DE60305375T2

DE60305375T2 - Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung

Info

Publication number: DE60305375T2
Application number: DE60305375T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Nagoya city Yasui; Wataru Anjo city Tanaka; co K. K. Toyota Chuo Kenkyusho Eiichi Aichi-gun Ono; K. K. Toyota Chuo Kenkyusho Yuji Aichi-gun Muragishi; K. K. Toyota Chuo Kenkyusho Katsuhiro Aichi-gun Asano; Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Minekazu Kariya city Momiyama; c/o Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Hiroaki Kariya city Kato; Kenji Toyota City Asano; Yuzo Chita-gun Imoto
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Advics Co Ltd; Toyoda Koki KK
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyoda Koki KK; Aisin Corp
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: EP1357008A3; EP1357008B1; EP1357008A2; DE60305375D1; JP3950729B2; US20040016594A1; JP2003312319A; US6925371B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung zum Durchführen von mindestens einer Regelung einschließlich einer Lenkregelung, Bremskraftregelung und Gasregelung, um die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten.
Zur Aufrechterhaltung der Stabilität eines Fahrzeuges ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines gewünschten Fahrzeugverhaltens, zum Vergleichen desselben mit dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten, um eine Abweichung hier zwischen festzustellen, und zum Regeln der Bremskraft oder des Lenkwinkels auf der Basis dieser Abweichung bekannt, wie beispielsweise aus den japanischen Offenlegungsschriften 2-70561 und 2-106468 hervorgeht. Ferner ist in der japanischen Offenlegungsschrift 62-146754 eine Vorrichtung zum Einstellen der Vorderradgeschwindigkeitsdifferenz und eines Sollwertes der Seitenbeschleunigung oder des Gierwertes auf der Basis des Lenk winkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt, um die Brems- und/oder Motorleistung zu regeln.
Bei jeder der vorstehend genannten Veröffentlichungen betreffen die Vorrichtungen die Regelung des Fahrzeugverhaltens mit geschlossener Schleife, wobei das Fahrzeug in einer Grenzzone betrieben wird. Um die Fahrzeugstabilität in Bewegung zu verbessern, muß sich jedoch die Betriebszone für die Fahrzeugstabilitätsregelung bis in einen normalen Betriebsbereich erstrecken. Bei diesen Vorrichtungen wird jedoch die Fahrzeugstabilitätsregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens als Zustandsvariable des Fahrzeuges durchgeführt. Infolgedessen gibt es eine Grenze in bezug auf die Regelungszone, die auf den normalen Betriebsbereich auszuweiten ist.
Die vorstehend genannten Ausführungen in bezug auf die Betriebszone und Regelzone werden hiernach in Verbindung mit 2 erläutert, die schematisch die Charakteristik einer auf einen Reifen einwirkenden Seitenkraft zeigt. Diese auf den Reifen (das Rad) einwirkende Seitenkraft nimmt linear zu, wobei sich der Radschlupfwinkel erhöht, und erreicht einen Sättigungswert bei der Grenze des Reibungskoeffizienten gegenüber der Straße. Wenn beispielsweise der Reibungskoeffizient μ der Straße hoch ist, wird die Seitenkraftcharakteristik durch O-S-T in 2 wiedergegeben. Wenn der Reibungskoeffizient μ der Straße abnimmt, wird die Charakteristik durch O-Q-R in 2 wiedergegeben. Da die Zustandsvariable, die das Fahrzeugverhalten, wie beispielsweise die Seitenbeschleunigung oder den Gierwert, wiedergibt, auf di rekte Weise die Seitenkraftcharakteristik des Reifens reflektiert, entspricht die Charakteristik der Zustandsvariablen der in 2 gezeigten.
Bei der Regelung des Fahrzeugverhaltens kann die Grenze des Reibungskoeffizienten auf der Basis des Fahrzeugverhaltens in der Grenzzone, wie dem Punkt (X) in 2, ermittelt werden. Wenn sich das Fahrzeug jedoch in einem Zustand befindet, der durch Punkt (Y) angedeutet ist, ist es unmöglich festzustellen, ob der Punkt (Y) der Seitencharakteristik von O-S-T (d.h. Charakteristik mit hohem μ) oder Seitenkraftcharakteristik von O-Q-R (d.h. Charakteristik mit geringem μ) entspricht, wie in 2 gezeigt. Mit anderen Worten, nur mit Hilfe der Zustandsvariablen, die das Fahrzeugverhalten anzeigt, ist es unmöglich zu ermitteln, ob es einen Grenzwert in bezug auf die Grenze des Reibungskoeffizienten gegenüber der Straßenoberfläche gibt oder sich das Fahrzeug einer unstabilen Zone nähern kann.
Die Veröffentlichung US 6 349 789 B1 betrifft eine Lenkvorrichtung in einem Fahrzeug, die in einem Stabilisierungssystem für das Fahrzeugverhalten Verwendung findet, wobei das Lenkdrehmoment und insbesondere das Problem von Auswirkungen des Stabilisierungssystems für das Fahrzeugverhalten auf das Lenkdrehmoment geregelt wird. Die Lenkvorrichtung eliminiert die zusätzlichen Kräfte oder Veränderungen des Lenkdrehmomentes, die auf das Lenksystem während der Stabilisierung des Fahrzeuges einwirken, über die Betätigung von Bremsen oder das Aufbringen der Antriebskraft.
Die US 2002/011093 A1 D2 zeigt eine Vorrichtung zum genauen Schätzen des Straßenreibungskoeffizienten in einem großen Antriebsbereich, während das Rauschverhalten eines Sensors reduziert wird. Der Straßenreibungskoeffizient wird gemäß einer Charakteristikkarte für den Straßenreibungskoeffizienten eines Vorderradschlupfwinkels und eines sich selbst ausrichtenden Drehmomentes, die vorher durch Versuche oder Berechnungen erhalten wurden, geschätzt.
Die US 2001/003810 A1 betrifft ein Kollisionsvermeidungssystem unter Verwendung einer automatischen Bremseinheit und einer aktiven Lenkregelvorrichtung. Die aktive Lenkregelvorrichtung wird zur Stabilisierung des Fahrzeuges während des Betriebes des Bremssystems betätigt, wenn das Fahrzeug durch eine unebene Straße gestört wird, um die Kollision mit einem Hindernis zu vermeiden. Die automatische Bremseinheit benutzt den Straßenreibungskoeffizient auf der Basis der Ausgangssignale eines Lenkwinkelsensors, eines Lenkdrehmomentsensors, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors und eines Querbeschleunigungssensors. Des weiteren wird der Straßenreibungskoeffizient auf der Basis der Querbeschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkwinkels und des Lenkdrehmomentes berechnet.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, mit einer Stabilitätsregelung des Fahrzeuges in einer normalen Betriebszone zu beginnen, bevor das Rad einen Reibungsgrenzbereich erreicht.
Dieses Ziel wird mit einer Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung erreicht, die die Merkmale von Patentanspruch 1 und Patentanspruch 12 aufweist. Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Zum Erreichen des obigen Zieles umfasst die Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen zum Detektieren von mindestens einem Lenkfaktor einschließlich eines Lenkdrehmomentes und einer Lenkkraft, die auf ein Lenksystem aufgebracht werden, das sich von einem Lenkrad bis zu einer Aufhängung eines Fahrzeuges erstreckt, Ausrichtdrehmoment-Schätzeinrichtungen zum Schätzen eines auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges auf der Basis des von den Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen detektierten Lenkfaktors erzeugten Ausrichtungsdrehmomentes, Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen zum Detektieren einer Zustandsvariablen des Fahrzeuges, Radfaktor-Schätzeinrichtungen zum Schätzen von mindestens einem Radfaktor einschließlich einer Seitenkraft und eines Schlupfwinkels, die auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen detektierten Zustandsvariablen am Rad angreifen, und Grifffaktor-Schätzeinrichtungen zum Schätzen eines Grifffaktors von mindestens einem Reifen des Rades in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem von den Ausrichtdrehmoment-Schätzeinrichtungen geschätzten Ausrichtungsdrehmoment und dem von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Radfaktor. Die Vorrichtung umfaßt ferner erste Regeleinrichtungen zum Durchführen einer Regelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors und zweite Regeleinrichtungen, die Einstelleinrichtungen für ein gewünschtes Fahrzeugverhalten zum Einstellen eines gewünschten Fahrzeugverhaltens auf der Basis der von der Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtung detektierten Zustandsvariablen und Detektionseinrichtungen für das tatsächliche Fahrzeugverhalten zum Detektieren des tatsächlichen Fahrzeugverhaltens des Fahrzeuges besitzen. Die zweiten Regeleinrichtungen können eine Regelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis einer Abweichung zwischen dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten, das von den Detektionseinrichtungen für das tatsächliche Fahrzeugverhalten detektiert wurde, und dem gewünschten Fahrzeugverhalten, das von den Einstelleinrichtungen für das gewünschte Fahrzeugverhalten eingestellt wurde, durchführen.
Beispielsweise wird auf der Basis des auf ein Lenkrad aufgebrachten Längsdrehmomentes oder der auf eine Aufhängung aufgebrachten Lenkkraft das auf ein Vorderrad (oder Vorderräder) erzeugte Ausrichtungsdrehmoment geschätzt. Auf der Basis der Fahrzeugzustandsvariablen wird die Seitenkraft oder der Schlupfwinkel des Vorderrades geschätzt. So kann der Grifffaktor des Vorderrades auf der Basis der Veränderung des Ausrichtungsdrehmomentes gegenüber der Seitenkraft oder dem Schlupfwinkel des Vorderrades geschätzt werden. Die Zustandsvariable umfaßt diverse Faktoren, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Seitenbeschleunigung, den Gierwert, den Lenkradwinkel, die Größe der Betätigung des Fahrzeuglenkers entsprechend einem Lenkbetätigungswinkel und Faktoren, die das in Bewegung befindliche Fahrzeug kennzeichnen.
Die Vorrichtung kann ferner Prioritätseinrichtungen zum Bestimmen von ersten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den ersten Regeleinrichtungen und von zweiten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den zweiten Regeleinrichtungen aufweisen, wobei den zweiten Regeleinrichtungen Priorität verliehen wird, wenn die ersten Bedingungen und die zweiten Bedingungen gleichzeitig erfüllt worden sind.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung können die ersten Regeleinrichtungen vorzugsweise mindestens eine Regelung einschließlich einer Lenkregelung zum Regeln eines Lenkgetriebeverhältnisses zwischen einem Lenkbetätigungswinkel und einem Winkel eines gelenkten Rades, einer Bremskraftregelung zum Erhöhen einer Bremskraft, die auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebracht wird, und einer Drosselklappenregelung zum Beschränken einer Drosselklappenöffnung eines am Fahrzeug installierten Motors durchführen.
Die ersten Regeleinrichtungen können eine Lenkregelung auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors durchführen und die zweiten Regeleinrichtungen können eine Lenksteuerung auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen detektieretn Zustandsvariablen durchführen.
Die ersten Regeleinrichtungen können auch ein Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis zwischen einem Lenkbetätigungswinkel und einem Winkel eines gelenkten Rades auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors regeln, und die zweiten Regeleinrichtungen können den Winkel des gelenkten Rades unabhängig vom Lenkbetätigungswinkel regeln.
Darüber hinaus können die ersten Regeleinrichtungen eine Bremskraftregelung auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors durchführen, während die zweiten Regeleinrichtungen eine Bremskraftregelung auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen detektierten Fahrzeugzustandsvariablen durchführen können.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung können die ersten Regeleinrichtungen die Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors nur dadurch durchführen, indem die auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachte Bremskraft erhöht wird, während die zweiten Regeleinrichtungen das auf das Fahrzeug einwirkende Giermoment regeln können, indem die mindestens auf ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachte Bremskraft erhöht oder erniedrigt wird.
Die Fahrzeugbewegungsregelung kann Regeleinrichtungen zum Regeln eines Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses zwischen einem Lenkbetätigungswinkel und einem Winkel eines gelenkten Rades und der auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachten Bremskraft zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors umfassen.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung des weiteren Referenzausrichtdrehmomenteinstelleinrichtungen zum Einstellen eines Referenzausrichtdrehmomentes auf der Basis des von den Radfaktorschätzeinrichtungen geschätzten Radfaktors und des von den Ausrichtungsdrehmomentschätzeinrichtungen geschätzten Ausrichtungsdrehmomentes umfassen. Die Grifffaktor-Schätzeinrichtungen können den Grifffaktor des Reifens auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen dem von den Ausrichtungsdrehmomentschätzeinrichtungen gesetzten Ausrichtungsdrehmoment und dem von den Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen eingestellten Ausrichtungsdrehmoment schätzen.
Bei der Vorrichtung können die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen das Referenzausrichtungsdrehmoment durch Annähern einer Charakteristik des von den Ausrichtungsdrehmomentschätzeinrichtungen geschätzten Drehmomentes gegenüber dem von den Radfaktorschätzeinrichtungen geschätzten Radfaktor auf eine lineare Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes einschließlich mindestens des Ursprungs und das Referenzausrichtungsdrehmoment auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes einstellen.
Die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen können auch eine lineare Charakteristik des Referenzaus richtungsdrehmomentes mit einem Gradienten einstellen, der von einem Abtastmodell des Rades zum Schätzen des Grifffaktors auf der Basis der Grenze der Seitenkraft für die Straßenreibung zur Verfügung gestellt wird, und das Referenzausrichtungsdrehmoment auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes einstellen.
Das vorstehend genannte Ziel und die nachfolgende Beschreibung werden ohne weiteres verständlich in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Von diesen Zeichnungen zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm des grundlegenden Aufbaus einer Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Diagramm, das auf schematische Weise die Charakteristik der Seitenkraft eines Reifens bei einem üblichen Fahrzeug zeigt;
3 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und der Seitenkraft zeigt, wenn sich ein Reifen vorbewegt und in seitlicher Richtung rutscht;
4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und der Seitenkraft gemäß 3 vereinfacht darstellt;
5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und der Seitenkraft gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Blockdiagramm, das eine Grifffaktorschätzung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Blockdiagramm, das eine Grifffaktorschätzung bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und der Seitenkraft und dem Schlupfwinkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel gemäß einer an deren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Blockdiagramm einer Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ein Blockdiagramm, das Systeme einer Bewegungsregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ein Blockdiagramm, das eine hydraulische Bremsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ein Ablaufdiagramm einer Grifffaktorregelung und Fahrzeugbewegungsregelung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ein Ablaufdiagramm einer Grifffaktorregelung und Fahrzeugbewegungsregelung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines aktiven Vorderradlenksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ein Diagramm, das eine Charakteristik eines Reibelementes in einem Lenksystem zeigt, das zur Korrektur verwendet wird, um ein Ausrichtungsdrehmoment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu schätzen;
20 ein Blockdiagramm, das eine Lenkregelung auf der Basis eines Grifffaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten der Straße und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis in einer Karte zur Verwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Grifffaktor und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis in einer Karte zur Verwendung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis einer Karte zur Verwendung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Lenkwinkelgeschwindigkeit und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis zeigt, die für eine Karte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
25 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Fahrzeugverhalten und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis in einer Karte zur Verwendung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
26 ein Blockdiagramm, das eine Bremskraftregelung auf der Basis eines Grifffaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 ein Diagramm, das eine Karte für einen gewünschten Anstieg der Bremskraft bei einem Bremsvorgang eines Fahrzeuglenkers bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
28 ein Diagramm, das eine Karte für einen gewünschten Anstieg der Bremskraft in bezug auf einen Grifffaktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ein Diagramm, das eine Karte für einen gewünschten Anstieg der Bremskraft in bezug auf einen Straßenreibungskoeffizienten gemäß einer Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
30 ein Diagramm, das eine Karte für einen gewünschten Anstieg der Bremskraft in bezug auf eine Radbelastung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
31 ein Diagramm, das eine Karte für einen gewünschten Anstieg der Bremskraft auf der Basis der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit eines Fahrzeuglenkers und eines Grifffaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
32 ein Ablaufdiagramm, das eine andere Ausführungsform einer Bremskraftregelung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
33 ein Blockdiagramm, das eine Drosselklappenregelung auf der Basis eines Grifffaktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
34 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Grifffaktor und der Verringerung der Drosselklappenöffnung, die durchgeführt wird, um eine gewünschte Drosselklappenöffnung einzustellen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
35 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten und der Verringerung der Drosselklappenöffnung, die durchgeführt wird, um eine gewünschte Drosselklappenöffnung einzustellen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
36 ein Diagramm, das eine Karte der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit, die zum Einstellen einer gewünschten Drosselklappenöffnung vorgesehen wird, und der Verringerung der Drosselklappenöffnung auf der Basis eines Grifffaktors bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
37 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Einstellen der Priorität bei einer Lenkregelung, Bremskraftregelung und Drosselklappenregelung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
38 ein Blockdiagramm, das eine Lenkregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
39 ein Blockdiagramm, das eine Bremskraftregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
40 ein Blockdiagramm, das eine Drosselklappenregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
41 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausrichtungsdrehmoment und dem Schlupfwinkel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
42 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Grifffaktor ε auf der Basis des pneumatischen Nachlaufs und dem Grifffaktor εm auf der Basis der Grenze der Seitenkraft für die Straßenreibung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
1 zeigt auf schematische Weise ein Blockdiagramm einer Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Vorrichtung umfasst eine erste Regeleinheit CM1 zur Durchführung einer Regelung in Form einer geschlossenen Schleife (hiernach als Grifffaktorregelung bezeichnet) auf der Basis eines Grifffaktors eines Rades, die später im einzelnen beschrieben wird, und eine zweite Regeleinheit CM2 zur Durchführung einer Regelung in Form einer geschlossenen Schleife (hiernach als Fahrzeugverhaltensregelung bezeichnet) auf der Basis einer Zustandsvariablen eines Fahrzeuges VH, wie beispielsweise der Seitenbeschleunigung, dem Gierwert, dem Fahrzeugschlupfwinkel, der Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit u.ä. Daher wird hauptsächlich in einer normalen Betriebszone in dem Fall, in dem der Radgrifffaktor reduziert wird, um sich einer Reibungsgrenzzone anzunähern, die Grifffaktorregelung von der ersten Regeleinheit CM1 für mindestens einen Betätigungsvorgang eines Fahrzeuglenkers DR einschließlich eines Bremsvorganges, eines Lenkvorganges und eines Beschleunigungsvorganges durchgeführt, um die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten. Des weiteren wird in dem Fall, in dem das Fahrzeug in die Reibungsgrenzzone eingedrungen ist, selbst wenn die Grifffaktorregelung durchgeführt wurde, die Regelung des Fahrzeugverhaltens von der zweiten Regeleinheit CM2 durchgeführt, um die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten.
Gemäß der Grifffaktorregelung wird mindestens eine der nachfolgenden Regelungen ausgeführt. Am Anfang wird die Lenkregelung durchgeführt, um das Lenkgetriebeüber setzungsverhältnis zwischen einem Lenkbetätigungswinkel (d.h. dem Lenkradwinkel) und einem Winkel eines gelenkten Rades zu regeln und eine Verringerung des Grifffaktors zu verhindern, um auf diese Weise den Lenkvorgang einzuschränken. Als nächstes wird die Bremskraftregelung durchgeführt, um eine auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges ausgeübte Bremskraft zu erhöhen, dadurch den Grifffaktor wiederherzustellen und auf diese Weise die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren. Die Drosselklappenregelung wird durchgeführt, um die Drosselklappenöffnung eines Motors zu beschränken und dadurch zu verhindern, daß der Grifffaktor in Abhängigkeit von einer Beschleunigung reduziert wird, so daß auf diese Weise schließlich ein Beschleunigungsvorgang eingeschränkt wird.
Im Gegensatz dazu wird die Regelung des Fahrzeugverhaltens auf der Basis der Fahrzeugvariablen durchgeführt, um die Fahrzeugstabilität aufrechtzuerhalten. Bei der Regelung des Fahrzeugverhaltens wird ein Sollfahrzeugverhalten auf der Basis der Betätigung des Fahrzeuglenkers und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt, und auf der Basis einer Abweichung zwischen dem Sollfahrzeugverhalten und dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten wird mindestens eine der nachfolgenden Regelungen ausgeführt. Am Anfang wird eine andere Bremskraftregelung durchgeführt, um das Giermoment auf der Basis der Differenz zwischen der auf ein linkes Rad aufgebrachten Bremskraft und der auf ein rechtes Rad aufgebrachten Bremskraft zu regeln und die Untersteuerung oder Übersteuerung zu beschränken sowie die Fahrzeuggeschwindig keit zu reduzieren. Als nächstes wird eine andere Lenkregelung durchgeführt, um den Radwinkel zu regeln und die Untersteuerung oder Übersteuerung einzuschränken. Eine andere Drosselklappenregelung ist vorgesehen, um die Drosselklappenöffnung des Motors zu beschränken und einen Anstieg der Untersteuerung oder Übersteuerung in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsvorgang zu verhindern. Von diesen Regelungen ist die Bremskraftregelung für die Regelung des Fahrzeugverhaltens wesentlich, da die regelbare Größe des Giermomentes gemäß der Bremskraftregelung groß ist, so daß diese Regelung besonders wirksam ist, um das Fahrzeugverhalten aufrechtzuerhalten.
Wenn die Bedingungen zur Durchführung der Grifffaktorregelung und die Bedingungen zur Durchführung der Fahrzeugverhaltensregelung gleichzeitig erfüllt werden, wird der Fahrzeugverhaltensregelung Priorität verliehen, wie später im einzelnen beschrieben wird.
In Verbindung mit den 3-5 wird eine Ausführungsform zum Schätzen des Grifffaktors hiernach erläutert. Als erstes wird hierbei darauf verwiesen, daß in der Veröffentlichung AUTOMOTIVE ENGINEERING HANDBOOK, 1. Band, für BASIC und THEOROY, herausgegeben am 1. Februar 1990 von der Society of Automotive Engineers of Japan, Inc., Seiten 179 und 180 ein Zustand offenbart ist, gemäß dem sich ein Reifen auf einer Straße dreht und unter einem Schlupfwinkel α rutscht, wie in einem Teil der 3 der vorliegenden Anmeldung dargestellt. Wie mit gestrichelten Linien in 3 angedeutet ist, kontak tiert die Oberfläche des Reifens eine Straßenfläche an einem Vorderende der Kontaktfläche einschließlich des Punktes (A) in 3 und bewegt sich mit dem vorbewegten Reifen, wobei sie auf der Straßenoberfläche bis zum Punkt (B) haftet. Der Reifen beginnt zu rutschen, wenn die Verformungskraft durch eine seitliche Scherverformung gleich groß geworden ist wie die Reibkraft, und verläßt die Straßenoberfläche am hinteren Ende einschließlich des Punktes (C). In diesem Fall entspricht die auf der gesamten Kontaktfläche erzeugte Seitenkraft Fy dem Produkt aus dem verformten Bereich der Lauffläche in deren seitlicher Richtung (wie durch den schraffierten Bereich in 3 angedeutet) und dessen seitlichem Elastizitätskoeffizienten pro Flächeneinheit. Wie in 3 gezeigt, wird der Kraftangriffspunkt der Seiten- kraft Fy von einem Punkt (O) auf der Mittellinie des Reifens um eine Distanz (e_n) nach hinten verschoben (nach links in 3), die als pneumatischer Nachlauf bezeichnet wird. Daher wird das Moment Fy·e_n zu einem Ausrichtungsdrehmoment (Tsa), das in einer Richtung zur Reduzierung des Schlupfwinkels α wirkt und als selbstausrichtendes Drehmoment bezeichnet werden kann.
Als nächstes wird in Verbindung mit 4, die 3 vereinfacht darstellt, der Fall erläutert, bei dem der Reifen an einem Fahrzeug installiert ist. In bezug auf die gelenkten Räder eines Fahrzeuges ist generell ein Schwenkwinkel vorhanden, so daß ein Lenkrad sanft in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann, wodurch ein Schwenknachlauf (e_c) erzeugt wird. Daher kontaktiert der Reifen die Straßenoberfläche an einem Punkt (O'), so daß das Moment zur Zurückführung des Lenkrades in seine Ausgangsstellung zu Fy·(e_n + e_c) wird. Wenn die Seitengriffkraft des Reifens reduziert wird, um den Schlupfbereich zu vergrößern, führt die Seitenverformung der Lauffläche zu einer Formveränderung von ABC in 4 zu ADC. Das hat zur Folge, daß der Kraftangriffspunkt der Seitenkraft Fy in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges von Punkt (H) auf Punkt (J) verschoben wird. Auf diese Weise wird der pneumatische Nachlauf (e_n) reduziert. Wenn daher selbst in dem Fall, in dem die gleiche Seitenkraft Fy auf den Reifen einwirkt, die Haftfläche relativ groß und die Rutschfläche relativ klein ist, d.h. die Seitengriffkraft des Reifens relativ groß ist, ist der pneumatische Nachlauf (e_n) relativ groß, so daß das Ausrichtungsdrehmoment T_sa relativ groß wird. Wenn im Gegensatz dazu die Seitengriffkraft des Reifens verringert wird und der Schlupfbereich vergrößert wird, wird der pneumatische Nachlauf (e_n) relativ klein, so daß das Ausrichtungsdrehmoment T_sa reduziert wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Überwachung der Veränderung des pneumatischen Nachlaufs (e_n) das Griffniveau des Reifens in seiner seitlichen Richtung detektiert werden. Die Veränderung des pneumatischen Nachlaufs (e_n) führt zu einem Ausrichtungsdrehmoment Tsa, auf dessen Basis der Grifffaktor geschätzt werden kann, der das Griffniveau des Reifens in dessen seitlicher Richtung beispielsweise in bezug auf ein Vorderrad anzeigt (hiernach einfach als Grifffaktor bezeichnet). Der Grifffaktor kann auf der Basis der Grenze der Seiten kraft für die Straßenreibung geschätzt werden, wie später im einzelnen erläutert wird.
Der Grifffaktor unterscheidet sich deutlich vom Seitenkraftausnutzungsverhältnis oder Seiten-G-Ausnutzungsverhältnis, wie in der japanischen Veröffentlichung 11-99956 beschrieben, gemäß dem die maximale Seitenkraft, die auf der Straßenoberfläche erzeugt werden kann, auf der Basis des Straßenreibungskoeffizienten μ erhalten wird. Dieser Straßenreibungskoeffizient μ wird auf der Basis der Zuverlässigkeit der Kurvenfahrkraft Cp (Wert der Seitenkraft pro Schlupfwinkel von 1°) beim Straßenreibungskoeffizienten μ geschätzt. Die Kurvenfahrkraft Cp basiert jedoch nicht nur auf dem Straßenreibungskoeffizienten μ, sondern auch auf der Form des Straßenbereiches, der mit dem Reifen in Kontakt steht (der Kontaktlänge und Breite zur Straße) sowie der Elastizität des Gummis der Lauffläche. Beispielsweise in dem Fall, in dem Wasser auf der Lauffläche vorhanden ist, oder in dem Fall, in dem sich die Elastizität des Laufflächengummis aufgrund eines Reifenverschleißes oder von dessen Temperaturänderung geändert hat, variiert die Kurvenfahrkraft Cp, selbst wenn der Straßenreibungskoeffizient μ konstant ist. In der japanischen Veröffentlichung 11-99956 werden daher die Eigenschaften des Reifens, den das Rad aufweist, nicht berücksichtigt.
Wie vorstehend in Verbindung mit den 3 und 4 erläutert, ist die Charakteristik des Ausrichtungsdrehmomentes in bezug auf die Seitenkraft des Vorderrades durch Tsaa in 5 wiedergegeben. Wenn in diesem Fall das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment mit Tsaa und die Seitenkraft des Vorderrades mit Fyf angegeben sind, kann das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa durch Tsaa = Fyf·(e_n + e_c) wiedergegeben werden, wobei eine nicht lineare Charakteristik des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa in bezug auf die vordere Seitenkraft Fyf eine lineare Veränderung der pneumatischen Lauffläche e_n anzeigt. Daher wird der Gradient K1 des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa in bezug auf die vordere Seitenkraft Fyf in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes (0) identifiziert, um eine Charakteristik, wie durch die Ausrichtungsdrehmomentcharakteristik angegeben, in einem Zustand zu erhalten, in dem der Reifen vollen Griff hat, d.h. das Referenzausrichtungsdrehmoment Tsao. Für den Gradienten K1 kann ein vorgegebener Wert, der durch einen Versuch erhalten wird, als Anfangswert verwendet und identifiziert werden, um während des Normalbetriebes des Fahrzeuges, bei dem der Grifffaktor groß ist, korrigiert zu werden. Das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa kann durch eine später im einzelnen beschriebene Berechnung erhalten werden.
Dann wird der Grifffaktor ε in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem tatsächlichen Ausrichtungsdrehmoment Tsaa und dem Referenzausrichtungsdrehmoment Tsao geschätzt. Beispielsweise kann auf der Basis des Wertes Tsao1 (= K1·Fyf1) des Referenzausrichtungsdrehmomentes Tsao und des Wertes Tsaa1 des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa, die erhalten werden, wenn die Seitenkraft des Vorderrades Fyf1 beträgt, der Grifffaktor ε durch ε = Tsaa1/Tsao1 erhalten werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Radgrifffaktor durch die Veränderung des Ausrichtungsdrehmomentes (tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa) in bezug auf die Seitenkraft (vordere Seitenkraft Fyf) gemäß einer in 6 gezeigten Vorrichtung, die in praktischer Weise wie in den 13-15 gezeigt ausgeführt werden kann, geschätzt werden. Wie in 6 gezeigt, werden anfangs als Lenkfaktordetektionseinheit zum Detektieren von mindestens einem Lenkfaktor einschließlich eines Lenkdrehmomentes und einer Lenkkraft, die auf ein Lenksystem aufgebracht werden, das sich von einem Lenkrad (nicht gezeigt) bis zu einer Aufhängung (nicht gezeigt) des Fahrzeuges erstreckt, eine Lenkdrehmomentdetektionseinheit M1 und eine Unterstützungsdrehmomentdetektionseinheit M2 vorgesehen. Auf der Basis der von diesen Einheiten M1 und M2 detektierten Ergebnisse wird ein Reaktionsdrehmoment von einer Reaktionsdrehmomentschätzeinheit M3 geschätzt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine durch elektrischen Strom gespeiste Lenkvorrichtung EPS vorgesehen, wie in 13 gezeigt. Bei dieser durch elektrischen Strom gespeisten Lenkvorrichtung EPS der vorliegenden Ausführungsform wird ein Lenkdrehmoment Tstr, das auf eine Lenkwelle 2 mit einem von einem Fahrzeuglenker betätigten Lenkrad 1 aufgebracht wird, von einem Lenkdrehmomentsensor TS detektiert, und ein Elektromotor 3 wird in Abhängigkeit von dem detektierten Lenkdrehmoment Tstr geregelt, um Vorderräder FL und FR über ein Reduktionsgetriebe 4 sowie eine Zahnstange und ein Ritzel 5 zu lenken und den Lenkvorgang des Fahrzeuglenkers zu unterstützen. Der Lenkwinkel wird von einem Lenkwinkelsensor SS detektiert, wie in 13 gezeigt, der als Lenkwinkeldetektionseinheit M4 dient. Dann wird ein Lenkreibungsdrehmoment von einer Lenkreibungsdrehmomentschätzeinheit M5 geschätzt, wie später im einzelnen beschrieben.
Auf der Basis der Ergebnisse der Reaktionsdrehmomentschätzeinheit M3 und der Reibungsdrehmomentschätzeinheit M5 wird daher das auf die Vorderräder FL, FR erzeugte tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa durch eine Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit M6 geschätzt. In bezug auf die Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen zum Detektieren einer Zustandsvariablen des Fahrzeuges sind eine Detektionseinheit M7 für die Seitenbeschleunigung und eine Detektionseinheit M8 für den Gierwert bei der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen. Auf der Basis der von den Einheiten M7 und M8 detektierten Signale wird mindestens einer der Radfaktoren einschließlich der Seitenkraft und des Schlupfwinkels, die auf die Vorderräder FL und FR aufgebracht werden, d.h. der vorderen Seitenkraft Fyf, wie in 6 gezeigt, von einer Seitenkraftschätzeinheit M9 geschätzt, die als Radfaktorschätzeinrichtung dient. Die vordere Seitenkraft Fyf kann auf der Basis der Ergebnisse, die von der Seitenbeschleunigungsdetektionseinheit M7 und der Gierwertdetektionseinheit M8 detektiert wurden, gemäß der nachfolgenden Gleichung geschätzt werden:
worin "Lr" der Abstand vom Schwerpunkt zur Hinterachse, "m" die Fahrzeugmasse, "L" die Fahrzeugbasis, "Iz" das Gierträgheitsmoment, "Gy" die Seitenbeschleunigung und "dγ/dt" der Differentialwert des Gierwertes bedeuten.
Ferner wird ein Referenzausrichtungsdrehmoment auf der Basis des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa, das von der Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit M6 geschätzt wurde, und der vorderen Seitenkraft Fyf, die von der Seitenkraftschätzeinheit M9 geschätzt wurde, von einer Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinheit M11 eingestellt. Beispielsweise wird der Gradient des Ausrichtungsdrehmomentes in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes (abgekürzt als Ausgangspunktdrehmoment) von einer Ausrichtungsdrehmomentgradientenschätzeinheit M10 geschätzt. Auf der Basis des Ausgangspunktgradienten und der vorderen Seitenkraft wird das Referenzausrichtungsdrehmoment von der Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinheit M11 eingestellt. Dann wird auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen dem Referenzausrichtungsdrehmoment, das von der Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinheit M11 eingestellt wurde, und des Ausrichtungsdrehmomentes, das von der Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit M6 geschätzt wurde, der Grifffaktor ε für das Vorderrad (die Vorderräder) von einer Grifffaktorschätzeinheit M12 geschätzt. Wie in 6 gezeigt, kann auf der Basis des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa, das von der Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit M6 geschätzt wurde, und der vorderen Seitenkraft Fyf, die von der Seitenkraftschätzeinheit M9 geschätzt wurde, der Gradient K1 des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes (0) in 5 erhalten werden. Auf der Basis dieses Gradienten K1 und der vorderen Seitenkraft Fyf kann das Referenzausrichtungsdrehmoment Tsao durch Tsao = K1·Fyf errechnet und mit dem tatsächlichen Ausrichtungsdrehmoment Tsaa verglichen werden. Dann kann auf der Basis des Ergebnisses dieses Vergleichs der Grifffaktor ε durch ε = Tsaa/Tsao ermittelt werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine elektrisch betätigte Lenkvorrichtung EPS vorgesehen, wobei der elektrische Strom zum Betreiben der Vorrichtung EPS proportional zum Unterstützungsdrehmoment ist. Daher kann das Reaktionsdrehmoment in einfacher Weise auf der Basis des Unterstützungsdrehmomentes und des von der Lenkdrehmomentdetektionseinheit M1 detektierten Ergebnisses geschätzt werden, wie später im einzelnen erläutert wird. Auch muß das durch Reibung im Lenksystem verursachte Drehmoment kompensiert werden. Gemäß der Lenkreibungsdrehmomentschätzeinheit M5 wird daher die Differenz zwischen dem maximalen Reaktionsdrehmoment, das erhalten wird, wenn das Lenkrad gedreht wird, um den Lenkwinkel zu vergrößern, und dem Reaktionsdrehmoment, das erhalten wird, wenn das Lenkrad gedreht wird, um in seine Ausgangsstellung zurückgeführt zu werden, berechnet, um das Reib drehmoment zu ermitteln, das in Sequenz korrigiert wird. Daher kann das Ausrichtungsdrehmoment (tatsächliches Ausrichtungsdrehmoment Tsaa) in geeigneter Weise geschätzt werden. Was die Detektion des Ausrichtungsdrehmomentes anbetrifft, so ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Vorrichtung beschränkt. Beispielsweise kann das Ausrichtungsdrehmoment durch Signale, die von einer an einer Lenkwelle (nicht gezeigt) montierten Lastzelle detektiert werden, oder über an einem Aufhängungselement (nicht gezeigt) montierte Dehnungsmeßstreifen direkt gemessen werden.
In Verbindung mit den 7-12 wird als nächstes eine andere Ausführungsform der Radgrifffaktorschätzung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. 7 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Schätzen des Grifffaktors auf der Basis des Schlupfwinkels und Ausrichtungsdrehmomentes, wobei die Blöcke M1-M6 die gleichen sind wie in 6, so daß das Reaktionsdrehmoment und das Reibungsdrehmoment im Lenksystem zum Schätzen des Ausrichtungsdrehmomentes berechnet werden. Der Schlupfwinkel kann jedoch auf der Basis des Lenkwinkels, des Gierwertes, der Seitenbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Daher werden die von der Lenkwinkeldetektionseinheit M4, der Seitenbeschleunigungsdetektioneinheit M7 und der Gierwertdetektionseinheit M8 detektierten Signale zusammen mit einem Signal, das von einer Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit M9x detektiert wurde, einer Schlupfwinkelschätzeinheit M9x zugeführt. Mit der Schlupfwinkelschätzeinheit M9y wird anfangs eine Fahrzeugschlupfwin kelgeschwindigkeit dβ/dt auf der Basis des Gierwertes, der Seitenbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und dann integriert, um den Fahrzeugschlupfwinkel β zu erzeugen. Dieser Schlupfwinkel, insbesondere der Radschlupfwinkel des Vorderrades (der Vorderräder), das als gelenktes Rad dient (hiernach als Vorderradschlupfwinkel bezeichnet), wird auf der Basis des Fahrzeugschlupfwinkels β zusammen mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel und den Fahrzeugspezifikationen berechnet. Der Fahrzeugschlupfwinkel β kann durch Schätzung unter Verwendung eines Fahrzeugmodells oder durch Kombination dieser Schätzung und der Integration, wie vorstehend beschrieben, erhalten werden.
Auf der Basis des Ausrichtungsdrehmomentes und des Schlupfwinkels αf wird der Gradient des Ausrichtungsdrehmomentes in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes von der Ausrichtungsdrehmomentgradientenschätzeinheit M10 identifiziert, wonach das Referenzausrichtungsdrehmoment auf der Basis dieses Gradienten und des Schlupfwinkels von der Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinheit M11 eingestellt wird. Dann wird auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen dem Referenzausrichtungsdrehmoment, das von der Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinheit M11 eingestellt wurde, und dem Ausrichtungsdrehmoment, das von der Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit M6 geschätzt wurde, der Grifffaktor ε für das Vorderrad (die Vorderräder) von der Grifffaktorschätzeinheit M12 geschätzt.
Als nächstes wird in Verbindung mit den 8-12 die Schätzung des Grifffaktors ε gemäß der in 7 gezeigten Ausführungsform erläutert. Die Beziehung zwischen der Seitenkraft Fyf und dem Ausrichtungsdrehmoment Tsa zum Radschlupfwinkel, insbesondere dem Schlupfwinkel αf für das Vorderrad, entspricht der in 8 gezeigten Beziehung, wobei in bezug auf den Schlupfwinkel αf eine nicht lineare Charakteristik existiert. Da das Ausrichtungsdrehmoment Tsa das Produkt aus der vorderen Seitenkraft Fyf und den Nachlauf e (=e_n + e_c) ist, entspricht die Charakteristik des Ausrichtungsdrehmomentes, das in dem Fall erhalten wurde, in dem sich das Rad (Vorderrad) im Griffzustand befindet, d.h. der pneumatische Nachlauf e_n sich im vollständigen Griffzustand befindet, einer nicht linearen Charakteristik, wie durch "Tsar" in 9 angedeutet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch davon ausgegangen, dass die Charakteristik des Ausrichtungsdrehmomentes im vollständigen Griffzustand linear ist. Der Gradient K2 des Ausrichtungsdrehmomentes Tsa in bezug auf den Schlupfwinkel in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes wird ermittelt, um ein Referenzausrichtungsdrehmoment einzustellen (mit "Tsas" in 10 angegeben). Wenn der Schlupfwinkel beispielsweise αf beträgt, kann das Referenzausrichtungsdrehmoment durch Tsas1 = K2·αf1 ermittelt werden.
Der Grifffaktor ε wird gemäß der folgenden Gleichung geschätzt:
Da die Charakteristik des Ausrichtungsdrehmomentes als linear angenommen wurde, als das Referenzausrichtungsdrehmoment gemäß 10 eingestellt wurde, kann der beim Einschätzen des Grifffaktors entstehende Fehler so groß werden, dass der Schlupfwinkel αf relativ groß wird, so dass die Genauigkeit beim Schätzen des Grifffaktors verringert werden kann. In diesem Fall kann daher der Gradient des Ausrichtungsdrehmomentes auf "K3" eingestellt werden, wenn der Schlupfwinkel einen vorgegebenen Schlupfwinkel übersteigt, und kann sich die Nichtlinearität des Referenzausrichtungsdrehmomentes an eine Gerade "OMN" annähern, wie in 11 gezeigt. In diesem Fall kann der Gradient des Ausrichtungsdrehmomentes K3 im voraus über einen Versuch ermittelt werden und identifiziert sowie korrigiert werden, während das Fahrzeug läuft. In 10 kann der Punkt (M) auf der Basis des Biegungspunktes (P) des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes eingestellt werden. Nachdem beispielsweise der Biegungspunkt (P) ermittelt worden ist, kann der Punkt (M) durch den Schlupfwinkel am eingestellt werden, der um einen vorgegebenen Wert größer ist als der Schlupfwinkel αp, welcher dem Biegungspunkt (P) entspricht.
Da das Referenzausrichtungsdrehmoment in bezug auf den Schlupfwinkel vom Straßenreibungskoeffizienten μ beeinflußt wird, kann die Referenzausrichtungsdrehmomentcharakteristik durch Einstellung des Referenzausrichtungsdrehmomentes auf der Basis des Biegungspunktes (P) des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa, wie in 12 gezeigt, mit hoher Genauigkeit eingestellt werden. Wenn sich beispielsweise der Straßenreibungskoeffizient μ verringert, wird die Charakteristik des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa von der durchgezogenen Linie auf die gestrichelte Linie in 2 verändert. Mit anderen Worten, wenn sich der Straßenreibungskoeffizient μ verringert, ändert sich der Biegungspunkt des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa vom Punkt (P) auf den Punkt (P'). Daher muß sich die Referenzausrichtungsdrehmomentcharakteristik (Tsat) von "OMN" auf "OM'N "' ändern. In diesem Fall wird der Punkt (M') selbst dann auf der Basis des Biegungspunktes (P') eingestellt, wenn sich der Straßenreibungskoeffizient μ verändert, und kann die Referenzausrichtungsdrehmomentcharakteristik gemäß der Änderung des Straßenreibungskoeffizienten μ eingestellt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde der Grifffaktor ε im Hinblick auf eine Veränderung der pneumatischen Lauffläche des Reifens auf der Basis des Ausrichtungsdrehmomentes erhalten. Auf der Basis der Grenze der Seitenkraft für die Straßenreibung kann auch ein Grifffaktor geschätzt werden (in diesem Falle als " εm" bezeichnet), der das Griffniveau des Reifens in dessen seitlicher Richtung anzeigt, wie hiernach beschrieben.
Gemäß einem theoretischen Modell eines Reifens, einem sogenannten Abtastmodell, das zum Analysieren der auf den Reifen erzeugten Kraft verwendet wird, kann die Beziehung zwischen dem (tatsächlichen) Ausrichtungsdrehmo ment Tsaa und der (vorderen) Seitenkraft Fyf gemäß den nachfolgenden Gleichungen erhalten werden:
Vorausgesetzt, dass
ist,
gilt:
wenn ξ > 0, Fyf = μ·Fz·(1 – ξ3) (1)wenn ξ ≤ 0, Fyf = μ·Fz (2)und
wenn ξ ≤ 0, Tsaa = 0 (4),worin "Fz" die Vertikallast, "1" die Länge der mit der Straße in Kontakt stehenden Reifenoberfläche, "Ks" eine Konstante, die der Härte der Lauffläche entspricht, " λ " der Seitenschlupf (λ = tan (αf)) und "αf" der Schlupfwinkel für das Vorderrad (die Vorderräder) darstellen.
Generell ist der Schlupfwinkel αf im Bereich ξ > 0 klein. Hierbei kann die Gleichung λ = αf Anwendung finden. Wie aus der Gleichung (1) hervorgeht, beträgt der Maximalwert der Seitenkraft μ·Fz·Wenn daher ein Teil der Seitenkraft gemäß dem Straßenreibungskoeffizienten μ im Verhältnis zum Maximalwert der Seitenkraft durch das Reibungskoeffizientenausnutzungsverhältnis η wiedergegeben wird, kann das Verhältnis η aus η = 1 – ξ³ erhalten werden. Daher stellt εm = 1 – η eine Grenze für den (Straßen) Reibungskoeffizienten dar, so daß der Grifffaktor εm aus εm = ξ³ erhalten werden kann.
Dadurch kann Gleichung (3) wie folgt umformuliert werden:
Die Gleichung (5) gibt wieder, daß das Ausrichtungsdrehmoment Tsaa proportional zum Schlupfwinkel αf und zum Grifffaktor εm ist. Wenn daher die Charakteristik, die erhalten wird, wenn εm = 1 ist (das Ausnutzungsverhältnis des Reibungskoeffizienten 0 und die Grenze des Reibungskoeffizienten 1 beträgt), für die Referenzausrichtungsdrehmomentcharakteristik verwendet wird, wird das Referenzausrichtungsdrehmoment Tsau aus der folgenden Gleichung erhalten:
Dann kann der Grifffaktor εm aus den Gleichungen (5) und (6) wie folgt erhalten werden:
In Gleichung (7) ist der Straßenreibungskoeffizient μ nicht als Parameter enthalten. Somit kann der Grifffaktor εm ohne Benutzung des Straßenreibungskoeffizienten μ berechnet werden. In diesem Fall kann der Gradient K4 (= 1·Ks/6) des Referenzausrichtungsdrehmomentes Tsau im voraus mit Hilfe des Abtastmodells eingestellt oder über Experimente erhalten werden. Wenn der Anfangswert erst eingestellt wird, wird der Gradient des Ausrichtungsdrehmomentes in der Nachbarschaft des Ausgangspunktes des Schlupfwinkels identifiziert, wenn das Fahrzeug läuft, um den Anfangswert zu korrigieren. Hierdurch wird die Genauigkeit des Grifffaktors verbessert.
Wenn beispielsweise, wie in 41 gezeigt, der Schlupfwinkel αf2 beträgt, wird das Referenzausrichtungsdrehmoment Tsau 2 aus der folgenden Gleichung ermittelt: Tsau2 = K4·αf2
Der Grifffaktor εm kann aus der folgenden Gleichung ermittelt werden:
Daher kann anstelle des Grifffaktors ε auf der Basis des pneumatischen Nachlaufs, wie in Verbindung mit den 1-11 beschrieben, der Grifffaktor εm auf der Basis der Grenze der Seitenkraft für die Straßenreibung ver wendet werden. Die Beziehung zwischen diesen Grifffaktoren ε und εm ist in 42 gezeigt. Nach dem Erhalten des Grifffaktors ε kann dieser daher in den Grifffaktor εm überführt werden. Nach dem Erhalten des Grifffaktors εm kann dieser in den Grifffaktor ε überführt werden.
13 zeigt eine Ausführungsform der Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung, bei der das Lenksystem das elektrisch angetriebene Lenksystem EPS und ein aktives Vorderradlenksystem AFS aufweist. Das elektrisch betriebene Lenksystem EPS ist bekannt. Hierbei wird das Lenkdrehmoment Tstr, das vom Fahrzeuglenker auf die Lenkwelle 2 mit dem Lenkrad 1 ausgeübt wird, vom Lenkdrehmomentsensor TS detektiert und wird der EPS-Motor (Elektromotor) 3 in Abhängigkeit vom detektierten Lenkdrehmoment Tstr geregelt, um die Vorderräder FL und FR über das Reduktionsgetriebe 4 und die Zahnstange sowie das Ritzel 5 zu lenken und damit den Lenkvorgang des Fahrzeuglenkers zu unterstützen.
Bei dem aktiven Vorderradlenksystem AFS kann der Winkel des gelenkten Rades in Abhängigkeit von der Lenkradbetätigung des Fahrzeuglenkers frei geregelt werden, und zwar mit Hilfe eines aktiven Vorderradlenkmechanismus 6, der beispielsweise mit einem Planetengetriebe 7 und einem AFS-Motor (Elektromotor) 8 versehen ist, wie in 18 gezeigt. Bei diesem Lenksystem AFS kann daher eine aktive Lenkregelung zum Erhöhen oder Erniedrigen des Winkels des gelenkten Rades in bezug auf den Lenkbetätigungswinkel erzielt werden, indem das Lenkgetriebeverhältnis des Lenkbetätigungswinkels zum Winkel des ge lenkten Rades geregelt wird. Der in 18 gezeigte aktive Vorderradlenkmechanismus 6 ist lediglich ein Beispiel (d.h. keinerlei Beschränkung hierauf), so daß jeder Mechanismus zum Durchführen der aktiven Lenkregelung unabhängig von der Betätigung des Lenkrades durch den Fahrzeuglenker verwendet werden kann.
Wie in 13 gezeigt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Motor EG von einem Verbrennungsmotor gebildet, der mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung FI und einer Drosselklappenregelvorrichtung TA versehen ist, mit welcher die Hauptdrosselklappenöffnung einer Hauptdrosselklappe MT in Abhängigkeit von der Betätigung eines Gaspedales AP geregelt werden kann. Die Drosselklappenregelvorrichtung TH besitzt eine Unterdrosselklappe ST, die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal einer elektronischen Regeleinheit ECU betätigt wird, um die Öffnung der Unterdrosselklappe zu regeln. Auch wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung FI in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der elektronischen Regeleinheit ECU betätigt, um den in den Motor EG eingespritzten Kraftstoff zu regeln. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht der Motor EG über ein Getriebe GS und ein Differential GF in Antriebsverbindung mit den Hinterrädern RL, RR, um ein sogenanntes Hinterradantriebssystem zu bilden. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch auf ein derartiges Hinterradantriebssystem nicht beschränkt.
Was das Bremssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform anbetrifft, so stehen Radbremszylinder Wfl, Wfr, Wrl, Wrr in Betriebsverbindung mit den Rädern FL, FR, RL, RR des Fahrzeuges und in Fluidverbindung mit einer Hydraulikdruckregelvorrichtung BC, die später in Verbindung mit 15 erläutert wird. Das Rad FL bezeichnet das Rad an der vorderen linken Seite, von der Position eine Fahrersitzes aus gesehen, das Rad FR bezeichnet das Rad an der vorderen rechten Seite, das Rad RL bezeichnet das Rad an der hinteren linken Seite, und das Rad RR bezeichnet das Rad an der hinteren rechten Seite.
Wie in 13 gezeigt, sind an den Rädern FL, FR, RL und RR Raddrehzahlsensoren WS1 bis WS4 vorgesehen, die an die elektronische Regeleinheit ECU angeschlossen sind und über die ein Signal mit Impulsen, die proportional zur Drehzahl eines jeden Rades sind, d.h. ein Raddrehzahlsignal, der elektronischen Regeleinheit ECU zugeführt wird. Ferner sind ein Stoppschalter ST, der beim Niederdrücken des Bremspedales BP einschaltet und abschaltet, wenn das Bremspedal BP freigegeben wird, ein Lenkwinkelsensor SS zum Detektieren eines Lenkwinkels θh der Vorderräder FL und FR, ein Längsbeschleunigungssensor XG zum Detektieren der Fahrzeuglängsbeschleunigung Gx, ein Seitenbeschleunigungssensor XG zum Detektieren der Seitenbeschleunigung Gy des Fahrzeuges, ein Gierwertsensor YS zum Detektieren des Gierwertes μ des Fahrzeuges, ein Lenkdrehmomentsensor GS, ein Drehwinkelsensor RS zum Detektieren des Drehwinkels des EPS-Motors 3 etc. vorgesehen. Diese sind elektrisch an die elektronische Regeleinheit ECU angeschlossen.
14 zeigt das Gesamtsystem der vorliegenden Erfindung, bei dem das Lenkregelsystem EPS, das aktive Vorderradlenksystem AFS, das Bremsregelsystem (ABS, TRC, VSC), das Drosselklappenregelsystem SLT und das Warnsystem über einen Kommunikationsbus miteinander verbunden sind, so daß jedes System jede Information gemeinsam erhalten kann. Das Lenkregelsystem umfasst eine Lenkregeleinheit ECU1, die mit CPU, ROM und RAM für die elektrische Lenkregelung EPS versehen ist und an die der Lenkdrehmomentsensor TS und der Drehwinkelsensor RS angeschlossen sind sowie auch der EPS-Motor 3 über eine Motorantriebsschaltung AC1 angeschlossen ist. Das Bremsregelsystem kann eine Antiblockierregelung (ABS), eine Traktionsregelung (TRC), eine Fahrzeugstabilitätsregelung (VSC) durchführen und umfasst eine Bremsregeleinheit ECU2, die mit CPU, ROM und RAM für die Bremsregelung versehen ist und an die die Raddrehzahlsensoren WS, Hydraulikdrucksensoren BS, der Stoppschalter ST, der Gierwertsensor YS, der Längsbeschleunigungssensor XG, der Seitenbeschleunigungssensor YG und der Lenkwinkelsensor SS angeschlossen sind und an die ferner Solenoidventile SL über eine Solenoidantriebsschaltung AC2 angeschlossen sind.
Das Warnsystem kann ein Warnsignal abgeben, wenn der geschätzte Grifffaktor geringer ist als ein vorgegebener Wert, und umfasst eine Warnregeleinheit ECU3, die mit CPU, ROM und RAM für die Warnregelung ausgestattet ist und an die eine Warnvorrichtung AC3 zum Vorsehen der Warninformation über eine Anzeige oder ein Audiosystem o.ä. angeschlossen ist. Das aktive Vorderradlenksystem AFS umfasst eine aktive Lenkregeleinheit ECU4, die mit CPU, ROM und RAM für die aktive Vorderradlenkregelung ausgestattet ist und an die ein Lenkbetätigungswinkelsensor SA sowie ein Drehwinkelsensor RS und der AFS-Motor 8 über eine Motorantriebsschaltung AC4 angeschlossen sind. In entsprechender Weise umfasst das Drosselklappenregelsystem (SLT) eine Drosselklappenregeleinheit ECU5, die mit CPU, ROM und RAM für die Drosselklappenregelung ausgestattet ist und an die eine Drosselklappenregelungsbetätigungseinheit AC5 angeschlossen ist. Diese Regeleinheiten ECU1-ECU5 sind über eine Kommunikationseinheit, die mit CPU, ROM und RAM für die Kommunikation ausgestattet ist, an den Kommunikationsbus angeschlossen. Daher kann die für jedes Regelsystem erforderliche Information über andere Regelsysteme übertragen werden.
15 zeigt eine Ausführungsform der Hydraulikbremsdruckregelvorrichtung BC gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in der japanischen Offenlegungsschrift 2000-62597 beschrieben ist und deren Funktionsweise kurz hiernach erläutert wird. Im Normalbetrieb sind Druckkreise zum Verbinden eines Hauptzylinders MC mit den Radbremszylindern Wfl, Wfr, Wrl und Wrr unterbrochen. Die Notwendigkeit zum Abbremsen des Fahrzeuges durch den Fahrzeuglenker wird von der Bremsgrößendetektionseinheit detektiert, die einen Bremspedalhubsensor SR, einen Niederdrücksensor, einen Hauptzylinderdrucksensor o.ä. aufweist. Auf der Basis der detektierten Bremsgröße wird eine Sollbremskraft für jedes Rad ermittelt, so daß der Bremsdruck an jedes Rad von Linearsolenoidventilen SL1- SL8 geregelt wird. Im Bremsbetrieb werden Solenoidventile SLa, SLb und SLc vom EIN-AUS-Typ erregt, so daß das Solenoidventil SLa in seine offene Position und die Solenoidventile SLb und SLc in ihre geschlossene Position gebracht werden. Daher wird der Hauptzylinder MC von den Radbremszylindern Wfl, Wfr, Wrl und Wrr getrennt und über das Solenoidventil SLa mit einem Hubsimulator SM verbunden. Der Bremsdruck eines jeden Rades wird über den vom Hochdruckspeicher ACC gelieferten Hydraulikdruck zugeführt und vom Linearsolenoidventil (d.h. FL1), das sich auf der Druckspeicherseite befindet, für jedes Rad und vom Linearsolenoidventil (d.h. SL2), das sich auf der Speicherseite befindet, für jedes Rad geregelt, so daß die Bremskraft unabhängig von jedem Rad geregelt wird. Der in 15 gezeigte Hydraulikdruckkreis ist lediglich beispielhaft, so daß die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Es kann vielmehr irgendein Kreis mit einer automatischen Druckquelle Verwendung finden.
Bei der vorstehend beschriebenen Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung werden die Grifffaktorregelung und die Fahrzeugverhaltensregelung gemäß dem in den 16 und 17 gezeigten Ablaufdiagramm durchgeführt. Anfangs sorgt das Programm für die Initialisierung des Systems in Schritt 101, und die Sensorsignale und Kommunikationssignale werden in den Schritten 102 und 103 gelesen. Dann rückt das Programm zu Schritt 104 vor, in dem die Signale verarbeitet werden, und rückt zu Schritt 105 vor, in dem das tatsächliche Fahrzeugverhalten berechnet wird. Zur Berechnung des tatsächlichen Fahrzeugverhaltens finden der Winkel des gelenkten Rades, die Fahr zeuggeschwindigkeit, die Längsbeschleunigung, die Seitenbeschleunigung und der Gierwert Verwendung. In Schritt 106 wird ein Sollfahrzeugverhalten als Ziel auf der Basis eines Fahrzeugmodells bereitgestellt. Dann wird das Sollfahrzeugverhalten mit dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten in Schritt 107 verglichen, um hierzwischen eine Abweichung zu erhalten. Das Programm rückt weiter zu Schritt 108 vor, in dem das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa auf der Basis dieser Signale geschätzt wird, wie hiernach erläutert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine elektrisch betriebene Lenkvorrichtung vorgesehen, wie in 13 gezeigt, bei der das Lenkdrehmoment Tstr, das bei dem Lenkvorgang auf die Lenkwelle 2 aufgebracht wird, vom Lenkdrehmomentsensor TS detektiert wird. Der EPS-Motor 3 wird in Abhängigkeit vom detektierten Lenkdrehmoment Tstr detektiert, um den Lenkvorgang des Fahrzeuglenkers zu unterstützen. In diesem Fall wird das auf den Reifen des Vorderrades erzeugte Ausrichtungsdrehmoment mit einem Drehmoment ausgeglichen, das durch Subtrahieren einer Reibungskomponente im Lenksystem von der Summe des Lenkdrehmomentes gemäß dem Lenkvorgang und dem von der elektrisch betriebenen Lenkvorrichtung abgegebenen Drehmoment gewonnen wird. Daher kann das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa nach der folgenden Gleichung erhalten werden: Tsaa = Tstr + Teps – Tfrc worin "Tstr" das gemäß dem Lenkvorgang des Fahrzeuglenkers auf die Lenkwelle 2 ausgeübte und vom Lenkdrehmomentsensor TS detektierte Drehmoment bedeutet. "Teps" ist das von der elektrisch betriebenen Lenkvorrichtung abgegebene Drehmoment. Dies kann auf der Basis des Wertes des elektrischen Stromes zum Antreiben des Motors geschätzt werden, da der Wert des elektrischen Stromes zum Antreiben des EPS-Motors 3 und das Ausgangsdrehmoment des Motors in einer bestimmten Beziehung stehen, d.h. das Motorausgangsdrehmoment ist etwa proportional zum elektrischen Strom des Motors. "Tfrc" ist die Reibungskomponente im Lenksystem, d.h. die Drehmomentkomponente, die aus der im Lenksystem verursachten Reibung resultiert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher die Reibungskomponente Tfrc von der Summe aus (Tstr + Teps) subtrahiert, um in der in Verbindung mit 19 erläuterten Art und Weise korrigiert zu werden, so daß das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa erhalten wird. Wenn das Fahrzeug entlang einer geraden Straße läuft, ist das tatsächliche Reaktionsdrehmoment (Tstr + Teps) 0. Wenn der Fahrzeuglenker den Lenkvorgang startet, um mit dem Drehen des Lenkrades zu beginnen, wird das tatsächliche Reaktionsdrehmoment erzeugt. Als erstes wird das Drehmoment zum Kompensieren der Coulomb'schen Reibung erzeugt, wonach die Vorderräder FL und FR (Reifen) gedreht werden, um das Ausrichtungsdrehmoment zu erzeugen. Daher ist in der Anfangsperiode von dem Zustand, in dem das Fahrzeug entlang der geraden Strasse läuft, bis zu dem Zustand, in dem der Lenkvorgang begonnen wird, das Ausrichtungsdrehmoment noch nicht erzeugt worden, während das tatsächliche Reaktionsdrehmoment erhöht wird, wie durch 0-A in 19 angedeutet. Infolgedessen wird das geschätzte Ausrichtungsdrehmoment als tatsächliches Ausrichtungsdrehmoment Tsaa mit einem geringen Gradienten zum tatsächlichen Reaktionsdrehmoment abgegeben (dies ist in der Tat der geschätzte Wert mit der durchgeführten Korrektur, wobei das Wort "geschätzt" hier weggelassen wird). Wenn das Lenkrad weiter gedreht wird und das tatsächliche Reaktionsdrehmoment den Reibungsdrehmomentbereich überschreitet, wird das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa entlang A-B in 19 abgegeben. Wenn das Lenkrad in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, so daß das tatsächliche Reaktionsdrehmoment reduziert wird, wird das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa mit einem geringfügigen Gradienten zum tatsächlichen Reaktionsdrehmoment entlang B-C in 19 abgegeben. Wenn das tatsächliche Reaktionsdrehmoment den Reibungsdrehmomentbereich überschreitet, wird das tatsächliche Ausrichtungsdrehmoment Tsaa entlang C-D in 19 in der gleichen Weise abgegeben, wie das Lenkrad weitergedreht wird.
Wie in 16 gezeigt, wird das Referenzausrichtungsdrehmoment Tsao in Schritt 109 berechnet und der Grifffaktor ε gemäß dem vorstehend erwähnten Prozess in Schritt 110 geschätzt. Dann rückt das Programm zu Schritt 111 in 17 vor, in dem ermittelt wird, ob die Fahrzeugverhaltensregelung durchgeführt wird (in der Kontrolle) oder nicht. Wenn in Schritt 111 festgestellt wird, daß die Fahrzeugverhaltensregelung durchgeführt wird, und festgestellt wird, daß die Fahrzeugverhaltensregelung in Schritt 112 fortgesetzt werden soll, oder wenn das Programm von Schritt 111 zu Schritt 113 vorrückt, in dem ermittelt wird, daß die Bedingungen für den Beginn der Fahrzeugverhaltensregelung erfüllt worden sind, rückt das Programm zu Schritt 114 vor, in dem die Fahrzeugverhaltensregelung durchgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu in Schritt 113 festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Beginn der Fahrzeugverhaltensregelung noch nicht erfüllt worden sind, oder in Schritt 112 festgestellt worden ist, daß die Bedingungen zum Beenden der Fahrzeugverhaltensregelung erfüllt worden sind, so daß die Fahrzeugverhaltensregelung nicht durchzuführen ist, rückt das Programm zu Schritt 115 vor, in dem ermittelt wird, ob die Grifffaktorregelung durchgeführt wird (unter Kontrolle) oder nicht.
In dem Fall, in dem in Schritt 115 festgestellt wird, daß die Grifffaktorregelung durchgeführt wird, und festgestellt wird, daß die Grifffaktorregelung in Schritt 116 fortgesetzt werden soll, oder in dem Fall, in dem das Programm von Schritt 115 zu Schritt 117 vorrückt, in dem festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Beginn der Grifffaktorregelung erfüllt worden sind, rückt das Programm zu Schritt 118 vor, in dem die Grifffaktorregelung durchgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu in Schritt 117 festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Beginn der Grifffaktorregelung noch nicht erfüllt worden sind, oder in Schritt 116 ermittelt worden ist, daß die Bedingungen zum Beenden der Grifffaktorregelung erfüllt worden sind, so daß die Grifffaktorregelung nicht durch geführt werden muß, kehrt das Programm zu Schritt 102 in 16 zurück.
Als nächstes wird in Verbindung mit 20 eine Ausführungsform der Grifffaktorregelung, d.h. der Lenkregelung auf der Basis des Grifffaktors, erläutert. Die Ausgangssignale der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit M9x, wie in 7 gezeigt, und der Grifffaktorschätzeinheit M12, wie in den 6 und 7 gezeigt, werden zusammen mit den Ausgangssignalen einer Fahrzeugverhaltensbestimmungseinheit M13 und einer Reibungskoeffizientschätzeinheit M14 einer Einstelleinheit M16 für das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis zugeführt. Das Ausgangssignal von einer Lenkwinkeldetektionseinheit M15 wird differenziert (s), und das Ergebnis wird einer Lenkgetriebeübersetzungsverhältniseinstelleinheit M16 zugeführt. Mit der Reibungskoeffizientschätzeinheit M14 kann der Reibungskoeffizient μ auf der Basis von mindestens einer der Zustandsvariablen, einschließlich des Wertes des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa mit einem von diesem erzeugten Biegepunkt, des vorderen Schlupfwinkels αf, der Seitenkraft Fy, der Seitenbeschleunigung Gy, des Gierwertes u.ä., geschätzt werden. Wenn die gewünschte Lenkradregelung auf der Basis des Grifffaktors initiiert wird, wenn der Grifffaktor ε auf ein bestimmtes Niveau reduziert ist, ist es möglich, den Straßenreibungskoeffizienten μ unter Verwendung des Biegepunktes des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes Tsaa, d.h. des Punktes (P) in 11, zu schätzen.
Mit der Lenkgetriebeübersetzungsverhältniseinstelleinheit M16 kann daher das Verhältnis zwischen dem Lenkbetätigungswinkel und dem Winkel des gelenkten Rades, d.h. das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis, auf der Basis des Veränderungswertes (differenzierten Wertes) des Lenkbetätigungswinkels (Lenkradhandhabungswinkels), des geschätzten Grifffaktors, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des geschätzten Reibungskoeffizienten und des Ergebnisses aus der Bestimmung des Fahrzeugverhaltens eingestellt werden, wie in den 21-25 gezeigt. Dann wird der Sollwert für den Winkel des gelenkten Rades (einfach als Sollradwinkel bezeichnet) von einer Sollradwinkeleinstelleinheit M17 auf der Basis des von der Lenkgetriebeübersetzungsverhältniseinstelleinheit M16 eingestellten Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses und des differenzierten Wertes des Lenkbetätigungswinkels, der von der Lenkwinkeldetektionseinheit M15 detektiert wurde, eingestellt, um die Sollradwinkelregelung auf der Basis des Grifffaktors durchzuführen. Mit anderen Worten, der AFS-Motor 8 wird gemäß 18 geregelt, um den Winkel des gelenkten Rades auf den Sollwert einzustellen.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis das Verhältnis zwischen dem Lenkbetätigungswinkel und dem Winkel des gelenkten Rades. Wenn daher das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis relativ groß ist, ist der Winkel des gelenkten Rades gegenüber der Lenkbetätigung durch den Fahrzeuglenker relativ klein. Da der in diesem Falle zu regelnde Gegenstand das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis ist, wird der AFS-Mo tor 8 nicht betätigt, während der Fahrzeuglenker das Lenkrad in einer bestimmten Position hält. Die Richtung, in der das Rad in Abhängigkeit von der Sollradwinkelregelung gelenkt werden soll, entspricht der vom Fahrzeuglenker gelenkten Richtung.
Die 21-25 zeigen Karten zur Einstellung des Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses von der Lenkgetriebeübersetzungseinstelleinheit M16. 21 gibt die Beziehung zwischen dem Straßenreibungskoeffizient μ und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis wieder. In dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient μ relativ niedrig ist, wird das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis auf einen relativ großen Wert eingestellt, um zu verhindern, daß das Lenkrad übermäßig stark gelenkt wird. 22 gibt die Beziehung zwischen dem Grifffaktor und dem Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis wieder. In dem Fall, in dem der Grifffaktor ε verringert wird, wird das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis auf einen relativ großen Wert eingestellt, um ein übermäßig starkes Lenken des Lenkrades zu verhindern.
Gemäß der Seitenkraftcharakteristik des Vorderrades bzw. der Vorderräder steigt in dem Fall, in dem der vordere Schlupfwinkel relativ gering ist, die Seitenkraft proportional zum Schlupfwinkel des Vorderrades bzw. der Vorderräder an. Wenn der Schlupfwinkel auf ein bestimmtes Niveau ansteigt (mit zunehmendem Schlupfbereich gemäß 3 nimmt der Grifffaktor ab), wird die Seitenkraft gesättigt. Wenn daher der Grifffaktor verringert wird, wird die Seitenkraft nicht erhöht, selbst wenn der Winkel des gelenkten Rades erhöht wurde. Wenn der Schlupfwinkel des Vorderrades bzw. der Vorderräder ansteigt, werden sowohl die Bremskraftcharakteristik als auch die Antriebskraftcharakteristik schlechter. Um einen unnötigen Anstieg des Schlupfwinkels zu verhindern, wenn der Grifffaktor reduziert wird, wird bevorzugt, das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis zu erhöhen. In dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient μ relativ niedrig ist, wird der Grifffaktor plötzlich reduziert. Daher wird in einem solchen Zustand, in dem in bezug auf den Grifffaktor noch eine Grenze existiert (d.h. der Grifffaktor ist verglichen mit dem bei einem hohen Straßenreibungskoeffizienten μ erhaltenen Faktor hoch), das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis auf einen großen Wert eingestellt, wobei der variierende Gradient graduell eingestellt wird.
Die 23 und 24 zeigen Karten in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Lenkwinkelgeschwindigkeit. Wie in 23 gezeigt, wird das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis relativ groß eingestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ hoch ist. Wie in 24 gezeigt, wird das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis relativ klein eingestellt, wenn die Lenkbetätigungswinkelgeschwindigkeit relativ groß ist. 25 zeigt eine Karte auf der Basis des Ergebnisses der Ermittlung des Fahrzeugverhaltens. Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug zum Übersteuern neigt, wenn die Zunahme der Seitenkraft des Vorderrades bzw. der Vorderräder zu einer zunehmenden Tendenz zum Übersteuern führt, wird das Lenkgetriebeübersetzungsverhältnis relativ groß ein gestellt, um ein Ansteigen der Seitenkraft zu verhindern.
26 zeigt ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors, wobei die erhöhte Größe der Bremskraft auf der Basis des Grifffaktors auf der Basis der Größe des Bremsvorganges oder der gewünschten Bremskraft des Fahrzeuglenkers, des Schätzwertes des Grifffaktors ε, des Schätzwertes des Straßenreibungskoeffizienten, des Schätzwertes der Radlast und des Ergebnisses der Ermittlung des Fahrzeugverhaltens sowie der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers eingestellt wird. Der Grifffaktor wird von der Grifffaktorschätzeinheit M12 (wie in 6) geschätzt, und der Straßenreibungskoeffizient wird von der Straßenreibungskoeffizientschätzeinheit F14 auf der Basis des Biegepunktes (Punkt (P) in 11) des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes geschätzt. Die Radlast wird von einer Radlasttesteinheit M21 geschätzt, wie vorstehend beschrieben (in Schritt 204), und das Fahrzeugverhalten wird von der Fahrzeugverhaltensermittlungseinheit M13 geschätzt, wie später beschrieben. Die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers wird von der Lenkbetätigungsgeschwindigkeitsdetektionseinheit M22 detektiert. Beispielsweise wird der variierende Wert der Lenkwinkelsignale, die vom Lenkwinkelsensor SS detektiert wurden, wie in 13 gezeigt, berechnet. Die Größe des Bremsvorganges durch den Fahrzeuglenker wird von der Bremsbetätigungsdetektionseinheit M23, d.h. einem Hubsensor SR in 13, detektiert.
Auf der Basis des von der Bremsbetätigungsdetektionseinheit M23 detektierten Signales wird die gewünschte Bremskraft für den Fahrzeuglenker von einer Einstelleinheit M24 für die gewünschte Bremskraft des Fahrzeuglenkers eingestellt. Auf der Basis der von den Einheiten M12-M14, M21 und M22 detektierten oder eingestellten Ergebnisse wird der gewünschte Anstieg der Bremskraft von der Bremskrafteinheit M25 eingestellt. Dann wird bei einer Einheit M26 für die gewünschte Bremskraft ein Sollwert (oder Zielwert) der Bremskraft für jedes Rad ermittelt, um den gewünschten Anstieg der Bremskraft zur gewünschten Bremskraft für den Fahrzeuglenker zu addieren, wie vorstehend beschrieben. Die Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors kann selbst dann durchgeführt werden, wenn der Fahrzeuglenker keinen Bremsvorgang durchführt. Selbst in dem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße mit einer Geschwindigkeit fährt, die die übliche Grenze für den Krümmungsradius der Straße übersteigt, kann das Fahrzeug auf der kurvenreichen Straße unter Einhaltung des Krümmungsradius gehalten werden, indem die Bremskraft auf der Basis des Grifffaktors des Vorderrades bzw. der Vorderräder geregelt wird.
Der gewünschte Anstieg der Bremskraft zur Verwendung in der Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors wird in Abhängigkeit von den folgenden Bedingungen eingestellt. 27 zeigt eine Karte des gewünschten Anstieges der Bremskraft auf der Basis der Größe des Bremsvorganges bei der gewünschten Bremskraft des Fahr zeuglenkers. Wenn der Fahrzeuglenker den Bremsvorgang über mehr als einen vorgegebenen Wert (Kd) durchführt, wird der Bremsvorgang gemäß dem Erfordernis zum Abbremsen des Fahrzeuges durchgeführt oder der Grifffaktor durch den Bremsvorgang reduziert. Daher entspricht der gewünschte Anstieg des Bremsvorganges oder die gewünschte Bremskraft des Fahrzeuglenkers der vorgegebenen Größe (Kd) oder mehr, wobei der gewünschte Anstieg der Bremskraft auf 0 gesetzt wird. 28 zeigt eine Karte des gewünschten Anstiegs der Bremskraft zum Grifffaktor ε, wobei der gewünschte Anstieg der Bremskraft bei abnehmendem Grifffaktor ε so eingestellt wird, daß er erhöht wird. Wenn in diesem Fall der Grifffaktor ε zu stark abfällt, bewirkt der Anstieg der Bremskraft eine weitere Abnahme des Grifffaktors ε. Daher wird der gewünschte Anstieg der Bremskraft begrenzt, wenn der Grifffaktor ε geringer ist als ein vorgegebener Grifffaktor ε2. Der Schwellenwert für den Grifffaktor ε zum Bestimmen des Beginns der Bremskraftregelung wird höher eingestellt, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ relativ gering ist, wie durch die durchgezogene Linie in 28 gezeigt, und zwar höher als der Schwellenwert, der eingestellt wird, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ relativ hoch ist, wie durch die gestrichelte Linie in 28 dargestellt ist, so daß die Bremskraftregelung vom Zustand mit dem höheren Grifffaktor ε beginnen soll. Ferner ist es wünschenswert, die Variationsrate des gewünschten Anstiegs der Bremskraft zum Grifffaktor ε relativ niedrig einzustellen, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ relativ niedrig ist, um das Fahrzeugverhalten allmählich zu verändern.
29 zeigt eine Karte des gewünschten Anstieges der Bremskraft zum Straßenreibungskoeffizient μ, während 30 eine Karte des gewünschten Anstieges der Bremskraft zur Radlast zeigt. Wie aus den 29 und 30 hervorgeht, ist der gewünschte Anstieg der Bremskraft um so größer eingestellt, je größer der Straßenreibungskoeffizient μ oder die Radlast ist. Somit hängt die Charakteristik der Bremskraft des Rades von der Radlast und dem Straßenreibungskoeffizient ab. In diesem Fall wird eine obere Grenze für den gewünschten Anstieg der Bremskraft eingestellt, um die Bremskraftregelung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches des Haftbereiches durchzuführen, ohne den Schlupfbereich übermäßig stark zu vergrößern, wie in 3 gezeigt. Ferner zeigt 31 eine Karte des gewünschten Anstieges der Bremskraft, die auf der Basis der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers und des Grifffaktors eingestellt wurde. Wie vorstehend beschrieben, wird die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers detektiert, indem die Variationsrate der vom Lenkwinkelsensor SS detektierten Lenkwinkelsignale berechnet wird. In dem Fall, in dem die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit hoch ist, wird ein Notfall vorhergesagt, wie das Vorhandensein von Hindernissen vor dem Fahrzeug. In diesem Fall wird daher der gewünschte Anstieg der Bremskraft so eingestellt, daß die Bremskraftregelung mit dem Zustand mit dem höheren Grifffaktor ε beginnt, und zwar mit einem relativ großen Wert des gewünschten Anstieges der Bremskraft selbst, um die Fahrzeuggeschwindigkeit in ausreichender Weise zu reduzieren.
Ein übliches Fahrzeug ist so konstruiert, daß es eine Charakteristik mit einem geringfügigen Untersteuern aufweist, so daß die Vorderräder zuerst dazu neigen, ihre Grenzen zu erreichen. Wenn daher die Bremskraftregelung durchgeführt werden soll, wird bevorzugt, die Bremskraftregelung für mindestens ein Rad durchzuführen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, wobei eine Gesamtseitenkraft auf das Rad aufgebracht wird, um ein Giermoment, das bei der Kurvenfahrt nach innen wirkt, und den Kurvenradius aufrechtzuerhalten. Als Ausführungsform der Bremskraftregelung kann das in Abhängigkeit vom Grifffaktor abzubremsende Rad nacheinander aus dem Hinterrad, das auf der Innenseite der Kurve angeordnet ist, dem Hinterrad, das auf der Außenseite der Kurve angeordnet ist, und dem Vorderrad, das auf der Außenseite der Kurve angeordnet ist, ausgewählt werden, wobei die Räder nacheinander abgebremst werden. Oder es können sämtliche Hinterräder, die auf der Innenseite der Kurve angeordnet sind, das Hinterrad, das auf der Außenseite der Kurve angeordnet ist, und das Vorderrad, das sich auf der Außenseite der Kurve befindet, gleichzeitig geregelt werden. Wenn die Straßenoberfläche einen relativ hohen Reibungskoeffizienten besitzt, kann die Bremskraftregelung nur bei den Hinterrädern durchgeführt werden, da das Fahrzeug auf diese Weise wirksam abgebremst werden kann, um die Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend zu reduzieren. Wenn im Gegensatz dazu die Straßenoberfläche einen extrem geringen Reibungskoeffizienten hat, wird bevorzugt, die Bremskraftregelung nicht an den Hinterrädern durchzuführen, um einen An stieg der Bremskraft zu verhindern, da sich der Fahrzeugzustand plötzlich in einen solchen Zustand verändern kann, daß das Fahrzeug zum Übersteuern neigt.
Obwohl ein übliches Fahrzeug in seinem normalen Zustand zum Untersteuern neigt, neigt das Fahrzeug im Falle eines Überganglenkzustandes bei einer Slalomfahrt oder der Veränderung von Fahrspuren oder einer Veränderung des Reibungskoeffizienten zum Übersteuern. In diesem Fall wird die in 32 gezeigte Regelung durchgeführt. Zu Beginn wird der Grifffaktor ε in Schritt 201 gelesen, und in Schritt 202 wird die Größe des Bremsvorganges des Fahrzeuglenkers, d.h. der detektierte Wert des Hubsensors SR in 15, gelesen. Als nächstes werden der Straßenreibungskoeffizient μ und die Vertikallast eines jeden Rades (Radlast) in den Schritten 203 und 204 geschätzt. Dann wird in Schritt 205 eine Bestimmung des Fahrzeugverhaltens durchgeführt, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug zum Untersteuern oder Übersteuern neigt. Wenn in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Bestimmung in Schritt 206 ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug im Übersteuerungszustand befindet, rückt das Programm zu Schritt 207 vor, in dem Übersteuerregelparameter eingestellt werden, um die Bremskraft zu erhöhen und das in der Kurve nach außen gerichtete Giermoment zu erzeugen, damit auf diese Weise die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird. Wenn in Schritt 206 ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug nicht im Übersteuerzustand befindet, rückt das Programm zu Schritt 208 vor, in dem Untersteuerregelparameter eingestellt werden, um das in der Kurve nach innen gerichtete Giermoment aufrechtzuerhalten und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, damit die Kurve befahren werden kann. Daher wird der gewünschte Anstieg der Bremskraft für jedes Rad in Schritt 209 auf der Basis der Größe des Bremsvorganges des Fahrzeuglenkers, des Grifffaktors ε, des Straßenreibungskoeffizienten μ, der Radlast und der Übersteuer- oder Untersteuerregelparameter ermittelt, wie vorstehend beschrieben. Dann wird jedes Solenoidventil SL in 15 in Schritt 210 auf der Basis der gewünschten Bremskraft, die um den gewünschten Anstieg der Bremskraft erhöht wird, geregelt, um die Bremskraftregelung durchzuführen.
33 zeigt ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Drosselklappenregelung auf der Basis des Grifffaktors, wobei die Drosselklappenöffnung auf der Basis des Grifffaktors reduziert wird. Die Reduzierung der Drosselklappenöffnung wird auf der Basis der Betätigungsgröße des Gaspedales durch den Fahrzeuglenker, des Schätzwertes des Grifffaktors, des Schätzwertes des Straßenreibungskoeffizienten und der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers eingestellt. Der Grifffaktor ε wird von der Grifffaktorschätzeinheit M12 in der gleichen Weise wie in 26 geschätzt, und der Straßenreibungskoeffizient μ wird von der Reibungskoeffizientschätzeinheit M14 auf der Basis des Biegepunktes (Punkt (P) in 11) des tatsächlichen Ausrichtungsdrehmomentes geschätzt. Die Größe der Betätigung des Gaspedales durch den Fahrzeuglenker wird von einem Gasbetätigungssensor (nicht gezeigt) detektiert, der sich beispielsweise in einer Gaspedaldetektionseinheit M27 befindet.
Dann wird die gewünschte Drosselklappenöffnung von einer Einstelleinheit M28 für die gewünschte Drosselklappenöffnung auf der Basis des von der Gaspedaldetektionseinheit M27 detektierten Ausgangssignales und der anderen Ausgangssignale von der Einheit M12 etc. eingestellt. Wenn die in Abhängigkeit von der Gaspedalbetätigung des Fahrzeuglenkers eingestellte Drosselklappenöffnung der gewünschten Drosselklappenöffnung entspricht oder größer als diese ist, wird die Drosselklappenöffnung reduziert. 34 ist eine Karte, die die Beziehung zwischen dem Grifffaktor und der Reduzierung der Drosselklappenöffnung zeigt. Wie in 34 gezeigt, wird die Größe der Reduzierung der Drosselklappenöffnung auf niedriger eingestellt, wenn der Grifffaktor ε reduziert wird. Der Schwellenwert des Grifffaktors ε zum Bestimmen des Startes der Drosselklappenöffnungsregelung wird höher eingestellt, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ relativ gering ist, wie durch die durchgezogene Linie in 34 angedeutet, und zwar höher als der Schwellenwert, der eingestellt wird, wenn der Straßenreibungskoeffizient μ relativ hoch ist, wie durch die gestrichelte Linie in 34 gezeigt. In dem Fall, in dem der Straßenreibungskoeffizient μ relativ niedrig ist, wird die Größe der Reduzierung der Drosselklappenöffnung oder die Variationsrate der Drosselklappenöffnung auf niedriger eingestellt, wenn der Grifffaktor ε reduziert wird, um eine Änderung des Fahrzeugverhaltens, die durch eine Motorbremsung verursacht wird, zu verhindern.
35 zeigt eine Karte der Drosselklappenöffnungsverringerung in Abhängigkeit vom Straßenreibungskoeffizient, wobei die Drosselklappenöffnungsreduzierung um so geringer eingestellt wird, je geringer der Straßenreibungskoeffizient μ ist. Ferner zeigt 36 eine Karte der Drosselklappenöffnungsverringerung, die auf der Basis der Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers und des Grifffaktors eingestellt wurde. Wie vorstehend erläutert, wird die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers detektiert, indem die Variationsrate der Lenkwinkelsignale (d.h. der Winkelgeschwindigkeit der Lenkbetätigung) berechnet wird. In dem Fall, in dem die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit hoch ist, wird vorhergesagt, daß ein Notfall auftritt, wie beispielsweise das Vorhandensein von Hindernissen vor dem Fahrzeug. Wie in 36 gezeigt, ist daher in diesem Fall die Karte so vorgesehen, daß die Drosselklappenregelung vom Zustand mit dem höheren Grifffaktor beginnt, wobei ein relativ großer Wert des Grifffaktors vorhanden ist, und die Größe der Reduzierung der Drosselklappenöffnung niedriger eingestellt wird.
Wie vorstehend erläutert, wird die Grifffaktorregelung durch die Lenkregelung, Bremskraftregelung und Drosselklappenregelung auf der Basis des Grifffaktors, auf der Basis des unabhängig voneinander ermittelten Schwellenwertes und in Abhängigkeit von der unabhängig voneinander durchgeführten Regelung ausgeführt. Wie in 37 gezeigt, kann jedoch der Lenkregelung, Bremskraftregelung und Drosselklappenregelung in Abhängigkeit von einer vorher vorgesehenen Präzidenzliste Priorität verlie hen werden, so daß jede Regelung in Sequenz durchgeführt wird. Wenn beispielsweise der Grifffaktor reduziert wird, wird anfangs die Lenkregelung auf der Basis des Grifffaktors ausgeführt, da diese Regelung das geringste Fremdgefühl verursacht, dem der Fahrzeuglenker ausgesetzt sein könnte. Als nächstes wird die Drosselklappenregelung durchgeführt, wonach die Bremskraftregelung ausgeführt werden kann. Gemäß 37 wird der Grifffaktor ε in Schritt 301 mit einem vorgegebenen Wert εa verglichen. Wenn festgestellt wird, daß der Grifffaktor ε dem vorgegebenen Wert εa entspricht oder größer als dieser ist, rückt das Programm zu Schritt 303 vor, in dem der Grifffaktor ε mit einem anderen vorgegebenen Wert εb (>εa) verglichen wird. Wenn festgestellt wird, daß der Grifffaktor ε dem vorgegebenen Wert εb entspricht oder größer als dieser ist, rückt das Programm zu Schritt 205 vor, in dem der Grifffaktor ε mit einem weiteren vorgegebenen Wert εc (>εb) verglichen wird. Wenn festgestellt wird, daß der Grifffaktor ε dem vorgegebenen Wert εc entspricht oder größer als dieser ist, kehrt das Programm zum Hauptprogramm zurück, während bei Feststellung, daß der Grifffaktor ε dem vorgegebenen Wert εb entspricht oder größer als dieser ist und geringer ist als der vorgegebene Wert εc, das Programm zu Schritt 306 vorrückt, in dem die Lenksteuerung auf der Basis des Grifffaktors ausgeführt wird. Wenn festgestellt wird, daß der Grifffaktor ε dem vorgegebenen Wert εa entspricht oder größer als dieser ist und geringer ist als der vorgegebene Wert εb, rückt das Programm zu Schritt 304 vor, in dem die Drosselklappenregelung auf der Basis des Griffaktors ausgeführt wird. Wenn festge stellt wird, daß der Grifffaktor ε geringer ist als der vorgegebene Wert εa, rückt das Programm zu Schritt 302 vor, in dem die Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors ausgeführt wird. Die Drosselklappenregelung und Bremskraftregelung können gleichzeitig durchgeführt werden, da beide zum Regeln der Längsbewegung (zurück und nach vorne) des Fahrzeuges vorgesehen sind.
In dem Fall, in dem die Fahrzeugstabilität selbst dann nicht aufrechterhalten werden kann, wenn die Grifffaktorregelung in der vorstehenden Weise durchgeführt wird, wird die Fahrzeugverhaltensregelung ausgeführt. Bei der Fahrzeugverhaltensregelung wird das gewünschte Fahrzeugverhalten auf der Basis der Lenkbetätigungsgröße, der Bremsepedalbetätigungsgröße und der Gaspedalbetätigungsgröße, die die Größe der Betätigung durch den Fahrzeuglenker wiedergeben, und des Winkels des gelenkten Rades, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Straßenreibungskoeffizienten eingestellt. Dann wird das tatsächliche Fahrzeugverhalten mit dem gewünschten Fahrzeugverhalten verglichen, und es wird mindestens eine der nachfolgenden Regelungen auf der Basis der Abweichung hierzwischen ausgeführt. In bezug auf die Fahrzeugzustandsvariable wird mindestens der Fahrzeugschlupfwinkel, die Fahrzeugschlupfwinkelgeschwindigkeit, der Gierwert und/oder die Seitenbeschleunigung hier verwendet, wobei vorzugsweise mehr als zwei Zustandsvariablen miteinander kombiniert werden können.
Als nächstes wird die Lenkregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens in Verbindung mit 38 als Aus führungsform der Regelung des Fahrzeugverhaltens erläutert. Die Lenkregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens wird im Gegensatz zur Grifffaktorregelung unabhängig von der Betätigung des Lenkrades durch den Fahrzeuglenker durchgeführt. Wie vorstehend beschrieben, entspricht gemäß der Lenkregelung auf der Basis des Grifffaktors die Richtung des Winkels des gelenkten Rades der Richtung des vom Fahrzeuglenker betätigten Lenkrades, und wird der Winkel des gelenkten Rades solange gehalten, wie das Lenkrad gehalten wird (während einer Periode zum Halten des Lenkrades). Gemäß der Lenksteuerung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens wird jedoch der Winkel des gelenkten Rades selbst dann in erforderlicher Weise geregelt, wenn das Lenkrad gehalten wurde und die Richtung des zu lenkenden Rades nicht unbedingt mit der Richtung des vom Fahrzeuglenker betätigten Lenkrades übereinstimmt.
Wie in 38 gezeigt, wird das Fahrzeugverhalten von der Fahrzeugverhaltensbestimmungseinheit M13 ermittelt, und wird der Reibungskoeffizient μ von der Reibungskoeffizientschätzeinheit M14 geschätzt. Der Lenkbetätigungswinkel wird von der Lenkwinkeldetektionseinheit M15 detektiert, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird von der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionseinheit M9x detektiert. Ferner wird der Winkel des gelenkten Rades von einer Radwinkeldetektionseinheit M29 detektiert. Der gewünschte Wert des Winkels des gelenkten Rades wird von einer Sollradwinkeleinstelleinheit M30 auf der Basis des Ergebnisses, das von der Radwinkeldetektionseinheit M29 detektiert wurde, des Ergebnisses, das von der Fahrzeug verhaltensbestimmungseinheit M13 ermittelt wurde, des Ergebnisses, das von der Reibungskoeffizientschätzeinheit M14 ermittelt wurde, und des von der Lenkwinkeldetektionseinheit M15 detektierten Lenkbetätigungswinkels eingestellt, um eine Sollradwinkelregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens vorzusehen. Mit anderen Worten, der in 18 gezeigte AFS-Motor 8 wird geregelt, damit der Winkel des gelenkten Rades den Sollwert annimmt.
39 zeigt die Bremskraftregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens, wobei die von einer Bremsbetätigungsdetektionseinheit M23 detektierte Bremspedalbetätigungsgröße für die Größe der Bremsbetätigung durch den Fahrzeuglenker verwendet wird und wobei die gewünschte Zustandsvariable auf der Basis des Winkels des gelenkten Rades, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Straßenreibungskoeffizienten in der gleichen Weise wie bei der Lenkregelung in 38 eingestellt wird. Dann wird das tatsächliche Fahrzeugverhalten mit dem gewünschten Fahrzeugverhalten verglichen, und die Sollbremskraft wird von einer Sollbremskrafteinstelleinheit M31 auf der Basis der Abweichung hierzwischen eingestellt, um die Bremskraftregelung durchzuführen. Da die Bremskraftregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens hauptsächlich durchgeführt wird, um eine Giermomentregelung vorzusehen und den Gierzustand des Fahrzeuges aufrechtzuerhalten, kann die Bremskraft der von der Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors erzeugten Bremskraft hinzugefügt oder von der letztgenannten Bremskraft abgezogen werden.
40 zeigt die Drosselklappenregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens, wobei die von einer Gasbetätigungsdetektionseinheit M27 detektierte Gaspedalbetätigungsgröße für die Größe der Betätigung durch den Fahrzeuglenker verwendet wird und wobei die gewünschte Zustandsvariable auf der Basis des Winkels des gelenkten Rades, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Straßenreibungskoeffizienten in der gleichen Weise wie bei der Lenkregelung und Bremskraftregelung auf der Basis des vorstehend beschriebenen Fahrzeugverhaltens eingestellt wird. Dann wird das tatsächliche Fahrzeugverhalten mit dem gewünschten Fahrzeugverhalten verglichen, und der gewünschte Gasbetrag wird von einer Sollgasbetragseinstelleinheit M32 auf der Basis der Abweichung hierzwischen eingestellt, um die Drosselklappenregelung durchzuführen. Gemäß dieser Drosselklappenregelung auf der Basis des Fahrzeugverhaltens wird eine zulässige Öffnung für das Öffnen der Drosselklappe auf der Basis der Abweichung der Fahrzeugzustandsvariablen vorgesehen. In dem Fall, in dem die Drosselklappenöffnung, die auf der Basis der vom Fahrzeuglenker durchgeführten Gaspedalbetätigung eingestellt wurde, die zulässige Öffnung überschreitet, wird die Drosselklappenöffnung auf die zulässige Öffnung beschränkt.
Das Fahrzeug kann daher mit Hilfe von mindestens einer der Grifffaktorregelungen gemäß den 20, 26 und 33 daran gehindert werden, sich in einem unstabilen Zustand zu befinden. Selbst wenn das Fahrzeug in einen unstabilen Zustand gelangt, kann die Fahrzeugstabilität mit Hilfe von mindestens einer der Fahrzeugverhaltensre gelungen der 38, 39 und 40 aufrechterhalten werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugbewegungsregelvorrichtung, die eine Lenkfaktordetektionseinheit zum Detektieren von mindestens einem Lenkfaktor einschließlich eines Lenkdrehmomentes und einer Lenkkraft, die auf ein Lenksystem ausgeübt werden, eine Ausrichtungsdrehmomentschätzeinheit zum Schätzen eines auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges auf der Basis des Lenkfaktors ausgeübten Ausrichtungsdrehmomentes, eine Detektionseinheit für eine Fahrzeugzustandsvariable zum Detektieren einer Zustandsvariablen des Fahrzeuges, eine Radfaktorschätzeinheit zum Schätzen von mindestens einem Radfaktor einschließlich einer Seitenkraft und eines Schlupfwinkels, die auf das Rad auf der Basis der Fahrzeugzustandsvariablen aufgebracht werden, und eine Grifffaktorschätzeinheit zum Schätzen eines Grifffaktors von mindestens einem Reifen des Rades gemäß dem geschätzten Ausrichtungsdrehmoment und dem geschätzten Radfaktor umfasst. Die Vorrichtung umfasst ferner eine erste Regeleinheit zum Durchführen einer Regelung auf der Basis des Grifffaktors und eine zweite Regeleinheit zur Durchführung einer Regelung auf der Basis der Abweichung zwischen dem detektierten tatsächlichen Fahrzeugverhalten und dem Sollfahrzeugverhalten, das auf der Basis der Fahrzeugzustandsvariablen eingestellt wurde.

Claims

Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung mit Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen (M1, M2, M3) zum Detektieren von mindestens einem Lenkfaktor einschließlich eines Lenkdrehmomentes und einer Lenkkraft, die auf ein Lenksystem aufgebracht werden, das sich von einem Lenkrad bis zu einer Aufhängung eines Fahrzeuges erstreckt; Ausrichtdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) zum Schätzen eines auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges auf der Basis des von den Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen (M1, M2, M39 detektierten Lenkfaktors erzeugten Ausrichtungsdrehmomentes; Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) zum Detektieren einer Zustandsvariablen des Fahrzeuges; Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) zum Schätzen von mindestens einem Radfaktor einschließlich einer Seitenkraft (Fyf) und eines Schlupfwinkels (αf), die auf der Basis der von der Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) detektierten Zustandsvariablen am Rad angreifen; Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) zum Schätzen eines Grifffaktors (ε), der das Griffniveau eines Reifens in einer seitlichen Richtung von mindestens einem Reifen des Rades anzeigt, in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem von den Ausrichtdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmoment (Tsaa) und dem von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktor; ersten Regeleinrichtungen (CM1) zur Durchführung einer Regelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) geschätzten Grifffaktors (ε); und zweiten Regeleinrichtungen (CM2), die Einstelleinrichtungen (106) für ein gewünschtes Fahrzeugverhalten zum Einstellen eines gewünschten Fahrzeugverhaltens auf der Basis der von der Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) detektierten Zustandsvariablen und Detektionseinrichtungen (105) für das tatsächliche Fahrzeugverhalten zum Detektieren des tatsächlichen Fahrzeugverhaltens des Fahrzeuges besitzen, wobei die zweiten Regeleinrichtungen (CM2) eine Regelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis einer Abweichung zwischen dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten, das von den Detektionseinrichtungen (105) für das tatsächliche Fahrzeugverhalten detektiert wurde, und dem gewünschten Fahrzeugverhalten, das von den Einstelleinrichtungen (106) für das gewünschte Fahrzeugverhalten eingestellt wurde, durchführen.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 1, die des weiteren Prioritätseinrichtungen zum Bestimmen von ersten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den ersten Regeleinrichtungen (CM1) und von zweiten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den zweiten Regeleinrichtungen (CM2) aufweist, wobei den zweiten Regeleinrichtungen Priorität verliehen wird, wenn die ersten Bedingungen und die zweiten Bedingungen gleichzeitig erfüllt worden sind.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 1, bei der die ersten Regeleinrichtungen mindestens eine Regelung einschließlich einer Lenkregelung zum Regeln eines Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses (M16) eines Lenkbetätigungswinkels für den Winkel eines gelenkten Rades, einer Bremskraftregelung (M26) zum Erhöhen einer auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachten Bremskraft und einer Drosselklappenregelung (M28) zum Beschränken einer Drosselklappenöffnung eines am Fahrzeuges installierten Motors durchführen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 3, die des weiteren Prioritätseinrichtungen zum Bestimmen von ersten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den ersten Regeleinrichtungen (CM1) und von zweiten Bedingungen zur Durchführung der Regelung von den zweiten Regeleinrichtungen (CM2) aufweist, wobei den zweiten Regeleinrichtungen (CM2) Priorität verliehen wird, wenn die ersten Bedingungen und die zweiten Bedingungen gleichzeitig erfüllt worden sind.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 1, bei der die ersten Regeleinrichtungen (CM1) eine Lenkregelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) geschätzten Grifffaktors (ε) durchführen können und bei der die zweiten Regeleinrichtungen (CM2) eine Lenkregelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) detektierten Zustandsvariablen durchführen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 5, bei der die ersten Regeleinrichtungen (CM1) eine Regelung eines Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses eines Lenkbetätigungswinkels und eines Winkels eines gelenkten Rades auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) geschätzten Grifffaktors durchführen können und bei der die zweiten Regeleinrichtungen (CM2) den Winkel des gelenkten Rades unabhängig vom Lenkbetätigungswinkel regeln können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 1, bei der die ersten Regeleinrichtungen (CM1) eine Bremskraftregelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) geschätzten Grifffaktors (ε) durchführen können und bei der die zweiten Regeleinrichtungen (CM2) eine Bremskraftregelung in Form einer geschlossenen Schleife auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) detektierten Zustandsvariablen durchführen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 7, bei der die ersten Regeleinrichtungen (CM1) die Bremskraftregelung auf der Basis des Grifffaktors (ε) nur durch Erhöhung der auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachten Bremskraft durchführen können und bei der die zweiten Regeleinrichtungen (CM2) ein auf das Fahrzeug einwirkendes Giermoment durch Erhöhung oder Erniedrigung der auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachten Bremskraft regeln können.
Vorrichtung zum Regeln der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 1, die des weiteren Referenzausrichtungs drehmomenteinstelleinrichtungen (M11) zum Einstellen eines Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsao, Tsas) auf der Basis des von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktors und des von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmomentes (Tsaa) aufweist, wobei die Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (m12) den Grifffaktor (ε) des Reifens auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleiches zwischen dem von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmoment (Tsaa) und dem von den Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) eingestellten Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) schätzen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 9, bei der die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) einstellen können, indem sie eine Charakteristik des Ausrichtungsdrehmomentes (Tsaa), das von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzt wurde, gegen den von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktor an eine lineare Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsao, Tsas) einschließlich von mindestens dem Ursprung annähern, und das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsao, Tsas) einstellen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 9, bei der die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) eine lineare Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsau) mit einem Gradienten einstellen können, der von einem Abtastmodell des Rades zum Schätzen des Grifffaktors (εm) auf der Basis der Grenze der Seitenkraft (Fyf) für die Straßenreibung zur Verfügung gestellt wird, und das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsau) auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsa) einstellen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung mit Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen (M1, M2, M3) zum Detektieren von mindestens einem Lenkfaktor einschließlich eines Lenkdrehmomentes und einer Lenkkraft, die auf ein Lenksystem aufgebracht werden, das sich von einem Lenkrad bis zu einer Aufhängung eines Fahrzeuges erstreckt; Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) zum Schätzen eines Ausrichtungsdrehmomentes (Tsaa), das auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges auf der Basis des von den Lenkfaktor-Detektionseinrichtungen (M1, M2, M3) detektierten Lenkfaktors aufgebracht wird; Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M3, M7, M8, M9x) zum Detektieren einer Zustandsvariablen des Fahrzeuges; Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) zum Schätzen von mindestens einem Radfaktor einschließlich einer Seitenkraft (Fyf) und eines Schlupfwinkels (αf), die auf der Basis der von den Fahrzeugzustandsvariable-Detektionseinrichtungen (M4, M7, M8, M9x) detektierten Zustandsvariablen am Rad angreifen; Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) zum Schätzen eines Grifffaktors (ε), der das Griffniveau eines Reifens in einer seitlichen Richtung von mindestens einem Reifen des Rades angibt, in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmoment (Tsaa) und dem von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktor; und Regeleinrichtungen zum Regeln eines Lenkgetriebeübersetzungsverhältnisses eines Lenkbetätigungswinkels für den Winkel eines gelenkten Rades und zum Regeln der auf mindestens ein Rad des Fahrzeuges aufgebrachten Bremskraft zum Verringern der Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf der Basis des von den Grifffaktor-Schätzeinrichtungen geschätzten Grifffaktors.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 12, die des weiteren Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) zum Einstellen eines Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsao, Tsas) auf der Basis des von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktors und des von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmomentes (Tsaa) aufweist, wobei die Grifffaktor-Schätzeinrichtungen (M12) den Grifffaktor (ε) des Reifens auf der Basis des Ergebnisses des Vergleiches zwischen dem von den Ausrichtungsdrehmomentschätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmoment (Tsaa) und dem von den Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) eingestellten Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) schätzen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 13, bei der die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) einstellen können, indem sie eine Charakteristik des von den Ausrichtungsdrehmoment-Schätzeinrichtungen (M6) geschätzten Ausrichtungsdrehmomentes (Tsaa) gegen den von den Radfaktor-Schätzeinrichtungen (M9, M9y) geschätzten Radfaktor an eine lineare Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsa, Tsas) einschließlich von mindestens dem Ursprung annähern, und das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsao, Tsas) auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsao, Tsas) einstellen können.
Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeugbewegung nach Anspruch 13, bei der die Referenzausrichtungsdrehmomenteinstelleinrichtungen (M11) eine lineare Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsau) mit einem Gradienten einstellen können, der von einem Abtastmodell des Rades zum Schätzen des Grifffaktors (εm) auf der Basis der Grenze der Seitenkraft für die Straßenreibung zur Verfügung gestellt wird, und das Referenzausrichtungsdrehmoment (Tsau) auf der Basis der linearen Charakteristik des Referenzausrichtungsdrehmomentes (Tsau) einstellen können.