DE4419520B4

DE4419520B4 - Verfahren zum Steuern von Radlängskräften

Info

Publication number: DE4419520B4
Application number: DE4419520A
Authority: DE
Inventors: Kenji Wako Akuzawa; Hiromi Wako Inagaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2014-06-04
Also published as: JP2753793B2; US5769510A; DE4419520A1; JPH06344888A; US5551771A

Abstract

Verfahren zum Steuern von Radlängskräften, die an eine Mehrzahl von Rädern (W_FR,W_FL, W_RR, W_RL) eines Fahrzeugs zumindest an einer Vorderradseite und an einer Hinterradseite angelegt werden, umfassend die Schritte:
– Erfassen oder Ermitteln einer Gesamtlängskraft, die eine Gesamtsumme der an die Mehrzahl von Rädern (W_FR,W_FL, W_RR, W_RL) angelegten Längskräfte ist;
– Steuern der an die Räder angelegten Längskräfte auf der Basis einer vorderradseitigen Soll-Radlängskraft und einer hinterradseitigen Soll-Radlängskraft, die durch eine Verteilung der Gesamtlängskraft auf zumindest die Vorderseite und die Rückseite des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Verteilungsproportion bestimmt werden; und
– Ändern der Verteilungsproportion derart, dass die Soll-Radlängskraft an derjenigen der Vorder- und Hinterradseite größer wird, an der mehr Räder nicht schlupfen als an der anderen Seite, wenn ein Schlupf der Räder erfasst wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Ändern der Verteilungsproportion der Zunahmebetrag in der Verteilungsproportion dann, wenn die vorderradseitige Soll-Radlängskraft erhöht wird,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Bremskraft oder Vortriebskraft als einer Radlängskraft eines Fahrzeugs, bei dem auf eine Mehrzahl von Rädern wirkende Längskräfte wenigstens vorderradseitig und hinterradseitig gesteuert werden können.

Aus der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 1-237252 A ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, in dem die Bremskraft als die Radlängskraft wenigstens vorderradseitig und hinterradseitig gesteuert werden kann.

Bei diesem herkömmlichen Steuerverfahren werden die Bremskräfte für die linken und rechten Vorderräder gemeinsam gesteuert, und die Bremskräfte für die linken und rechten Hinterräder werden unabhängig voneinander gesteuert. Wenn der Reibkoeffizient auf einer Straßenoberfläche an den linken und rechten Seiten des Fahrzeugs unterschiedlich ist, wenn die Änderung der Beladung groß ist sowie, wenn die Griffkraft zwischen den Reifen der vier Räder unterschiedlich ist, (z.B. wenn die Reifen der Antriebsräder ein anderes Profil als die anderen Räder haben, oder eines der linken oder rechten Räder Bremsausfall hat oder wenn ein Not-Ersatzreifen an einem bestimmten Rad angebracht ist), beginnt während der Bremsung eine Anti-Blockiersteuerung (nachfolgend als ABS-Steuerung bezeichnet) eines jeden Rads, das schlupfen möchte. Zu diesem Zeitpunkt bemerkt der Fahrer des Fahrzeugs, daß die ABS-Steuerung durchgeführt wird. Selbst wenn daher an den Rädern noch eine Bremswirkung feststellbar ist, kann der Fahrer in vielen Fällen das Bremspedal nicht weiter drücken und kann für jedes Rad keine maximale Bremswirkung erhalten.

Die für den Anspruch 1 gattungsbildende DE 39 21 309 A1 offenbart ein Verfahren zur achsweisen Steuerung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Aktivierung der Blockierschutzfunktion an einer Fahrzeugachse. Mittels des bremspedalbetätigten elektrischen Bremswertgebers 34 wird ein der gewünschten Fahrzeugverzögerung entsprechender Betätigungswert erfaßt.

Mittels achsweise vorgegebener sogenannter Reduzierfaktoren k (k₁₁ für die Vorderachse, k₁₂ für die Hinterachse) wird eine vorbestimmte vorne-hinten-Verteilungsproportion der Gesamt-Radlängskräfte bestimmt.

Wird im Bremsbetrieb die Blockierschutzfunktion z.B. an der Vorderachse, nicht aber an der Hinterachse aktiv, schlupfen an der Vorderachse mehr Räder als an der Hinterachse, so verändern sich die Reduzierfaktoren in Richtung des Pfeils 51 in Richtung 2. Das heißt der Reduzierfaktor k₁₂ für die Hinterachse wird größer, der Reduzierfaktor k₁₁ für die Vorderachse wird kleiner, oder anders ausgedrückt: Der Bremsdruckanteil der Hinterachse steigt, derjenige der Vorderachse sinkt.

Die DE 35 18 221 C2 offenbart ein Fahrzeugbremssystem, bei dem zum Zwecke der Fahrdynamikregelung die Geschwindigkeit, der Lenkwinkel, die Bremsbetätigung sowie die Querbeschleunigung sensiert werden. Die individuell steuerbaren Radbremsen werden im Sinne einer Erhöhung der Fahrstabilität bei Kurvenbremsungen automatisch gesteuert: Bei Untersteuerungstendenz wird der Bremsdruck an den Vorderrädern verringert, bei Übersteuerungstendenz wird der Bremsdruck an den Hinterrädern verringert.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung der Radlängskraft eines Fahrzeugs aufzuzeigen, bei dem die vom Fahrer angeforderte Radlängskraft maximal zur Wirkung kommt, ohne die Gesamtradlängskraft zu ändern.

Die DE 41 23 235 C1 offenbart ein Verfahren zur Verhinderung von Instabilitäten des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges. Aus von Sensoren gemessenen Fahrzustandsgrößen wird ein Gierwinkelgeschwindigkeits-Sollwert gebildet und mit dem Gierwinkel-Istwert verglichen. In Abhängigkeit von der Sollwert/Istwert-Abweichung wird der Bremsdruck an einzelnen Rädern des Fahrzeuges variiert, und zwar wird bei einem übersteuernden Fahrverhalten bei dem kurvenäußeren Vorderrad der Bremsschlupf (also der Bremsdruck) erhöht und bei untersteuerndem Fahrverhalten am kurveninneren Hinterrad der Bremsschlupf (Bremsdruck) erhöht. Ergänzend dazu kann auch an anderen Rädern der Bremsdruck zusätzlich variiert werden.

Die DE 3919 347 A1 offenbart ein Fahrdynamik-Regelungssystem welches gleichfalls die Fahrstabilität durch individuelle Ansteuerung der Radbremsen erhöht. Hierzu werden die Signale von Lenkwinkel- und Raddrehzahlfühler verwendet. Ein sog. "Giergradkreisel" oder alternativ Längs- und Querbeschleunigungssensoren dienen der Ermittlung der Ist-Gierbewegung. Ein Vergleich mit der Soll-Gierbewegung ergibt die zur Fahrstabilitätserhöhunq jeweils erforderliche Bremsdruckvariation.

Die DE 41 09 925 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Regeln der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeuges und zwar sowohl bei vom Fahrer nicht betätigter wie auch bei vom Fahrer betätigter Bremse. Der Bremsdruck wird mittels verschiedener Sensorsignale so berechnet und gesteuert, daß der Radbremsdruck am kurvenäußeren Rad kleiner als der am kurveninneren Rad ist. Bei einer Bremsung durch den Fahrer wird die Bremskraft so gesteuert, daß am innenliegenden Rad ein der Bremsbetätigung entsprechender Bremsdruck eingesteuert wird, während am kurvenäußeren Rad ein Bremsdruck eingestellt wird, der gleich dem ersten Wert minus der vom Fahrstabilitätsrechner berechneten Differenz ΔP ist.

Die DE 40 26 626 A1 offenbart ein Verfahren zur Regelung der Fahrzeugdynamik, bei dem an jedem Rad individuell Bremsschlupfwerte eingestellt werden können, und zwar so, daß einerseits die Gierdynamik verbessert wird ohne daß andererseits zu viel Bremsverzögerung verschenkt wird. Hierzu wird an jedem Reifen bestimmt, wie einerseits das Giermoment auf das Fahrzeug und wie andererseits die Bremsverzögerung des Fahrzeugs sich ändert, wenn eine kleine Änderung des Bremsschlupfes erfolgt. Das Verhältnis Giermomentänderung zu Bremsverzögerungsänderung wird für jedes Rad berechnet und ist Grundlage für die Verteilung der Bremskräfte bzw. Bremsschlüpfe.

Die DE 38 40 456 A1 behandelt ein Verfahren mit dem die Beherrschbarkeit eines Fahrzeugs erhöht werden soll. Hierzu werden die Schräglaufwinkel je eines Rades einer Fahrzeugachse ermittelt. Nach Auswerten werden Schlupfsollwerte durch Radbremsdruckänderung im Sinne einer gröberen Fahrzeugbeherrschbarkeit variiert.

Erfindungsgemäß wird daher ein gattungsgemäßes Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen angegeben.

Dort wird eine Gesamtlängskraft, die eine Gesamtsumme der an die Mehrzahl von Rädern angelegten Längskräfte ist, erfaßt oder bestimmt, und die an die Räder angelegten Längskräfte werden auf der Basis einer vorderradseitigen Soll-Radlängskraft und einer hinterradseitigen Soll-Radlängskraft gesteuert, die durch die Verteilung der Gesamtlängskraft mit vorbestimmten Verteilungsproportionen bestimmt sind. Wenn Radschlupf erfaßt wird, werden die Verteilungsproportionen geändert, so daß die Soll-Radlängskraft an derjenigen der Vordderrad- und Hinterradseiten größer ist, an der sich mehr Räder in nicht schlupfenden Zuständen befinden. Während daher die von einem Fahrzeuginsassen angeforderte Gesamtradlängskraft unveränderlich gemacht ist, kann man in diesem Bereich die maximale Radlängskraft ausüben.

Zusätzlich zum Obenstehenden wird bei der Änderung der Verteilungsproportionen der Änderungsbetrag zu dem Zeitpunkt, wenn die vorderradseitige Soll-Radlängskraft erhöht wird, größer festgelegt als der als Änderungsbetrag zu dem Zeitpunkt, wenn die hinterradseite Soll-Radlängskraft erhöht wird. Daher ist die Schlupffrequenz des vorderradseitigen Rads größer, wodurch sich die Stabilität des Fahrzeugs verbessern läßt.

Bevorzugt sind die an die Mehrzahl von Rädern angelegte Längskräfte unabhängig voneinander steuerbar, und es werden die den Rädern bei stehendem Fahrzeug zugeteilten Lasten bestimmt. Die scheinbare Richtung und der scheinbare Verlagerungsbetrag der Schwerpunktlage des Fahrzeugs wird auf Basis einer Längsbeschleunigung und einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet, und die scheinbare Schwerpunktslage des Fahrzeugs wird gemäß der scheinbaren Richtung und dem Verlagerungsbetrag bestimmt. Wenn Radschlupf erfaßt wird, wird die scheinbare Schwerpunktslage des Fahrzeugs korrigiert, so daß sie von diesem Rad auf einer geraden Linie verschoben wird, die das schlupfende Rad mit der scheinbaren Schwerpunktslage des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, verbindet, und die festgestellte Teillast wird auf Basis einer korrigierten, scheinbaren Schwerpunktslage des Fahrzeugs korrigiert. Verteilungsproportionen der Radlängskraft werden für jedes Rad auf Basis der korrigierten Teillasten bestimmt. Wenn man daher die Verteilungsproportionen ändert, kann man die Erhöhung mit geeigneter Verteilung auf die Räder mit verbesserter Verteilungsproportion aufteilen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt ein Schema des Fahrzeugbremssystems;
2 zeigt im Blockdiagramm eine Anordnung eines Steuersystems;
3 zeigt graphisch eine eingerichtete Karte des Gesamthydraulikbremsdrucks bezüglich des Bremspedaldrucks;
4 zeigt schematisch die scheinbare Schwerpunktsverlagerung in Längsrichtung des Fahrzeugs;
5 zeigt schematisch die scheinbare Schwerpunktsverlagerung in Querrichtung des Fahrzeugs;
6 zeigt schematisch die scheinbare Schwerpunktsänderung auf X- und Y-Koordinaten;
7 zeigt im Blockdiagramm eine Anordnung eines Berechnungsmittels für den Betrag einer erzwungenen Schwerpunktsverlagerung;
8 zeigt schematisch die erzwungene Schwerpunktsverlagerung auf X- und Y-Koordinaten; und
9 zeigt graphisch eine eingerichtete Karte eines Richtungskoeffizienten;
10 zeigt graphisch eine eingerichtete Karte einer Zeitkonstanten;
11 zeigt im Diagramm ein Beispiel einer Änderung des Verlagerungsbetrags auf X- und Y-Achsen bei Bremsbetätigung;
12 zeigt im Diagramm eine Fehlerdiagnosekarte;
13 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;
14 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der X-Koordinate der Schwerpunktslage nach erzwungener Verlagerung;
15 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der Y-Koordinate der Schwerpunktslage nach erzwungener Verlagerung;
16 zeigt im Blockdiagramm ein Berechnungsmittel für eine Giersteuerstärke;
17 zeigt graphisch die Bezugsgierrate in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;
18 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit;
19 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der Längsbeschleunigung; und
20 zeigt graphisch die Korrekturrate in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung.
Zuerst zu 1. Eine rechte Vorderradbremse B_FR ist an einem rechten Vorderrad W_FR eines Vierradfahrzeugs mit einem Frontmotor und Frontantrieb (FF-Typ) angebracht. Eine linke Vorderradbremse B_FL ist an einem linken Vorderrad W_FL angebracht. Eine rechte Hinterradbremse B_RR ist an einem rechten Hinterrad W_RR angebracht und eine linke Hinterradbremse B_RL ist an einem linken Hinterrad W_RL angebracht. Die Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL haben gleiche Spezifikationen.
Ein Tandemhauptzylinder 1 umfaßt ein Paar von Ausgangsöffnungen 1a und 1b. Die Ausgangsöffnung 1a ist an die rechte Vorderradbremse B_FR durch einen Modulator 2FR angeschlossen, welcher das Bremsfluid steuern kann, und weiter an die linke Hinterradbremse B_RL durch einen Modulator 2_RL . Die andere Ausgangsöffnung 1b ist an die linke Vorderradbremse B_FL durch einen Modulator 2FR und weiter an die rechte Hinterradbremse B_RR durch einen Modulator 2_RR angeschlossen.
Die Betätigungen der Modulatoren 2_FR, 2_FL , 2_RR und 2_RL , d. h. die an die Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL wirkenden Bremsfluiddrücke werden durch eine Steuereinheit C unabhängig voneinander gesteuert.
Zu 2. Angeschlossen an die Steuereinheit C sind ein Niederdruckkraft-Erfassungssensor 3 zum Erfassen einer Bremsniederdruckkraft F_B als einer Größe der Bremsbetätigung durch ein Bremspedal (nicht gezeigt), Raddrehzahlsensoren 4,5,6 und 7 zum Erfassen von Raddrehzahlen V_FR, V_FL, V_RR und V_RL der Räder W_FR, W_FL, W_RR und W_RL, ein Längsbeschleunigungs-Erfassungssensor 8 zum Erfassen einer Längsbeschleunigung G_SX des Fahrzeugs, ein Querbeschleunigungs-Erfassungssensor 9 zum Erfassen einer Querbeschleunigung G_SY, ein Lenkwinkel-Erfassungssensor 10 zum Erfassen eines Lenkwinkels θ als einer Stärke der Lenkbetätigung durch ein Lenkrad (nicht gezeigt), ein Gierraten-Erfassungssensor 11 zum Erfassen einer Gierrate Y_A, als einer Stärke der aktuellen Kurvenfahrt des Fahrzeugs und ein Bremsfluiddrucksensor 12 zum Erfassen eines Bremsfluiddrucks P_B.
Die Steuereinheit C umfaßt ein Gesamtlängskraft-Bestimmungsmittel 13 zum Bestimmen eines Gesamtbremsfluiddrucks P_T für alle vier Räder auf Basis eines von dem NiederdruckErfassungssensor 3 erfaßten Wert, ein Verzögerungskorrekturmittel 14 zur Korrektur des Gesamtbremsfluiddrucks P_T, der in dem Gesamtlängskraft-Bestimmungsmittel 13 durch eine Verzögerungssteuergröße P_o bestimmt ist, um einen ersten korrigierten Gesamtbremsfluiddruck P_T1 vorzusehen, ein Verstärkungskorrekturmittel 15 zum Anlegen einer Verstärkungskorrektur an den ersten korrigierten Gesamtbremsfluiddruck P_T1, um einen zweiten korrigierten Gesamtbremsfluiddruck P_T2 vorzusehen, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel 16 zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V auf Basis der Raddrehzahlen V_RR und VRL der rechten und linken Hinterräder W_RR und W_RL, die nicht angetriebene Räder sind, ein Schlupferfassungsmittel 17 zum Erfassen, auf Basis der Drehzahlen V_FR, V_FL, V_RR und V_RL der Räder W_FR, W_FL, W_RR und W_RL, welches Rad während der Bremsung in einen Schlupfzustand gefallen ist, ein Schwerpunktslagen-Berechnungsmittel 18 zur Berechnung der Richtung und der Stärke scheinbarer Schwerpunktsverlagerungen des Fahrzeugs auf Basis einer Längsbeschleunigung G_SX und einer Querbeschleunigung G_ST, ein Berechnungsmittel 19 der Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung zur Berechnung eines Betrags erzwungener Schwerpunktsverlagerung zur Korrektur des in dem Schwerpunktslagen-Berechnungsmittel 18 festgestellten scheinbaren Schwerpunkts, wenn durch das Schlupferfassungsmittel 17 der Schlupf des Rads festgestellt wurde, ein Giersteuerstärken-Berechnungsmittel 21 zur Berechnung einer Giersteuerstärke Y_C auf Basis des Gesamtbremsfluiddrucks P_T, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Längsbeschleunigung G_SX, der Querbeschleunigung G_SY, des Lenkwinkels Θ und der erfaßten Gierrate Y_A, ein Teillastproportions-Berechnungsmittel 22 zur Berechnung von Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL für die vier Räder auf Basis der in dem Berechnungsmittel der Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung 19 und dem Giersteuerstärken-Berechnungsmittel 21 berechneten Größen, rechte Vorder-, linke Vorder-, rechte Hinter- und linke Hinterrad-Bremsfluiddruckberechnungsmittel 23_FR, 23_FL , 23_RR und 23_RL zur Berechnung von Soll-Bremsfluiddrücken P_FR, P_FL, P_RR und P_RL der Radbremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL als Soll-Längskräfte für die Räder an den zweiten korrigierten Bremsfluiddrücken P_T und den Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR bzw. R_RL und Antriebsmittel 24FR, 24_FL , 24_RR und 24_RL zum Antrieb der Modulatoren 2_FR, 2_FL , 2_RR und 2_RL auf Basis der Soll-Bremsfluiddrücke P_FR, P_FL, P_RR bzw. P_RL.
Das Gesamtlängskraft-Bestimmungsmittel 13 bestimmt eine Gesamtbremskraft, die eine Gesamtsumme der gemäß der Bremsniederdruckkraft F_B auf die vier Räder wirkenden Radlängskräfte ist. Wenn die Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL gleicher Spezifikation an den vier Rädern W_FR, W_FL, W_RL und W_RR angebracht sind, sind die von den Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL ausgeübten Bremskräfte proportional zu den Bremsfluiddrücken, die von den Modulatoren 2FR, 2_FL , 2_RR , 2_RL gesteuert sind, und man kann die Gesamtbremskraft auf die Gesamtlängskraft als Ausdruck des Gesamtbremsfluiddrucks berechnen. Daher wird der an den Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL wirkende Gesamtbremsfluiddruck P_T durch das Gesamtlängskraft-Bestimmungsmittel 13 auf Basis der Karte bestimmt, die vorab in Abhängigkeit von der Bremsniederdruckkraft B definiert ist, wie in 3 gezeigt.
Der in dem Gesamtlängskraft-Bestimmungsmittel 13 bestimmte Gesamtbremsfluiddruck P_T wird dem Soll-Verzögerungsbestimmungsmittel 25 zugeführt, wo eine Soll-Verzögerung G_o in Abhängigkeit von dem Gesmatbremsfluiddruck P_T bestimmt wird. Die in dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel 16 bestimmte Fahruzeuggeschwindigkeit V wird einem Differenziermittel 26 zugeführt, wo eine Fahrzeugverzögerung durch Differenzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Diese Fahrzeugverzögerung und die Soll- Verzögerung G_o werden einem Steuerstärkenberechnungsmittel 27 zugeführt, wo auf Basis einer Abweichung zwischen der Soll-Verzögerung G_o und der erfaßten Fahrzeugverzögerung eine Verzögerungssteuerstärke P_G berechnet wird.
Der Gesamtbremsfluiddruck P_T und die Verzögerungssteuerstärke P_G werden dem Verzögerungskorrekturmittel 14 zugeführt, wo die Verzögerungssteuerstärke P_G zu dem Gesamtbremsfluiddruck P_T addiert wird, um einen ersten korrigierten Gesamtbremsfluiddruck P_T1 bereitzustellen.
Die von dem Längsbeschleunigungssensor 8 erfaßte Längsbeschleunigung G_SX und die von dem Querbeschleunigungssensor 9 erfaßte Querbeschleunigung G_SY werden dem Schwerpunktslagen-Berechnungsmittel 18 zugeführt. Wenn die Koordinaten des Schwerpunkts des Fahrzeugs im Ruhezustand mit G_SX0, G_SY0 bezeichnet sind, berechnet das Schwerpunktslagenberechnungsmittel 18 die Richtung und den Betrag der scheinbaren Schwerpunktsverlagerung bei einer Laständerung und berechnet weiter auf Basis dieses berechneten Werts Koordinaten G_SX, G_SY, die einen scheinbaren Verlagerungspunkt der Schwerpunktslage anzeigen.
Zu 4. Wenn die Höhe der Schwerpunktslage von einer Bodenfläche der Straße mit H bezeichnet ist und eine Schwerkraft G gleich 1 ist, wird der scheinbare Betrag ΔX der Schwerpunktsverlagerung in Querrichtung des Fahrzeugs, d.h. in einer X-Richtung gemäß ΔX = G_SX × H bestimmt.
Zu 5. Wenn die Höhe der Schwerpunktslage von einer Bodenfläche der Straße mit H bezeichnet ist und eine Schwerkraft G gleich 1 ist, wird der scheinbare Betrag ΔY der Schwerpunktsverschiebung in Querrichtung des Fahrzeugs, d.h. in einer Y-Richtung gemäß ΔY = G_SY × H bestimmt.
Wenn weiter das Gesamtgewicht des Fahrzeugs mit W_T bezeichnet ist, sind die Teillasten des rechten Vorderrads W_FR, des linken Vorderrads W_FL, des rechten Hinterrads W_RR und des linken Hinterrdas W_RL im Ruhezustand des Fahrzeugs WT_FR, WT_FL, WT_RR bzw. WT_RL (WT_T = B_FR + WT_FL + WT_RR + WT_RL); und der Radstand ist L_B und die Spurweite LT, wie in 6 gezeigt, wobei die X-Koordinate G_X0 der Schwerpunktslage im Ruhezustand durch folgende Gleichung ausgedrückt ist: GX0 = (LB(WTFR + WTFL)/WTT) – LT/2 (1)und die Y-Koordinaten G_Y0 der Schwerpunktslage im Ruhezustand ist durch folgende Gleichung ausgedrückt: GY0 = (LB(WTRR + WTRL)/WTT) – LT/2 (2)
Die X-Koordinate G_X der scheinbaren Schwerpunktslage als Folge der Änderung der Belastung während fahrendem Fahrzeug ist ausgedrückt durch G_X = G_X0 + ΔX, und die Y-Koordinate G_Y ist dargestellt durch G_Y = G_Y + ΔY.
Zu 7. Das Berechnungsmittel der Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung 19 berechnet den Betrag der erzwungenen Schwerpunktsverlagerung mit dem Ziel, die scheinbare Schwerpunktslage zu korrigieren, so daß die scheinbare Schwerpunktslage, die von dem Schwerpunktslagenberechnungsmittel 18 nach Erfassung von Radschlupf durch das Schlupferfassungsmittel 17 bestimmt ist, von dem Rad auf einer geraden Linie wegverlagert wird, welche das Rad im Schlupf zustand mit dem scheinbaren Schwerpunkt des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, verbindet. Das Berechnungsmittel für die Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung 19 umfaßt einen X- und Y-Achsenverlagerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 28 zur Berechnung eines Betrags ΔD_ABS-X der Verlagerung in eine Richtung der X-Achse und eines Betrags ΔD_ABS-Y der Verlagerung in eine Richtung der Y-Achse auf Basis der Ausgänge aus dem Schlupferfassungsmittel 17, dem Schwerpunktslagenberechnungsmittel 18 und dem Bremsfluiddruckerfassungssensor 12, einen Frequenzzähler 29 zum Zählen der Frequenz von Schlupf zuständen auf Basis der Ausgänge von dem Schlupferfassungsmittel 17 durch Erhöhen der Anzahl von Schlupf zuständen, wenn dasselbe Rad aufeinanderfolgend in Schlupf zustände gefallen ist, und durch Mindern der Anzahl von Schlupf zuständen, wenn verschiedene Räder unregelmäßig in Schlupf zustände gefallen sind, einen Wichtungskoeffizient-Bestimmungsabschnitt 30 zur Bestimmung eines Wichtungskoeffizienten k nach Maßgabe eines Ausgangs von dem Frequenzzähler 29, einen Zeitkonstanten-Bestimmungsabschnitt 31 zur Bestimmung einer Zeitkonstante K nach Maßgabe des Bremsfluiddrucks P_B, der von dem Bremsfluiddruckerfassungssensor 12 erfaßt ist, wenn der Schlupf zustand des Rads durch das Schlupferfassungsmittel 17 erfaßt wurde, einen Multiplizierabschnitt 32 zur Multiplikation des Richtungskoeffizienten k mit der Zeitkonstanten K zur Ausgabe einer korrigierten Zeitkonstante K', einen Rückbringberechnungsabschnitt 33 zur Berechnung eines Betrags ΔD_ABS-X der Verlagerung in Richtung der X-Achse und eines Betrags ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Richtung der Y-Achse zu einer Rückkehrzeit, um die erzwungene Schwerpunktsverlagerung bei Beendigung des Bremsvorgangs zurückzubringen, Fehlerdiagnoseabschnitte 34X und 34Y zur Fehlerdiagnose auf Basis der von dem Multiplikationsabschnitt 32 bestimmten Zeitkonstante K, und eines Ausgangs aus dem Rückkehrberechnungsabschnitt 33, einen Bremsbetätigungs-Erfassungsabschnitt 35 zur Erfassung einer Bremsbetätigung auf Basis eines Ausgangs aus den Niederdruckerfassungssensor 3, einen Schaltkreis 36 zur alternativen Auswahl eines Ausgangs aus dem X- und Y-Achsenverlagerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 28 und eines Ausgangs aus dem Rückbringberechnungsabschnitt 33 auf Basis des Ausgangs aus dem Niederdruckkrafterfassungssensor 3, und einen Schwerpunktspositions-Bestimmungsabschnitt 37 zur Bestimmung eines Schwerpunkts nach Maßgabe des Ausgangs von dem Schwerpunktslagenberechnungsmittel 18 und eines Ausgangs aus dem Schaltkreis 36.
In dem X- und Y-Achsen- Verlagerungsbetrag-Berechungsabschnitt 28 werden der Betrag ΔD_ABS-X der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag von ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung nach Maßgabe folgender Gleichung in (3) und (4) berechnet:
In den obigen Gleichungen (3) und (4) sind ΔD_ABS-X ^–1 und ΔD_ABS-Y ^–1 jeweils ein letzter Verlagerungsbetrag; ΔX_ABS-FR, ΔX_ABS-FL, ΔX_ABS-RR und ΔX_ABS-RL ist jeweils ein Verlagerungsbetrag in X-Achsen-Richtung, berechnet, wenn das entsprechende rechte Vorderrad W_FR, linke Vorderrad W_FL, rechte Hinterrad W_RR und linke Hinterrad W_RL in seinen Schlupf zustand gefallen ist; und ΔY_ABS-FR, ΔY_ABS-FL, ΔY_ABS-RR und ΔY_ABS-RL ist jeweils ein Verlagerungsbetrag in Y-Achsen-Richtung, berechnet, wenn das entsprechende rechte Vorderrad W_FR, linke Vorderrad W_FL, rechte Hinterrad W_RR und linke Hinterrad W_RL in seinen Schlupfzustand gefallen ist.
Angenommen, die Schlupf rate des linken Hinterrads W_RL wurde von dem Schlupferfassungsmittel 17 erfaßt, wie in 8 gezeigt. In diesem Fall wird die scheinbare Schwerpunktsposition (G_X, G_Y) als Begleiterscheinung einer Laständerung während fahrendem Fahrzeug erzwungenermaßen von dem linken Hinterrad W_RL weg entlang einer geraden Linie L verlagert, die das linke Hinterrad W_RL mit der scheinbaren Schwerpunktslage G_X, G_Y des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, verbindet, und zwar um einen erzwungenen Verlagerungsbetrag ΔD_ABS-RL, der gemäß folgender Gleichung (5) berechnet ist: ΔDABS-RL = DABS-R × (DTIRE – DG-RL)/DTIRE (5).
Ähnlich, wenn das rechte Hinterrad W_RR, das linke Vorderrad W_FL und das rechte Vorderrad W_FR in ihre Schlupfzustände gefallen sind, wird die scheinbare Schwerpunktslage von den Rädern W_RR, W_FL und W_FR auf geraden Linien erzwungenermaßen wegverlagert, welche Linien die Räder W_RR, W_FL und W_FR mit der scheinbaren Schwerpunktslage G_X, G_Y des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, verbinden, und zwar um erzwungene Verlagerungsbeträge ΔD_ABS-RR, ΔD_ABS-FL bzw. ΔD_ABS-FR, die gemäß folgenden Gleichungen (6), (7) bzw. (8) berechnet sind: ΔDABS-RR = DABS-R × (DTIRE – DG-RR)/DTIRE (6) ΔDABS-FL = DABS-F × (DTIRE DG-FL)/DTIRE (7) ΔDABS-FR = DABS-F × (DTIRE DG-FR)/DTIRE (8).
In diesen Gleichungen (5) bis (8) ist D_TIRE ein diagonaler Radabstand und bezeichnet mit D_TIRE = (L₈ ² + L_T ²)^1/2; D_G-RL, D_G-RR, D_G-FL und D_G-FR ist ein Abstand zwischen dem linken Hinterrad W_RL, rechten Hinterrad W_RR, linken Vorderrad W_FL bzw. rechten Vorderrad W_FR und der scheinbaren Schwerpunktslage G_X, G_Y; und D_ABS-F und D_ABS-R sind jeweils durch einen Bremsfluiddruck bestimmte Konstanten, wenn das entsprechende Rad in seinen Schlupf zustand gefallen ist. Sie sind so eingestellt, daß D_ABS-R > D_ABS-F ist. Somit ist der Verlagerungsbetrag zu den Vorderrädern hin größer als der Verlagerungsbetrag zu den Hinterrädern hin.
Wieder zu 8: Wenn ein durch die gerade Linie L und die X-Achsen-Richtung gebildeter Winkel mit α_RL bezeichnet ist, gilt folgende Gleichung: αRL = tan–1 [(GY – (LT/2))/(GX – (–L8/2))]und der Betrag ΔX_ABS-RL der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag dY_ABS-RL der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung sind durch folgende Gleichungen bestimmt: ΔXABS-RL = ΔDABS-RL × cosαRL (9) ΔXABS-RL = ΔDABS-RL × sinαRL (10),
Wenn erfaßt wurde, daß das rechte Hinterrad W_RR, das linke Vorderrad W_FL und das rechte Vorderrad W_FR in ihre Schlupf zustände gefallen sind, werden die Beträge ΔX_ABS-RR, ΔX_ABS-FL und ΔX_ABS-FR der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und die Beträge ΔY_ABS-RR, ΔY_ABS-FL und ΔY_ABS-FR der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung durch folgende Gleichungen ausgedrückt:
wenn das rechte Hinterrad in seinen Schlupf zustand gefallen ist: ΔXABS-RR = ΔDABS-RR × cosαRR (11) ΔYABS-RR = ΔDABS-RR × sinαRR (12)wenn das linke Vorderrad W_FL in seinen Schlupf zustand gefallen ist: ΔXABS-FL = ΔDABS-FL × cosαFL (13) ΔYABS-FL = ΔDABS-FL × sinαFL (14). wenn das rechte Vorderrad W_FR in seinen Schlupf zustand gefallen ist: ΔXABS-FR = ΔDABS-FR × cosαFR (15) ΔYABS-FR = ΔDABS-FR × sinαFR (16).
Daher werden der Betrag ΔD_ABS-X der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung gemäß den Gleichungen (3), (4) und (9) bis (16) bestimmt. Diese Berechnung wird fortgeführt, bis alle vier Räder aus ihren Blockierzuständen gelöst sind, oder bis das Erfordernis nach ABS-Steuerung beider Hinterräder W_RR und W_RL beseitigt ist, aber die ABS-Steuerung der Vorderräder W_FR, W_FL durchgeführt wird.
Der Bremsbetätigungs-Erfassungabschnitt 35 gibt ein Signal hohen Pegels aus, wenn er durch den Ausgang aus dem Niederdruck-Erfassungssensor 3 bestimmt hat, daß der Bremsvorgang durchgeführt wird. Schaltbar ist der Schaltkreis 36 zwischen einem Zustand, in dem der Betrag ΔD_ABS-X der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung, die aus dem Rückkehrberechnungsabschnitt 33 ausgegeben werden, wenn der Ausgang von dem Bremsbetätigungserfassungsabschnitt 35 einen niedrigen Pegel einnimmt, d.h. während Nichtbremsung, an den Schwerpunktslagenbestimmungsabschnitt 37 angelegt werden, und einem Zustand, in dem de Betrag ΔD_ABS-X der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung, die aus dem Rückkehrberechnungsabschnitt 33 ausgegeben werden, wenn der Ausgang aus dem Bremsbetätigungserfassungsabschnitt 35 einen hohen Pegel einnimmt, d.h. während Bremsung, an den Schwerpunktslagenbestimmungsabschnitt 37 angelegt werden.
In dem Schwerpunktslagenbestimmungsabschnitt 37 wird die Schwerpunktslage G_X', G_Y' nach erzwungener Verlagerung aus dem Ausgang G_X, G_Y aus dem Schwerpunktslagenberechnungsmittel 18 und den _Ausgängen ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y aus dem Schaltkreis 36 gemäß folgenden Gleichungen (17) und (18) bestimmt: GX' = GX + ΔDABS-X (17) GY' = GY + ΔDABS-Y (18)
Der Frequenzzähler 29 zählt die Frequenz von Schlupfzuständen, in die das Rad gefallen ist. Gezählt wird die Frequenz von Schlupf zuständen durch Erhöhen der Zahl von Schlupf zuständen, wenn dasselbe Rad sukzessive in einen Schlupf zustand gefallen ist und durch Mindern der Zahl von Schlupf zuständen, wenn verschiedene Räder unregelmäßig in Schlupf zustände gefallen sind.
In dem Wichtungskoeffizienten-Bestimmungsabschnitt 30 wird eine Karte eines Wichtungskoeffizienten k entsprechend der in dem Frequenzzähler 29 gezählten Frequenz vorab vorbereitet, wie in 9 gezeigt. Auf Basis dieser Karte wird ein Wichtungskoeffizient k bestimmt. Somit ist der Wichtungskoeffizient k "1", wenn eine Frequenz von "0" vorliegt, und wird größer als "1", wenn die Frequenz ansteigt. Der Wichtungskoeffizient k wird erhöht, wenn der Schlupf desselben Rads fortdauert.
In dem Zeitkonstantenbestimmungsabschnitt 31 ist, wie in 10 gezeigt, vorab eine Karte der Zeitkonstante K eingerichtet, bestimmt in Abhängigkeit vom Bremsfluiddruck P_B zum Zeitpunkt der Erfassung der Schlupf rate des Rads durch das Schlupferfassungsmittel 17. Die Zeitkonstante K wird auf Basis dieser Karte bestimmt. Somit steigt die Zeitkonstante K an, wenn zum Zeitpunkt des Auftretens des Radschlupfs der Bremsfluiddruck P_B ansteigt. Anders gesagt, ist ein Zustand, in dem der Bremsfluiddruck P_B zum Zeitpunkt des Auftretens des Radschlupfs groß ist, ein Zustand, in dem der Reibkoeffizient der Straßenfläche relativ hoch ist. Daher wird die Zeitkonstante K als größer festgelegt, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche größer wird, d.h. der Straßenoberfläche, auf der das Rad schwerer schlupft.
In dem Multiplizierabschnitt 32 wird der Wichtungskoeffizient k mit der Zeitkonstanten K multipliziert, um eine korrigierte Zeitkonstante K' bereitzustellen. Weil die Zeitkonstante K derart bestimmt ist, daß sie größer wird, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche größer wird, und der Wichtungskoeffizient k so bestimmt ist, daß er größer wird, wenn der Schlupf desselben Rads häufiger aufeinanderfolgt, wird die korrigierte Zeitkonstante K' größer, wenn der Reibkoeffizient der Straßenoberfläche größer wird, oder, wenn der Schlupf desselben Rads häufiger aufeinanderfolgt.
In dem Rückbringberechnungsabschnitt 32 werden die Ausgänge aus dem Schaltkreis 36, das sind ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y empfangen, und der Betrag ΔD_ABS-X der Verlagerung in X-Achsen-Richtung und der Betrag ΔD_ABS-Y der Verlagerung in Y-Achsen-Richtung werden gemäß einer linearen Verzögerungsfunktion mit der korrigierten Zeitkonstanten K' einer Rückbringzeit berechnet, um die erzwungen verlagerte Schwerpunktsposition bei Beendigung des Bremsvorgangs zurückzubringen. Wenn die Zeitkonstante K' größer wird, wird der Ausgang aus dem Rückbringberechnungsabschnitt 32 kleiner und daher wird die Rückbringgeschwindigkeit langsamer.
Somit werden, wie beispielsweise in 11 gezeigt, ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y von einem Zeitpunkt t1 ab erhöht, zu dem der Schlupf des Rads während einer ersten Bremsbetätigung auftritt, und die erzwungene Verlagerung der scheinbaren Schwerpunktslage wird durchgeführt, und die Rückkehrberechnung wird von einem Zeitpunkt t2 durchgeführt, zu dem die Bremsbetätigung beendet ist. Wenn in diesem Fall die korrigierte Zeitkonstante K' "größer" ist, werden das ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y relativ langsam verringert, wie in 11 mit gestrichelter Linie gezeigt, und wenn die korrigierte Zeitkonstante K' "kleiner" ist, werden das ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y relativ schnell verringert, wie in 11 mit durchgehender Linie gezeigt. Die derartige Bestimmung der Rückbringgeschwindigkeit durch die Zeitkonstante K' stellt sicher, daß, wenn das Schlupfen des Rads während Bremsung relativ häufig auftritt, die ABS-Steuerung in einem Zustand, in dem das ΔD_ABS-X und das ΔD_ABS-Y nicht auf "0" zurückgekehrt sind, zu einem Zeitpunkt t3 gestartet wird, zu dem der Schlupf des Rads auf Grund eines zweiten Bremsvorganges auftritt, so daß das ΔD_ABS-X und das ΔD_ABS-Y erneut erhöht werden, und im Ergebnis ist nur eine kurze Zeit erforderlich, bis das ΔD_ABS-X und das ΔD_ABS-Y stabilisiert sind, was zu einer verbesserten Reaktionsfähigkeit führt.
In den Fehlerdiagonseabschnitten 34_X und 34_y sind in 12 gezeigte Karten durch die korrigierte Zeitkonstante K' und die Ausgänge ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y als dem Rückbringberechnungsabschnitt 33 eingerichtet. Wenn die Zeitkonstante K' in einem relativ großen Bereich liegt (dem schräg schraffierten Bereich), wird bestimmt, daß ein Fehler vorliegt und ein Alarm ausgegeben, oder ein anderer Prozeß durchgeführt. Dies heißt, eine größere Zeitkonstante K' zeigt an, das dasselbe Rad aufeinanderfolgend mehrere Male in Schlupf zustände gefallen ist, oder der Radschlupf ist auf einer Straßenfläche mit einem hohen Reibkoeffizienten aufgetreten, wo Radschlupf nur schwierig auftreten kann. Wenn daher die Zeitkonstante K' größer ist, kann man feststellen, daß ein Mechansimus, wie etwa ein Reifen oder eine Bremse abnormal ist. In den Fehlerdiagnoseabschnitten 34_X und 34_y wird ein Signal ausgegeben, das einen Fehler anzeigt. In diesem Fall ist es erwünscht, daß die Rückkehrberechnung des ΔD_ABS-X und des ΔD_ABS-Y unterbrochen wird, und ΔD_ABS-X und ΔD_ABS-Y werden gehalten, bis der Motor anhält.
Zurück zur 2. Die in dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnunsmittel 16 bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit v wird einem Bestimmungsmittel 38 einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Korrekturrate zugeführt, wo eine korrigierte Rate C_G1, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt wird, wie sie in 13 gezeigt ist. Der Maximalwert dieser Korrekturrate C_G1 ist "1".
Die X-Koordinate G_X' der Schwerpunktslage wird nach erzwungener Verlagerung, die in dem Berechnungsmittel der Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung 19 festgestellt wurde, einem Bestimmungsmittel 39 einer der Längsbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate zugeführt, wo eine Korrekturrate C_G2 entsprechend einer X-Koordinate G_X' auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt wird, die in 14 gezeigt ist. Hier ist die Karte unter Berücksichtigung einer Gewichtsbalance des Fahrzeugs, einer Reifengröße und dergleichen auf Basis der Tatsache bestimmt, daß die X-Koordinate G_X' die Längsverteilung der Bremskraft regiert und von einer Längskraft-/Lastcharakteristik des Reifens abhängt, und der Maximalwert der Korrekturrate C_G2 ist "1".
Weiter wird die Y-Koordinate G_Y' der Schwerpunktslage nach erzwungener Verlagerung, die in dem Berechnungsmittel der Stärke erzwungener Schwerpunktsverlagerung 19 festgestellt wurde, einem Bestimmungsmittel 40 einer der Querbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate zugeführt, wo eine Korrekturrate C_G3 entsprechend der Y-Koordinate G_Y' auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt wird, die in 15 gezeigt ist. Hier ist die Karte unter Berücksichtigung einer Gewichtsbalance des Fahrzeugs und dergleichen, auf Basis der Tatsache bestimmt, daß die Y- Koordinate G_Y' die Längsverteilung der Bremskraft regiert und von einer Seitenkraft-/Längskraftcharakteristik des Reifens abhängt, und der Maximalwert der Korrekturrate CG3 ist "1".
Die auf diese Weise bestimmten Korrekturraten C_G1, C_G2 und C_G3 werden einem Mittelwert-Berechnungsmittel 41 zugeführt, wo eine Gesamtsumme der Korrekturraten C_G1, C_G2 und C_G3 durch eine Korrekturelementenanzahl geteilt wird, d.h. durch "3", um eine gemittelte Korrekturrate C_GA1 breitzustellen. Die gemittelte Korrekturrate C_GAl wird einem Verstärkungskorrekturmittel 15 zugeführt, wo eine Verstärkungskorrektur durch Multiplikation des ersten korrigierten Gesamtbremsfluiddrucks P_T1 mit der Korrekturrate CGAl durchgeführt wird, um hierdurch einen zweiten verstärkungskorrigierten Gesamtbremsfluiddruck P_T2 bereitzustellen.
Mit der oben beschriebenen Verstärkungskorrektur wird mit kleiner werdender Korrekturrate C_GA1 die Bremskraft schwächer, das Rad kommt schwieriger in einen Blockierzustand, eine Seitenführungskraft wird beibehalten, und die Stabilität der Fahrzeugkarosserie wird verbessert. In Abhängigkeit davon, ob die Bremskraft oder die Stabilität wichtiger ist, können die Karten der 13–15 eingestellt werden.
Durch Annahme einer korrigierten Karte, die einer Bremsniederdruckkraft, einer Geschwindigkeitsveränderung der Bremsniederdruckkraft oder dergleichen entspricht, kann man das Bremsgefühl durch eine genaue Verstärkungskorrektur verbessern. Wenn weiter ein Teil jedes zu korrigierenden Elements nicht korrigiert wird, kann man die Korrekturrate für dieses zu korrigierende Element auf "1" setzen.
Zur 16. Das Giersteuerstärken-Berechnungsmittel 21 umfaßt einen Bezugsgierraten-Berechnungsabschnitt 42 zur Berechnung einer Bezugsgierrate Y_B als einem Soll-Drehbetrag auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, die in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsmittel 16 festgestellt ist, und des Lenkwinkels Θ, der von dem Lenkwinkelerfassungssensor 10 erfaßt ist, einen Abweichungsberechnungsabschnitt 43 zur Berechnung einer Abweichung ΔY zwischen einer aktuellen Gierrate Y_B, die durch den Gierraten-Erfassungssensor 11 erfaßt ist, und der Bezugsgierrate Y_B, einen Steuerstärkenberechnungsabschnitt 44, zur Berechnung einer Giersteuerstärke Y_E durch eine PID-Berechnung auf Basis der Abweichung ΔY, einen Bestimmungsabschnitt 45 einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Korrekturrate zur Bestimmung einer Korrekturrate C_G4 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsmittel 16 bestimmt ist, einen Bestimmungsabschnitt 46 einer der Längsbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate zur Bestimmung einer Korrekturrate C_G5 entsprechend der Längsbeschleunigung G_SX, die von dem Längsbeschleunigungs-Erfassungssensor 8 erfaßt ist, einen Bestimmungsabschnitt einer der Querbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate 47 zur Bestimmung einer Korrekturrate C_G6X entsprechend der Querbeschleunigung G_SY, die durch den Querbeschleunigungserfassungssensor 9 erfaßt ist, einem Mittelwertberechnungsabschnitt 48 zur Mittelung der Korrekturraten C_G4, C_G5 und C_G6. um eine gemittelte Korrekturrate C_GA2 bereitzustellen, einen Verstärkungskorrekturabschnitt 49, um eine Verstärkungskorrektur, durch Multiplikation der Korrekturrate C_GA2 mit der Giersteuerstärke Y_E bereitzustellen, und einen kombinierten Berechnungsabschnitt 50 zur Berechnung einer Giersteuerstärke in Kombination mit einer Steuerung des Bremsfluiddrucks auf Basis des Gesamtbremsfluiddrucks P_T, der in dem Gesamtlängskraftbestimmungsmittel 13 bestimmt ist und einer mit der Verstärkungskorrektur korrigierten Giersteuerstärke Y_EC.
In dem Bezugsgierratenberechnungsabschnitt 42 wird eine Gierratenübetragungsfunktion für jeden der Eingangslenkwinkel Θ berechnet, z.B. für jede einer Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeiten V, die mit Intervallen von 10km/h gesetzt sind, um hierdurch eine Karte einzurichten, die in 17 gezeigt ist. Weiter erhält man eine Bezugsgierrate Y_B durch Interpolation entsprechend der Eingangsfahrzeuggeschwindigkeit V. Somit erhält man eine geeignete Bezugsgierrate Y_B auch während eines Bremsbetriebs, was eine große Geschwindigkeitsvariation ergibt.
In dem Bestimmungsabschnitt einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Korrekturrate 45 wird die Korrekturrate C_G4, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt, die in 18 gezeigt ist. In dem Bestimmungsabschnitt 46 einer der Längsbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate wird die Korrekturrate C_G5, die der Längsbeschleunigung G_SX entspricht, auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt, wie sie in 19 gezeigt ist. In dem Bestimmungsabschnitt 47 einer der Querbeschleunigung entsprechenden Korrekturrate, wird die Korrekturrate C_G6, die der Querbeschleunigung G_SY entspricht, auf Basis einer vorab eingerichteten Karte bestimmt, wie sie in 20 gezeigt ist.
Die auf diese Weise erhlatenen Korrekturraten C_G4, C_G5, C_G6 werden einem Mittelwertberechnungsabschnitt 48 zugeführt, wo die Gesamtsumme der Korrekturraten C_G4, C_G5 und C_G6 durch "3" geteilt wird, um eine gemittelte Korrekturrate C_GA2 bereitzustellen. In dem Verstärkungskorrekturabschnitt 49 wird die Giersteuerstärke Y_E mit der gemittelten Korrekturrate C_GA2 multipliziert, um eine verstärkungskorrigierte Giersteuerstärke Y_EC bereitzustellen.
In dem kombinierten Berechnungsabschnitt 50 wird eine Berechnung gemäß Y_C = Y_EC × (2/P_T) auf Basis der verstärkungskorrigierten Giersteuerstärke Y_EC und des Gesamtbremsfluiddrucks P_T durchgeführt, und eine Gierratensteuerstärke Y_C, kombiniert mit der Steuerung des Bremsfluiddrucks, wird aus dem kombinierten Berechnungsabschnitt 50 ausgegeben.
Im Teillastproportionsberechnungsmittel 22 werden Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL durch Berechnung der den vier Rädern zugeteilten Lasten nach erzwungener Verschiebung der Schwerpunktslage, Berechnung von Verteilungsbeträgen der Giersteuerstärke Y_C auf die vier Räder und weiter durch deren Kombination bestimmt.
Insbesondere als Ergebnis einer scheinbaren Veränderung der Schwerpunktslage, wird eine Last W_TF an der Seite der beiden Vorderräder W_FR und W_FL ist gleich (0,5 × L_B + G_X') × WT_T/L_B, und eine Last WT_R an der Seite der beiden Hinterräder W_RR und W_RL ist gleich (WT_T – WT_F). Wenn diese nach Lastveränderungen auf das rechte Vorderrad W_FR, das linke Vorderrad W_FL , das rechte Hinterrad W_RR und das linke Hinterrad W_RL verteilten Belastungen mit WT_FR', WT_FL', WT_RR' bzw. WT_RL' bezeichnet sind, sind diese Teillasten WT_FR', WT_FL', WT_RR' und WT_RL' durch folgende Gleichungen ausgedrückt: WTFL' _ (0,5 × LT + GY') WTF/LT (19) WTFR' = WTF – WTFL' (20) WTRL' = (0,5 × LT + GY') × WTR/LT (21) WTRR' = WTR – WTRL' (22)
Wenn die Verteilungsbeträge nach Lastveränderung auf das rechte Vorderrad W_FR, linke Vorderrad W_FL, das rechte Hinterrad W_RR und das linke Hinterrad W_RL mit Y_CFR, Y_CFL, Y_CRR bzw. Y_CRL bezeichnet sind, sind diese Verteilungsbeträge Y_CFR, Y_CFL, Y_CRR und Y_CRL durch folgende Gleichungen ausgedrückt: YCFR = YC × (WTFR'/WTFR' + WRR')) (23) YCFL = YC × (WTFL'/(WTFL' + WTRL')) (24) YC RR = YC × (WTRR'/(WTFR' + WTRR')) (25) YCRL = YC × (WTRL'/(WTFL' + WTRL')) (26)
Wenn weiter die Teillasten WT_FR', WT_FL' WT_RR' und WT_RL' und die Verteilungsbeträge Y_CFR, Y_CFL, Y_CRR und Y_CRL kombiniert werden, um die Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL zu finden, lauten sie wie folgt: RFR = (WTFR' + YCFR)/WTT (27) RFL = (WTFL' – YCFL)/WTT (28) RRR = (WTRR' + YCRR)/WTT (29) RRL = (WTRL' – YCRL)/WTT (30)
Somit ist die Gesamtsumme der Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL immer "1".
Die Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL, die in dem Teillastproportionsberechnungsmittel 22 bestimmt sind, werden den Bremsdruckfluiddruckberechnungsmitteln 23_FR, 23_FL , 23_RR und 23_RL zugeführt, wo Soll-Bremsfluiddrücke P_FR, P_FL, P_RR und P_RL als Soll-Längskräfte der jeweiligen Räder für jede Radbremse durch Multiplikation der zweiten Gesamtbremsfluiddrücke P_T2 mit den Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL berechnet werden, und die Modulatoren 2_FR, 2_FL , 2_RR und 2_RL , denen die Antriebsmittel 24_FR , 24_FL , 24_RR und 24_RL entsprechen, werden auf Basis der Soll-Bremsfluiddrücke P_FR, P_FL, P_RR und P_RL betätigt.
Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführung beschrieben. Die Soll-Bremsfluiddrücke P_FR, P_FL, P_RR und P_RL für die Radbremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL werden zur Steuerung der Modulatoren 2_FR, 2_FL , 2_RR und 2_RL durch Bestimmung des Gesamtbremsfluiddrucks P_T festgelegt, welcher der Gesamtbremskraft entspricht, die auf die an den jeweiligen Rädern W_FR, W_FL, W_RR und W_RL angebrachten Radbremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL ausgeübt werden, und zwar durch Berechnung der Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL für jedes Rad W_FR, W_FL, W_RR und W_RL und durch Verteilen des zweiten korrigierten Gesamtbremsfluiddrucks P_T2, der auf Basis des Gesamtbremsfluiddrucks P_T gemäß den Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL bestimmt ist. Selbst wenn daher auf Grund einer Erhöhung oder Minderung der Beladung oder der Anzahl von Insassen ein Ungleichgewicht vorhanden ist, kann man die Stabilität während der Bremsung halten, um ein Eintauchen der Fahrzeugfront und dergleichen zu vermindern.
Darüber hinaus werden die Längs- und Querbeschleunigungen G_SX und G_SY des Fahrzeugs erfaßt, um die scheinbaren Verlagerungsbeträge der Schwerpunktslage des Fahrzeugs zu berechnen. Wenn das Rad während einer Bremsung schlupft, wird die scheinbare Schwerpunktslage des Fahrzeugs derart korrigiert, daß sie von dem Rad im Schlupf zustand weg auf der geraden Linie verlagert wird, die das Rad im Schlupfzustand mit der scheinbaren Schwerpunktslage des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, verbindet, um hierdurch die Bremskräfte zu bestimmen, derart, daß die Teillast an diejenigen der Vorder- und Hinterräder größer ist, wo sich mehr Räder in nicht schlupfenden Zuständen befinden, wenn der Schlupf des Fahrzeugs erfaßt wird. Weil daher die von den Insassen angeforderte Gesamtbremskraft konstant ist, kann man innerhalb eines solchen Bereichs die maximale Bremskraft ausüben.
Darüber hinaus werden bei der erzwungenen Verlagerung der scheinbaren Schwerpunktslage die in den Ausdrücken (5) bis (8) verwendeten Konstanten D_ABS-F und D_ABS-R so gesetzt, daß sie die Beziehung D_ABS-R > D_ABS-F erfüllen, so daß der Verlagerungsbetrag zu den Vorderrädern hin gröber als der zu den Hinterrädern ist. Daher kann man die Stabilität des Fahrzeugs derart verbessern, daß die Frequenz von durchgeführten ABS-Steuerungen nach Aufreten des Schlupfzustands wenigstens eines Rads während der Bremsung für die Vorderräder größer ist als für die Hinterräder.
Weil weiter die Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL für jedes Rad W_FR, W_FL, W_RR und W_RL auf Basis der korrigierten Teillastproportionen WT_FR', WT_FL', WT_RR' und WT_RL', berechnet werden, kann man, wenn die Verteilungsproportionen verändert werden, die Erhöhung einer geeigneten Verteilung auf die Räder mit verbesserten Verteilungsproportionen aufteilen.
Man nehme folgende Situation an. Wenn die Längsbeschleunigung G_SX und die Querbeschleunigung G_SY erhöht werden, wirkt im wesentlichen der gesamte Bremsfluiddruck auf die Räder an der Radseite erhöhter Last. Wenn in diesem Fall die Charakteristik des Reifens vollständig proportinal zu der Laständerung ist, und darüber hinaus die Bremskraft vollständig unabhängig von der Seitenführungskraft erhalten wird, ergibt sich kein Problem. In Praxis ist dies aber nicht der Fall. Die Erhöhung der Obergrenze der Reifenführungskraft durch Lasterhöhung ist in einem erhöhten Lastbereich mäßig, und die Seitenführungskraft und die Bremskraft stehen in enger Korrelation, wodurch man eine gröbere Bremskraft erhält, wenn die Seitenführungskraft größer ist. Anders gesagt, wenn das Fahrzeug in einer solchen Situation stark abgebremst wird, nimmt die Seitenführungskraft stark ab. Weil jedoch die Verstärkungskorrektur des ersten korrigierten Gesamtbremsfluiddrucks P_T1 auf Basis der X-Koordinate G_X' und der Y-Koordinate G_Y' nach erzwungener Verlagerung durchgeführt wird, wird eine abrupte Abnahme der Seitenführungskraft vermieden.
Darüber hinaus, durch Addieren der Giersteuerstärken Y_C, bestimmt auf Basis der Abweichung zwischen der auf Basis des Lenkwinkels Θ bestimmten Bezugsgierrate Y_B und der aktuellen Gierrate Y_A zur Berechnung von Elementen der Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL, wird die Verteilung der Soll-Bremsfluiddrücke P_FR, P_FL, P_RR und P_RL auf Basis der Abweichung zwischen dem Soll-Drehbetrag und dem aktuellen Drehbetrag geändert, und die Geamtsumme der Teillastproportionen R_FR, R_FL, R_RR und R_RL wird konstant gemacht. Daher kann man eine Drehbewegung, die einer stabilen Längsbeschleunigung und einer Lenkbetätigung geeignet entspricht, vorsehen, indem man die Bremsfluiddrücke verteilt, während man die Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeugs konstant hält.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführung die Bremsen B_FR, B_FL, B_RR und B_RL die gleiche Spezifikation haben und der Gesamtbremsfluiddruck P_T entsprechend der Gesamtbremskraft bestimmt wird, können auch Bremsen verwendet werden, die nicht die gleiche Spezifikation haben. In diesem Fall kann man die Gesamtbremskraft mit verteilten Lastproportionen verteilen, und man kan die Bremskraft nach ihrer Verteilung in Bremsfluiddrücke wandeln, um die Steuerung der Bremsen durchzuführen.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführung die Bremskraft wie auch die Radlängskraft als für jedes Rad W_FR, W_FL, W_RR und W_RL gesteuert beschrieben wurde, ist die Erfindung auch bei einem Fahrzeug anwendbar, bei dem die Bremskräfte wenigstens seitens der Vorderräder W_FR und W_FL und seitens der Hinterräder W_RR und W_RL gemeinsam gesteuert werden, und auch bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug, bei dem die Antriebskraft als die Radlängskraft für jedes der Räder W_FR, W_FL, W_RR und W_RL gesteuert ist.
Eine Gesamtlängskraft, welche eine Gesamtsumme der auf die Mehrzahl von Rädern wirkenden Längskräfte ist, wird erfaßt oder bestimmt, und die auf die Räder wirkenden Längskräfte werden auf Basis einer vorderradseitigen Soll-Radlängskraft und einer hinterradseitigen Soll-Radlängskraft gesteuert, die durch die Verteilung der Gesamtlängskraft mit vorbestimmten Verteilungsproportionen bestimmt sind. Wenn ein Schlupf des Rads festgestellt wird, werden die Verteilungsproportionen geändert, so daß die Soll-Radlängskraft an derjenigen der Vorder- und Hinterradseiten größer ist, an denen sich mehr Räder in nicht schlupfenden Zuständen befinden.

Claims

Verfahren zum Steuern von Radlängskräften, die an eine Mehrzahl von Rädern (W_FR,W_FL, W_RR, W_RL) eines Fahrzeugs zumindest an einer Vorderradseite und an einer Hinterradseite angelegt werden, umfassend die Schritte: – Erfassen oder Ermitteln einer Gesamtlängskraft, die eine Gesamtsumme der an die Mehrzahl von Rädern (W_FR,W_FL, W_RR, W_RL) angelegten Längskräfte ist; – Steuern der an die Räder angelegten Längskräfte auf der Basis einer vorderradseitigen Soll-Radlängskraft und einer hinterradseitigen Soll-Radlängskraft, die durch eine Verteilung der Gesamtlängskraft auf zumindest die Vorderseite und die Rückseite des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Verteilungsproportion bestimmt werden; und – Ändern der Verteilungsproportion derart, dass die Soll-Radlängskraft an derjenigen der Vorder- und Hinterradseite größer wird, an der mehr Räder nicht schlupfen als an der anderen Seite, wenn ein Schlupf der Räder erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ändern der Verteilungsproportion der Zunahmebetrag in der Verteilungsproportion dann, wenn die vorderradseitige Soll-Radlängskraft erhöht wird, größer festgelegt wird als der Zunahmebetrag in der Verteilungsproportion dann, wenn die hinterradseitige Soll-Radlängskraft erhöht wird.
Verfahren zum Steuern von Radlängskräften nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: – Ermitteln von auf die Räder (W_FR,W_FL, W_RR, W_RL) verteilten Lasten im stehenden Zustand des Fahrzeugs und – Erfassen einer Längsbeschleunigung und einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs; wobei der Schritt der Änderung der Verteilungsproportion die Schritte aufweist: – Korrigieren der ermittelten, auf die jeweiligen Räder verteilten Lasten auf der Basis der erfassten Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs; und – Ermitteln der Verteilungsproportion der Radlängskraft für jedes Rad (W_FR, W_FL, W_RR, W_RL) auf der Basis der korrigierten verteilten Lasten.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Schritte: – Vorsehen einer Verlagerungsrichtung und eines Verlagerungsbetrags der Schwerpunktposition des Fahrzeugs auf der Basis der erfassten Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs; – Ermitteln einer zweiten Schwerpunktposition des Fahrzeugs nach Maßgabe der Verlagerungsrichtung und des Verlagerungsbetrags; – Korrigieren der ermittelten zweiten Schwerpunktposition des Fahrzeugs, wenn ein Schlupf der Räder erfasst wird, derart, dass die zweite Schwerpunktsposition des Fahrzeugs, in Draufsicht gesehen, zu einer vom schlupfenden Rad abgelegenen Seite hin entlang einer geraden Linie, die das schlupfende Rad mit der zweiten Schwerpunktsposition des Fahrzeugs verbindet, versetzt wird; und – Korrigieren der ermittelten verteilten Lasten der Räder auf der Basis der korrigierten zweiten Schwerpunktposition des Fahrzeugs.