­ scheidung der Druckzunahme-Konstanthalte und Abnahmemuster bestimmt, welche im Schritt 37 vorgegeben werden.
Anschließend erfolgt in einem Schritt 39 eine Korrektur­ steuerung, bei der der Betriebsstrom des elektromagneti­ schen Ventils nach Maßgabe der Antiblockier-Bremssteuerung gesteuert wird. Die Verarbeitung in diesem Schritt wird nachstehend noch näher erläutert. Diese Korrektursteuerung im Schritt 39 läßt sich auf die folgende Weise zusammen­ fassen: Wenn eine Antiblockier-Bremssteuerung für das be­ züglich der Fahrzeuglenkrichtung innenliegende Rad während der Steuerung des Bremsdrucks im Rad­ zylinder für das Rad vorgenommen wird, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außen liegt, um das vorderseitige Fahrzeuglenkverhalten beim Bremsen des Fahrzeugs zu ver­ bessern, wird der Druckmitteldruck im Radzylinder für das Rad, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außen liegt, nach Maßgabe des Druckmitteldrucks im Radzylinder für jenes Rad gesteuert, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung in­ nen liegt, und zwar unter einer Steuerung, bei der Be­ triebsströme ij (j = 1, 2, 3, und/oder 4) für das elektro­ magnetische Ventil entsprechend dem vorstehend angegebenen, außenliegenden Rad geändert werden.
Selbst in dem Fall, bei dem eine Steuerung vorgenommen wird, um eine Bremskraftverteilung auf das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außenliegende Rad herabzusetzen, wie dies voranstehend bei der Steuerung in Fig. 6 erläutert wurde) kann die Korrektursteuerung nicht vorgenommen wer­ den, bis mit der Antiblockier-Bremssteuerung begonnen wird. Genauer gesagt wird bei dieser bevorzugten Ausfüh­ rungsform die Steuerung zur Verbesserung des vorderseiti­ gen Fahrzeuglenkverhaltens zwischen den vorderen linken und rechten, seitlichen Rädern vorgenommen. Somit erfolgt eine Abfrage dahingehend, ob die Antiblockier-Bremssteuerung nur für das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innenliegende Rad vorgenommen wird oder nicht. Wenn sich hierbei ergibt, daß die Antiblockier-Bremssteuerung bisher nicht ausgeführt wird, was sich durch eine Überwachung des innenliegenden Rads ergibt, wird der Betriebsstrom i₂ oder i₁ des elektro­ magnetischen Ventils für das Vorderrad 1R (während der Kur­ venfahrt des Fahrzeugs nach links) oder 1L (während der Lenk­ bewegung des Fahrzeugs nach rechts), welches bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außen liegt, auf den Wert zurückgesetzt, den man zuvor provisorisch im Schritt 38 ermittelt hat, und dieser Wert für den Strom wird für das zugeordnete elektro­ magnetische Ventil ausgegeben, um den Schritt 40 auszufüh­ ren, so daß der Steuerungsablauf beendet ist.
Folglich wird in diesem Fall die Steuerung zur Verbesserung der Fahrzeuglenkbarkeit an der Vorderseite in geeigneter Weise vorgenommen, so daß die Bremskraft des Vorderrads, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innen liegt, einen Wert annimmt, welcher der Bremspedal-Niederdrückkraft entspricht. Die Bremskraft des Vorderrads, das bezüglich der Fahrzeug­ lenkrichtung außen liegt, wird hingegen auf einen Wert im Vergleich zu dem Wert entsprechend der Bremspedal-Nieder­ drückkraft herabgesetzt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Hierdurch wird die Lenkbewegung des Fahrzeugs durch die Er­ zeugung des Giermoments in Fahrzeuglenkrichtung unterstützt, so daß sich während der Fahrzeuglenkung das Verhalten der Vorderseite im Fahrzeuglenkzustand verbessern läßt.
Wenn eine Antiblockier-Bremssteuerung beim vorstehend ange­ gebenen Steuerverfahren vorgenommen wurde, wie dies in dem abschließenden Zeitraum bei der Steuerung in Fig. 6 angege­ ben ist, erfolgt eine Korrektur des Betriebsstromes i₂ oder i₁ des elektromagnetischen Ventils für das zugeordnete Vor­ derrad 1R oder 1L, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung außen liegt. Insbesondere wenn die Antiblockier-Bremssteu­ erung (die erste Druckkonstanthaltung oder die Druckabnahme) für das vordere innenliegende Rad bei der Steuerung zur Ver­ besserung des Fahrzeuglenkverhaltens an der Vorderseite ein­ geleitet wurde, bei der die Bremskraft auf das vordere, außenliegende Rad herabgesetzt wird, wird der Elektromagnet­ ventil-Betriebsstrom i₂ oder i₁ derart geändert, daß eine Steuerung dahingehend erfolgt, daß der Druckmitteldruck im Radzylinder des Vorderrads, das bezüglich der Fahrzeuglenk­ richtung auf der Außenseite liegt, mit ein und dem gleichen Muster wie bei dem Hydraulikdruck im Radzylinder des Vor­ derrads, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innen liegt, ansteigt oder abnimmt. Bei dieser Steuerung wird der Druck­ mitteldruck an dem Radzylinder für das vordere, außenliegen­ de Rad immer niedriger als jener für das vordere, innenlie­ gende Rad gemacht, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Die auf diese Weise korrigierten Elektromagnetventil-Be­ triebsströme i₂ oder i₁ werden zusammen mit den anderen Elektromagnetventil-Betriebsströmen in einem Schritt 40 ausgegeben.
Wenn entsprechend den voranstehenden Ausführungen die Anti­ blockier-Bremssteuerung am Vorderrad bewirkt wird, das be­ züglich der Fahrzeuglenkrichtung innen liegt, und dies während der Ausführung einer Bremskraftsteuerung zwischen den vorderen innenliegenden und außenliegenden Rädern vor­ genommen wird, um das Fahrzeuglenkverhalten zu unterstützen, läßt sich die Bremskraft auf das Vorderrad, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung auf der Außenseite liegt, in ge­ eigneter Weise nach Maßgabe der Bremskraft auf das Vorder­ rad steuern, das bezüglich der Fahrzeuglenkrichtung innen liegt. Somit werden gleichzeitig die Antiblockier-Bremssteuerung und die Steuerung zur Verbesserung des Richtungs­ änderungsverhaltens der Fahrzeugvorderseite durchgeführt. Wenn die Antiblockier-Steuerung unabhängig jeweils für die linken und rechten Räder durchgeführt wird, kann in wirk­ samer Weise verhindert werden, daß der hydraulische Brems­ druck durch die Antiblockier-Bremssteuerung herabgesetzt wird, wodurch eine Differenz bei der Bremskraft zwischen den innenliegenden und außenliegenden Rädern auftreten kann, welche unter der Einwirkung der Steuerung zur Verbesserung des Richtungsänderungsverhaltens der Vorderseite des Fahr­ zeugs umgekehrt werden kann, so daß das Lenkverhalten ge­ stört wird. Hierdurch läßt sich das Fahr­ zeuglenkverhalten stabilisieren, und ein übermäßiger Brems­ kraftverlust wird verhindert.
Während die Steuerung zur Verbesserung des Lenkverhaltens der Fahrzeugvorderseite voranstehend unter Verwendung der Steuertabelle nach Fig. 4 gezeigt und beschrieben wurde, wenn Yg (Querbeschleunigung) < YgL ist, kann natürlich die Steuertabelle in Abhängigkeit von einer Änderung der Quer­ beschleunigung Yg verändert werden. Obgleich voranstehend zusätzlich die Steuerung zur Verbesserung des Lenkvermö­ gens der Fahrzeugvorderseite nur im Zusammenhang mit den Vorderrädern beschrieben wurde, kann diese Steuerung natür­ lich auch für die Hinterräder oder sowohl für die Vorder- als auch für die Hinterräder durchgeführt werden. Ferner kann die Erfassung des Fahrzeuglenkzustandes dadurch vorgenommen werden, daß man eine der Größen umfassend den Drehwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Querbeschleunigung und die Gierrate (oder die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung des Fahrzeugs um eine vertikale Achse, die durch den Schwer­ kraftsmittelpunkt des Fahrzeuges geht) oder eine Kombination von zwei dieser Größen erfaßt.

Claims (3)

1. Anordnung zum Verbessern der Fahrstabilität eines Kraftwagens bei Kurvenfahrt,
  • (a) mit einem Antiblockiersystem enthaltend:
  • - Radgeschwindigkeitssensoren (22-25) an den Rädern,
  • - einen Bremsdruckschalter (28), der einen Bremsvorgang anzeigt,
  • - eine elektronische Steuereinheit (21), welche die Informationen verarbeitet und Regelsignale an die Drucksteuerventile abgibt,
  • - Drucksteuerventile (11L, 11R, 12L, 12R), die den Bremsdruck voneinander unabhängig absenken, konstant halten oder erhöhen,
  • (b) die Steuereinheit (21) zusätzlich die Signale eines Lenkwinkelsensors (27) und eines Querbeschleunigungssensors (26) aufnimmt und zusammen mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) daraus das Kurvenverhalten errechnet,
  • (c) die Steuereinheit (21) beim Bremsen ein in Richtung der befahrenen Kurve weisendes Giermoment erzeugt, indem sie durch unterschiedliches Erregen der beiden Drucksteuerventile (11L und 11R) einer Fahrzeugachse eine Bremsdruckdifferenz bildet, um den Lenkvorgang zu unterstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (21) bei Kurvenfahrt und einer am kurveninneren Rad laufenden Antiblockierregelung den Bremsdruck am kurvenäußeren Rad synchron mitsteuert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (21) den Fahrzeuglenkzustand nach Maßgabe des Lenkwinkels (Θ) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) feststellt, wenn die Querbeschleunigung (Yg) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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