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DE602005001464T2 - Einrichtung zur Fahrzeugzustandsregelung - Google Patents

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DE602005001464T2
DE602005001464T2 DE602005001464T DE602005001464T DE602005001464T2 DE 602005001464 T2 DE602005001464 T2 DE 602005001464T2 DE 602005001464 T DE602005001464 T DE 602005001464T DE 602005001464 T DE602005001464 T DE 602005001464T DE 602005001464 T2 DE602005001464 T2 DE 602005001464T2
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DE
Germany
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vehicle
yaw
yaw rate
generating
steering
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE602005001464T
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English (en)
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DE602005001464D1 (de
Inventor
Masato Aichi-ken Suzumura
Yoshikazu c/o K.K. Toyota Chuo Kenky Aichi-gun Aichi-ken Hattori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of DE602005001464T2 publication Critical patent/DE602005001464T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein Fahrverhalten eines Fahrzeugs kann durch Erzeugen eines Giermoments um den Schwerpunkt des Fahrzeugs stabilisiert werden. Bei einer hinlänglich bekannten Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC = Vehicle Stability Control) wird die Reifenkraftverteilung an einem Fahrzeug gesteuert, um ein Giermoment in einer Richtung zu erzeugen, die einem Übersteuern, einem Untersteuern sowie anderen unerwünschten Gierrichtungstendenzen des Fahrzeugs entgegengesetzt ist (ein Gegengiermoment), das den Lenkvorgang eines Fahrers unterstützt, um solche unerwünschten Tendenzen zu unterdrücken.
  • Bei einem Fahrzeug, das mit einem Lenksystem ausgestattet ist, welches das Lenken von Rädern unabhängig von einem Lenkvorgang durch den Fahrer ermöglicht, kann ein Giermoment zur Unterstützung des Fahrers zum Unterdrücken der Verschlechterung des Fahrverhaltens ferner auch durch ein automatisches Lenken von Rädern erzeugt werden. Beispielsweise wird in DE 197 51 227 A1 , JP 5-105055 A und JP 2540742 ein Lenkwinkel von Rädern gesteuert, um gegen ein Bremskraftungleichgewicht zwischen den linken und rechten Rädern an einem Fahrzeug ein Gegengiermoment zu erzeugen und dadurch seine Spurstabilität zu gewährleisten. JP 6-135345 A schlägt die Steuerung eines Hilfslenksystems in einem Fahrzeug mit vier gelenkten Rädern vor, das einen Proportional-, Differential- und Integralterm der Abweichung einer tatsächlichen Gierrate von ihrem Sollwert verwendet, was das Ansprechvermögen des Hilfslenksystems gegenüber einem seitlichen Abgleiten einer Fahrzeugkarosserie verbessert, wobei Letzteres auf einen abrupten Lenkvorgang im Hauptlenksystem, auf Störungen durch Querwinde etc. zurückzuführen ist.
  • Darüber hinaus offenbart EP 0 943 515 A1 eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Übersteuerungs- und/oder Untersteuerungstendenzen sowie andere Gierverhaltenstendenzen, die von einer Reifenkraftausschöpfung an vorderen und/oder hinteren Rädern des Fahrzeugs, sowie einem Reifenkraftungleichgewicht zwischen linken und rechten Rädern etc. herrühren, machen sich in erster Linie in einer Gierrate des Fahrzeugs bemerkbar. Folglich wird in herkömmlichen Vorrichtungen, wie z.B. VSC-Vorrichtungen, zur Stabilisierung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs typischerweise ein Gegengiermoment erzeugt, um die Abweichung einer tatsächlichen Gierrate von ihrem Sollwert, d.h. einer idealen Gierrate, zu reduzieren, die auf der Grundlage einer theoretischen Bewegungsgleichung unter Verwendung eines Lenkwinkels von Rädern oder einer Lenkstange, einer Fahrzeuggeschwindigkeit etc. als Parameter bestimmt werden kann. Das Einstellen der tatsächlichen Gierrate auf ihren Sollwert unterdrückt eine weitere Verschlechterung des Gierverhaltens, wodurch ein Schleudern und/oder Abdriften, eine unbeabsichtigte Kurvenfahrt, eine Gierrichtungsschwankung eines Fahrzeugs verhindert wird.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerungsstrategie der Einstellung einer Gierrate konnte man in den herkömmlichen Vorrichtungen die Abweichung eines Gierwinkels einer Fahrzeugkarosserie von dem Gierwinkel, der mit der von einem Fahrer beabsichtigten Fahrtrichtung übereinstimmt, jedoch nicht vollständig korrigieren. Bei der Strategie des Einstellens einer Gierrate wäre die Erzeugung eines Gegengiermoments zu Ende, wenn eine tatsächliche Gierrate mit ihrem Sollwert übereinstimmt, und zwar auch dann, wenn die Richtung der Fahrzeugkarosserie, nämlich der Gierwinkel des Fahrzeugs, weiterhin nicht mit der Richtung eines von einem Fahrer beabsichtigten Fahrkurses übereinstimmt. In dieser Hinsicht konnte für ein normales Fahrzeug, welches durch die Lenkbewegung eines Fahrers gesteuert wird, ein Sollgierwinkel mit einer Steuerungsvorrichtung theoretisch nicht wie die Zielgierrate bestimmt werden. Da der Sollgierwinkel inhärent durch die Absicht eines Fahrers und die Relation zwischen einem Lenkwinkel (eine Eingangsgröße seitens der Absicht des Fahrers) zu bestimmen ist, und eine tatsächliche Fahrtrichtung eines Fahrzeugs mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs in einem breiten Bereich schwankt, muss der Fahrer den Gierwinkel durch seine Lenkbewegung einstellen, während er dabei den tatsächlichen Fahrkurs seines Fahrzeugs bestätigt.
  • Zum Zwecke einer Fahrzeugstabilitätssteuerung, d.h. zur Unterstützung eines Lenkvorgangs durch den Fahrer, ist es jedoch vorzuziehen, zumindest eine Tendenz einer Abweichung des Gierwinkels bezüglich des vom Fahrer gewünschten zu korrigieren. Dementsprechend können herkömmliche Fahrzeugstabilitäts- und/oder Lenksteuerungsvorrichtungen verbessert werden, so dass sie in zweckdienlicherer Weise arbeiten, wobei die Gierwinkelabweichung infolge der Gierratenabweichung berücksichtigt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine fahrzeugbezogene Fahrsteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die nicht nur die Stabilisierung eines Gierverhaltens eines Fahrzeugs durch Steuerung seiner Gierrate ausführt, sondern auch die Korrektur eines Gierwinkels des Fahrzeugs, wodurch ein vom Fahrer ausgeführter Lenkvorgang unterstützt wird, insbesondere wenn sich der Fahrzustand des Fahrzeugs verschlechtert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine gemäß Anspruch 1 ausgelegte Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzustands eines Fahrzeugs, indem eine erste und eine zweite, im Fahrzeug installierte Vorrichtung betrieben werden, wie etwa ein Bremssteuerungssystem und/oder eine Lenkvorrichtung, um ein Giermoment um den Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt in erster Linie eine Fahrstabilitätssteuerung des Fahrzeugs durch Erzeugen eines stabilisierenden Giermoments zum Unterdrücken von Übersteuerungs-, Untersteuerungs- und/oder anderen unerwünschten Gierverhaltenstendenzen aus. Die Vorrichtung umfasst mithin einen Abschnitt zum Beurteilen, ob sich ein Fahrzustand des Fahrzeugs verschlechtert, und einen Abschnitt zur Durchführung einer Fahrstabilitätssteuerung des Fahrzeugs, wie z.B. eine normale VSC-Steuerung, durch Einstellen einer Gierrate des Fahrzeugs, indem eine erste ein Giermoment erzeugende Vorrichtung betrieben wird.
  • Zweitens führt die erfindungsgemäße Vorrichtung neben der Stabilitätssteuerung eine Steuerung zur Korrektur einer Gierrichtung der Fahrzeugkarosserie durch, d.h. eine Steuerung zur Verringerung der Abweichung des Gierwinkels des Fahrzeugs von der vom Fahrer beabsichtigten Gierrichtung. Um die Gierwinkelkorrektur zu bewerkstelligen, betreibt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite ein Giermoment erzeugende Vorrichtung, um ein Giermoment (ein richtungskorrigierendes Giermoment) in der Richtung der Reduzierung der Abweichung zwischen einer tatsächlichen Gierrate und ihrem Sollwert zu erzeugen, und zwar auf der Grundlage eines Integrationswert der Gierratenabweichungen. Dementsprechend umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Detektor zur Ermittlung einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs, einen Abschnitt zur Berechnung einer Zielgierrate für das Fahrzeug auf der Grundlage einer Betätigung durch den Fahrer, und einen Abschnitt zur Berechnung eines Integrationswerts von Differenzen zwischen tatsächlichen Gierraten und Zielgierraten.
  • Wie klar sein wird, kann eine Veränderung eines Gierwinkels einer Fahrzeugkarosserie als Zeitintegral einer Gierrate ausgedrückt werden. Somit wird, selbst wenn der Sollgierwinkel wie vorstehend beschrieben nicht bestimmt werden kann, die wie vorstehend beschriebene Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments die Gierwinkelabweichung infolge der Gierratenabweichung reduzieren, was die Richtung der Fahrzeugkarosserie mit der vom Fahrer beabsichtigten Richtung zusammenfallen lässt oder nahe an diese heranbringt, d.h. es wird die Tendenz einer unerwünschten Gierwinkelabweichung unterdrückt. In dieser Hinsicht würde, sogar wenn durch die Stabilitätssteuerung die Gierratenabweichung aufgehoben oder soweit verringert ist, dass eine weitere Gierverhaltensverschlechterung unterdrückt ist, während der Einstellung der Gierrate im Rahmen der Stabilitätssteuerung die Gierwinkelabweichung infolge der Gierratenabweichung weiterhin bestehen. Es wäre somit festzuhalten, dass, wenn die Gierratenabweichung im Wesentlichen aufgehoben ist, das richtungskorrigierende Giermoment zur Korrektur der verbleibenden Gierwinkelabweichung erzeugt werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist bei einem normalen Fahrzeug, das auf einer normalen Straße fährt, ein Sollgierwinkel schwierig zu bestimmen, weil über die Fahrtrichtung des Fahrzeugs inhärent durch einen Fahrer entschieden wird und es für eine Steuerungsvorrichtung schwierig ist, die Absicht des Fahrers abzuschätzen. Die Absicht des Fahrers zeigt sich im Lenkwinkel wieder. Da jedoch die Antwort in Form des Gierwinkels in zweiter Ordnung verzögert relativ zu einer Giermomentveränderung im Ansprechen auf die Veränderung des Lenkwinkels ist, ist es möglich, dass die sich schließlich ergebende Gierwinkelantwort nicht länger mit der aktuellen Absicht des Fahrers konsistent ist. Das heißt, dass eine Veränderung des Gierwinkels durch die Steuerung auf der Grundlage der Integrationskomponenten vergangener Gierratenabweichungen übermäßig stark ausfallen und/oder für einen Fahrer unerwartet sein kann.
  • Zur Vermeidung einer solchen unerwarteten Veränderung des Gierwinkels kann zunächst die vorstehend erwähnte, erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgelegt sein, dass sie die Integration der Gierratenabweichungen ausführt, wenn die Fahrstabilitätssteuerung durchgeführt wird. Dann wird das richtungskorrigierende Giermoment nicht unter normalen Fahrbedingungen erzeugt, wobei eine übermäßig häufige Durchführung der Richtungskorrektursteuerung vermieden ist. Die Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments läuft nur dann an, wenn eine Stabilitätssteuerung beginnt, wo für den Fahrer die Steuerbarkeit seines Fahrzeugs relativ schlecht wird. Diese Auslegung, bei der die Zeitabschnitte für die Integration begrenzt sind, trägt auch dazu bei, eine übermäßig starke Veränderung des Gierwinkels zu vermeiden.
  • Außerdem könnte, da der Sollgierwinkel eventuell nicht verfügbar sein könnte, auch nicht beurteilt werden, ob die sich ergebende Gierwinkelveränderung durch die Steuerung ausreichend groß wird und wann die Richtungskorrektursteuerung enden sollte. Darüber hinaus wird, obwohl sich der vom Fahrer beabsichtigte Gierwinkel jederzeit ändern kann, der Zeitintegrationswert, sobald er einmal berechnet ist, nicht von selbst kleiner werden. Um die Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments in zweckmäßiger Weise zu beenden, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung folglich so ausgelegt sein, dass sie eine Gierratenabweichung für jeden vorab festgelegten Zeitabschnitt berechnet sowie den Integrationswert berechnet, während sich Gewichtungen von Gierratenabweichungen der vorhergehenden Zeitabschnitte reduzieren. Bei dieser Auslegung können die Gewichtungen der Gierratenabweichungen von früheren Zeitabschnitten kleiner gemacht werden. Praktisch gesehen kann der Integrationswert des Weiteren dadurch festgelegt werden, dass eine zu einem momentanen Zeitabschnitt bestehende Gierratenabweichung und ein Wert aufsummiert werden, der erhalten wird, indem ein in Zeitabschnitten vor dem momentanen Zeitabschnitt berechneter Integrationswert mit einem Vergesslichkeitsfaktor multipliziert wird, der konstant sein oder mit der Zeit kleiner werden kann. Die Multiplikation mit dem Vergesslichkeitsfaktor verringert die Gewichtungen der früheren Gierratenabweichungen in der sich ergebenden Integration.
  • Bei dieser Auslegung der Integration nimmt der Beitrag jeder Gierratenabweichung zum Integrationswert mit der Zeit gesehen ab, und von daher verringern sich, selbst wenn der vom Fahrer beabsichtigte Gierwinkel verändert wird, die Auswirkungen der bereits in den Integrationswert eingeflossenen Gierratenabweichungen, was zur Vermeidung einer übermäßig starken und/oder unerwarteten Gierwinkelsteuerung beiträgt. Wenn der Integrationsprozess zu Ende und eine erhebliche Gierratenabweichung im Wesentlichen aufgehoben ist, nehmen der Gesamtintegrationswert und wiederum das richtungskorrigierende Giermoment nach und nach ab. Diese Auslegung ist auch dahingehend vorzuziehen, zu verhindern, dass sich ein Fahrzeugverhalten aufgrund einer abrupten Beseitigung des richtungskorrigierenden Giermoments verschlechtert.
  • Wie bereits angemerkt, können die Stabilitätssteuerung und Richtungskorrektursteuerung durchgeführt werden, indem ein Lenksystem oder ein Bremssystem betrieben wird. Bei einem Fahrzeug, das mit einem Lenksystem ausgestattet ist, welches das Lenken von vorderen Rädern unabhängig von einer Lenkaktivität des Fahrers ermöglicht und so ausgelegt ist, dass ein richtungskorrigierendes Giermoment, das auf der Grundlage der Integration von Gierratenabweichungen bestimmt wird, durch Betreiben des Lenksystems erzeugt wird, wird vorzugsweise ein Anstieg eines richtungskorrigierenden Giermoments unterdrückt oder die Richtungskorrektursteuerung nicht durchgeführt, wenn das Fahrzeug in einen Untersteuerungszustand geraten ist. Und zwar ist dies so, weil die Reifenkräfte der vorderen Räder nahezu ausgeschöpft sind und deshalb ein weiteres Lenken zur Erhöhung deren Winkel das Fahrverhalten des Fahrzeugs verschlechtern würde. Bei einem Fahrzeug, das mit einem Lenksystem ausgestattet ist, welches das Lenken von hinteren Rädern unabhängig von einer Lenkaktivität durch den Fahrer ermöglicht, nämlich ein Fahrzeug mit vier gelenkten Rädern, und das so ausgelegt ist, dass ein richtungskorrigierendes Giermoment, das auf der Grundlage der Integration von Gierratenabweichungen bestimmt wird, durch Betreiben des Hinterrad-Lenksystems erzeugt wird, wird vorzugsweise ein Anstieg eines richtungskorrigierenden Giermoments unterdrückt oder die Richtungskorrektursteuerung nicht durchgeführt, wenn das Fahrzeug in einen Übersteuerungszustand geraten ist, weil die Reifenkräfte an den hinteren Rädern nahezu ausgereizt sind.
  • Sowohl die Stabilitätssteuerung als auch die Richtungskorrektursteuerung können durch Betreiben eines Bremssteuerungssystems eines Fahrzeugs durchgeführt werden (selbst bei einem Fahrzeug, das mit einem Lenksystem ausgestattet ist, welches das Lenken von Rädern unabhängig von einer Lenkaktivität durch den Fahrer ermöglicht, kann eine Richtungskorrektursteuerung durch Betreiben des Bremssystems ausgeführt werden). In diesem Fall stellt sich ein Gesamtzielgiermoment, das durch Steuerung der Reifenkraftverteilung zu erzeugen ist, als Summe eines stabilisierenden Giermoments dar, welches auf der Grundlage einer momen tauen Gierratenabweichung bestimmt wird, und eines richtungskorrigierenden Giermoments, welches auf der Grundlage der Integration von Gierratenabweichungen bestimmt wird. Wie vorstehend beschrieben wird bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Steuerungen ein Zielgiermoment vorzugsweise und in erster Linie mit Rädern erzeugt, deren Reifenkräfte nicht ausgeschöpft sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines vierrädrigen Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, das mit einer Lenkvorrichtung für die vorderen Räder in Form eines halbelektrischen Lenksystems ausgestattet ist, das als automatische Lenkvorrichtung dient, und einer ersten Ausführungsform einer fahrzeugbezogenen Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2A zeigt ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem Lenkübersetzungsverhältnis Rg, das bei einer Lenkübersetzungsverhältnissteuerung verwendet wird; die 2B und 2C zeigen jeweils Diagramme, die bei der Stabilitätssteuerung verwendet werden, um Kraftkomponenten Fssfo und Fsall zu berechnen, mit Schleuder- und Abdriftbedingungswerten SS und DS;
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Programms zur Steuerung der Richtungskorrektur, das in der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform in den Fahrzeugen in 1 und 4 gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 4 ist eine schematische Ansicht eines vierrädrigen Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, das mit einer Lenkvorrichtung für die hinteren Räder ausgestattet ist, und einer zweiten Ausführungsform einer fahrzeugbezogenen Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist ein Flussdiagramm eines Programms zur Steuerung der Richtungskorrektur, das durch eine Bremskraftsteuerung (dritte Ausführungsform) gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt schematisch ein vierrädriges Fahrzeug mit Hinterradantrieb, das über eine erste bevorzugte Ausführungsform einer fahrzeugbezogenen Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt. In dieser Zeichnung hat eine Fahrzeugkarosserie 12 ein linkes und rechtes Vorderrad 10FL und 10FR, und ein linkes und rechtes Hinterrad 10RL, 10RR. Wie üblich ist das Fahrzeug so aufgebaut, dass ein Antriebsdrehmoment oder eine Drehantriebskraft, die von einem Motor (nicht gezeigt) gemäß einer Drosselventilöffnung im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Gaspedals durch einen Fahrer über ein Differentialgetriebesystem etc. (nicht gezeigt) an die Hinterräder 10RL und 10RR abgegeben wird.
  • Das Fahrzeug in dieser Ausführungsform hat eine Lenkvorrichtung 16, die das Lenken der vorderen Räder unabhängig von einer Lenkbewegung des Fahrers sicherstellt. Wie gezeigt ist, werden die vorderen Räder 10FL, 10FR jeweils durch Spurstangen 20L, R mit einer Zahnstangen-Servolenkung 16 gelenkt, die im Ansprechen auf die Drehung eines Lenkrads 14 durch den Fahrer betätigt wird. Die hier verwendete Lenkvorrichtung 16 ist von der Bauart her ein halbelektrisches Lenksystem, das mit einer Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 als Hilfslenkvorrichtung versehen ist, die den Lenkwinkel der vorderen Räder unabhängig von der Lenkbewegung des Fahrers verändern kann.
  • Die Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 umfasst einen Antriebsmotor 32 mit einem Gehäuse 24A, das über eine obere Lenkwelle 22 funktionsmäßig mit dem Lenkrad 14 verbunden ist, und einen Rotor 24B, der über eine untere Lenkwelle 26 und ein Kugelgelenk 28 funktionsmäßig mit einer Ritzelwelle 30 verbunden ist. Der Antriebsmotor 32 dreht die untere Lenkwelle 26 relativ zur oberen Lenkwelle 22 unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit 34, wie nachfolgend beschrieben wird. Zum Steuern des Betriebs der Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 werden ein Lenkwinkel θ des Lenkrads 14, d.h. der Drehwinkel θ der oberen Lenkwelle 22, und ein relativer Winkel θre der unteren Lenkwelle 26, ausgehend von der oberen Lenkwelle 22 gemessen (zwischen dem Gehäuse 24A und dem Rotor 24B), mit Winkelsensoren 50 bzw. 52 ermittelt.
  • Die Servolenkung 16 kann entweder eine hydraulisch kraftunterstützte oder eine elektrisch kraftunterstützte Lenkung sein. Zur Reduzierung einer Drehmomentrückwirkung, die während der automatischen Lenkungssteuerung von der Vorrichtung 24 auf das Lenkrad 14 übertragen wird, wird vorzugsweise eine zahnstangenkoaxiale elektrisch kraftunterstützte Lenkung verwendet, die einen Motor und einen Mechanismus zur Umwandlung des Drehmoments des Motors in eine lineare Bewegungskraft der Zahnstange 18 hat.
  • Ein Bremssystem 36, das eine Bremskraft an jedem Rad erzeugt, hat einen Hydraulikkreis 38 mit einem Behälter, einer Ölpumpe und verschiedenen Ventilen etc. (nicht gezeigt), Radzylinder 40FL, 40FR, 40RL und 40RR, die an den jeweiligen Rädern vorgesehen sind, und einen Hauptzylinder 44, der im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals 42 durch den Fahrer betätigt wird. Im Bremssystem werden ein Bremsdruck in jedem Radzylinder, und wiederum die Bremskraft an jedem Rad, durch den Hydraulikdruck 38 im Ansprechen auf einen Hauptzylinderdruck eingestellt. Der Bremsdruck in jedem Radzylinder kann auch durch die elektronische Steuereinheit 34 gesteuert werden, wie nachfolgend beschrieben wird. Zur Steuerung der Bremsdrücke können Drucksensoren 62, 64i (i = FL, FR, RL, RR, bedeuten vorne links, vorne rechts, hinten links bzw. hinten rechts) zur Ermittlung eines Hauptzylinderdrucks Pm und der Drücke Pbi (i = FL, FR, RL, RR) in den Radzylinders 40FL40RR eingebaut sein.
  • Die elektronische Steuereinheit 34, die die Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 und die Bremsdrücke (Bremskraft) der jeweiligen Räder steuert, kann von herkömmlicher Bauart sein und einen Mikrocomputer mit einer CPU, einen ROM, RAM und Eingangs-/Ausgangsanschlussvorrichtungen, die mit dem bidirektionalen gemeinsamen Bus untereinander verbunden sind, sowie Ansteuerschaltungen umfassen. Wie aus 1 ersichtlich ist, gehen in die Steuereinheit 34 Signale des Lenkwinkels θ des Lenkrads 14 ein; der relative Winkel θre der unteren Lenkwelle; eine Längsbeschleunigung Gx, ermittelt mit einem Längsbeschleunigungssensor 54; eine Gierrate γ, ermittelt mit einem Gierratensensor 56; eine Querbeschleunigung Gy, ermittelt mit einem Querbeschleunigungssensor 58; Drücke Pbi (i = FL, FR, RL, RR) in den Radzylindern 40FL40RR; und Raddrehzahlen Vwi (i = FL, FR, RL, RR), die mit Raddrehzahlsensoren 60i (i = FL, FR, RL, RR) ermittelt werden.
  • Durch die automatische Lenksteuerung und/oder durch das Einstellen von Bremskräften oder -drücken an den jeweiligen Rädern führt die Steuereinheit 34 eine Lenkübersetzungsverhältnissteuerung, eine Stabilitätssteuerung und eine Richtungskorrektursteuerung durch, wie nachstehend beschrieben wird. In diesem Zusammenhang sind die Parameter in den folgenden Ausdrücken in der Vorwärtsrichtung und in der Richtung nach links (im Gegenuhrzeigersinn in 1) als positiv festgelegt.
  • Für die Lenkübersetzungsverhältnissteuerung steuert die Steuereinheit 34 die Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 durch die Drehung des Motors 32 zur Veränderung eines Lenkübersetzungsverhältnisses, d.h. des Verhältnisses des Lenkwinkels der vorderen Räder zum Drehwinkel des Lenkrads 14, wodurch eine vorab festgelegte Lenkcharakteristik bereitgestellt wird. Im Betrieb wird zuerst mittels eines in 2A gezeigten Diagramms ein Lenkübersetzungsverhältnis Rg zum Erreichen einer vorab festgelegten Lenkcharakteristik bestimmt, und zwar auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, die mit den Raddrehzahlen Vwi berechnet werden kann. Dann errechnet sich ein Solllenkwinkel δst durch: δst = θ/Rg (1)und die Lenkwinkel-Veränderungsvorrichtung 24 wird betätigt, um die vorderen Räder zu lenken bzw. steuern, wobei ihr Lenkwinkel auf δst eingestellt wird. δst kann auch eine Funktion einer Lenkwinkelgeschwindigkeit sein, um ein Einschwingverhalten der Fahrzeugbewegung zu verbessern. Es wäre festzuhalten, dass das Lenkübersetzungsverhältnis auch auf anderen im Stand der Technik bekannten Wegen ermittelt werden kann.
  • Die Stabilitätssteuerung zur Unterdrückung von Untersteuerungs- und Übersteuerungstendenzen kann durch das Einstellen von Bremskräften oder -drücken an den jeweiligen Rädern auf herkömmliche Art und Weise wie folgt durchgeführt werden:
  • Zuerst werden, um ein Fahrzeugverhalten abzuschätzen, ein Schleuderwert SV und ein Driftwert DV wie folgt bestimmt: SV = K1·β + K2·dVy; oder = K1·β + K2·dβ (2) DS = γt – γ; oder = H·(γt – γ)/V (3) wobei β ein Schlupfwinkel des Fahrzeugs ist; dVy ist eine Seitenabgleitbeschleunigung des Fahrzeugs; dβ ein Zeitdifferenzial von β; K1, K2 sind entsprechende Gewichtungsfaktoren; γt ist eine Zielgierrate, abgeschätzt aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkwinkel δ; γ ist eine tatsächliche Gierrate; H ist ein Radstand. dVy ergibt sich aus der Abweichung zwischen einer Querbeschleunigung Gy und einem Produkt der Gierrate γ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V : Gy – γ·V. β wird erhalten durch das Verhältnis der Seitenabgleitgeschwindigkeit zur Längsgeschwindigkeit: Vy/Vx, wobei Vx = V und Vy durch Integration dVy gegeben ist. γt wird erhalten aus γt = V·δ/{(1 + Kh·V2)·H} × 1/(1 + Ts), wobei δ ein tatsächlicher Lenkwinkel ist, basierend auf dem Lenkwinkel θ; Kh ist ein Stabilitätsfaktor; T und s sind eine Zeitkonstante und ein Frequenzparameter in der Laplace-Transformation. Die Ableitung der Ausdrücke (2) und (3) ist andernorts beschrieben.
  • Dann sind ein Schleuderzustandswert SS und Abdriftzustandswert DS festgelegt als: SS = ± SV (4) DS = ± DV (5)(+: während einer Linkskurvenfahrt; –: während einer Rechtskurvenfahrt. SS, DS werden auf 0 festgelegt, wenn sie negativ sind.)
  • SS und DS geben jeweils den Grad des Schleuderns bzw. Abdriftens an (je schlechter ein Verhalten ist, desto größer ist der jeweilige Wert).
  • Dann wird unter Verwendung der sich ergebenden Zustandswerte eine Sollbremskraft für Räder wie folgt berechnet: Fsfo = Fssfo Fsfi = 0 Fsro = (Fsall – Fssfo)·(1 – Ksri) Fsri = (Fsall – Fssfo)·Ksri (6)wobei es sich bei Fsj (j = fo, fi, ro, ri: Kurvenfahrt nach außen und innen vorne, Kurvenfahrt nach außen und innen hinten) um Zielbremskraftwerte für die jeweiligen Räder handelt. Unter Verwendung des Diagramms von 2B ist Fssfo als Funktion von SS bestimmt. Fsall ist bestimmt als eine Funktion von DS, unter Verwendung des Diagramms von 2C. Ksri ist ein entsprechender Verteilungsfaktor für hintere Räder (eine positive Konstante, typischerweise größer als 0,5). Wenn ein berechneter Wert von Fsj negativ ist, wird er zu null. Die vorstehend definierte Kraftverteilung erzeugt ein gegen das Schleudern oder gegen das Abdriften wirkendes Giermoment, wie im Stand der Technik bekannt ist (die genauen Auswirkungen dieser Kraftverteilung sind andernorts beschrieben).
  • Schließlich werden die sich ergebenden Sollkraftwerte jeweils in Sollwerte Pti von Bremsdrücken der jeweiligen Räder mit einem Umwandlungsfaktor Kb wie folgt umgewandelt:
    [während einer Linkskurvenfahrt] Ptfl = Fsfi·Kb; Ptfr = Fsfo·Kb; Ptrl = Fsri·Kb; Ptrr = Fsro·Kb (7) [während einer Rechtskurvenfahrt] Ptfl = Fsfo·Kb; Ptfr = Fsfi·Kb; Ptrl = Fsro·Kb; Ptrr = Fsri·Kb( 8)
  • Die Kurvenrichtung kann durch das Vorzeichen der tatsächlichen Gierrate bestimmt werden. Wenn alle Werte von Pti null sind, wird keine Stabilitätssteuerung durchgeführt.
  • Gemäß der wie vorstehend dargestellten Stabilitätssteuerung wird die Abweichung der tatsächlichen Gierrate γ von der Zielgierrate γt aufgehoben. Durch diese Steuerung wird jedoch die Abweichung des Gierwinkels der Fahrzeugkarosserie 12 von der durch den Fahrer beabsichtigten Gierrichtung aufgrund der Gierratenabweichung nicht voll kompensiert. Am Ende der Stabilitätssteuerung wäre der Gierwinkel der Fahrzeugkarosserie nicht in Übereinstimmung mit der vom Fahrer beabsichtigten Fahrtrichtung.
  • Die Richtungskorrektursteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jedoch die Tendenz der Gierwinkelabweichung reduzieren, wobei die Richtung des Fahrzeugs nahe an die vom Fahrer ursprünglich beabsichtigte Richtung herangebracht wird. In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird ein Giermoment zur Korrektur der Fahrtrichtung (Gierwinkel) der Fahrzeugkarosserie erzeugt, indem die Lenkvorrichtung 16 betrieben wird, bei der der Solllenkwinkel δst auf der Grundlage eines Integrationswerts der Gierratenabweichungen während der Ausführung der Stabilitätssteuerung modifiziert wird. In dieser Hinsicht wird vorzugsweise nach Beendigung der Stabilitätssteuerung das richtungskorrigierende Giermoment weiterhin erzeugt, um eine verbleibende Gierwinkelabweichung zu beheben oder zu verringern, wird aber allmählich auf null zurückgeführt. Des Weiteren sollten unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die vom Fahrer beabsichtigte Fahrtrichtung sich während der Durchführung der Richtungskorrektursteuerung ändern kann, ein vergangener Fahrzustand oder ältere Gierratenabweichungen einen weniger großen Beitrag zum richtungskorrigierenden Giermoment leisten (wenn sich der Solllenkwinkel δst ändert, könnten vergangene Gierratenabweichungen in der Steuerung bedeutungslos werden).
  • Um die Charakteristiken des wie vorstehend beschriebenen richtungskorrigierenden Giermoments zu erzielen, kann der Integrationswert Δγint der Gierratenabweichung festgelegt werden durch zyklische Integration einer Differenz Δγ zwischen tatsächlichen Gierraten und Zielgierraten eines vorbestimmten Zeitab schnitts (oder Moments), während ein Integrationswert Δγintf aus dem letzten Zyklus mit einem Vergesslichkeitsfaktor K multipliziert wird, der auf einen Wert zwischen 0 und 1 eingestellt ist: Δγint = Δγintf·K + Δγ·Kg (9)wobei Kg eine Verstärkung für Δγ ist, ausgewählt aus 0 und 1, und wie nachfolgend beschrieben bestimmt wird. Δγ ergibt sich aus γt – γ, weil das richtungskorrigierende Giermoment in der Richtung der Reduzierung der Abweichung der tatsächlichen Gierrate von ihrem Sollwert aufgebracht wird. Die Zielgierrate γt kann durch den folgenden Ausdruck (wie in der Stabilitätssteuerung) festgelegt werden:
    Figure 00130001
  • In dieser Hinsicht können die Zielgierrate γt und die Gierratendifferenz Δγ durch das Stabilitätssteuerungsprogramm vorgegeben sein (Δγ ist gleich dem Driftwert DV).
  • Dann können der Veränderungsbetrag Δδft des Solllenkwinkels der vorderen Räder durch Verwendung des sich ergebenden Integrationswerts Δγint wie folgt bestimmt werden: Δδft = Δγint·Ksf (11)wobei Ksf ein Umwandlungsfaktor ist.
  • In Ausdruck (9) wird Δγ unter einer normalen Bedingung, und wenn die Stabilitätssteuerung abgeschlossen ist, auf null gesetzt. Folglich wird die Integration des zweiten Terms in Ausdruck (9) nur durchgeführt, wenn die Stabilitätssteuerung durchgeführt wird. Des Weiteren haben durch zyklisches Multiplizieren des zuvor berechneten Integrationswerts Δγintf mit dem Faktor K während der wiederholten Ausführung der Berechnung von Ausdruck (9) ältere Gierratenabweichungen einen kleineren Beitrag zum Solllenkwinkel, und wiederum zum richtungskorrigierenden Giermoment. Wenn die Stabilitätskontrolle beendet ist, wird dementsprechend der Wert von Δγint nach und nach kleiner. In diesem Zusammenhang kann der Vergesslichkeitsfaktor K konstant sein oder sich mit der Zeit oder während sich wiederholender Zyklen kleiner werden.
  • Die Verstärkung Kg wird auf null gesetzt, wenn die Untersteuerung des Fahrzeugs einen ziemlich hohen Grad erreicht. Wenn die Reifenkräfte der vorderen Räder bei einem Untersteuerungszustand nahezu ausgeschöpft sind, würde ein Anstieg der Seitenführungskraft der vorderen Räder den Schlupf der Reifen der vorderen Räder hervorrufen. Folglich wird bei einem ziemlich weit fortgeschrittenen Untersteuerungszustand kein richtungskorrigierendes Giermoment erzeugt, um einen Schlupf an den vorderen Rädern zu verhindern. Bei einem Übersteuerungszustand wird Kg auf 1 eingestellt.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Betriebs der Richtungskorrektursteuerung zur Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments, wie vorstehend beschrieben. Dieses Steuerungsprogramm kann durch das Schließen eines Zündschalters (in 1 nicht gezeigt) gestartet und mit einer Zykluszeit im Bereich von Millisekunden während des Betriebs des Fahrzeugs wiederholt werden.
  • In diesem Programm werden zuerst, wie üblich, wie vorstehend beschriebene Signale eingelesen (Schritt 10), und es wird beurteilt, ob die Stabilitätssteuerung gerade durchgeführt wird (Schritt 20). Wenn die Stabilitätssteuerung nicht durchgeführt wird, wird der Integrationswert Δγint als Wert null berechnet, da Δγintf und Δγ in Ausdruck (9) null sind (Schritt 80).
  • Dagegen wird, wenn die Stabilitätssteuerung beginnt, die Differenz Δγ zwischen einer tatsächlichen Gierrate γ und einer Zielgierrate γt ermittelt (Schritte 30, 40), und es wird beurteilt, ob das Fahrzeug in einen eher weit fortgeschrittenen Untersteuerungszustand gerät (Schritt 50). Diese Beurteilung kann erfolgen, indem ermittelt wird, ob signγ·Δγ einen positiven Referenzwert Δγp übersteigt, wobei signγ das Vorzeichen von γ ist. Lautet die Antwort Ja, wird Kg auf null gesetzt (Schritt 70), und es wird dann keine Integration der Gierratenabweichung durchgeführt, so dass kein richtungskorrigierendes Giermoment erzeugt wird. Andernfalls wird Kg auf 1 gesetzt (Schritt 60). In diesem Zusammenhang kann die Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments immer dann verhindert werden, wenn das Fahrzeug untersteuert (Δγp wird auf einen kleinen Wert eingestellt).
  • Dann werden der Integrationswert Δγint und der Veränderungswert für den Lenkwinkel Δδft mittels der Ausdrücke (9) und (11) in den Schritten 80 bzw. 90 berechnet, und der Lenkwinkel wird so gesteuert, dass er gleich δst + Δδft ist, wobei δst durch Ausdruck (1) festgelegt ist. Es wäre festzuhalten, dass während der Durchführung der Stabilitätssteuerung bei Übersteuerungszuständen sowohl das stabilisierende Giermoment als auch das richtungskorrigierende Giermoment erzeugt werden.
  • Wenn die Stabilitätssteuerung beendet ist, wird, obwohl der Integrationsprozess durch die Schritte 3070 umgangen ist, der Integrationswert Δγint als Δγintf·K berechnet, so dass das richtungskorrigierende Giermoment erzeugt werden kann, um eine Gierwinkelabweichung zu reduzieren, die nach Abschluss der Stabilitätssteuerung ggf. übrig geblieben ist. Bei der Wiederholung der Zyklen durch die wiederholten Multiplikationen mit dem Vergesslichkeitsfaktor K wird Δγint, d.h. das richtungskorrigierende Giermoment, allmählich auf null reduziert.
  • 4 zeigt schematisch ein vierrädriges Fahrzeug mit Hinterradantrieb, das über eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer fahrzeugbezogenen Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt. An diesem Fahrzeug ist eine Lenkvorrichtung 70 für das Paar der Hinterräder 10RL, RR vorgesehen, wobei die Hinterräder über Spurstangen 74L, R mit einer hydraulischen oder elektrischen kraftunterstützten Lenkung 72 gelenkt werden. Der Lenkwinkel der Hinterräder wird von der Steuereinheit 34 gesteuert. Wie für die vorderen Räder auch, kann der Lenkwinkel der Hinterräder allein durch die Lenkbewegung des Fahrers gesteuert werden (die Steuerungsvorrichtung 16, die das Lenken der vorderen Räder unabhängig von einer Lenkbewegung des Fahrers ermöglicht, kann wie in 1 gezeigt eingebaut sein).
  • Im Betrieb kann wie in der vorstehend beschriebenen, ersten Ausführungsform eine Stabilitätssteuerung (und eine Lenkübersetzungsverhältnissteuerung) durchgeführt werden. Eine Richtungskorrektursteuerung wird jedoch durch Steuern des Lenkwinkels der hinteren Räder durchgeführt; ein richtungskorrigierendes Giermoment wird nämlich von den hinteren Rädern erzeugt. Bei der Richtungskorrektursteuerung kann der Integrationsvorgang von Gierratenabweichungen identisch zu dem in der ersten Ausführungsform sein, außer dass der Verstärkungsfaktor Kg in Ausdruck (9) auf null gesetzt wird, wenn das Fahrzeug stark übersteuert. Und zwar ist dies so, weil die Reifenkräfte der hinteren Räder bei einem ziemlich weit fortgeschrittenen Übersteuerungszustand nahezu ausgeschöpft sind. Wenn dagegen das Fahrzeug untersteuert, wird Kg in Ausdruck (9) auf 1 gesetzt. In Schritt 50 im Flussdiagramm von 3 wird beurteilt, ob das Fahrzeug in einen Übersteuerungszustand gerät, zum Beispiel durch Beurteilen, ob signγ·Δγ kleiner ist als ein vorab festgelegter, negativer Referenzwert Δγn. In diesem Zusammenhang kann die Erzeugung des richtungskorrigierenden Giermoments immer dann verhindert werden, wenn das Fahrzeug übersteuert (Δγn wird auf einen kleinen Wert eingestellt).
  • Der Solllenkwinkel Δδrt der hinteren Räder wird festgelegt auf: Δδrt = Δγint·Ksr (11)wobei Ksr ein Umwandlungsfaktor ist. Es wäre festzuhalten, dass der Solllenkwinkel der hinteren Räder nur durch Δδrt gesteuert wird.
  • Nebenbei bemerkt kann die Richtungskorrektursteuerung durch die Bremskraft-Verteilungssteuerung durchgeführt werden, indem Bremsdrücke der einzelnen Räder zusammen mit der Stabilitätssteuerung gesteuert werden. In diesem Fall wird die Lenkvorrichtung zur Ermöglichung des Lenkens von Rädern unabhängig von einer Lenkbewegung des Fahrers nicht benötigt, so dass die Kosten zur Herstellung des Fahrzeugs gedrückt werden können. Im Betrieb werden die Bremsdrücke an den Rädern zur Erzeugung eines richtungskorrigierenden Giermoments um einen Betrag modifiziert, der auf der Grundlage eines Integrationswerts der Gierratenabweichungen bestimmt wird. Wenn aber eine Reifenkraft eines Rads zur Erzeugung eines richtungskorrigierenden Giermoments ausgeschöpft ist, d.h. wenn das Fahrzeug schon stark untersteuert oder übersteuert, wird kein richtungskorrigierendes Giermoment erzeugt.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Betriebs der Richtungskorrektursteuerung durch die Bremskraftsteuerung, welches nahezu identisch zum Flussdiagramm von 3 ist. In diesem Flussdiagramm wird die Integration der Gierratenabweichungen in Schritt 150 ausgeführt durch: Δγint = Δγintf K + Δγ (12)
  • Somit wird in diesem Ausdruck der Verstärkungsfaktor Kg von 3 nicht verwendet. Wenn sich das Fahrzeugverhalten verschlechtert, werden Umwandlungsfaktoren Kgf, Kgr von der Integrationswerteinheit zur Bremsdruckeinheit für die vorderen bzw. hinteren Räder für diejenigen Räder auf null geführt, deren Reifenkraft ausgeschöpft ist.
  • Wie im Flussdiagramm von 3, werden wie vorstehend beschriebene Signale eingelesen (Schritt 10), und es wird beurteilt, ob die Stabilitätssteuerung gerade durchgeführt wird (Schritt 20). Wenn die Stabilitätssteuerung nicht durchgeführt wird, wird der Integrationswert Δγint als Wert null berechnet, da Δγintf und Δγ den Wert Null haben (Schritt S150).
  • Wenn dagegen die Stabilitätssteuerung durchgeführt wird, wird der. Integrationsprozess durchgeführt. Nach Ermittlung der Gierratenabweichung Δγ wird beurteilt, ob das Fahrzeug untersteuert (Schritt 50). Wenn das Fahrzeug untersteuert, dann werden Umwandlungsfaktoren Kgf, Kgr für die vorderen und hinteren Räder auf 0 bzw. Kgrs (ein vorab festgelegter Wert) gesetzt (Schritt 120). Falls dem nicht so ist, und weil erachtet wird, dass das Fahrzeug übersteuert, weil sich das Fahrzeugverhalten in jeder Richtung unter der Stabilitätssteuerung verschlechtert, werden die Umwandlungsfaktoren Kgf, Kgr auf Kgfs (ein vorab festgelegter Wert) bzw. auf 0 gesetzt (Schritt S130). Dann wird die Integration Δγint wie in Ausdruck (12) in Schritt 150 berechnet.
  • Die Komponenten Pcti (i = fl, fr, rl, rr) der Zielbremsdrücke zum Erzeugen des richtungskorrigierenden Giermoments sind bestimmt wie folgt:
    [während einer Linkskurvenfahrt] Pctfl = 0; Pctfr = |Δγint|·Kgf; Pctrl = Δγint·Kgr; Pctrr = 0( 13)[während einer Rechtskurvenfahrt] Ptfl = Δγint·Kgf; Ptfr = 0; Ptrl = 0; Ptrr = |Δγint|·Kgr (14)
  • Die Bremsdrücke der jeweiligen Räder werden nämlich so modifiziert, dass das Gegengiermoment größer wird.
  • Dementsprechend lauten während der Durchführung der Stabilitätssteuerung die Gesamtzielbremsdrücke wie folgt:
    [während einer Linkskurvenfahrt]. Ptfl = Fsfi·Kb; Ptfr = Fsfo·Kb + |Δγint|·Kgf; Ptrl = Fsri·Kb + Δγint·Kgr; Ptrr = Fsro·Kb (15)[während einer Rechtskurvenfahrt] Ptfl = Fsfo·Kb + Δγint·Kgf; Ptfr = Fsfi·Kb; Ptrl = Fsro·Kb; Ptrr = Fsri·Kb + |Δγint|·Kgr (16)
  • Wenn die Stabilitätssteuerung zu Ende ist, sind die Gesamtsollbremsdrücke wie in Ausdruck (13) oder (14) angegeben.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen und einige teilweise Modifikationen davon beschrieben wurde, wird es Fachleute auf diesem Gebiet klar sein, dass hinsichtlich der gezeigten Ausführungsformen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung andere verschiedene Modifikationen möglich sind.
  • Beispielsweise wäre im Falle der vorstehend erwähnten Ausführungsformen wie in 3 und 5 gezeigt festzuhalten, dass die Richtungskorrektursteuerung zusammen mit der Stabilitätssteuerung enden kann. Die Richtungskorrektursteuerung hat einen Effekt dahingehend, das Fahrzeug unabhängig von der durch den Fahrer ausgeführten Lenkbewegung zu lenken. So kann je nach der Präferenz des Fahrers die Wahl getroffen werden, ob die Richtungskorrektursteuerung, nachdem die Stabilitätssteuerung beendet ist, fortzuführen ist oder nicht.
  • Darüber hinaus sollte es einem Durchschnittsfachmann ohne Weiteres klar sein, dass in den Ausführungsformen in 1 und 4 die Stabilitätssteuerung und die Richtungskorrektursteuerung mit der Lenkvorrichtung bzw. Bremsvorrichtung durchgeführt werden können.

Claims (9)

  1. Eine Vorrichtung (34) zum Steuern eines Fahrzustands eines Fahrzeugs, das eine Fahrzeugkarosserie (12) und eine erste Vorrichtung (36) aufweist, um ein Giermoment auf dieses zu erzeugen; wobei die Vorrichtung (34) einen Abschnitt zum Beurteilen eines Fahrzustands des Fahrzeugs und einen Abschnitt zur Durchführung einer Fahrstabilitätssteuerung des Fahrzeugs durch das Erzeugen eines stabilisierenden Giermomentes auf das Fahrzeug durch den Betrieb der ersten ein Giermoment erzeugenden Vorrichtung (36) enthält, wobei das Fahrzeug eine zweite Vorrichtung (16, 24; 70, 72) zum Erzeugens eines Giermomentes auf die Fahrzeugkarosserie (12) und einen Detektor (56) zum Ermitteln einer tatsächlichen Gierrate (γ) des Fahrzeugs aufweist; und wobei die Vorrichtung (34) weiterhin einen Abschnitt zur Berechnung einer Zielgierrate (γt) für das Fahrzeug auf der Grundlage einer Betätigung durch den Fahrer aufweist, gekennzeichnet durch einen Abschnitt zur Berechnung eines Integrationswertes (Δγ int) von Abweichungen der Gierrate zwischen der tatsächlichen und der Zielgierrate (γ, γt); und einen Abschnitt, der eine Steuerung zur Korrektur einer Gierrichtung der Fahrzeugkarosserie auf der Grundlage des Integrationswerts (Δγint) der Abweichungen (Δγ) der Gierrate durch das Erzeugen eines die Richtung korrigierenden Giermoments durch den Betrieb der das zweite Giermoment erzeugenden Vorrichtung (16, 24; 70, 72) durchführt.
  2. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt zur Berechnung eines Integrationswerts der Gierrate die Gierratenabweichungen (∆γ) integriert, wenn die Fahrstabilitätssteuerung durchgeführt wird.
  3. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt zur Berechnung eines Integrationswerts der Gierrate für jeden vorab festgelegten Zeitabschnitt eine Gierratenabweichung (Δγ) errechnet und den Integrationswert (Δγint) berechnet, wobei die Gewichtungen der Gierratenabweichungen (Δγ) von früheren vorab festgelegten Zeitabschnitten verringert werden.
  4. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 3, wobei der Integrationswert (Δγint) festgelegt wird, indem man die Gierratenabweichung (Δγ) an einem derzeitigen Zeitabschnitt mit einem Wert summiert, den man durch Multiplizieren eines Integrationswerts (Δγintf), der in den Zeitabschnitten vor dem derzeitigen Zeitabschnitt errechnet wurde, mit einem Vergeßlichkeitsfaktor (K) erhält.
  5. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 3, wobei die Gewichte der Gierratenabweichung (Δγ) der früheren Zeitabschnitte kleiner gemacht werden.
  6. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite ein Giermoment erzeugende Vorrichtung jeweils aus einer Vorrichtung (36) zur Erzeugung eines Giermomentes durch Steuern der bremsenden und antreibenden Kräfte auf einzelne Räder (10FL10RR) und einer Vorrichtung (16, 24; 70, 72) zur Erzeugung eines Giermomentes durch Steuern eines Lenkwinkels (6) der Räder (10FL10RR) ausgewählt wird.
  7. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 1, wobei die zweite ein Giermoment erzeugende Vorrichtung (16, 24) eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Giermoments durch Steuern eines Lenkwinkels (6) vorderer Räder (10FL, 10FR) des Fahrzeugs ist, und der Abschnitt zur Durchführung der Steuerung der Richtungskorrektur eine Zunahme einer Steuergröße der zweiten ein Giermoment erzeugenden Vorrichtung (16, 24) unterdrückt, wenn das Fahrzeug in einen untersteuernden Zustand geraten ist.
  8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite ein Giermoment erzeugende Vorrichtung (70, 72) eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Giermomentes durch Steuern eines Lenkwinkel der hinteren Räder (10RL, 10RR) des Fahrzeugs ist, und der Abschnitt zur Durchführung der Steuerung der Richtungskorrektur eine Zunahme einer Steuergröße der zweiten ein Giermoment erzeugenden Vorrichtung (70, 72) unterdrückt, wenn das Fahrzeug in einen übersteuernden Zustand geraten ist.
  9. Eine Vorrichtung (34) nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite ein Giermoment erzeugende Vorrichtung (16, 24; 70, 72; 36) identische Vorrichtungen sind, die eine Summe des stabilisierenden und des richtungskorrigierenden Giermomentes erzeugen.
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