DE10109580A1 - Fahrzeug-Fahrlagensteuereinrichtung - Google Patents
Fahrzeug-FahrlagensteuereinrichtungInfo
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Abstract
Bei einer Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung ändert sich der Lenkwinkel in Abhängigkeit von der Bewegung einer Lenkbetätigungseinrichtung, welche durch Betätigen eines Betätigungsteils angetrieben wird. Ein Giermoment, welches das Fahrzeug stabilisiert, wird über die Differenz zwischen der auf die innenliegenden Räder wirkenden Bremskraft und jener, welche auf die außenliegenden Räder wirkt, erzeugt. Die Summe aus einem Lenkwinkelsollwert, welcher der Bremskraftdifferenz entspricht, und einem Soll-Verhaltensindexwert, welcher der Betriebsgröße des Betätigungsteils entspricht, und aus einem Lenkwinkelkorrekturwert, welcher der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und dem ermittelten Verhaltensindexwert entspricht, wird als Soll-Lenkwinkel angenommen. Die Lenkbetätigungseinrichtung wird derart gesteuert, daß der Lenkwinkel auf den Soll-Lenkwinkel abgestimmt ist. Wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, wird die Bremskraft auf die innenliegenden Räder vergrößert, und wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, wird die Bremskraft auf die außenliegenden Räder vergrößert. Die Lenkbetätigungseinrichtung wird derart gesteuert, daß der Verhaltensindexwert, welcher der Änderung des Fahrzeugverhaltens entspricht, die auftritt, basierend auf einer Veränderung des Lenkwinkels auf den Soll-Verhaltensindexwert abgestimmt wird, welcher die Betätigungsgröße des Betätigungsteils wiedergibt. Wenn sich das Fahrzeug in einem ...
Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung,
welche die Fahrzeugbewegung stabilisieren kann.
Wenn sich ein Fahrzeug in einem untersteuerten oder übersteuerten Zustand
befindet, wird die Fahrlage des Fahrzeugs durch die Steuerung der Bremskraft
oder der Antriebskraft gesteuert, welche auf das Fahrzeug einwirkt. In anderen
Worten bedeutet dies, daß dann, wenn das Fahrzeug sich in einem Unter
steuerungszustand befindet, die Bremskraft, welche auf die in einer Kurve
innenliegenden Räder wirkt, derart gewählt wird, daß sie nicht größer als die
Bremskraft ist, welche auf die in der Kurve außenliegenden Räder wirkt, oder
daß die Antriebskraft, welche auf die in der Kurve außenliegenden Räder wirkt,
größer gemacht wird als die Antriebskraft, welche auf die in der Kurve innenlie
genden Räder wirkt. Wenn sich ein Fahrzeug in einem übersteuerten Zustand
befindet, werden die Bremskräfte, welche auf die in der Kurve außenliegenden
Räder einwirken, derart gewählt, daß sie die Bremskräfte übersteigen, welche
auf die in der Kurve innenliegenden Räder einwirken, oder daß die Antriebs
kraft, welche auf die in der Kurve innenliegenden Räder einwirkt, größer
gemacht wird als die Antriebskraft, welche auf die in der Kurve außenliegen
den Räder einwirkt. Auf diese Weise wird ein Drehmoment erzeugt, welches
die Bewegung des Fahrzeugs stabilisiert.
Bei einem Fahrzeug, bei dem sich der Lenkwinkel nach Maßgabe der Bewe
gung einer Lenkbetätigungseinrichtung ändert, welche auf die Betätigung eines
Lenkrads anspricht, wird ein Soll-Lenkwinkel bestimmt, welcher der Betäti
gungsgröße des Lenkrads entspricht, und dieser Lenkwinkel wird einem
Steuervorgang derart unterworfen, daß der tatsächliche Lenkwinkel zu dem
Soll-Winkel paßt.
Üblicherweise erfolgten die Bremskraftsteuerung und die Lenkwinkelsteuerung
unabhängig voneinander. Wenn sich daher die Bewegung des Fahrzeugs
infolge der Einwirkung der Bremskraftsteuerung verändert, war es erforderlich,
für den Lenkwinkel eine Regelungsbearbeitung vorzusehen, so daß der Ver
haltensindexwert, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs ent
spricht, bei der es sich beispielsweise um den Gierwinkel handeln kann, mit
einem Soll-Verhaltensindexwert zusammenpaßt, welcher der Betätigungsgröße
des Lenkrads entspricht, wobei es sich beispielsweise um den Soll-Gierwinkel
handeln kann.
Es tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die Stabilität des Fahrzeugverhaltens
infolge der Zeitverzögerung zwischen der Änderung des Fahrzeugverhaltens
infolge der Einwirkung der Bremssteuerung und der Regelung des Verhaltens
indexwertes entsprechend der Änderung des Fahrzeugverhaltens im Anspre
chen auf die Lenksteuerung herabgesetzt wird.
Ferner tritt auch eine Schwierigkeit dahingehend auf, daß das Giermoment,
welches die Bewegung des Fahrzeugs stabilisiert, kleiner wird, wenn der
lineare Bereich, in welchem der Radquerschlupfwinkel proportional zu der
Kurvenkraft ist, infolge eines zu großen Anstiegs des Lenkwinkels nicht mehr
aufrecht erhalten werden kann, um den Untersteuerungszustand zu eliminie
ren, oder in dem Fall, wenn die auf die innenliegenden Räder wirkende Brems
kraft sehr groß wird.
Wenn sich ein Fahrzeug in üblicher Weise in einem Untersteuerungszustand
befindet, wird nur die Bremskraft größer gemacht, welche auf die innenlie
genden Hinterräder wirkt, und die Bremskraft, welche auf die innenliegenden
Vorderräder wirkt, wird nicht vergrößert. Wenn ferner ein Fahrzeug sich in
einem Übersteuerungszustand befindet, wird nur die Bremskraft, welche auf
das außenliegende Vorderrad wirkt, größer gemacht, und die Bremskraft,
welche auf das außenliegende Hinterrad wirkt, wird nicht vergrößert. Dies ist
auf die Tatsache zurückzuführen, daß eine Vergrößerung der Bremskraft auf
das innenliegende Vorderrad zu einem Untersteuerungszustand oder auf ein
außenliegendes Hinterrad zu einem Übersteuerungszustand nach den all
gemeinen Vorstellungen einen negativen Einfluß auf die Stabilität des Fahr
zeugverhaltens hat. Wenn in anderen Worten die Bremskraft auf das innenlie
gende Vorderrad größer wird, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteue
rungszustand befindet, oder die Bremskraft auf das außenliegende Hinterrad
größer wird, wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befin
det, wird davon ausgegangen, daß das Giermoment, welches das Fahrzeug
verhalten stabilisiert, kleiner wird. Jedoch kann die übliche Bremskraftsteue
rung nicht in ausreichendem Maße das Fahrzeugverhalten stabilisieren, und es
ist eine weitere Stabilisierung der Fahrzeugbewegung erwünscht.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Fahrzeug-Fahrlagensteuerungvorrichtung
bereitzustellen, bei welcher die vorstehend genannten Schwierigkeiten über
wunden sind.
Gemäß einem ersten Aspekt nach der Erfindung wird eine Fahrzeug-Fahr
lagensteuervorrichtung bereitgestellt, welche individuell die Bremskraft steuern
kann, die auf die rechten und linken Räder einwirkt, so daß dann, wenn das
Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, die Bremskraft,
welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, größer als die Bremskraft ist,
welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, und daß dann, wenn das
Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, die Bremskraft,
welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, größer als die Bremskraft ist,
welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, wobei die Vorrichtung ein
Betätigungsteil, ein Lenkbetätigungsteil, welches nach Maßgabe der Betäti
gung des Betätigungsteils betrieben wird, eine Einrichtung zum Übertragen der
Bewegung der Lenkbetätigungseinrichtung auf die Räder derart umfaßt, daß
der Lenkwinkel sich in Abhängigkeit von dieser Bewegung ändert, ferner eine
Einrichtung umfaßt, welche einen Verhaltensindexwert ermittelt, der der Ände
rung der Fahrzeugbewegung, basierend auf der Änderung des Lenkwinkels,
zugeordnet ist, eine Einrichtung, welche eine Betätigungsgröße des Betäti
gungsteils ermittelt, eine Einrichtung, welche einen Soll-Verhaltensindexwert
ermittelt, welcher der gewünschten Betätigungsgröße des Betätigungsele
ments, basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der
Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert zugeordnet ist, eine
Einrichtung zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf jedes Rad einwirkt, eine
Einrichtung zum Ermitteln einer Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft,
welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, und der Bremskraft, welche auf
die außenliegenden Räder einwirkt, eine Einrichtung zum Ermitteln eines
Lenkwinkelsollwerts, welcher dem gewünschten Soll-Verhaltensindexwert und
der Bremskraftdifferenz zugeordnet ist, die auf den gespeicherten Zusammen
hang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdifferenz und
dem Lenkwinkelsollwert entspricht, eine Einrichtung zum Ermitteln eines
Lenkwinkelkorrekturwerts, welcher der Differenz zwischen dem gewünschten
Verhaltensindexwert und dem Soll-Verhaltensindexwert, basierend auf einem
gespeicherten Zusammenhang zwischen dieser Differenz und dem Lenkwinkel
korrekturwert entspricht, und eine Einrichtung umfaßt, welche die Lenkbetäti
gungseinrichtung derart steuert, daß der Lenkwinkel zu dem Soll-Lenkwinkel
paßt, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkel
korrekturwert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt nach der Erfindung wird eine Fahrzeug-Fahr
lagensteuervorrichtung bereitgestellt, welche individuell die Antriebskraft
steuern kann, welche auf die rechten und linken Räder einwirkt, und zwar
derart, daß, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befin
det, die Antriebsenergie, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, größer
als die Antriebsenergie ist, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, und
daß dann, wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet,
die Antriebsenergie, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, größer als
die Antriebsenergie ist, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, wobei
die Vorrichtung folgendes umfaßt: Ein Betätigungsteil, eine Lenkbetätigungs
einrichtung, welche nach Maßgabe der Bewegung des Betätigungsteils ange
trieben wird, eine Einrichtung zum Übertragen der Bewegung der Lenkbetäti
gungseinrichtung auf die Räder derart, daß der Lenkwinkel sich in Abhängig
keit von dieser Bewegung ändert, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Verhal
tensindexwertes nach Maßgabe der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs,
welche basierend auf der Änderung des Lenkwinkels auftritt, eine Einrichtung
zum Ermitteln der Betätigungsgröße des Betätigungsteils, eine Einrichtung zum
Ermitteln eines Soll-Verhaltensindexwertes nach Maßgabe der ermittelten
Betätigungsgröße des Betätigungsteils, basierend auf einem gespeicherten
Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltens
indexwert, eine Einrichtung zum Ermitteln der Antriebsleistung, welche auf das
jeweilige Rad einwirkt, eine Einrichtung zum Ermitteln einer Antriebsleistungs
differenz zwischen der Antriebsleistung, welche auf die innenliegenden Räder
einwirkt, und der Antriebsleistung, welche auf die außenliegenden Räder
einwirkt, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts nach Maß
gabe des gewünschten Soll-Verhaltensindexwertes und der Antriebsleistungs
differenz, basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen dem
Soll-Verhaltensindexwert, der der Antriebsleistungsdifferenz und dem Lenkwin
kelsollwert entspricht, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek
turwertes nach Maßgabe der Differenz zwischen dem gewünschten Verhal
tensindexwertes und dem Soll-Verhaltensindexwert, basierend auf einem
gespeicherten Zusammenhang zwischen dieser Differenz und dem Lenkwin
kelkorrekturwert, und eine Einrichtung zur Steuerung der Lenkbetätigungs
einrichtung derart, daß der Lenkwinkel zu einem Soll-Lenkwinkel paßt, welcher
die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert
darstellt.
Bei der ersten bevorzugten Auslegungsform nach der Erfindung wird dann,
wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, das
Fahrzeuggiermoment, welches auf die Kurveninnenseite wirkt, dadurch ver
größert, daß die Bremskraft vergrößert wird, welche auf die innenliegenden
Räder einwirkt, so daß diese die Bremskraft übersteigt, welche auf die außen
liegenden Räder einwirkt. Wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungs
zustand befindet, wird das Fahrzeuggiermoment, welches in Richtung der
Kurvenaußenseite wirkt, dadurch vergrößert, daß die Bremskraft vergrößert
wird, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, so daß die Bremskraft
jene Bremskraft übersteigt, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird dann,
wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, das
Fahrzeuggiermoment, welches in Richtung der Kurveninnenseite wirkt, dadurch
vergrößert, daß die Antriebsleistung, welche auf die außenliegenden Räder
einwirkt, derart vergrößert wird, daß diese größer als die Antriebsleistung ist,
welche auf die innenliegenden Räder einwirkt. Wenn das Fahrzeug sich in
einem Übersteuerungszustand befindet, wird das Fahrzeuggiermoment, wel
ches in Richtung der Kurvenaußenseite wirkt, dadurch vergrößert, daß die
Antriebsleistung vergrößert wird, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt,
so daß diese größer als die Antriebsleistung ist, welche auf die außenliegen
den Räder einwirkt.
Gemäß einem ersten Aspekt nach der Erfindung wird die Lenkbetätigungs
einrichtung derart gesteuert, daß der Lenkwinkel zu dem Soll-Lenkwinkel paßt,
welcher die Summe des Lenkwinkelsollwerts und des Lenkwinkelkorrekturwerts
darstellt. Der Lenkwinkelsollwert entspricht dem Soll-Verhaltensindexwert,
vorgegeben nach Maßgabe der Betätigungsgröße des Betätigungsteils und der
Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und den linken Rädern. Der Lenk
winkelkorrekturwert entspricht der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltens
indexwert und dem gewünschten Verhaltensindexwert. Gemäß einem zweiten
Aspekt nach der Erfindung wird die Lenkbetätigungseinrichtung derart gesteu
ert, daß der Lenkwinkel zu dem Soll-Lenkwinkel paßt, welcher der Summe aus
dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert entspricht. Der
Lenkwinkelsollwert entspricht dem Soll-Verhaltensindexwert, welcher die
Betätigungsgröße des Betätigungsteils wiedergibt, und der Antriebsleistungs
differenz zwischen den rechten und den linken Rädern. Der Lenkwinkelkorrek
turwert entspricht der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert und
dem gewünschten Verhaltensindexwert. Da der Lenkwinkelsollwert der Vor
wärtsregelungskomponente des Soll-Lenkwinkels entspricht, und der Lenkwin
kelkorrekturwert der Regelungskomponente des Soll-Lenkwinkels entspricht,
lassen sich eine Vorwärtsregelung und eine Rückwärts- bzw. Rückkopplungs
regelung verwirklichen.
Da bei der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung der
Lenkwinkelsollwert nach Maßgabe der Betätigungsgröße des Betätigungsteils
und der Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und den linken Rädern
bestimmt wird, wenn die Fahrzeugbewegung durch die Bremskraftsteuerung
stabilisiert wird, läßt sich der Lenkwinkel nach Maßgabe einer Vorwärtsrege
lung entsprechend der Bremskraftdifferenz steuern. Da bei der zweiten bevor
zugten Ausführungsform der Lenkwinkelsollwert nach Maßgabe der Betäti
gungsgröße des Betätigungsteils und der Antriebsleistungsdifferenz zwischen
den rechten und den linken Rädern bestimmt wird, wenn die Fahrzeugbewe
gung durch die Antriebsleistungssteuerung stabilisiert wird, läßt sich der
Lenkwinkel durch eine Vorwärtsregelung nach Maßgabe der Antriebsleistungs
differenz steuern. Somit lassen sich bei beiden Auslegungsformen nach der
Erfindung das Ansprechverhalten der Steuerung und die Stabilisierung der
Fahrzeugbewegung effektiver als bei dem Fall gestalten, bei dem der Lenkwin
kel nur durch die Rückkoppelungsregelung nach Maßgabe des Verhaltens
indexwertes gesteuert wird, welche man basierend auf der Steuerung der
Bremskraft oder der Antriebsleistung erhält.
Bei beiden Auslegungsformen nach der Erfindung wird bei dem Fall, bei dem
das Fahrzeugverhalten durch die Steuerung der Bremskraft oder der Antriebs
leistung stabilisiert wird, welche auf die rechten und die linken Räder ein
wirken, wenn das Fahrzeugs sich in einem Untersteuerungszustand oder
einem Übersteuerungszustand befindet, die Fahrzeugbewegung durch eine
Vorwärtsregelung des Lenkwinkels nicht nur nach Maßgabe der Betätigungs
größe des Betätigungsteils, sondern auch nach Maßgabe der Differenz der
Bremskraft zwischen den außenliegenden Rädern und den innenliegenden
Rädern oder der Differenz hinsichtlich der Antriebsleistung zwischen den
außenliegenden Rädern und den innenliegenden Rädern gesteuert.
Gemäß einem dritten Aspekt nach der Erfindung wird eine Fahrzeug-Fahr
lagensteuervorrichtung bereitgestellt, bei der die Bremskraft, welche auf die
rechten und die linken Räder wirkt, individuell derart gesteuert werden kann,
daß dann, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet,
die Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, größer als die
Bremskraft ist, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, während dann,
wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, die Brems
kraft, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, größer als die Bremskraft
ist, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt.
Die dritte bevorzugte Auslegungsform nach der Erfindung umfaßt folgendes:
Ein Betätigungsteil, eine Lenkbetätigungseinrichtung, welche nach Maßgabe
der Betätigung des Betätigungsteils betrieben wird, eine Einrichtung zum
Übertragen der Bewegung der Lenkbetätigungseinrichtung auf die Räder
derart, daß sich der Lenkwinkel in Abhängigkeit von dieser Bewegung ändert,
eine Einrichtung zur Ermittlung eines Verhaltensindexwertes, welcher der
Änderung der Bewegung des Fahrzeugs zugeordnet ist, die basierend auf der
Änderung des Lenkwinkels auftritt, eine Einrichtung zum Ermitteln der Betäti
gungsgröße des Betätigungsteils, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Soll-
Verhaltensindexwertes, welcher der gewünschten Betätigungsgröße des
Betätigungsteils basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen
der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht, eine
Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung derart, daß der
Verhaltensindexwert zu dem gewünschten Soll-Verhaltensindexwert paßt, eine
Einrichtung zum Ermitteln eines Radquerschlupfwinkels, eine Einrichtung zum
Ermitteln einer Bremskraft, welche auf das innenliegende Rad wirkt, welche
das Fahrzeuggiermoment in Richtung zu der Kurveninnenseite maximiert,
wenn ermittelt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
befindet, und zwar basierend auf einer gespeicherten Gleichung, und eine
Einrichtung zum Bestimmen, ob die Größe des gewünschten Radquerschlupf
winkels gleich oder größer als ein vorbestimmter Maximalwert ist oder nicht,
wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
befindet, wobei dann, wenn der gewünschte Radquerschlupfwinkel gleich oder
größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, die Bremskraftsteuerung derart
durchgeführt wird, daß die gewünschte Bremskraft zur Einwirkung gebracht
wird, und die Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung sicherstellt, daß der
Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert unter Minimierung paßt,
und daß dann, wenn der gewünschte Radquerschlupfwinkel kleiner als der
vorbestimmte Maximalwert ist, und wenn sich der gewünschte Radquerschlupf
winkel verkleinert, die Größe der Bremskraftsteuerung reduziert wird, und die
Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung sicherstellt, daß der Verhaltens
indexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert paßt und größer wird.
Wenn bei dieser Auslegung die Lenkbetätigungseinrichtung gesteuert wird, so
daß die Differenz zwischen dem Fahrzeug-Soll-Verhaltensindexwert unter
Zuordnung zu der Betätigungsgröße des Betätigungsteils und des detektierten
Verhaltensindexwertes herabgesetzt wird, läßt sich das Auftreten des Unter
steuerungszustandes oder des Übersteuerungszustandes infolge der Ver
änderung des Lenkwinkels aufgrund der Bewegung der Lenkbetätigungsein
richtung durch Einwirken der Bremskraft verhindern. In anderen Worten bedeu
tet dies, daß das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch die integrierte Steuerung
von Lenkwinkel und Bremskraft stabilisiert werden kann.
Wenn ferner in einem Zustand die Größe des Radquerschlupfwinkels gleich
oder größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, wenn sich das Fahrzeug in
einem Untersteuerungszustand befindet, wird die Bremskraft zur Einwirkung
auf die innenliegenden Räder gebracht, um das Fahrzeuggiermoment zu
maximieren, welches in Richtung auf die Kurveninnenseite wirkt, und die
Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung wird derart gewählt, daß sicherge
stellt wird, daß der Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert unter
Minimierung paßt. Wenn die Größe des Radquerschlupfwinkefs kleine als der
vorbestimmte Maximalwert ist, und das Fahrzeug sich in einem Untersteue
rungszustand befindet, wird die Größe der Bremskraft bei einem Verkleinern
der Größe des Radquerschlupfwinkels herabgesetzt und die Steuergröße der
Lenkbetätigungseinrichtung stellt sicher, daß der Verhaltensindexwert zu dem
Soll-Verhaltensindexwert durch eine entsprechende Vergrößerung paßt. Wenn
in diesem Fall das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet,
lassen sich ein zu großer Anstieg des Lenkwinkels und eine zu starke Ein
wirkung der Bremskraft auf die innenliegenden Räder verhindern, so daß eine
Herabsetzung des Giermoments verhindert wird, welches zur Stabilisierung
des Fahrzeugs dient. Zusätzlich läßt sich die Größe der Bremskraft, welche
das Fahrzeugverhalten stabilisiert, größer machen, wenn das Fahrzeugverhal
ten instabil wird und der Querschlupfwinkel größer wird, ohne daß man eine
kompliziert ausgelegte Steuerung benötigt.
Gemäß einem vierten Aspekt nach der Erfindung wird eine Fahrzeug-Fahr
lagensteuervorrichtung bereitgestellt, welche eine individuelle Steuerung der
Bremskraft gestattet, welche auf die jeweiligen vier Räder einwirkt, so daß die
Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder einwirkt, größer als die
Bremskraft ist, welche auf die außenliegenden Räder einwirkt, wenn sich das
Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand befindet. Die Bremskraft, welche
auf die außenliegenden Räder einwirkt, ist größer als die Bremskraft, welche
auf die innenliegenden Räder einwirkt, wenn das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand befindet. Eine solche Fahrzeug-Fahrlagensteuervor
richtung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die Steuerung durchgeführt
wird, daß die Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, innenliegen
den Räder einwirkt, größer wird, wenn das Fahrzeug sich in einem Unter
steuerungszustand befindet, und daß die Bremskraft, welche auf die vorderen
und hinteren außenliegenden Räder einwirkt, größer wird, wenn das Fahrzeug
sich in einem Übersteuerungszustand befindet.
Die vierte Auslegung nach der Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch,
daß das Fahrzeuggiermoment, welches in Richtung auf die Kurveninnenseite
wirkt, vergrößert werden kann, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteue
rungszustand befindet, und zwar dadurch, daß die Bremskraft auf das vordere
innenliegende Rad vergrößert wird, und daß sich das Fahrzeuggiermoment,
welches in Richtung der Kurvenaußenseite wirkt, vergrößert werden kann,
wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, und zwar
dadurch, daß die Bremskraft auf das hintere außenliegende Rad größer
gemacht wird. Auf diese Weise läßt sich das Giermoment, welches zur Stabili
sierung des Fahrzeugs dient, über den Wert hinaus vergrößern, den man
typischerweise beim Stand der Technik erhält.
Eine vierte Auslegungsform nach der Erfindung umfaßt folgendes: Ein Betäti
gungsteil, eine Lenkbetätigungseinrichtung, welche nach Maßgabe der Betäti
gung des Betätigungsteils angetrieben wird, eine Einrichtung zum Übertragen
der Bewegung der Lenkbetätigungseinrichtung auf die Räder, so daß sich der
Lenkwinkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Betätigungseinrichtung
ändert, eine Einrichtung zur Ermittlung eines Verhaltensindexwertes nach
Maßgabe der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs, welche basierend auf
der Änderung des Lenkwinkels auftritt, eine Einrichtung zur Ermittlung einer
Betätigungsgröße für das Betätigungsteil, eine Einrichtung zur Ermittlung eines
Soll-Verhaltensindexwertes, welcher der gewünschten Betätigungsgröße des
Betätigungsteils basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen
der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht, eine
Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung, so daß der Verhal
tensindexwert zu dem gewünschten Soll-Verhaltensindexwert paßt, eine
Einrichtung zum Bestimmen, ob das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungs
zustand oder in einem Übersteuerungszustand befindet, basierend auf wenig
stens dem gewünschten Verhaltensindexwert und dem Soll-Verhaltensindex
wert, eine Einrichtung zum Bestimmen basierend auf einer gespeicherten
Gleichung, daß die Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, innenlie
genden Räder wirkt, zur Maximierung des Fahrzeuggiermoments wirkend in
Richtung der Kurveninnenseite gewählt wird, wenn bestimmt wird, daß das
Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, und eine Einrichtung
zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, außen
liegenden Räder wirkt, welche zur Maximierung des Fahrzeuggiermoments
beiträgt, welches in Richtung der Kurvenaußenseite wirkt, wenn bestimmt wird,
daß das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, wobei diese
Maximierung basierend auf einer gespeicherten Gleichung erfolgt.
Wenn bei dieser Auslegungsform die Lenkbetätigungseinrichtung derart ge
steuert wird, daß die Differenz zwischen dem Fahrzeug-Fahrlagenverhaltens
indexwert nach Maßgabe der Betätigungsgröße des Betätigungsteils und des
detektierten Verhaltensindexwertes herabgesetzt wird, sich das Auftreten des
Untersteuerungszustandes oder des Übersteuerungszustandes infolge der
Veränderung des Lenkwinkels aufgrund der Bewegung der Lenkbetätigungs
einrichtung dadurch verhindern läßt, daß die Bremskraft zur Einwirkung ge
bracht wird. In anderen Worten bedeutet dies, daß sich das Fahrzeugverhalten
durch die integrierte Steuerung von Lenkwinkel und Bremskraft stabilisieren
läßt.
Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die
Auslegung in bevorzugter Weise derart getroffen, daß die Fahrzeug-Fahrlagen
steuerung ferner eine Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugkarosserie-
Querschlupfwinkels in zeitlicher Abfolge umfaßt, wobei folgendes gilt: Wenn
der gewünschte Verhaltensindexwert kleine als der Soll-Verhaltensindexwert
ist, und der gewünschte Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel sich derart
ändert, daß der Verhaltensindexwert sich dem Soll-Verhaltensindexwert annä
hert, bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
befindet; wenn der gewünschte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll-Ver
haltensindexwert ist und der gewünschte Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwin
kel sich derart ändert, daß sich der Verhaltensindexwert von dem Soll-Verhal
tensindexwert entfernt, bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Über
steuerungszustand befindet; und wenn der gewünschte Verhaltensindexwert
größer als der Soll-Verhaltensindexwert ist, bestimmt wird, daß das Fahrzeug
sich in einem Übersteuerungszustand befindet.
Wenn die Richtung der Betätigung des Betätigungsteils durch den Fahrer die
gleiche wie die Kurvenfahrtrichtung des Fahrzeugs ist, und wenn man an
nimmt, daß der Verhaltensindexwert kleiner als der Soll-Verhaltensindexwert
ist, so befindet sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand, während
dann, wenn der gewünschte Verhaltensindexwert größer als der Soll-Verhal
tensindexwert ist, sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befin
det.
Wenn jedoch das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet und
wenn das Betätigungsteil in Gegenrichtung zu der Richtung betätigt wird, in
der das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, um den Übersteuerungszustand zu
eliminieren, d. h., wenn eine sogenannte "Gegenlenkung" erfolgt, tritt eine
Situation auf, bei der der gewünschte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll-
Verhaltensindexwert nach Maßgabe der Betätigungsgröße des Betätigungsteils
selbst dann ist, wenn der Übersteuerungszustand in der Tat nicht eliminiert ist.
Wenn die Bremskraft einwirkt, um den Untersteuerungszustand in diesen
Verhältnissen zu eliminieren, kommt die Lenkwinkelsteuerung, welche zur
Eliminierung des Übersteuerungszustands durchgeführt wird, in Konflikt mit der
Bremskraftsteuerung, welche zur Eliminierung des Untersteuerungszustands
durchgeführt wird.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform der gewünschte
Verhaltensindexwert kleiner als der Soll-Verhaltensindexwert ist, wird be
stimmt, ob sich der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel derart ändert, daß
der Verhaltensindexwert sich dem Soll-Verhaltensindexwert annähert, oder ob
er sich so verändert, daß der Verhaltensindexwert sich von dem Soll-Verhal
tensindexwert weg bewegt. Wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteue
rungszustand befindet, und wenn der gewünschte Verhaltensindexwert kleiner
als der Verhaltensindexwert nach Maßgabe der Betätigungsgröße des Betäti
gungsteils infolge des Gegenlenkvorganges ist, ändert sich der Fahrzeug
karosserie-Querschlupfwinkel derart, daß sich der Verhaltensindexwert von
dem Soll-Verhaltensindexwert weg bewegt, und daher kann bestimmt werden,
daß das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet. In einem
Zustand, bei dem eine Gegenlenkung durchgeführt wird, um den Übersteue
rungszustand zu eliminieren, kann auch eine Bremskraft zur Einwirkung
gebracht werden, um den Übersteuerungszustand zu eliminieren. Auf diese
Weise läßt sich der vorstehend genannten Konflikt zwischen der Lenkwinkel
steuerung und der Bremskraftsteuerung vermeiden, und das Fahrverhalten des
Fahrzeugs läßt sich stabilisieren.
Bei der dritten bevorzugten Auslegungsform nach der Erfindung ist die Aus
legung vorzugsweise derart getroffen, daß die Fahrzeug-Fahrlagensteuervor
richtung ferner folgendes umfaßt: Eine Einrichtung zum Ermitteln eines Rad
querschlupfwinkels, eine Einrichtung zum Bestimmen, ob die Größe des
gewünschten Radquerschlupfwinkels gleich oder größer als ein vorbestimmter
Maximalwert ist oder nicht, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in
einem Untersteuerungszustand befindet, wobei folgendes gilt: Wenn der
gewünschte Radquerschlupfwinkel gleich oder größer als der vorbestimmte
Maximalwert ist, eine Bremskraftsteuerung durchgeführt wird, so daß die
gewünschte Bremskraft zur Einwirkung kommt, und die Steuergröße der
Lenkbetätigungseinrichtung derart wirkt, daß sichergestellt wird, daß der
Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert unter Minimierung paßt,
wenn der gewünschte Radquerschlupfwinkel kleiner als der vorbestimmte
Maximalwert ist, und der gewünschte Radquerschlupfwinkel kleiner wird, wird
die Größe der Bremskraftsteuerung herabgesetzt, und die Steuergröße der
Lenkbetätigungseinrichtung stellt sicher, daß der Verhaltensindexwert zu dem
Soll-Verhaltensindexwert paßt.
Wenn hierbei die Größe des Radquerschlupfwinkels gleich oder größer als der
vorbestimmte Maximalwert im Untersteuerungszustand ist, wird die Bremskraft,
die das Fahrzeuggiermoment wirkend in Richtung der Kurveninnenseite auf die
innenliegenden Räder maximiert, und die Steuergröße der Lenkbetätigungsein
richtung zur Sicherstellung, daß der Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhal
tensindexwert paßt, möglichst klein gemacht. Wenn ferner die Größe des
Radquerschlupfwinkel kleiner als der vorbestimmte Maximalwert im Unter
steuerungszustand ist, da die Größe des Radquerschlupfwinkel kleiner wird,
wird die Größe der Steuerung der Bremskraft herabgesetzt und auch die
Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung, um sicherzustellen, daß
der Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert paßt und größer
wird. Wenn in diesem Fall das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszu
stand befindet, lassen sich eine übermäßige Vergrößerung des Lenkwinkels
und eine übermäßige Vergrößerung der angelegten Bremskraft auf die innen
liegenden Räder verhindern, wodurch sich eine Herabsetzung des Giermo
ments verhindern läßt, welches das Fahrverhalten des Fahrzeugs stabilisiert.
Zusätzlich läßt sich die Größe der Bremskraft zur Stabilisierung des Fahrzeug
verhaltens vergrößern, wenn das Fahrzeugverhalten instabiler wird und der
Radquerschlupfwinkel größer wird, ohne daß man eine komplizierte Steuerung
benötigt.
Bei den dritten und vierten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfin
dung umfaßt die Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung vorzugsweise folgen
des: Eine Einrichtung zum Bestimmen, ob wenigstens ein Wert entsprechend
der Größe des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels und des Wertes unter
Zuordnung der Größe der Änderungsrate des Fahrzeugkarosserie-Quer
schlupfwinkels größer als eine vorbestimmte positive Zahl wird, wobei folgen
des gilt: Wenn weder der Wert entsprechend der Größe des Fahrzeugkarosse
rie-Querschlupfwinkels noch der Wert entsprechend der Größe der Änderungs
rate der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels größer als der vorbestimmte
positive Zahlenwert sind, die Steuergröße der Bremskraft und die Steuergröße
der Lenkbetätigungseinrichtung in Verbindung mit dem Radquerschlupfwinkel
auf einen festen Wert unabhängig von der Größe des gewünschten Radquer
schlupfwinkels gesetzt wird.
Da hierbei weder der Lenkwinkel noch die Bremskraft mehr als notwendig
Schwankungen unterworfen ist, um sicherzustellen, daß der Verhaltensindex
wert zu dem Soll-Verhaltensindexwert paßt, läßt sich eine Verschlechterung
des Lenkgefühls vermeiden.
Bei den dritten und vierten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfin
dung wird vorzugsweise der vorbestimmte maximale Wert für den Radquer
schlupfwinkel, welcher den maximalen Wert nicht überschreitet, welcher in
einem linearen Bereich liegt, die betreffende Kraft proportional zu dem Rad
querschlupfwinkel aufrecht erhalten.
Wenn in diesem Fall sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand
befindet, läßt sich der lineare Bereich, in welchem der Radquerschlupfwinkel
proportional zu der betreffenden Kraft ist, dadurch aufrecht erhalten, daß eine
übermäßige Vergrößerung des Lenkwinkels verhindert wird, und somit sich auf
zuverlässige Weise eine instabile Fahrzeugbewegung verhindern läßt.
Bei den dritten und vierten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfin
dung lautet die gespeicherte Gleichung vorzugsweise wie folgt:
Fx = a.µ.W/(r2 + a2)1/2
wobei Fx die Bremskraft darstellt, W die Reifenbelastung an jedem Rad dar
stellt, µ den Reibungskoeffizienten zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem
jeweiligen Radreifen darstellt, r aus dem Zusammenhang r = F0/(µ.W)
ermittelt wird, bei dem Fo die nichtbremsende Kurvenfahrtkraft darstellt, a aus
dem Zusammenhang d/2 = a.Lf ermittelt wird, wenn die Bremskraft auf das
Vorderrad ermittelt wird, wobei Lf den Abstand zwischen den Vorderrädern und
dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Vorderradlauffläche darstellt,
und a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lr ermittelt wird, wenn die Brems
kraft auf die Hinterräder ermittelt wird, wobei Lr den Abstand zwischen den
Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Vorderradlauf
fläche darstellt.
Auf diese Weise läßt sich eine geeignete Bremskraft aufbringen, welche das
Fahrzeugverhalten stabilisiert.
Bei den dritten und vierten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfin
dung umfaßt die Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung vorzugsweise folgen
des: Eine Einrichtung zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf jedes Rad
wirkt, eine Einrichtung zum Ermitteln der Differenz zwischen der Bremskraft,
welche auf die innenliegenden Räder wirkt, und der Bremskraft, welche auf die
außenliegenden Räder wirkt, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkel
sollwerts nach Maßgabe des gewünschten Soll-Verhaltensindexwertes und
einer Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang
zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdifferenz und dem
Lenkwinkelsollwert, und eine Einrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkelkor
rekturwerts nach Maßgabe der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindex
wert und dem gewünschten Verhaltensindexwert, basierend auf einem gespei
cherten Zusammenhang zwischen dieser Differenz und dem Lenkwinkelkorrek
turwert, wobei der Verhaltensindexwert zu dem Soll-Verhaltensindexwert
dadurch zum Abgleichen gebracht wird, daß die Lenkbetätigungseinrichtung
derart gesteuert wird, daß der Lenkwinkel auf einen Soll-Lenkwinkel abge
stimmt wird, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenk
winkelkorrekturwert darstellt.
Hierbei wird die Lenkbetätigungseinrichtung derart gesteuert, daß der Lenk
winkel zur Abstimmung auf den Soll-Lenkwinkel gebracht wird, welcher die
Summe aus dem Lenkwinkelsollwert der Lenkwinkelsteuerung darstellt.
Auf diese Weise wird die Lenkbetätigungseinrichtung derart gesteuert, daß der
Lenkwinkel auf den Soll-Verhaltensindexwert abgestimmt ist, welcher die
Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert dar
stellt. Der Lenkwinkelsollwert entspricht dem Soll-Verhaltenindexwert nach
Maßgabe der Betätigungsgröße des Betätigungselements und der Brems
kraftdifferenz zwischen den rechten und den den linken Rädern. Der Lenkwin
kelkorrekturwert entspricht der Differenz zwischen Soll-Verhaltensindexwert
und dem gewünschten Verhaltensindexwert. Der Lenkwinkelsollwert entspricht
der Vorwärtsregelkomponente des Soll-Verhaltensindexwert, und der Lenkwin
kelkorrekturwert entspricht der Rückführungskomponente hiervon. Somit erfolgt
eine Vorwärtssteuerung und eine Rückwärtssteuerung. Da in anderen Worten
der Lenkwinkelsollwert nicht nur nach Maßgabe der Betätigungsgröße des
Betätigungselements bestimmt wird, sondern auch nach Maßgabe der Brems
kraftdifferenz zwischen den rechten und den linken Rädern, läßt sich dann,
wenn das Fahrzeugverhalten durch Steuerung der Bremskraft zu stabilisieren
ist, der Lenkwinkel durch eine Vorwärtssteuerung nach Maßgabe der Brems
kraftdifferenz steuern. Daher läßt sich das Ansprechverhalten der Steuerung
verbessern, und die Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens läßt sich effektiver
vornehmen als dann, wenn der Lenkwinkel nur nach Maßgabe einer Rückfüh
rungssteuerung entsprechend dem Verhaltensindexwert gesteuert wird, den
man basierend auf der Bremskraftsteuerung erhält.
Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung führt die
Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung eine integrierte Steuerung der Brems
kraft und des Lenkwinkels ohne Konflikt zwischen diesen bei der Untersteue
rung und der Übersteuerung durch, wobei verhindert wird, daß der Lenkwinkel
und die Bremskraft im Untersteuerungszustand zu groß werden, das An
sprechverhalten der Steuerung verbessert wird und das Fahrzeugverhalten
stabilisiert wird.
Bei der vierten bevorzugten Auslegungsform nach der Erfindung vergrößert die
Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung das Giermoment, welches das Fahr
zeugverhalten über den Wert hinaus stabilisiert, den man bei üblichen Aus
legungsformen erhält, indem die Bremskraft in geeigneter Weise nach Maßga
be des Untersteuerungszustandes und des Übersteuerungszustandes gesteu
ert wird, wobei sich das Ansprechverhalten der Steuerung verbessern läßt, und
sich das Fahrzeugverhalten dadurch stabilisieren läßt, daß die Bremskraft und
der Lenkwinkel integral ohne jeglichen Konflikt zwischen diesen gesteuert
werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine Darstellung zur Verdeutlichung der Auslegungsform einer
Fahrlagen-Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausfüh
rungsform nach der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Steuerblockdiagramm der Fahrlagen-Steuervorrichtung
gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 3 ist eine Ansicht zur Verdeutlichung des Zustandes des Fahr
zeugs, wenn mit gleichmäßigem Einschlag eine Kurve durch
fahren wird;
Fig. 4(1) ist eine Darstellung zur Verdeutlichung eines Fahrzeugs,
bei dem ein Querschlupf in einem Übersteuerungszustand
auftritt, und Fig. 4(2) ist eine Darstellung zur Verdeutli
chung eines Fahrzeugs, bei dem ein Querschlupf bei
einem Übersteuerungszustand auftritt;
Fig. 5 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwi
schen dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel und der Fahr
zeugkarosserie-Querschlupfwinkelgeschwindigkeit bei einer
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 6(1) ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen dem Vorderrad-Querschlupfwinkel und der Kur
venkraft bei der bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung, Fig. 6(2) ist ein Diagramm zur Verdeutlichung
des Zusammenhangs zwischen der Vorderrad-Lenkwinkel
steuerverstärkung Kd und dem Absolutwert des Vorderrad-
Querschlupfwinkels f bei der bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung, und Fig. 6(3) ist ein Diagramm
zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen der
Bremskraft-Steuerverstärkung KB und dem Absolutwert
des Vorderrad-Querschlupfwinkels f bei der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungsablaufes
bei der Fahrlagen-Steuervorrichtung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungsablaufes
bei der Fahrlagen-Steuervorrichtung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungsablaufes
bei der Fahrlagen-Steuervorrichtung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung; und
Fig. 10 ist eine Ansicht zur Verdeutlichung der Kräfte, welche
infolge der Reibung zwischen dem Reifen und der Fahr
bahnoberfläche wirken.
Die Fahrzeug-Fahrlagen-Steuervorrichtung nach Fig. 1 überträgt die Bewe
gung einer Lenkbetätigungseinrichtung 2 angetrieben nach Maßgabe einer
Drehbewegung des Lenkrads (Betätigungsteil) 1 auf die vorderen rechten und
linken Räder 4 über ein Lenkgetriebe 3 ohne eine mechanische Verbindung
zwischen dem Lenkrad 1 und den Rädern 4, so daß sich der Lenkwinkel
ändert.
Als Lenkbetätigungseinrichtung 2 kann ein Elektromotor, wie ein an sich
bekannter bürstenloser Motor eingesetzt werden. Das Lenkgetriebe 3 hat eine
Bewegungsumwandlungseinrichtung, welche die Drehbewegung der Aus
gangswelle der Lenkbetätigungseinrichtung 2 in eine lineare Bewegung der
Lenkstange 7 umwandelt. Die Bewegung der Lenkstange 7 wird auf die Räder
4 über Spurstangen 8 und Lenkarme 9 übertragen. Als ein Lenkgetriebe 3
kann ein an sich bekanntes Lenkgetriebe eingesetzt werden, vorausgesetzt,
daß der Lenkwinkel sich durch die Bewegung der Lenkbetätigungseinrichtung
2 ändert. Beispielsweise kann das Lenkgetriebe eine Mutter aufweisen, welche
zur Ausführung einer Drehbewegung durch den Ausgang der Lenkbetätigungs
einrichtung 2 angetrieben wird, und eine Spindel, welche in diese Mutter
eingeschraubt ist und integral mit der Lenkstange 7 ausgebildet ist. Die Rad
ausrichtung ist ferner derart vorgegeben, daß dann, wenn die Betätigungsein
richtung 2 nicht angetrieben ist, die Räder 4 in ihre Geradeauslaufposition
durch ein selbstausrichtendes Moment zurückgeführt werden.
Das Lenkrad 1 ist mit einer Drehwelle 10 verbunden, welche an der Fahr
zeugkarosserie drehbar gelagert ist. Eine Betätigungseinrichtung R, welche ein
Drehmoment auf die Drehwelle 10 ausübt, wird eingesetzt, um eine Gegenkraft
bereitzustellen, welche erforderlich ist, um das Lenkrad 1 zu betreiben. Als
Betätigungseinrichtung R kann ein Elektromotor, wie ein bürstenloser Motor,
eingesetzt werden, welcher eine Ausgangswelle hat, welche integral mit der
Drehwelle 10 ausgebildet ist.
Ein elastisches Element 30 bringt eine Federkraft in Querrichtung auf, in der
das Lenkrad 1 in der Geradeauslauf-Lenkposition zurückgeführt wird. Als ein
elastisches Element 30 kann beispielsweise eine Feder eingesetzt werden,
welche eine Federkraft auf die Ausgangswelle 10 aufbringt. Da beim Arbeiten
der Betätigungseinrichtung R kein Drehmoment auf die Drehwelle 10 einwirkt,
wirkt die Federkraft derart, daß das Lenkrad 1 in die Geradeausfahrt-Lenkposi
tion zurück gebracht wird.
Ein Winkeldetektionssensor 11, welcher den Betätigungswinkel nach Maßgabe
des Drehwinkels der Drehwelle 10 als Betätigungsgröße des Lenkrads 1
ermittelt, ist vorgesehen. Ein Drehmomentsensor 12, welcher das Betätigungs
moment des Lenkrads 1 erfaßt, ist vorgesehen. Die Lenkrichtung kann aus
dem Vorzeichen des mittels des Drehmomentsensors 12 ermittelten Drehmo
ments bestimmt werden.
Ein Lenkwinkelsensor 13, welcher die Bewegungsgröße der Lenkstange 7 als
Lenkwinkel des Fahrzeugs ermittelt, ist vorgesehen. Als ein Lenkwinkelsensor
13 kann ein Potentiometer eingesetzt werden.
Der Winkelsensor 11, der Drehmomentsensor 12 und der Lenkwinkelsensor 13
sind mit einer Lenksystem-Steuereinrichtung 20 verbunden, welche von einem
Rechner gebildet wird. Ein Geschwindigkeitssensor 14, welcher die Fahrzeug
geschwindigkeit erfaßt, ein Längsbeschleunigungssensor 15a, welcher die
Längsbeschleunigung des Fahrzeugs erfaßt, ein Querbeschleunigungssensor
15b, welcher die Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfaßt, und ein Gierwin
kelsensor 16, welcher den Gierwinkel des Fahrzeugs erfaßt, sind mit der
Steuervorrichtung 20 verbunden. Die Steuervorrichtung 20 steuert die Lenkbe
tätigungseinrichtung 2 und die Betätigungseinrichtung R über Treiberschaltun
gen 22 und 23. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Gierwinkel
erfaßt über den Gierwinkelsensor 16 als Verhaltensindexwert genommen,
welcher der Änderung des Fahrzeugverhaltens entspricht, die basierend auf
der Änderung des Lenkwinkels auftritt.
Ein hydraulische Bremssystem, welches die Bremsung der vorderen und
hinteren sowie der linken und rechten Räder 4 des Fahrzeugs vornimmt, ist
vorgesehen. Dieses Bremssystem erzeugt über einen Hauptbremszylinder 52
einen Bremsdruck, wirkend auf das jeweilige Rad 4 nach Maßgabe des auf
das Bremspedal 51 ausgeübten Fußdruckes. Der Bremsdruck wird durch eine
Bremsdrucksteuereinheit B verstärkt und auf die Bremseinrichtung 54 des
jeweiligen Rades 4 als Radzylinderdruck verteilt, und die jeweilige Brems
einrichtung 54 bringt eine Bremskraft zur Einwirkung auf das zugeordnete Rad
4. Die Bremsdrucksteuereinheit 8 ist mit einer Treibersystem-Steuereinrichtung
60 verbunden, welche von einem Rechner gebildet wird. Die Lenksystem-
Steuereinrichtung 20, die Bremsdrucksensoren 61, welche einzeln den Rad
zylinderdruck für jedes Rad 4 ermitteln und die Radgeschwindigkeitssensoren
62, welche einzeln die Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades 4 ermitteln,
sind mit der Treibersystem-Steuereinrichtung 60 verbunden. Die Treibersy
stem-Steuereinrichtung 60 steuert die Bremsdrucksteuereinheit B derart, daß
der Bremsdruck nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades
und des Radzylinderdruckes verstärkt und verteilt werden kann. Die Geschwin
digkeit des jeweiligen Rades 4 wird mit Hilfe des jeweiligen Radgeschwindig
keitssensors 62 erfaßt, und der Radzylinderdruck entspricht dem Bremskraft-
Regelwert, welcher mittels des Bremsdrucksensors 61 erfaßt wird. Auf diese
Weise läßt sich eine einzelne Steuerung der auf die vier Räder 4 einwirkenden
Bremskraft vornehmen. Die Bremsdrucksteuereinheit B kann einen Brems
druck nach Maßgabe von Signalen von der Treibersystem-Steuereinrichtung
60 erzeugen, und es ist eine eingebaute Pumpe vorhanden, so daß dieses
Steuersystem selbst dann arbeiten kann, wenn das Bremspedal 51 nicht
betätigt wird.
Fig. 2 ist ein Steuerblockdiagramm der vorstehend beschriebenen Fahrlagen-
Steuervorrichtung. Die dort verwendeten Bezeichnungen und Symbole haben
die folgende Bedeutung:
m: Masse des Fahrzeugs
hg: Höhe des Fahrzeugschwerpunkts
W: Reifenbelastung auf jedem Rad
µ: Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Fahrbahnober fläche
L: Radbasis
Lf: Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeug schwerpunkt Lr: Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeug schwerpunkt
d: Lauffläche
V: Fahrzeuggeschwindigkeit
ω1, ω2, ω3, ω4: Radgeschwindigkeit
Gx: Längsbeschleunigung
Gy: Querbeschleunigung
A': Stabilitätsfaktor während des Bremsens
Iz: Fahrzeugträgheitsmoment
Th: Betätigungsmoment
Th*: Soll-Betätigungsmoment
γ: Gierwinkel
γ*: Soll-Gierwinkel
dr/dt: Gierwinkeldifferential
M: Giermoment
Mmax: Maximales Giermoment
δh: Betätigungswinkel
δ: Vorderradlenkwinkel
δ*: Soll-Lenkwinkel
δFF* Lenkwinkelsollwert
δFB*: Lenkwinkelkorrekturwert
β: Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel
dβ/dt: Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkelgeschwindigkeit
βf: Vorderrad-Querschlupfwinkel
βfmax: Vorderrad-Querschlupfwinkel bei maximaler Querkraft
βr: Hinterrad-Querschlupfwinkel
βmax: Hinterrad-Querschlupfwinkel bei maximaler Querkraft
Fy: Kurvenkraft
Fo: nicht bremsende Kurvenkraft
Ff1: linke Vorderradkurvenkraft
Ff2: rechte Vorderradkurvenkraft
Fr1: linke Hinterradkurvenkraft
Fr2: rechte Hinterradkurvenkraft
Kfo: nicht bremsende Vorderrad-Kurvenkraft für Einzelrad
Kro: nicht bremsende Hinterrad-Kurvenkraft für Einzelrad
Kf: nicht bremsende Vorderrad-Kurvenkraft insgesamt
Kr: nicht bremsende Hinterrad-Kurvenkraft insgesamt
Kf1: Bremsende linke Vorderrad-Kurvenkraft
Kf2: Bremsende rechte Vorderrad-Kurvenkraft
Kr1: Bremsende linke Hinterrad-Kurvenkraft
Kr2: Bremsende rechte Hinterrad-Kurvenkraft
FX: Bremskraft
Bd: Bremskraftdifferenz zwischen rechten und linken Rädern
FXf1: linke Vorderradbremskraft
FXf2: rechte Vorderradbremskraft
FXr1: linke Hinterradbremskraft
FXr2: rechte Hinterradbremskraft
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4: vorgegebener Bremsdruck
Pf: Vorderradblockierdruck unter statischer Belastung
Pr: Hinterradblockierdruck unter statischer Belastung
Pf1: linker Vorderradzylinderdruck
Pf2: rechter Vorderradzylinderdruck
Pr1: linker Hinterradzylinderdruck
Pr2: rechter Hinterradzylinderdruck
KB: Bremskraftsteuerverstärkung
KBmax: maximale Bremskraftsteuerverstärkung
Kd: Vorderradlenkwinkelsteuerverstärkung Kdmax: maximale Vorderradlenkwinkelsteuerverstärkung
im*: Soll-Treiberstrom der Lenkbetätigungseinrichtung 2
ih*: Soll-Treiberstrom der Lenkbetätigungseinrichtung R
m: Masse des Fahrzeugs
hg: Höhe des Fahrzeugschwerpunkts
W: Reifenbelastung auf jedem Rad
µ: Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Fahrbahnober fläche
L: Radbasis
Lf: Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeug schwerpunkt Lr: Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeug schwerpunkt
d: Lauffläche
V: Fahrzeuggeschwindigkeit
ω1, ω2, ω3, ω4: Radgeschwindigkeit
Gx: Längsbeschleunigung
Gy: Querbeschleunigung
A': Stabilitätsfaktor während des Bremsens
Iz: Fahrzeugträgheitsmoment
Th: Betätigungsmoment
Th*: Soll-Betätigungsmoment
γ: Gierwinkel
γ*: Soll-Gierwinkel
dr/dt: Gierwinkeldifferential
M: Giermoment
Mmax: Maximales Giermoment
δh: Betätigungswinkel
δ: Vorderradlenkwinkel
δ*: Soll-Lenkwinkel
δFF* Lenkwinkelsollwert
δFB*: Lenkwinkelkorrekturwert
β: Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel
dβ/dt: Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkelgeschwindigkeit
βf: Vorderrad-Querschlupfwinkel
βfmax: Vorderrad-Querschlupfwinkel bei maximaler Querkraft
βr: Hinterrad-Querschlupfwinkel
βmax: Hinterrad-Querschlupfwinkel bei maximaler Querkraft
Fy: Kurvenkraft
Fo: nicht bremsende Kurvenkraft
Ff1: linke Vorderradkurvenkraft
Ff2: rechte Vorderradkurvenkraft
Fr1: linke Hinterradkurvenkraft
Fr2: rechte Hinterradkurvenkraft
Kfo: nicht bremsende Vorderrad-Kurvenkraft für Einzelrad
Kro: nicht bremsende Hinterrad-Kurvenkraft für Einzelrad
Kf: nicht bremsende Vorderrad-Kurvenkraft insgesamt
Kr: nicht bremsende Hinterrad-Kurvenkraft insgesamt
Kf1: Bremsende linke Vorderrad-Kurvenkraft
Kf2: Bremsende rechte Vorderrad-Kurvenkraft
Kr1: Bremsende linke Hinterrad-Kurvenkraft
Kr2: Bremsende rechte Hinterrad-Kurvenkraft
FX: Bremskraft
Bd: Bremskraftdifferenz zwischen rechten und linken Rädern
FXf1: linke Vorderradbremskraft
FXf2: rechte Vorderradbremskraft
FXr1: linke Hinterradbremskraft
FXr2: rechte Hinterradbremskraft
ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4: vorgegebener Bremsdruck
Pf: Vorderradblockierdruck unter statischer Belastung
Pr: Hinterradblockierdruck unter statischer Belastung
Pf1: linker Vorderradzylinderdruck
Pf2: rechter Vorderradzylinderdruck
Pr1: linker Hinterradzylinderdruck
Pr2: rechter Hinterradzylinderdruck
KB: Bremskraftsteuerverstärkung
KBmax: maximale Bremskraftsteuerverstärkung
Kd: Vorderradlenkwinkelsteuerverstärkung Kdmax: maximale Vorderradlenkwinkelsteuerverstärkung
im*: Soll-Treiberstrom der Lenkbetätigungseinrichtung 2
ih*: Soll-Treiberstrom der Lenkbetätigungseinrichtung R
In Fig. 2 ist K1 die Verstärkung des Soll-Betätigungsmoments Th* relativ zu
dem Betätigungswinkel δh, und das Soll-Betätigungsmoment Th* wird aus dem
Zusammenhang Th* = K1.δh und aus dem Betätigungswinkel δh detektiert
durch den Winkelsensor 11 ermittelt. In anderen Worten bedeutet dies, daß die
Steuereinrichtung 20 die Verstärkung K1 gemäß einem gespeicherten Zu
sammenhang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert Th* und dem Betäti
gungswinkel δh speichert und den Soll-Verhaltensindexwert Th* basierend auf
diesem Zusammenhang und auf dem detektierten Betätigungswinkel δh er
mittelt. K1 ist derart vorgegeben, daß man eine geeignete Steuerung durch
führen kann. Auch ist es möglich, an Stelle des Betätigungswinkels δh das
Betätigungsmoment Th zu nehmen, so daß der Zusammenhang zwischen dem
Soll-Verhaltensindexwert Th* und dem Betätigungsmoment Th vorbestimmt und
gespeichert wird, und der Soll-Verhaltensindexwert Th* aus diesem Zusam
menhang und dem Betätigungsmoment Th ermittelt wird.
G1 ist eine Übertragungsfunktion für den Soll-Verhaltensindexwert ih* für eine
Betätigungseinrichtung R relativ zu der Differenz zwischen dem Soll-Verhal
tensindexwert Th* und dem Betätigungsmoment Th. Die Steuereinrichtung 20
ermittelt den Soll-Verhaltensindexwert ih* aus dem vorbestimmten und gespei
cherten Zusammenhang ih* = G1.(Th* - Th), dem ermittelten Soll-Verhaltens
indexwert Th* und dem Betätigungsmoment Th detektiert durch den Drehmo
mentsensor 12. Wenn eine PI (proportional-integral) Regelung beispielsweise
durchgeführt wird, läßt sich die Übertragungsfunktion G1 ausdrücken mit G1
= K2 [1 + 1/(τa.s)], wobei K2 die Verstärkung wiedergibt, s einen Laplace
operator darstellt und τa eine Zeitkonstante wiedergibt. Die Verstärkung K2
und die Zeitkonstante τa sind derart abgestimmt, daß man eine optimale
Steuerung durchführen kann. In anderen Worten bedeutet dies, daß die
Steuereinrichtung 20 die Übertragungsfunktion G1 speichert, welche den
gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz ausdrückt, die man
durch Substraktion des detektierten Betätigungsmoments Th von dem Soll-
Betätigungsmoment Th* zu dem Soll-Treiberstrom ih* erhält, und es wird der
Soll-Treiberstrom ih* nach Maßgabe des ermittelten Soll-Betätigungsmoments
Th* und des detektierten Betätigungsmoments Th basierend auf diesem Zu
sammenhang ermitteln. Die Betätigungseinrichtung R wird nach Maßgabe
dieses Soll-Treiberstroms ih* betrieben.
G2 ist eine Übertragungsfunktion für den Soll-Gierwinkel γ* entsprechend dem
Soll-Verhaltensindexwert relativ zu dem Betätigungswinkel δh des Lenkrads 1.
Die Steuereinrichtung 20 ermittelt den Soll-Gierwinkel γ* = G2.δh und dem
Betätigungswinkel δh, welcher mittels des Winkelsensors 11 erfaßt wird. Wenn
eine Steuerung mit Verzögerung erster Ordnung beispielsweise durchgeführt
wird, läßt sich die Übertragungsfunktion G2 ausdrücken als G2 = K3 / (1 + τb.s),
wobei s einen Laplaceoperator, K3 die konstante Verstärkung des Soll-
Gierwinkel γ* relativ zu dem Betätigungswinkel δh wiedergibt und τb die Zeit
verzögerungskonstante erster Ordnung für den Soll-Gierwinkel γ* relativ zu
dem Betätigungswinkel δh angibt. Die Verstärkung K3 und die Zeitkonstante
τb sind derart abgestimmt, daß man eine optimale Steuerung erhält. In ande
ren Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Steuereinrichtung 20 die
Übertragungsfunktion G2 speichert, welche den vorbestimmten Zusammen
hang zwischen dem detektierten Betätigungswinkel δh und dem Soll-Gierwin
kel γ* ausdrückt, und es wird der Soll-Gierwinkel γ* nach Maßgabe des detek
tierten Betätigungswinkel δh basierend auf diesem Zusammenhang ermittelt.
Es ist möglich, daß die Verstärkung K3 eine Funktion der Fahrzeuggeschwin
digkeit V ist, so daß die Verstärkung K3 kleiner wird, wenn die Fahrzeug
geschwindigkeit V größer wird, um eine Stabilität bei hohen Fahrtgeschwin
digkeiten sicherzustellen.
C1 gibt einen Ermittlungsblock der Steuereinrichtung 20 an, bei dem der
Lenkwinkelsollwert δFF* ermittelt wird, und zwar basierend auf dem vorbe
stimmten und gespeicherten Zusammenhang zwischen dem Soll-Gierwinkel,
der Bremskraftdifferenz und dem Lenkwinkelsollwert. Der Lenkwinkelsollwert
dFF* entspricht dem Soll-Gierwinkel γ* nach Maßgabe der gewünschten Betäti
gungsgröße des Lenkrads 1 und der Bremskraftdifferenz Bd zwischen der
Bremskraft auf die innenliegenden Rädern und der Bremskraft auf die außen
liegenden Rädern. Dieser vorbestimmte und gespeicherte Zusammenhang wird
basierend auf der Fahrzeug-Bewegungsgleichung ermittelt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind zur Erzielung eines entsprechen
den Ansprechverhaltens und einer Stabilität der Steuerung diese Bewegungs
gleichungen mit den folgenden Gleichungen (1) und (2) angenommen, welche
eng angenähert die Bewegung eines Fahrzeugs wiedergeben, welches zwei
Bewegungsfreiheitsgrade für die Querbewegung und die Gierbewegung in
einer Ebene hat.
m.V.(dβ/dt + γ) = Ff1 + Ff2 + Fr1 + Fr2 (1)
Iz.dγ/dt = Lf.(Ff1 + Ff2) - Lr.(Fr1 + Fr2) + d/2.Bd (2)
Hierbei ist Bd die Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft, welche auf die
linken Räder wirkt und der Bremskraft, welche auf die rechten Räder wirkt, und
diese wird durch die nachstehende Gleichung (3) ausgedrückt. Die Radbrems
kräfte Fxf1, Fxf2, Fxr1 und Fxr2 jeweils entsprechen den Radzylinderdrücken Pf1,
Pf2, Pr1 und Pr2, welche mit Hilfe der Bremsdrucksensoren 61 erfaßt werden.
Dieser Zusammenhang der Zuordnung wird in der Steuereinrichtung vorbe
stimmt und gespeichert. Die Radbremskräfte Fxf1, Fxf2, Fxr1 und Fxr2 werden
durch die Steuereinrichtung 20 aus diesem gespeicherten Zusammenhang und
aus den detektierten Radzylinderdrücken Pf1, Pf2, Pr1 und Pr2 ermittelt.
Bd = FXf1 + FXr1 - FXr2 - FXr2 (3)
Wenn die Reibungskraft µ.W ist, welche auf den Reifen infolge der Reibung
zwischen dem Reifen und der Fahrbahnoberfläche bei jedem Rad 4 wirkt, ist
die kombinierte Kraft aus der Bremskraft FX und der Querkraft F am Reifen
vorhanden. Die Kraft µ.W infolge der Reibung zwischen dem Reifen und der
Fahrbahnoberfläche überschreitet nicht den Radius des Reibungskreises. In
anderen Worten bedeutet dies, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, daß dann,
wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem Reifen 200 und der Fahrbahn
oberfläche µ ist und das Gewicht des Fahrzeugs, welches auf dem Reifen 200
wirkt, W ist, so ergibt sich die Reibungskraft µ.W, welche auf den Reifen 200
in horizontaler Richtung infolge der Reibung zwischen dem Reifen 200 und der
Fahrbahnoberfläche einwirkt. Der Kreis mit einem Radius, welcher durch die
Reibungskraft µ.W bestimmt ist, wird als Reibungskreis bezeichnet. Wenn
die Bremskraft FX auf den Reifen 200 wirkt, und wenn angenommen wird, daß
die Bremskraft FX und die Querkraft F nur Kräfte sind, welche auf den Reifen
200 in Folge der Reibung zwischen dem Reifen 200 und der Fahrbahnober
fläche wirken, entspricht die kombinierte Kraft aus der Bremskraft FX und der
Querkraft F der Reibungskraft µ.W. Die Kraft infolge der Reibung zwischen
dem Reifen 200 und der Fahrbahnoberfläche überschreitet µ.W nicht, bei
dem es sich um den Radius des Reibungskreises handelt. Wenn daher die
Bremskraft FX größer wird, da die Querkraft F kleiner wird, wird die Kurvenkraft
Fy, welche die orthogonale Komponente der Querkraft F relativ zu der Rich
tung ist, in welcher sich der Reifen bewegt, kleiner.
Somit läßt sich der Zusammenhang zwischen der Reibungskraft µ.W, der
Kurvenkraft Fy und der nicht bremsenden Kurvenkraft Fo durch die folgende
Verknüpfungsgleichung (4) ausdrücken:
{FX/(µ.W)}2 + (Fy/Fo)2 = 1 (4)
Der Zusammenhang zwischen beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit der
Radgeschwindigkeit und dem Fahrbahnoberflächenkoeffizienten für die Rei
bung werden in der Steuereinrichtung 20 vorbestimmt und gespeichert, und
der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient µ wird aus dem Zusammenhang
aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V, detektiert durch den Geschwindigkeits
sensor 14, und den Radgeschwindigkeiten ω1 bis ω4 detektiert durch die
Radgeschwindigkeitssensoren 62, ermittelt.
Wenn in Fig. 3 angenommen wird, daß das Fahrzeug 100 einen konstanten
Kurvenkreis in Richtung des Pfeils 40 mit einer Geschwindigkeit V durchfährt,
läßt sich der Zusammenhang zwischen der Querbeschleunigung Gy, welche
auf das Fahrzeug 100 in die mit dem Pfeil 41 bezeichnete Richtung wirkt, und
dem Gierwinkel γ, welcher auf das Fahrzeug 100 in die mit dem Pfeil 42
bezeichnete Richtung wirkt, in etwa durch die Gleichung wie folgt annähern γ
= Gy/V. Bei einem Fahrzeug 100, bei dem ein Querschlupf in einem Über
steuerungszustand nach Fig. 4(1) auftritt, oder einem Fahrzeug 100, bei dem
eine Querschlupfbewegung infolge einer Untersteuerung nach Fig. 4(2)
auftritt, wird der Winkel, welcher zwischen der Mittelachse der Fahrzeugkaros
serie, welche mit einer gebrochenen Linie dargestellt ist, und der Richtung, in
welcher sich das Fahrzeug 100 bewegt, welche mit einer schraffierten Linie
dargestellt ist, als der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β angenommen.
Da die Änderungsrate dβ/dt des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels β
angenähert ist durch (Gy/V - γ) läßt sich der Fahrzeugkarosserie-Querschlupf
winkel β durch den nach der Zeit integrierten Wert von (Gy/V - γ) annehmen,
wie dies in der nachstehenden Gleichung (5) ausgedrückt wird.
β = ∫(dβ/dt)dt = ∫(GY/V - γ)dt (5)
In anderen Worten bedeutet dies, daß Werte, welche den Gierwinkel γ, bei
welchem es sich um den vorstehend genannten Verhaltensindexwert handelt,
bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Gierwinkel γ, die Querbeschleuni
gung Gy und die Fahrzeuggeschwindigkeit V als Werte unter Zuordnung zu
dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β detektiert werden. Die Gleichung
(5), welche den Zusammenhang zwischen den Werten Gy, V und γ ausdrückt,
und zwar unter Zuordnung zu dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β
werden in der Steuereinrichtung 20 gespeichert. Die Steuereinrichtung 20
ermittelt den Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β in zeitlicher Reihenfolge
basierend auf diesem Zusammenhang und auf den detektierten Werten unter
Zuordnung zu dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β.
Der Vorderrad-Querschlupfwinkel βf und der Hinterrad-Querschlupfwinkel βr
werden aus dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β, dem Abstand Lf
zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt, dem Abstand Lr
zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt, der Fahrzeug
geschwindigkeit V und dem Vorderrad-Lenkwinkel δ unter Einsatz der nach
stehenden Gleichungen (6) und (7) ermittelt.
βf = β + Lf.γ/V - δ (6)
βr = β - Lr.γ/V (7)
In anderen Worten bedeutet dies, daß der Fahrzeugkarosserie-Querschlupf
winkel β als ein Wert angenommen wird, welcher dem Radquerschlupfwinkel
βf und βr zugeordnet ist. Wiederum werden die Werte einschließlich des
Gierwinkels γ, bei welchem es sich um den Verhaltensindexwert bei dieser
bevorzugten Ausführungsform handelt, sowie der Gierwinkel γ, die Fahrzeug
geschwindigkeit V und der Lenkwinkel δ detektiert. Die vorbestimmten Glei
chungen (6) und (7), welche die Zusammenhänge zwischen den Werten (β, V,
r und δ) unter Zuordnung zu den Radquerschlupfwinkeln (βf und βr) wiederge
ben, werden in der Steuereinrichtung 20 gespeichert. Die Steuereinrichtung
ermittelt die Radquerschlupfwinkel βf und βr basierend auf diesen Zusammen
hängen und den Werten unter Zuordnung zu den Radquerschlupfwinkeln βf
und βr.
Wenn man hypothetisch annimmt, daß die Längsbeschleunigung GX und die
Querbeschleunigung GY proportional zu der Verschiebungsgröße des
Schwerpunkts bei Belastung sind, sind die Reifenbelastung W und der Fahr
bahnoberflächenreibungskoeffizient µ proportional zu der Kurvenkraft, und der
Radzylinderdruck ist proportional zu der Bremskraft. Somit lassen sich aus der
vorstehend genannten Gleichung (4) die Gleichungen (8) bis (11) in nach
stehender Weise ableiten.
Ff1 = -Kf1.(β + Lf.γ/V - δ) (8)
Ff2 = -Kf2.(β + Lf.γ/V - δ) (9)
Fr1 = -Kr1.(β - Lr.γ/V) (10)
Fr2 = -Kr2.(β + Lr.γ/V) (11)
Hierbei ergibt sich die Kurvenkraft Kf1, Kf2, Kr1 und Kr2 des jeweiligen Rades
beim Bremsen aus den folgenden Gleichungen (12) bis (15).
Kf1 = µ.Kfo.[{1 - (GX/2L + GY/2d).hg}2 - (Pf1/µ.Pf)2]1/2 (12)
Kf2 = µ.Kfo.[{1 - (GX/2L - GY/2d).hg}2 - (Pf2/µ.Pf)2]1/2 (13)
Kr1 = µ.Kro.[{1 + (GX/2L - GY/2d).hg}2 - (Pr1/µ.Pr)2]1/2 (14)
Kr2 = µ.Kro.[{1 + (GX/2L + GY/2d).hg}2 - (Pr2/µ.Pr)2]1/2 (15)
Wenn Kf1 + Kf2 = Kf, und Kr1 + Kr2 = Kr ist, so lassen sich aus den vorstehenden
Gleichungen (8) bis (11) die folgenden Gleichungen (16) und (17) ableiten.
Ff1 + Ff2 = -(Kf1 + Kf2).(β + Lf.γ/V - δ) = -2Kf.(β + Lf.γ/V - δ) (16)
Fr1 + Fr2 = -(Kr1 + Kr2).(β - Lr.γ/V) = -2Kr.(β - Lr.γ/V) (17)
Aus den Gleichungen (1), (2), (16) und (17) läßt sich der Gierwinkel γ relativ
zu dem Vorderradlenkwinkel δ beim Bremsen unter Einsatz der folgenden
Gleichung (18) bestimmen.
γ = Gt.{(1 + Tt.s).δ + Gb.(1 + Tb.s).Bd}/P(s) (18)
Bei dieser Gleichung (18) bedeuten die Symbole P(s), Gt, Tt, Gb und Tb die
Werte, welche sich durch die folgenden Gleichungen (19) bis (23) ausdrücken
lassen.
P(s) = 1 + 2ξ.s/ω + s2/ω2 (19)
Gt = V/{(1 + A'.V2).L} (20)
Tt = m.Lf.V/(2L.Kr) (21)
Gb = d.(Kf + Kr)/(4L.Kf.Kr) (22)
Tb = m.V/2(Kf + Kr) (23)
Der Stabilitätsfaktor A' beim Durchführen einer Bremsung bei der Gleichung
(20) ist durch die nachstehend angegebene Gleichung (24) definiert, und die
Symbole ω und ξ in der Gleichung (19) werden mit den Gleichungen (25) und
(26) wie nachstehend angegeben definiert.
A' = m.(Lr.Kr - Lf.Kf)/2L2.Kf.Kr (24)
ω = 2L.{Kf.Kr.(1 + A'.V2)/m.IZ}1/2/V (25)
ξ = {m.(Lf 2.Kf + Lr 2.Kr) + IZ.(Kf + Kr)}/[2L.{m.IZ.Kf.Kr.(1 + A'.V2)}1/2] (26)
Wenn der Gierwinkel γ in der Gleichung (18) als äquivalent zu dem Soll-
Gierwinkel γ* ermittelt auf der Basis der Übertragungsfunktion G2 = K3/(1 +
τb.s) angenommen wird und δ in der Gleichung (18) als äquivalent zu dem
Lenkwinkelsollwert δFF* angenommen wird, läßt sich der Lenkwinkelsollwert
δFF* unter Einsatz der nachstehenden Gleichung (27) ermitteln, welche ein
zusetzen ist, um den Soll-Gierwinkel γ* entsprechend dem Betätigungswinkel
δh und der Bremskraftdifferenz Bd durch eine Vorwärtsteuerung zu bestimmen.
δFF* = K3.P(s).δh/{Gt.(1 + τb.s).(1 + Tt.s)} - Gb.Bd.(1 + Tb.s)/(1 + Tt.s) (27)
C2 bezeichnet einen Ermittlungsblock in der Steuereinrichtung 20, mit wel
chem die Vorderrad-Lenkwinkelverstärkung KB zum Steuern des Vorderrad-
Lenkwinkels von der Bremskraft nach Maßgabe der Differenz zwischen dem
Soll-Gierwinkel γ* und dem tatsächlichen Gierwinkel γ des Fahrzeugs 100
ermittelt werden, welcher mittels des Gierwinkelsensors 16 detektiert wird.
Durch diese Ermittlung wird das Verhältnis zwischen der Vorderrad-Lenkwin
kelsteuerung und der Bremssteuerung bei der Fahrzeug-Fahrlagensteuerung
bestimmt, wenn das Fahrzeug im Untersteuerungszustand ist. In diesem Fall
wird die zusammenwirkende Steuerung durchgeführt, bei der das Verhältnis
der Vorderrad-Lenkwinkelsteuerung im linearen Bereich vergrößert wird, in
welchem der Reifenquerschlupfwinkel und die Kurvenkraft einen proportionalen
Zusammenhang haben, während das Verhältnis der Bremskraftsteuerung oder
der Anteil der Bremskraftsteuerung größer gemacht wird, wenn man sich dem
Sättigungsbereich annähert, in welchem die Kurvenkraft sich selbst dann nicht
ändert, wenn sich der Reifenquerschlupfwinkel infolge der Änderung der
Antriebsverhältnisse und der Straßenverhältnisse ändert.
In dem Ermittlungsblock C2 werden der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel
β und der Vorderrad-Querschlupfwinkel βf unter Einsatz der Gleichungen (5)
und (6) ermittelt. Alternativ ist es möglich, daß der Hinterrad-Querschlupfwinkel
βr an Stelle des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf durch die Gleichung (7)
ermittelt wird. Um dann zu bestimmen, ob die zusammenwirkende Steuerung
durchzuführen ist oder nicht, wird bestimmt, ob entweder der Wert entspre
chend der Größe des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels β oder der Wert
entsprechend der Änderungsrate des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels
β oder beide einen vorbestimmten positiven Zahlenwert überschreiten. Wenn
bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Absolutwert des Fahrzeugkaros
serie-Querschlupfwinkels β, welcher der Größe des Fahrzeugkarosserie-
Querschlupfwinkels β entspricht, gleich oder kleiner als ein vorbestimmter
ganzzahliger Wert 1/Ca ist, und der Absolutwert der Fahrzeugkarosserie-
Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt, welcher der Änderungsrate des
Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels β entspricht, gleich oder kleiner als ein
vorbestimmter, ganzzahliger Wert 1/Cb ist, werden die Steuergröße der Brem
skraft und die Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung 2 relativ zu dem
Radquerschlupfwinkel auf einen konstanten Wert eingestellt. In diesem Fall
wird die zusammenwirkende Steuerung unabhängig von der Größe des zu
erwartenden Radquerschlupfwinkels nicht ausgeführt, bei dem es sich um den
Vorderrad-Querschlupfwinkel βf oder den Hinterrad-Querschlupfwinkel βr
handeln kann.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein Determinationskoeffizient J
zur Bestimmung eingesetzt, ob die zusammenwirkende Steuerung auszuführen
ist oder nicht, welche unter Einsatz der folgenden Gleichung (28) ermittelt wird.
Hierbei wird bestimmt, ob der Absolutwert des Determinationskoeffizienten J
1 überschreitet oder nicht.
J = Ca.β + Cb.dβ/dt (28)
Bei der vorstehenden Gleichung sind Ca und Cb positive Zahlenwerte und
werden nach Maßgabe der Erfordernisse für eine zusammenwirkende Steue
rung von Lenkwinkel und Bremskraft bestimmt. Wenn der Absolutwert des
Determinationskoeffizienten J größer als 1 ist, ist der Zusammenhang zwi
schen dem Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β und der Fahrzeugkaros
serie-Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt durch die Bereiche I bis VI in
Fig. 5 vorgegeben. Da in anderen Worten der Absolutwert die Größe des
Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels β mit einem größer werdenden Zu
stand in den Bereichen I und II angibt, wird der Absolutwert des Fahrzeug
karosserie-Querschlupfwinkels β größer als der Absolutwert von 1/Ca in den
Bereichen III und IV, und der Absolutwert der Fahrzeugkarosserie-Querschlupf
winkelgeschwindigkeit dβ/dt wird größer als der Absolutwert von 1/Cb in den
Bereichen V und VI. In diesen Fällen wird dann bestimmt, daß die zusammen
wirkende Steuerung von Lenkwinkel und Bremskraft erforderlich ist. Bei dieser
bevorzugten Ausführungsform wird angenommen, daß der Querschlupfwinkel
positiv ist, wenn er vom Fahrzeug in Richtung zu der Kurveninnenseite zeigt,
und daß er negativ ist, wenn er vom Fahrzeug in Richtung zur Kurvenaußen
seite zeigt. Wenn der Absolutwert des Determinationskoeffizienten J1 nicht
überschreitet, da der Absolutwert des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels
β in einem abnehmenden Zustand in den Bereichen VII und VIII liegt, über
schreitet der Absolutwert des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels β nicht
den Absolutwert von 1/Ca in den Bereichen IX und X, und der Absolutwert der
Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt überschreitet den
Absolutwert von 1/Cb nicht. Daher wird bestimmt, daß die zusammenwirkende
Steuerung von Lenkwinkel und Bremskraft unter diesen Bedingungen nicht
erforderlich ist.
Wenn bestimmt wird, daß die zusammenwirkende Steuerung von Lenkwinkel
und Bremskraft erforderlich ist, wird in dem Ermittlungsblock C2 basierend
wenigstens auf dem Gierwinkel γ, bei dem es sich um den detektierten Verhal
tensindexwert handelt, und/oder dem Soll-Gierwinkel γ ⁴²⁷³² ⁰⁰⁰⁷⁰ ⁵⁵² ⁰⁰¹⁰⁰⁰²⁸⁰⁰⁰⁰⁰00200012000285914262100040 0002010109580 00004 42613 *, bei dem es sich um
den anzusteuernden Soll-Verhaltensindexwert handelt, bestimmt, ob das
Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand oder einem Übersteuerungs
zustand befindet.
In anderen Worten bedeutet dies, daß in einem Zustand, bei dem der Fahrer
das Lenkrad 1 in Kurvenrichtung betätigt, wenn der erwünschte Gierwinkel γ
kleiner als der Soll-Gierwinkel γ* ist, befindet sich das Fahrzeug in einem
Untersteuerungszustand. Wenn der angestrebte Fahrzeugkarosserie-Quer
schlupfwinkel β sich derart ändert, daß der angestrebte Gierwinkel γ kleiner als
der Soll-Gierwinkel γ* ist, und sich der Gierwinkel γ von dem Soll-Gierwinkel
γ* weg bewegt, so wird bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Unter
steuerungszustand befindet.
Wenn der angestrebte Gierwinkel γ den Soll-Gierwinkel γ* überschreitet, wird
bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet.
Um diese Bestimmung durchzuführen, werden zuerst δ.(γ* - γ) und δ.dβ/dt
ermittelt, und es wird ermittelt, ob (γ* - γ) und δ.dβ/dt positive Zahlen sind
oder nicht. Wenn δ.(γ* - γ) und δ.dβ/dt positive Zahlen sind, ist der die
tatsächlich bei dem Fahrzeug 100 wirkende Gierwinkel γ kleiner als der Soll-
Gierwinkel γ*, und der Absolutwert des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwin
kels β wird größer. Daher wird bestimmt, daß das Fahrzeug 100 sich in einem
Untersteuerungszustand befindet. Wenn δ.(γ* - γ) negativ ist, oder wenn
δ.(γ* - γ) positiv ist und δ.dβ/dt negativ ist, wird bestimmt, daß sich das
Fahrzeug 100 im Übersteuerungszustand befindet.
Wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug 100 sich in einem Untersteuerungs
zustand befindet, wird in dem Ermittlungsblock C2 bestimmt, ob die Größe des
Vorderrad-Querschlupfwinkels βf gleich oder größer als ein vorbestimmter
Maximalwert ist oder nicht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der
vorbestimmte Maximalwert als der maximale Radquerschlupfwinkel im linearen
Bereich angenommen, bei dem der Reifenquerschlupfwinkel proportional zu
der Kurvenkraft ist, und diese Verhältnisse werden aufrecht erhalten, d. h. es
wird angenommen, daß der Vorderrad-Querschlupfwinkel βfmax bei der maxima
len Querkraft vorhanden ist. Da das Vorzeichen des Vorderrad-Querschlupf
winkels βf sich in Abhängigkeit davon ändert, ob er von dem Fahrzeug in
Richtung der Kurveninnenseite oder der Kurvenaußenseite weist, wird be
stimmt, ob der Absolutwert entsprechend der Größe des Vorderrad-Quer
schlupfwinkels βf gleich oder größer als der Vorderrad-Querschlupfwinkels βfmax
bei der maximalen Querkraft ist oder nicht. Jeder beliebige vorbestimmte
Maximalwert kann angenommen werden, vorausgesetzt, daß er nicht den
Maximalwert des Radquerschlupfwinkels im linearen Bereich überschreitet, in
welchem der Reifenquerschlupfwinkel proportional zu der Kurvenkraft ist und
in dieser Form konstant gehalten wird.
Der Vorderrad-Querschlupfwinkel βf ist dem Reibungskoeffizienten µ zwischen
dem Reifen und der Fahrbahnoberfläche zugeordnet, und wie dies in Fig.
6(1) gezeigt ist, wird der Vorderrad-Querschlupfwinkel βfmax für den Zeitpunkt,
wenn die Kurvenkraft Fx' der maximalen Querkraft entspricht, mit einem größer
werdenden Reibungskoeffizienten µ größer. βfmax kann basierend auf diesem
Zusammenhang abgeleitet werden, und es kann eine Annäherung durch die
nachstehende Gleichung (29) beispielsweise ausgeführt werden.
tan(βfmax) = 3µ.W/Kf (29)
Wenn der Absolutwert des ermittelten Vorderrad-Querschlupfwinkels βf gleich
oder größer als βfmax ist, wird die Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd
auf Null gesetzt, und die Bremskraftsteuerverstärkung KB wird auf den Maxi
malwert KBmax gesetzt. Da der Lenkwinkelkorrekturwert δFB*, welcher nach
stehend beschrieben wird, durch das Setzen der Vorderrad-Lenkwinkelsteuer
verstärkung Kd auf Null ebenfalls auf Null gesetzt wird, wird die Steuergröße
der Lenkbetätigungseinrichtung 2 minimiert, welche erforderlich ist, um den
Gierwinkel γ auf den Soll-Gierwinkel γ* abzustimmen. Wenn man die Brems
kraftsteuerverstärkung KB auf den Maximalwert KBmax setzt, wird die Bremskraft
derart gesteuert, daß der Wert FX aus der nachstehenden Gleichung (36) als
Bremskraft wirkt.
Wenn der Absolutwert des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf kleiner als βfmax ist,
wird das Verhältnis an der Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd relativ zu
der Bremskraftsteuerverstärkung KB reduziert, wenn der Vorderrad-Quer
schlupfwinkel βf größer wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die
Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd durch die Gleichung (30), welche
nachstehend angegeben ist, ermittelt, und die Bremskraftsteuerverstärkung KB
wird durch die nachstehende Gleichung (31) ermittelt.
Kd = Kdmax.(1 - βf 2/βfmax 2) (30)
KB = KBmax.βf 2/βfmax 2 (31)
Der Maximalwert Kdmax für die Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd und
der Maximalwert KBmax für die Bremskraftsteuerverstärkung KB werden auf
geeignete Weise nach Maßgabe der Fahrzeugparameter gesetzt.
Wenn hierbei der Absolutwert des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf kleiner als
βmax ist, läßt sich die Steuergröße des Lenkwinkels und der Bremskraft nach
Maßgabe der Änderung des ermittelten Vorderrad-Querschlupfwinkels βf
verändern. In anderen Worten bedeutet dies, daß dann, wenn der ermittelte
Vorderrad-Querschlupfwinkels βf kleiner wird, die Steuergröße der Bremskraft
Fx ermittelt nach der Gleichung (36) herabgesetzt wird, und die Steuergröße
der Lenkbetätigungseinrichtung 2 derart vergrößert wird, daß der Gierwinkel γ
auf den Soll-Gierwinkel γ* abgestellt wird.
Da diese Gleichungen (30) und (31) nur Beispiele sind, und es daher möglich
ist, daß das Verhältnis von Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd relativ
zu der Bremskraftsteuerverstärkung KB in den Gleichungen (30) und (31)
kleiner wird, wenn der Vorderrad-Querschlupfwinkels βf größer wird, kann der
Absolutwert von βF an Stelle des Wertes βf 2 und βfmax an Stelle von βfmax 2
beispielsweise genommen werden. In diesem Fall ist der Zusammenhang
zwischen der Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd und dem Absolutwert
des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf in Fig. 6(2) gezeigt, und der Zusam
menhang zwischen der Bremskraftsteuerverstärkung KB und dem Absolutwert
des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf ist in Fig. 6(3) gezeigt. Zusätzlich kann
βr und βmax an Stelle von βf und βfmax in die Gleichung (30) und (31) und die
Fig. 6(2) und 6(3) eingesetzt werden.
G3 ist eine Übertragungsfunktion für den Lenkwinkelkorrekturwert δFB* relativ
zu der Differenz (γ* - γ) zwischen dem ermittelten Soll-Gierwinkel γ* und dem
Gierwinkel γ des Fahrzeugs 100. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet
dies, daß die Steuereinrichtung 20 einen Lenkwinkelkorrekturwert δFB* aus
dem gespeicherten Zusammenhang δFB* = G3.(γ* - γ), dem ermittelten Soll-
Gierwinkel γ* und dem Gierwinkel γ ermittelt, welcher mittels des Gierwinkel
sensors 16 detektiert worden ist. Wenn eine PI-Regelung beispielsweise
durchgeführt wird, läßt sich die Übertragungsfunktion G3 ausdrücken als G3 =
Kd.[1+1/τc.s)], wobei Kd die ermittelte Vorderrad-Lenkwinkelsteuerver
stärkung ist, s ein Laplaceoperator ist, und τc eine Zeitkonstante ist. Die
Zeitkonstante τc ist derart abgestimmt, daß man eine optimale Steuerung
durchführen kann. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Steuereinrichtung
20 die Übertragungsfunktion G3 speichert, welche den vorbestimmten Zu
sammenhang zwischen der Differenz (γ* - γ) und dem Lenkwinkelkorrekturwert
δFB* ausdrückt, und sie ermittelt den Lenkwinkelkorrekturwert δFB* nach Maß
gabe der ermittelten Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd und der
Differenz (γ* - γ).
Die Steuereinrichtung 20 ermittelt den Soll-Gierwinkel γ* als die Summe aus
dem Lenkwinkelsollwert δFF* und dem Lenkwinkelkorrekturwert δFB*. In anderen
Worten bedeutet dies, daß der Lenkwinkelsollwert δFF* eine Vorwärtsrege
lungskomponente für den Soll-Lenkwinkel δ* ist, und daß der Lenkwinkelkor
rekturwert δFB* eine Rückführungskomponente hiervon ist. Während der Steue
rung des Fahrzeugverhaltens kann ein ausreichendes Ansprechvermögen
durch die Vorwärtssteuerung basierend auf dem Lenkwinkelsollwert δFF*
aufrecht erhalten, wenn man zugleich eine Stabilität durch die Rückführungs
steuerung basierend auf dem Lenkwinkelkorrekturwert δFB* aufrecht erhalten
kann.
Die Steuereinrichtung 20 ermittelt den Soll-Treiberstrom im* für die Lenkbe
tätigungseinrichtung 2 nach Maßgabe der Differenz (δ* - δ) zwischen den
ermittelten Soll-Lenkwinkel δ* und dem Lenkwinkel δ basierend auf einer
Übertragungsfunktion G4, welche den Zusammenhang zwischen der Differenz
(δ* - δ) und dem Soll-Treiberstrom im* ausdrückt. In anderen Worten bedeutet
dies, daß die Steuereinrichtung 20 den Soll-Treiberstrom im* basierend auf
dem vorbestimmten und gespeicherten Zusammenhang im* = G4.(δ* - δ),
dem ermittelten Soll-Lenkwinkel δ* und dem Lenkwinkel δ ermittelt, welcher
mittels des Lenkwinkelsensors 13 erfaßt worden ist. Die Lenkbetätigungsein
richtung 2 wird nach Maßgabe dieses Soll-Treiberstroms im* betrieben. Auf
diese Weise wird die Lenkbetätigungseinrichtung 2 durch die Steuereinrichtung
20 derart gesteuert, daß der Lenkwinkel δ auf den Soll-Lenkwinkel δ* abge
stimmt ist. Wenn K4 die Verstärkung darstellt und τd eine Zeitkonstante
beispielsweise ist, läßt sich die Übertragungsfunktion G4 ausdrücken als G4
= K4[1 + 1/(τd.s)], so daß eine PI-Regelung durchgeführt wird, wobei die
Verstärkung K4 und die Zeitkonstante τd derart abgestimmt werden, daß man
eine optimale Steuerung durchführen kann.
C3 bezeichnet den Ermittlungsblock in der Treibersystemsteuereinrichtung 60
zum Übermitteln der aufzubringenden Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3 und ΔP4
der vier Räder 4. Im Ermittlungsblock C3 werden die aufzubringenden Brems
drücke ΔP1, ΔP2, ΔP3 und ΔP4 derart ermittelt, daß ein Giermoment, durch
welches die Differenz (γ* - γ) zwischen dem ermittelten Soll-Gierwinkel γ* und
dem Gierwinkel γ reduziert oder vorzugsweise aufgehoben wird, indem die
Bremskraft gesteuert wird, welche auf die Räder 4 einwirkt. Die Bremsdruck
steuereinheit B wird basierend auf den einwirkenden Bremsdrücken ΔP1, ΔP2,
ΔP3 und ΔP4 gesteuert. Durch die Steuerung der Bremsdrucksteuereinheit B
wird die Bremskraft auf innenliegende Räder vergrößert, so daß das Fahrzeug
giermoment, welches in Richtung der Kurveninnenseite wirkt, erzeugt wird,
wenn das Fahrzeug 100 in einem Untersteuerungszustand ist, und die Brems
kraft auf die außenliegenden Räder wird vergrößert, so daß das Fahrzeug
giermoment, welches in Richtung der Kurvenaußenseite wirkt, erzeugt wird,
wenn das Fahrzeug 100 sich in einem Übersteuerungszustand befindet. Wenn
daher bestimmt wird, daß das Fahrzeug 100 sich im Untersteuerungszustand
befindet, werden die Bremskräfte auf die vorderen und hinteren, innenliegen
den Räder, welche das Fahrzeuggiermoment maximieren, welches in Richtung
der Kurveninnenseite wirkt, basierend auf einer vorbestimmten und gespei
cherten Gleichung ermittelt. Auch wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug 100
sich in einem Übersteuerungszustand befindet, werden die Bremskräfte auf die
vorderen und hinteren außenliegenden Räder, welche das Fahrzeuggiermo
ment maximieren, welches in Richtung zu der Kurvenaußenseite wirkt, basie
rend auf einer vorbestimmten und gespeicherten Gleichung ermittelt. Die
Gleichung, mit der die Bremskraft Fx beispielsweise ermittelt wird, ist als
Gleichung (36) angegeben.
Genauer gesagt läßt sich das Giermoment M, welches auf das innenliegende
Vorderrad wirkt, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
befindet, durch die folgende Gleichung (32) annähern.
M = Lf. Fy + d/2.Fx (32)
Ferner läßt sich der Zusammenhang zwischen der Lauffläche d und dem
Abstand zwischen den Vorderrädern zu dem Fahrzeugschwerpunkt Lf durch
die folgende Gleichung (33) annähern, wobei 0 < a < 1 gilt.
d/2 = a.Lf (33)
Durch Substituieren der vorstehend genannten Gleichungen (32) und (33) und
die Gleichung (4) erhält man die folgende Gleichung (34).
M = Lf.(Fy + a.Fx) = Lf.{(µ2.W2 - FX 2)1/2.Fo/(µ.W) + a.FX} (34)
Durch Substituieren von 0 für dM/dFx, welches man durch Differenzieren des
Giermoments M in der vorstehend genannten Gleichung (34) nach Fx erhält,
erhält man die folgende Gleichung (35).
Lf.[-Fo.Fx/{µ.W.(µ2.W2 - Fx 2)1/2} + a] = 0 (35)
Aus der vorstehenden Gleichung (35) läßt sich die folgende Gleichung (36)
ableiten, wenn r = Fo/(µ.W) ist und die Bremskraft Fx, welche auf das
innenliegende Vorderrad wirkt, wenn das Giermoment M maximal ist, welches
auf das innenliegende Vorderrad wirkt.
Fx = a.µ.W/(r2 + a2)1/2 (36)
Ferner läßt sich aus der Gleichung (4) die innere, vordere Radkurvenkraft Fy
für das innenliegende Vorderrad aus der nachstehenden Gleichung (37)
ermitteln.
Fy = r. Fo/(r2 + a2)1/2 (37)
Zusätzlich läßt sich aus den Gleichungen (34), (36) und (37) das maximale
Giermoment Mmax mit nachstehender Gleichung (38) ermitteln, welches auf das
innenliegende Vorderrad wirkt.
Mmax = Lf.Fo.(1 + a2/r2)1/2 (38)
Wenn das Giermoment, welches auf das innenliegende Hinterrad wirkt, maxi
mal ist, und wenn sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand befin
det, läßt sich die Bremskraft Fx für das innenliegende Hinterrad aus der Glei
chung (36) ermitteln, abgesehen von dem Fall, daß der Abstand zwischen den
Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt Lr durch den Abstand zwischen
den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt Lf in den Gleichungen (32)
bis (35) ersetzt wird. Wenn die Lauffläche d der Hinterräder sich von jener der
Vorderräder unterscheidet, wird die Lauffläche d der Hinterräder als entspre
chend zugeordneter Wert eingesetzt.
Wenn das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet, läßt sich
die Bremskraft auf die außenliegenden Vorder- und Hinterräder aus der Glei
chung (36) auf die gleiche Weise wie für den Zustand des Fahrzeugs ermitteln,
wenn ein Untersteuerungszustand vorliegt, wenn das Giermoment, welches auf
die außenliegenden Räder wirkt, ein Maximum annimmt.
Wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
in dem Ermittlungsblock C2 befindet, wird der maximal vorzugebende Brems
druck, welcher erforderlich ist, um sicherzustellen, daß der ermittelte Brems
druck Fx, welcher auf die vorderen und hinteren, innenliegenden Räder wirkt,
notwendig ist, in dem Ermittlungsblock C3 ermittelt. Wenn bestimmt wird, daß
das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand nach dem Ermittlungs
punkt C2 befindet, wird der maximal vorzugebende Bremsdruck, welcher
erforderlich ist, um sicherzustellen, daß der ermittelte Bremsdruck Fx auf die
vorderen und hinteren, außenliegenden Räder wirkt, in dem Ermittlungsblock
C3 ermittelt. Es werden dort auch die erforderlichen Bremsdrücke ΔP1, ΔP2,
ΔP3 und ΔP4 ermittelt, welche jeweils den maximal vorgegebenen Brems
druck multipliziert mit der Bremskraftsteuerverstärkung KB jeweils aufweist,
welche aus der vorstehenden Gleichung (31) ermittelt worden ist. Jeder er
mittelte vorgegebene Bremsdruck ΔP1, ΔP2, ΔP3 und ΔP4 wird als Differenz
von den zugeordneten Radzylinderdrücken Pf1, Pf2, Pr1 und Pr2 angenommen,
welche durch den Bremsdrucksensor 61 detektiert werden. In anderen Worten
bedeutet dies, daß die Steuereinrichtung 60 den Zusammenhang zwischen der
Lenkrichtung, der Bremskraftsteuerverstärkung KB, dem Radzylinderdruck für
jedes Rad 4 und der Radgeschwindigkeit für jedes Rad 4 vorbestimmt und
speichert, und daß sie die vorzugebenden Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3 und
ΔP4 aus diesem gespeicherten Zusammenhang ermittelt. Ferner bestimmt und
speichert die Steuereinrichtung 60 die Ergebnisse bei der Bestimmung in dem
Ermittlungsblock C2 betreffend des Umstands, ob das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand oder einem Übersteuerungszustand befindet, sowie
die ermittelte Bremskraftsteuerverstärkung KB, die Lenkrichtung bestimmt aus
dem Vorzeichen des Betätigungsmoments Th detektiert durch den Drehmo
mentsensor 12, die Radzylinderdrücke Pf1, Pf2, Pr1 und Pr2 detektiert durch die
Bremsdrucksensoren 61, und die Radgeschwindigkeit ω1, ω2, ω3 und ω4,
welche durch die Radgeschwindigkeitssensoren 62 detektiert wurden. Auf
diese Weise wird die Bremsdrucksteuereinheit B derart gesteuert, daß die
Bremskraft auf die innenliegenden, vorderen und hinteren Räder vergrößert
wird, wenn das Fahrzeug 100 sich in einem Untersteuerungszustand befindet,
während die Bremskraft auf die außenliegenden vorderen und hinteren Räder
vergrößert wird, wenn das Fahrzeug 100 sich im Übersteuerungszustand
befindet. Wenn diese Bremskraftsteuerverstärkung KB den Maximalwert KBmax
annimmt, wird das gesamte Giermoment infolge der Kurvenkraft und der
Bremskraft maximiert.
Die Steuerungsabläufe, welche mittels den Steuereinrichtungen 20 und 60 bei
der Fahrzeuglagen-Steuervorrichtung ausgeführt werden, werden nachstehend
unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme nach den Fig. 7 bis 9 erläutert.
Zuerst werden die Daten detektiert durch die Sensoren 11 bis 16, 61 und 62
für den Betätigungswinkel δh, das Betätigungsmoment Th, der Lenkwinkel δ,
die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Längsbeschleunigung Gx, die Querbe
schleunigung Gy, der Gierwinkel γ, die Radzylinderdrücke Pf1, Pf2, Pr1 und Pr2
und die Radgeschwindigkeiten ω1, ω2, ω3 und ω4 im (Schritt 1) gelesen.
Dann wird der Soll-Treiberstrom ih* für die Betätigungseinrichtung R basierend
auf der Übertragungsfunktion G1 derart ermittelt, daß die Differenz, welche
durch die Subtraktion des detektierten Betätigungsmoments Th von dem Soll-
Betätigungselement Th* ermittelt aus dem detektierten Betätigungswinkel δh
und der Verstärkung K1 Null wird (Schritt 2). Die Betätigungseinrichtung R wird
durch das Anlegen des Soll-Treiberstrom ih* gesteuert. Dann wird der Soll-
Gierwinkel γ* nach Maßgabe des Betätigungswinkel δh basierend auf der
Übertragungsfunktion G2 ermittelt (Schritt 3). Die Bremskraftdifferenz Bd nach
Maßgabe der Radbremskräfte FXf1, FXf2, FXr1, und FXr2, welche den Radzylinder
drücke Pf1, Pf2, Pr1, und Pr2 detektiert durch die Bremsdrucksensoren 61 ent
sprechen, basierend auf der vorbestimmten und gespeicherten Gleichung (3)
bestimmt (Schritt 4). Dann werden der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel
β, der Vorderrad-Querschlupfwinkel βf und der Hinterrad-Querschlupfwinkel βr
basierend auf den Gleichungen (5) bis (7) nach Maßgabe der Fahrzeugge
schwindigkeit V detektiert durch den Geschwindigkeitssensor 14, den Lenkwin
kel δ, detektiert durch den Lenkwinkelsensor 13, die Querbeschleunigung Gy
detektiert durch den Querbeschleunigungssensor 15b und der Gierwinkel γ
detektiert durch den Gierwinkelsensor 16 ermittelt (Schritt 5). Der Lenkwinkel
sollwert δFF* wird basierend auf den Gleichungen (8) bis (27) nach Maßgabe
der Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert durch den Geschwindigkeitssensor 14,
die Längsbeschleunigung Gx detektiert durch den Längsbeschleunigungs
sensor 15a, die Querbeschleunigung Gy detektiert durch den Querbeschleuni
gungssensor 15b und die Radzylinderdrücke Pf1, Pf2, Pr1 und Pr2 detektiert
durch die Bremsdrucksensoren 61 ermittelt (Schritt 6). Zur Ermittlung des
Lenkwinkelsollwert δFF* werden die nicht bremsende Einzelrad-Vorderrad-
Kurvenkraft Kfo, die nicht bremsende Einzelrad-Hinterrad-Kurvenkraft Kro, der
Vorderradblockierdruck Pf unter statischer Belastung und der Hinterradblockier
druck Pr unter statischer Belastung in der Steuereinrichtung 20 vorbestimmt
und gespeichert. Dann wird der Determinationskoeffizient J basierend auf der
Gleichung (28) ermittelt (Schritt 7). Dann wird bestimmt, ob der Absolutwert
des Determinationskoeffizienten J größer 1 ist oder nicht, d. h. ob die zusam
menarbeitenden Steuerung von Lenkwinkel und Bremskraft erforderlich ist oder
nicht (Schritt 8). Wenn der Absolutwert des Determinationskoeffizienten J
größer als 1 ist, wird bestimmt, ob δ.(γ* - γ) und δ.dβ/dt positive Werte
haben oder nicht (Schritt 9). Wenn δ.(γ* - γ) und δ.dβ/dt positive Werte
annehmen, wird bestimmt, daß das Fahrzeug 100 sich in einem Untersteue
rungszustand befindet. In diesem Fall wird der Vorderrad-Querschlupfwinkel
βfmax zu dem Zeitpunkt, wenn die Kurvenkraft Fy' der maximalen Querkraft
ermittelt basierend auf der Gleichung (29) entspricht, bestimmt (Schritt 10).
Dann wird bestimmt, ob der Absolutwert des ermittelten Vorderrad-Quer
schlupfwinkels βf gleich oder größer als der Vorderrad-Querschlupfwinkel βfmax
bei der maximalen Querkraft ist oder nicht (Schritt 11). Wenn der Absolutwert
von βf gleich oder größer βfmax ist, wird die Vorderrad-Lenkwinkelsteuerver
stärkung Kd auf Null gesetzt, und die Bremskraftsteuerverstärkung KB wird auf
den Maximalwert KBmax gesetzt (Schritt 12). Wenn der Absolutwert von βf
kleinere als βfmax ist, wird die Vorderrad-Lenkwinkelsteuerverstärkung Kd
basierend auf der Gleichung (30) gesetzt, und die Bremskraftsteuerverstärkung
KB wird basierend auf der Gleichung (31) ermittelt (Schritt 13). Wenn der
Absolutwert des Determinationskoeffizienten J gleich oder kleiner als 1 im
Schritt 8 ist, oder wenn im Schritt 9 nicht bestimmt wird, daß das Fahrzeug
100 sich in einem Untersteuerungszustand befindet, wird die Vorderrad-Lenk
winkelsteuerverstärkung Kd auf den Maximalwert Kdmax gesetzt, und die Brems
kraftsteuerverstärkung KB wird auf den Maximalwert KBmax gesetzt (Schritt 14).
Dann wird der Lenkwinkelkorrekturwert δFB* entsprechend der Differenz (γ* - γ)
zwischen dem ermittelten Soll-Gierwinkel γ* und dem detektierten Soll-
Gierwinkel γ basierend auf der Übertragungsfunktion G3 ermittelt (Schritt 15).
Der Soll-Lenkwinkel δ* wird als Summe des Lenkwinkelsollwert δFF* und des
Lenkwinkelkorrekturwert δFB* ermittelt (Schritt 16). Der Soll-Treiberstrom im* für
die Lenkbetätigungseinrichtung 2, welche der Differenz zwischen dem ermittel
ten Soll-Lenkwinkel δ* und dem Lenkwinkelsollwert δ detektiert durch den
Lenkwinkelsensor 13 entspricht, wird basierend auf der Übertragungsfunktion
G4 ermittelt (Schritt 17). Durch Antreiben der Lenkbetätigungseinrichtung 2
nach Maßgabe des Soll-Treiberstrom im* wird die Betätigungseinrichtung 2
derart gesteuert, daß der Lenkwinkel δ auf den Soll-Lenkwinkel δ* abgestimmt
ist. Auf diese Weise wird die Lenkbetätigungseinrichtung 2 derart gesteuert,
daß der Gierwinkel, bei dem es sich um den Verhaltensindexwert handelt, auf
den Soll-Gierwinkel γ* abgestimmt ist, bei dem es sich um den ermittelten Soll-
Verhaltensindexwert handelt. Dann wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in
einem Untersteuerungszustand oder einem Übersteuerungszustand befindet
(Schritte 18 bis 20). Genauer gesagt, wenn bestimmt wird, daß δ.(γ* - γ) und
δ.dβ/dt positive Werte annehmen, wird bestimmt, daß sich das Fahrzeug 100
in einem Untersteuerungszustand befindet. Wenn δ.(γ* - γ) negativ ist, oder
wenn d.(γ* - γ) positiv und δ.dβ/dt negativ ist, wird bestimmt, daß das
Fahrzeug 100 sich in einem Übersteuerungszustand befindet. Wenn sich das
Fahrzeug weder in einem Untersteuerungszustand noch in einem Übersteue
rungszustand befindet, schreitet die Steuerung mit dem Schritt 25 fort. Wenn
das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, wird die auf die
vorderen und hinteren, innenliegenden Räder aufzubringende Bremskraft aus
der Gleichung (36) ermittelt (Schritt 21), während dann, wenn sich das Fahr
zeug im Übersteuerungszustand befindet, die auf die vorderen und hinteren,
außenliegenden Räder aufzubringende Bremskraft aus der Gleichung (36)
bestimmt wird (Schritt 22). Bei dieser Bremskraftermittlung wird die nicht
bremsende Kurvenkraft V0 in der Steuereinrichtung 20 vorbestimmt und ge
speichert. Der maximal erforderliche Bremsdruck für das Aufbringen der
ermittelten Bremskraft Fx wird dann ermittelt (Schritt 23). Die vorgegebenen
Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3 und ΔP4, welche jeweils den maximal vorgege
benen Bremsdruck multipliziert mit der ermittelten Bremskraftsteuerverstärkung
KB aufweisen, werden nach Maßgabe der Radzylinderdrücke Pf1, Pf2, Pr1 und
Pr2 detektiert mit Hilfe der Drucksensoren 61 und den Radgeschwindigkeit ω1,
ω2, ω3 und ω4 detektiert mittels den Radgeschwindigkeitssensoren 62 er
mittelt (Schritt 24). Die auf das jeweiligen Rad 4 aufzubringende Bremskraft
wird mit Hilfe der Bremsdrucksteuereinheit B dadurch gesteuert, daß die nach
Maßgabe der ermittelten Bremsdrücke ΔP1, ΔP2, ΔP3 und ΔP4 aufzubringen
de Bremskraft verändert wird. Wenn hierbei das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand befindet, wird die auf die vorderen und hinteren,
innenliegenden Räder aufgebrachte Bremskraft derart gesteuert, daß sie
größer wird, so daß die auf die innenliegenden Räder einwirkende Bremskraft
größer als die Bremskraft ist, die auf die außenliegenden Räder einwirkt.
Hierdurch wird ein Fahrzeuggiermoment erzeugt, welches in Richtung der
Kurveninnenseite gerichtet ist. Wenn sich das Fahrzeug in einem Übersteue
rungszustand befindet, wird die auf die vorderen und hinteren, außenliegenden
Räder aufzubringende Bremskraft derart gesteuert, daß sie größer wird, so
daß die auf die außenliegenden Räder wirkende Bremskraft größer als die
Bremskraft wird, welche auf die innenliegenden Räder wirkt. Hierdurch wird ein
Fahrzeuggiermoment erzeugt, welches in Richtung der Kurvenaußenseite
wirkt. Es wird dann bestimmt, ob die Steuerung zu beenden ist oder nicht
(Schritt 25). Wenn die Steuerung nicht abgeschlossen ist, kehrt die Steuerung
zu dem Schritt 1 zurück. Die Bestimmung des Endes läßt sich dadurch vor
nehmen, daß man bestimmt, ob der Fahrzeugzündschalter beispielsweise
eingeschaltet ist oder nicht.
Da bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform die Bremskraft nicht nur
auf das hintere, innenliegende Rad, sondern auch auf das vordere, innenlie
gende Rad zur Einwirkung gebracht wird, wenn das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand befindet, läßt sich ein Giermoment erzeugen, welches
in Richtung der Kurveninnenseite gerichtet ist. Wenn ferner das Fahrzeug sich
in einem Übersteuerungszustand befindet, da die Bremskraft nicht nur auf das
vordere, außenliegende Rad, sondern auch auf das hintere, außenliegende
Rad aufgebracht wird, läßt sich ein Giermoment erzeugen, welches in Rich
tung der Kurvenaußenseite gerichtet ist. Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe
des Giermoments eine Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens erzielen, welche
über jene hinausgeht, die man bei üblichen Auslegungsformen verwirklichen
kann.
Wenn die Lenkbetätigungseinrichtung 2 derart gesteuert wird, daß die Diffe
renz zwischen dem Soll-Gierwinkel γ* entsprechend der Größe der Betätigung
des Lenkrads 1 und der ermittelte Gierwinkel γ kleiner gemacht wird, läßt sich
das Auftreten eines Untersteuerungszustandes oder eines Übersteuerungs
zustandes infolge der Bewegung der Lenkbetätigungseinrichtung 2 durch das
Einwirken der Bremskraft verhindern. In anderen Worten bedeutet dies, daß
das Fahrzeugverhalten durch die zusammenwirkende Steuerung von Lenkwin
kel und Bremskraft stabilisiert wird.
Wenn der ermittelte Gierwinkel γ kleiner als der Soll-Gierwinkel γ* ist, wird
bestimmt, ob sich der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel β ändert, um den
Gierwinkel γ näher zu dem Soll-Gierwinkel γ* zu bringen, oder diesen von dem
Soll-Gierwinkel γ*' weiter zu entfernen. Wenn in einem Übersteuerungszustand
der ermittelte Gierwinkel y einen Wert erreicht, welcher kleiner als der Soll-
Gierwinkel γ* entsprechend der Betätigungsgröße des Lenkrads 1 durch einen
Gegenlenkvorgang ist, ändert sich der Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkel
β derart, daß sich der Gierwinkel γ von dem Soll-Gierwinkel γ* weg bewegt,
und es wird folglich bestimmt, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteue
rungszustand befindet. Wenn hierbei der Gegenlenkvorgang ausgeführt wird,
um den Übersteuerungszustand zu eliminieren, kann auch die Bremskraft zur
Einwirkung gebracht werden, um den Übersteuerungszustand zu eliminieren.
Somit läßt sich ein Konflikt zwischen der Lenksteuerung und der Bremskraft
steuerung verhindern, und das Fahrzeugverhalten läßt sich stabilisieren.
Wenn ferner das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet und
der Absolutwert von dem Vorderrad-Querschlupfwinkel βf gleich oder größer
als der Vorderrad-Querschlupfwinkel ßfmax bei der maximalen Querkraft ist, wird
die Bremskraft, welche das Fahrzeuggiermoment wirkend in Richtung der
Kurveninnenseite maximiert, auf die innenliegenden Räder aufgebracht und die
Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung 2 dient zur Sicherstellung, daß
der Gierwinkel γ auf den Soll-Gierwinkel γ* unter Minimierung abgestimmt wird.
Wenn ferner das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet,
und der Absolutwert des Vorderrad-Querschlupfwinkels βf kleiner als der
Vorderrad-Querschlupfwinkel βfmax bei maximaler Querkraft ist, da der Ab
solutwert des Vorderrad-Querschlupfwinkel βf abnimmt, wird die Steuergröße
der Bremskraft kleiner und die Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung 2
ist erforderlich, um sicher zu stellen, daß der Gierwinkel γ auf den Soll-Gier
winkel γ* durch ein Größerwerden abgestimmt wird. Durch diese zusammen
wirkende Steuerung von Lenkwinkel und Bremskraft beim Fahrzeug im Unter
steuerungszustand lassen sich ein zu großer Anstieg des Lenkwinkels, eine
Einwirkung einer zu großen Bremskraft auf die innenliegenden Räder und eine
Herabsetzung des Giermoments, welches zur Stabilisierung des Fahrzeugs
dient, verhindern. Zusätzlich läßt sich die Größe der Bremskraft zur Stabilisie
rung des Fahrzeugverhaltens vergrößern, da das Fahrzeugverhalten instabiler
wird und der Vorderrad-Querschlupfwinkel größer wird, ohne daß man eine
komplizierte Steuerung benötigt. Diese zusammenarbeitende Steuerung von
Lenkwinkel und Bremskraft wird nur ausgeführt, wenn der Absolutwert des
Determinationskoeffizienten J größer als 1 ist, der Lenkwinkel und die Brems
kraft nicht mehr als notwendig Schwankungen unterworfen sind, wenn der
Gierwinkel γ auf den Soll-Gierwinkel γ* abgestimmt ist. Auf diese Weise läßt
sich eine Verschlechterung des Gefühls beim Lenkvorgang verhindern. Da
ferner eine zu große Vergrößerung des Lenkwinkels im Untersteuerungs
zustand des Fahrzeugs verhindert wird, läßt sich der lineare Bereich beibehal
ten, in welchem der Reifenquerschlupfwinkel proportional zur Kurvenkraft ist,
und auf diese Weise läßt sich eine Instabilität hinsichtlich des Fahrzeugverhal
tens zuverlässig vermeiden.
Wenn die Lenkbetätigungseinrichtung 2 nach Maßgabe des Soll-Gierwinkel γ*
gesteuert wird, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert δFF* und dem
Lenkwinkelkorrekturwert δFB* darstellt, lassen sich die Vorwärtssteuerung und
die Rückwärtssteuerung ausführen, da der Lenkwinkelsollwert δFF* der Vor
wärtsregelungskomponente des Soll-Gierwinkel γ* entspricht, und der Lenkwin
kelkorrekturwert δFB* der Rückführungskomponente entspricht. Der Lenkwinkel
sollwert δFF* entspricht dem Soll-Gierwinkel γ*, welcher den Betätigungswinkel
δh des Lenkrads 1 und die Bremskraftdifferenz Bd zwischen den rechten und
den linken Rädern wiedergibt. Der Lenkwinkelkorrekturwert δFB* entspricht der
Differenz zwischen dem Soll-Gierwinkel γ* und dem ermittelten Gierwinkel γ.
Da in anderen Worten der Lenkwinkelsollwert δFF* nach Maßgabe nicht nur
des Betätigungswinkel δh des Lenkrades 1 bestimmt wird, sondern auch unter
Berücksichtigung der Bremskraftdifferenz Bd zwischen den rechten und den
linken Rädern, wenn das Fahrzeugverhalten durch die Bremskraftsteuerung zu
stabilisieren ist, läßt sich der Lenkwinkel durch die Vorwärtssteuerung nach
Maßgabe der Bremskraftdifferenz Bd steuern. Im Vergleich zu einer Rückfüh
rungssteuerung für den Lenkwinkel nach Maßgabe des Gierwinkels γ resultie
rend lediglich aus der Bremskraftsteuerung läßt sich daher das Ansprechver
mögen der Steuerung verbessern, und die Stabilisierung des Fahrzeugverhal
tens läßt sich ebenfalls in unterstützender Weise verbessern.
Bei der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird die Stabili
sierung des Fahrzeugverhaltens durch eine einzelne Steuerung der rechten
und linken Räder 4 derart erreicht, daß die auf die außenliegenden Räder 4
übertragende Antriebsleistung größer als die Antriebsleistung ist, welche auf
die innenliegenden Räder 4 übertragen wird, wenn das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand befindet. Wenn das Fahrzeug sich im Übersteue
rungszustand befindet, ist die auf die innenliegenden Räder 4 wirkende An
triebsleistung größer als die Antriebsleistung, welche auf die außenliegenden
Räder 4 wirkt. Auf diese Weise wird die auf das jeweilige Rad 4 zu übertragen
de Antriebsleistung aus der Umdrehungsanzahl der Räder und dem Über
tragungsmoment beispielsweise ermittelt, und die Antriebsleistungsdifferenz
zwischen der Antriebsleistung, welche auf die innenliegenden Räder 4 aufge
bracht wird und jener, welche auf die außenliegenden Räder 4 aufgebracht
wird, wird durch die Antriebssystemsteuereinrichtung 60 ermittelte. Der Lenk
winkelsollwert δFF* entsprechend der Antriebsleistungsdifferenz und der Soll-
Gierwinkel γ* werden basierend auf dem gespeicherten Zusammenhang
zwischen dem Soll-Gierwinkel γ*, der Antriebskraftdifferenz und dem Lenkwin
kelsollwert ermittelt. Die Gleichungen, mittels denen der Lenkwinkelsollwert
δFF* ermittelt wird, erhält man dadurch, daß man die Bremskräfte FXf1, FXf2, FXr1
und FXr2 auf das jeweilige Rad in den Gleichungen (2), (3) und (8) bis (27)
durch die Antriebsleistung für das jeweilige Rad ersetzt werden, und daß die
Bremskraftdifferenz Bd durch eine Antriebskraftdifferenz ersetzt wird. In allen
weiteren Einzelheiten stimmt die Auslegung der Steuerung für den Lenkwinkel
gemäß der voranstehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsform
überein. Wenn in diesem Fall die Lenkbetätigungseinrichtung 2 nach Maßgabe
des Soll-Gierwinkel γ* gesteuert wird, welcher die Summe aus dem Lenkwin
kelsollwert δFF* und dem Lenkwinkelkorrekturwert δFB* aufweist, lassen sich
eine Vorwärtsregelung und eine Rückführungsregelung ausführen, da der
Lenkwinkelsollwert δFF* der Vorwärtssteuerungskomponente für den Soll-
Gierwinkel γ* entspricht, und der Lenkwinkelkorrekturwert δFB* der Rückfüh
rungskomponente entspricht. Der Lenkwinkelsollwert δFF* entspricht dem Soll-
Gierwinkel γ*, welcher den Betätigungswinkel δh des Lenkrads 1 und die An
triebskraft zwischen den rechten und den linken Rädern wiedergibt. Der
Lenkwinkelkorrekturwert δFB* entspricht der Differenz zwischen dem Soll-
Gierwinkel γ* und dem ermittelten Gierwinkel γ. Da in diesem Fall der Lenk
winkelsollwert δFF* nach Maßgabe nicht nur des Betätigungswinkel δh des
Lenkrades 1, sondern auch nach Maßgabe der Antriebsleistungsdifferenz
zwischen den rechten und den linken Rädern bestimmt wird, wenn das Fahr
zeugverhalten durch die Antriebsleistung zur Steuerung stabilisiert werden soll,
läßt sich der Lenkwinkel durch eine Vorwärtssteuerung nach Maßgabe der
Antriebsleistungsdifferenz steuern. Im Vergleich bei einer Rückführungssteue
rung für den Lenkwinkel nach Maßgabe des Gierwinkels γ resultierend aus der
Antriebsleistungssteuerung läßt sich das Ansprechverhalten der Steuerung
verbessern, und man kann eine verbesserte Stabilität des Fahrzeugverhaltens
erreichen. Ferner sind keine speziellen Beschränkungen hinsichtlich der
Einrichtungen gegeben, mittels welchen die Steuerung der Antriebsleistung
verwirklicht wird, welche auf die jeweiligen Räder 4 zu übertragen ist. Bei
einem Fahrzeug mit einem Vierradantrieb beispielsweise, bei dem die Brenn
kraftmaschinenabgabeleistung auf jeder der vier Räder über die vorderen und
hinteren Differential übertragen wird, weist eine hydraulische Getriebeein
richtung eine Hydraulikpumpe auf, und eine Hydraulikbetätigungseinrichtung
befindet sich zum Leistungsübertragungssystem zwischen dem jeweiligen
Differential und dem Rad, so daß sich die Antriebsleistung auf das jeweiligen
Rad individuell dadurch steuern läßt, daß der Strom für die Elektromagnete
gesteuert wird, welche den Ausgabedruck der jeweiligen Hydraulikpumpe
steuern. Auch bei einem Fahrzeug mit einem Vierradantrieb, bei dem das
jeweiligen Rad individuell durch einen Elektromotor angetrieben wird, läßt sich
die Antriebsleistung auf jedes Rad durch Steuern des Stromes zu dem jeweili
gen Elektromotor steuern.
Die Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung läßt sich auch bei einem Fahr
zeug verwirklichen, bei dem das Lenkrad mechanisch mit den Rädern ver
bunden ist. Ferner kann man das Betätigungsmoment detektiert mittels des
Drehmomentsensors auch als Betätigungsgröße für das Betätigungsteil nutzen.
Claims (16)
1. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung, welche einzeln die Bremskraft,
welche auf die rechten und die linken Räder (4) wirkt, derart steuern
kann, daß in einem Untersteuerungszustand des Fahrzeugs die auf
die innenliegenden Räder (4) wirkende Bremskraft größer als die
Bremskraft ist, welche auf die außenliegenden Räder (4) wirkt, und in
einem Übersteuerungszustand des Fahrzeugs die auf die außenlie
genden Räder (4) wirkende Bremskraft größer als die Bremskraft ist,
welche auf die innenliegenden Räder (4) wirkt, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung folgendes
aufweist:
ein Betätigungselement (1),
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) angetrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkbetätigungsein richtung (2) ändert;
einen Sensor (16) zur Erfassung eines Verhaltensindexwertes, welcher der Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Änderung des Lenkwinkels auftritt;
einen Sensor (11) zur Erfassung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensindex wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht;
Sensoren (61) zur Erfassung der auf das jeweilige Rad (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zur Ermittlung einer Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder (4) einwirkt, und der Bremskraft, welche auf die außenliegenden Räder (4) einwirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts, welcher dem angestrebten Soll-Verhaltensindexwert entspricht, und einer Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusam menhang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdiffe renz und dem Lenkwinkelsollwert;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts, welcher der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindex wert und dem angestrebten Verhaltensindexwert entspricht, basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert; und
eine Einrichtung (20) zum Steuern der Lenkbetätigungsein richtung (2) derart, daß der Lenkwinkel auf den Soll-Lenkwinkel abge stimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert ist.
ein Betätigungselement (1),
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) angetrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkbetätigungsein richtung (2) ändert;
einen Sensor (16) zur Erfassung eines Verhaltensindexwertes, welcher der Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Änderung des Lenkwinkels auftritt;
einen Sensor (11) zur Erfassung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensindex wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht;
Sensoren (61) zur Erfassung der auf das jeweilige Rad (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zur Ermittlung einer Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder (4) einwirkt, und der Bremskraft, welche auf die außenliegenden Räder (4) einwirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts, welcher dem angestrebten Soll-Verhaltensindexwert entspricht, und einer Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusam menhang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdiffe renz und dem Lenkwinkelsollwert;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts, welcher der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindex wert und dem angestrebten Verhaltensindexwert entspricht, basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert; und
eine Einrichtung (20) zum Steuern der Lenkbetätigungsein richtung (2) derart, daß der Lenkwinkel auf den Soll-Lenkwinkel abge stimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert ist.
2. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung, welche individuell die Antriebs
leistung steuern kann, die auf die rechten und die linken Räder (4)
übertragen wird, so daß dann, wenn das Fahrzeug sich in einem
Untersteuerungszustand befindet, die auf die außenliegenden Räder
(4) übertragene Antriebsleistung größer als die auf die innenliegenden
Räder (4) übertragene Antriebsleistung ist, und wenn das Fahrzeug
sich in einem Übersteuerungszustand befindet, die auf die innenlie
genden Räder (4) übertragene Antriebsleistung größer als die auf die
außenliegenden Räder (4) übertragene Antriebsleistung ist, wobei die
Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung folgendes aufweist:
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) betrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkwinkelbetätigungs einrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), welcher einen Verhaltensindexwert ermittelt, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Ermittlung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensoll wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht;
eine Einrichtung zum Ermitteln der auf das jeweiligen Rad (4) einwirkenden Antriebsleistung;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Antriebsleistungs differenz zwischen der Antriebsleistung, welche auf die innenliegenden Räder (4) wirkt, und jener Antriebsleistung, welche auf die außen liegenden Räder (4) wirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts, welcher dem angestrebten Soll-Lenkwinkelverhaltenswert entspricht, und einer Antriebsleistungsdifferenz basierend auf einem gespeicher ten Zusammenhang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Antriebsleistungsdifferenz und des Lenkwinkelsollwerts;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts, welcher der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindex wert und dem angestrebten Verhaltensindexwert entspricht, und auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert basiert; und
eine Einrichtung (20) zum Steuern der Lenkbetätigungsein richtung (2) derart, daß der Lenkwinkel auf einen Soll-Lenkwinkel abgestimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) betrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkwinkelbetätigungs einrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), welcher einen Verhaltensindexwert ermittelt, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Ermittlung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensoll wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert entspricht;
eine Einrichtung zum Ermitteln der auf das jeweiligen Rad (4) einwirkenden Antriebsleistung;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Antriebsleistungs differenz zwischen der Antriebsleistung, welche auf die innenliegenden Räder (4) wirkt, und jener Antriebsleistung, welche auf die außen liegenden Räder (4) wirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts, welcher dem angestrebten Soll-Lenkwinkelverhaltenswert entspricht, und einer Antriebsleistungsdifferenz basierend auf einem gespeicher ten Zusammenhang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Antriebsleistungsdifferenz und des Lenkwinkelsollwerts;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts, welcher der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltensindex wert und dem angestrebten Verhaltensindexwert entspricht, und auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert basiert; und
eine Einrichtung (20) zum Steuern der Lenkbetätigungsein richtung (2) derart, daß der Lenkwinkel auf einen Soll-Lenkwinkel abgestimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
3. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung, welche individuell die auf die
rechten und die linken Räder (4) einwirkende Bremskraft derart steu
ern kann, daß bei einem Übersteuerungszustand des Fahrzeugs die
auf die innenliegenden Räder (4) aufgebrachte Bremskraft größer als
die auf die außenliegenden Räder (4) aufgebrachte Bremskraft ist und
in einem Übersteuerungszustand die auf die außenliegenden Räder
(4) aufgebrachte Bremskraft größer als die Bremskraft ist, welche auf
die innenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, wobei die Fahrzeug-
Fahrlagensteuervorrichtung folgendes aufweist:
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) betrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkwinkelbetätigungs einrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), zum Ermitteln eines Verhaltensindexwert, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Erfassung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensindex wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Betätigungsindexwert entspricht;
eine Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart, daß der Verhaltensindexwert auf den angestrebten Soll- Verhaltensindexwert abgestimmt ist;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Radquerschlupfwin kels;
eine Einrichtung (60), welche basierend auf einer gespeicherten Gleichung die Bremskraft ermittelt, welche auf das innenliegende Rad (4) einwirkt, welches das Giermoment maximiert, welches in Richtung der Kurveninnenseite wirkt, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet; und
eine Einrichtung (20) zum Bestimmung, ob die Größe des angestrebten Radquerschlupfwinkels gleich oder größer als ein vor bestimmter Maximalwert ist oder nicht, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, wobei folgendes gilt:
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel gleich oder größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, die Bremskraftsteuerung derart ausgeführt wird, daß die ermittelte Bremskraft angelegt wird, und die Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung (2) minimiert wird, um sicherzustellen, daß der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltens indexwert abgestimmt wird, und
wenn der angestrebte Radquerschlupfwinkel kleiner als der vorbestimmte Maximalwert ist, da der angestrebte Radquerschlupf winkel kleiner wird, die Größe der Bremskraftsteuerung reduziert wird, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) vergrößert wird, um sicher zu stellen, daß der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert abgestimmt wird.
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) betrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkwinkelbetätigungs einrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), zum Ermitteln eines Verhaltensindexwert, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Erfassung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltensindex wertes, welcher der angestrebten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Betätigungsindexwert entspricht;
eine Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart, daß der Verhaltensindexwert auf den angestrebten Soll- Verhaltensindexwert abgestimmt ist;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Radquerschlupfwin kels;
eine Einrichtung (60), welche basierend auf einer gespeicherten Gleichung die Bremskraft ermittelt, welche auf das innenliegende Rad (4) einwirkt, welches das Giermoment maximiert, welches in Richtung der Kurveninnenseite wirkt, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet; und
eine Einrichtung (20) zum Bestimmung, ob die Größe des angestrebten Radquerschlupfwinkels gleich oder größer als ein vor bestimmter Maximalwert ist oder nicht, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet, wobei folgendes gilt:
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel gleich oder größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, die Bremskraftsteuerung derart ausgeführt wird, daß die ermittelte Bremskraft angelegt wird, und die Steuergröße der Lenkbetätigungseinrichtung (2) minimiert wird, um sicherzustellen, daß der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltens indexwert abgestimmt wird, und
wenn der angestrebte Radquerschlupfwinkel kleiner als der vorbestimmte Maximalwert ist, da der angestrebte Radquerschlupf winkel kleiner wird, die Größe der Bremskraftsteuerung reduziert wird, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) vergrößert wird, um sicher zu stellen, daß der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert abgestimmt wird.
4. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (20) zur Bestimmung
aufweist, ob nicht wenigstens einer der Werte, welcher der Größe des
Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels entspricht, und jenem Wert,
welcher der Größe der Änderungsrate des Fahrzeugkarossrie-Quer
schlupfwinkels entspricht, einen vorbestimmten positiven Zahlenwert
überschreitet oder nicht, wobei dann, wenn weder der der Größe des
Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels zugeordnete Wert noch der
der Größe der der Änderungsrate des Fahrzeugkarosserie-Quer
schlupfwinkels zugeordnete Wert den vorbestimmten positiven Zahlen
wert überschreitet, die Größe der Steuerung der Bremskraft und die
Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) in Verbin
dung mit dem Radquerschlupfwinkel auf einen festen Wert unabhän
gig von der Größe des angestrebten Radquerschlupfwinkels eingestellt
werden.
5. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Maximalwert für den Rad
querschlupfwinkel nicht den Maximalwert überschreitet, bei welchem
sich der lineare Bereich aufrecht erhalten läßt, in welchem die Kurven
kraft proportional zu dem Radquerschlupfwinkel ist.
6. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die gespeicherte Gleichung wie folgt lautet:
FX = a.µ.W/(r2 + a2)1/2
wobei Fx die Bremskraft darstellt, W die Reifenbelastung auf jedem Rad (4) darstellt, und die Reibungskoeffizienten zwischen der Fahr bahnoberfläche zu dem Reifen des jeweiligen Rades (4) darstellt, und sich R aus dem Zusammenhang r = Fo/(µ.W) ergibt, wobei Fo die nicht bremsende Kurvenkraft darstellt, und
wobei dann, wenn die Bremskraft auf die Vorderräder ermittelt wird, a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lf ermittelt wird, wobei Lf den Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwer punkt darstellt, und d die Vorderradlauffläche darstellt, während dann, wenn die Bremskraft auf die Hinterräder ermittelt wird, a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lr ermittelt wird, wobei Lr den Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Hinterradlauffläche darstellt.
FX = a.µ.W/(r2 + a2)1/2
wobei Fx die Bremskraft darstellt, W die Reifenbelastung auf jedem Rad (4) darstellt, und die Reibungskoeffizienten zwischen der Fahr bahnoberfläche zu dem Reifen des jeweiligen Rades (4) darstellt, und sich R aus dem Zusammenhang r = Fo/(µ.W) ergibt, wobei Fo die nicht bremsende Kurvenkraft darstellt, und
wobei dann, wenn die Bremskraft auf die Vorderräder ermittelt wird, a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lf ermittelt wird, wobei Lf den Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwer punkt darstellt, und d die Vorderradlauffläche darstellt, während dann, wenn die Bremskraft auf die Hinterräder ermittelt wird, a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lr ermittelt wird, wobei Lr den Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Hinterradlauffläche darstellt.
7. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 3, welche fol
gendes aufweist:
Sensoren (61) zum Ermitteln der auf das jeweiligen Rad (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder (4) wirkt, und der Bremskraft, welche auf die außenliegenden Räder (4) wirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts entsprechend dem angestrebten Soll-Verhaltensindexwert und der Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusammen hang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdifferenz und dem Lenkwinkelsollwert; und
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts entsprechend der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem ermittelten Verhaltensindexwert basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen dieser Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert;
wobei der Basisindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert dadurch abgestimmt wird, daß die Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart gesteuert wird, daß der Lenkwinkel auf einen Soll-Lenkwinkel abgestimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
Sensoren (61) zum Ermitteln der auf das jeweiligen Rad (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Bremskraftdifferenz zwischen der Bremskraft, welche auf die innenliegenden Räder (4) wirkt, und der Bremskraft, welche auf die außenliegenden Räder (4) wirkt;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts entsprechend dem angestrebten Soll-Verhaltensindexwert und der Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusammen hang zwischen dem Soll-Verhaltensindexwert, der Bremskraftdifferenz und dem Lenkwinkelsollwert; und
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwerts entsprechend der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem ermittelten Verhaltensindexwert basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen dieser Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert;
wobei der Basisindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert dadurch abgestimmt wird, daß die Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart gesteuert wird, daß der Lenkwinkel auf einen Soll-Lenkwinkel abgestimmt ist, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
8. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung, welche individuell die Brems
kraft steuern kann, welche auf die rechten und die linken Räder (4)
aufgebracht wird, so daß die auf die innenliegenden Räder (4) auf
gebrachte Bremskraft größer als die auf die außenliegenden Räder (4)
aufgebrachte Bremskraft ist, wenn sich das Fahrzeug in einem Unter
steuerungszustand befindet, und die auf die außenliegenden Räder (4)
aufgebrachte Bremskraft größer als die Bremskraft ist, welche auf die
innenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, wenn sich das Fahrzeug
in einem Übersteuerungszustand befindet, wobei sich die Fahrzeug-
Fahrlagensteuervorrichtung dadurch auszeichnet, daß die Steuerung
derart durchgeführt wird, daß die Bremskraft, die auf die vorderen und
hinteren, innenliegenden Räder aufgebracht wird, größer gemacht
wird, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand
befindet, und die Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren,
außenliegenden Räder einwirkt, größer gemacht wird, wenn sich das
Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet.
9. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sie folgendes aufweist:
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) angetrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel nach Maßgabe der Bewegung der Betätigungseinrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), zum Ermitteln eines Verhaltensindexwert, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Ermittlung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltenindex wertes entsprechend der ermittelten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart, daß der Verhaltensindexwert auf den ermittelten Soll-Ver haltensindexwert abgestimmt wird;
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand oder einem Übersteuerungszustand befindet, und zwar basierend wenigstens auf dem ermittelten Verhal tensindexwert oder dem Soll-Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, innenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, welche das Fahrzeuggiermoment maximiert, welches in Richtung der Kurveninnenseite gerichtet ist, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet basierend auf einer gespeicherten Gleichung; und
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, außenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, welche das Fahrzeuggiermoment maximieren, welches in Rich tung der Kurvenaußenseite gerichtet ist, wenn basierend auf einer gespeicherten Gleichung bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet.
ein Betätigungsteil (1);
eine Lenkbetätigungseinrichtung (2), welche nach Maßgabe der Betätigung des Betätigungsteils (1) angetrieben wird;
eine Einrichtung (3) zum Übertragen der Bewegung der Lenk betätigungseinrichtung (2) auf die Räder (4), so daß sich der Lenk winkel nach Maßgabe der Bewegung der Betätigungseinrichtung (2) ändert;
einen Sensor (16), zum Ermitteln eines Verhaltensindexwert, welcher der Änderung der Bewegung des Fahrzeugs entspricht, die basierend auf der Lenkwinkeländerung auftritt;
einen Sensor (11) zur Ermittlung der Betätigungsgröße des Betätigungsteils (1);
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Soll-Verhaltenindex wertes entsprechend der ermittelten Betätigungsgröße basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Betätigungsgröße und dem Soll-Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung zum Steuern der Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart, daß der Verhaltensindexwert auf den ermittelten Soll-Ver haltensindexwert abgestimmt wird;
eine Einrichtung (20) zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand oder einem Übersteuerungszustand befindet, und zwar basierend wenigstens auf dem ermittelten Verhal tensindexwert oder dem Soll-Verhaltensindexwert;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, innenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, welche das Fahrzeuggiermoment maximiert, welches in Richtung der Kurveninnenseite gerichtet ist, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet basierend auf einer gespeicherten Gleichung; und
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln der Bremskraft, welche auf die vorderen und hinteren, außenliegenden Räder (4) aufgebracht wird, welche das Fahrzeuggiermoment maximieren, welches in Rich tung der Kurvenaußenseite gerichtet ist, wenn basierend auf einer gespeicherten Gleichung bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet.
10. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20) zum Ermitteln des Fahr
zeugkarosserie-Querschlupfwinkels in zeitlicher Reihenfolge vorgese
hen ist, wobei folgendes gilt:
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll- Verhaltensindexwert ist, und der ermittelte Fahrzeugkarosserie-Quer schlupfwinkel sich ändert, so daß der Verhaltensindexwert sich dem Soll-Verhaltensindexwert nähert, bestimmt wird, daß sich das Fahr zeug in einem Untersteuerungszustand befindet;
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll- Verhaltensindexwert ist, und der ermittelte Fahrzeugkarosserie-Quer schlupfwinkel sich derart ändert, daß sich der Verhaltensindexwert von dem Soll-Verhaltensindexwert entfernt, bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet; und
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert größer als der Soll- Verhaltensindexwert ist, bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet.
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll- Verhaltensindexwert ist, und der ermittelte Fahrzeugkarosserie-Quer schlupfwinkel sich ändert, so daß der Verhaltensindexwert sich dem Soll-Verhaltensindexwert nähert, bestimmt wird, daß sich das Fahr zeug in einem Untersteuerungszustand befindet;
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert kleiner als der Soll- Verhaltensindexwert ist, und der ermittelte Fahrzeugkarosserie-Quer schlupfwinkel sich derart ändert, daß sich der Verhaltensindexwert von dem Soll-Verhaltensindexwert entfernt, bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet; und
wenn der ermittelte Verhaltensindexwert größer als der Soll- Verhaltensindexwert ist, bestimmt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Übersteuerungszustand befindet.
11. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines
Radquerschlupfwinkels vorgesehen ist, und die Einrichtung (20) be
stimmt, ob die Größe des ermittelten Radquerschlupfwinkels gleich
oder größer als ein vorbestimmter maximaler Wert ist oder nicht, wenn
bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungs
zustand befindet, wobei folgendes gilt:
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel gleich oder größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, die Bremskraftsteuerung derart durchgeführt wird, daß die ermittelte Bremskraft einwirkt, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) minimiert wird, um sicherzustellen, daß der Verhaltensindexwert sich auf den Soll-Verhaltensindexwert abstimmen läßt; und
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel kleiner als der vor bestimmte Maximalwert ist, und sich der ermittelte Radquerschlupfwin kel verkleinert, die Größe der Bremskraftsteuerung reduziert wird, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) vergrö ßert wird, um sicherzustellen, daß sich der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert abstimmen läßt.
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel gleich oder größer als der vorbestimmte Maximalwert ist, die Bremskraftsteuerung derart durchgeführt wird, daß die ermittelte Bremskraft einwirkt, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) minimiert wird, um sicherzustellen, daß der Verhaltensindexwert sich auf den Soll-Verhaltensindexwert abstimmen läßt; und
wenn der ermittelte Radquerschlupfwinkel kleiner als der vor bestimmte Maximalwert ist, und sich der ermittelte Radquerschlupfwin kel verkleinert, die Größe der Bremskraftsteuerung reduziert wird, und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) vergrö ßert wird, um sicherzustellen, daß sich der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindexwert abstimmen läßt.
12. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die
gespeicherte Gleichung sich wie folgt ausdrücken läßt:
FX = a.µ.W/(r2 + a2)1/2
wobei Fx die Bremskraft darstellt, W die Reifenbelastung an jedem Rad (4) darstellt, und µ den Reibungskoeffizienten zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Reifen des jeweiligen Rades (4) darstellt, und R aus dem Zusammenhang r = Fo/(µ.W) ermittelt wird, wobei Fo die nicht bremsende Kurvenkraft darstellt, und
bei der Ermittlung der Bremskraft auf die Vorderräder a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lf ermittelt wird, wobei Lf den Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Vorderradlauffläche darstellt, während bei der Ermittlung der Bremskraft auf die Hinterräder a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lr ermittelt wird, wobei Lr den Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Hinterradlauffläche darstellt.
FX = a.µ.W/(r2 + a2)1/2
wobei Fx die Bremskraft darstellt, W die Reifenbelastung an jedem Rad (4) darstellt, und µ den Reibungskoeffizienten zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Reifen des jeweiligen Rades (4) darstellt, und R aus dem Zusammenhang r = Fo/(µ.W) ermittelt wird, wobei Fo die nicht bremsende Kurvenkraft darstellt, und
bei der Ermittlung der Bremskraft auf die Vorderräder a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lf ermittelt wird, wobei Lf den Abstand zwischen den Vorderrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Vorderradlauffläche darstellt, während bei der Ermittlung der Bremskraft auf die Hinterräder a aus dem Zusammenhang d/2 = a.Lr ermittelt wird, wobei Lr den Abstand zwischen den Hinterrädern und dem Fahrzeugschwerpunkt darstellt, und d die Hinterradlauffläche darstellt.
13. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 9, welche fol
gendes aufweist:
Sensoren (61) zum Ermitteln der auf das jeweilige Rad (4) wirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Bremskraftdifferenz zwischen der auf die innenliegenden Rädern (4) und der auf die außenliegenden Räder (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts entsprechend dem ermittelten Soll-Verhaltensindexwert und einer Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusammen hang zwischen dem Soll-Verhaltensindex, der Bremskraftdifferenz und dem Lenkwinkelsollwert; und
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwertes entsprechend der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem ermittelten Verhaltensindexwert basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert;
wobei der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindex wert dadurch abgestimmt wird, daß die Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart gesteuert wird, daß sich der Lenkwinkel auf dem Soll-Lenkwin kel abstimmen läßt, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
Sensoren (61) zum Ermitteln der auf das jeweilige Rad (4) wirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (60) zum Ermitteln einer Bremskraftdifferenz zwischen der auf die innenliegenden Rädern (4) und der auf die außenliegenden Räder (4) einwirkenden Bremskraft;
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelsollwerts entsprechend dem ermittelten Soll-Verhaltensindexwert und einer Bremskraftdifferenz basierend auf einem gespeicherten Zusammen hang zwischen dem Soll-Verhaltensindex, der Bremskraftdifferenz und dem Lenkwinkelsollwert; und
eine Einrichtung (20) zum Ermitteln eines Lenkwinkelkorrek turwertes entsprechend der Differenz zwischen dem Soll-Verhaltens indexwert und dem ermittelten Verhaltensindexwert basierend auf einem gespeicherten Zusammenhang zwischen der Differenz und dem Lenkwinkelkorrekturwert;
wobei der Verhaltensindexwert auf den Soll-Verhaltensindex wert dadurch abgestimmt wird, daß die Lenkbetätigungseinrichtung (2) derart gesteuert wird, daß sich der Lenkwinkel auf dem Soll-Lenkwin kel abstimmen läßt, welcher die Summe aus dem Lenkwinkelsollwert und dem Lenkwinkelkorrekturwert darstellt.
14. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20) vorgesehen ist, um zu
bestimmen, ob wenigstens einer der Werte unter Zuordnung zu der
Größe eines Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels und dem Wert
unter Zuordnung zu der Größe der Änderungsrate des Fahrzeugkaros
serie-Querschlupfwinkels einen vorbestimmten positiven Zahlenwert
überschreitet oder nicht, wobei dann, wenn weder der Wert entspre
chend der Größe des Fahrzeugkarosserie-Querschlupfwinkels noch
der Wert entsprechend der Größe der Veränderungsrate des Fahr
zeugkarosserie-Querschlupfwinkels den vorbestimmten positiven
Zahlenwert überschreitet, die Größe der Steuerung der Bremskraft
und die Größe der Steuerung der Lenkbetätigungseinrichtung (2) in
Verbindung mit dem Radquerschlupfwinkel auf einen festen Wert
unabhängig von der Größe des ermittelten Radquerschlupfwinkels
gesetzt werden.
15. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß wenn der vorbestimmte Maximalwert für den
Radquerschlupfwinkel den Maximalwert nicht überschreitet, welcher im
linearen Bereich liegt, wenn die Gierkurvenkraft proportional zu dem
Radquerschlupfwinkel ist, dieser Bereich aufrecht erhalten wird.
16. Fahrzeug-Fahrlagensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2,
3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lenkgetriebe als Ein
richtung (3) zur Übertragung der Bewegung der Lenkbetätigungsein
richtung (2) auf die Räder (4) vorgesehen ist, so daß sich der Lenk
winkel in Abhängigkeit von der Bewegung der Lenkbetätigungsein
richtung (2) ändert.
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