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Hintergrund
der Erfindung
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(a) Anwendungsgebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
bzw. Fahrzeug-Antriebskraft-Steuer/Regelvorrichtung (oder auch Fahrt-Steuer/Regelvor-
richtung genannt) und ein Verfahren, das einen Fahrzeugschiebewinkel bzw.
-rutschwinkel steuert/regelt.
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Eine
früher
entwickelte Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung wird beispielhaft
durch eine japanische Patentanmeldung/Erstveröffentlichung (Tokkai) Nr. 2000-062594,
die am 29. Februar 2000 veröffentlicht
wurde, veranschaulicht. In dieser früher entwickelten Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung wird
ein Fahrzeugschiebewinkel α aus
einer Gleichung berechnet, die ein Verhältnis aus einer Größe des Gierwinkels,
Quer- bzw. Seitenbeschleunigung, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
darstellt, und eine Bremskraftsteuerung/Regelung wird für jedes der
vorderen und hinteren und linken und rechten Laufräder (longitudinal
und lateral) ausgeführt,
um ein Rutschen bzw. Schieben (oder Driften bzw. Rutschen) und ein
Drehen bzw. einen Dreher des Fahrzeugs zu unterdrücken.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Jedoch
wurden in der früher
entwickelten, oben beschriebenen Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
der Fahrzeugschiebewinkel und ein Fahrbahn-Reifenreibkoeffizient
auf der Basis eines Erfassungswertes eines Querbeschleunigungssensors geschätzt. Daher
wird der Erfassungswert des Querbeschleunigungssensors in einem
Fall, bei dem das Fahrzeug auf einer kurvenüberhöhten Fahrbahn fährt, kleiner
als derjenige in ei nem Fall, bei dem das Fahrzeug auf einer ebenen
Fahrbahn fährt.
Somit bestimmt die früher
entwickelte, oben beschriebene Fahr-Steuer/Regelvorrichtung irrtümlicherweise, dass
die Querbeschleunigung bezüglich
der Größe des Fahrzeug-Gierwinkels bzw.
-Giergeschwindigkeit klein ist und das Fahrzeug sich in einem drehenden Zustand
befindet, wobei die Fahrbahnreibkraft kleiner als der tatsächliche
Wert geschätzt
wird. Die Fahrbahnreibkraft ist kleiner als der aktuelle Wert zu schätzen. Somit
wird eine unnötige
Bremskraftsteuerung ausgeführt
und ein Fahrgefühl
für den
Fahrzeugführer
ungünstig
(der Fahrzeugführer
erfährt nämlich ein
unangenehmes Gefühl).
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
und ein Verfahren zu schaffen, das das Fahrgefühl des Fahrzeugführers verbessert,
indem eine unnötige
Bremskraftsteuerung nicht ausgeführt
wird, auch wenn der Querbeschleunigungssensor eine irrtümliche Erfassung
der Querbeschleunigung auf solch einer überhöhten Fahrbahn aufnimmt, wie oben
beschrieben.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 11,
18 und 19. Die Unteransprüche
haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe gemäß eines Aspektes der vorliegenden
Erfindung zu erreichen, wird eine Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
geschaffen, die Folgendes aufweist: einen Schiebewinkel-Erfassungsschaltkreis,
um einen Fahrzeugschiebewinkel zu erfassen, der eine Differenz zwischen
einer Fahrzeug-Vorwärtsrichtung
und einer Lenkrichtung eines Lenkrades des Fahrzeuges bildet und
um einen Übersteuerungszustand
des Fahrzeuges zu erfassen; einen Lenkhilfsmechanismus, um eine
erste Lenkhilfskraft für
das Lenkrad vorzusehen; und einen Laufraddrehzahl-Steuer/Regelmechanismus,
um mindestens entweder eine Antriebskraft und/oder eine Bremskraft
für jedes der Laufräder des
Fahrzeuges zu steuern/regeln, um ein Rutschen des Fahrzeuges zu
verringern, wobei der Lenkhilfsmechanismus eine zweite Lenkhilfskraft
in eine Richtung entwickelt, bei dem der Schiebewinkel verringert
wird, wenn der Schiebewinkel-Erfassungsschaltkreis den Schiebewinkel
und den Übersteuerungszustand
erfasst, und der Laufraddrehzahl-Steuer/Regelmechanismus
jedes der Laufräder
steuert/regelt, um den Schiebewinkel zu verringern, wenn der Lenkhilfsmechanismus
die zweite Lenkhilfskraft in eine Richtung entwickelt, um den Schiebewinkel
zu verringern und der Schiebewinkel gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe gemäß eines weiteren Aspektes der
vorliegenden Erfindung zu lösen,
wird ein Fahrzeugfahr-Steuer/Regelverfahren geschaffen, das folgende
Schritte aufweist: einen ersten Schritt zum Vorsehen einer Lenkhilfskraft
für die
lenkbaren Laufräder
des Fahrzeugs in eine Richtung, bei der ein Schiebewinkel verringert
wird, wenn ein Fahrzeug-Schiebewinkel, der eine Differenz aus einer
Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs und einer Lenkrichtung eines Lenkrades des Fahrzeuges
und ein Fahrzeug-Übersteuerungszustand
erfasst wird; und einen zweiten Schritt zum Steuern/Regeln jedes
der Laufräder
des Fahrzeugs, um den Schiebewinkel zu verringern, wenn die Lenkhilfskraft
in einer Richtung vorgesehen ist, bei der der Fahrzeug-Schiebewinkel verringert
ist und wenn der Schiebewinkel gleich oder größer als ein vorab bestimmter
Wert ist.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe gemäß eines weiteren Aspekts der
vorliegenden Erfindung zu lösen,
wird eine Fahrzeugfahr-Antriebssteuer/regelvorrichtung geschaffen,
die Folgendes aufweist: Schiebewinkel-Erfassungsvorrichtung zum
Erfassen eines Schiebewinkels, der eine Differenz aus einer Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs und einer Lenkrichtung des Fahrzeugs ist, und Erfassen.
eines Fahrzeug-Übersteuerungs zustandes;
Lenkhilfsvorrichtung zum Vorsehen einer ersten Lenkhilfskraft für das Lenkrad;
und Laufraddrehzahl-Steuer/Regelvorrichtung
zum Steuern/Regeln von zumindest einer von einer Antriebskraft und
einer Bremskraft von jedem der Laufräder, um ein Rutschen des Fahrzeugs
zu verringern, wobei die Lenkhilfsvorrichtung, wenn der Schiebewinkel
und der Fahrzeug-Übersteuerungszustand
durch die Schiebewinkel-Erfassungsvorrichtung
erfasst wird, eine zweite Lenkhilfskraft in eine Richtung entwickelt,
um den Schiebewinkel zu verringern, und die Laufraddrehzahl-Steuer/Regelvorrichtung
die zweite Lenkhilfskraft entwickelt, sowohl wenn die zweite Lenkhilfskraft
in eine Richtung entwickelt wird, um den Schiebewinkel zu verringern,
als auch der Schiebewinkel gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert
ist.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe gemäß eines weiteren Aspektes der
vorliegenden Erfindung zu lösen,
wird eine Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung geschaffen, die Folgendes
aufweist: einen Schiebewinkel-Erfassungsschaltkreis zum Erfassen eines
Fahrzeug-Schiebewinkels, der eine Differenz aus einer Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs und einer Lenkrichtung des Fahrzeugs ist und zum Erfassen
eines Übersteuerungszustandes
des Fahrzeugs; und einen Laufraddrehzahl-Steuer/Regelmechanismus zum
Steuern/Regeln von mindestens entweder einer Antriebskraft und/oder
einer Bremskraft für
jedes der Laufräder
des Fahrzeugs, um ein Rutschen des Fahrzeugs zu verringern, wobei
der Lenkhilfsmechanismus den Schiebewinkel mittels des Schiebewinkel-Erfassungsschaltkreises
erfasst und die zweite Lenkkraft in eine Richtung für den zu
verringernden Schiebewinkel entwickelt, wenn sowohl der Schiebewinkel
als auch der Fahrzeug-Übersteuerungszustand
durch den Schiebewinkel-Erfassungsschaltkreis erfasst wird, und
der Laufraddrehzahl-Steuer/Regelmechanismus, wenn der Lenkhilfsmechanismus
die zweite Lenkhilfskraft in die Richtung entwickelt, bei der der
Schiebewinkel verringert wird, und wenn der Schiebewinkel gleich
oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist, wobei jedes der Laufräder gesteuert/geregelt
wird, um den Schiebewinkel zu verringern.
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Die
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht unbedingt alle notwendigen
Merkmale, so dass die vorliegende Erfindung auch eine Sub-Kombination
dieser beschriebenen Merkmale sein kann. Weitere Einzelheiten, Vorteile
und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten
Zeichnung.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Systemkonfigurationsansicht eines Automobils, bei dem eine
Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung anwendbar ist.
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2 ist
ein schematisches Steuerungsblockdiagramm einer Lenksteuerungs-
bzw. Lenkregeleinheit und einer Bremssteuerungs- bzw. Bremsregeleinheit.
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3 ist
ein charakteristisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Fahrzeugschiebewinkel α und einer
Seitenführungskraft
bzw. Seitenstabilität
darstellt.
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4 ist
eine schematische erklärende
Ansicht, die einen Fahrzeugzustand während eines Übersteuerungszustandes
darstellt.
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5 ist
ein Haupt-Ablaufdiagramm einer Fahrzeugbewegungs-(Dynamik-)Steuerung.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Lenksteuerungsablauf darstellt.
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7 ist
ein Kennfeld eines Torsionsstabdrehmomentes im Vergleich zu einem
Hilfsdrehmoment-Befehlswert.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm eines aktiven Steuerungsablaufes.
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9 ist
ein Kennfeld eines Schiebewinkels im Vergleich zum aktiven Steuerungs/Regelungs-Drehmomentbefehlswert.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm eines Bremskraftsteuerungsablaufes.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Nachstehend
wird Bezug auf die Zeichnung genommen, um ein besseres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
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(Erste Ausführungsform)
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[Systemkonfiguration einer
Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung]
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1 bis 10 stellen
eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
dar. Insbesondere stellt 1 eine Systemkonfiguration eines
Fahrzeugs dar, bei der die erste Ausführungsform der Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
anwendbar ist.
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Wenn
ein Fahrzeugführer
ein Lenkrad 1 betätigt,
bewegt er die vorderen Laufräder
FL, FR (lenkbare Laufräder)
mittels eines sogenannten Zahnstangenmechanismus 4 über eine
Welle 2. Ein durch den Fahrzeugführer bewirktes Lenkmoment wird
mittels eines Drehmomentsensors 3 erfasst und ein Drehmomentsignal
wird vom Drehmomentsensor 3 an eine Lenksteuerungseinheit 100 ausgesendet.
Ein Lenkwinkelsensor 10 wird auf der Welle 2 angeordnet,
um einen Lenkwinkel Theta zu erfassen, wobei der Lenkwinkel Theta
an eine Lenksteuerungseinheit 100 (Lenkhilfsbereich (-vorrichtung))
und eine Bremssteuerungseinheit 200 (Laufrad-Drehzahlsteuerungs/regelungsbereich
(-vorrichtung)) ausgegeben wird.
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Ein
Zahnstangenmechanismus 4 ist ein Hilfskraftlenkungsmechanismus,
der ein Hilfsdrehmoment gemäß des Lenkmomentes
des Fahrzeugführers
erzeugt. Die linken und rechten Zylinder 4a, 4b,
die in axialer Richtung geteilt sind, sind mit einem Elektromotor
M und einer bidirektionalen Pumpe P über entsprechende Ölleitungen 6 verbunden.
Der Motor M wird in Erwiderung auf einen von der Lenksteuerungseinheit 100 abgegebenen
Befehl angetrieben. Die bidirektionale Pumpe P bewirkt die zu variierenden
Drücke
innerhalb der linken und rechten Zylinder 4a, 4b,
so dass eine Radachse 5 in axialer Richtung bewegt wird,
um ein Hilfsdrehmoment für die
vorderen linken und rechten (lenkbaren) Laufräder FL, FR zu schaffen.
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Die
Lenksteuerungseinheit 100 berechnet einen Ziel- bzw. Soll-Hilfsdrehmoment-Befehlswert
T* auf der Basis eines Torsionsstabdrehmomentes T, Lenkwinkel Theta,
und der Laufraddrehzahlen VSP, die jeweils vom Drehmomentsensor 3,
Lenkwinkelsensor 10 und Laufrad-Drehzahlsensor 11 eingegeben
werden und treibt den Elektromotor M auf der Basis des Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswertes
T* an.
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Die
Bremssteuerungseinheit 200 treibt einen Bremsaktuator 14 auf
der Basis des Lenkwinkels Theta, der Laufraddrehzahlen VSP, der
Giergeschwindigkeit γ', und einer Querbe schleunigung
YG, die vom Lenkwinkelsensor 10 eingegeben wird, Laufrad-Drehzahlsensor 11,
einem Giergeschwindigkeitssensor 12, und einem Querbeschleunigungssensor 13 an
und steuert/regelt eine Bremskraft von jedem der Laufräder FL bis
RR. Es ist zu beachten, dass in der ersten Ausführungsform eine Kooperations-(oder Koordinations-)steuerung/regelung
zwischen der Lenksteuerungseinheit 100 und der Bremssteuerungseinheit 200 ausgeführt wird,
um eine Fahrzeugbewegung zu optimieren.
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[Einzelheiten der Lenksteuerungseinheit
und Bremssteuerungseinheit]
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2 ist
ein Steuerungsblockdiagramm der Lenksteuerungseinheit 100 und
Bremssteuerungseinheit 200. Die Lenksteuerungseinheit 100 umfasst: einen
Lenkhilfsbefehlswert-Berechnungsbereich 110;
einen aktiven Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 120; und
einen Additions- bzw. Zusatzbereich 130 (tatsächlich ein
Abweichungskalkulator). Die Bremssteuerungseinheit 200 umfasst:
einen Fahrtzustandsschätzungs-Verarbeitungsbereich 210 (Schiebewinkel-Erfassungsbereich
(vorrichtung)); und einen Bremskraft-Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 220.
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Der
Fahrtzustandsschätzungs-Verarbeitungsbereich 210 schätzt eine
Fahrzeuggeschwindigkeit V, einen geschätzten Fahrbahn-zu-Reifenreib-Koeffizienten μ (ein Koeffizient
einer Fahrbahn-Reibkraft), einen Schiebewinkel α auf der Basis des erfassten
Lenkwinkels Theta, der Laufraddrehzahlen VSP, Querbeschleunigung
YG, und Giergeschwindigkeit γ', gibt die Fahrzeuggeschwindigkeit
V an den Lenkhilfsbefehlswert-Berechnungsbereich 110 ab,
gibt den geschätzten
Fahrbahn-zu-Reifenreib-Koeffizienten μ und den
Schiebewinkel α an
den aktiven Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 120 ab,
und gibt die Werte von V (Fahrzeuggeschwindigkeit), μ (Fahrbahn zu-Reifenreib-Koeffizient),
und α (Schiebewinkel)
an den Bremskraft-Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 220 ab.
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Der
Lenkhilfsbefehlswert-Berechnungsbereich 110 berechnet einen
Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswert T* aus einem Torsionsstabdremoment
im Vergleich zum Hilfsdrehmomentbefehlswert-Kennfeld (siehe 7) auf der
Basis des Torsionsstabdrehmomentes T und der Fahrzeuggeschwindigkeit V
und gibt den berechneten Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswert T* an
den Additionsbereich 130 ab.
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Der
aktive Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 120 berechnet
einen aktiven Steuerungsdrehmoment-Befehlswert Ta auf der Basis
des geschätzten
Fahrbahn- und Reifenreib-Koeffizienten μ und Schiebewinkels α und gibt
den berechneten aktiven Drehmomentbefehlswert Ta an den Additionsbereich 130 ab.
Zusätzlich
wird ein aktiver Steuerungsausführungsmerker
F an den Bremskraft-Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 220 abgegeben.
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Der
Additionsbereich 130 kehrt ein Vorzeichen eines hinzuzufügenden,
aktiven Steuerungsdrehmoment-Befehlswerts Ta in den Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswert
T* um, wobei das addierte Ergebnis an den Motor M abgegeben wird.
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Der
Bremskraft-Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich 220 berechnet
einen Bremskraft-Steuerungsbefehlswert S auf der Basis des Schiebewinkels α, geschätzten Fahrbahn-
und -Reifenreib-Koeffizienten μ,
Fahrzeuggeschwindigkeit V, Giergeschwindigkeit γ', und aktiven Steuerungsausführungsmerkers
F und gibt den Bremskraft-Steuerungsbefehlswert S an den Bremsaktuator 14 ab.
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[Fahrzeugbewegungs-(Dynamik-)Steuerung]
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3 stellt
ein Verhältnis
zwischen dem Fahrzeugschiebewinkel α und einer Seitenführungskraft
des Fahrzeugs und 4 exemplarisch eine Fahrzeugbewegung
eines Fahrzeugübersteuerungszustandes
dar. Da ein Fahrzeugschiebewinkel α und der geschätzte Fahrbahn-
und Reibkoeffizient μ auf der
Basis des Erfassungswertes des Querbeschleunigungssensors 13 geschätzt werden,
tritt ein Fehler beim Erfassungswert des Querbeschleunigungssensors 13 in
dem Fall auf, bei dem das Fahrzeug auf der Randüberhöhung der Fahrbahn fährt und
der Fahrbahn- und Reibkoeffizient μ ist niedriger zu schätzen als
sein tatsächlicher
Wert. D.h., auf der Randüberhöhung der
Fahrbahn, auch wenn der aktuelle Wert des Schiebewinkels α α2 nicht erreicht,
wird eine irrtümliche
Erfassung von α2
infolge der irrtümlichen Erfassung
des Querbeschleunigungssensors 13 gemacht. Eine überflüssige Ausführung der
Bremskraftsteuerung wird somit nachdrücklich ausgeführt und ein
Fahrgefühl,
das einem Fahrzeugführer
vermittelt wird (ein so genanntes, unangenehmes Gefühl, das dem
Fahrzeugführer
durch die Fahrzeugfahrt vermittelt wird) kann verschlimmert werden.
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Es
ist hierbei zu beachten, dass im Fall des Übersteuerungszustandes die
an den vorderen Laufrädern
FL, FR zum Zeitpunkt von α1
(ein erster Schwellenwert) entwickelte Seitenführungskraft größer ist
als die an den hinteren Laufrädern
LL, RR entwickelte. Ihre Differenz zwischen den vorderen und hinteren
Laufrad-Seitenführungskräften im
Falle von α1
ist cf1 (siehe 3). Wenn daher die Lenkbetätigung ausgeführt wird,
um eine Gegenlenkung durchzuführen,
kann der Fahrzeugschiebewinkel auf αx verringert werden, wie in 3 dargestellt.
Die Differenz bei den Seitenführungskräften auf
den vorderen und hinteren Laufrädern
ist cfx (< cf1).
Somit wird es möglich,
die Fahrzeugbewegung durch Reduzieren der Differenz bei den vorderen
und hinteren Laufrad-Seitenführungskräften zu
stabilisieren. Andererseits, in einem Fall, bei dem das Fahrzeug
sich in einem Untersteuerungszustand befindet, hat die Seitenführungskraft
eine Grenze der Reifenleistungsfähigkeit
erreicht und diese Seitenführungsleistung (z.B.
ein Kurvenansprechverhalten) des Fahrzeugs kann nicht mehr verbessert
werden, auch wenn eine aktive Lenkung ausgeführt wird.
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Daher
wird in der ersten Ausführungsform zusätzlich zur
Lenksteuerung auf der Basis des Lenkwinkels Theta, Fahrzeuggeschwindigkeit
V, und Torsionsstabdrehmomentes T der Fahrzeugschiebewinkel auf α1 in einem
Fall festgelegt, bei dem der geschätzte Fahrbahn-und-Reifenreib-Koeffizient μ gleich oder
niedriger als der vorher bestimmte Wert ist und sich das Fahrzeug
im übersteuerten
Zustand befindet. In einem Fall, bei dem der Fahrzeugschiebewinkel α gleich oder
größer als
(breiter) als ein erster Schwellenwert α1 ist, wird die aktive Steuerung
in eine Richtung ausgeführt,
bei der der Fahrzeugschiebewinkel α verringert ist (in Gegenlenkungsrichtung).
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Wenn
der geschätzte
Wert des Fahrzeugschiebewinkels, nachdem die aktive Steuerung ausgeführt wurde,
gleich oder breiter als α2
ist, wird die Bremskraftsteuerung ausgeführt, weil eine große Neigung
zur Fahrzeugübersteuerung
vorliegt. Wenn jedoch der geschätzte
Wert des Fahrzeugschiebewinkels enger (kleiner) als α2 ist, wird
keine Bremskraft ausgeführt.
Somit kann die überflüssige Bremskraftsteuerung
auf der Basis der irrtümlichen
Erfassung des Querbeschleunigungssensors 13 auf der Fahrbahnerhöhung vermieden
werden und das oben beschriebene unangenehme Gefühl wird nicht an den Fahrzeugführer abgegeben,
um das Fahrgefühl zu
verbessern.
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Die
Lenkhilfe auf der Basis eines Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswertes T*,
die im Lenkhilfsbefehlswert-Berechnungsbereich 110 berechnet
wird, wird ausgeführt.
Um die weitere Zunahme beim Fahrzeugschiebewinkel α mittels
des Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswertes
T* zu vermeiden, addiert der Additionsbereich 130 den aktiven
Steuerungsdrehmoment- Befehlswert
Ta hinzu, dessen Wert zum Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswert T* umgekehrt ist, um sich
dem Fahrzeugdriften (oder -rutschen) zu einem früheren Zeitpunkt anzunähern (siehe 2).
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[Ablaufdiagramm der Fahrzeugbewegungssteuerung]
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5 stellt
eine Kooperations-(Koordinations-)Steuerung dar, d.h., ein Haupt-Ablaufdiagramm der
Fahrzeugbewegungssteuerung. Nachstehend werden die entsprechenden
Schritte erläutert.
Beim Schritt S101 wird eine Bremskraftsteuerung ausgeführt und
die Routine geht beim Schritt S102 weiter. Beim Schritt S102 wird
eine aktive Steuerung ausgeführt
und die Routine geht zum Schritt S103 über. Beim Schritt S103 wird
die Lenksteuerung ausgeführt und
die Routine geht zum Schritt S104 über. Beim Schritt S104 wird
ein Befehl zum Motor M abgegeben und die Steuerungsroutine in 5 ist
beendet.
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[Lenksteuerungsablauf]
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6 ist
ein Lenksteuerungs-Ablaufdiagramm. Beim Schritt S201 liest die Lenksteuerungseinheit 100 den
Lenkwinkel Theta, Fahrzeuggeschwindigkeit V und Torsionsstabdrehmoment
T ein und die Routine geht zum Schritt S202 über. Beim Schritt S202 berechnet
die Lenksteuerungseinheit 100 den Ziel-Hilfsdrehmoment-Befehlswert T* aus einem
Lenkmoment- im Vergleich zum -Hilsbefehlswert-Kennfeld (siehe 7)
und die Steuerungsroutine von 6 ist beendet.
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[Aktiver Steuerungsablauf]
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8 stellt
einen aktiven Steuerungs-Bearbeitungsablauf dar. Wenn der Schwellenwert
zum Bestimmen einer Ausführung
der aktiven Steuerung nur der erste Schwellenwert α1 ist und,
in einem Fall, bei dem der Schiebewinkel α in einer Umgebung des ersten
Schwellenwertes α1
vorhanden ist, wiederholt die aktive Steuerung mit Unterbrechungen
EIN und AUS, so dass das Lenkgefühl
beim Fahrzeugführer verschlimmert
werden kann. Daher wird in der ersten Ausführungsform ein dritter Schwellenwert
(α3) festgelegt,
um die aktive Steuerung freizugeben, wobei der dritte Schwellenwert α3 kleiner
als der erste Schwellenwert α1
als α3 < α1 einzustellen
ist, wobei ein Steuerungsnachlauf vermieden wird, um zu verhindern,
dass die aktive Steuerung mit Unterbrechungen ausgeführt wird
(EIN und AUS).
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Beim
Schritt S301 liest die Lenksteuerungseinheit 100 den geschätzten Fahrbahn-und-Reifenreib-Koeffizienten μ ein und
die Routine geht zum Schritt S302 über. Beim Schritt S302 bestimmt
die Lenksteuerungseinheit 100, ob ein aktiver Steuerungsausführungsmerker
F auf 1 gesetzt wird. Wenn beim Schritt S302 JA erfolgt (F = 1),
geht die Routine zum Schritt S303 über. Wenn beim Schritt S302 NEIN
erfolgt (F ≠ 1),
geht die Routine zum Schritt S304 über. Beim Schritt S303 bestimmt
die Lenksteuerungseinheit 100, ob der Schiebewinkel α gleich oder
größer (breiter)
als der dritte Schwellenwert (α3) ist.
Wenn die Lenksteuerungseinheit 100 bestimmt, dass der Schiebewinkel α gleich oder
größer als
der dritte Schwellenwert (α3)
(JA) ist, geht die Routine zum Schritt 309 über. Wenn
beim Schritt 303 NEIN erfolgt (α < dritter Schwellenwert (α3)), geht
die Routine zum Schritt S308 über.
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Beim
Schritt 304 bestimmt die Lenksteuerungseinheit 100,
ob das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit kleinem Reibkoeffizienten
fährt und
sich der Fahrzeugzustand im Übersteuerungszustand
befindet. Wenn beim Schritt S304 JA erfolgt (das Fahrzeug fährt auf
der Fahrbahn mit geringem Reibkoeffizienten und der Fahrzeugzustand
befindet sich im Übersteuerungszustand)
geht die Routine zum Schritt S305 über. Wenn im Schritt S304 NEIN
erfolgt (das Fahrzeug fährt
auf einer Fahrbahn mit nicht niedrigem Reibkoeffizienten oder der
Fahrzeugzustand befindet sich nicht im Übersteuerungszustand), geht
die Routine. zum Schritt S309 über.
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Beim
Schritt S305 bestimmt die Lenksteuerungseinheit 100, ob
der Schiebewinkel α gleich
oder breiter (größer) als
der erste Schwellenwert α1
ist. Wenn beim schritt S305 JA erfolgt (Schiebewinkel α ist gleich
oder (breiter) größer als
der erste Schwellenwert (α1),
geht die Routine zum Schritt 306 über. Wenn NEIN erfolgt (Schiebewinkel α ist enger
(oder kleiner) als der erste Schwellenwert α1), geht die Routine zum Schritt
S307 über.
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Beim
Schritt S306 wird der aktive Steuerungsmerker F auf 1 gesetzt und
die Routine geht zum Schritt S309 über.
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Beim
Schritt S307 wird der aktive Steuerungsmerker F auf Null (F = 0)
zurückgesetzt
und die Routine geht zum Schritt S309 über).
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Beim
Schritt S308 wird der aktive Steuerungsmerker F auf Null (F ≠ 1) zurückgesetzt
und die Routine geht zum Schritt S309 über.
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Beim
Schritt S309 bestimmt die Lenksteuerungseinheit 100, ob
der aktive Steuerungsmerker F auf 1 (F = 1) gesetzt wird. Wenn beim
Schritt S309 YES erfolgt (F = 1), geht die Routine zum Schritt S310 über. Wenn
beim Schritt S309 NEIN erfolgt (F ≠ 1),
geht die Routine zum Schritt S311 über.
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Beim
Schritt S310 bezieht sich die Lenksteuerungseinheit 100 auf
das Schiebewinkel- im Vergleich zum – aktiven Steuerungsdrehmoment-Befehlswert-Kennfeld
(siehe 9), um einen aktiven Steuerungsdrehmoment-Befehlswert
Ta zu bestimmen und die Routine gemäß dem Schritt S312 über.
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Beim
Schritt S311 setzt die Lenksteuerungseinheit 100 den aktiven
Steuerungsdrehmoment-Befehlswert Ta auf Null und die Routine geht
zum Schritt S312 über.
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Beim
Schritt S312 bestimmt die Lenksteuerungseinheit 100 den
aktiven Steuerungs-Befehlswert Ta und die Steuerung ist beendet.
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[Bremskraftsteuerungs-Ablauf]
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10 stellt
ein Ablaufdiagramm der Bremskraftsteuerung dar. Bei der Bremskraftsteuerung
ist die Bremskraft in einer Richtung vorgesehen, bei der der Fahrzeugschiebewinkel α verringert
wird. Nimmt man einen Fall an, bei dem das Fahrzeug zum Beispiel
während
der Fahrt auf einer kurvigen Straße (oder Kurvenfahrt) rutscht,
wird die Lenkhilfskraft in einer Richtung vorgesehen, um den Schiebewinkel α zu verringern.
Auch in diesem Fall führt
die Bremskraftsteuerung eine Steuerung zum Spurhalten des Fahrzeugs
aus, um die Fahrzeugstabilität
(Fahrzeugsicherheit) zu erhöhen.
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Beim
Schritt S401 liest die Brems-(-kraft) steuerungseinheit 200 entsprechende
Steuerparameter (Schiebewinkel Theta, Laufraddrehzahlen VSP, Querbeschleunigung
YG, und Giergeschwindigkeit γ') ein und die Routine
geht zum Schritt S402 über.
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Beim
Schritt S402 schätzt
die Bremssteuerungseinheit 200 einen Fahrzustand (Fahrzeuggeschwindigkeit
V, geschätzter
Fahrbahn- und Reifenreib-Koeffizient μ, und Schiebewinkel α) und die
Routine geht zum Schritt S403 über.
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Beim
Schritt S403 bestimmt die Bremssteuerungseinheit 200, ob
der aktive Steuerungsmerker F auf 1 (F = 1) gesetzt wird. Wenn beim
Schritt S403 JA erfolgt (F = 1), geht die Routine zum Schritt S
404 über.
Wenn beim Schritt S403 NEIN erfolgt (F ≠ 1), geht die Routine zum Schritt
S406 über.
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Beim
Schritt S404 bestimmt die Bremssteuerungseinheit 200, ob
der Schiebewinkel gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert
(α2) ist.
Wenn beim Schritt S404 JA erfolgt, geht die Routine zum Schritt
S405 über.
Wenn beim Schritt S404 NEIN erfolgt, geht die Routine zum Schritt
S406 über.
Beim Schritt S405 wird die Bremskraftsteuerung gesperrt und die
Steuerung ist beendet.
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Beim
Schritt S406 wird der Bremskraftsteuerungs/Befehlswert S berechnet
und die in 10 dargestellte Steuerung beendet.
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[Vergleich bezüglich des
Ablaufes und des Vorteils zwischen der früher entwickelten Fahrsteuer/regelvorrichtung
und der ersten Ausführungsform]
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Die
früher
entwickelte Fahrzustandserfassungs(fahrsteuer/regel-)vorrichtung,
die im Hintergrund der Erfindung beschrieben wurde, berechnet den
Fahrzeugschiebewin kel auf der Basis der Giergeschwindigkeit, Querbeschleunigung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit und führt die Bremskraftsteuerung
von jedem der vorderen und hinteren linken und rechten Laufräder FL,
FR, RL, RR auf der Basis dieses Fahrzeugschiebewinkels aus, um das
Schieben und/oder das Drehen des Fahrzeugs zu unterdrücken. Da
jedoch der Fahrzeugschiebewinkel α und der
Fahrbahn-und-Reifenreib-Koeffizient μ auf der Basis des Erfassungswertes
des Querbeschleunigungssensors in einem Fall geschätzt werden,
bei dem das Fahrzeug auf der Randüberhöhung der Fahrbahn fährt, tritt
der Fehler im Erfassungswert des Querbeschleunigungssensors auf,
so dass die Fahrbahn-Reibkraft niedriger zu schätzen ist als der aktuelle Wert.
Daher wird die überflüssige Bremskraftsteuerung
ausgeführt
und das Fahrgefühl
verschlechtert.
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Andererseits
ist in der ersten Ausführungsform
zusätzlich
zur Lenksteuerung, die auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem
Torsionsstabdrehmoment T basiert, der Fahrzeugschiebewinkel α in einem
Fall, bei dem der geschätzte
Fahrbahn-und-Reifenreib-Koeffizient μ gleich oder
kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und sich das Fahrzeug im Übersteuerungszustand
befindet, auf α1
festgelegt (erster Schwellenwert) und, in einem Fall, bei dem der
Fahrzeugschiebewinkel α gleich
oder größer als
ein erster Schwellenwert α1
ist, wird die aktive Steuerung (das Gegenlenken) in der Richtung
ausgeführt,
bei dem der Fahrzeugschiebewinkel α verringert wird. Die Bremskraftsteuerung
wird in einem Fall ausgeführt,
bei dem der Fahrzeugschiebewinkel α gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist (zweiter Schwellenwert α2). Die Bremskraftsteuerung
wird in einem Fall nicht ausgeführt,
bei dem eine Fahrzeugbewegungsstabilisierung nur mittels der Lenksteuerung
möglich
ist.
-
Somit
kann die Verbesserung des Fahrgefühls erreicht werden, wobei
die überflüssige Bremskraftsteuerung
auf der Ba sis der irrtümlichen
Erfassung des Querbeschleunigungssensors 12 in dem Fall,
bei dem die Fahrt auf der Randüberhöhung der Fahrbahn
fährt,
vermieden wird.
-
Weil
der zweite Schwellenwert α2
zum Bestimmen, ob die Bremskraftsteuerung ausgeführt wird, größer als
der erste Schwellenwert α1
einzustellen ist, um zu bestimmen, ob die aktive Steuerung ausgeführt wird,
wird zusätzlich
immer die aktive Steuerung vor dem Ausführen der Bremskraftsteuerung
ausgeführt.
Somit kann eine Ablauffrequenz der Bremskraftsteuerung weiterhin
reduziert werden.
-
(Weitere Ausführungsform)
-
Obenstehend
wurde der beste Modus zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung auf der Basis der ersten bevorzugten
Ausführungsform
erläutert. Eine
spezielle Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt. Die vorliegende
Erfindung umfasst verschiedene Auslegungsmodifizierungen in einem
Umfang, der nicht vom Inhalt und Umfang der vorliegenden Erfindung
abweicht.
-
Technische
Konzepte mit Ausnahme der im Anhang beschriebenen Ansprüche, die
von den entsprechenden Ausführungsformen
verständlich
werden, werden hier außerdem
zusammen mit ihren Vorteilen erläutert.
- (1) Die Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung gemäß Anspruch
1, wobei der Lenkhilfsbereich die Lenkhilfskraft in einer Richtung
vorsieht, bei der eine Summe aus einer Lenkkraft von jedem der Laufräder und
einer Seitenkraft verringert wird, wenn die Richtung, bei der das
Lenkmoment verringert wird und die Richtung, bei der der Fahrzeugschiebewinkel
verringert wird, nicht miteinander übereinstimmen. Der Vorteil
ist, dass die Fahrzeugspurtreue stabilisiert und eine Fahrzeug- Bodenhaftungskraft
zu einem früheren
Zeitpunkt wiederhergestellt werden kann.
- (2) Die Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung ist in Punkt (1)
oben beschrieben dargestellt, wobei der Lenkhilfsbereich die Festlegung
der Lenkhilfskraft in die Richtung stoppt, bei der der Fahrzeugschiebewinkel
eher als ein Bodenhaftungswinkel-Schwellenwert verringert wird,
um die Lenkhilfskraft in der Richtung zu erstellen, bei dem der Schiebewinkel
verringert wird.
- In einem Fall, bei dem der Schiebewinkel-Schwellenwert nur auf
einen festgelegt wird, wird die Lenkhilfe in der Nähe des Schwellenwertes
mit Unterbrechungen ausgeführt,
so dass das Fahrgefühl
verschlechtert werden kann. Somit werden die Schiebewinkel-Schwellenwerte
entsprechend auf den Lenkhilfsstart und den Lenkhilfsstopp festgelegt
und der Schiebwinkel-Schwellenwert, der
festgelegt wird, wenn die Lenkhilfe angehalten wird, ist kleiner
als der Schiebewinkel-Schwellenwert,
der festgelegt wird, wenn die Lenkhilfe gestartet wird. Somit kann
die unterbrochene Steuerung der Lenkhilfe verhindert werden.
- (3) Die Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung gemäß Anspruch
1, wobei der Laufrad-Drehzahlsteuerungsbereich die Bremskraft von
jedem der Laufräder
für den
zu verringernden Fahrzeugschiebewinkel steuert/regelt, wenn der
Schiebewinkel gleich oder größer als
der vorbestimmte Wert ist.
-
Auch
in einem Fall, bei dem das Fahrzeug rutscht, zum Beispiel während des
Fahrens auf der kurvigen Straße
(Kurvenfahrt) und die Lenkhilfskraft in der Richtung vorgesehen
ist, bei der der Schiebewinkel verringert wird, kann zum Beispiel
die Fahrzeugsicherheit (-stabilität) außerdem durch Ausführen des
Spurhaltens des Fahrzeugs mittels der Brems (kraft)steuerung erhöht werden.
Es ist hier zu beachten, dass die geschätzte Fahrbahn-Reibkraft spezifisch
als der geschätzte
Fahrbahn-im Vergleich zu-Reifenreib-Koeffizienten μ interpretiert
wird (im engeren Sinn).
-
Diese
Ausführung
basiert auf einer vorrangigen japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-226058, die
in Japan am 04. August 2005 eingereicht wurde, wobei dessen Offenbarungsgehalt
hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung
gemacht wird.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung gemäß den bevorzugten
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese besonderen Ausführungsformen
begrenzt. Abänderungen
und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den
Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Sie werden
durch die folgenden Ansprüche
definiert.
-
Zusammenfassend
kann Folgendes festgestellt werden:
Eine Fahrzeugfahr-Steuer/Regelvorrichtung
und ein Verfahren, wobei eine Lenkhilfskraft, die für die lenkbaren
Laufräder
des Fahrzeuges in einer Richtung vorgesehen ist, bei der ein Schiebewinkel
verringert wird, wenn ein Fahrzeugschiebewinkel, der eine Differenz
zwischen einer Vorwärtsrichtung
des Fahrzeuges und einer Lenkrichtung eines Lenkrades des Fahrzeuges
ist, erfasst und ein Fahrzeug-Übersteuerungszustand
erfasst wird, und anschließend
jedes des Laufräder
des Fahrzeuges gesteuert/geregelt wird, um den Schiebewinkel zu
verringern, wenn die Lenkhilfskraft in einer Richtung vorgesehen
ist, bei der der Fahrzeugschiebewinkel verringert wird und wenn
der Schiebewinkel gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist.
-
- 1
- Lenkrad
- 2
- Welle
- 3
- Drehmomentsensor
- 4
- Zahnstangenmechanismus
- 4a
- linker
Zylinder
- 4b
- rechter
Zylinder
- 5
- Radachse
- 6
- Ölleitung
- 10
- Lenkwinkelsensor
- 11
- Laufrad-Drehzahlsensor
- 12
- Giergeschwindigkeitssensor
- 13
- Querbeschleunigungssensor
- 14
- Bremsaktuator
- 100
- Lenksteuerung-
bzw. Regeleinheit
- 110
- Lenkhilf-Befehlsberechnungsbereich
- 120
- aktiver
Steuerungsbefehlswert-Berechnungsbereich
- 130
- Additions-
bzw. Zusatzbereich
- 200
- Bremssteuerungs-
bzw. Regeleinheit
- 210
- Fahrtzustandsschätzungs-Verarbeitungsbereich
- 220
- Bremskraftsteuerungs-Befehlswert-Berechnungsbereich