DE19503148B4

DE19503148B4 - Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19503148B4
Application number: DE19503148.2A
Authority: DE
Inventors: Shoji Inagaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2015-02-02
Also published as: DE19503148A1; JPH07215190A; US5640324A; JP3303500B2

Abstract

Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs mit einer Verhaltenssteuerungseinrichtung (20, 30, 40, 50) zum Stabilisieren eines instabilen Verhaltens des Fahrzeugs, Erfassungseinrichtungen (61–67) zum Erfassen von Fahrzuständen und Fahrbegleitzuständen des Fahrzeugs, die sich auf die Stabilität des Fahrzeugs in Seitenrichtung beziehen, Bestimmungseinrichtungen (70) zum Bestimmen eines Schwimmwinkels (β) und einer Schwimmwinkelgeschwindigkeit (dβ/dt) basierend auf den Fahrzuständen des Fahrzeugs, wobei die Bestimmungseinrichtungen (70) Einrichtungen zur Bestimmung von Grenzlinien (x1–x6) zwischen stabilen und instabilen Bereichen in Abhängigkeit von den Fahrzuständen und Fahrbegleitzuständen des Fahrzeugs beinhalten, elektrischen Steuerungseinrichtungen (80) zum Steuern des Betriebs der Verhaltenssteuerungseinrichtung, wenn ein durch den Schwimmwinkel und die Schwimmwinkelgeschwindigkeit definierter dynamischer Zustand (P(β, dβ/dt)) des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtungen (70) Einrichtungen beinhalten zum Ändern der regionalen Grenzlinien in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel oder einer Lenkwinkelgeschwindigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs zur Stabilisierung instabilen Verhaltens des Fahrzeugs wie beispielsweise Weg- oder Abtrift, Schwimmen oder dergleichen.
Die JP H02-109 711 A offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE 689 08 521 T2 offenbart ein aktives Aufhängungssteuersystem, das eine Anti-Wank-Steuerung als Reaktion auf Fahrzeugwanken durchführt, indem Antiwanken in eine Richtung herbeigeführt wird, die entgegengesetzt zu der Fahrzeugaufbauwankrichtung ist. Die Stärke des Antiwankens ist für die vorderen und hinteren Aufhängungssysteme unterschiedlich, so dass eine gewünschte Lenkcharakteristik erzielt wird. Die Lenkcharakteristik wird in Abhängigkeit von dem Bedarf an Stabilitätsfaktor bei Kurvenfahrt eingestellt.
In der JP H02-109 711 A ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens der eingangs genannten Art offenbart, bei der ein Seitenabrutsch- bzw. Schwimmwinkel sowie dessen Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs erfasst werden, um die Kippsteifigkeitsverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung unter Steuern der Fahrzeugaufhängung zu ändern, falls ein durch den erfassten Schwimmwinkel und dessen Winkelgeschwindigkeit definierter dynamischer Zustand des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich liegt.
Bei der bekannten, wie vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung sind jedoch der instabile Bereich als auch der Korrekturbetrag für die Kippsteifigkeitsverteilung festgelegt. Daher würde eine korrigierende Steuerung bzw. eine Korrektursteuerung des instabilen Verhaltens des Fahrzeugs selbst dann auf dieselbe Weise erfolgen, wenn sich ein Fahrzustand des Fahrzeugs wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel, die Lenkwinkelgeschwindigkeit oder dergleichen, ein Fahrbegleitumstand des Fahrzeugs wie beispielsweise ein Reibungsbeiwert der Fahrbahnoberfläche und/oder ein Instabilitätsausmaß bzw. -grad des Fahrzeugs ändern würde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die eine korrigierende Steuerung instabilen Verhaltens des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit Fahrzuständen, Fahrbegleitumständen und einem Instabilitätsgrad des Fahrzeugs ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Darstellung einer hydraulischen Bremssteueranlage eines Kraftfahrzeugs sowie einer elektrischen Steuervorrichtung für die Bremssteueranlage;
2 ein Ablaufdiagramm eines durch einen in 1 dargestellten Mikrocomputer ausgeführten Steuerprogramms;
3(A) Diagramme, die ein x-Achsen-Segment bzw. ein y-Achsen-Segment einer Geraden in Bezug auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit zeigen, wobei die Gerade eine Grenzlinie eines stabilen Bereichs und eines instabilen Bereichs des dynamischen Fahrzeugzustands annähert;
3(B) Diagramme, die ein x-Achsen-Segment bzw. ein y-Achsen-Segment in Bezug auf einen Lenkwinkel der Vorderräder des Fahrzeugs zeigen;
3(C) Diagramme, die ein x-Achsen-Segment bzw. ein y-Achsen-Segment in Bezug auf eine Lenkwinkelgeschwindigkeit der Vorderräder zeigen;
3(D) Diagramme, die ein x-Achsen-Segment bzw. ein y-Achsen-Segment in Bezug auf einen Reibungsbeiwert der Fahrbahnoberfläche zeigen;
4 ein Diagramm, welches eine zusammengesetzte bzw. synthetische Sollbremskraft in Bezug auf einen kleinsten vertikalen Abstand von einem dynamischen Zustand des Fahrzeugs zu der Grenzlinie zeigt;
5 ein Diagramm, welches eine zusammengesetzte Sollbremskraft in Bezug auf den kleinsten vertikalen Abstand in einer Abwandlung zeigt;
6 ein Diagramm, welches einen dynamischen Zustand des Fahrzeugs in Bezug auf einen Schwimmwinkel und dessen Winkelgeschwindigkeit zeigt;
7 ein Diagramm, welches die Änderung einer Grenzlinie eines stabilen und eines instabilen Bereichs des dynamischen Zustands des Fahrzeugs zeigt; und
8 ein Koordinatensystem, welches die Grenzlinie der stabilen und instabilen Bereiche in Form einer angenäherten Geraden zeigt.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 ein dem Prinzip der Erfindung zugrunde liegendes Steuerverfahren kurz beschrieben. In 6 sind Änderungsbedingungen eines Schwimmwinkels Q und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt für einen Zustand dargestellt, in dem ein Kraftfahrzeug mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 80 km/h auf einer Fahrbahn mit konstantem Reibungskoeffizienten bzw. -beiwert und frei von Lenkanweisungen fährt. Ein dynamischer Zustand P(t) des Fahrzeugs beispielsweise, definiert durch einen gegenwärtigen Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt, ändert sich mit der verstreichenden Zeit in einer durch einen Pfeil in der Figur angegebenen Richtung und wird zu einem dynamischen Zustand P(t + Δt). Wie 6 zu entnehmen ist, konvergiert der dynamische Zustand P des Fahrzeugs mit der Zeit in einem Ursprungspunkt 0, falls der Absolutwert sowohl des Schwimmwinkels β als auch dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt klein sind. Falls jedoch der Absolutwert sowohl des Schwimmwinkels β als auch dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt groß sind, so ändert sich der dynamische Zustand P des Fahrzeugs dahingehend, dass der Absolutwert des Schwimmwinkels β mit der Zeit vergrößert wird. Demgemäß wird der durch den Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt definierte dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch die nichtlinearen Grenzlinien BL1 und BL2 in einen stabilen Bereich und einen instabilen Bereich (ein durch Schraffur angedeuteter Abschnitt) unterteilt.
7 gibt Änderungsbedingungen für den Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt für den Fall wieder, in dem das Fahrzeug mit einem Lenkbefehl beaufschlagt wurde, wobei die Grenzlinien für die stabilen und instabilen Bereiche durch ausgezogene Linien BL10 bzw. BL20 dargestellt sind. Wenn ein positiver Lenkwinkel (z. B. 4 Grad) in dieselbe Richtung wie der Schwimmwinkel β eingestellt wird, so ändern sich die Grenzlinien BL10 und BL20 wie durch die durchbrochenen Linien BL11 und BL21 gezeigt. Wird ein weitergehend positiver Steuerwinkel (z. B. 6 Grad) eingestellt, so ändern sich die Grenzlinien wie durch die strichpunktiert dargestellten Linien BL12 und BL22 gezeigt. Folglich wird der instabile Bereich vergrößert, wenn das Fahrzeug in dieselbe Richtung wie der Schwimmwinkel β gesteuert wird, und verkleinert, wenn das Fahrzeug entgegen dem Schwimmwinkel β in die entgegengesetzte Richtung gesteuert wird. Da sich die Grenzlinien in Abhängigkeit von der Lenkwinkelgeschwindigkeit ändern, nimmt der instabile Bereich zu, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit in derselben Richtung wie der Schwimmwinkel β zunimmt, und nimmt ab, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit entgegen dem Schwimmwinkel β in der entgegengesetzten Richtung zunimmt. Darüber hinaus ändern sich die Grenzlinien der stabilen und instabilen Bereiche in Abhängigkeit von einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Reibungsbeiwerts der Fahrbahnoberfläche.
Nachstehend wird das Steuerverfahren zur Korrektur des Fahrzeugverhaltens auf der Grundlage eines Ergebnisses der vorangehenden Analyse beschrieben. Durch ausgezogene Linien in 7 dargestellte Grenzlinien werden vorab ermittelt, um in Übereinstimmung mit Fahrzuständen des Fahrzeugs wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit, die in Bezug zu der Stabilität des Fahrzeugs in Quer- oder Seitenrichtung stehen, sowie zu Fahrbegleitumständen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel ein Reibungsbeiwert der Fahrbahnoberfläche, die in Bezug zu der Stabilität des Fahrzeugs in der Seitenrichtung stehen, verändert zu werden. Liegt der dynamische Zustand des Fahrzeugs in dem stabilen Bereich, wie durch P1 und P2 in 7 dargestellt, so erfolgt keine Korrektur des Fahrzeugverhaltens. Liegt der dynamische Zustand des Fahrzeugs im instabilen Bereich, wie durch P3, P4, P5 oder P6 in 7 dargestellt, so wird eine Korrektur des Fahrzeugverhaltens durchgeführt. Falls der Instabilitätsgrad des Fahrzeugs groß ist, wie durch P5 oder P6 in 7 dargestellt, so wird eine Steuergröße zur Korrektur des Fahrzeugverhaltens festgelegt, die größer ist als eine entsprechende in einem dynamischen Zustand des Fahrzeugs, dessen Instabilitätsgrad kleiner ist, wie durch P3 oder P4 in 7 dargestellt. Wie in 8 gezeigt, können in diesem Fall die Grenzlinien als gefaltete bzw. abknickende Linien angenähert werden, die aus geraden Linien X1 bis X3 bzw. X4 bis X6 zusammengesetzt sind. Die geraden Linien X3 und X6 werden jeweils als x-Achse definiert, und die geraden Linien Xi und X2 sowie X3 und X4 werden durch jeweilige, die x- und y-Achsen schneidende Segmente m1, n1; m2, n2; m4, n4 und m5, n5 definiert. Die Segmente m1, n1; m2, n2; m4, n4 und m5, n5 ändern sich in Übereinstimmung mit den Fahrzuständen und Fahrbegleitumständen des Fahrzeugs, um die Grenzlinien zu variieren.
Zur Ermittlung, ob der dynamische Zustand des Fahrzeugs in einem stabilen Bereich oder in einem instabilen Bereich liegt, wird jeder vertikale Abstand von dem dynamischen Zustand des Fahrzeugs zu den geraden Linien X1 bis X6 gemäß der nachfolgenden Beschreibung berechnet. Jeder dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs auf den geraden Linien X1, X2, X3, und X5 erfüllt die nachstehende Gleichung (1), und jeder vertikale Abstand L (L1, L2, L3, L4, L5) von dem dynamischen Zustand des Fahrzeugs zu den geraden Linien X1, X2, X3, X4 und X5 wird gemäß der nachstehenden Gleichung (2) berechnet:
In den Gleichungen (1) und (2) repräsentiert der Buchstabe j jeweils 1, 2, 3, 4 und 5, und der Abstand L wird als negativer Wert dargestellt, wenn der dynamische Zustand P(β, dβ/dt) bezüglich der geraden Linien X1, X2, X3 und X4 auf der Seite des Ursprungspunkts 0 liegt, und wird als positiver Wert dargestellt, wenn der dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs bezüglich der geraden Linien X1, X2, X3, X4 und X5 auf der dem Ursprungspunkt 0 entgegengesetzten Seite liegt. Der Abstand L (L3, L4) von dem dynamischen Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs zu den geraden Linien X4 und X6 wird zu |dβ/dt| berechnet.
Falls die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β größer ist als ”0”, so wird ein kleinster oder Minimalwert Lm = MIN(L1, L2, L3) der entsprechenden vertikalen Abstände L1, L2 und L3 von dem dynamischen Zustand P(β, dβ/dt) zu den geraden Linien X1, X2 und X3 berechnet, um den dynamischen Zustand des Fahrzeugs wie folgt zu ermitteln:

1) Falls der kleinste Wert negativ ist, so liegt der dynamische Zustand P des Fahrzeugs in einem stabilen Bereich.
2) Falls der kleinste Wert positiv ist, so liegt der dynamische Zustand P des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich.
3) Der Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands P wird durch den positiven kleinsten Wert Lm festgelegt.

Falls beispielsweise der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem stabilen Bereich liegenden Punkt P11 definiert ist, so wird der Abstand L3 positiv, während die Abstände L1 und L2 negativ werden. Demzufolge ist der kleinste Wert Lm durch den Abstand L2 festgelegt, um den stabilen Bereich anzugeben. Falls der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem stabilen Bereich liegenden Punkt 212 definiert ist, so werden die Abstände L1 und L3 positiv, während der Abstand L2 negativ wird. Folglich ist der kleinste Wert Lm durch den Abstand L2 festgelegt, um den stabilen Bereich anzugeben. Falls der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem instabilen Bereich liegenden Punkt P13 definiert ist, so werden alle Abstände L1, L2 und L3 positiv. Demzufolge ist der kleinste Wert durch den Abstand L2 festgelegt, um einen Instabilitätsgrad bzw. die Instabilität des dynamischen Zustands des Fahrzeugs anzuzeigen.
Wenn die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β – kleiner ist als ”0”, so wird ein kleinster Wert Lm = MIN(L4, L5, L6) der vertikalen Abstände L4, L5 und L6 von dem dynamischen Zustand P(β, dβ/dt) zu den geraden Linien X4, X5 und X6 berechnet, um den dynamischen Zustand P des Fahrzeugs auf dieselbe Weise wie obenstehend beschrieben zu ermitteln. Ist beispielsweise der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem stabilen Bereich liegenden Punkt P21 definiert, so wird der Abstand L6 positiv, während die Abstände L4 und L5 negativ werden. Demzufolge wird der kleinste Wert Lm durch den Abstand L4 festgelegt, um den stabilen Bereich anzugeben. Falls der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem stabilen Bereich liegenden Punkt P22 definiert ist, so werden die Abstände L5 und L6 positiv, während der Abstand L4 negativ wird. Demzufolge wird der kleinste Wert Lm durch den Abstand L4 festgelegt, um den stabilen Bereich anzugeben. Falls der dynamische Zustand P des Fahrzeugs durch einen in dem instabilen Bereich liegenden Punkt P23 definiert ist, so werden alle Abstände L4, L5 und L6 positiv. Demzufolge wird der kleinste Wert Lm durch den Abstand L5 festgelegt, um die Instabilität des dynamischen Zustands P des Fahrzeugs anzuzeigen.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens für ein Kraftfahrzeug unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt die Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens in Form einer hydraulischen Bremssteueranlage des Fahrzeugs vor, die einen Haupt- bzw. Steuerzylinder 12 beinhaltet, der durch Niederdrücken eines Bremspedals 11 betätigbar ist. Der Hauptzylinder 12 weist einen ersten Port auf, der über Solenoidventile 21 und 31 mit Folgezylindern 22 und 32 linker und rechter Vorderräder verbunden ist, sowie einen zweiten Port, der über ein Reduzierventil 13 und Solenoidventile 41 und 51 mit Folgezylindern 42 und 52 linker und rechter Hinterräder verbunden ist.
Die hydraulische Bremssteueranlage umfasst eine Hydraulikpumpe 14 zum Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus einem Flüssigkeitsvorratsbehälter 15 sowie zum Einspeisen von Hydraulikflüssigkeit unter Druck in eine Hochdruckleitung L1. Die Hochdruckleitung L1 ist mit einem Druckspeicher 16 zum Akkumulieren bzw. Speichern der Hydraulikflüssigkeit unter Druck versehen. Zwischen der Hochdruckleitung L1 und einer mit dem Vorratsbehälter 15 verbundenen Niederdruckleitung L2 sind Bremsdruck-Steuereinrichtungen 20, 30, 40 bzw. 50 für die Vorder- und Hinterräder angeordnet. Die hydraulische Bremsdruck-Steuereinrichtung 20 für das linke Vorderrad umfasst das Solenoidventil 21, den Folgezylinder 22, ein druckerhöhendes Solenoidventil 23 und ein druckminderndes Solenoidventil 24. Das Solenoidventil 23 dient dazu, die Hochdruckleitung L1 mit dem Folgezylinder 22 durchlässig zu verbinden, wenn es in einem Zustand, in dem das Solenoidventil 21 aus einer ersten in der Figur gezeigten Position in eine zweite Position umgesteuert wurde, in einer in der Figur gezeigten ersten Position gehalten wird.
Mit dem Umschalten aus der ersten Position in eine zweite Position unterbricht das Solenoidventil 23 den Flüssigkeitsaustausch zwischen der Hochdruckleitung L1 und dem Folgezylinder 22. Das druckmindernde Solenoidventil 24 dient dazu, den Folgezylinder 22 mit der Niederdruckleitung L2 durchlässig zu verbinden, wenn es in einem Zustand, in dem das Solenoidventil 21 in die zweite Position umgesteuert wurde, von einer in der Figur gezeigten ersten Position in eine zweite Position umgeschaltet wird. Wird es in der ersten Position gehalten, so unterbricht das Solenoidventil 24 den Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Folgezylinder 22 und der Niederdruckleitung L2.
Die hydraulische Bremsdruck-Steuereinrichtung 30 für das rechte Vorderrad umfasst das Solenoidventil 31, den Folgezylinder 32, ein druckerhöhendes Solenoidventil 33 sowie ein druckminderndes Solenoidventil 34, die auf dieselbe Art und Weise angeordnet sind wie in der Bremsdruck-Steuereinrichtung 20. Auf vergleichbare Weise umfasst die Bremsdruck-Steuereinrichtung 40 für das linke Hinterrad das Solenoidventil 41, den Folgezylinder 42, ein druckerhöhendes Solenoidventil 43 und ein druckminderndes Solenoidventil 44, die auf dieselbe Art und Weise angeordnet sind wie in der Bremsdruck-Steuereinrichtung 20. Die hydraulische Bremsdruck-Steuereinrichtung 50 für das rechte Hinterrad umfasst das Solenoidventil 51, den Folgezylinder 52, ein druckerhöhendes Solenoidventil 53 und ein druckminderndes Solenoidventil 54, die auf dieselbe Art und Weise angeordnet sind wie in der Bremsdruck-Steuereinrichtung 20. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden alle Solenoidventile in ihren ersten Stellungen gehalten, wenn sie nicht erregt sind, und aus ihren ersten Stellungen in ihre zweiten Stellungen umgesteuert, wenn sie erregt werden.
Eine elektrische Steuervorrichtung für die Solenoidventile. umfasst einen Längsgeschwindigkeitssensor 61, einen Quergeschwindigkeitssensor 62, einen Längsbeschleunigungssensor 63, einen Querbeschleunigungssensor 64, einen Gierratensensor 65, einen Lenkwinkelsensor 66, einen Fahrbahnoberflächen-Reibungsbeiwertsensor 67 und Hydraulikdrucksensoren 68a bis 68d. Die Sensoren bzw. Aufnehmer 61 bis 67 dienen jeweils der Erfassung einer Längsgeschwindigkeit Vx, einer Quergeschwindigkeit Vy, einer Längsbeschleunigung Gx, einer Querbeschleunigung Gy, einer Gierrate γ, eines Lenkwinkels θ der Vorderräder und eines Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche. So die Längsgeschwindigkeit Vx als auch die Längsbeschleunigung Gx werden in Vorwärtsrichtung als positiver Wert einer physikalischen Größe und in Rückwärtsrichtung als negativer Wert einer physikalischen Größe dargestellt. Die Quergeschwindigkeit Vy, die Querbeschleunigung Gy, die Gierrate γ und der Lenkwinkel θ werden jeweils als positiver Wert in Richtung nach rechts und als negativer Wert in Richtung nach links angegeben.
Der Fahrbahnoberflächen-Reibungsbeiwertsensor 67 dient der Erfassung eines Reibungsbeiwerts μ der Fahrzeugreifen auf einer Fahrbahnoberfläche und dem Erzeugen eines den erfassten Reibungsbeiwert μ anzeigenden elektrischen Signals. Die folgenden Erfassungseinrichtungen sind beispielsweise als Reibungsbeiwertsensor 67 nutzbar:

1) Eine Erfassungseinrichtung zum Abschätzen des Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage der Unschärfetheorie (fuzzy theorie), die eine Zustandsgröße eines Teils des Fahrzeugs wie beispielsweise ein an einer Lenkspindel angreifendes Drehmoment, eine an einer Spurstange angreifende axiale Zugkraft und dergleichen, die sich mit der Drehung des Fahrzeugs ändern, eine Zustandsgröße des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Längsbeschleunigung, eine Radgeschwindigkeit und dergleichen, die sich bei dem Bremsen oder während der Fahrt bzw. des Beschleunigens des Fahrzeugs ändern, und eine auf Wetterverhältnisse wie beispielsweise Feuchtigkeit, Außentemperatur und dergleichen bezogene Zustandsgröße nutzt.
2) Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Reaktion der Fahrbahnoberfläche durch Messen einer an einer Spurstange angreifenden axialen Zugkraft, eines hydraulischen Drucks in einer Servo-Lenkeinrichtung und dergleichen, um dadurch einen Reibungsbeiwert der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage der erfassten Reaktion der Fahrbahnoberfläche, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lenkwinkel abzuschätzen.
3) Eine Erfassungseinrichtung zum Abschätzen eines Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage einer Gierrate γ (einer Querbeschleunigung), einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Lenkwinkels.
4) Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage einer Vektorsumme einer Querbeschleunigung und einer Längsbeschleunigung bei Beginn des Schwimmens bzw. Rutschens.
5) Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage eines Schlupfverhältnisses eines zusätzlichen Rades, welches am Fahrzeug angebracht ist und vorab mit einer vorbestimmten, auf die Fahrbahnoberfläche zu übertragenden Bremskraft beaufschlagt wird.

Die Hydraulikdrucksensoren 68a bis 68d dienen jeweils der Messung eines den entsprechenden Folgezylindern 22, 23, 24 und 25 zugeführten Bremsdrucks, um dadurch elektrische Signale zu erzeugen, die den Rädern auferlegte Bremsdrücke Ba bis Bd anzeigen. Die Sensoren 61 bis 67 sind mit einer Recheneinrichtung bzw. einem Mikrocomputer 70 verbunden, der zur Ausführung eines durch ein Ablaufdiagramm gemäß 2 dargestellten Steuerprogramms ausgebildet ist, um einen durch einen Schwimmwinkel β und dessen zugehörige Winkelgeschwindigkeit dβ/dt definierten dynamischen Zustand des Fahrzeugs zu ermitteln und um ein Steuersignal zur selbsttätigen Korrektur des dynamischen Zustands des Fahrzeugs zu erzeugen, falls der dynamische Zustand des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich liegt. Eine Bremssteuerschaltung 80 ist mit den Hydraulikdrucksensoren 68a bis 68d und dem Rechner 70 verbunden, um die Solenoidventile 21, 23, 24, 31, 33, 34, 41, 43, 44, 51, 53 und 54 in Abhängigkeit von dem demselben durch die Recheneinrichtung 70 zugeführten Steuersignal zu erregen oder abzuerregen, um die unter Druck stehende und den Folgezylindern 22, 32, 42, und 52 zugeführte und aus diesen zurückfließende Hydraulikflüssigkeit zu steuern.
Nachstehend wird die Funktion der hydraulischen Bremssteueranlage unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 2 beschrieben. Unter der Annahme, dass die Recheneinrichtung 70 mit der Ausführung des Steuerprogramms nach 2 begonnen hat, nimmt die Recheneinrichtung 70 in einem Schritt 102 elektrische Signale entgegen, die jeweils eine Längsgeschwindigkeit Vx, eine Quergeschwindigkeit Vy, eine Längsbeschleunigung Gx, eine Querbeschleunigung Gy, eine Gierrate γ, einen Lenkwinkel bzw. einen Lenkeinschlagwinkel θ der Vorderräder und einen Reibungsbeiwert μ der Fahrbahnoberfläche aus den Sensoren 61 bis 67 darstellen, und führt in einem Schritt 104 eine Tiefpass-Filterberechnung durch, um hochfrequente Rauschanteile aus den erfassten Werten Vx, Vy, Gx, Gy, γ, θ und μ zu entfernen. In diesem Fall können die Längsbeschleunigung Gx und die Querbeschleunigung Gy durch Ableiten der Längsgeschwindigkeit Vx und der Quergeschwindigkeit Vy nach der Zeit berechnet werden, wogegen die Längsgeschwindigkeit Vx und die Quergeschwindigkeit Vy durch Integration der Längsbeschleunigung Gx und der Querbeschleunigung Gy über die Zeit berechnet werden können. Wenn der Programmablauf zu einem Schritt 106 fortschreitet, so berechnet die Recheneinrichtung 70 eine Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt durch zeitliches Ableiten des erfassten Lenkwinkels θ und veranlasst den Programmablauf, zu einem Schritt 108 fortzuschreiten. Demzufolge berechnet die Recheneinrichtung 70 in Schritt 108 einen Schwimmwinkel β auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung (3) und in einem Schritt 110 eine Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels auf der Grundlage der nachfolgenden Gleichung (4): β = Vy/Vx (3) dβ/dt = (Gy – γ·Vx) – β·(γ·Vy – Gx) / Vx (4)
In diesem Fall kann die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels anhand der folgenden Gleichung (5) berechnet werden: dβ/dt = dVy/dt – β·dVx/dt / Vx (5)
Daraufhin ermittelt die Recheneinrichtung 70 in einem Schritt 112, ob die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β größer ist als ”0” oder nicht. Falls sich das Fahrzeug in einem geradförmigen Fahrzustand oder einem nach rechts gerichteten Drehzustand befindet, so ermittelt die Recheneinrichtung 70 in Schritt 112 als Antwort ”Ja” und führt die Verarbeitung gemäß Schritten 114 bis 120 aus, um einen kleinsten Wert Lm als eine Steuervariable zur Bestimmung einer Sollbremskraft F zu ermitteln, und um Verteilungsverhältnisse Kfl, Kfr, Krl und Krr von den Vorder- und Hinterrädern zugeführten Bremskräften zu bestimmen.
In Schritt 114 des Programms bestimmt die Recheneinrichtung 70 die erfasste Längsgeschwindigkeit Vx als die Fahrzeuggeschwindigkeit V und berechnet ein x-Achsen-Segment m1, m2 sowie ein y-Achsen-Segment n1, n2 unter Bezugnahme auf Tabellen, in denen jeder der Absolutwerte mj, nj (j = 1, 2, 3, 4, 5) eines x-Achsen-Segments mj und eines y-Achsen-Segments nj der Grenzlinie bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Lenkwinkels θ, der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt und des Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche gespeichert sind, wie in den 3(A) bis 3(D) gezeigt. Im vorliegenden Fall besitzen die Tabellen die Form einer fünfdimensionalen Matrix, in der ein Wert sgn(dβ/dt)·θ der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Lenkwinkels θ multipliziert mit einem positiven oder negativen Vorzeichen sgn(dβ/dt) der Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β für jedes der x-Achsen-Segmente m1, m2, m3, m4 und y-Achsen-Segmente n1, n2, n4, n5, ein Wert sgn(dβ/dt)·dθ/dt der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt multipliziert mit einem positiven oder negativen Vorzeichen sgn(dβ/dt) der Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β und der Fahrbahnoberflächen-Reibungsbeiwert μ als Variablen gespeichert sind. Die Tabelle ist vorab in einem Fest- bzw. Nur-Lese-Speicher oder ROM der Recheneinrichtung 70 gespeichert. Die Absolutwerte |mj| bzw. |nj| (j = 1, 2, 4, 5) ändern sich in Bezug auf die Variablen V, sgn(dβ/dt)·θ, sgn(dβ/dt)·dθ/dt und μ wie dargestellt.
Folglich berechnet die Recheneinrichtung 70 in Schritt 114 die Werte sgn(dβ/dt)·θ und sgn(dβ/dt)·dθ/dt auf der Grundlage des Lenkwinkels θ, der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt und der Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β und liest die Absolutwerte der Segmente |mj| bzw. |nj| (j = 1, 2) im Verhältnis zu den Variablen V, sgn(dβ/dt)·θ, sgn(dβ/dt)·dθ/dt und μ aus. In diesem Fall liest die Recheneinrichtung 70 bei jedem der Absolutwerte eine Vielzahl von Werten aus und erhält jeweilige Segmentwerte m1, n1, m2 und n2 durch Berechnung des Komplements der ausgelesenen Werte. Im nachfolgenden Schritt 116 berechnet die Recheneinrichtung 70 die vertikalen Abstände L1 und L2 von dem dynamischen Zustand P(β, dβ/dt) zu den Näherungslinien X1 und X2 auf der Grundlage der Gleichung (2) und legt den vertikalen Abstand L3 zu der Näherungslinie X3 als eine Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels β fest. Demzufolge berechnet die Recheneinrichtung 70 in Schritt 118 einen kleinsten Wert Lm = MIN(L1, L2, L3) der vertikalen Abstände L1 bis L3 und legt in Schritt 120 Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfl, Kfr, Krl und Krr der Vorder- und Hinterräder als Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfout, Kfin, Krout und Krin fest, die in der Recheneinrichtung 70 gespeichert und den sich drehenden inneren und äußeren Vorderrädern sowie den sich drehenden inneren und äußeren Hinterrädern zugeteilt werden. Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfout, Kfin, Krout und Krin gemäß ”1”, ”0”, ”0” und ”0” zugeteilt werden, können die Verteilungsverhältnisse zu verschiedenen Werten hin verändert werden.
Nach der Berechnung des kleinsten Werts Lm und der Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfl, Kfr, Krl und Krr nimmt die Recheneinrichtung 70 in einem Schritt 130 Bezug auf eine in ihr gespeicherte Bremskrafttabelle, um entsprechend dem kleinsten Wert Lm eine zusammengesetzte Sollbremskraft F* auszulesen. Wie in 4 gezeigt, ist die zusammengesetzte Sollbremskraft F* als ”0” festgelegt, wenn der kleinste Wert Lm negativ ist, und wird in Übereinstimmung mit dem kleinsten Wert Lm erhöht, wenn der kleinste Wert Lm positiv ist. Der Umstand, dass der kleinste Wert Lm negativ ist, zeigt an, dass der dynamische Zustand des Fahrzeugs in einem stabilen Bereich liegt, und der Umstand, dass der kleinste Wert Lm positiv ist, zeigt an, dass der dynamische Zustand des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich liegt. In diesem Fall wird der Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands P des Fahrzeugs durch die Größe des positiven kleinsten Werts Lm dargestellt. Schreitet das Programm zu einem Schritt 132 fort, so multipliziert die Recheneinrichtung 70 die zusammengesetzte Sollbremskraft F* mit den Bremskraft-Verteilungsverhältnissen Kfl, Kfr, Krl und Krr, um die jeweiligen Sollbremskräfte für die Vorder- und Hinterräder, F*fl = Kfl·F*, F*fr = Kfr·F*, F*rl = Krl·F* und F*rr = Krr·F*, zu berechnen. Demzufolge erzeugt die Recheneinrichtung 70 ein Steuersignal für die jeweilige Steuerung der Räder und führt dieses der Bremssteuerschaltung 80 zu. Falls die Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr jeweils ”0” sind, so zeigt das Steuersignal an, dass keine Steuerung der Bremskraft erforderlich ist. Ist jedoch irgendeine der Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl oder F*rr positiv, so stellt das Steuersignal die jeweiligen Sollbremskräfte der Räder dar.
Liegt der dynamische Zustand P des Fahrzeugs in dem stabilen Bereich, so zeigt das Steuersignal an, dass keine Steuerung des Bremsvorgangs erforderlich ist. Wird der Bremssteuerschaltung 80 das Steuersignal zugeführt, so nimmt die Bremssteuerschaltung die Erregung aller Solenoidventile 21, 23, 24, 31, 33, 34, 41, 43, 44, 51, 53, und 54 zurück, um diese wie dargestellt in ihren ersten Stellungen zu halten. Wird das Bremspedal 11 unter dieser wie vorstehend beschriebenen Bedingung während der Fahrt des Fahrzeugs niedergedrückt, so wird die unter Druck stehende, aus dem ersten Port des Hauptzylinders 12 ausströmende Hydraulikflüssigkeit über die Solenoidventile 21 und 31 den Folgezylindern 22 und 32 zugeführt, während die unter Druck stehende, aus dem zweiten Port des Hauptzylinders 12 ausströmende Hydraulikflüssigkeit über das Reduzierventil 13 und die Solenoidventile 41 und 51 den Folgezylindern 42 und 52 zugeführt wird. Demzufolge wird jedem der Vorder- und Hinterräder eine Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Niederdrücken des Bremspedals zugeführt, um das Fahrzeug abzubremsen.
Falls der dynamische Zustand P des Fahrzeugs bei einem Bremsvorgang in dem instabilen Bereich liegt, so stellt das Steuersignal die jeweilige Sollbremskraft für die Räder dar. Wird der Bremssteuerschaltung 80 das Steuersignal zugeführt, so erregt die Bremssteuerschaltung 80 die Solenoidventile 21, 31, 41 und 51, um diese in ihre zweiten Stellungen umzusteuern. Als Resultat wird die Versorgung der Folgezylinder 22, 32, 42 und 52 durch den Hauptzylinder 12 mit unter Druck stehender Bremsflüssigkeit unterbrochen, so dass die Folgezylinder 22, 32, 42 und 52 unter der Steuerung der Solenoidventile 23, 24, 33, 34, 43, 44, 53 und 54 mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit versorgt werden. Unter dieser Bedingung vergleicht die Bremssteuerschaltung 80 jede der Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr mit jeweiligen, durch die Hydraulikdrucksensoren 68a, 68b, 68c und 68d erfassten Bremskräften Ba, Bb, Bc und Bd, um die Sollbremskräfte den Vorder- und Hinterrädern unter der Steuerung der Solenoidventile 23, 24, 33, 34, 43, 44, 53 und 54 zuzuführen.
Falls die Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr jeweils größer sind als die erfassten Bremskräfte Ba, Bb, Bc und Bd, so nimmt die Bremssteuerschaltung 80 die Erregung der Solenoidventile 23, 24, 33, 34, 43, 44, 53 und 54 zurück, um über dieselben die Hochdruckleitung L1 mit den Folgezylindern 22, 32, 42 und 52 zu verbinden und dadurch den Hydraulikdruck in den Folgezylindern zu erhöhen. Falls die Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr jeweils kleiner sind als die erfassten Bremskräfte Ba, Bb, Bc und Bd, so erregt die Bremssteuerschaltung 80 die Solenoidventile 23, 24, 33, 34, 43, 44, 53 und 54, um über dieselben die Niederdruckleitung L2 mit den Folgezylindern 22, 32, 42 und 52 zu verbinden und dadurch den Hydraulikdruck in den Folgezylindern zu verringern. Falls die Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr jeweils gleich den erfassten Bremskräften Ba, Bb, Bc und Bd sind, so erregt die Bremssteuerschaltung 80 die Solenoidventile 23, 33, 43 und 53 und nimmt die Erregung der Solenoidventile 24, 34, 44 und 54 zurück, um die Folgezylinder 22, 32, 42 und 52 von der Hochdruckleitung L1 und der Niederdruckleitung L2 zu trennen und dadurch den Hydraulikdruck in den Folgezylindern aufrechtzuerhalten. Dementsprechend werden, falls der dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs in dem instabilen Bereich liegt, das linke und das rechte Vorderrad mit einer Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands des Fahrzeugs beaufschlagt. Als Resultat wird das Fahrzeug mit einer Kraft in der nach links gerichteten Drehrichtung beaufschlagt, um den Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt zu verringern und dadurch den dynamischen Zustand des Fahrzeugs in den stabilen Bereich zurückzuführen.
Falls die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels kleiner ist als ”0”, oder falls das Fahrzeug sich in einem nach links drehenden Zustand befindet, so ermittelt die Recheneinrichtung 70 in Schritt 112 des Steuerprogramms die Antwort ”Nein” und veranlasst das Fortfahren mit Schritten 122 bis 128 des Programms. In Schritt 122 liest die Recheneinrichtung 70 die Absolutwerte |mj| bzw. |nj| (j = 4, 5) der Segmente im Verhältnis zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt, d Lenkwinkel θ der Vorderräder und dem Reibungsbeiwerts μ der Fahrbahnoberfläche aus und komplementiert diese, um Segmentwerte m4, n4, m5 und n5 mit negativem Vorzeichen zu erhalten. Im nachfolgenden Schritt 124 berechnet die Recheneinrichtung 70 die vertikalen Abstände L4 und L5 von dem dynamischen Zustand P(β, dβ/dt) zu den Näherungslinien X4 und X5 auf der Grundlage der Gleichung (2) und legt den vertikalen Abstand L6 von dem dynamischen Zustand P zu der Näherungslinie X6 als eine Winkelgeschwindigkeit –dβ/dt > 0 fest. Daraufhin berechnet die Recheneinrichtung 70 in Schritt 126 einen kleinsten Wert Lm = MIN(L4, L5, L6) der vertikalen Abstände L4 bis L6 und legt in Schritt 128 jeweilige Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfl, Kfr, Krl und Krr der Vorder- und Hinterräder als die in der Recheneinrichtung 70 gespeicherten Bremskraft-Verteilungsverhältnisse Kfin, Kfout, Krin und Krout fest.
Nach Abarbeiten des Schritts 128 führt die Recheneinrichtung 70 die Verarbeitung gemäß Schritten 130 bis 134 durch, um der Bremssteuerschaltung 80 ein Steuersignal zur jeweiligen Steuerung der Bremskräfte der Räder zuzuführen. Wenn der dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs in dem stabilen Bereich liegt, so repräsentiert das Steuersignal den Umstand, dass keine Steuerung der Bremskraft erforderlich ist. In diesem Fall wird den Rädern unter der Steuerung der Bremssteuerschaltung 80 auf dieselbe Art und Weise wie vorstehend beschrieben jeweils eine Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Niederdrücken des Bremspedals 11 zugeführt. Wenn der dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs in dem instabilen Bereich liegt, so repräsentiert das Steuersignal die jeweiligen Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr der Räder. Bei Zuführen des Steuersignals werden die hydraulischen Bremsdruck-Steuereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 unter der Steuerung der Bremssteuerschaltung 80 betrieben, um die Sollbremskräfte F*fl, F*fr, F*rl und F*rr den Vorder- und Hinterrädern zuzuführen. Dementsprechend wird dann, wenn der dynamische Zustand des Fahrzeugs während eines nach links gerichteten Drehzustands in dem instabilen Bereich liegt, das rechte Vorderrad mit einer Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands beaufschlagt. Als Resultat wird das Fahrzeug mit einer Kraft in der nach rechts gerichteten Drehrichtung beaufschlagt, um den Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt zu verringern und so den dynamischen Zustand des Fahrzeugs in den stabilen Bereich zurückzuführen.
Wie der vorstehenden Beschreibung entnehmbar ist, wird der Schwimmwinkel β des Fahrzeugs gemäß der Verarbeitung in Schritt 108 erfasst und die Winkelgeschwindigkeit dβ/dt des Schwimmwinkels durch Abarbeiten des Schritts 110 ermittelt. Wenn demzufolge der durch den Schwimmwinkel β und dessen Winkelgeschwindigkeit dβ/dt definierte dynamische Zustand P(β, dβ/dt) des Fahrzeugs in dem instabilen Bereich liegt, so werden die hydraulischen Bremsdruck-Steuereinrichtungen 20, 30, 40 und 50 unter der Steuerung der Bremssteuerschaltung 80 gemäß der Verarbeitung in Schritten 116 bis 120 oder 124 bis 128 und 130 bis 134 betrieben, um den dynamischen Zustand des Fahrzeugs in den stabilen Bereich zurückzuführen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Fahrzustandsgröße, die in Bezug zu der Stabilität des Fahrzeugs in Seitenrichtung steht, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Lenkwinkel θ und die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt, durch den Längsgeschwindigkeitssensor 61, den Lenkwinkelsensor 66 und gemäß der Verarbeitung in Schritt 106 erfasst, und eine Fahrbegleitumstandsgröße, die in Bezug zu der Stabilität des Fahrzeugs in der Seitenrichtung steht, wird durch den Fahrbahnoberflächen-Reibungsbeiwertsensor 67 erfasst. Auf der Grundlage des Resultats der Erfassung wird die Grenzlinie des stabilen und des instabilen Bereichs gemäß der Verarbeitung in Schritten 114 und 122 verändert. Demzufolge kann das dynamische Verhalten des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand oder dem Fahrbegleitumstand korrigiert werden.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung gemäß Schritten 116, 118 oder 124, und 126 ausgeführt, um zu ermitteln, ob der dynamische Zustand des Fahrzeugs in dem stabilen oder in dem instabilen Bereich liegt, und um den Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands zu berechnen; die Verarbeitung gemäß Schritten 130 und 132 wird ausgeführt, um eine Steuergröße bzw. einen Steuerbetrag der Bremskraft zur Korrektur des dynamischen Zustands in Übereinstimmung mit dem Instabilitätsgrad zu ermitteln, und die Verarbeitung gemäß Schritt 134 wird ausgeführt, um ein Steuersignal zu erzeugen, welches den Steuerbetrag angibt, und um dieses der Bremssteuerschaltung 80 zuzuführen. Demzufolge werden die hydraulischen Bremsdruck-Steuereinrichtungen unter der Steuerung der Bremssteuerschaltung 80 betrieben, um den dynamischen Zustand des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Instabilitätsgrad zu korrigieren.
Obwohl in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Lenkwinkel θ und die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt als auf die Stabilität des Fahrzeugs in Seitenrichtung bezogene Fahrzustandsgrößen und der Reibungsbeiwert μ der Fahrbahnoberfläche als Fahrbegleitumstand des Fahrzeugs erfasst werden, können andere physikalische Größen die physikalischen Größen V, θ und dθ/dt ersetzen oder zu diesen hinzugefügt werden. Beispielsweise können eine auf die jeweilige Schlupfrate der Vorder- und Hinterräder bezogene Größe und ein Stabilitätsfaktor des Fahrzeugs die physikalischen Größen ersetzen. Obwohl in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Steuerbetrag der Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Instabilitätsgrad des dynamischen Zustands des Fahrzeugs variiert, kann die Bremskraft ungeachtet des Instabilitätsgrads mittels eines konstanten Betrags gesteuert werden. In einem solchen Fall wird die in bezug auf den kleinsten Wert Lm in 4 gezeigte Änderungskennlinie der zusammengesetzten Sollbremskraft F* wie in 5 dargestellt modifiziert.
Obwohl in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die hydraulische Bremssteueranlage als Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs eingeführt wurde, kann alternativ die Aufhängung des Fahrzeugs als Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eingesetzt werden, um die Kippsteifigkeitsverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung zu steuern. In einem solchen Fall können die Dämpfungskräfte der Aufhängung in Übereinstimmung mit dem durch die Verarbeitung gemäß der Schritte 118 oder 126 berechneten kleinsten Wert Lm gesteuert werden.
Vorstehend wurde somit eine Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei der ein Schwimmwinkel und dessen Winkelgeschwindigkeit erfasst werden, um zu ermitteln, ob ein durch den erfassten Schwimmwinkel und dessen Winkelgeschwindigkeit definierter dynamischer Zustand des Fahrzeugs in einem stabil oder instabilen Bereich liegt, und bei der ein Instabilitätsausmaß des dynamischen Zustands des Fahrzeugs berechnet wird. Als Ergebnis der Erfassung und Berechnung wird zur Korrektur des instabilen Verhaltens des Fahrzeugs für jedes Vorder- und Hinterrad des Fahrzeugs eine jeweilige Sollbremskraft berechnet. Eine Grenzlinie der stabilen und instabilen Bereiche wird in Übereinstimmung mit einer Fahrzustandsgröße des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel und der Lenkwinkelgeschwindigkeit sowie einer Fahrbegleitumstandsgröße wie beispielsweise dem Reibungsbeiwert der Fahrbahnoberfläche verändert.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs mit einer Verhaltenssteuerungseinrichtung (20, 30, 40, 50) zum Stabilisieren eines instabilen Verhaltens des Fahrzeugs, Erfassungseinrichtungen (61–67) zum Erfassen von Fahrzuständen und Fahrbegleitzuständen des Fahrzeugs, die sich auf die Stabilität des Fahrzeugs in Seitenrichtung beziehen, Bestimmungseinrichtungen (70) zum Bestimmen eines Schwimmwinkels (β) und einer Schwimmwinkelgeschwindigkeit (dβ/dt) basierend auf den Fahrzuständen des Fahrzeugs, wobei die Bestimmungseinrichtungen (70) Einrichtungen zur Bestimmung von Grenzlinien (x1–x6) zwischen stabilen und instabilen Bereichen in Abhängigkeit von den Fahrzuständen und Fahrbegleitzuständen des Fahrzeugs beinhalten, elektrischen Steuerungseinrichtungen (80) zum Steuern des Betriebs der Verhaltenssteuerungseinrichtung, wenn ein durch den Schwimmwinkel und die Schwimmwinkelgeschwindigkeit definierter dynamischer Zustand (P(β, dβ/dt)) des Fahrzeugs in einem instabilen Bereich liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtungen (70) Einrichtungen beinhalten zum Ändern der regionalen Grenzlinien in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel oder einer Lenkwinkelgeschwindigkeit.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzustände die Fahrgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, sowie die Lenkwinkelgeschwindigkeit und die Fahrbegeleitzustände den Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche betreffen.