DE69108480T2

DE69108480T2 - Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Kraftfahrzeuges.

Info

Publication number: DE69108480T2
Application number: DE69108480T
Authority: DE
Inventors: Ken Ito; Yoshiki Yasuno
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPH04108080A; US5341296A; JP2623940B2; EP0473112A2; EP0473112B1; EP0473112A3; DE69108480D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeugs zum Gebrauch in einem Kraftfahrzeug.
Die JP-A-61-67665 offenbart eine Fahrzeuglenkungssteuervorrichtung zum Steuern einer Eigenschaft der Fahrzeugdynamik auf der Grundlage von verschiedenen Fahrzeugsbetriebszuständen. Die Vorrichtung umfaßt eine Steuereinheit zum Berechnen einer Soll-Giergeschwindigkeit gemäß einem Fahrzeugmodell, das die Soll-Giergeschwindigkeit als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Fahrzeuglenkzustandes angibt. Die Steuereinheit steuert den Hinterrad- Lenkwinkel, um die Soll-Giergeschwindigkeit zu erreichen.
In der JP-A-61-113562 wird vorgeschlagen, eine genaue Hinterradslenkungssteuerung zu schaffen, in dem Änderungen der Kurvenfahrkräfte der Vorder- und Hinterräder beim Bremsen berücksichtigt werden. Die Kurvenfahrkräfte der Vorder- und Hinterräder ändern sich beim Bremsen des Fahrzeugs, obwohl sie konstant sind, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Die konventionelle Lenkungssteuervorrichtung genügt, um gute Giergeschwindigkeits-Eigenschaften ausgedrückt als Giergeschwindigkeits-Antwort (Übergangseigenschaft) und Giergeschwindigkeits-Gewinn (stationäre Eigenschaft) vorzusehen. Sie genügt jedoch nicht, um gute Eigenschaften eines weiteren Fahrzeugdynamikparameter vorzusehen. Z. B. liefert die konventionelle Lenkungssteuervorrichtung ein unkomfortables Gefühl, da die Übergangs- und stationären Eigenschaften der Fahrzeugquergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs andere sind als beim Nichtbremsen.
Die DE-A-38 25 639 offenbart ein Antiblockiersystem für ein Fahrzeug, das eine Steuereinheit umfaßt, die mit Fühler für die Querverschiebung umfassenden Fühlermitteln und mit Servosystemen für die Bremsen, die Räder, die Antriebsmittel und die Lenkungsmittel verbunden ist. Die Steuereinheit bestimmt Korrektursignale zum Verringern der Antriebskraft, zum Ändern des Lenkwinkels, usw., um eine festgestellte Querverschiebung zu korrigieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeugs zu schaffen, welches gute Eigenschaften für einen weiteren Fahrzeugdynamikparameter liefern kann.
Diese Aufgabe wird durch die Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Lenkwinkel eines Radpaares, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, gesteuert, um einen ersten Parameter auf einen einen ersten Sollwert zu bringen, der auf der Grundlage eines erfaßten Lenkwinkels und einer erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet ist. Ein Wert für einen zweiten Parameter wird berechnet, wenn ner erste Parameter auf den ersten Sollwert gesteuert ist. Beim Bremsen des Fahrzeugs wird der erste Sollwert auf der Grundlage von berechneten Änderungen der Kurvenfahrkräfte abgeändert. Dann wird der Lenkwinkel gesteuert, um den ersten Parameter auf den abgeänderten ersten Sollwert zu bringen, und die Bremskräfte werden gesteuert, um den zweiten Parameter auf den zweiten Parameterwert zu bringen, der während eines Zustands des Nichtbremsens berechnet wurde.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung liefert gute Übergangs- und stationären Eigenschaften für zwei Fahrzeugdynamikparameter, insbesondere für die Fahrzeugquergeschwindigkeit und die Giergeschwindigkeit. Ferner liefert dieses Verfahren die gleichen Übergangs- und stationären Eigenschaften für die Quergeschwindigkeit ungeachtet eines Bremsens des Fahrzeugs.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs benutzten Bremskraftsteuereinheit;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer in der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung benutzten Hinterradlenkungssteuereinheit;
Fig. 3 eine Darstellung eines Modells eines Kraftfahrzeugs mit zwei Freiheitsgraden;
Fig. 4 eine Darstellung der Beziehungen zwischen Brems-, Fahr- und Kurvenfahrkräften;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Betriebs der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Betriebs einer konventionellen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs;
Fig. 7 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wie er zum Berechnen von Sollwerten für die dem linken und rechten Vorderradzylinder zugeführten Flüssigkeitsdrücke benutzt wird; und
Fig. 8 ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers, wie er zum Steuern des in einen der Vorderradzylinder eingebrachten Flüssigkeitsdrucks benutzt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine in einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs benutzten Bremskraftsteuereinheit. Die Erfindung wird in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug beschrieben, das von einem Paar Vorderrädern, dem jeweilige Vorderradzylinder 1FL und 1FR zugeordnet sind, die zum Anlegen von Bremsen an die jeweiligen Vorderräder in Vorderradbremsen sitzen, und von einem Paar Hinterrädern getragen wird, dem jeweilige Hinterradzylinder 1RL und 1RR zugeordnet sind, die zum Anlegen von Bremsen an die jeweiligen Hinterräder in Hinterradbremsen sitzen. Eine allgemein mit 2 bezeichnete Betätigungsvorrichtung betätigt die Radzylinder 1FL, 1FR, 1RL und 1RR, um gesteuerte Bremskräfte an die jeweiligen Straßenräder anzulegen. Ein Bremspedal 4 betätigt die Kolben in einem Tandemhauptzylinder 5 und treibt Flüssigkeit durch erste und zweite Leitungen 5a und 5b zu der Betätigungsvorrichtung 2.
Die Betätigungsvorrichtung 2 umfaßt Solenoidventile 3FL, 3FR und 3R. Das Solenoidventil 3FL hat drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der ersten Leitung 5a verbunden, die Öffnung A ist mit dem Radzylinder 1FL verbunden, und die Öffnung B ist mit der ersten Leitung 5a durch eine motorgetriebene Pumpe 7F verbunden. Ein Sammelbehälter 9F ist mit der Leitung zwischen der Öffnung B und der Pumpe 7F verbunden. Ein Druckspeicher 8F ist mit der Leitung zwischen der Pumpe 7F und der Öffnung P verbunden, um den Flüssigkeitsstrom durch die Leitung aufzuladen. Das Solenoidventil 3FL arbeitet auf ein von einer Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um ein Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um so den in den Radzylinder 1FL eingebrachten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen A und B zu schaffen, um so den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL zu verringern.
In gleicher Weise besitzt das Solenoidventil 3FR drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der ersten Leitung 5a und ebenfalls mit der Öffnung P des Solenoidventils 3FL verbunden. Die Öffnung A ist mit dem Radzylinder 1FR und die Öffnung B ist mit der Öffnung B des Solenoidventils 3FL verbunden. Das Solenoidventil 3FR arbeitet auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste, in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um den in den Radzylinder eingebrachten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck in dem Radzylinder 1FR auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um ein eine Verbindung zwischen den Öffnungen zu schaffen, so daß der Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FR verringert wird.
Das Solenoidventil 3R besitzt drei Öffnungen A, B und P. Die Öffnung P ist mit der zweiten Leitung 5b verbunden, die Öffnung A ist mit den Radzylindern 1RL und 1RR verbunden, und die Öffnung B ist mit der zweiten Leitung 5b durch eine motorgetriebene Pumpe 7R verbunden. Ein Sammelbehälter 9R ist mit der die Öffnung B und die Pumpe 7R verbindenden Leitung verbunden. Ein Druckspeicher 8R ist mit der die Pumpe 7R und die Öffnung P zum Aufladen des Flüssigkeitsstromes durch die Leitung verbunden. Das Solenoidventil 3R arbeitet auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste in Fig. 1 dargestellte Stellung wird eingenommen, um eine Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu schaffen, um so den in die Radzylinder 1RL und 1RR eingeführten Flüssigkeitsdruck zu erhöhen. Die zweite Stellung wird verwendet, um die Verbindung zwischen den Öffnungen P und A zu unterbrechen, um so den Flüssigkeitsdruck in den Radzylindern 1RL und 1RR auf einem konstanten Wert zu halten. Die dritte Stellung wird verwendet, um ein eine Verbindung zwischen den Öffnungen zu schaffen, so daß der Flüssigkeitsdruck in den Radzylindern 1RL und 1RR verringert wird.
Jedes der Befehlsstromsignale zu den jeweiligen Solenoidventilen 3FL, 3FR und 3R besitzt drei Pegel, die gemäß von von der Steuereinheit 16 ausgeführten Berechnungen wiederholt bestimmt werden. Diese Berechnungen werden auf der Grundlage von verschiedenen Zuständen des Kraftfahrzeugs gemacht, die während dessen Betriebes erfaßt werden. Diese erfaßten Zustände umfassen den Lenkwinkel θ, die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, die Bremspedalstellung, den Hauptzylinderdruck PMC, die den jeweiligen Radzylindern 1FL und 1FR zugeführten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR und den den Radzylindern 1RL und 1RR zugeführten Flüssigkeitsdruck PR. Demgemäß sind ein Lenkwinkelfühler 11, ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 12, ein Bremsschalter 13 und Flüssigkeitsdruckfühler 14MC, 14FL, 14FR und 14R mit der Steuereinheit 16 verbunden.
Der Lenkwinkelfühler 11 ist vorgesehen, um den Grad θ der Drehung eines Lenkrades 10 bezüglich seiner Nullstellung zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Lenkwinkel θ anzeigt. Das Lenkwinkelanzeigesignal besitzt ein Vorzeichen, das die Richtung anzeigt, in welche das Lenkrad dreht. Im dargestellten Fall hat das Lenkwinkelanzeigesignal ein positives Vorzeichen, wenn das Lenkrad 10 bezüglich seiner Nullstellung nach links dreht, und ein negatives Vorzeichen, wenn das Lenkrad 10 bezüglich seiner Nullstellung nach rechts dreht. Der Geschwindigkeitsfühler ist vorgesehen, um die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit Vx zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit Vx anzeigt. Der Bremsschalter 13 ist mit dem Bremspedal 4 verbunden, um in Antwort auf die Anwendung einer Fußbremsung auf das Fahrzeug (wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird) zu schließen und Strom von einer Motorbatterie der Steuereinheit 16 zuzuführen. Der Hauptzylinderdruckfühler 14MC ist als in der ersten Leitung liegend gezeigt, um den Flüssigkeitsdruck PMC zu erfassen, und er erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Druck PMC der vom Hauptzylinder 5 gelieferten Flüssigkeit anzeigt. Die Flüssigkeitsdruckfühler 14FL und 14FR sind zum Erfassen der in die jeweiligen Radzylinder 1FL und 1FR eingebrachten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR angeordnet. Die Flüssigkeitsdruckfühler 14FL und 14FR erzeugen elektrische Signale, die der Steuereinheit 16 die erfaßten Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR anzeigen. Der Flüssigkeitsdruckfühler 14R ist zum Erfassen des in die Radzylinder 14RL und 14RR eingebrachten Flüssigkeitsdruck PF angeordnet. Der Flüssigkeitsdruckfühler 14R erzeugt ein elektrisches Signal, das den erfaßten Flüssigkeitsdruck PR der Steuereinheit 16 anzeigt.
Die Steuereinheit 16 kann einen Digitalcomputer benutzen, der eine Eingabeschnittstelle, eine Ausgabeschnittstelle, eine zentrale Verarbeitungseinheit und einen Speicher umfaßt. Die zentrale Verarbeitungseinheit tritt mit dem Rest des Computers über einen Datenbus in Verbindung. Der Speicher enthält Programme zum Betrieb der zentralen Verarbeitungseinheit und enthält ferner geeignete Daten (Fahrzeugmodell), die beim Berechnen geeigneter Befehlssignalwerte benutzt werden. Das Fahrzeugmodell kann aus Bewegungsgleichungen eines dem zu steuernden Fahrzeug ähnlichen Fahrzeugs abgeleitet sein. Die berechneten Befehlssignalwerte werden von der zentralen Verarbeitungseinheit zu der Ausgabeschnittstelle übertragen, welche diese in analoge Form für die Verwendung in jeweiligen Konstantstromschaltkreisen vom Floatingtyp umwandelt. Die Konstantstromschaltkreise stellen die Solenoidventile 3FL, 3FR und 3R und die Pumpen 7F und 7R entsprechend den dafür berechneten Werten, um eine Antiblockiersteuerung und eine Bremskraftdifferenzsteuerung auszuführen.
Wenn die Solenoidventile 3FL und 3FR ausgeschaltet sind (in der ersten Stellung), wird Flüssigkeitsdruck vom Hauptzylinder 5 in die vorderen Radzylinder 1FL und 1FR eingebracht. In diesem Fall sind die beiden Flüssigkeitsdrücke PFL und PFR gleich dem Hauptzylinderflüssigkeitsdruck PMC. Wenn die Pumpe 7F und eines der Solenoldventile 3FL und 3FR eingeschaltet ist, wird sich das eine Solenoidventil 3FL oder 3FR in seine zweite oder dritte Stellung bewegen, um den Flüssigkeitsdruck in dem entsprechenden Radzylinder zu verringern, so daß eine Differenz zwischen den Flüssigkeitsdrücken in den Radzylindern 1FL und 1FR erzeugt wird. Diese Differenz liefert eine Differenz zwischen der an das vordere linke Rad angelegten Bremskraft und der an das vordere rechte Rad angelegten Bremskraft.
Fig. 2 zeigt eine in der Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs nach der Erfindung benutzten Hinterradlenkungssteuereinheit. Die Hinterräder 21L und 21R sind mit einem federzentrierten Hilfslenkungsantrieb 22 mit zwei Druckkammern 22L und 22R zum Drehen der Hinterräder 21L und 21R als Antwort auf den Flüssigkeitsdruck, der in der ersten oder zweiten Druckkammer 22L und 22R wirkt. Der Hilfslenkungsantrieb 22 dreht die Hinterräder 21L und 21R in Gegenuhrzeigersinn um einen zum in die erste Druckkammer 22L eingebrachten Flüssigkeitsdruck proportionalen Winkel in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse, und er dreht die Hinterräder 21L und 21R in Uhrzeigersinn um einen zum in die zweite Druckkammer 22R eingebrachten Flüssigkeitsdruck proportionalen Winkel in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse. Eine Pumpe 24, die vom Motor 23 getrieben wird, führt Flüssigkeit aus einem Sammelbehälter 25 durch ein Entlastungsventil 26 zu, um einen Druckspeicher 27 aufzuladen, der den Flüssigkeitsstrom durch eine Leitung 28 auflädt.
Die Hinterradlenkungssteuereinheit umfaßt ein Steuerventil 30, das auf ein von der Steuereinheit 16 zugeführtes Befehlsstromsignal hin betreibbar ist, um eine von drei Stellungen einzunehmen. Die erste Stellung wird eingenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem ersten Pegel ist, und das Steuerventil 30 verbindet die erste Kammer 22L des Hilfslenkungsantriebs 22 mit der Leitung 28 und die zweite Kammer 22R des Hilfslenkungsantriebs 22 mit einer Abflußleitung 29, welche durch ein Rückschlagventil mit den Sammelbehälter 25 verbunden ist. Infolgedessen drehen die Hinterräder 21L und 21R in Gegenuhrzeigersinn. Die zweite in Fig. 2 dargestellte Stellung wird eingenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem Nullpegel ist, und das Steuerventil 30 unterbricht die Verbindung des Hilfslenkungsantriebs 22 mit den Leitungen 28 und 29, um den bestehenden Hinterrad-Lenkwinkel festzuhalten. Die dritte Stellung wird angenommen, wenn das Befehlsstromsignal auf einem zweiten Pegel ist, und das Steuerventil 30 verbindet die erste Druckkammer 22L mit der Abflußleitung 29 und die zweite Druckkammer 22R mit der Leitung 28. Infolgedessen drehen die Hinterräder 21L und 21R in Uhrzeigerrichtung. Ein Hinterrad-Lenkwinkelfühler 31 ist vorgesehen, um den Lenkwinkel der Hinterräder 21L und 21R zu erfassen. Der Hinterrad-Lenkwinkelfühler 31 liefert ein Feedbacksignal an die Steuereinheit 16, um sicherzustellen, daß der Hinterrad-Lenkwinkel richtig ist, um einen von der Steuereinheit 16 berechneten Sollwert zu erhalten.
Die Grundlagen der Erfindung werden mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Angenommen, das Fahrzeug besitzt zwei Freiheitsgrade. Der erste Freiheitsgrad liefert die Gierbewegung entsprechend einer Drehung des Fahrzeugs um seinen Schwerpunkt. Der zweite Freiheitsgrad liefert die Querbewegung des Fahrzeugs. Die folgenden Bewegungsgleichungen werden für einen Zeitpunkt (t) erhalten:
worin Iz das Gier-Trägheitsmoment des Fahrzeugs, die Giergeschwindigkeit, Lf der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der Vorderachse, Lr der Anstand zwischen dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der Hinterachse, Tf der Abstand zwischen den Vorderrädern, BFL (t) die an das linke Vorderrad angelegte Bremskraft, BFR (t) die am das rechte Vorderrad angelegte Bremskraft, M das Gewicht des Fahrzeugs, Vy die Geschwindigkeit der Querbewegung des Fahrzeugs, y(t) die Beschleunigung der Querbewegung des Fahrzeugs, Vx die Geschwindigkeit der Längsbewegung des Fahrzeugs ist, und Cf und Cr die Kurvenfahr- oder Seitenführungskräfte der Vorder- und Hinterräder sind. Die Kurvenfahrkräfte Cf und Cr sind gegeben als
worin θ(t) der Lenkwinkel, N das Lenkgetriebeverhältnis, Kf die Vorderrad-Kurvenfahrkraft, Kr die Hinterrad-Kurvenfahrkraft und δr(t) der Hinterrad-Lenkwinkel ist.
Einsetzen der Gleichungen (3) und (4) in die Gleichungen (1) und (2) ergibt
worin
Unter Benutzung eines Differentialoperators S können die Gleichungen (5) und (6) abgeändert werden, um die erzeugte Giergeschwindigkeit 1 in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) zu liefern.
Gleichermaßen ist die Beziehung der erzeugten Quergeschwindigkeit Vy1(t) zum Lenkwinkel θ(t) gegeben als
worin X(S) und Y(S) die Übertragungsfunktionen in der Form (eine Gleichung ersten Grades)/(eine Gleichung zweiten Grades) sind. Aus den Gleichungen (17) und (18) ist ersichtlich, daß die Neigung der erzeugten Giergeschwindigkeit 1(t) und der Quergeschwindigkeit Vy1(t) zum Oszillieren in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) zunimmt, so daß sich die Ausführung der Fahrzeuglenkung verschlechtert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx zunimmt. Es wurde vorgeschlagen, den Hinterrad-Lenkwinkel so zu steuern, daß die erzeugte Giergeschwindigkeit gut mit einer Soll-Giergeschwindigkeit r(t) übereinstimmt. Angenommen, daß die Soll-Giergeschwindigkeit r(t) eine Verzögerung erster Ordnung ohne jede Über- oder Unterschreitung in Bezug auf den Lenkwinkel θ(t) aufweist und das ihr stationärer Wert gleich dem für ein normales, nicht gebremstes Fahrzeug ist, so ist die Giergeschwindigkeit r(t) gegeben durch
φr(t) = Ho θ(t)/(1 + τ1 S) (19)
worin Ho der stationäre Giergeschwindigkeitsgewinn ist, der erhalten wird, wenn nicht gebremst wird. Der Giergeschwindigkeitsgewinn ist gegeben durch
Ho = Vx/(1 + A Vx²) L N) (20)
worin L ein Radstand ist und A ein Stabilitätfaktor ist, der gegeben ist durch
A = -M(Lf Kf - Lr Kr)/2 L² Kf Kr (21)
Es wird die Art und Weise beschrieben, in welcher der Hinterrad-Lenkwinkel gesteuert wird, um die in Gleichung (19) ausgedrückte Soll-Giergeschwindigkeit r(t) zu verwirklichen. Gleichung (19) kann abgeändert werden, um Gleichung (22) zu erhalten, die die differenzierten Werte r(t) der Soll-Giergeschwindigkeit liefert.
r(t) = Ho θ(t)/τ1 - φr(t)/τ1 (22)
Wenn die erzeugte Giergeschwindigkeit (t), welche aus dem Lenkwinkel θ(t) und dem Hinterrad-Lenkwinkel δr(t) resultiert, gleich der Soll-Giergeschwindigkeit r(t) ist, wird der differenzierte Wert (t) der erzeugten Giergeschwindigkeit gleich dem differenzierten Wert r(t) der Soll- Giergeschwindigkeit. Es wird angenommen, daß r(t) = (t) und r(t) = (t) und daß die Quergeschwindigkeit Vy(t) Vyr(t) ist, wenn r(t) = (t) und r(t) = (t). Einsetzen dieser Werte in die Gleichungen (5) und (6) ergibt
Nach den Gleichungen (23) und (24) ist der Soll-Hinterrad- Lenkwinkel δr(t) gegeben als
δr(t) = r(t)-a11 φr(t)-a12 Vyr(t)-bf1 θ(t)/br1 (25)
Daher ist es möglich, die erzeugte Giergeschwindigkeit durch Steuern des Hinterrad-Lenkwinkels auf einen aus der Gleichung (25) berechneten Sollwert ungeachtet der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ohne die Tendenz der Fahrzeugquergeschwindigkeit zum Oszillieren in Übereinstimmung mit der Soll-Giergeschwindigkeit zu bringen.
Während das Fahrzeugs gebremst wird, dienen die Reifenreibungskräfte jedoch zum Bremsen des Fahrzeugs und die Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr ändern sich gegenüber denen, die erzeugt werden, wenn nicht gebremst wird. Infolgedessen sind die Übergangs- und stationären Eigenschaften der erzeugten Giergeschwindigkeit und der Fahrzeugquergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs andere als beim Nichtbremsen. Aus diesem Grund ist es während des Fahrzeugbremsens unmöglich, die erzeugte Giergeschwindigkeit durch Steuern des Hinterrad-Lenkwinkels auf einen nach Gleichung (25) berechneten Sollwert in Übereinstimmung mit der Soll-Giergeschwindigkeit zu bringen.
Um die erzeugte Giergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Soll-Giergeschwindigkeit zu bringen, ist es erforderlich, den Sollwert für den Hinterrad-Lenkwinkel auf der Grundlage der Änderungen der Kurvenfahrkräfte während des Bremsens des Fahrzeugs zu korrigieren. Fig. 4 zeigt einen Reibungskreis, in dem die Beziehung der Vorderrad-Kurvenfahrkraft zu den Brems- und Antriebskräften dargestellt ist. In Gegenwart einer Bremskraft Bf wird die Kurvenfahrkraft Kf der Vorderräder folgendermaßen berechnet: Angenommen, daß die Seitenführungs- oder Kurvenfahrkraft Cf der Vorderräder proportional zum Querschlupfwinkel β ist, ergibt sich die folgende Gleichung:
Cfmax = Fo = Kf0 βmax (26)
worin Fo die größtmögliche von den Reifen erzeugte Reibungskraft ist, Cfmax der größte Wert der Kurvenfahrkraft Cf ist, βmax der Querschlupfwinkel β ist, wenn die Kurvenfahrkraft Cf auf dem größten Wert Cfmax ist. Der größte Wert der Kurvenfahrkraft Cfmax nach Anlegen einer Bremskraft Bf ist gegeben durch
Demgemäß ist die Kurvenfahrkraft der Vorderräder nach Anlegen der Bremskraft Bf gegeben durch
Angenommen, daß die Vorderrad-Kurvenfahrkraft Kf der Mittelwert der Kurvenfahrkräfte der linken und rechten Vorderräder ist, dann ist die Vorderrad-Kurvenfahrkraft Kf nach Anlegen der Bremskräfte BFL bzw. BFR an das linke bzw. rechte Vorrad gegeben durch
Gleichermaßen ist die Kurvenfahrkraft Kf der Hinterräder nach Anlegen der Bremskraft Br gegeben durch
worin Fo' die größtmögliche von den Hinterrädern erzeugte Reibungskraft ist und Kro die Hinterrad-Kurvenfahrkraft ist, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird. Die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugten Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr werden nach Gleichung (29) und (30) berechnet. Die berechneten Kurvenfahrkräfte werden in die Gleichungen (8) bis (15) eingesetzt, um die verschiedenen Koeffizienten zu berechnen. Die berechneten Koeffizienten werden benutzt, um einen Sollwert für den Hinterrad-Lenkwinkel nach Gleichung (25) zu berechnen. Beim Bremsen des Fahrzeugs steuert die Steuereinheit (16) die Hinterradlenkungssteuereinheit von Fig. 2, um den Hinterrad-Lenkwinkel auf den nach Gleichung (25) berechneten Sollwert zu bringen. Infolgedessen stimmt die erzeugte Giergeschwindigkeit während des Fahrzeugbremsens gut mit der Soll-Giergeschwindigkeit überein. Obwohl die Hinterradlenkwinkelsteuerung die Giergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit ihrem Sollwert bringen kann, gibt es eine Abweichung der Fahrzeugquergeschwindigkeit von ihrem Sollwert, wie in Fig. 6 gezeigt.
Entsprechend der Erfindung wird die Abweichung der Fahrzeugquergeschwindigkeit von ihrem Sollwert, wie in Fig. 5 gezeigt, dadurch beseitigt, daß die Bremskraftsteuereinheit nach Fig. 1 so gesteuert wird, daß eine Differenz zwischen der an das linke Vorderrad anzulegenden Bremskraft und der an das rechte Vorderrad anzulegenden Bremskraft beim Bremsen des Fahrzeugs vorgesehen ist. Z. B. wird die Bremskraftdifferenz gesteuert, um die Fahrzeugquergeschwindigkeit Vy auf einen Sollwert Vyr(t) gleich der Fahrzeugquergeschwindigkeit zu bringen, die vorgesehen ist, wenn der Hinterrad-Lenkwinkel beim Nichtbremsen auf seinen nach Gleichung (25) berechneten Sollwert gesteuert ist. Infolgedessen sind die stationären und Übergangs-Eigenschaften der Fahrzeugquergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs die gleichen wie die beim Nichtbremsen des Fahrzeugs.
Die Soll-Quergeschwindigkeit Vyr(t) wird nach Gleichung (31) berechnet. Dies Gleichung kann aus Gleichung (24) abgeleitet werden.
worin a21', a22', bf2' und br2' die nach den Gleichungen (10), (11), (13) und (15) unter Benutzung der beim Nichtbremsen des Fahrzeugs erzeugten Kurvenfahrkräfte Kfo und Kro berechneten Parameter a21, a22, bf2 und br2 sind und δr'(t) der nach Gleichung (32) berechnete Hinterrad-Lenkwinkel ist. Diese Gleichung kann aus Gleichung (25) hergeleitet werden.
δr'(t) = r(t)-a11' φr(t)-a12' Vyr(t)-bf1' θ(t)/br1' (32)
worin a11', a12', bf1' und br1' die nach den Gleichungen (8), (9), (12) und (14) unter Benutzung der beim Nichtbremsen des Fahrzeugs erzeugten Kurvenfahrkräfte Kfo und Kro sind.
Angenommen, daß die erzeugte Giergeschwindigkeit (t) bzw. Quergeschwindigkeit Vy(t), welche sich aus dem Lenkwinkel θ(t), der Links-Rechts-Vorderrad-Bremskraftdifferenz ΔBF(t) und dem Hinterrad-Lenkwinkel δr(t) ergeben, gleich r(t) bzw. V'yr(t) sind, dann ist der differenzierte Wert (t) gleich r(t) und der differenzierte Wert y(t) ist gleich yr(t). Einsetzen dieser Bedingungen r(t) = r(t), r(t) = r(t), Vyr(t) = Vy(t) und yr(t) = y(t) in die Gleichungen (5) und (6) ergibt
Auflösen der Gleichungen (33) und (34) für ΔBf(t) und δr(t) ergibt
Um die nach Gleichung (36) berechnete Differenz vorzusehen, kann die Bremskraftsteuereinheit gemäß Fig. 1 benutzt werden, um eine entsprechende Durckdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Vorderradzylinder 1FL und 1FR vorzusehen. Wenn das Trägheitsmoment der Straßenräder vernachlässigt wird, ist die Beziehung zwischen dem Radzylinderdruck P und der Bremskraft Bf gegeben durch
Bf = 2 up Ap rp P/R = kp P (37)
worin kp = 2 up Ap rp/R, up ist der Reibungskoeffizient zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe, Ap ist die Fläche der Radzylinder, rp ist der effektive Radius der Bremsscheibe und R ist der Radius der Reifen. Somit ist eine Soll-Druckdifferenz ΔP(t) zwischen dem Flüssigkeitsdruck im linken vorderen Radzylinder 1FL und dem Flüssigkeitsdruck im rechten vorderen Radzylinder 1FR gegeben als
ΔP(t) = ΔBf(t)/kp (38)
Die Soll-Radzylinderdrücke PFL(t) und PFR(t) werden auf der Grundlage der nach Gleichung (35) berechneten Soll-Druckdifferenz ΔP(t) und des Hauptzylinderdrucks PMC(t) berechnet. Diese Berechnungen werden auf folgende Weise durchgeführt:
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers zum Berechnen von Sollwerten P*FL und P*FR für die den Radzylindern 1FL und 1FR zuzuführenden Flüssigkeitsdrücke. Das Computerprogramm beginnt bei Punkt 102 zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT. Bei Punkt 104 im Programm werden die Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, der Lenkwinkel θ, der Hauptzylinderdruck PMC und die Radzylinderdrücke PFL, PFR und PRR in den Computerspeicher gelesen. Bei Punkt 106 im Programm werden die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugten Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte Kf und Kr nach den Gleichungen (29) und (30) berechnet. Nach Beendigung dieser Berechnungen geht das Programm weiter zu Punkt 108, wo die berechneten Kurvenfahrkräfte Kf und Kr benutzt werden, um die Koeffizienten a12V, a21V und a22V nach folgenden Gleichungen zu berechnen:
a11V = -2 (Kf Lf² + Kr Lr²)/Iz
a12V = -2 (Kf Lf - Kr Lr)/Iz
a21V = -2 (Kf Lf - Kr Lr)/M
a22V = -2 (Kf + Kr)/M
Bei Punkt 110 im Programm werden die Koeffizienten a11, a12, a21, a22, bf1, bf2, br1 und br2 für den Fall, daß das Fahrzeug gebremst wird, berechnet. Die Koeffizienten a11, a12, a21 und a22 werden berechnet als a11 = a11V/Vx, a12 = a12v/Vx, a21 = a21V/Vx - Vx, a22 = a22V/Vx. Die Koeffizienten bf1, bf2, br1 und br2 werden nach den Gleichungen (12) bis (15) berechnet.
Bei Punkt 112 im Programm werden die Koeffizienten a'11V, a'12V, a'21V und a'22V nach folgenden Gleichungen berechnet:
a'11V = -2 (Kfo Lf² + Kro Lr²)/Iz
a'12V = -2 (Kfo Lf - Kro Lr)/Iz
a'21V = -2 (Kfo Lf - Kro Lr)/M
a'22V = -2 (Kfo + Kro)/M
worin Kfo und Kro die Vorder- und Hinterrad-Kurvenfahrkräfte sind, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Bei Punkt 114 im Programm werden die Koeffizienten a'11, a'12, a'21, a'22, b'f1, b'f2, b'r1 und b'r2 für den Fall, daß das Fahrzeug nicht gebremst wird, berechnet. Die Koeffizienten a'11, a'12, a'21 und a'22 werden berechnet als a'11 = a'11V/Vx, a'12 = a'12V/Vx, a'21 = a'21V/Vx - Vx, a'22 = a'22V/Vx. Die Koeffizienten b'f1, b'f2, b'r1 und b'r2 werden berechnet als b'f1 = 2 Kfo Lf/(Iz N), b'f2 = 2 Kfo/(M N), b'r1 = -2 Kro x Lr/Iz und b'r2 = 2 Kro/M.
Bei Punkt 116 im Programm wird der stationäre Giergeschwindigkeitsgewinn Ho nach Gleichung (20) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vx, des nach Gleichung (21) berechneten Stabilitätsfaktors A, des Radstands L und des Lenkgetriebeverhältnisses N berechnet. Der berechnete Giergeschwindigkeitsgewinn Ho wird benutzt, um den differenzierten Wert r(n) der Soll-Giergeschwindigkeit nach Gleichung (22) zu berechnen. Ferner wird die gegenwärtige Soll-Giergeschwindigkeit r(n) nach Gleichung (39) auf der Grundlage des neuen, im gegenwärtigen Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n) und des letzten, im letzten Ausführungszyklus des Programms berechneten, differenzierten Giergeschwindigkeitswertes r(n-1) berechnet. Der berechnete Soll-Giergeschwindigkeltswert r(n) wird benutzt, um den letzten im Computerspeicher gespeicherten Soll-Giergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
φr(n) = φr(n-1) + φr(n) ΔT (39)
worin ΔT das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Programmstarts ist.
Bei Punkt 118 im Programm wird die Querbeschleunigung yr(n) nach Gleichung (31) auf der Grundlage der bei Punkt 114 berechneten Koeffizienten a'21, a'22, b'f2 und b'r2, der letzten Soll-Giergeschwindigkeit r(n-1), der letzten Quergeschwindigkeit Vyr(n-1) und des beim Nichtbremsen des Fahrzeugs benutzten Hinterrad-Lenkwinkels δr berechnet. Die berechnete Querbeschleunigung Vyr(n) wird zusammen mit dem letzten Querbeschleunigungswert yr(n-1) benutzt, um die Quergeschwindigkeit Vyr(n) nach Gleichung (40) zu berechnen. Der berechnete Quergeschwindigkeitswert Vyr(n) wird benutzt, um den letzten, im Computerspeicher gespeicherten Quergeschwindigkeitswert zu aktualisieren.
Vyr(n) = Vyr(n-1) + yr(n) ΔT (40)
Der berechnete Quergeschwindigkeitswert Vyr(n) wird benutzt, um einen Soll-Hinterrad-Lenkwinkel δ'r nach Gleichung (41) zu berechnen.
δ'r = ψr(n)-a'11 ψr(n)-a'12 Vyr(n)-b'f1 θ(n)/b'r1 (41)
Die Steuereinheit 16 steuert das Steuerventil 30 um den erfaßten Hinterrad-Lenkwinkel auf seinen Sollwert δ'r zubringen, um so die Soll-Giergeschwindigkeit beim Nichtbremsen des Fahrzeugs zu verwirklichen.
Bei Punkt 120 im Programm berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit einen beim Fahrzeugbremsen benutzen Soll-Hinterrad-Lenkwinkel δr(n) nach Gleichung (36) und eine Differenz ΔBF(n) zwischen den an die linken und rechten Räder anzulegenden Bremskräften nach Gleichung (35). Der berechnete Bremskraftdifferenzwert ΔBf wird zusammen mit dem vorher nach Gleichung (37) berechneten Koeffizienten kp benutzt, um einen Soll-Druckdifferenzwert ΔP nach Gleichung (35) zu berechnen.
Bei Punkt 122 im Programm wird bestimmt, ob der berechnete Soll-Druckdifferenzwert ΔP Null oder positiv ist. Wenn ΔP ≥ 0, dann geht das Programm weiter zu Punkt 124, wo der Hauptzylinderdruck PMC für den zu dem Radzylinder 1FL zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FL eingesetzt wird und der größere Wert von "0" und der Differenz (PMC - ΔP) zwischen dem Hauptzylinderdruck PMC und der Soll-Druckdifferenz ΔP wird eingesetzt für den zum Radzylinder 1FR zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FR. Daraufhin geht das Programm zum Endpunkt 128. Wenn ΔP < 0, dann geht das Programm von Punkt 122 weiter zu Punkt 126, wo der Hauptzylinderdruck PMC für den zu dem Radzylinder 1FR zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FR eingesetzt wird und der größere Wert von "0" und der Differenz (PMC - ΔP) zwischen dem Hauptzylinderdruck PMC und der Soll-Druckdifferenz ΔP wird eingesetzt für den zum Radzylinder 1FL zu liefernden Soll-Zylinderdruck P*FL. Daraufhin geht das Programm zum Endpunkt 128.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des digitalen Computers zum Steuern des in den Radzylinder 1FL einzuführenden Flüssigkeitsdrucks. Das Computerprogramm beginnt bei Punkt 202 zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT. Bei Punkt 204 im Programm wird bestimmt, ob der Bremsschalter 13 aus ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann bedeutet das, daß das Fahrzeug nicht gebremst wird, und das Programm geht weiter zu Punkt 206, wo eine erste Variable Tp auf 1 gesetzt wird, und dann zu Punkt 208, wo eine zweite Variable m auf 1 gesetzt wird. Die erste Variable Tp zeigt das Zeitintervall an, während wel- chem das später zu beschreibende Steuersignal festgehalten wurde, und die zweite Variable m zeigt die Zeitintervalle an, in welchen ein Fehler zwischen dem tatsächlichen Zylinderdruck PFL und dem Soll-Zylinderdruck P*FL überwacht wird. Nach Abschluß dieser Einstellungen geht das Programm weiter zu Punkt 220.
Wenn der Bremsschalter eingeschaltet ist, dann bedeutet das, daß das Fahrzeug gebremst wird und das Programm geht weiter von Punkt 204 zu einem weiteren Bestimmungsschritt bei Punkt 210. In diesem Schritt wird bestimmt, ob der im Programm von Fig. 8 berechnete Soll-Zylinderdruck P*FL gleich dem Hauptzylinderdruck PMC ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 206. Anderenfalls geht das Programm weiter zu Punkt 212.
Bei Punkt 212 im Programm wird bestimmt, ob die zweite Variable m größer als Null ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 320. Anderenfalls geht das Programm weiter zu Punkt 214, wo ein Fehler Perr (= P*FL - PFL) zwischen dem tatsächlichen Wert und dem Sollwert des an den Radzylinder 1FL angelegten Druckes festgestellt wird, und dann zu Punkt 216, wo die erste Variable Tp berechnet wird als
Tp = INT(Perr/Po)
worin Po ein Referenzwert ist, der einen annehmbaren Bereich anzeigt, und INT bedeutet, auf die nächste ganze Zahl zu runden. Bei Punkt 218 im Programm wird die zweite Variable m auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt. Nach Abschluß dieser Einstellungen geht das Programm weiter zu Punkt 220.
Bei Punkt 220 wird bestimmt, ob die erste Variable Tp positiv, negativ oder Null ist. Wenn die erste Variable Tp positiv ist, dann geht das Programm weiter zu Punkt 222, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem ersten Wert VS1 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in der ersten, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL erhöhenden Stellung zu halten, und dann zu Punkt 324, wo 1 von der ersten Variablen Tp subtrahiert wird. Der neue Wert (Tp - 1) der ersten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der ersten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 232.
Wenn die erste Variable Tp Null ist, dann geht das Programm von Punkt 220 weiter zu Punkt 226, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem zweiten Wert VS2 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in die zweite, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL festhaltende Stellung zu bewegen. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 232.
Wenn die erste Variable Tp negativ ist, dann geht das Programm von Punkt 220 weiter zu Punkt 228, wo ein Befehl erzeugt wird, um ein Steuersignal CSFL mit einem dritten Wert VS3 auszugeben, das den Konstantstromschaltkreis veranlaßt, das Solenoidventil 3FL in die dritte, den Flüssigkeitsdruck im Radzylinder 1FL verringernde Stellung zu bewegen, und dann zu Punkt 230, wo 1 zu der ersten Variablen Tp addiert wird. Der neue Wert (Tp + 1) der ersten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der ersten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 232.
Bei Punkt 232 im Programm wird 1 von der zweiten Variablen m subtrahiert. Der neue Wert (m - 1) der zweiten Variablen wird benutzt, um den im Computerspeicher gespeicherten letzten Wert der zweiten Variablen zu aktualisieren. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 234.
Ein gleichartiges Programm wird separat zu gleichbleibenden Zeitintervallen ΔT zum Steuern des in den Radzylinder 1FR eingebrachten Flüssigkeitsdruckes ausgeführt.
Wenn das Fahrzeug fährt, ohne daß gebremst wird, ist der Bremsschalter 13 aus und die erste Variable Tp ist auf 1 gesetzt. Infolgedessen weist das Steuersignal CSFL einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird. Da der vom Hauptzylinder 5 ausgehende Hauptzylinderdruck Null ist, wenn nicht gebremst wird, sind die Drücke in den Radzylindern 1FL und 1FR Null, so daß keine Bremskraft erzeugt wird.
Wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird, wird bestimmt, ob die in dem Programm von Fig. 7 berechneten Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR gleich dem vom Hauptzylinder 5 ausgehenden Hauptzylinderdruck PMC sind. Diese Bestimmung entspricht der Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in einer geraden Linie bewegt oder in einem Kreis gelenkt wird. Wenn sich das Fahrzeug in einer geraden Linie bewegt, werden die Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC gesetzt, wie in Verbindung mit dem Programm von Fig. 7 beschrieben, und das Steuersignal CSFL weist einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird, während das Steuersignal CSFR einen ersten Wert VS1 aufweist, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FR in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FR verbindenden Stellung gehalten wird. Infolgedessen erhöhen sich Zylinderdrücke PFL und PFR in den jeweiligen Radzylindern 1FL und 1FR auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC. Aus diesem Grund wird im wesentlichen die gleiche Bremskraft in den Radzylindern 1FL und 1FR erzeugt.
Wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt wird, während das Fahrzeug in einem Kreis gelenkt wird, oder wenn das Fahrzeug bei niedergedrücktem Bremspedal 4 eine Kurve fährt, wird der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) auf einen Wert gleich dem Hauptzylinderdruck PMC minus der Soll-Druckdifferenz gesetzt, wie in Verbindung mit dem Programm von Fig. 7 beschrieben. Da die zweite Variable m während der letzten Ausführung des Programms von Fig. 8 bei Punkt 232 auf Null gesetzt wurde, wird ein Fehler Perr zwischen dem tatsächlichen, von den Druckfühlern 14FL (oder 14FR) erfaßten Zylinderdruck PFL (oder PFR) und dem Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) bei Punkt 214 im Programm von Fig. 8 berechnet, und die erste Variable Tp wird bei Punkt 216 im Programm von Fig. 8 auf einen Wert INT(Perr/Po) gesetzt, und die zweite Variable m wird bei Punkt 218 im Programm von Fig. 8 auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt.
Wenn der tatsächliche Zylinderdruck PFL (oder PFR) kleiner als der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) ist, wird die erste Variable positiv. Demzufolge weist das Steuersignal CSFL einen ersten Wert VS1 auf, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FL in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FL verbindenden Stellung gehalten wird, während das Steuersignal CSFR einen ersten Wert VS1 aufweist, der bewirkt, daß das Solenoidventil 3FR in der ersten oder normalen, den Hauptzylinder 5 mit dem Radzylinder 1FR verbindenden Stellung gehalten wird. Dieser Druckerhöhungsbetrieb dauert fort bis die erste Variable Tp bei Punkt 224 im Programm von Fig. 8 auf Null verringert ist.
Wenn die erste Variable Tp Null erreicht, weist das Steuersignal CSFL (oder CSFR) einen zweiten Wert VS2 auf, der das Solenoidventil 14FL (oder 14FR) veranlaßt, sich in die zweite, eine Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 5 und dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) unterbrechende Stellung zu bewegen, um so den Zylinderdruck PFL (oder PFR) in dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) auf einem konstanten Wert zu halten. Dieser Druckhaltebetrieb dauert fort bis die zweite Variable m bei Punkt 234 im Programm von Fig. 8 auf Null verringert ist.
Wenn die zweite Variable m Null erreicht, wird ein Fehler Perr zwischen dem tatsächlichen, von den Druckfühlern 14FL (oder 14FR) erfaßten Zylinderdruck PFL (oder PFR) und dem Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) bei Punkt 214 im Programm von Fig. 8 berechnet, und die erste Variable Tp wird in Punkt 216 im Programm von Fig. 8 auf einen Wert INT(Perr/ Po) gesetzt, und die zweite Variable m wird bei Punkt 218 im Programm von Fig. 8 auf einen vorbestimmten Wert mo gesetzt. Wenn der Fehler Perr auf einen Wert kleiner als die Hälfte des Referenzdruckes Po abnimmt, wird die erste Variable Tp auf Null gesetzt und somit wird der Druckhaltebetrieb ausgewählt, so daß Zylinderdruck PFL (oder PFR) auf dem Sollzylinderdruck P*FL (oder P*FR) gehalten wird. Wenn der Zylinderdruck PFL (oder PFR) in den Radzylindern 1FL (oder 1FR) größer als der Soll-Zylinderdruck P*FL (oder P*FR) ist, ist der Fehler Perr negativ und somit ist die erste Variable Tp negativ. Infolgedessen weist das Steuersignal CSFL (oder CSFR) einen dritten Wert VS3 auf, der das Solenoidventil 3FL (oder 3FR) veranlaßt, sich in die dritte, den Radzylinder 1FL (oder 1FR) über die Pumpe 7F mit dem Hauptzylinder 5 verbindende Stellung zu bewegen, um so den Zylinderdruck PFL (oder PFR) in dem Radzylinder 1FL (oder 1FR) auf einem konstanten Wert zu verringern. Dieser Druckverringerungsbetrieb dauert fort bis die erste Variable Tp auf Null verringert ist.
Auf diese Weise können die Zylinderdrücke PFL und PFR in den Radzylindern 1FL und 1FR auf die jeweiligen Soll-Zylinderdrücke P*FL und P*FR eingestellt werden.
Die Bremskraftsteuerung wird zusammen mit der Hinterradlenkungssteuerung benutzt, um die stationären und Übergangs-Eigenschaften der Parameter ausgedrückt als Fahrzeuggiergeschwindigkeit und Fahrzeugquergeschwindigkeit beim Bremsen des Fahrzeugs denen anzugleichen, die erhalten werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Kurvenfahrkraftänderungen werden beim Steuern des Hinterrad-Lenkwinkels beim Bremsen des Fahrzeugs berücksichtigt, so daß die stationären und Übergangs-Eigenschaften eines ersten Parameters (im dargestellten Fall die Fahrzeuggiergeschwindigkeit) beim Bremsen die gleichen sind, wie die, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird. Eine Differenz zwischen der an das rechte Vorderrad anzulegenden Bremskraft und der an das linke- Vorderrad anzulegenden Bremskraft wird beim Bremsen des Fahrzeugs vorgesehen, um die stationären und Übergangs-Eigenschaften eines zweiten Parameters (im dargestellten Fall die Fahrzeugquergeschwindigkeit) zu verwirklichen, die durch die Hinterradlenkungssteuerung erhalten werden, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Hinterradlenkungssteuerung beschrieben wurde, ist zu bemerken, daß natürlich Vorder- und/oder Hinterradlenkungssteuerungen benutzt werden können, um die Giergeschwindigkeit zu steuern. Zusätzlich kann die Einrichtung zur Kontrolle der Dynamik eines Fahrzeugs eingerichtet werden, um eine Differenz zwischen der an das linke Hinterrad anzulegenden Bremskraft und der an das rechte Hinterrad anzulegenden Bremskraft zu schaffen, um die Quergeschwindigkeit zu steuern. Um dem Einfluß einer Lastverschiebung zu den Vorderrädern Rechnung zu tragen, kann die Fahrzeuglängsbeschleunigung zusammen mit den Radzylinderdrücken benutzt werden, um die Kurvenfahrkräfte beim Bremsen zu berechnen.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeugs zum Gebrauch bei einem Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad, das auf einem Paar Vorderrädern und einem Paar Hinterrädern abgestützt ist, das Fahrzeug besitzt einen ersten Freiheitsgrad, der eine erste Bewegung des Fahrzeugs ermöglicht, und einen zweiten Freiheitsgrad, der eine zweite Bewegung des Fahrzeugs ermöglicht, die von der ersten Bewegung des Fahrzeugs verschieden ist,

- wobei an linke und rechte Räder von wenigstens einem der Radpaare anzulegende Bremskräfte gesteuert werden,

- wobei der Lenkwinkel des Lenkrads und die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt werden,

- wobei, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, ein erster Sollwert für einen ersten, sich auf die erste Bewegung des Fahrzeugs beziehenden Parameter auf der Grundlage des erfaßten Lenkwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird,

- wobei der Lenkwinkel eines der Radpaare gesteuert wird, um den ersten Parameter auf den ersten Sollwert zu bringen,

- wobei, wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, ein Wert eines zweiten, sich auf die zweite Bewegung des Fahrzeugs beziehenden Parameters berechnet wird, wenn der erste Parameter auf den ersten Sollwert gesteuert ist,

- wobei beim Bremsen des Fahrzeugs Änderungen der Kurvenfahrkräfte der jeweiligen Radpaare berechnet werden,

- wobei der erste Sollwert auf der Grundlage der berechneten Änderungen der Kurvenfahrkräfte abgeändert wird,

- wobei der Lenkwinkel eines der Radpaare gesteuert wird, um den ersten Parameter auf den abgeänderten ersten Sollwert zu bringen, und

- wobei die an die linken und die rechten Räder wenigstens eines der Radpaare anzulegenden Bremskräfte gesteuert werden, um den zweiten Parameter auf den berechneten zweiten Parameterwert zu bringen.

2. Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges nach Anspruch 1,

- wobei der erste Sollwert aus einem Fahrzeugmodel berechnet wird, das den ersten Sollwert als Funktion des erfaßten Fahrzeuglenkwinkels und der erfaßten Fahrzeuglängsgeschwindigkeit angibt, wobei das Fahrzeugmodel aus einer Gleichung der Gierbewegung des Fahrzeugs und einer Gleichung der Querbewegung des Fahrzeugs abgeleitet ist.

3. Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges nach Anspruch 2,

- wobei der erste Parameter eine Fahrzeuggiergeschwindigkeit und der zwei Parameter eine Fahrzeugquergeschwindigkeit ist.

4. Verfahren zur Steuerung der dynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges nach Anspruch 2,

- wobei der erste Parameter eine Fahrzeugquergeschwindigkeit und der zwei Parameter eine Fahrzeuggiergeschwindigkeit ist.