DE19643169A1 - Fahrzeugabdriftverhinderungssteuerung die im Hinblick auf die Beendigung der Steuerung verbessert ist - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Verhaltenssteuerung eines Fahrzeugs, beispielswei­ se eines Kraftfahrzeugs, zur Verbesserung seiner Fahrstabi­ lität und insbesondere auf eine bezüglich dem Verhalten am Ende der Abdriftsteuerung verbesserte Abdriftverhinderungs­ steuervorrichtung.

Es ist allgemein bekannt, daß Kraftfahrzeuge und der­ gleichen, wenn sie beim Durchfahren einer gekrümmten Straße oder Kurve übersteuert werden, zu einem "Ausbrechen" bzw. "Abdriften" neigen, da die auf die Fahrzeugkarosserie als eine Zentrifugalkraft einwirkende Seitenkraft zusammen mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels unbegrenzt ansteigen kann, wogegen die von der Straßenober­ fläche wirkende Reifenhaftkraft zum Halten der Fahrzeugka­ rosserie begrenzt ist, und insbesondere auf einer glitschi­ gen nassen Straße vermindert ist.

Es wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um Kraftfahrzeuge und dergleichen vor einem Abdriften zu be­ wahren. In der japanischen offengelegten Patentveröffentli­ chung 6-24304 beispielsweise ist beschrieben, die Räder ei­ nes Fahrzeugs selektiv derart abzubremsen, daß die Gierrate bzw. Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs über ein Rückkopp­ lungssteuerverfahren so gesteuert wird, daß sie mit einer Sollgiergeschwindigkeit übereinstimmt, die in Abhängigkeit von bestimmten Fahrparametern des Fahrzeugs berechnet wird.

Im Zuge ähnlicher Anstrengungen für eine weitere Ver­ besserung des Fahrzeugverhaltens, insbesondere zum Verhin­ dern des Abdriftens, haben die gegenwärtigen Erfinder fol­ gendes festgestellt:

Wie es in der Technik allgemein bekannt ist, wird das Abdriften effektiv verhindert, indem das Fahrzeug, insbe­ sondere an den Hinterrädern, derart gebremst wird, daß es zur Verringerung der auf das Fahrzeug aufgebrachten Zentri­ fugalkraft verlangsamt wird; desweiteren wird, wenn die Hinterräder gebremst werden, die Seitenvektorkomponente der Reifenhaftkraft der Hinterräder durch die Addition einer durch das Bremsen erzeugten Längsvektorkomponente vermin­ dert, da der Gesamtvektor der verfügbaren Reifenhaftkraft begrenzt ist und alle Richtungen ausfüllt, wodurch die Hin­ terräder zur Außenseite der Kurve gleiten können und das fahrende Fahrzeug somit zur Innenseite der Drehung geleitet wird.

Wenn das Abdriften des Fahrzeugs über das Abbremsen der Hinterräder verhindert wird, erfolgt die Steuerung im all­ gemeinen derart, daß zunächst eine Differenz zwischen einer momentanen Giergeschwindigkeit, die durch einen Gierge­ schwindigkeitssensor erfaßt wird, und einer Sollgierge­ schwindigkeit berechnet wird, die in Abhängigkeit von einem durch einen Lenkwinkelsensor erfaßten Lenkwinkel und einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfaßten Fahr­ zeuggeschwindigkeit berechnet wird, dann ein an den Hinter­ rädern zu entstehendes Gesamtschlupfverhältnis in Abhängig­ keit von der Differenz zwischen der momentanen Gierge­ schwindigkeit und der Sollgiergeschwindigkeit bestimmt wird, daraufhin das Gesamtschlupfverhältnis gemäß einem be­ stimmten Verteilungsverhältnis in zwei Schlupfverhältnisse aufgeteilt wird, die am Hinterrad an der Kurvenaußenseite und am Hinterrad an der Kurveninnenseite entstehen sollen, und schließlich solange Bremskräfte zur Erzeugung der je­ weiligen Schlupfverhältnisse an den Hinterrädern an der Kurvenaußenseite und Kurveninnenseite in Abhängigkeit von einem Rückkopplungssteuerverfahren auf jene Räder aufge­ bracht werden, bis die Differenz der Giergeschwindigkeit verschwindet.

Die gegenwärtigen Erfinder haben jedoch während ver­ schiedener Experimente festgestellt, daß, wenn das Vertei­ lungsverhältnis so bestimmt wird, daß es während der Ab­ driftsteuerung konstant bleibt, die auf das Hinterrad an der Kurveninnenseite aufgebrachte Bremskraft verglichen mit der auf das Hinterrad an der Kurvenaußenseite aufgebrachten Bremskraft gegen Ende der Abdriftsteuerung zu hoch wird, so daß am Hinterrad an der Kurveninnenseite zunächst ein zu großer Schlupf (over-slip) erscheint, der dann einen An­ stieg der Seiten- bzw. Querlast am Hinterrad an der Kurven­ außenseite hervorruft, wodurch letztlich ein plötzliches Quer- bzw. Seitengleiten beider Hinterräder zusammen her­ vorgerufen wird. Der Grund für das zu starke Abbremsen (over-braking) des Hinterrads an der Kurveninnenseite gegen Ende der Abdriftsteuerung wird einer starken Abnahme der vertikalen Last am Hinterrad an der Kurveninnenseite in der letzten Phase der Abdriftsteuerung zugeschrieben, in der das Heckteil der Fahrzeugkarosserie das Seitenrutschen nach Außen beendet, wobei auf die Fahrzeugkarosserie infolge der Trägheit ein relativ hohes Rollmoment aufgebracht wird, wo­ durch die vertikale Last am Hinterrad an der Kurveninnen­ seite und dadurch das Leistungsvermögen zur Aufnahme der Bremskraft, wo der Reifen wirksam auf der Straßenoberfläche haftet, dementsprechend reduziert wird.

Angesichts dieser nachteiligen Erscheinung, die gegen Ende der Abdriftverhinderungssteuerung durch das Abbrems­ verfahren der Hinterräder beobachtet wird, ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdriftver­ hinderungssteuervorrichtung eines Fahrzeugs vorzusehen, die bezüglich des Steuerungsverhaltens in einer Endphase des Steuerungsbetriebs weiter verbessert ist, so daß das Fahr­ zeug von der Abdriftsteuerung problemlos bzw. sanfter frei­ gegeben wird.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, schlägt die vor­ liegende Anmeldung eine Abdriftverhinderungssteuervor­ richtung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkarosserie, lin­ ken und rechten Vorderrädern und linken und rechten Hinter­ rädern vor, die aufweist:
eine Einrichtung zum Abschätzen der Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zu­ sammen mit dem Anstieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt,
eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer variablen Bremskraft auf jedes der Räder, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Abdriftgröße, so daß auf die linken und rechten Hinterräder eine variable Bremskraft mit einem diesbezüglichen Sollwert aufgebracht wird, um somit ein Abdriften der Fahrzeugkarosserie zu verhindern, wobei der Sollwert im allgemeinen zur Abdriftgröße proportional ist und einem Verteilungsverhältnis entsprechend zwischen den linken und rechten Hinterrädern aufgeteilt wird,
wobei die Steuereinrichtung einen Anteil des Vertei­ lungsverhältnisses für eines der linken und rechten Hinter­ räder, das sich an der Kurveninnenseite befindet, verrin­ gert, so daß der Anteil verglichen mit dem Anteil des Ver­ teilungsverhältnisses für das andere der linken und rechten Hinterräder, das sich an der Kurvenaußenseite befindet, zu­ nehmend kleiner wird, wenn sich die Abdriftsteuerung ihrem Ende nähert.

Bei der vorstehend erwähnten Abdriftsteuervorrichtung kann die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen eines Spitzen- bzw. Maximalwerts des Anstiegs der Abdrift­ größe aufweisen und die zunehmende Verringerung des Anteils des Verteilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Kur­ veninnenseite verglichen mit dem Anteil des Verteilungsver­ hältnisses für das Hinterrad an der Kurvenaußenseite bei der Erfassung des Maximalwerts beginnen.

Bei der vorstehend erwähnten Abdriftsteuervorrichtung kann die Steuereinrichtung ferner eine Einrichtung zum Ver­ wenden bzw. Einhalten einer Verzögerungszeit von der Erfas­ sung des Maximalwerts an aufweisen und die zunehmende Ver­ ringerung des Anteils des Verteilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Kurveninnenseite verglichen mit dem Anteil des Verteilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Au­ ßenseite der Kurve nach dem Ablauf der Verzögerungszeit von der Erfassung des Maximalwerts an beginnen.

Nachstehend erfolgt eine kurze Beschreibung der Zeich­ nungen, wobei

Fig. 1 eine schematische Abbildung einer Hydraulikkrei­ seinrichtung und einer elektrischen Steuereinrichtung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Stabilitätssteu­ ervorrichtung ist,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Ausführungsbei­ spiel der durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführten Abdriftverhinderungssteuerroutine zeigt,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm ist, das einen in der Routine von Fig. 2 enthaltenen Schritt zur Berechnung des Soll­ schlupfverhältnisses genauer zeigt,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm ist, das einen in der Routine von Fig. 2 enthaltenen Schritt zur Steuerung der Bremskraft genauer zeigt,

Fig. 5 ein Verzeichnis ist, das den Zusammenhang zwi­ schen der Abdriftgröße DQ und dem Sollgesamtschlupfverhält­ nis Rsges zeigt,

Fig. 6 eine Anordnung von Diagrammen ist, die das Ver­ halten der Sollschlupfverhältnisse der Hinterräder an der Kurvenaußenseite und Kurveninnenseite zeigen.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in der Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.

Zuerst sei auf Fig. 1 bezug genommen, die ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Verhaltenssteuervorrichtung der vorlie­ genden Erfindung in Bezug auf den Aufbau ihrer Hydraulik­ kreiseinrichtung und ihrer elektrischen Steuereinrichtung schematisch zeigt, wobei die im allgemeinen mit 10 bezeich­ nete Hydraulikkreiseinrichtung eine herkömmliche manuelle Bremsdruckquelleneinrichtung hat, die ein von einem Fahrer zu betätigendes Bremspedal 12, einen Hauptzylinder 14, der zum Hervorbringen eines dem Tritt auf das Bremspedal 12 entsprechenden Hauptzylinderdrucks angepaßt ist, und einen Hydrobooster bzw. Hydroverstärker 16 hat, der einen Ver­ stärkerdruck erzeugt.

Die Hydraulikeinrichtung 10 weist ferner eine kraftbe­ triebene Bremsdruckquelleneinrichtung mit einem Behälter 36 und einer Bremsfluidpumpe 40 auf, die ein unter Druck ge­ setztes Bremsfluid an einen Kanal 38 liefert, an den ein Speicher 40 angeschlossen ist, so daß im Kanal 38 ein sta­ bilisierter bzw. konstant gehaltener Speicherdruck für die hierin nachstehend beschriebene automatische Bremssteuerung verfügbar ist. Der Speicherdruck wird auch an den Hydrover­ stärker 16 geliefert, der einer Druckquelle zum Erzeugen eines Verstärkerdrucks entspricht, der im wesentlichen zwar daßelbe Druckverhalten wie der vom Tritt auf das Bremspe­ dal 12 abhängige Hauptzylinderdruck aufweist, aber in der Lage ist, ein derartiges Druckverhalten zu halten, während das Bremsfluid durch eine Reihenschaltung eines normaler­ weise offenen EIN-AUS-Ventils und eines normalerweise ge­ schlossenen EIN-AUS-Ventils verbraucht wird, so daß, wie hierin nachstehend beschrieben, ein erwünschter Bremsdruck erhalten wird.

Von einem ersten Anschluß des Hauptzylinders 14 er­ streckt sich ein erster Kanal 18 zu einer Bremsdrucksteuer­ einrichtung 20 des linken Vorderrads und einer Bremsdruck­ steuereinrichtung 22 des rechten Vorderrads. Ein zweiter Kanal 26, der ein Dosierventil 24 aufweist, erstreckt sich von einem zweiten Anschluß des Hauptzylinders 14 über ein elektromagnetisches 3/2-Umschaltsteuerventil 28, von dem ein Auslaßanschluß über einen gemeinsamen Kanal 30 mit den Bremsdrucksteuereinrichtungen 32 und 34 der linken und rechten Hinterräder in Verbindung steht, zur Bremsdruck­ steuereinrichtung 32 des linken Hinterrads und Bremsdruck­ steuereinrichtung 34 des rechten Hinterrads.

Die Bremsdrucksteuereinrichtungen 20 und 22 der linken und rechten Vorderräder weisen jeweils Radzylinder 48VL bzw. 48VR zum Aufbringen variabler Bremskräfte auf die lin­ ken und rechten Vorderräder, elektromagnetische 3/2-Um­ schaltsteuerventile 50VL bzw. 50VR und Reihenschaltungen von normalerweise offenen elektromagnetischen EIN-AUS-Ven­ tilen 54VL bzw. 54VR und normalerweise geschlossenen elek­ tromagnetischen EIN-AUS-Ventilen 56VL bzw. 56VR auf, wobei die Reihenschaltungen der normalerweise offenen EIN-AUS- Ventile und der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile zwischen einem Kanal 53 und einem mit dem Behälter 36 in Verbindung stehenden Rücklaufkanal 52 angeschlossen sind. Der Kanal 53 ist derart ausgebildet ist, daß er durch ein elektronisches 3/2-Umschaltsteuerventil 44, dessen Betrieb hierin nachstehend beschrieben wird, mit dem Speicherdruck des Kanals 38 oder dem Verstärkerdruck vom Hydroverstärker versorgt wird. Ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN-AUS-Ventile 54VL und 56VL steht durch einen Verbin­ dungskanal 58VL mit einem Anschluß des Steuerventils 50VL in Verbindung, und ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN-AUS-Ventile 54VR und 56VR steht durch einen Verbin­ dungskanal 58VR mit einem Anschluß des Steuerventils 50VR in Verbindung.

Die Bremsdrucksteuereinrichtungen 32 und 34 der linken und rechten Hinterräder weisen jeweils Radzylinder 64HL bzw. 64HR zum Aufbringen einer Bremskraft auf das linke bzw. rechte Hinterrad und Reihenschaltungen von normaler­ weise offenen elektromagnetischen EIN-AUS-Ventilen 60HL bzw. 60HR und normalerweise geschlossenen elektromagneti­ schen EIN-AUS-Ventilen 62HL bzw. 62HR auf, wobei die Rei­ henschaltungen der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ven­ tile und der normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile zwischen dem mit dem einen Auslaßanschluß des Steuerventils 28 in Verbindung stehenden Kanal 30 und dem Rücklaufkanal 52 angeschlossen sind. Ein mittlerer Punkt der Reihenschal­ tung der EIN-AUS-Ventile 60HL und 62HL steht durch einen Verbindungskanal 66HL mit einem Radzylinder 64HL zum Auf­ bringen einer Bremskraft auf das linke Hinterrad in Verbin­ dung, und ein mittlerer Punkt der Reihenschaltung der EIN- AUS-Ventile 60HR und 62HR steht durch einen Verbindungska­ nal 66HR mit einem Radzylinder 64HR zum Aufbringen einer Bremskraft auf das rechte Hinterrad in Verbindung.

Die Steuerventile 50VL und 50VR werden jeweils zwischen einer ersten Schaltstellung, in der die Radzylinder 48VL bzw. 48VR mit dem manuellen Bremsdruckkanal 18 in Verbin­ dung gebracht und gleichzeitig von den Verbindungskanälen 58VL bzw. 58VR getrennt werden, wie in dem in der Figur ge­ zeigten Zustand, und einer zweiten Schaltstellung umge­ schaltet, in der die Radzylinder 48VL bzw. 48VR vom Kanal 18 getrennt und gleichzeitig mit den Verbindungskanälen 58VL bzw. 58VR in Verbindung gebracht werden.

Das Steuerventil 28 wird zwischen einer ersten Schalt­ stellung, in der der Kanal 30 für beide Reihenschaltungen der EIN-AUS-Ventile 60HL und 62HL und der EIN-AUS-Ventile 60HR und 62HR mit dem manuellen Bremsdruckkanal 26 in Ver­ bindung gebracht wird, wie in dem in der Figur gezeigten Zustand, und einer zweiten Schaltstellung umgeschaltet, in der der Kanal 30 vom Kanal 26 getrennt und gleichzeitig mit einem Kanal 68 in Verbindung gebracht wird, der zusammen mit dem Kanal 53 an einen Auslaßanschluß des Umschaltsteu­ erventils 44 angeschlossen ist, so daß der Kanal 30 entwe­ der mit einem Abgabeanschluß des Hydroverstärkers 16 oder dem Speicherdruckkanal 38 in Verbindung steht, je nachdem, ob sich das Steuerventil 44 in einer ersten Schaltstellung, wie in der Figur gezeigt, oder in einer dazu entgegenge­ setzten zweiten Schaltstellung befindet.

Wenn sich die Steuerventile 50VL, 50VR und 28 in der ersten Schaltstellung befinden, wie in dem in der Figur ge­ zeigten Zustand, stehen die Radzylinder 48VL, 48VR, 64HL, 64HR mit den manuellen Bremsdruckkanälen 18 und 26 derart in Verbindung, daß der Druck des Hauptzylinders 14 an die jeweiligen Radzylinder übertragen wird, wodurch der Fahrer auf jedes Rad eine dem Tritt auf das Bremspedal 12 entspre­ chende Bremskraft aufbringen kann. Wenn das Steuerventil 28 in die zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, wobei das Steuerventil 44 in der gezeigten ersten Schaltstellung ge­ halten wird, werden die hinteren Radzylinder 64HL und 64HR mit dem dem Tritt auf das Bremspedal entsprechenden Ver­ stärkerdruck vom Hydroverstärker 16 versorgt. Wenn die Steuerventile 50VL, 50VR, 28 und 44 in die zweite Schalt­ stellung umgeschaltet werden, werden die Radzylinder 48VL, 48VR, 64HL, 64HR während der Steuerung der normalerweise offenen EIN-AUS-Ventile 54VL, 54VR, 60HL, 60HR und der nor­ malerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile 56VL, 56VR, 62HL, 62HR in Abhängigkeit vom Verhältnis des offenen Zustands der entsprechenden normalerweise offenen EIN-AUS-Ventile und des geschlossenen Zustands der entsprechenden normaler­ weise geschlossenen EIN-AUS-Ventile, d. h. dem sogenannten Betriebsverhältnis, unabhängig vom Tritt auf das Bremspedal 12 mit dem Speicherbremsdruck des Kanals 38 versorgt.

Die Umschaltsteuerventile 50VL, 50VR, 28, 44, die nor­ malerweise offenen EIN-AUS-Ventile 54VL, 54VR, 60HL, 60HR, die normalerweise geschlossenen EIN-AUS-Ventile 56VL, 56VR, 62HL, 62HR und die Pumpe 40 werden alle durch eine elektri­ sche Steuereinrichtung 70 gesteuert, wie es hierin nachste­ hend ausführlicher beschrieben wird. Die elektrische Steu­ ereinrichtung 70 besteht aus einem Mikrocomputer 72 und ei­ ner Treiberschaltungseinrichtung 74. Obwohl es in Fig. 1 nicht im Detail gezeigt ist, kann der Mikrocomputer 72 ei­ nen allgemeinen Aufbau haben, der eine zentrale Verarbei­ tungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direkt-Zugriff-Speicher (RAM), Eingangs- und Ausgangstor­ einrichtungen und einen diese funktionalen Elemente zusam­ menschaltenden gemeinsamen Bus aufweist.

Die Eingangstoreinrichtung des Mikrocomputers 72 wird von einem Fahrzeugsgeschwindigkeitssenor 76 mit einem die Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigenden Signal, von einem im wesentlichen an einem Massezentrum der Fahrzeugkarosserie angebrachten Querbeschleunigungssensor 78 mit einem die Seiten- bzw. Querbeschleunigung Gy der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal, von einem Giergeschwindigkeitssensor 80 mit einem die Giergeschwindigkeit γ der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal, von einem Lenkwinkelsensor 82 mit einem den Lenkwinkel θ anzeigenden Signal, von einem im wesentli­ chen am Massezentrum der Fahrzeugkarosserie angebrachten Längsbeschleunigungssensor 84 mit einem die Längsbeschleu­ nigung Gx der Fahrzeugkarosserie anzeigenden Signal und von Radgeschwindigkeitssensoren 86VL bis 86HL mit Signalen ver­ sorgt, die jeweils die Radgeschwindigkeit (die Radumfangs­ geschwindigkeit) Vwvl, Vwvr, Vwhl, Vwhr der in der Figur nicht dargestellten linken und rechten Vorderräder bzw. linken und rechten Hinterräder anzeigen. Der Querbeschleu­ nigungssensor 78, der Giergeschwindigkeitssensor 80 und der Lenkwinkelsensor 82 erfassen die Querbeschleunigung, die Giergeschwindigkeit bzw. den Lenkwinkel, welche positiv sind, wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, und der Längs­ beschleunigungssensor 84 erfaßt die Längsbeschleunigung, die positiv ist, wenn das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung be­ schleunigt wird. Im allgemeinen werden bei der folgenden Analysis die Parameter, die für die Drehrichtung der Fahr­ zeuge unterscheidend bzw. kennzeichnend sind, als positiv vorausgesetzt, wenn die Drehung bzw. das Kurvenfahren im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, und als negativ, wenn das Kurvenfahren im Uhrzeigersinn erfolgt, und zwar vom Dach des Fahrzeugs aus gesehen.

Der Nur-Lese-Speicher des Mikrocomputers 72 speichert Ablaufdiagramme, wie sie beispielsweise in Fig. 2, 3 und 4 gespeichert sind, und ein Verzeichnis, wie es beispielswei­ se in Fig. 5 gezeigt ist. Die zentrale Verarbeitungseinheit führt in Abhängigkeit von den Parametern, die von den vor­ stehend erwähnten, verschiedenen Sensoren erfaßt werden, gemäß diesen Ablaufdiagrammen und Verzeichnissen, wie hier­ in nachstehend beschrieben, Berechnungen durch, so daß eine Dreh- bzw. Schleudergröße und Abdriftgröße zur Beurteilung und Einschätzung des Schleuder- und Abdriftzustands des Fahrzeugs erhalten werden, und steuert das Abbiegeverhalten des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den abgeschätzten Größen, insbesondere um ein Schleudern und Abdriften des Fahrzeugs zu verhindern, indem auf jedes Rad selektiv eine variable Bremskraft aufgebracht wird.

Im folgenden wird die Abdriftverhinderungssteuervor­ richtung der vorliegenden Erfindung in der Form eines Aus­ führungsbeispiels ihres Steuerungsbetriebs unter Bezug auf die Fig. 2 bis 6 beschrieben. Die Steuerung gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 2 beginnt mit dem Schließen eines Zündschalters, der in der Figur nicht dargestellt ist, und wird in einem vorgegebenen Zeitintervall, beispielsweise von Hundertstelsekunden, wiederholt ausgeführt.

Im Schritt 10 werden die Signale einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ sor 76 und dergleichen eingelesen. Im Schritt 20 wird gemäß der folgenden Formel 1 eine Sollgiergeschwindigkeit γc be­ rechnet, wobei H der Achsabstand bzw. Radstand und Kh ein geeigneter Stabilitätsfaktor ist:

γc = V _* θ/(1 + Kh_*V²) _* H (1).

Die Berechnung der Giergeschwindigkeit γc kann derart abgewandelt werden, daß die Querbeschleunigung Gy der Fahr­ zeugkarosserie mit einbezogen wird. Durch Verwenden des Laplace-Operators s und einer geeigneten Zeitkonstante T diesbezüglich wird dann gemäß der folgenden Formel 2 die Normgiergeschwindigkeit γt berechnet:

γt = γc/(1 + T _* s) (2).

Im Schritt 30 wird gemäß der folgenden Formel 3 oder 4, wobei letztere durch das Verhältnis des Radstands H zur Fahrzeuggeschwindigkeit V abgewandelt ist, ein Wert berech­ net, der hierin als Abdriftwert DV bezeichnet wird:

DV = (γt - γ) (3)

DV = H _* (γt - γ)/V (4).

Im Schritt 40 wird in Abhängigkeit von der Beurteilung der Drehrichtung des Fahrzeugs, die auf dem Vorzeichen der Giergeschwindigkeit γ basiert, ein Parameter, der hierin als Abdriftgröße DQ bezeichnet wird, derart bestimmt, daß DQ = DV, wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, während DQ = -DV, wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt. Wie es ersichtlich ist, ist die Abdriftgröße DQ ein Parameter, der die Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie angibt. Unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, wie es beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, wird schließlich ein Sollgesamtschlupfverhältnis Rsges derart herausgelesen, daß es dem momentanen Wert der Abdriftgröße DQ entspricht.

Im Schritt 60 wird beurteilt, ob das Sollgesamtschlupf­ verhältnis Rsges positiv ist oder nicht, d. h., ob die Ab­ driftgröße DQ größer als ein Schwellenwert ist, der diesbe­ züglich geeignet bestimmt wurde. Wenn die Antwort NEIN ist, springt die Steuerung über den Schritt 65, der dazu dient, ein nachstehend erwähntes Flag bzw. Kennzeichen Fb auf Null zu setzen, zum Schritt 10 zurück, da kein Bedarf besteht, bei einem derartigen Fahrzustand die Abdriftsteuerung aus­ zuführen, wogegen, wenn die Antwort JA ist, die Steuerung zum Schritt 70 geht, in dem eine Reihe von Steuerungspro­ zessen ausgeführt wird, die im Ablaufdiagramm von Fig. 3 gezeigt sind.

Nun sei auf Fig. 3 bezuggenommen. Sobald die Abdrift­ steuerung einmal wirklich begonnen hat, d. h. wenn die Steuerung vom Schritt 60 zum Schritt 70 vorgerückt ist, wird zu jeder Zeit des Scan- bzw. Abtastzyklus in den Schritten 701 bis 705 zunächst überprüft, ob die Abdrift­ steuerung einen Maximalwert der Steuerung durchlaufen hat. Im Schritt 701 wird daher überprüft, ob das Kennzeichen Fb 1 ist. Am Anfang ist Fb 0; die Steuerung geht daher zum Schritt 702. Im Schritt 702 wird beurteilt, ob der Wert von DQ im momentanen Abtastzyklus (DQ(n)) kleiner als der Wert von DQ des vorherigen Abtastzyklus (DQ(n - 1)) ist. Da die Antwort augenblicklich NEIN ist, geht die Steuerung zum Schritt 706, in dem ein Zählwert C auf 0 zurückgesetzt wird; anschließend geht die Steuerung zum Schritt 707, in dem das im Schritt 50 erhaltene Sollgesamtschlupfverhältnis Rsges als ein Sollinnenschlupfverhältnis Rshib für ein Hin­ terrad an der Innenseite der Kurve eingegeben wird (tatsächlich das Zweifache des Sollschlupfverhältnisses, das auf eines der Hinterräder an der Kurveninnenseite auf­ gebracht wird, wie es in der folgenden Beschreibung er­ sichtlich wird). Dann geht die Steuerung zum Schritt 712 für weitere Prozesse der Abdriftsteuerung in Abhängigkeit vom Sollgesamtschlupfverhältnis Rsges, wie es hierin nach­ stehend beschrieben wird.

Nachdem eine derartige Abdriftsteuerung für eine Weile ausgeführt wurde, erreicht die Abdriftgröße DQ, die die Ab­ driftneigung der Fahrzeugkarosserie darstellt, ihren Maxi­ malwert und beginnt dann abzufallen. Dies wird dann durch den Schritt 702 erfaßt und der Steuerungsablauf daher zum Schritt 703 geschaltet. Die Schritte 703 und 704 sind dafür vorgesehen, daß sie vor dem Starten der Trimm- bzw. Anpas­ sungssteuerung (trimming control) bezüglich des Abbremsen des Hinterrads an der Kurveninnenseite eine geeignete Ver­ zögerungszeit verwenden bzw. einhalten; dies bildet den we­ sentlichen Teil der vorliegenden Erfindung. Durch Vorsehen der Schritte 703 und 704 zum Einhalten einer Verzögerungs­ zeit vom Erreichen des Maximalwerts an wird die allgemeine Anpassausführung des Sollschlupfverhältnisses des Hinter­ rads an der Kurveninnenseite durch eine variable Kombina­ tion des Anfangszeitpunkts und des Neigungswinkels der Ab­ nahme des Sollschlupfverhältnisses flexibler gemacht. Für den Fall, daß eine derartige vorteilhafte Verzögerungszeit sehr kurz ist, werden die Schritte 703 und 704 praktisch ausgelassen. Auf jeden Fall wird, wenn die Steuerung zum Schritt 705 kommt, das Kennzeichen Fb auf 1 gesetzt, so daß die Schritte 702 bis 705 danach umgangen werden; dann er­ folgt die Berechnung von Rshib entweder auf die bezüglich des Schritts 710 beschriebene Art und Weise, oder auf die bezüglich des Schritts 711 beschriebene Art und Weise; dies hängt davon ab, ob die Antwort von Schritt 709 JA oder NEIN ist, d. h. ob die Abnahme der Abdriftgröße DQ monoton wei­ tergeht oder teilweise unterbrochen ist.

Die erfindungsgemäße Steuerung ist in Fig. 6 veran­ schaulicht, wobei das Diagramm der oberen Reihe ein Bei­ spiel dafür ist, wie die Abdriftgröße DQ ansteigt und am Zeitpunkt t1 einen Schwellenwert zum Auslösen der Abdrift­ steuerung durchquert, wenn ein Fahrzeug durch eine Kurve fährt. Wenn die Abdriftgröße DQ über den Schwellenwert hin­ aus ansteigt, werden die Sollschlupfverhältnisse Rsha und Rshi für die Hinterräder an der Außenseite und Kurveninnen­ seite derart berechnet, daß sie zusammen in der gleichen Weise ansteigen, wie es in den zweiten und dritten Reihen von Fig. 6 gezeigt ist, so daß sie im wesentlichen zur Höhe der Abdriftgröße solange proportional sind, bis die Abdriftgröße am Zeitpunkt t2 einen Maximalwert ihrer Leistungs- bzw. Verhaltenskurve erreicht.

Bis zu diesem Zeitpunkt t2, oder bis zum Zeitpunkt t3, der vom Zeitpunkt t2 um eine Verzögerungszeit t0 verschoben ist, die dem Zeitzählwert Co während der Schritte 703 und 704 entspricht, sind die im Schritt 712 als Rsha = Rsges/2 bzw. Rshi = Rsrib/2 berechneten Sollschlupfverhältnisse Rs­ ha und Rshi für die Hinterräder an der Außenseite und Kur­ veninnenseite tatsächlich gleich.

Nachdem die Steuerung jedoch den Zeitpunkt t2 (oder t3) durchlaufen hat, wird, wenn die Abdriftgröße monoton ab­ fällt, im Schritt 710 Rshib, d. h. ein zweifacher Wert des Sollschlupfverhältnisses für das Hinterrad an der Kurvenin­ nenseite, gemäß der folgenden Formel 5 berechnet:

Rshib = MED [Rshib - Rodn, Rsges, Rscut] (5).

Die vorstehende Formel bedeutet, daß der Wert von Rshib den Wert eines Terms mittlerer Größe von Rshib - Rodn, Rs­ ges und Rscut einnimmt. Rodn kann ein Wert von beispiels­ weise 0,4% von Rsges sein, und Rscut kann ein Wert von bei­ spielsweise -18% von Rsges sein. Gemäß der Formel 5 wird Rshib daher in jedem Abtastzyklus, d. h. alle Hundertstelse­ kunden, vom Wert von Rsges mit beispielsweise einer Rate von 0,4% von Rsges reduziert, wobei die Reduzierung von Rs­ hib auf einen Wert von beispielsweise -0,18% von Rsges begrenzt ist.

Während eines solchen im allgemeinen vermindernden Pro­ zesses der Abdriftgröße DQ wird der Steuerungsprozeß für den Fall, daß die Abdriftgröße DQ für vorübergehend an­ steigt, zum Schritt 711 umgeleitet, in dem Rshib gemäß der folgenden Formel 6 berechnet wird, so daß Rshib vorüberge­ hend erhöht wird (Roup kann ebenfalls im Größenordnungsbe­ reich von 0,4%. von Rsges liegen):

Rshib = MED [Rshib + Roup, Rsges, Rscut] (6).

Ein Beispiel eines derartigen Anpassungsprozesses durch die vorstehende Formel 5 bezüglich des Sollschlupfverhält­ nisses des Hinterrads an der Kurveninnenseite gegen Ende der Abdriftsteuerung ist im Diagramm der dritten Reihe von Fig. 6 dargestellt, und zwar im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem das Sollschlupfverhältnis des Hinterrads an der Kurveninnenseite derart gesteuert wird, daß es das­ selbe Verhalten wie das des Hinterrads an der Kurvenaußen­ seite zeigt, wobei das Verteilungsverhältnis im wesentli­ chen konstant ist. Wie es im Diagramm gezeigt ist, wird in einer letzten Phase der zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 verlaufenden Abdriftsteuerung der Anteil des Sollschlupf­ verhältnisses des Hinterrads an der Kurveninnenseite von dem mit einer gestrichelten Linie dargestellten Verhalten in das mit einer durchgezogenen Linie dargestellte Verhal­ ten abgewandelt, so daß es verglichen mit dem Sollschlupf­ verhältnis für das Hinterrad an der Kurvenaußenseite zuneh­ mend kleiner wird und in dem gezeigten Beispiel am Zeit­ punkt t4 in einen negativen Bereich dreht. Der negative Wert des Schupfverhältnisses Rshi (= Rshib/2) durch das Bremsen ist nicht in jedem Fall völlig bedeutungslos, da das Schlupfverhältnis Rshi, wie hierin nachstehend be­ schrieben, für die Berechnung einer Schlupfrate bzw. Schlupfgeschwindigkeit des Hinterrads an der Kurveninnen­ seite verwendet wird, was auf einer Normradgeschwindigkeit basiert, wofür im allgemeinen die Radgeschwindigkeit des Vorderrads an der Kurveninnenseite verwendet wird; wenn da­ her das Vorderrad an der Kurveninnenseite in der Zwischen­ zeit ebenfalls gebremst wird, kann die Schlupfgeschwindig­ keit des Hinterrads an der Kurveninnenseite als ein positi­ ver Wert berechnet werden. Auf jeden Fall wird durch eine geeignete Bestimmung der Größen Rodn und Roup bei t0 die Anpassungsausführung des Sollschlupfverhältnisses des Hin­ terrads an der Kurveninnenseite von Rsges zu Rshib auf eine geeignete Weise derart eingestellt, daß das Verhalten am Ende der Abdriftsteuerung in der Weise verbessert wird, daß in der letzten Phase der Steuerung kein plötzliches Ausbre­ chen bzw. nach außen Gleiten der Hinterräder verursacht wird.

Im Schritt 713 werden gemäß der Drehrichtung des Fahr­ zeugs, die durch das Vorzeichen der Giergeschwindigkeit γ beurteilt wird, die Hinterräder an der Kurvenaußenseite und Kurveninnenseite bestimmt. Wenn das Fahrzeug nach links ab­ biegt, werden die Sollschlupfverhältnisse Rshl und Rshr für die linken und rechten Hinterräder gemäß der folgenden For­ mel 7 bestimmt, wogegen, wenn das Fahrzeug nach rechts ab­ biegt, die Sollschlupfverhältnisse Rshl und Rshr der linken und rechten Hinterräder gemäß der folgenden Formel 8 be­ stimmt werden:

Rshl = Rshi
Rshr = Rsha (7)

Rshl = Rsha
Rshr = Rshi (8).

Nun sei wieder auf Fig. 2 bezuggenommen; im Schritt 80 werden die auf die linken und rechten Hinterräder aufge­ brachten Bremskräfte gemäß den in Fig. 4 ausführlich ge­ zeigten Schritten gesteuert, so daß sich die Schlupfge­ schwindigkeiten der linken und rechten Hinterräder den je­ weiligen Sollschlupfgeschwindigkeiten anpassen.

Gemäß Fig. 4 werden im Schritt 81 in Abhängigkeit von einer Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vb, beispielsweise der eines Vorderrads an der Kurveninnenseite, die Sollradge­ schwindigkeiten Vwti (i = hl, hr) der linken und rechten Hinterräder gemäß der folgenden Formel 9 berechnet:

Vwti = Vb_*(100 - Rsi)/100 (9).

Im Schritt 82 werden unter Verwendung von Vwid als die Radbeschleunigung von jedem Rad (die Ableitung von der Rad­ geschwindigkeit Vwi) und Ks als eine geeignete positive Konstante die Schlupfgeschwindigkeiten SPi (i = hl, hr) der linken und rechten Hinterräder gemäß der folgenden Formel 10 berechnet:

SPi = Vwi - Vwti + Ks _* (Vwid - Gx) (10).

Im Schritt 83 werden die Steuerventile 28 und 44 je­ weils derart in ihre zweite Schaltstellung geschaltet, daß der Kanal 30 mit dem Speicherdruck versorgt wird.

Im Schritt 84 wird beurteilt, ob SPi größer als ein ge­ eigneter positiver Schwellenwert SPop ist, der ein relativ kleiner Wert sein kann; wenn die Antwort JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 85, in dem die EIN-AUS-Ventile 60HL, 62HL, 60HR, 62HR derart gesteuert werden, daß der an die Radzylinder 64HL und 64HR gelieferte Hydraulikdruck erhöht wird, so daß auf die Hinterräder erneut eine Bremskraft aufgebracht wird oder die bereits auf die Hinterräder auf­ gebrachte Bremskraft noch mehr erhöht wird, da ein positi­ ver Wert von SPi bedeutet, daß die Radgeschwindigkeit Vwi vermindert werden muß, damit sie mit ihrem Sollwert Vwti übereinstimmt.

Wenn die Antwort von Schritt 84 NEIN ist, wird im Schritt 86 schließlich beurteilt, ob SPi kleiner als ein relativ kleiner negativer Schwellenwert SPon ist, d. h., ob SPi ein negativer Wert ist, dessen Absolutwert höher ist als ein relativ kleiner Absolutwert von SPon; wenn die Ant­ wort JA ist, geht die Steuerung zum Schritt 87, in dem die EIN-AUS-Ventile 60HL, 62HL, 60HR, 62HR derart gesteuert werden, daß der an die Radzylinder 64HL und 64HR gelieferte Hydraulikdruck abgebaut wird, so daß die bereits auf die Hinterräder aufgebrachte Bremskraft reduziert wird.

Wenn die Antwort von Schritt 86 NEIN ist, geht die Steuerung zum Schritt 88, in dem die EIN-AUS-Ventile 60HL, 62HL, 60HR, 62HR alle im geschlossenen Zustand gehalten werden, so daß die Drücke der Radzylinder 64HL und 64HR un­ verändert bleiben.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein besonderes Ausführungsbeispiel davon im Detail be­ schrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen zu dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel möglich sind, ohne dabei vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Die Erfindung sieht somit eine Abdriftverhinderungs­ steuerung eines Fahrzeugs vor, die eine Einrichtung zur Ab­ schätzung der Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie hat, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zusammen mit einem An­ stieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt, eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer variablen Bremskraft auf jedes Rad und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Ab­ driftgröße, so daß auf die linken und rechten Hinterräder eine Bremskraft mit einem diesbezüglichen Sollwert aufge­ bracht wird, um somit ein Ausbrechen bzw. Abdriften der Fahrzeugkarosserie zu verhindern, wobei der Sollwert im allgemeinen proportional zur Abdriftgröße ist und gemäß ei­ nem Verteilungsverhältnis zwischen den linken und rechten Hinterrädern aufgeteilt wird, und wobei die Steuereinrich­ tung einen Anteil des Verteilungsverhältnisses für eines der linken oder rechten Hinterräder an der Kurveninnenseite gegenüber dem Anteil des anderen der linken und rechten Hinterräder an der Kurvenaußenseite zunehmend reduziert, wenn sich die Abdriftsteuerung ihrem Ende nähert.

Claims (3)

1. Eine Abdriftverhinderungssteuervorrichtung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkarosserie, linken und rechten Vorderrädern kund linken und rechten Hinterrädern, die auf­ weist:
eine Einrichtung zum Abschätzen der Abdriftneigung der Fahrzeugkarosserie, die eine Abdriftgröße erzeugt, die zu­ sammen mit dem Anstieg der Abdriftneigung im allgemeinen ansteigt,
eine Bremseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer variablen Bremskraft auf jedes der Räder, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Abdriftgröße, so daß auf die linken und rechten Hinterräder eine variable Bremskraft mit einem diesbezüglichen Sollwert aufgebracht wird, um somit ein Abdriften der Fahrzeugkarosserie zu verhindern, wobei der Sollwert im allgemeinen zur Abdriftgröße proportional ist und einem Verteilungsverhältnis entsprechend zwischen den linken und rechten Hinterrädern aufgeteilt wird,
wobei die Steuereinrichtung einen Anteil des Vertei­ lungsverhältnisses für eines der linken und rechten Hinter­ räder, das sich an der Kurveninnenseite befindet, derart verringert, daß der Anteil gegenüber dem Anteil des Vertei­ lungsverhältnisses für das andere der linken und rechten Hinterräder, das sich an der Kurvenaußenseite befindet, zu­ nehmend kleiner wird, wenn sich die Abdriftsteuerung ihrem Ende nähert.

2. Abdriftverhinderungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Erfas­ sen eines Maximalwerts des Anstiegs der Abdriftgröße auf­ weist und die zunehmende Verringerung des Anteils des Ver­ teilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Kurveninnen­ seite gegenüber dem Anteil des Verteilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Kurvenaußenseite bei der Erfassung des Maximalwerts beginnt.

3. Abdriftverhinderungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung ferner eine Einrichtung zum Einhalten einer Verzögerungszeit von der Erfassung des Ma­ ximalwerts an aufweist und die zunehmende Verringerung des Anteils des Verteilungsverhältnisses für das Hinterrad an der Kurveninnenseite gegenüber dem Anteil des Verteilungs­ verhältnisses für das Hinterrad an der Außenseite der Kurve nach dem Ablauf der Verzögerungszeit von der Erfassung des Maximalwerts an beginnt.