DE60116229T2

DE60116229T2 - Stabilitätsregelung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE60116229T2
Application number: DE60116229T
Authority: DE
Inventors: Hirohisa 1-1. Koyakita 1-chome Tanaka; Toshio 1-1. Koyakita 1-chome Yasutake; Yoshihiro Aki-gun Watanabe; Jouji Aki-gun Nishioka
Original assignee: Mazda Motor Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Advics Co Ltd
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: US20020087247A1; EP1201520B1; US6584397B2; DE60116229D1; ES2254305T3; JP2002127886A; EP1201520A1; JP3660865B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technologische Gebiet von Vorrichtungen bzw. Geräten zur Lage- bzw. Stabilitätsregelung eines Kraftfahrzeugs, welche Untersteuerungstendenzen (ein Driften) und Übersteuerungstendenzen (Schleudern bzw. Durchdrehen) durch ein Regeln bzw. Steuern der Lage eines Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs während eines Kurvenfahrens vermeiden oder unterdrücken.
Konventionell sind verschiedene Stabilitätsregelvorrichtungen bzw. -geräte für ein Kraftfahrzeug bekannt, in welchen, wie beispielsweise in JP H06-183288A oder JP H07-223520A eine Ziel-Gierrate basierend auf dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt bzw. festgelegt wird, die tatsächliche bzw. aktuelle Gierrate des Fahrzeugs mit einem Gierratensensor detektiert wird, und wenn die Abweichung zwischen der detektierten tatsächlichen Gierrate und der Ziel-Gierrate wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist, eine Untersteuerungsregelung bzw. -steuerung eingreift bzw. interveniert, welche eine Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs unterdrückt, oder eine Übersteuerungsregelung bzw. -steuerung eingreift, welche eine Übersteuerungstendenz des Fahrzeugs unterdrückt.
Spezifischer greift in einer derartigen Stabilitätsregelvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Lage eine Untersteuerungsregelung ein, wenn die Ziel-Gierrate größer als ein Wert ist, welcher durch ein Ad dieren eines vorbestimmten Schwellwerts zu der tatsächlichen Gierrate erhalten wird, während die Übersteuerungsregelung eingreift, wenn die tatsächliche Gierrate größer als ein Wert ist, welcher durch ein Addieren eines vorbestimmten Schwellwerts zu der Ziel-Gierrate erhalten wird.
In dieser konventionellen Stabilitätsregelvorrichtung tendiert eine zu große Untersteuerungsregelung dazu einzugreifen, wenn der Schwellwert klein ist. Wenn die Untersteuerungsregelung zu früh eingreift, besteht das Problem, daß dieser Eingriff bzw. diese Intervention einer Regelung bzw. Steuerung mit der Betätigung des Fahrers zusammenwirkt bzw. diese beeinflußt, wobei dies die Fahrerfahrung bzw. -praxis beeinträchtigt.
Um dies zu beheben, sollte der Schwellwert, welcher die Intervention der Untersteuerungsregelung bestimmt, erhöht werden, so daß eine frühzeitige Intervention der Untersteuerungsregelung verhindert werden kann. In diesem Fall wird jedoch die Regelung nur eingreifen, wenn die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs bereits zu groß ist. Darüber hinaus greift, wenn die Regelung schließlich eingreift bzw. einschreitet, eine starke Regelung abrupt ein. Daher fühlt, selbst obwohl es möglich ist, die Stabilität des Fahrzeugs sicherzustellen, in einer Situation, in welcher die Untersteuerungstendenz ansteigt, bis die Untersteuerungsregelung interveniert, der Fahrer, daß sich die Kontrollier- bzw. Regel- bzw. Steuerbarkeit verschlechtert, wobei dies zu einem Gefühl einer Instabilität führt.
In Stabilitätsregelvorrichtungen, in welchen verschieden von der oben beschriebenen konventionellen Stabilitätsregelungsvorrichtung, welche die Ziel-Gierrate basierend auf dem Lenkradwinkel einstellt bzw. festlegt, die Ziel-Gierrate basierend auf der Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt bzw. festgelegt wird, kann die Beeinträchtigung bzw. Beeinflussung einer Regelung bzw. Steuerung durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Eingriffs- bzw. Interventionsschwellwert für ein Beurteilen einer Intervention bzw. Beeinflussung einer Untersteuerungsregelung auf einen relativ großen Wert vermieden werden. In einer derartigen Stabilitätsregelvorrichtung ist der Anstieg der Seitenbeschleunigung gering, wenn das Lenkrad in einer Situation gedreht wird, in welcher das Fahrzeug gerade aus fährt (Lenkstart), und eine Detektion dieser Seitenbeschleunigung ist schwierig, so daß die Untersteuerungsregelung kaum überhaupt eingreift. Daher kann unter Berücksichtigen eines Fahrens entlang eines Kurvenwegs beispielsweise eine schwache Untersteuerungstendenz nicht an dem Beginn des Lenkens nach dem Eintritt in den Kurvenweg unterdrückt werden. Daraus resultierend muß ein kleiner Kurvenradius R nahe dem Ausgang des Kurvenwegs genommen werden oder eine starke Untersteuerungsregelung kann eingreifen. Daraus resultierend kann der Fahrer fühlen, daß die Steuerbarkeit schwach bzw. schlecht ist, oder kann ein Gefühl einer Instabilität fühlen.
Darüber hinaus kann, wenn das Verhalten des Fahrzeugs eine Übersteuerungstendenz aufweist, wenn sich die Lage des Fahrzeugs nicht in Antwort auf eine Lenkradbetätigung ändert, der Fahrer fühlen, als ob das Fahrzeug zu einem Untersteuern tendiert. Auch in dieser Situation wird in einer Stabilitätsregelvorrichtung, in welcher die Ziel-Gierrate basierend auf der Seitenbeschleunigung eingestellt bzw. festgelegt wird, eine Untersteuerungsregelung nicht eingreifen, da das Verhalten des Fahrzeugs nicht in einer Un tersteuerungstendenz ist. Als ein Resultat kann der Fahrer fühlen, daß die Regel- bzw. Kontrollierbarkeit schlecht ist, oder er kann ein Gefühl einer Instabilität fühlen.
US-A-6 089 680 offenbart ein Stabilitätsregel- bzw. -steuersystem zum Regeln bzw. Steuern eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs, wobei die Gierraten-Änderungsrate des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Gierratenabweichung und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert wird. Wenn die Gierraten-Änderungsrate einen gewissen Schwellwert übersteigt, wird eine Bremskraft auf ein inneres rückwärtiges Rad angewandt, und wenn notwendig, auch an dem inneren und äußeren Vorderrad und an dem inneren rückwärtigen Rad. Als eine Konsequenz wird die Gierratenabweichung abnehmen oder etwa gleich null werden.
Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine hohe Fahrzeugstabilität durch ein Verbessern der Untersteuerungsregelung in einer Stabilitätsregelvorrichtung bzw. einem Gerät zum Regeln bzw. Steuern einer Lage sicherzustellen.
Dieses Ziel wird durch die Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug erfüllt, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, das Gefühl einer Stabilität und die Steuer- bzw. Regel- bzw. Kontrollierbarkeit zu verbessern, welche durch den Fahrer gefühlt bzw. erfahren wird.
Um diese Ziele zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn ein Fahrzeug eine Untersteuerungstendenz aufweist, eine Intervention bzw. ein Eingriff einer ersten Untersteuerungsregelung, welche diese Untersteuerungstendenz unterdrückt, durchgeführt, und wenn die tatsächliche bzw. aktuelle Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf eine Änderung eines Lenkradwinkels durchführt, wird eine Intervention bzw. ein Eingriff einer zweiten Untersteuerungsregelung durchgeführt.
Spezifischer ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche mit Regel- bzw. Steuermitteln zum Regeln bzw. Steuern der Lage des Kraftfahrzeugs in einer Gierrichtung durch ein unabhängiges Regeln bzw. Steuern von Bremsen der Fahrzeugräder versehen ist.
Ein Merkmal der Erfindung ist, daß die Regel- bzw. Steuermittel eine Intervention bzw. einen Eingriff einer ersten Untersteuerungsregelung durchführen, welche die Untersteuerungstendenz unterdrückt, wenn die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs stärker bzw. größer als ein voreingestellter Referenz- bzw. Bezugswert ist, und die Regel- bzw. Steuermittel eine Intervention einer zweiten Untersteuerungsregelung durchführen, in welchen die Regel- bzw. Steuermenge bzw. das Regel- bzw. Steuerausmaß geringer als in der ersten Untersteuerungsregelung ist, wenn die tatsächliche Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf eine Änderung eines Lenkradwinkels des Fahrzeugs durchführt.
Somit interveniert zuerst, wenn die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs stärker als ein voreingestellter Bezugswert ist, eine erste Untersteuerungsregelung, um diese Untersteuerungstendenz zu unterdrücken. Dies stellt ausreichend die Stabilität des Fahrzeugs sicher.
Andererseits würde, wenn die tatsächliche Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf eine Änderung eines Lenkradwinkels des Fahrzeugs durchführt, beispielsweise wenn die Abweichung zwischen der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit des Lenkradwinkels und der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der tatsächlichen Gierrate ansteigt, dann die Untersteuerungstendenz ansteigen, falls sie nicht überprüft werden bzw. würden (ursprünglicher bzw. Ausgangsuntersteuerungszustand). Um dies zu vermeiden, werden, wenn die tatsächliche Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf eine Änderung eines Lenkradwinkels durchführt, der ursprüngliche Untersteuerungszustand und die Untersteuerungszunahme (d.h. der Anstieg der Untersteuerungstendenz) beide durch eine Intervention bzw. einen Eingriff der zweiten Untersteuerungsregelung unterdrückt. Darüber hinaus kann, auch wenn sich die Lage des Fahrzeugs nicht in Antwort auf den Lenkradwinkel ändert, selbst obwohl sich das Verhalten des Fahrzeugs nicht in einer Untersteuerungstendenz befindet, oder in anderen Worten, wenn der Fahrer fühlt, daß es eine Untersteuerungstendenz gibt, das Gefühl des Fahrers, daß er sich in einer Untersteuerungstendenz befindet, durch eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung unterdrückt werden. Derart können durch eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung starke Untersteuerungstendenzen verhindert werden, und das Gefühl einer Stabilität, welches durch den Fahrer gefühlt wird, kann verbessert werden. Darüber hinaus wird die Lage bzw. Stellung des Fahrzeugs in der Richtung geändert, welche durch den Fahrer beabsichtigt ist, so daß die durch den Fahrer gefühlte Regel- bzw. Kontrollierbarkeit verbessert ist bzw. wird.
Darüber hinaus ist in der zweiten Untersteuerungsregelung die Regelgröße bzw. das Regelausmaß geringer als in der ersten Untersteuerungsregelung. Daher wird der Fahrer kaum fühlen, wenn die zweite Untersteuerungsregelung eingreift. Darüber hinaus ist, selbst obwohl sich die Lage des Fahrzeugs geringfügig in Antwort auf das Lenken des Fahrers aufgrund der zweiten Untersteuerungsregelung ändert, diese Lageänderung nicht sehr groß. Daher fühlt der Fahrer, als ob das Verhalten des Fahrzeugs der Betätigung des Lenkrads folgt, und er fühlt die Intervention bzw. den Eingriff einer Regelung bzw. Steuerung noch weniger. Daraus resultierend wird ein eigenartiges Gefühl des Fahrers verhindert, und die Fahrerfahrung bzw. -praxis ist bzw. wird verbessert.
Darüber hinaus greift, wenn beispielsweise das Untersteuern ansteigt, selbst obwohl die zweite Untersteuerungsregelung eingegriffen hat, und die Untersteuerungstendenz stärker als ein voreingestellter Bezugswert wird, dann die erste Untersteuerungsregelung ein, welche die zweite Untersteuerungsregelung ersetzt. D.h., bevor die erste Untersteuerungsregelung eingreift, greift die zweite Untersteuerungsregelung ein, so daß die erste Untersteuerungsregelung, welche eine starke bzw. große Regelgröße aufweist, nicht abrupt eingreift bzw. interveniert. Daraus resultierend wird das eigenartige Gefühl des Fahrers stark berichtigt. Darüber hinaus greift die zweite Untersteuerungsregelung vor einem Eingriff bzw. einer Intervention der ersten Untersteuerungsregelung ein, so daß das Spiel der Bremsen eliminiert wird (wobei dies bei spielsweise zu einem Zustand führt, in welchem die Bremsklötze bzw. -beläge an dem Scheibenrotor anhaften bzw. anliegen). Daher wird das Ansprechen bzw. Ansprechverhalten der ersten Untersteuerungsregelung verbessert. Darüber hinaus wirkt aufgrund des Eingriffs der zweiten Untersteuerungsregelung eine geringe Kraft auf das Fahrzeug in der Gierrichtung. In dieser Situation wird die Untersteuerungstendenz leicht durch eine Intervention der ersten Untersteuerungsregelung unterdrückt. Dementsprechend kann eine noch höhere Stabilität des Fahrzeugs sichergestellt werden.
Somit wird in der vorliegenden Erfindung die zweite Untersteuerungsregelung getrennt von der ersten Untersteuerungsregelung zur Verfügung gestellt, so daß, während eine hohe Stabilität des Fahrzeugs sichergestellt wird, das Gefühl einer Stabilität und der Regel- bzw. Kontrollierbarkeit, welche durch den Fahrer gefühlt wird, verbessert werden.
Es ist bevorzugt, daß die zweite Untersteuerungsregelung einen Bremsdruck zuführt, dessen obere Grenze ein vorbestimmter Bremsdruck ist, welcher eingestellt ist, um niedriger bzw. geringer als der maximale Bremsdruck zu sein, welcher in der ersten Untersteuerungsregelung zugeführt werden kann.
Somit ist die Regel- bzw. Steuergröße bzw. das Regelausmaß während der zweiten Untersteuerungsregelung niedriger als das Regelausmaß während der ersten Untersteuerungsregelung. Daraus resultierend wird eine zweite Untersteuerungsregelung erzielt, deren Regel- bzw. Steuerintervention nicht durch den Fahrer bemerkt wird, selbst während beispiels weise eine schwache Untersteuerungstendenz unterdrückt wird.
Es ist bevorzugt, daß die Regel- bzw. Steuermittel eine Intervention bzw. einen Eingriff der zweiten Untersteuerungsregelung durchführen, wenn das Lenkrad von einer Orientierung bzw. Ausrichtung gedreht wird, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus bewegt und die tatsächliche bzw. aktuelle Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf die Änderung des Lenkradwinkels ausführt, wenn das Lenkrad gedreht wird.
D.h., wenn eine ausreichende Gierratenänderung in bezug auf das Lenkrad beim ursprünglichen bzw. anfänglichen Lenken des Lenkrads nicht erzielt bzw. erhalten wird, beispielsweise wenn das Lenkrad in einer Situation gedreht wird, in welcher das Fahrzeug geradeaus fährt, dann wird ein Eingriff bzw. eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung durchgeführt. Somit wird die notwendige Gierrate in bezug auf den Lenkwinkel beispielsweise beim Beginnen eines Lenkens an dem Eintritt in einen Kurvenpfad erhalten. Als ein Resultat kann eine Situation vermieden werden, in welcher ein enger Kurvenradius R nahe dem Austritt des Kurvenwegs bzw. -pfads genommen werden muß. Somit verhält sich das Fahrzeug, wie dies durch den Fahrer gewünscht bzw. beabsichtigt wird, und die Spurhalte- bzw. Spureigenschaften in bezug auf eine Zielkurvenspur sind bzw. werden verbessert.
Auch wenn es schwierig ist zu bestimmen, ob das Fahrzeug eine Untersteuerungstendenz aufweist, wie beispielsweise beim Beginnen des Lenkens mit dem Lenkrad, kann die Regelintervention der zweiten Untersteuerungsregelung genau durchgeführt werden, da die Interventions- bzw. Eingriffsbeurteilung auf dem Lenkradwinkel und der tatsächlichen Gierrate basiert.
Die Bedingungen zum Stoppen der zweiten Untersteuerungsregelung können beispielsweise wie folgt festgelegt werden: Nach einer Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung stoppen die Regel- bzw. Steuermittel die zweite Untersteuerungsregelung, wenn eine Abweichung zwischen der Änderungsrate des Lenkradwinkels und der Änderung der tatsächlichen Gierrate zu einer abnehmenden Tendenz umgeschaltet hat.
Daß die Abweichung zwischen einer Änderungsrate des Lenkradwinkels und dem Änderungsverhältnis der tatsächlichen Gierrate zu einer ansteigenden Tendenz umschaltet, tritt auf, wenn sich die Position des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Lenkradbetätigung ändert. Dementsprechend ändert sich, wenn die Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung fortgesetzt wird, die Lage bzw. Stellung des Fahrzeugs mehr als der Lenkradwinkel. Um dies zu vermeiden, wird die zweite Untersteuerungsregelung gestoppt, wenn die Änderung der tatsächlichen Gierrate nahe der Änderung des Lenkradwinkels ist. Derart wird die Regelung nicht übermäßig, und eine optimale zweite Untersteuerungsregelung kann erzielt bzw. erhalten werden.
Es ist bevorzugt, daß die erste Untersteuerungsregelung das Bremsen eines beim Kurvenfahren innenliegenden rückwärtigen Rads regelt bzw. steuert, und die zweite Untersteuerungsregelung das Bremsen eines eine Kurve fahrenden innenliegenden vorderen Rads regelt bzw. steuert.
Indem die zweite Untersteuerungsregelung das Bremsen eines eine Kurve fahrenden innenliegenden vorderen Rads regeln bzw. steuern gelassen wird, welches sehr effektiv bzw. wirksam zum Unterdrücken einer Untersteuerungstendenz ist, können Untersteuerungstendenzen zuverlässig und schnell unterdrückt werden.
Es ist bevorzugt, daß die Regel- bzw. Steuermittel die Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung verbieten bzw. verhindern, wenn das Fahrzeug eine Übersteuerungstendenz aufweist, welche stärker als ein voreingestellter Bezugswert ist.
D.h., wenn das Fahrzeug eine Untersteuerungstendenz und eine Übersteuerungstendenz aufweist, beispielsweise wenn das Fahrzeug nach außen während eines Schleuderns driftet, dann muß die Übersteuerungstendenz zuerst geregelt bzw. gesteuert werden. Und wenn das Fahrzeug eine Übersteuerungstendenz aufweist, welche stärker als ein voreingestellter Referenz- bzw. Bezugswert ist, wird die Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung verboten, so daß eine Übersteuerungsregelung, welche die Übersteuerungstendenz unterdrückt, durchgeführt wird. Dies verbessert die Stabilität des Fahrzeugs noch mehr.
Es ist bevorzugt, daß in einer Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine zweite Untersteuerungsregelung zusätzlich zu der ersten Untersteuerungsregelung auf diese Weise durchführt, die Regel- bzw. Steuermittel eine Untersteuerungstendenz des Kraftfahrzeugs in bezug auf die erste Untersteuerungsregelung basierend auf einer Abweichung zwischen einer Ziel-Gierrate, welche basierend auf einer seitlichen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs einge stellt bzw. festgelegt ist, und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs beurteilen.
Dies bedeutet, daß am Beginn eines Lenkens, beispielsweise wenn das Lenkrad in einer Situation gedreht wird, in welcher das Kraftfahrzeug gerade aus fährt, der Anstieg der Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs gering ist, und darüber hinaus die Seitenbeschleunigung schwierig zu detektieren ist. Es wird daher schwierig, mit der ersten Untersteuerungsregelung basierend auf der Seitenbeschleunigung zu intervenieren bzw. einzugreifen. Um dies zu vermeiden, wird eine zweite Untersteuerungsregelung, deren Intervention basierend auf dem Lenkradwinkel und der tatsächlichen Gierrate bestimmt wird, getrennt von der ersten Untersteuerungsregelung zur Verfügung gestellt, wodurch es möglich gemacht wird, mit der zweiten Untersteuerungsregelung frühzeitig zu intervenieren. Derart werden schwache Untersteuerungstendenzen als auch Situationen, in welchen der Fahrer eine Untersteuerungstendenz fühlt, genau unterdrückt. Als ein Resultat werden die Spureigenschaften verbessert und das Gefühl einer Stabilität und der Regel- bzw. Kontrollierbarkeit, welche durch den Fahrer gefühlt wird, sind bzw. werden verbessert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zeigt.
2A ist ein Flußdiagramm eines Abschnitts der Lagesteuerung bzw. -regelung.
2B ist ein Flußdiagramm eines Abschnitts der Stabilitäts- bzw. Lageregelung.
2C ist ein Flußdiagramm eines Abschnitts der Lage- bzw. Stabilitätsregelung.
3 ist ein Graph, welcher den Verbesserungsfaktor k als eine Funktion der Seitenbeschleunigung zeigt.
4 ist ein Flußdiagramm der Beurteilung betreffend den Start der ersten Untersteuerungsregelung.
5 zeigt den Zusammenhang zwischen der tatsächlichen bzw. aktuellen Gierrate und der ersten Ziel-Gierrate, welcher die Bedingungen für den Start der ersten Untersteuerungsregelung illustriert.
6 zeigt den Zusammenhang zwischen der tatsächlichen Gierrate und der ersten Ziel-Gierrate, welcher die Bedingungen für den Start der ersten Untersteuerungsregelung verschieden von 5 illustriert.
Das obere Diagramm in 7 zeigt ein Beispiel der Variation bzw. Abwandlung der ersten Ziel-Gierrate, der zweiten Ziel-Gierrate, der Regel- bzw. Steuer-Ziel-Gierrate und der tatsächlichen Gierrate. Das untere Diagramm in 7 zeigt ein Beispiel der Bremsdruckzufuhr in der ersten bis dritten Übersteuerungsregelung.
8 ist ein Flußdiagramm, das die Konvergenzsteuerung bzw. -regelung nach einem Gegenlenken illustriert.
9 ist ein Flußdiagramm zum Einstellen des Schwellwerts der ersten Untersteuerungsregelung.
10 ist ein Flußdiagramm für ein Einstellen des Schwellwerts der ersten Übersteuerungsregelung.
11 illustriert den Zusammenhang zwischen dem Schwellwert der ersten Übersteuerungsregelung und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
12 illustriert die Verbesserung des Schwellwerts der ersten Übersteuerungsregelung in Übereinstimmung mit der Seitenbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
13 illustriert das Überschießen der tatsächlichen Gierrate.
14 ist ein Flußdiagramm, welches die Beendigungsbeurteilung der ersten Übersteuerungsregelung illustriert.
15 ist ein Flußdiagramm, welches die Bremsdruckregelung bzw. -steuerung während der ersten Übersteuerungsregelung und Untersteuerungsregelung illustriert.
16 ist ein Flußdiagramm, welches die Regelung bzw. Steuerung der Warnvorrichtung illustriert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt die Gesamtkonfiguration einer Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zuerst sollen die verschiedenen Vorrichtungen an der Eingabe- bzw. Eingangsseite erklärt werden. Bezugszeichen 11 bezeichnet Drahtdrehzahl- bzw. -geschwindigkeitssensoren, welche die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl von jedem Rad detektieren. Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Lenkwinkelsensor, welcher den Lenkwinkel des Lenkrads detektiert bzw. feststellt. Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Gierratensensor, welcher die Gierrate des Kraftfahrzeugs detektiert. Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Seitenbeschleunigungssensor (Seiten-G-Sensor), welcher die Beschleunigung des Fahrzeugs in einer seitlichen bzw. Seitenrichtung detektiert. Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Drosselöffnungssensor, welcher die Drosselöffnung detektiert. Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Stoplampenschalter zum Aufheben von jeglicher Steuerung bzw. Regelung, welche durch das unten erklärte Antiblockierbremssystem durchgeführt wird. Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Motorgeschwindigkeits- bzw. -drehzahlsensor, welcher die Motordrehzahl bzw. -ge schwindigkeit detektiert. Dieser Motordrehzahlsensor 17 ist vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, um die Motorleistung feedback zu regeln bzw. zu steuern. Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Schiebe- bzw. Schaltpositionssensor (AT), welcher die Schiebe- bzw. Schaltposition detektiert, um den Fahrzustand des Motors (Antriebsstrang) zu detektieren. Dieser Schaltpositionsdetektionssensor 18 wird auch als ein Aufhebungsschalter zum Aufheben bzw. Löschen einer Positionssteuerung bzw. -regelung im Fall eines Rückwärtsfahrens verwendet. Bezugszeichen 19 bezeichnet einen MC-Bremsfluiddrucksensor, welcher den Bremsfluiddruck eines Haupt- bzw. Masterzylinders (MC) detektiert. In Abhängigkeit von dem Detektionsresultat dieses MC-Bremsfluidsensors 19 wird der Bremsfluiddruck durch einen hydraulischen bzw. Hydraulikdruck entsprechend der Kraft ergänzt, mit welcher der Fahrer das Bremspedal niedertritt. Bezugszeichen 110 bezeichnet einen Reservoirbremsfluidoberflächenniveauschalter, welcher detektiert, ob sich ein Bremsfluid in dem Reservoir bzw. Vorratsbehälter befindet.
Als nächstes sollen die verschiedenen Vorrichtungen an der Austritts- bzw. Abgabeseite erklärt werden. Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Antiblockierbremssystemlampe, welche anzeigt, ob das oben erwähnte Antiblockierbremssystem arbeitet. Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Überdruckmotor, welcher in einer Überdruckpumpe vorgesehen ist. Bezugszeichen 33 und 34 bezeichnen jeweils ein vorderes Solenoid- bzw. Magnetventil 33 und ein rückwärtiges Magnetventil 34, welche für die Vorderräder und die Hinterräder zur Verfügung gestellt sind, und welche ein Bremsfluid zu Bremsvorrichtungen, welche beispielsweise aus Scheibenbremsen gebildet sind, zuführen und von diesen abziehen. Bezugszeichen 35 bezeichnet ein TSW-Magnetventil 35, welches einen Durchtritt zwischen dem Masterzylinder und den Bremsvorrichtungen öffnet und schließt, welche an jedem Rad vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind. Bezugszeichen 36 bezeichnet ein ASW-Magnetventil, welches einen Durchtritt zwischen dem Masterzylinder und der oben erwähnten Überdruckpumpe öffnet und schließt. Bezugszeichen 37 bezeichnet eine Motor-Regel- bzw. -Steuereinrichtung bzw. einen Motor-Controller, welche(r) die Motorleistung regelt bzw. steuert. Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Warnvorrichtung, welche als Warnmittel zum akustischen oder visuellen Informieren des Fahrers dient, wenn eine Fahrzeugstabilitätsregel durchgeführt wird.
Das Folgende ist eine Erklärung einer ECU 2, welche als Regel- bzw. Steuermittel dient, in welche Signale von den oben erwähnten eingangsseitigen Sensoren und Schalter 11 bis 110 eingegeben werden, und welche Regel- bzw. Steuersignale zu den oben erwähnten ausgangsseitigen Vorrichtungen 31 bis 38 ausgibt.
Die ECU 2 beinhaltet eine Antiblockierbremssystemeinheit 21 zum Verhindern eines Blockierens der Räder durch ein Regeln bzw. Steuern der Bremskraft, wenn die Räder unmittelbar davor sind, in Bezug auf die Straßenoberfläche zu blockieren, eine elektronische Bremskraftverteilungsvorrichtung 22, welche die Bremskraft verteilt, welche auf die rückwärtigen bzw. Hinterräder ausgeübt bzw. angelegt wird, um die Hinterräder an einem Blockieren während eines Bremsens zu hindern, ein Traktionsregel- bzw. -steuersystem 23, welches verhindert, daß die Räder in Bezug auf die Straßenoberfläche rutschen, indem die Antriebskraft oder die an die Räder angelegte Bremskraft geregelt bzw. gesteuert wird, und eine Fahrzeugstabilisier-Regel- bzw. -Steuervorrichtung 24, welche die Lage des Fahrzeugs in der Gierrichtung, d.h. in einer Drift- oder Schleuderrichtung regelt bzw. steuert.
Das Folgende ist eine Erläuterung der Eingabe und Ausgabe der Signale in die und aus den verschiedenen Vorrichtungen. Eine Raddrehzahl- bzw. -geschwindigkeits-Berechnungseinheit und eine Berechnungseinheit einer abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen die Raddrehzahl bzw. -geschwindigkeit von jedem Rad und die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf Signalen, welche von den Raddrehzahl- bzw. -geschwindigkeitssensoren 11 erhalten werden. Das Signal von dem Stoplampenschalter 16 wird in eine Stoplampenstatus-Beurteilungseinheit eingegeben. Die Signale von der Radgeschwindigkeits-Berechnungseinheit, der Berechnungseinheit der abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stoplampenstatus-Beurteilungseinheit werden in die Antiblockierbremssystemeinheit 21, die elektronische Bremskraftverteilungseinheit 22, das Traktionsregelsystem 23 und die Fahrzeugstabilisier-Regelvorrichtung 24 eingegeben.
Die Signale von dem Motordrehzahl- bzw., -geschwindigkeitssensor 17, dem Drosselöffnungssensor 15 und dem Schiebe- bzw. Schaltpositionssensor 18 werden jeweils in eine Motordrehzahl- bzw. -geschwindigkeits-Berechnungseinheit, eine eine Drosselöffnungsinformation erhaltende Einheit und eine Schaltpositions-Beurteilungseinheit und von dort in das Traktionsregelsystem 23 und die Fahrzeugstabilisier-Regelvorrichtung 24 eingegeben.
Die Signale, welche durch den Lenkwinkelsensor 12, den Gierratensensor 13, den Seiten-G-Sensor 14 und den MC-Bremsfluiddrucksensor 19 ausgegeben werden, werden jeweils in eine Lenkwinkel-Berechnungseinheit, eine Gierraten-Be rechnungseinheit, eine Seiten-G-Berechnungseinheit und eine MC-Bremsfluiddruck-Berechnungseinheit eingegeben, und basierend auf diesen Signalen berechnen die Berechnungseinheiten den Lenkwinkel, die Gierrate, die Seitenbeschleunigung und den MC-Bremsfluiddruck, welche dann in die Fahrzeugstabilisier-Regelvorrichtung 24 eingegeben werden.
Das Signal von dem Reservoirbremsfluidoberflächenniveauschalter 110 wird in das Traktionssteuersystem 23 und die Fahrzeugstabilisier-Regelvorrichtung 24 über eine Bremsfluidoberflächenniveau-Beurteilungseinheit eingegeben.
Das Antiblockierbremssystem 21 berechnet Regel- bzw. Steuerwerte basierend auf den eingegebenen Signalen, und gibt Signale an die Antiblockierbremssystemlampe 31, den Überdruckmotor 32, das vordere Magnetventil 33 und das rückwärtige Magnetventil 34 aus, um diese Komponenten zu regeln bzw. zu steuern.
Die elektronische Bremskraftverteilungsvorrichtung 22 regelt das rückwärtige Solenoid- bzw. Magnetventil 34.
Das Traktionssteuersystem 23 gibt Signale an das vordere Magnetventil 33, das rückwärtige Magnetventil 34, den Überdruckmotor 32, das TSW-Magnetventil 35 und die Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung 37 aus, um diese Komponenten zu regeln bzw. zu steuern.
Die Kraftfahrzeugstabilisier-Regelvorrichtung 24 gibt Signale an die Motor-Regel- bzw. -Steuervorrichtung 37, das vordere Magnetventil 33, das rückwärtige Magnetventil 34, den Überdruckmotor 32, das TSW-Magnetventil 35, das ASW-Ma gnetventil 36 und die Warnvorrichtung 38 aus, um den Betrieb dieser Komponenten zu regeln bzw. zu steuern.
Fahrzeuglagesteuerung bzw. -regelung bzw. Stabilitätsregelung
Das Folgende ist eine Erläuterung der Fahrzeugstabilitätsregelung bzw. Fahrzeuglageregelung mit der Stabilitätsregelvorrichtung 24 für ein Kraftfahrzeug. Die Stabilitätsregelvorrichtung 24 für ein Kraftfahrzeug führt eine Untersteuerungsregelung, in welcher beispielsweise ein Driften nach außen vermieden oder unterdrückt wird, und eine Übersteuerungsregelung durch, in welcher beispielsweise ein Schleudern vermieden oder unterdrückt wird. Für eine Untersteuerungsregelung sind bzw. werden drei Regel- bzw. Steuermoden, nämlich bzw. insbesondere eine erste Untersteuerungsregelung, eine zweite Untersteuerungsregelung und eine Motorsteuerung bzw. -regelung zur Verfügung gestellt, und auch für die Übersteuerungsregelung werden drei Regel- bzw. Steuermoden, nämlich eine erste, zweite und dritte Übersteuerungsregelung vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt.
Die erste Untersteuerungsregelung ist eine relativ starke Regelung bzw. Steuerung (die Lageänderung des Fahrzeugs ist relativ groß), in welcher eine Bremskraft auf das Vorderrad, welches an der Innenseite der Kurve angeordnet ist, (ein eine Kurve fahrendes innenliegendes vorderes Rad), oder rückwärtige Rad angewandt wird, welches an der Innenseite der Kurve angeordnet ist (ein eine Kurve fahrendes innenliegendes rückwärtiges Rad), wenn die Abweichung zwischen einer Regel- bzw. Steuer-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ größer als ein vorbestimmter Ein griffs- bzw. Interventionsschwellwert ist. In einer Motorregelung bzw. -steuerung wird die Motorleistung abgesenkt bzw. verringert, wenn die Abweichung zwischen einer Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen bzw. aktuellen Gierrate ϕ größer als ein vorbestimmter Interventionsschwellwert ist. Mit diesen zwei Arten einer Regelung bzw. Steuerung wird die Zentrifugalkraft aufgrund der Abnahme einer Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, und ein Moment wirkt auf das Fahrzeug aufgrund des Ungleichgewichts der Bremskräfte, welche an die Räder angelegt werden. Als ein Resultat kann ein Driften nach außen vermieden oder unterdrückt werden. Im Gegensatz dazu wird in der zweiten Untersteuerungsregelung eine Bremskraft mit einer Regel- bzw. Steuergröße, welche geringer als für die erste Untersteuerungsregelung ist, an das eine Kurve fahrende innenliegende vordere Rad angelegt, wenn die tatsächliche Gierrate nicht einer vorbestimmten Änderung in Antwort auf eine Änderung des Lenkradwinkels des Kraftfahrzeugs unterliegt. Somit ist es möglich, relativ schwache Untersteuerungstendenzen und das Anwachsen eines Untersteuerns zu unterdrücken, und es ist möglich, den Fahrer davon abzuhalten, zu fühlen, daß das Fahrzeug zu einem Untersteuern tendiert.
Andererseits ist die erste Übersteuerungsregelung eine relativ starke Regelung, in welcher eine Bremskraft an das vordere Rad angewandt bzw. angelegt wird, welches an der Außenseite der Kurve angeordnet ist (ein eine Kurve fahrendes außenliegendes vorderes Rad), wenn die Abweichung zwischen einer Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ größer als ein vorbestimmter Interventionsschwellwert ist. Mit dieser Regelung bzw. Steuerung wird ein Moment erzeugt, welches die Vorderseite des Fahrzeugs nach außen in Bezug auf die Kurvenfahrrichtung drückt bzw. schiebt, so daß ein Schleudern vermieden oder unterdrückt werden kann. Im Gegensatz dazu ist in der zweiten Übersteuerungsregelung der Regelinterventionsschwellwert geringer als der Regelinterventionsschwellwert der ersten Übersteuerung, und in der dritten Übersteuerungsregelung ist der Regelinterventionsschwellwert noch geringer als der Regelinterventionsschwellwert der zweiten Übersteuerungsregelung. Sowohl die zweite als auch die dritte Übersteuerungsregelung sind schwächer als die erste Übersteuerungsregelung (d.h. die Lageänderung des Fahrzeugs ist kleiner). In der zweiten Übersteuerungsregelung wird ein Bremsdruck mit einer offenen Regelung bzw. Steuerung zugeführt, in welcher ein vorbestimmter Bremsdruck als eine obere Grenze bzw. ein oberes Limit genommen wird, während die dritte Übersteuerungsregelung eine Feedback- bzw. Rückkopplungsregelung ist, in welcher ein Bremsdruck in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ zugeführt wird.
Das Folgende ist eine detailliertere Erklärung der Lageregelung mit der Lage- bzw. Stabilitätsregelvorrichtung 24 des Kraftfahrzeugs unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 2. Zuerst werden in Schritt S11 Signale von den Sensoren und Schaltern eingelesen, welche mit 11 bis 110 numeriert sind.
In Schritt S12 wird eine erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel berechnet, und eine zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) wird in Übereinstimmung mit der Seitenbeschleunigung berechnet.
Spezifisch wird die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) unter Verwendung von Gleichung (1) unten berechnet, welche (a) die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche durch die Berechnungseinheit der abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf den Signalen berechnet wurde, welche durch die Raddrehzahlsensoren 11 ausgegeben werden, und (b) den Lenkwinkel θ verwendet, welcher durch den Lenkwinkelsensor 12 detektiert und durch die Lenkwinkel-Berechnungseinheit berechnet wurde. ϕ(θ) = V × θ/{(1 + K × V2) × L} (1)
In Gleichung (1) repräsentiert K einen Stabilitätsfaktor für das Kraftfahrzeug, welcher eine Konstante ist, welche aus einem Kurvenfahrfeld auf einer Straße mit hohem μ (Reibungsfaktor) bestimmt ist bzw. wird. L ist die Radbasis.
Die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) wird mit Gleichung (2) unten berechnet, welche die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche oben beschrieben ist, und die Seitenbeschleunigung Gy verwendet, welche durch die Seiten-G-Berechnungseinheit basierend auf dem Signal von dem Seiten-G-Sensor 14 berechnet wurde. ϕ(G) = Gy/V (2)
Als nächstes wird in Schritt S13 beurteilt, ob der absolute Wert der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) unter dem absoluten bzw. Absolutwert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) ist. Diese Beurteilung wird als ein Schritt zum Entscheiden durchgeführt, welche der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Regel- bzw. Steuer-Ziel-Gierrate Tr ϕ festgelegt werden sollte. Von der ersten und zweiten Ziel-Gierrate ϕ (θ, G) wird die eine mit dem kleineren absoluten Wert als die Ziel-Gierrate Tr ϕ festgelegt.
Wenn die Beurteilung bei Schritt S13 "NEIN" ist, dann gelangt bzw. schreitet die Prozedur zu Schritt S14, und wenn sie "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S15.
Bei Schritt S14 wird die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen und die Abweichung Δ ϕ (θ) zu der tatsächlichen Gierrate ϕ, welche mit dem Gierratensensor 13 detektiert ist bzw. wird und mit der Gierraten-Berechnungseinheit berechnet wird, wird berechnet.
Andererseits wird bei Schritt S15 die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen. Darin wird die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ mit einer Lenkwinkelkomponente verbessert, wie dies in Gleichung (3) gezeigt ist: Trϕ = ϕ(G) + a × k1 (3)
In Gleichung (3) ist a = ϕ(θ) – ϕ(G) und k1 ist eine Variable.
Dann wird die Abweichung Δ ϕ (θ, G) zwischen dieser verbesserten Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ berechnet.
Somit macht, wenn die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) basierend auf einer Seitenbeschleunigung als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen wird, es die Verbesserung mit der Lenkwinkelkomponente möglich, die Intervention einer Lagesteuerung bzw. -regelung bzw. Stabilitätsregelung zu unter drücken, wenn der Fahrer bewußt eine Untersteuerungstendenz provoziert bzw. herbeiführt (sogenanntes "bewußtes bzw. beabsichtigtes Untersteuern").
D.h., es gibt zwei Arten eines Untersteuerns. Ein beabsichtigtes Untersteuern wird beabsichtigt bzw. bewußt durch den Fahrer in einem Vorgang bewirkt, wo der Fahrer das Lenkrad bei einem konstanten Winkel hält und gleichzeitig die Antriebskraft erhöht, wenn das Fahrzeug zu einem Untersteuern tendiert. Ein nicht beabsichtigtes Untersteuern wird bewirkt, wenn das Fahrzeugverhalten nicht der Lenkradbetätigung des Fahrers folgen kann. Wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ unter Verwendung der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) eingestellt bzw. festgelegt wird, welche auf der Seitenbeschleunigung basiert, dann ist die Seitenbeschleunigung an dem Kraftfahrzeug dieselbe für beide Arten eines Untersteuerns. Aus diesem Grund wird eine Stabilitäts- bzw. Lageregelung auch für das oben beschriebene bewußte Untersteuern durchgeführt. Um dies zu vermeiden, wird die Lenkwinkelkomponente verbessert, wenn die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Regel-Ziel-Gierrate genommen wird, so daß eine Stabilitätsregelung nur durchgeführt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad gedreht hat. Daraus resultierend wird eine Stabilitätsregelung nicht geregelt während eines bewußten Untersteuerns, sondern nur wenn der Fahrer bewußt untersteuert.
Für k1 in Gleichung (3) wird ein Wert gewählt, welcher sich in Abhängigkeit von der Seitenbeschleunigung ändert, wie dies beispielsweise in 3 gezeigt ist. D.h., wenn die Seitenbeschleunigung gering ist (in Bereichen, wo die Straßenoberfläche ein geringes μ aufweist, wie auf einer eisigen Oberfläche) oder wenn die Seitenbeschleunigung groß ist (in Bereichen mit einem hohen μ), wird ein kleiner bzw. geringer Wert für k1 gewählt, und das Verbesserungsverhältnis der Lenkwinkelkomponente ist gering.
Der Grund dafür ist, daß, wenn beispielsweise ein großes k1 in Bereichen mit einem niedrigen μ gewählt wird, das folgende Problem auftritt: In Bereichen mit einem niedrigen μ wird dazu tendiert, eine geringere Antwort auf ein Drehen des Lenkrads aufzuweisen, so daß der Fahrer üblicherweise das Lenkrad bei vergleichsweise großem Lenkwinkeln dreht. In diesem Fall wird, wenn das Verbesserungsverhältnis der Lenkwinkelkomponente groß ist, da k1 auf einen großen Wert festgelegt wurde, dann die Abweichung zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ groß, und die Regelgröße bzw. das Regelausmaß der Stabilitätsregelung, wie beispielsweise das Bremsausmaß, wird auch groß. Als ein Resultat wird das Fahrzeugverhalten, nachdem eine Stabilitätsregelung durchgeführt wurde, zu groß in Bezug auf die entgegengesetzte Richtung werden, und es besteht das Risiko bzw. die Gefahr, daß es schwierig ist, dieses Verhalten in Bezug auf die entgegengesetzte Richtung auszugleichen bzw. zu berichtigen.
Darüber hinaus ist der Grund, warum k1 auf einen geringen Wert in Bereichen mit einem hohen μ eingestellt bzw. festgelegt wird, daß, wenn ein großer Wert für k1 ausgewählt wird, um eine große Lenkwinkelkomponente festzulegen, während eine ausreichende Greif- bzw. Haftkraft der Reifen erzielt werden kann, darum die Stabilitätsregelung zu früh startet. D.h., in Bereichen mit einem hohen μ wird eine geeignete Regelintervention realisiert, selbst wenn das Verbesserungsverhältnis für die Lenkwinkelkomponente nicht groß ist, so daß in Bereichen mit einem hohen μ k1 auf einen geringen Wert eingestellt bzw. festgelegt ist.
Andererseits entspricht eine Seitenbeschleunigung bei einem mittleren Niveau (Bereich mit mittlerem μ) dem μ der Straßenoberfläche einer Straße, welche mit festgefahrenem Schnee bedeckt ist, und es besteht eine große Möglichkeit eines seitlichen Wegrutschens. Durch ein Einstellen von k1 auf einen großen Wert bei mittleren Niveaus einer Seitenbeschleunigung ist das Verbesserungsverhältnis der Lenkwinkelkomponente groß, so daß die Stabilitätsregelung bei einer frühen Stufe bzw. in einem frühen Zustand durchgeführt wird.
Derart stellt ein Ändern des Werts von k1 in Abhängigkeit von der Seitenbeschleunigung sicher, daß eine Lage- bzw. Stabilitätsregelung zu einem geeigneten Zeitpunkt interveniert bzw. eingreift.
Dann wird bei Schritt S14 und Schritt S15 die Abweichung Δ ϕ (θ, G) zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ der tatsächlichen Gierrate ϕ berechnet, und die Prozedur gelangt bzw. schreitet zu Schritt S16. Schritt S16 setzt den Schwellwert fest, welcher entscheidet, ob die erste Übersteuerungsregelung durchgeführt wird (erster Interventions- bzw. Eingriffsschwellwert: THOS), den Schwellwert, welcher entscheidet, ob eine Motorsteuerung zum Unterdrücken eines Untersteuerns durchgeführt wird (THEUS), den Schwellwert, welcher entscheidet, ob die erste Untersteuerungsregelung durchgeführt wird (THUS), den Schwellwert, welcher entscheidet, ob die zweite Übersteuerungsregelung durchgeführt wird (zweiter Interventionsschwellwert: THOSII), und den Schwellwert, welcher entscheidet, ob die dritte Über steuerungsregelung durchgeführt wird (dritter Interventionsschwellwert: THOSIII). Es sollte festgehalten werden, daß derart THUS > THEUS. Darüber hinaus sind THOSII und THOSIII derart eingestellt bzw. festgelegt, daß THOSII < THOS und THOSIII < THOSII. Beispielsweise ist es möglich, THOSII festzulegen, um etwa 10% kleiner als THOS zu sein, und THOSIII, um etwa 20% kleiner als THOS zu sein. Es ist auch möglich, THOSII einzustellen, um etwa 20% kleiner als THOS zu sein, und THOSIII, um etwa 30% kleiner als THOS zu sein.
Wenn alle Schwellwerte bei Schritt S16 festgelegt bzw. eingestellt wurden, gelangt die Prozedur zu Schritt S17.
Zweite Untersteuerungsregelung
Schritte S17 bis S110 sind die Schritte für die zweite Untersteuerungsregelung. Zuerst wird bei Schritt S17 beurteilt, ob das Lenkrad in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Kraftfahrzeug geradeaus vorwärts bewegt, und ob die Abweichung Δ ϕ zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ geringer als der dritte Interventionsschwellwert THOSIII (Δ ϕ < THOSIII) ist. D.h., wenn das Lenkrad in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt, ist der Zweck der zweiten Untersteuerungsregelung, eine schwache Untersteuerungstendenz am Beginn eines Drehens des Lenkrads zu unterdrücken, wenn der Anstieg des lateralen G gering ist und es schwierig ist, das seitliche bzw. laterale G zu detektieren, als auch eine Situation zu unterdrücken, in welcher der Fahrer fühlt, daß eine Untersteuerungstendenz vorliegt. Aus diesem Grund wird beur teilt, ob das Lenkrad in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt.
Der Grund, warum beurteilt wird, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) geringer als der dritte Interventionsschwellwert THOSIII ist, ist wie folgt: Wenn es eine Übersteuerungstendenz gibt, in welcher die Gierratenabweichung Δ ϕ gleich wie oder größer als der dritte Schwellwert THOSIII ist, dann ist es zuerst notwendig, diese Übersteuerungstendenz zu unterdrücken. Wenn die zweite Untersteuerungsregelung zum Unterdrücken einer Untersteuerungstendenz in dieser Situation interveniert bzw. eingreift, dann besteht das Risiko, daß sie die Übersteuerungstendenz unterstützt bzw. hervorruft. Daher wird, um nicht mit der zweiten Untersteuerungsregelung zu intervenieren, beurteilt, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) kleiner als der dritte Interventionsschwellwert THOSIII ist.
Bei Schritt S17 gelangt, wenn Δ ϕ < THOSIII und das Lenkrad in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt, dann die Prozedur zu Schritt S18, während, wenn das Lenkrad nicht in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt, oder wenn Δ ϕ ≧ THOSIII, dann die Prozedur zu Schritt S111 (siehe 2B) gelangt, ohne die zweite Untersteuerungsregelung durchzuführen.
Schritt S18 beurteilt, ob der Wert von {Änderungsverhältnis der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ)} {Änderungsverhältnis der tatsächlichen Gierrate ϕ} positiv angestiegen ist, oder in anderen Worten, ob die tatsächliche Gierrate ϕ nicht eine vorbestimmte Änderung in Bezug auf die Änderung der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) (folgend ohne eine Änderung) durchführt und sich ϕ (θ) und ϕ voneinander wegbewegen. Dies beurteilt, ob in dieser Situation der Fahrer eine Untersteuerungstendenz fühlen kann (eine Situation, in welcher die tatsächliche Gierrate nicht der Änderung des Lenkrads folgt), und wenn die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) und die tatsächliche Gierrate ϕ sich weg voneinander bewegt haben, wird beurteilt, ob es in dieser Situation eine starke Untersteuerungstendenz gibt (anfängliche bzw. Ausgangs-Untersteuerungssituation). Wenn das Resultat der Beurteilung JA ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S19, und wenn sie NEIN ist, dann gelangt bzw. schreitet die Prozedur zu Schritt S111.
Schritt S19 ist der Schritt, in welcher die zweite Untersteuerungsregelung eingreift bzw. interveniert. Die obere Grenze des Bremsdrucks wird auf 30 bar festgelegt, und ein Bremsdruck wird zu dem eine Kurve fahrenden innenliegenden vorderen Rand bei der Bremsdruckverstärkung von Kmax zugeführt. Hier ist die Bremsdruckverstärkung Kmax die maximale Verstärkung (maximales Bremsdruck-Zufuhrverhältnis (Bremsdruck-Zufuhrmenge pro Zeiteinheit)). Jedoch wird, wenn ein Bremsdruck bei der Verstärkung Kmax zugeführt wird, die Zufuhr von Bremsdruck unterbrochen, wenn ein Rutschen bzw. Durchdrehen ansteigt oder wenn das Drehen des Lenkrads beendet ist bzw. wird.
Dann wird bei Schritt S110, wenn der Wert von {Änderungsverhältnis der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ)} {Änderungsverhältnis der tatsächlichen Gierrate ϕ}, welcher dazu tendierte anzusteigen, zu einer abnehmenden Tendenz umgeschaltet hat, dann der Bremsdruck reduziert. Wenn {Ände rungsverhältnis der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ)} {Änderungsverhältnis der tatsächlichen Gierrate ϕ} nicht beginnt abzufallen, dann wird der Bremsdruck ohne ein Verringern gehalten. Mit dieser Steuerung bzw. Regelung wird das Zufuhrmuster des Bremsdrucks über der Zeit trapezförmig.
Derart können durch eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung an einem ursprünglichen bzw. Ausgangszustand eines Untersteuerns getrennt von der ersten Untersteuerungsregelung starke Untersteuerungstendenzen des Fahrzeugs unterdrückt werden. Somit kann das Gefühl einer Stabilität, welches durch den Fahrer gefühlt wird, verbessert werden. Darüber hinaus wird durch eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung in einer Situation, wenn der Fahrer eine Untersteuerungstendenz fühlt, die Lage bzw. Stabilität des Fahrzeugs in einer Richtung geändert, welche durch den Fahrer intendiert bzw. beabsichtigt ist. Daher kann die Steuerbarkeit bzw. Kontrollierbarkeit, welche durch den Fahrer gefühlt wird, verbessert werden.
Darüber hinaus wird in der zweiten Untersteuerungsregelung die obere Grenze des Bremsdrucks auf einen relativ niedrigen Druck von 30 bar eingestellt bzw. festgelegt, und wenn {Änderungsverhältnis der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ)} {Änderungsverhältnis der tatsächlichen Gierrate ϕ} startet abzufallen bzw. abzusinken, wird die Regelung gestoppt. Daher ist, selbst obwohl sich die Lage des Fahrzeugs geringfügig in Antwort auf das Lenken des Fahrers aufgrund der Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung ändert, diese Lageänderung nicht groß. Bei einer Intervention einer derartigen schwachen bzw. geringen zweiten Untersteuerungsregelung fühlt der Fahrer, daß das Verhalten des Fahrzeugs dem Lenken des Fahrers folgt, und er wird kaum fühlen bzw. feststellen, daß eine Regelung interveniert bzw. eingegriffen hat. Daraus resultierend kann ein eigenartiges Gefühl des Fahrers, welches durch die Intervention der Regelung bewirkt wird, verhindert werden, während die Fahrerfahrung bzw. das Fahrempfinden verbessert werden kann.
Darüber hinaus greift die zweite Untersteuerungsregelung ein, wenn eine ausreichende Gierratenänderung in Bezug auf das Lenken nicht erhalten werden kann, wenn das Lenkrad in einer Situation gedreht wurde, in welcher sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt. Derart kann die notwendige Gierratenänderung nahe dem Eintritt in einen Kurvenfahrweg erhalten werden. Als ein Resultat kann eine Situation vermieden werden, in welcher ein geringer Kurvenradius R nahe dem Ausgang des Kurvenfahrwegs eingenommen werden muß. D.h., es ist möglich, die Spurhalteeigenschaften in Bezug auf eine Ziel-Kurvenfahrspur zu verbessern.
Darüber hinaus ist bzw. wird in der zweiten Untersteuerungsregelung das die Kurve fahrende innenliegende vordere Rad einem Bremsen unterworfen, so daß es effektiv bzw. wirksam ist, eine Untersteuerungstendenz zu unterdrücken, und ein Untersteuern kann zuverlässig und schnell unterdrückt werden.
Derart ist die zweite Untersteuerungsregelung insbesondere nützlich am Beginn eines Kurvenfahrens, wenn die Intervention der ersten Untersteuerungsregelung mit der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) basierend auf dem seitlichen G schwierig ist, da der Anstieg des seitlichen G gering ist und die Detektion des seitlichen G mit dem Seiten-G-Sensor schwierig ist. Durch eine Intervention dieser zweiten Unter steuerungsregelung mit einer reduzierten Regelmenge bzw. -größe bei einer vergleichsweisen frühen Stufe basierend auf dem Lenkradwinkel (erste Ziel-Gierrate ϕ (θ)) und der tatsächlichen Gierrate ϕ kann verhindert werden, daß die Untersteuerungstendenz zu spät unterdrückt wird. Zur selben Zeit kann vermieden werden, daß die starke erste Untersteuerungsregelung abrupt interveniert. Und darüber hinaus ist die zweite Untersteuerungsregelung eine Regelung bzw. Steuerung mit einer reduzierten Regelmenge bzw. -größe und eine Regelung, in welcher die Fahrzeuglage in der durch den Fahrer beabsichtigten Richtung modifiziert ist bzw. wird. Daher wird, selbst wenn die zweite Untersteuerungsregelung frühzeitig eingreift, der Fahrer kaum bemerken, daß eine Regelung interveniert bzw. eingegriffen hat. Dementsprechend kann eine hohe Fahrzeugstabilität sichergestellt werden und ein eigenartiges Gefühl des Fahrers kann verhindert werden, während das Gefühl einer Stabilität und Regel- bzw. Kontrollierbarkeit, welches durch den Fahrer gefühlt bzw. erfahren wird, verbessert werden kann.
Motorsteuerung bzw. -regelung
Die Schritte S111 bis S118, welche den Schritten der zweiten Untersteuerungsregelung folgen, sind die Schritte, welche sich auf die Motorsteuerung bzw. -regelung für ein Unterdrücken einer Untersteuerungstendenz beziehen.
Zuerst wird in Schritt S111 beurteilt, ob das oben erwähnte THEUS größer als die Abweichung Δ ϕ (θ) zwischen der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der tatsächlichen Gierrate ϕ ist. D.h., es wird beurteilt, ob eine Motorregelung durchgeführt werden sollte.
Um zu beurteilen, ob eine Motorriegelung durchgeführt werden sollte, wird der Wert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) als die Referenz bzw. der Bezug genommen, selbst wenn die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Ziel-Gierrate in Schritt S13 ausgewählt wurde.
Dies erfolgt aus dem folgenden Grund: Wenn die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen wird, um die Lageregelung bzw. Stabilitätsregelung durchzuführen, dann wird, da die Phase des Lenkwinkelsignals schnell ist, die Lageregelung üblicherweise frühzeitig gestartet. Daher wird in dieser Ausführungsform eine frühzeitige Intervention der Lage- bzw. Stabilitätsregelung (ersten Untersteuerungsregelung) verhindert, indem sowohl die erste als auch die zweite Ziel-Gierrate verwendet werden. Es soll festgehalten bzw. bemerkt werden, daß es einen geringen Schaden bzw. Nachteil gibt, wenn nur die Motorregelung frühzeitig gestartet bzw. eingeleitet wird, da der Fahrer eine Abnahme der Motorleistung weniger oft als eine Bremsregelung bemerken bzw. feststellen wird.
Darüber hinaus ist ein erstes Verzögern des Fahrzeugs nützlich bzw. verwendbar, um eine Untersteuerungstendenz zu vermeiden, und wenn das Fahrzeug aus diesem Grund durch ein Reduzieren der Motorleistung frühzeitig verzögert wird, dann kann ein Untersteuern wirksam bzw. effektiv vermieden werden.
Darüber hinaus gibt es aufgrund der im wesentlichen proportionalen Beziehung zwischen Seitenbeschleunigung und Gierrate keine große Differenz zwischen dem Wert ϕ (G) der zweiten Ziel-Gierrate basierend auf der Seitenbeschleunigung und der tatsächlichen Gierrate ϕ. Darüber hinaus wird die tatsächliche Gierrate ϕ instabil in dem Fall einer Untersteuerungstendenz, so daß, wenn die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen wird, die korrekte Intervention einer Regelung schwierig wird. Aus diesen Gründen wird die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ für die Beurteilung betreffend den Start einer Motorregelung genommen.
Dann gelangt, wenn die Beurteilung bei Schritt S111 "JA" ist, dann die Prozedur zu Schritt S112, und wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S113, und es wird beurteilt, ob die erste Übersteuerungsregelung gestartet werden sollte.
Schritt S112 beurteilt, ob die Gierratenbeschleunigung unter einem vorbestimmten Wert ist bzw. liegt. Der Grund hiefür ist, um eine irrtümliche Intervention einer Regelung zu verhindern, und es wird beurteilt, ob das Fahrzeug einer Lageänderung von wenigstens einer vorbestimmten Größe bzw. einem vorbestimmten Ausmaß unterworfen ist. Dann gelangt, wenn die Beurteilung "JA" ist, dann die Prozedur zu Schritt S114, und wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann schreitet die Prozedur zu Schritt S117, die Motorregelung wird verboten und die Prozedur gelangt bzw. schreitet zu Schritt S113.
Schritt S114 beurteilt, ob das Fahrzeug gegenwärtig übersteuert. Dies deshalb, da eine Situation denkbar ist, in welcher sich das Fahrzeug aus dem Kurvenfahrweg bewegt, während es in der Kurvenfahrtrichtung rotiert bzw. dreht, oder mit anderen Worten eine Übersteuerungstendenz und eine Untersteuerungstendenz gleichzeitig auftreten. In dieser Situation ist es in erster Linie wichtig, die Lage des Fahrzeugs durch ein Vermeiden der Übersteuerungstendenz zu berichtigen bzw. zu korrigieren. Wenn das Resultat der Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S117, wo die Motorregelung verboten wird, und dann gelangt die Prozedur zu Schritt S113. Wenn andererseits die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S115.
Schritt S115 beurteilt, ob die Bremsen derzeit freigegeben sind oder nicht. Dies deshalb, da, wenn der Fahrer die Bremsen betätigt, dann nicht nur keine Antriebsleistung bzw. -kraft erzeugt wird und der Effekt der Motorregelung gering ist, sondern, wenn eine Motorregelung durchgeführt wird und dann das Gaspedal durchgedrückt bzw. niedergetreten wird, es dann nicht möglich ist zu beschleunigen. Derart gelangt, um nicht eine nicht notwendige Motorregelung durchzuführen, die Prozedur zu Schritt S117, wo eine Motorregelung verboten wird, wenn der Fahrer die Bremsen betätigt. Andererseits gelangt, wenn die Beurteilung "JA" ist, dann die Prozedur zu Schritt S116, um die Motorunterdrückungs-Regelgröße bzw. -menge für die Motorregelung wird berechnet. Dann gelangt die Prozedur zu Schritt S118 und eine Motorregelung wird durch Ausgeben eines Signals zu der Motor-Steuer- bzw. -Regeleinrichtung bzw. dem Motor-Controller 37 durchgeführt, d.h., die Motorleistung wird reduziert. Nachdem Schritt S118 abgeschlossen wurde, gelangt die Prozedur zu Schritt S113.
Erste Übersteuerungsregelung
Schritte S113 und S119 bis S121 sind die Schritte, welche sich auf die erste Übersteuerungsregelung beziehen. In Schritt S113 wird beurteilt, ob die erste Übersteuerungs regelung durchgeführt werden sollte oder nicht. Diese Beurteilung betreffend die erste Übersteuerungsregelung wird durch ein Beurteilen durchgeführt, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G), welche in Schritten S14 und S15 berechnet wurde, größer als der erste Interventionsschwellwert THOS ist. D.h., es wird die Übersteuerungstendenz, welche durch die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) ausgedrückt ist, in Abhängigkeit davon beurteilt, ob sie stärker als die erste festgelegte Referenz ist, welche durch den ersten Interventionsschwellwert THOS ausgedrückt ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S119, und die Bremskraft, welche an das äußere Vorderrad angelegt wird, für welches die Übersteuerungstendenz zu berichtigen ist, mit anderen Worten das Vorderrad an der außenliegenden Seite in bezug auf die Gierratenrotationsrichtung, wird in Übereinstimmung mit der Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) eingestellt bzw. festgelegt.
Wenn das Bremsausmaß festgelegt wurde, gelangt die Prozedur zu Schritt S120, und die Bremskraftregelung bzw. -steuerung wird ausgeführt. Dies wird durch ein Regeln bzw. Steuern des Überdruck- bzw. Druckmotors 32, des vorderen und rückwärtigen Solenoids 33 und 34 und des TSW- und ASW-Solenoids 35 und 36 durchgeführt (siehe unteres Diagramm in 7). Dann gelangt die Prozedur zu Schritt S121, eine Beendigungsbeurteilung der ersten Übersteuerungsregelung wird durchgeführt, und die Prozedur kehrt zurück. Diese Beendigungsbeurteilung wird im Detail unten erklärt.
Zweite und dritte Übersteuerungsregelung
Wenn das Resultat der Beurteilung bei Schritt S113 "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S122. Die Schrit te S122 bis S127 sind die Schritte, welche sich auf die zweite und dritte Übersteuerungsregelung beziehen.
Bei Schritt S122 wird beurteilt, ob die zweite Übersteuerungsregelung durchgeführt werden sollte. Diese Beurteilung betreffend die zweite Übersteuerungsregelung wird durch ein Beurteilen durchgeführt, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G), welche bei Schritt S14 oder Schritt S15 eingestellt bzw. festgelegt wurde, größer als der zweite Interventionsschwellwert THOSII ist, d.h. THOSII < Δ ϕ. D.h., es wird beurteilt, ob die Übersteuerungstendenz, welche durch die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) ausgedrückt ist bzw. wird, stärker als die zweite festgelegte Referenz ist, welche durch den zweiten Interventionsschwellwert THOSII ausgedrückt ist. Wenn THOSII < Δ ϕ ist, mit anderen Worten, wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S123, und wenn THOSII ≧ Δ ϕ ist, mit anderen Worten, wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S124.
Schritt S123 ist der Schritt, bei welchem die zweite Übersteuerungsregelung, welche eine relativ schwache Übersteuerungstendenz unterdrückt, interveniert bzw. eingreift, und ein Bremsdruck wird auf einmal bzw. sofort zu dem die Kurve fahrenden außenliegenden Vorderrad bei der Verstärkung Kmax mit einem Bremsdruck von P2 (15 bar) als dem oberen Limit zugeführt (siehe unteres Diagramm in 7). Dann wird, wenn die Gierratenabweichung Δ ϕ während eines Zuführens des Bremsdrucks abgenommen ab, die Zufuhr eines Bremsdrucks gestoppt bzw. unterbrochen, und der Bremsdruck wird auf einen reduzierten Druck geändert. Dementsprechend wird, wenn die Gierratenabweichung Δ ϕ angestiegen ist, ein Bremsdruck von bis zu dem Bremsdruck P2 der oberen Grenze zugeführt.
Beim nächsten Schritt S126 wird eine Beendigungsbeurteilung der zweiten Übersteuerungsregelung durchgeführt. D.h., Schritt S126 beurteilt, ob Δ ϕ konvergiert oder nicht (ob Δ ϕ abgenommen hat oder nicht). Wenn Δ ϕ durch eine Intervention der zweiten Übersteuerungsregelung abgenommen hat (d.h. "JA"), gelangt die Prozedur zu Schritt S127, die Regelung wird allmählich zu einem Ende gebracht, und die Prozedur kehrt zurück. Andererseits kehrt, wenn Δ ϕ nicht konvergiert (d.h. "NEIN"), dann die Prozedur ohne ein Fortschreiten zu Schritt S127 zurück, und die zweite Übersteuerungsregelung wird fortgesetzt.
Wenn bei Schritt S122 THOSII Δ ϕ (d.h. "NEIN") und die Prozedur zu Schritt S124 fortgeschritten ist, dann beurteilt Schritt S124, ob die dritte Übersteuerungsregelung ausgeführt werden sollte. Diese Beurteilung betreffend die Intervention der dritten Übersteuerungsregelung wird durchgeführt, indem beurteilt wird, ob THOSIII < Δ ist. D.h., es wird beurteilt, ob die Übersteuerungstendenz, welche durch die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) ausgedrückt ist, stärker als die dritte festgelegte Referenz ist, welche durch den dritten Interventionsschwellwert THOSIII ausgedrückt ist. Wenn THOSII < Δ ϕ, mit anderen Worten, wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S125, und wenn THOSII ≧ Δ ϕ, mit anderen Worten, wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S128 (siehe 2C).
In diesem Schritt S125, bei welchem die dritte Übersteuerungsregelung interveniert, wird ein Bremsdruck auf einmal zu dem die Kurve fahrenden außenliegenden Vorderrad bei der Bremsdruckverstärkung Kmax mit einem Bremsdruck (hydraulisch) der oberen Grenze von P1 (5 bar) zugeführt. Danach wird eine Feedback- bzw. Rückkopplungs-Regelung bzw. -Steuerung ausgeführt, in welcher ein Bremsdruck in Übereinstimmung mit Δ ϕ bei einer Verstärkung K₁ (K₁ < Kmax) zugeführt wird. In dieser Situation wird die obere Grenze des Bremsdrucks auf P2 (15 bar) festgelegt (siehe unteres Diagramm in 7). Derart wird in der dritten Übersteuerungsregelung ein Bremsdruck bei der Bremsdruckverstärkung K₁ zugeführt, so daß das Zufuhrverhältnis des Bremsdrucks geringer als das Zufuhrverhältnis (Verstärkung Kmax) des Bremsdrucks in der zweiten Übersteuerungsregelung ist.
Nachdem der Bremsdruck bei Schritt S125 zugeführt wurde, wird die Beendigungsbeurteilung bei Schritt S126 ausgeführt, und wenn Δ ϕ konvergiert (d.h. "JA"), dann gelangt die Prozedur zu Schritt S127, und die Regelung wird schrittweise bzw. zunehmend beendet. Andererseits kehrt, wenn Δ ϕ nicht konvergiert (d.h. "NEIN"), dann die Prozedur ohne ein Fortschreiten zu Schritt S127 zurück, und die dritte Übersteuerungsregelung wird fortgesetzt.
Somit werden, wenn die Übersteuerungstendenz relativ schwach ist (THOSII, THOSIII < Δ ϕ), dann die relativ schwache Übersteuerungstendenz und die Zunahme der Übersteuerung beide durch die Intervention der zweiten oder der dritten Übersteuerungsregelung unterdrückt, und es werden das Gefühl einer Stabilität als auch die Leichtigkeit eines Manövrierens, welche durch den Fahrer gefühlt werden, verbessert.
Andererseits sind die eingreifende bzw. intervenierende zweite und die dritte Übersteuerungsregelung schwache Regelungen, in welchen die obere Grenze des Bremsdrucks eingestellt bzw. festgelegt ist, um niedrig zu sein, wodurch die Regelgröße bzw. das Regelausmaß verringert wird. Daher wird die Regelung nicht exzessiv bzw. übermäßig, und es kann vermieden werden, daß eine nicht notwendige Betätigung zu stark wird.
Darüber hinaus greift, wenn das Übersteuern des Fahrzeugs angestiegen ist (stärker wurde), selbst obwohl die dritte Übersteuerungsregelung eingegriffen hat (THOSII < Δ ϕ), dann die zweite Übersteuerungsregelung ein, welche die dritte Übersteuerungsregelung ersetzt. Darüber hinaus greift, wenn das Übersteuern des Fahrzeugs angestiegen ist, selbst obwohl die zweite Übersteuerungsregelung interveniert bzw. eingegriffen hat (THOS < Δ ϕ), dann die erste Übersteuerungsregelung ein, welche die zweite Übersteuerungsregelung ersetzt. Somit interveniert die starke erste Übersteuerungsregelung nicht abrupt, sondern das System bewegt sich kontinuierlich von der schwächeren zweiten und dritten Regelung zu der starken ersten Übersteuerungsregelung. Derart bewirkt eine abrupte Intervention der starken ersten Übersteuerungsregelung ein eigenartiges Gefühl des Fahrers, wobei dieses eigenartige Gefühl jedoch eliminiert werden kann. Zur selben Zeit wird durch eine Intervention der zweiten oder der dritten Übersteuerungsregelung vor der ersten Übersteuerungsregelung das Spiel des Bremssystems eliminiert (wobei dies zu einer Situation führt, in welcher Bremsklötze an dem Scheibenrotor anliegen bzw. anhaften). Daher kann das Ansprechverhalten der ersten Übersteuerungsregelung verbessert werden. Darüber hinaus wird, wenn die erste Übersteuerungsregelung im Anschluß an die dritte und die zweite Übersteuerungsregelung eingreift bzw. interveniert, dann dasselbe Resultat erhalten, als ob der Schwellwert für ein Starten einer Regelung reduziert wird, so daß Änderungen in der Lage des Fahrzeugs kontinuierlich werden und eine noch bessere Stabilität des Fahrzeugs sichergestellt werden kann.
Darüber hinaus wird in der zweiten Übersteuerungsregelung ein Bremsdruck durch eine offene Steuerung bzw. Regelung bei der maximalen Verstärkung Kmax zugeführt. Daher wird das Ansprechen bzw. Ansprechverhalten der Regelung verbessert. Darüber hinaus wird die obere Grenze des Bremsdrucks P2 auf einen Druck (15 bar) festgelegt, welcher niedriger als der Bremsdruck (Bremsdruck, welcher durch das Bremssystem zugeführt werden kann) für die erste Übersteuerungsregelung ist, so daß eine Übersteuerungsregelung erzielt bzw. erhalten werden kann, in welcher die Regelgröße bzw. das Regelausmaß niedriger als in der ersten Übersteuerungsregelung ist.
Andererseits wird in der dritten Übersteuerungsregelung der Bremsdruck durch eine Feedbackregelung bzw. -steuerung in Abhängigkeit von der Gierratenabweichung Δ ϕ zugeführt. Daher wird die Unterdrückung der Übersteuerungstendenz nicht übermäßig und es wird möglich, die optimale Regelung zu erhalten. Als ein Resultat wird die Fahrerfahrung nicht gestört bzw. beeinträchtigt.
Darüber hinaus ist es durch ein Einstellen der oberen Grenze des Bremsdrucks P2 in der zweiten und der dritten Über steuerungsregelung auf 15 bar möglich, die Regelungen auf einem Niveau zu halten, welches kaum durch den Fahrer bemerkt wird, selbst obwohl sich die Lage des Fahrzeugs in einer Gierrichtung geringfügig ändert. Es sollte festgehalten bzw. angemerkt werden, daß die obere Grenze des Bremsdrucks innerhalb eines Bereichs von 10 bis 25 bar festgelegt werden kann, wobei es jedoch, um sowohl eine Regelung bzw. Steuerung der Lage des Fahrzeugs zu erzielen als auch ein eigenartiges Gefühl des Fahrers zu verhindern, welches durch den die Regelintervention feststellenden Fahrer bewirkt wird, am bevorzugtesten ist, daß die obere Grenze des Bremsdrucks auf 15 bar festgelegt wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, die obere Grenze des Bremsdrucks bei der zweiten Übersteuerungsregelung in Übereinstimmung mit dem μ der Straßenoberfläche zu modifizieren. Beispielsweise ist es möglich, den maximalen Bremsdruck auf 15 bar auf Straßen mit einem niedrigen μ und auf 50 bar auf Straßen mit einem hohen μ festzulegen.
Derart wird es durch ein Bereitstellen einer zweiten und einer dritten Übersteuerungsregelung zusätzlich zu der ersten Übersteuerungsregelung möglich, das Gefühl einer Stabilität und die Leichtigkeit einer Regelung bzw. Steuerung zu verbessern, welche durch den Fahrer gefühlt bzw. erfahren wird, während eine hohe Stabilität des Kraftfahrzeugs sichergestellt wird.
Erste Untersteuerungsregelung
Schritte S128 bis S134 sind die Schritte, welche sich auf die erste Untersteuerungsregelung beziehen. Wenn das Resultat der Beurteilung bei Schritt S124 "NEIN" ist, und die Prozedur zu Schritt S128 gelangt bzw. fortschreitet, dann beurteilt Schritt S128, ob die erste Untersteuerungsregelung gestartet werden sollte oder nicht. Diese Beurteilung wird im Detail unten erklärt bzw. erläutert. Wenn Schritt S128 beurteilt, daß eine Regelung gestartet werden sollte (d.h. "JA"), dann gelangt die Prozedur zu Schritt S129, und wenn Schritt S128 beurteilt, daß eine Regelung nicht gestartet werden sollte (d.h. "NEIN"), dann kehrt die Prozedur zurück.
Bei Schritt S129 wird beurteilt, ob die Untersteuerungstendenz schwach ist. Wenn sie schwach ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S130, und wenn sie stark ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S131.
Bei Schritt S130 wird das Bremsausmaß für das innere Vorderrad berechnet. Dies deshalb, da, wenn die Untersteuerungstendenz schwach ist, es wahrscheinlich ist, daß die Vorderräder eine Greif- bzw. Haftkraft bzw. -leistung aufweisen. Darüber hinaus ist, wenn eine Bremskraft an die Vorderräder angewandt bzw. angelegt wird, die Bremseffizienz besser, als wenn eine Bremskraft an die Hinterräder angewandt wird, wobei dies bedeutet, daß das Kraftfahrzeug effektiver bzw. wirksamer verzögert bzw. abgebremst werden kann. Daher kann, wenn die Untersteuerungstendenz schwach bzw. gering ist, eine Untersteuerungsregelung zuverlässig und schnell durch ein Bremsen des inneren Vorderrads durchgeführt werden.
Andererseits berechnet Schritt S131 das Bremsausmaß für das innere Hinterrad. Dies deshalb, da, wenn die Untersteuerungstendenz stark ist, es wahrscheinlich ist, daß die Vorderräder keine Haftleistung aufweisen. Daher wird, wenn die Untersteuerungstendenz stark ist, die Bremskraft an das innere Hinterrad angewandt bzw. angelegt.
Wenn das Bremsausmaß auf diese Weise berechnet wurde, gelangt die Prozedur zu Schritt S132, und die Steuerung bzw. Regelung der Bremsleistung wird ausgeführt.
Dann wird bei Schritt S133 eine Beendigungsbeurteilung der ersten Untersteuerungsregelung ausgeführt. Dies wird durch ein Beurteilen durchgeführt, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) geringer wurde als der Schwellwert THUS. Wenn das Resultat dieser Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S134, die Regelung wird beendet und die Prozedur kehrt zurück. Andererseits kehrt, wenn sie "NEIN" ist, dann die Prozedur ohne ein Beenden der Prozedur zurück.
Beurteilung betreffend einen Start der ersten Untersteuerungsregelung
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 4 ist das Folgende eine Erläuterung der Beurteilung bei Schritt S128 betreffend den Start der ersten Untersteuerungsregelung für ein Unterdrücken einer Untersteuerungstendenz. In dieser Beurteilung betreffend den Start der Steuerung bzw. Regelung wird nicht nur beurteilt, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) einen Schwellwert THUS überschritten hat, sondern es werden auch Maßnahmen ergriffen, so daß die Regelung auch in Abhängigkeit von anderen Bedingungen bzw. Zuständen gestartet wird.
Zuerst beurteilt Schritt S21, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) größer als der Interventionsschwellwert der ersten Untersteuerungsregelung ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S22, und wenn sie "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S23.
Bei diesem Schritt S22 wird beurteilt, ob die Beschleunigung der tatsächlichen Gierrate ϕ unter einem vorbestimmten Wert ist. Dies wird für denselben Zweck wie in dem oben erwähnten Schritt S112 (siehe 2B) durchgeführt, nämlich bzw. insbesondere um eine irrtümliche Intervention einer Regelung zu verhindern.
Dann beurteilt Schritt S23, ob die Geschwindigkeit der Lenkradbetätigung in der Richtung, welche das Drehen bzw. Wenden erhöht (d.h. den Kurvenradius verringert), wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S25, und wenn sie "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S27, und die Prozedur kehrt ohne ein Durchführen einer Regelung zurück. Dann beurteilt Schritt S25, ob, wie dies in 5 gezeigt ist, die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) zweimal größer als die tatsächliche Gierrate ϕ ist, und ob der Wert Δ ϕ (θ) von {erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) aktuelle Gierrate ϕ} wenigstens ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die Beurteilung bei Schritt S25 "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S26, und es wird beurteilt, ob, wie in 6 gezeigt, die Beschleunigung der tatsächlichen Gierrate ϕ nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, und ob Δ ϕ (θ) wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S27, und die Prozedur kehrt ohne ein Durchführen einer Steuerung bzw. Regelung zurück.
Schritt S25 beurteilt, ob die Abweichung zwischen der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der tatsächlichen Gierrate ϕ groß ist, während Schritt S26 beurteilt, ob die Verteilung bzw. das Aufweiten der Abweichung zwischen der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der tatsächlichen Gierrate ϕ schnell ist. Wenn die Beurteilung bei Schritt S25 oder bei Schritt S26 "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S24, und die Bremsregelung beginnt.
D.h., wenn die Lageregelung bzw. Stabilitätsregelung basierend nur darauf gestartet wird, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) größer als der Schwellwert THUS ist, dann wird die Regelung auch gestartet, wenn der Fahrer bewußt eine Untersteuerungstendenz bewirkt, wie in einem bewußten bzw. beabsichtigten Untersteuern. Aus diesem Grund wird die Regelung nur dann durchgeführt, wenn das Lenkrad gedreht wird, jedoch die Gierrate nicht entsprechend ansteigt, oder in anderen Worten, wenn das Fahrzeug zu einem Untersteuern tendiert, während es nicht so agiert, wie es durch den Fahrer beabsichtigt ist.
Beurteilung betreffend einen Start einer Übersteuerungsregelung
Das Folgende ist eine Erläuterung der Beurteilung betreffend den Start der Übersteuerungsregelung. Wie oben erwähnt, wird in den Beurteilungen betreffend den Start der ersten bis dritten Übersteuerungsregelung, der ersten und der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (θ, G), die eine mit dem kleineren Absolutwert als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen, und die Beurteilung wird ausgeführt, indem beurteilt wird, ob die Abweichung Δ ϕ (θ, G) zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ größer als die Interventionsschwellwerte (erster bis (dritter Interventionsschwellwert) THOS, THOSII und THOSIII der Übersteuerungsregelung ist.
Beispielsweise wird, wenn der absolute Wert der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) geringer als der absolute Wert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) ist, wie dies in 7 gezeigt ist, dann die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen (siehe T1 in 7). Hier ist der Grund, warum die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ (siehe unterbrochene Kurve in 7) größer als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) (durchgezogene Linie in 7) ist, jener, daß die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ durch die Lenkwinkelkomponente verbessert wird (siehe Gleichung (3)).
Dann greift, wenn die Gierratenabweichung Δ ϕ größer als der dritte Interventionsschwellwert THOSIII wurde, die dritte Übersteuerungsregelung ein. Wie oben erklärt, wird während dieser dritten Übersteuerungsregelung ein Bremsdruck auf einmal mit der Bremsdruckverstärkung Kmax bei bis zu einem Bremsdruck P1 der oberen Grenze (5 bar) zugeführt. Danach wird eine Feedbackregelung durchgeführt, in welcher der Bremsdruck bei einer Verstärkung von K₁ (K₁ < Kmax) in Übereinstimmung mit Δ ϕ zugeführt wird (siehe Schritt S125 in 2B und unteres Diagramm in 7). Darüber hinaus interveniert, wenn die Gierratenabweichung Δ ϕ größer als der zweite Interventionsschwellwert THOSII wurde, die zweite Übersteuerungsregelung. Wie oben erklärt, wird während dieser zweiten Übersteuerungsregelung eine offene Steuerung bzw. Regelung durchgeführt, in welcher der Bremsdruck auf einmal bei der Verstärkung von Kmax bei bis zu einem maxi malen Bremsdruck P2 (15 bar) zugeführt wird (siehe Schritt S123 in 2B und unteres Diagramm in 7). Darüber hinaus interveniert, wenn die Gierratenabweichung Δ ϕ größer als der erste Interventionsschwellwert THOS wird, die erste Übersteuerungsregelung.
Wenn beispielsweise der Fahrer ein Gegenlenken durchführt, um die Übersteuerungstendenz zu berichtigen bzw. zu korrigieren, dann kann der Wert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) kleiner als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) werden. In dieser Situation wird die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ von der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) zu der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) geändert (siehe T2 in 7).
Wenn ein Gegenlenken auf diese Weise durchgeführt wurde, dann wird nachfolgend auf die Änderung der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) der Wert der tatsächlichen Gierrate geringer als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G). In dieser Situation schaltet, wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ unverändert auf die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) festgelegt ist, dann die Übersteuerungsregelung zu einer Untersteuerungsregelung. Ein Umschalten zu einer Untersteuerungsregelung auf diese Weise führt zu einer Regelung, in welcher sich die Lage des Fahrzeugs in einer Gierrichtung unverändert in einer Übersteuerungstendenz befindet, und selbst obwohl der Fahrer versucht gegenzulenken, ist dieses Gegenlenken ohne Effekt, und die Übersteuerungstendenz wird unterstützt bzw. gefördert. Wenn im Gegensatz dazu die kleinere der ersten und der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (è, G) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ genommen wird, dann wird, selbst wenn ein Gegensteuern bzw. -lenken durchgeführt wird, die Über steuerungsregelung (erste Übersteuerungsregelung) fortgesetzt, und dieses Problem wird vermieden.
Wenn die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) den neutralen Punkt passiert, und das Vorzeichen der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) verschieden von dem Vorzeichen der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) ist, dann ist die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ konstant bei einem bestimmten Wert (siehe T3 in 7), und wenn danach die erste und die zweite Ziel-Gierrate ϕ (θ, G) dazu gelangen, dasselbe Vorzeichen aufzuweisen, wird diejenige mit dem kleineren absoluten Wert der ersten und der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (θ, G) (in 7 ist dies die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G)) als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ festgelegt (siehe T4 in 7).
Somit ist der Grund, warum die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ auf einem konstanten Wert gehalten ist bzw. wird, um zu vermeiden, daß die Regelverstärkung zu groß wird, wenn beispielsweise der Lenkwinkel den neutralen Punkt kreuzt. Darüber hinaus wird, wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ auf die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) festgelegt verbleibt, dann die Regelgröße bzw. das Regelausmaß groß, und es besteht das Risiko bzw. die Gefahr, daß das Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung schleudert. Somit wird es, wenn das Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung zu schleudern beginnt, schwierig, dieses entgegengesetzte Schleudern zu berichtigen bzw. zu korrigieren, so daß, wenn die Werte der ersten und zweiten Ziel-Gierrate ϕ (θ, G) unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, die Ziel-Gierrate Tr ϕ auf einem vorbestimmten Wert gehalten ist bzw. wird.
Es sollte festgehalten werden, daß, wenn dieser vorbestimmte Wert auf den neutralen Punkt beispielsweise festgelegt ist, dann das Fahrzeug danach nicht eine Lageänderung in der Gierrichtung bewirken kann. Aus diesem Grund wird der vorbestimmte Wert auf einen Wert bei einer bestimmten Versetzung bzw. einem bestimmten Offset in bezug auf den neutralen Punkt festgelegt.
Gegenlenkungs-Konvergenzregelung
Wie oben erwähnt, versucht in dem Fall einer Übersteuerungstendenz der Fahrer manchmal gegenzusteuern bzw. gegenzulenken. Auch in diesem Fall wird eine geeignete Steuerung bzw. Regelung zum Berichtigen bzw. Korrigieren der Übersteuerungstendenz ausgeführt, wobei jedoch aufgrund der Bremsregelung die Lage- bzw. Stabilitätsregelung die Lageänderung des Fahrzeugs größer als die entsprechende Lenkradbetätigung wird. Somit tritt manchmal eine Übersteuerungstendenz in der entgegengesetzten Richtung auf, welche durch eine Verzögerung eines Rückholens bzw. Rückführens des Lenkrads bewirkt wird, nachdem der Fahrer beispielsweise gegengelenkt hat. Daraus resultierend gibt es das Risiko, daß die Lage des Fahrzeugs in der Gierrichtung nicht konvergiert.
Um eine derartige Übersteuerungstendenz in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern, wird eine Bremskraft an das die Kurve fahrende innenliegende Vorderrad angelegt. 8 ist ein Flußdiagramm der Konvergenzsteuerung bzw. -regelung nach einem Gegenlenken. Zuerst wird in Schritt S31 beurteilt, ob eine Übersteuerungsregelung unverändert ausgeführt wird, oder ob sich der Schritt innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach einer derartigen Regelung befindet.
Wenn das Resultat der Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S32, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
Schritt S32 beurteilt, ob der Fahrer gegenlenkt oder nicht. Diese Beurteilung wird durch ein Beurteilen ausgeführt, ob der Wert der tatsächlichen Gierrate ϕ viel größer als die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) wurde, basierend auf dem Lenkwinkel oder umgekehrt, oder ob sich die Lenkwinkelgeschwindigkeit umgekehrt hat. Wenn das Resultat dieser Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S33, während, wenn sie "NEIN" ist, dann die Prozedur zurückkehrt.
Schritt S33 beurteilt, ob die Gegensteuerungsgröße bzw. das Gegenlenkausmaß groß ist. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden, indem beurteilt wird, ob die Übersteuerungstendenz vor dem Gegenlenken groß (stark) ist oder ob die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrads groß ist, wenn das Gegenlenken durchgeführt wird. Wenn das Resultat dieser Beurteilung "JA" ist, dann schreitet die Prozedur zu Schritt S34 fort, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
Schritt S34 beurteilt, ob sich die Lenkwinkelgeschwindigkeit umgekehrt hat oder nicht. Dies wird durch ein Beurteilen durchgeführt, ob, nachdem ein Gegenlenken durchgeführt wurde, das Lenkrad zu seiner ursprünglichen Position zurückgedreht ist bzw. wird oder nicht. Wenn das Resultat dieser Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S35, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
In Schritt S35 wird beurteilt, ob die tatsächliche Gierrate ϕ der Änderung des Lenkwinkels folgt. D.h., wenn die tatsächliche Gierrate ϕ der Änderung des Lenkwinkels folgt, dann ist wahrscheinlich, daß sich die Gierratenposition einer Konvergenz annähert, so daß keine Bremskraft auf das die Kurve fahrende innenliegende Vorderrad angelegt bzw. angewandt wird. Wenn die tatsächliche Gierrate der Änderung des Lenkwinkels folgt, während die Bremskraft angelegt wird, dann ist es auch möglich, die Anlegung bzw. Anwendung der Bremskraft zu stoppen bzw. zu unterbrechen.
Dann gelangt, wenn das Resultat der Beurteilung bei Schritt S35 "NEIN" ist, dann die Prozedur zu Schritt S36, und eine Bremskraft wird an das die Kurve fahrende innenliegende Vorderrad angelegt, während, wenn sie "JA" ist, dann die Prozedur zurückkehrt.
Mit dieser Steuerung bzw. Regelung kann vermieden werden, daß das Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung übersteuert, nachdem ein Gegenlenken durchgeführt wurde.
Einstellen des Schwellwerts für die erste Untersteuerungsregelung
Unter Bezugnahme auf 9 erklärt das Folgende, wie der Schwellwert THUS der ersten Untersteuerungsregelung in Schritt S16 eingestellt bzw. festgelegt wird (siehe 2A). Der Schwellwert THUS wird durch ein Bestimmen eines Basisschwellwerts festgelegt, welcher dann korrigiert bzw. verändert wird.
Zuerst wird bei Schritt S41 ein grundlegender bzw. Basisschwellwert festgelegt. Dieser Basisschwellwert sollte auf eine vorbestimmte Konstante festgelegt werden.
Dann wird bei Schritt S42, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird, die Intervention einer Regelung unterdrückt (d.h. eine Intervention einer Regelung wird zurückgehalten), indem der Schwellwert proportional zu der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit erhöht wird. Dies deshalb, da, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird, obwohl es eine Untersteuerungstendenz gibt, es dann wahrscheinlich ist, daß der Fahrer bewußt untersteuert. Wenn der Fahrer bewußt untersteuert, dann ist es bevorzugt, die Intervention einer Regelung zu unterdrücken und die Betätigung dem Fahrer zu überlassen. Derart kann durch ein Unterdrücken der Intervention einer Regelung die Interferenz bzw. der Eingriff der Intervention einer Regelung in die Betätigung des Fahrers von Anfang an vermieden werden.
Dann unterdrückt Schritt S43 die Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts proportional zu der Änderung der tatsächlichen Gierrate (d.h. der Änderung der tatsächlichen Gierrate). Dies deshalb, da, wenn die tatsächliche Gierrate dazu tendiert anzusteigen, dann die Untersteuerungstendenz berichtigt bzw. korrigiert wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Regelung zu früh in dieser Situation interveniert bzw. eingreift, die Änderung der Gierrate groß, und als ein Resultat kann eine Übersteuerungstendenz auftreten. Derart ist bzw. wird, um eine fehlerhafte Intervention einer Regelung in diesem Fall zu vermeiden, der Schwellwert erhöht.
Schritt S44 unterdrückt die Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts, wenn sich das Lenkrad nahe der neutralen Position befindet. Dies deshalb, da ein Untersteuern normalerweise auftritt, wenn das Lenkrad gedreht wurde, und wenn sich das Lenkrad nahe der neutralen Position befindet, ist es nicht notwendig, eine Untersteuerungstendenz zu unterdrücken. Somit wird, um eine fehlerhafte Intervention in einer derartigen Situation zu vermeiden, in welcher ein Untersteuern kaum auftreten kann, der Schwellwert bzw. die Schwelle erhöht, um die Intervention einer Regelung zu unterdrücken.
Schritt S45 beschleunigt die Intervention einer Regelung durch ein entsprechendes Absenken des Schwellwerts, wenn die Seitenbeschleunigung gering ist (in einem Bereich mit niedrigem μ). Dies deshalb, da während eines niedrigen μ, wie beispielsweise auf einer eisigen Straße, es eine größere Chance einer Untersteuerungstendenz gibt, so daß in einem derartigen Fall die Lage- bzw. Stabilitätsregelung bei einer frühen Stufe eingreift bzw. interveniert.
Schritt S46 beschleunigt die Intervention einer Regelung durch ein entsprechendes Absenken des Schwellwerts, wenn während eines Kurvenfahrens die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) um wenigstens einen vorbestimmten Wert abgenommen hat. Dies zielt auf ein Beschleunigen der Intervention einer Regelung ab, wenn das μ der Straßenoberfläche abrupt abnimmt und das Fahrzeug seitlich wegrutscht, wenn beispielsweise die Straßenoberfläche teilweise gefroren ist. Mit anderen Worten kann, wenn sich das μ der Straßenoberfläche abrupt ändert, der Fahrer nicht das Lenkrad betätigen, oder es ist eine lange Zeit erforderlich, bis der Fahrer das Lenkrad betätigt. In dieser Situation wird es, wenn die Lage regelung unter Verwendung beispielsweise nur der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) durchgeführt wird, unmöglich, die Lageregel zu starten, da die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) nicht fluktuiert. Im Gegensatz dazu wird in dieser Ausführungsform die Lageregelung durchgeführt, indem die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) verwendet wird, welche auf der Seitenbeschleunigung basiert, so daß es möglich wird, eine präzise Regelung frühzeitig selbst unter derartigen Fluktuationen des μ der Straßenoberfläche durchzuführen.
Auf diese Weise wird der Schwellwert THUS der ersten Untersteuerungsregelung festgelegt.
Festlegen des Schwellwerts für die erste Übersteuerungsregelung
Unter Bezugnahme auf 10 erklärt das Folgende, wie der Schwellwert THOS der ersten Übersteuerungsregelung (erster Interventionsschwellwert) in Schritt S16 festgelegt wird (siehe 2A). Auch dieser erste Interventionsschwellwert THOS wird durch ein Bestimmen eines grundlegenden Schwellwerts festgelegt, welcher dann verbessert wird.
Zuerst wird bei Schritt S51 ein Basisschwellwert festgelegt. Wie dies in 11 gezeigt ist, wird der Basisschwellwert festgelegt, um ein größerer Wert zu sein, je kleiner die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist. Und wenn die Geschwindigkeit extrem niedrig ist, wird der Basisschwellwert auf einen noch höheren Wert festgelegt.
Dann wird in Schritt S52, wie dies in 12 gezeigt ist, der Schwellwert auf einen höheren Wert korrigiert bzw. verbessert, um so höher die Seitenbeschleunigung ist, und die Korrektur wird größer, umso größer die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Dies deshalb, da, wenn beispielsweise die Seitenbeschleunigung niedrig ist, d.h. in Bereichen mit einem niedrigen μ, eine Übersteuerungstendenz leichter auftritt, so daß eine Intervention einer Regelung durch ein Einstellen bzw. Festlegen eines niedrigen Schwellwerts beschleunigt wird. Im Gegensatz dazu ändert sich, wenn die Seitenbeschleunigung hoch ist (in Bereichen mit hohem μ) und die Fahrgeschwindigkeit hoch ist, dann die Lage des Fahrzeugs rasch, so daß, wenn der Schwellwert niedrig ist, eine fehlerhafte Intervention einer Lageregelung leicht auftritt. Darüber hinaus ist es für einen Fahrer, welcher das Fahrzeug bei hohen Geschwindigkeiten auf Bereichen mit hohem μ lenken bzw. manövrieren kann, wahrscheinlich, fähig zu sein, geringe Lageänderungen des Fahrzeugs handzuhaben bzw. zu beherrschen. Daher sollte die Interferenz bzw. das Eingreifen einer Lageregelung in die Betätigung des Fahrzeugs verhindert werden, und ein hoher Schwellwert wird im Bereich einer hohen Seitenbeschleunigung und in Bereichen einer hohen Geschwindigkeit festgelegt.
Bei Schritt S53 wird eine Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts umgekehrt proportional zu dem Lenkwinkel unterdrückt. Beispielsweise kann es, wenn der Lenkwinkel gering ist, auftreten, daß die Orientierung des Fahrzeugs und die Orientierung des Lenkrads entgegengesetzt sind, insbesondere aufgrund von Störungen, wie einer eisigen Straße. In einem derartigen Fall nimmt das Fahrzeug automatisch eine stabile Fahrorientierung ohne Durchführen einer Lageregelung ein, so daß die Intervention einer Regelung unterdrückt wird.
Bei Schritt S54 wird die Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts unterdrückt, wobei die Erhöhung größer ist, je langsamer das Lenkrad zurückgeführt wird. Dies deshalb, da, wenn der Fahrer das Lenkrad langsam zurückführt, es dann wahrscheinlich ist, daß der Fahrer selbst adäquat bzw. geeignet eine Übersteuerungstendenz ohne die Intervention einer Regelung berichtigen kann. Daher wird der Schwellwert, welcher die Intervention einer Regelung unterdrückt, erhöht.
Dann wird bei Schritt S55 die Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts unterdrückt, wenn die Gierrate überschießt. Ein "Überschießen der Gierrate" bedeutet, daß, wie dies in 13 gezeigt ist, wenn das Lenkrad von einer gedrehten Orientierung zu dem neutralen Punkt zurückgeführt wird, die tatsächliche Gierrate ϕ überschießt, selbst obwohl sich das Fahrzeug nicht in einem instabilen Zustand befindet. In einem derartigen Fall wird beurteilt, daß es eine Übersteuerungstendenz gibt, so daß der Schwellwert erhöht wird, um die Intervention einer Regelung zu unterdrücken.
Bei Schritt S56 wird, wenn die Änderungen der Gierrate groß sind, die Intervention einer Regelung durch ein Erhöhen des Schwellwerts unterdrückt. Der Zweck davon ist, eine fehlerhafte Intervention einer Regelung zu verhindern.
Bei Schritt S57 wird der Schwellwert in einem Fall abgesenkt, daß ein Gegenlenken oder ein Einknicken bzw. ein Nicken in einem vorderradangetrieben Fahrzeug beurteilt wird, in welchen die Vorderräder die angetriebenen Räder sind, durchgeführt wird. Hierin wird ein "Tuck-in" bzw. Einknicken beurteilt vorzuliegen bzw. der Fall zu sein, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungen erfüllt sind: Der Lenkwinkel befindet sich bei einer konstant gedrehten Orientierung, das Fahrzeug befindet sich in dem niedrigeren zweiten oder dritten Gang, und das Gaspedal wurde zurückgeführt und die Drosselöffnung ist klein. Ein Gegenlenken wird durch den Lenkradwinkel beurteilt.
Dann besteht in Schritt S58, wenn der Basisschwellwert durch die oben erwähnten Schritte erhöht wurde, das Risiko, daß der Schwellwert auf einen Wert festgelegt wurde, welcher zu hoch ist, so daß eine obere Grenze festgelegt wird. Derart ist bzw. wird der erste Interventionsschwellwert THOS, welcher als der Schwellwert für die erste Übersteuerungsregelung dient, festgelegt.
Beendigungsbeurteilung der ersten Übersteuerungsregelung
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm, das in 14 gezeigt ist, die Beendigungsbeurteilung der ersten Übersteuerungsregelung (siehe Schritt S12 in 2B) erklärt. Der Zweck dieser Regelung ist, eine Interferenz bzw. ein Einwirken einer Lage- bzw. Stabilitätsregelung in die Betätigung des Fahrers zu vermeiden, während sichergestellt wird, daß die Lageregelung an einer Position beendet wird, in welcher die Lage des Fahrzeugs stabil ist.
Zuerst beurteilt Schritt S61, ob das Lenkrad stabilisiert wurde, so daß sich das Fahrzeug geradeaus vorwärts bewegt, oder in anderen Worten, ob der Lenkwinkel im wesentlichen an der neutralen Position stabilisiert wurde. Wenn das Resultat der Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S62.
Schritt S62 beurteilt, ob das Lenkrad gedreht wurde. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S63.
Schritt S63 beurteilt, ob die Abweichung zwischen der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) und der tatsächlichen Gierrate ϕ an bzw. unter einem vorbestimmten Wert stabilisiert wurde. D.h., es wird beurteilt, ob beide Werte ausreichend niedrig sind und nahezu übereinstimmen. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S65.
Dann gelangt, wenn die Beurteilung bei irgendeinem der Schritte S61 bis S63 "JA" ist, dann die Prozedur zu Schritt S64, die Steuerung bzw. Regelung wird beendet und die Prozedur kehrt zurück. Mit der Beurteilung von Schritt S61 ist es wahrscheinlich, daß der Fahrer das Lenkrad ruhig betätigt, so daß es nicht notwendig ist, eine Lageregelung durchzuführen. Andererseits besteht, wenn eine Lageregelung in dieser Situation durchgeführt wird, dann das Risiko, daß die Lageregelung mit der Betätigung des Fahrers zusammentrifft bzw. diese beeinflußt. Bei der Beurteilung bei Schritt S62, welche die Tatsache beurteilt, daß der Fahrer das Lenkrad in der Richtung dreht, welche die Übersteuerungstendenz unterstützt, ist es wahrscheinlich, daß der Fahrer bewußt eine Kurve fährt bzw. einschlägt, wobei eine Untersteuerungstendenz provoziert bzw. hervorgerufen wird, oder daß der Fahrer bewußt das Fahrzeug schleudern läßt, um beispielsweise einen Umfall zu vermeiden. In diesem Fall wird eine Interferenz der Lageregelung mit der Betätigung des Fahrers verhindert, indem rasch die Lageregelung beendet wird. Darüber hinaus kann bei der Beurteilung bei Schritt S63, welche die Tatsache beurteilt, daß sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, in welchem die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) im wesentlichen mit der tatsächlichen Gierrate ϕ übereinstimmt, geschlossen werden, daß die Lage des Fahrzeugs stabilisiert wurde. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, eine Lageregelung durchzuführen, so daß die Regelung beendet ist bzw. wird.
Dann beurteilt Schritt S65, ob der abgeschätzte Bremsdruck, welcher aus dem Bremsausmaß bzw. der Bremsgröße bei der Lageregelung abgeschätzt wird, im wesentlichen derselbe wie der Druck in dem Master- bzw. Hauptzylinder ist. D.h., es wird beurteilt, ob es wahrscheinlich ist, daß die Lageregelung im wesentlichen ohne Regeln bzw. Steuern der Bremskraft beendet werden kann. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S66, während, wenn sie "NEIN" ist, dann die Prozedur zu Schritt S69 gelangt.
Schritt S66 beurteilt, ob der Rutsch- bzw. Schlupfwinkel β klein ist. D.h., er beurteilt, ob ein seitliches Rutschen bzw. Schlupfen auftritt oder nicht. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S67, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur ohne ein Beenden der Regelung zurück.
Schritt S67 beurteilt, ob die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G), die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) und die tatsächliche Gierrate ϕ alle unter einem vorbestimmten Wert sind bzw. liegen. D.h., es wird beurteilt, ob diese drei Werte kleiner als ein vorbestimmter Wert sind und sich einander annähern. Diese Beurteilung beurteilt, ob das Fahrzeug im wesent lichen gerade vorwärts fährt, das Lenkrad nicht betätigt wird, und es keine Notwendigkeit gibt, eine Lageregelung durchzuführen. D.h., da die Bedingungen von Schritt S63 manchmal schwierig zu erfüllen sind, beendet diese Beurteilung die Lageregelung unter Bedingungen, welche lockerer als die Bedingungen von Schritt S63 sind. Dann gelangt, wenn die Beurteilung "JA" ist, die Prozedur zu Schritt S68, welcher beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T1 verstrichen ist, nachdem die oben erwähnten Bedingungen erfüllt wurden. D.h., es ist denkbar, daß die Bedingungen zufällig erfüllt sind bzw. werden, so daß beurteilt wird, ob eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S612, die Lageregelung wird beendet, und die Prozedur kehrt zurück.
Schritt S69 beurteilt, ob der Schlupfwinkel β klein ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S610.
Schritt S610 beurteilt, ob zwei der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G), der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der tatsächlichen Gierrate ϕ unter einem vorbestimmten Wert sind, und der verbleibende Wert nicht sehr verschieden von einem vorbestimmten Wert ist. Dies ist eine Bedingung, welche lockerer als die Bedingung von Schritt S67 ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S611, welcher beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T2 verstrichen ist, nachdem die Bedingungen von Schritt S610 erfüllt wurden. Die vorbestimmte Zeitperiode T2 ist länger als die vorbestimmte Zeitperiode T1 in Schritt S68, da die Bedingung lockerer ist als die Bedingung von Schritt S67. Dann wird, wenn die Beurteilung "JA" ist, dann die Regelung beendet, und die Prozedur kehrt zurück.
Andererseits wird, wenn die Beurteilung bei Schritt 567, Schritt S68, Schritt S610 und Schritt S611 in allen Fällen "NEIN" ist, dann die Regelung fortgesetzt und die Prozedur kehrt zurück.
Durch ein Fortsetzen der Regelung, bis sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, kann verhindert werden, daß Fälle auftreten, in welchen die Beendigung der Regelung basierend nur auf der Abweichung zwischen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ und der tatsächlichen Gierrate ϕ beurteilt wird, wobei dies zu einer zu frühen Beendigung der Lageregelung führt.
Darüber hinaus ist eine derartige Beendigungsbeurteilung der Lageregelung auch verwendbar bzw. nützlich, wenn eine fortgesetzte Lageregelung notwendig ist, nachdem eine Lageregelung einmal durchgeführt wurde, um beispielsweise ein Hindernis zu vermeiden. Durch ein Wiederholen einer Beendigung und eines Beginns einer Regelung in einer kurzen Zeitperiode kann das Risiko von Lageänderungen, welche durch die Beendigung der Lageregelung bewirkt werden, als auch von Instabilitäten der Fahrbetätigung bzw. des Fahrbetriebs durch ein Fortsetzen der Regelung verhindert werden, bis sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet.
Andererseits kann in Situationen, in welchen der Fahrer die Regelung nicht benötigt, ein Eingreifen bzw. Beeinflussen der Lageregelung mit der Betätigung des Fahrers durch ein frühzeitiges Beenden der Lageregelung vermieden werden.
Regelung des Bremsfluiddrucks
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm, das in 15 gezeigt ist, erläutert das Folgende die Bremsfluiddruck-(Hydraulik-)-Regelung für die erste Übersteuerungsregelung und die erste Untersteuerungsregelung. In dieser Bremsfluidregelung wird der Druck nicht Feedback- bzw. Rückkopplungsgeregelt bzw. -gesteuert, sondern in zwei Phasen geregelt. In einer ersten Phase wird das Bremsfluid mit einer vorbestimmten Druckaufbau- (Druckerhöhungs-)-Geschwindigkeit unter Druck gesetzt, und in einer zweiten Phase (Druckeinstellzustand) wird das Bremsfluid eingestellt, wenn eine Bremskraft durch ein unter Druck Setzen des Bremsfluids angewandt bzw. ausgeübt wird, um die Lage des Fahrzeugs zu ändern.
Zuerst beurteilt Schritt S71, ob eine Verhaltensregelung bzw. -steuerung (d.h. eine erste Übersteuerungsregelung oder erste Untersteuerungsregelung) gestartet wurde oder nicht. Dann beurteilt Schritt S72, ob eine Übersteuerungsregelung ausgeführt wird. Wenn die Beurteilung "JA" (in einem Fall eines Übersteuerns) ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S73, und wenn sie "NEIN" (in einem Fall eines Untersteuerns) ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S74.
Bei Schritt S73 wird der Bremsdruck mit einer Druckerhöhungsgeschwindigkeit bei dem mechanischen Limit (Hydraulikdruck MAX) unter Druck gesetzt bzw. aufgebaut. D.h., die Druckpumpe 32 wird bei dem mechanischen Limit betrieben. Das Druckerhöhen wird nach einem vollständigen Öffnen des ASW-Magnetventils 36 als auch der vorderen und rückwärtigen Solenoid- bzw. Magnetventile 33 und 34 durchgeführt, welche in dem Zufuhrpfad zu den Rädern angeordnet sind, zu welchen eine Bremskraft zugeführt wird.
Schritt S77 beurteilt, ob das Rutsch- bzw. Schlupfverhältnis wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist oder nicht. Hier kann das Schlupfverhältnis basierend auf der abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit berechnet werden, welche aus dem Detektionssignal der Raddrehzahl- bzw. -geschwindigkeitssensoren 11 erhalten wird. Diese Beurteilung wird mit dem Zweck eines Verhinderns eines übermäßigen Bremsfluiddrucks durchgeführt. D.h., wenn das Schlupfverhältnis wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist, dann wird der Bremsfluiddruck zu hoch, wenn das Bremsfluid weiter unter Druck gesetzt wird. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S78.
Schritt S78 beurteilt, ob die Spitze der Beschleunigung der Änderung des Schlupfwinkels β bereits verstrichen ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S79, und wenn sie "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S710.
Schritt S79 beurteilt, ob irgendeine der Änderungsrate (Änderungsgeschwindigkeit) der Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) und der Änderungsbeschleunigung der Gierratenabweichung Ä ϕ (θ, G) abnimmt, d.h., ob die Gierratenänderung sich in einer Konvergenzrichtung ändert.
Schritt S710 beurteilt, ob eine der Änderungsrate des Schlupfwinkels β und der Änderungsbeschleunigung des Schlupfwinkels β abnimmt, selbst obwohl die Spitze bzw. der Peak des Schlupfwinkels noch nicht passiert wurde, d.h., ob sich der Schlupfwinkel in einer Konvergenzrichtung ändert.
Schritte S78 bis S710 beurteilen, ob sich die Lage des Fahrzeugs aufgrund der Anwendung einer Bremskraft durch ein Druckerhöhen des Bremsfluids geändert hat, d.h., ob der Effekt einer Lageregelung erzielt wurde oder nicht.
Dann gelangt, wenn die Beurteilung bei irgendeinem von Schritt S77, Schritt S79 und Schritt S710"JA" ist, die Prozedur zu Schritt S711, welcher beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T4 nach einem Starten verstrichen ist, das Bremsfluid unter Druck zu setzen. Diese vorbestimmte Zeitperiode T4 sollte unter Berücksichtigung des Startschwellwerts der Lageregelung und der Merkmale bzw. Charakteristika des Bremsfluiddruckregelsystems, wie beispielsweise der Druckpumpe 32 festgelegt werden. D.h., die vorbestimmte Zeitperiode T4 sollte auf die Zeit eingestellt werden, welche unter Beurteilung durch die Merkmale des Bremsfluiddrucksystems minimal notwendig ist, um den Druck auf den notwendigen Bremsfluiddruck zu erhöhen. Dann gelangt, wenn die Beurteilung "JA" ist, die Prozedur zu Schritt S712, und geht als die zweite Phase zu einem Zustand eines Einstellens des Drucks, d.h. einem Zustand, in welchem der Druck des Bremsfluids in Übereinstimmung mit dem gegenwärtigen Zustand aufrechterhalten oder erhöht oder reduziert wird. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück, und das Druckaufbauen wird fortgesetzt.
Andererseits wird, wenn die Prozedur zu Schritt S74 in einem Fall einer Untersteuerungsregelung gelangt bzw. fortgeschritten ist, dann zuerst bei Schritt S74 das Bremsfluid mit einer Druckerhöhungsgeschwindigkeit bei der mechanischen Grenze unter Druck gesetzt. Dann beurteilt Schritt S75, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T3 nach einem Starten eines Druckerhöhens des Bremsfluids verstrichen ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S76, und wenn sie "NEIN" ist, dann wird der Druckaufbau bei einer Druckerhöhungsgeschwindigkeit an der mechanischen Grenze fortgesetzt, bis die vorbestimmte Zeitperiode T3 nach einem Starten eines Druckerhöhens des Bremsfluids verstrichen ist. Andererseits wird bei Schritt S76 das Bremsfluid beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von (Druckerhöhungsgeschwindigkeit bei einer mechanischen Grenze × 0,8) unter Druck gesetzt.
Diese Regelung des Bremsfluiddrucks dient dazu, um ein Rattern bzw. Rütteln der Räder zu verhindern, da die Reifen keine Haft- bzw. Greifkraft während einer Untersteuerungstendenz aufweisen. D.h., durch ein Druckerhöhen des Bremsfluids zuerst mit einer Druckerhöhungsgeschwindigkeit bei der mechanischen Grenze wird das Nacheilen des Bremsfluiddrucks in bezug auf die Lageregelung, wie Bremsklötzen, die an dem Scheibenrotor anliegen, berichtigt. bzw. korrigiert. Dann wird die Druckerhöhungsgeschwindigkeit etwas verringert und die Druckerhöhung wird fortgesetzt. Somit kann verhindert werden, daß ein übermäßiger Bremsfluiddruck angewandt wird, so daß die Räder schaukeln bzw. rattern.
Schritt S713 beurteilt, ob das Schlupfverhältnis wenigstens ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S714, welcher beurteilt, ob eine tatsächliche Gierrate ϕ dem Lenkvorgang bzw. der Lenkbetätigung des Lenkrads folgt. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück und der Druckaufbau wird erhöht, da sich der Effekt der Lageregelung nicht selbst manifestiert bzw. zeigt.
Andererseits gelangt, wenn bei jedem von Schritt S713 und S714 die Beurteilung "JA" ist, dann die Prozedur zu Schritt S715, welcher beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T5 nach einem Starten eines Druckaufbaus des Bremsfluids verstrichen ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S716, und geht zu einem Druckeinstellzustand. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann sollte der Druckaufbau fortgesetzt werden und die Prozedur kehrt zurück.
Durch ein Regeln des Bremsfluiddrucks auf diese Weise, ohne eine Feedback- bzw. Rückkopplungsregelung durchzuführen, ist es einfach, ein Bremsfluiddruckregelsystem zu erzielen.
Darüber hinaus wird durch einen ersten Druckaufbau des Bremsfluids mit einer Druckaufbaugeschwindigkeit bei der mechanischen Grenze oder bei einer Druckaufbaugeschwindigkeit geringer als der mechanischen Grenze (ersten Phase) die Bremskraft frühzeitig angewandt, so daß eine rasche Lageregelung erzielt werden kann. Zusätzlich macht es, wenn die Fahrzeuglage in eine Konvergenzrichtung geht bzw. läuft, ein Umschalten auf eine Druckeinstellregelung des Bremsfluiddrucks (zweite Phase) möglich, eine präzise Lageregelung zu erzielen, ohne daß die Regelgröße bzw. das Regelausmaß übermäßig wird.
Insbesondere in dem Fall, daß die Intervention der ersten Übersteuerungsregelung und der ersten Untersteuerungsregelung soweit wie möglich wie in dieser Ausführungsform verzögert wird, wird sich der Fahrer selbst kaum eigen tümlich fühlen, wenn der Bremsfluiddruck auf diese Weise geregelt bzw. gesteuert wird. Darüber hinaus ist diese Regelung des Bremsfluiddrucks sehr nützlich dahingehend, daß eine rasche Lageregelung möglich wird.
Regelung der Warnvorrichtung
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 16 erläutert das Folgende die Regelung bzw. Steuerung der Warnvorrichtung 38. Der Start des Betriebs der Warnvorrichtung bzw. des Warngeräts 38 wird nach dem Start der Lageregelung (Verhaltensregelung) verzögert, und auch das Ende des Betriebs bzw. der Betätigung der Warnvorrichtung 38 wird nach dem Ende der Verhaltensregelung verzögert.
Zuerst beurteilt Schritt S81, ob ein Flag F 1 ist oder nicht. Wie unten erklärt, ist dieses Flag F 1, wenn eine Verhaltensregelung des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dann gelangt, wenn die Beurteilung "JA" ist, die Prozedur zu Schritt S87, und wenn sie "NEIN" ist, dann sollte die Regelung des Betriebsstarts der Warnvorrichtung durchgeführt werden und die Prozedur gelangt zu Schritt S82.
Schritt S82 beurteilt, ob eine Verhaltensregelung gegenwärtig durchgeführt wird. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S83, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
Schritt S83 beurteilt, ob der abgeschätzte Bremsfluiddruck wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S84, und wenn sie "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S85.
Schritt S85 beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Start der Verhaltensregelung verstrichen ist. Wenn die Beurteilung "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S84, und wenn sie "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
Bei Schritt S84 wird das Flag F auf 1 gesetzt und die Prozedur kehrt zu Schritt S86 zurück, die Warnvorrichtung wird aktiviert (Warnung EIN), und die Prozedur kehrt zurück.
Derart wird der Beginn des Betriebs der Warnvorrichtung nach dem Beginn der Verhaltensregelung verzögert, bis beispielsweise der abgeschätzte Bremsdruck wenigstens einen vorbestimmten Wert erreicht hat oder bis die Verhaltensregelung für wenigstens eine vorbestimmte Zeit durchgeführt wurde. Dies verhindert, daß die Warnvorrichtung betrieben bzw. betätigt wird, selbst obwohl der Fahrer nicht die Intervention einer Verhaltensregelung bemerkt hat, so daß ein eigenartiges Gefühl des Fahrers als auch Betätigungsfehler, welche durch dieses eigenartige Gefühl bewirkt sind bzw. werden, verhindert werden können.
Die oben beschriebenen Schritte S82 bis S86 stellen die Regelung dar, welche sich auf den Betriebsstart der Warnvorrichtung 38 bezieht, während die Regelung, welche durchgeführt wird, wenn die Beurteilung bei Schritt S81 "JA" ist, sich auf das Beenden des Betriebs der Warnvorrichtung 38 bezieht.
Zuerst beurteilt Schritt S87, ob das Fahrzeug geradeaus vorwärts fährt und sich in einem stabilen Zustand befindet.
Wenn diese Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S88.
Schritt S88 beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, nachdem die Verhaltensregelung beendet wurde. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S89.
Schritt S89 beurteilt, ob der Bremsfluiddruck (Bremsdruck) im wesentlichen derselbe wie der Druck in dem Hauptzylinder ist, d.h., ob sich der Bremsfluiddruck auf atmosphärischem Druck befindet, wenn beispielsweise der Fahrer nicht das Bremspedal tritt, oder ob im Gegensatz dazu sich der Bremsfluiddruck bei dem Druck des Hauptzylinders in Übereinstimmung mit der niederdrückenden bzw. durchtretenden Größe des Bremspedals befindet, wenn der Fahrer das Bremspedal tritt bzw. durchtritt. Wenn die Beurteilung "NEIN" ist, dann kehrt die Prozedur zurück.
Wenn die Beurteilung bei irgendeinem von Schritt S83, Schritt S88 und Schritt S89 "JA" ist, dann gelangt die Prozedur zu Schritt S810, das Flag F wird auf 0 gesetzt, der Betrieb der Warnvorrichtung 38 wird bei Schritt S811 beendet, und die Prozedur kehrt zurück.
Derart wird durch ein Beenden des Betriebs der Warnvorrichtung 38, nachdem eine vorbestimmte Zeitperiode nach der Beendigung der Verhaltensregelung verstrichen ist, die Warnung kontinuierlich ohne ein wiederholtes Beenden und Starten der Warnung durchgeführt, wenn eine Verhaltensregelung intermittierend durchgeführt wird, um beispielsweise ein Hindernis zu vermeiden. Es ist somit möglich, ein eigenartiges Gefühl des Fahrers zu verhindern.
Darüber hinaus kann durch ein Fortsetzen des Betriebs der Warnvorrichtung 38 nach einem Beenden der Verhaltensregelung, bis sich die Fahrumgebung des Fahrzeugs ändert, wenn sich beispielsweise das Fahrzeug in einem Zustand eines geradeaus Vorwärtsfahrens stabilisiert, oder wenn der Bremsfluiddruck im wesentlichen mit dem Druck in dem Hauptzylinder übereinstimmt, verhindert werden, daß die Warnung wiederholt beendet und gestartet wird. Daraus resultierend kann ein geeignetes Warnen erzielt werden, ohne daß sich der Fahrer eigenartig fühlt.
Andere Ausführungsformen
Es sollte festgehalten werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, und eine Vielzahl von anderen Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Beispielsweise wird in der obigen Ausführungsform bei dem Festlegen bzw. Einstellen des Schwellwerts THUS der ersten Untersteuerungsregelung (siehe 9), wenn die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) einen vorbestimmten Wert eines Kurvenfahrens abnimmt, der Schwellwert verringert (siehe 9, Schritt S46). Es ist jedoch auch möglich, zwangsweise mit der ersten Untersteuerungsregelung in einem Fall entsprechend den obigen Bedingungen zu intervenieren, ohne den Schwellwert THUS zu korrigieren, und die Regelung zu beginnen.
Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Ausführungsform beim Einstellen des Schwellwerts THOS für die erste Übersteuerungsregelung (siehe 10), der Schwellwert niedrig in dem Fall eines Einknickens (siehe 10, Schritt S57) eingestellt, wobei es jedoch unterschiedlich davon auch möglich ist, zwangsweise bei der ersten Übersteuerungsregelung in dem Fall eines Einknickens bzw. Einnickens bzw. Tuck-in zu intervenieren und die Regelung zu starten bzw. zu beginnen. D.h., es ist in Schritt S19 in 2 auch möglich zu beurteilen, ob die Gierratenabweichung Δ ϕ (θ, G) den Schwellwert überschritten hat oder ob ein Einnicken vorliegt.
Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Ausführungsform in dem Fall eines Gegenlenkens der erste Interventionsschwellwert THOS abgesenkt (siehe Schritt S57 in 10), wobei es jedoch unterschiedlich davon auch möglich ist, zwangsweise mit der ersten Übersteuerungsregelung in dem Fall eines Gegenlenkens wie auch in dem Fall eines Einnickens zu intervenieren, und die Regelung zu beginnen.
Zusätzlich wird, wenn die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) kleiner als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) geworden ist, beispielsweise wenn der Fahrer während einer Übersteuerungstendenz gegengelenkt hat (siehe 7), dann in der obigen Ausführungsform die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ von der zweiten zu der ersten Ziel-Gierrate zu der Zeit geändert, wenn die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) kleiner als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) geworden ist. Jedoch ist es unterschiedlich davon auch möglich, die Regelung beispielsweise wie folgt durchzuführen.
Wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ von der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) zu der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) geändert wurde, besteht auch das Risiko, daß sich der Bremsdruck abrupt bzw. plötzlich ändert. Daher wird, wenn basierend auf der Tatsache vorausgesagt wird, daß sich der Lenkwinkel umgekehrt hat, daß der absolute Wert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) kleiner als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) wird, es dann möglich, die Regelgröße zu relaxieren bzw. zu lockern, so daß sich die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ nicht abrupt ändert. D.h., der Regelvorgang wird gelockert bzw. entspannt, wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ von der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) zu der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) umgeschaltet wurde.
Ein Beispiel von Mitteln für ein Lockern des Regelvorgangs ist ein vorangehendes Festlegen bzw. Einstellen eines oberen Grenzwerts bzw. Limits des Bremsdrucks und ein Sicherstellen, daß der Bremsdruck nicht diese obere Grenze überschreitet, selbst wenn die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ von der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) zu der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) geändert wurde. Ein anderes Beispiel von Mitteln für ein Lockern der Regelbetätigung bzw. des Regelvorgangs ist ein Festlegen der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ durch ein Addieren als eine Korrektur der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ der Ableitung der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) zu der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G), wenn vorausgesagt wird, daß die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) kleiner als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) wird. Wenn dies durchgeführt wird, dann wird der Regelvorgang gelockert, wenn ein Schalten der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ auftritt, und der Stoß bzw. Schlag aufgrund eines Schaltens bzw. Umschaltens kann reduziert werden.
Darüber hinaus ist bzw. wird in der oben beschriebenen Ausführungsform die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ auf die erste oder zweite Ziel-Gierrate ϕ (θ, G) festgelegt, welche den kleineren Absolutwert aufweist. Verschieden davon ist es jedoch auch möglich, daß, wenn die Gierratenabweichungen sehr hoch sind, wie beispielsweise, wenn auf einer schlechten Straße gefahren wird, die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ auf die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) festgelegt wird, selbst obwohl der Absolutwert der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) geringer ist als der Absolutwert der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ). Dies deshalb, da, wenn die Gierratenabweichungen sehr hoch sind, die Abweichungen bzw. Variationen der Seitenbeschleunigung sehr hoch sind, und es daher das Risiko gibt, daß die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) nicht als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ geeignet ist. Daher ist es, wenn die Gierratenabweichungen sehr hoch sind, auch möglich, die erste Ziel-Gierrate ϕ (θ) basierend auf dem Lenkwinkel, welcher einen stabilen Wert annimmt, als die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ zu nehmen.
Darüber hinaus ist es, wenn die Gierratenabweichungen sehr hoch sind, auch möglich, die folgende Gleichung anstelle der oben erwähnten Gleichung (3) als die Gleichung zum Korrigieren der Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ zu nehmen. Tr ϕ = (1 – k2) × ϕ (G) + k2 × ϕ (θ) (4)
D.h., die Regel-Ziel-Gierrate Tr ϕ wird als die zweite Ziel-Gierrate ϕ (G) plus einen Korrekturwert festgelegt, welcher proportional zur Differenz zwischen der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) und der zweiten Ziel-Gierrate ϕ (G) ist. Wenn k2 groß ist, wird das Änderungsverhältnis der ersten Ziel-Gierrate ϕ (θ) groß, und es wird möglich, eine geeignete Lageregelung durchzuführen, selbst wenn die Gierratenabweichungen sehr groß sind.
Darüber hinaus ist in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Bedingung zum Starten des Betriebs der Warnvorrichtung 38, daß der abgeschätzte Bremsfluiddruck wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist (Schritt S83 in 16). Zusätzlich zu dieser Bedingung ist es auch möglich, die Warnvorrichtung 38 arbeiten zu lassen, wenn beispielsweise die Abnahme der Motorleistung wenigstens einen vorbestimmten Wert aufweist.
Darüber hinaus beinhaltet die oben erwähnte Ausführungsform als, Übersteuerungsregelungen eine zweite und eine dritte Übersteuerungsregelung zusätzlich zu der ersten Übersteuerungsregelung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es ist auch möglich, nur die erste Übersteuerungsregelung und irgendeine der dritten und der zweiten Übersteuerungsregelung zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen bestimmten Formen verkörpert werden, ohne von dem Geist oder wesentlichen Merkmalen bzw. Charakteristika davon abzuweichen. Die in dieser Anmeldung geoffenbarten Ausführungsformen sollen in allen Belangen als illustrativ und nicht beschränkend erachtet werden, wobei der Rahmen bzw. Umfang der Erfindung durch die beigeschlossenen Ansprüche eher als durch die vorangehende Beschreibung angezeigt wird, wobei alle Änderungen, welche in die Bedeutung und den Bereich einer Äquivalenz der Ansprüche fallen, auch darin enthalten bzw. mitumfaßt sein sollen.

Claims

Stabilitätsregel- bzw. -steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche mit Regel- bzw. Steuermitteln (2) zum Regeln bzw. Steuern der Lage des Kraftfahrzeugs in einer Gierrichtung durch ein. unabhängiges Regeln bzw. Steuern von Bremsen der Fahrzeugräder versehen ist, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (2) eine Intervention einer ersten und einer zweiten Untersteuerungsregelung bzw. -steuerung durchführen; dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- bzw. Steuermittel (2) eine Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung durchführen, in welcher das Regelausmaß geringer als in der ersten Untersteuerungsregelung ist, wenn das Lenkrad von einer Orientierung gedreht ist bzw. wird, in welcher sich das Fahrzeug gerade vorwärts bewegt und die aktuelle bzw. tatsächliche Gierrate nicht eine vorbestimmte Änderung in bezug auf eine Änderung eines Lenkradwinkels des Fahrzeugs durchführt, wenn das Lenkrad gedreht wird, und daß nach einer Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung die Regel- bzw. Steuermittel (2) eine Intervention der ersten Untersteuerungsregelung durchführen, welche die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs unterdrückt, welche die zweite Untersteuerungsregelung ersetzt, wenn die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs stärker als der voreingestellte Referenz- bzw. Bezugswert wird.
Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die zweite Untersteuerungsregelung einen Bremsdruck zur Verfügung stellt, dessen obere Grenze ein vorbestimmter Bremsdruck ist, welcher eingestellt ist, um geringer als der maximale Bremsdruck zu sein, welcher in der bzw. die ersten Untersteuerungsregelung zugeführt werden kann.
Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei nach einer Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung die Regel- bzw. Steuermitteln (2) die zweite Untersteuerungsregelung stoppen, wenn eine Abweichung zwischen der Änderungsrate des Lenkradwinkels und der tatsächlichen Gierrate zu einer abnehmenden Tendenz umgeschaltet hat.
Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Untersteuerungsregelung das Bremsen eines eine Kurve fahrenden, innenliegenden, rückwärtigen Rads regelt bzw. steuert, und die zweite Untersteuerungsregelung das Bremsen eines eine Kurve fahrenden innenliegenden vorderen Rads regelt bzw. steuert.
Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (2) die Intervention der zweiten Untersteuerungsregelung verbieten bzw. verhindern, wenn das Fahrzeug eine Übersteuerungstendenz aufweist, welche stärker als ein voreingestellter Bezugswert ist.
Stabilitätsregelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (2) eine Untersteuerungstendenz des Kraftfahrzeugs in bezug auf die erste Untersteuerungsregelung basierend auf einer Abweichung zwischen einer Ziel-Gierrate, welche basierend auf einer seitlichen bzw. Quer-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eingestellt bzw. festgelegt ist, und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs beurteilen.