DE69328052T2

DE69328052T2 - Schlupfratio-Sollwert-Festsetzungs-Gerät

Info

Publication number: DE69328052T2
Application number: DE69328052T
Authority: DE
Inventors: Toichiro Hikichi; Chiaki Kumagai; Keishin Tanaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2013-06-30
Also published as: US5444625A; JP3580431B2; JPH068816A; DE69328052D1; EP0577076B1; EP0577076A3; EP0577076A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung, die an einem Fahrzeug wie etwa einem Kraftrad oder einem Wagen angebracht ist, um ein Rutschverhältnis für optimale Bremsung zu setzen.
Es sind Bremssteuersysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die die Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads eines Fahrzeugs während Brems- und Fahrzuständen vergleichen, und die Bremsung auf Basis des Vergleichsergebnisses steuern/regeln. Bei diesem Typ von Bremssteuersystem wird ein Rutschverhältnis auf Basis der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet. Wenn das Rutschverhältnis ein Soll-Rutschverhältnis erreicht oder überschreitet, bei dem die optimale Bremsung durchgeführt wird, wird der Hydraulikdruck der Bremse reduziert. In diesem Zustand wird die Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads gesteuert, um das Rutschverhältnis zu reduzieren, um hierdurch eine zufriedenstellende Bremskraft zu erhalten. In diesem Fall wird das Soll-Rutschverhältnis in Abhängigkeit von einem Reibkoeffizient einer Straßenoberfläche gesetzt.
Wenn das Soll-Rutschverhältnis unter Berücksichtigung von Information über das Verhalten des Fahrzeugs oder anderer Information als dem Reibkoeffizienten der Straßenoberfläche ermittelt wird, dann kann eine weitere Bremssteuerung durchgeführt werden. Information über den Schräglagewinkel des Fahrzeug (d. h. dem Neigungswinkel des Fahrzeugs von der Vertikalen in einer zur Fahrrichtung des Fahrzeugs orthogonalen Richtung), kann in das herkömmliche Bremssteuersystem eingegeben werden, um in noch zufriedenstellender Weise zu steuern. Ein Beispiel ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 63-258 254 offenbart. Daher besteht ein Bedarf nach einem System zum Setzen eines Soll-Rutsch verhältnisses auf Basis der Information über das Verhalten des Fahrzeugs. Die WO-A 91/09759 offenbart ein Antiblockier-Bremssystem für ein Kraftrad, umfassend ein Bremssteuersystem, das ein Soll-Rutschverhältnis vorsieht, ein Radgeschwindigkeits-Erfassungsmittel zum Erfassen von Umfangsgeschwindigkeiten der Räder sowie ein Korrekturmittel zum Korrigieren des Soll-Rutschwerts auf Basis der Längs- und Querreibungskoeffizienten und des Schräglagewinkels. Der Schräglagewinkel wird direkt gemessen und nicht aus anderweitig erfassten Werten, wie etwa der Radumfangsgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel, berechnet. Die EP-A-0 370 469 offenbart die Korrektur des Soll-Rutschwerts auf Basis des Schräglagewinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung anzugeben, die ein Soll-Rutschverhältnis auf Basis von Information über das Verhalten eines Fahrzeugs setzen kann.
Zur Lösung der obigen Aufgabe umfaßt die Vorrichtung zum Setzen des Soll- Rutschverhältnisses nach der vorliegenden Erfindung:
ein Radgeschwindigkeits-Erfassungsmittel zum Erfassen von Umfangsgeschwindigkeiten jedes Rads;
ein Fahrzeugbeschleunigungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;
eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis der Umfangsgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinterräder und der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;
ein Schräglagewinkel-Berechnungsmittel zum Berechnen des Schräglagewinkels des Fahrzeugs auf Basis zumindest der erfassten Umfangsgeschwindigkeiten der Räder und eines von einem Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkels;
ein Reibkoeffizient-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Reibkoeffizienten zwischen jedem Rad und der Straßenoberfläche auf Basis des Rutschverhältnisses jedes Rads, das aus der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und auf der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;
ein Speichermittel zum Speichern der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und des Schräglagewinkels, der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und des Reibkoeffizienten; und
ein Soll-Rutschverhältnis-Setzmittel zum Setzen eines Soll-Rutschverhältnisses für jedes Rad, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, auf Basis der Beziehungen zu dem berechneten Schräglagewinkel, der berechneten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und dem berechneten Reibkoeffizienten.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur optimalen Bremssteuerung/Regelung eines Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrädern, umfassend:
ein Bremssteuer/Regelsystem, das ein Bremsventil verwendet und ein Soll- Rutschverhältnis vorsieht;
ein Radgeschwindigkeits-Erfassungsmittel zum Erfassen von Umfangsgeschwindigkeiten jedes Rads;
ein Fahrzeugbeschleunigungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;
eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis der Umfangsgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinterräder und der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;
ein Schräglagewinkel-Berechnungsmittel zum Berechnen des Schräglagewinkels des Fahrzeugs auf Basis zumindest der erfassten Umfangsgeschwindigkeiten der Räder und eines von einem Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkels;
ein Reibkoeffizienten-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Reibkoeffizienten zwischen jedem Rad und der Straßenoberfläche auf Basis des Rutsch verhältnisses jedes Rads, das aus der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und auf der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs,
ein Speichermittel zum Speichern der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und des Schräglagewinkels, der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und des Reibkoeffizienten;
ein Soll-Rutschverhältnis-Setzmittel zum Setzen eines Soll-Rutschverhältnisses für jedes Rad, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, auf Basis der Beziehungen zu dem berechneten Schräglagewinkel, der berechneten, geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und dem berechneten Reibkoeffizienten; und
ein Rückhaltekoeffizienten-Berechnungsmittel zum Berechnen des Verhältnisses des Soll-Rutschverhältnisses und ausgeben desselben an das Bremssteuer/regelsystem als einen Faktor zur Korrektur der Steuerung des Bremsventils.
Die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung kann ein Soll-Rutschverhältnis berechnen, das die richtige Steuerung/Regelung der Bremskraft aus der geschätzten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Schräglagewinkel und dem Reibkoeffizienten vorsehen kann, auf Basis der in dem Speichermittel als Daten gespeicherten Beziehung zwischen der geschätzten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Schräglagewinkel und dem Reibkoeffizienten in Bezug auf das Rutschverhältnis, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird. Somit kann die geschätzte Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder das Fahrzeugverhalten, wie etwa der Schräglagewinkel oder dergleichen beim Setzen des Soll-Rutschverhältnisses miteinbezogen werden.
In der Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung speichert bevorzugt das Speichermittel als Daten die Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis, das experimentell gemessen ist und bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und dem Schräglagewinkel, die Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis und der geschätzten Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie die Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis und dem Reibkoeffizienten der Straßenoberfläche in Form geeigneter Ausdrücke. Alternativ speichert das Speichermittel bevorzugt als Daten in Form eines geeigne ten Ausdrucks eine Beziehung zwischen zwei Parametern eines Schräglagewinkels, einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit sowie eines Reibkoeffizienten und einem Rutschverhältnis, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird.
In der Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung kann das Soll-Rutschverhältnis-Setzmittei ein Soll-Rutschverhältnis setzen auf Basis der Korrelation zwischen den jeweiligen Rutschverhältnissen, die jeweils auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, des Schräglagewinkels und des Reibkoeffizienten erhalten sind, und die die optimale Bremskraft erzeugen kann.
Wenn die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung an einem bekannten Bremssteuer- Regelsystem vorgesehen ist, wird ein Verhältnis (Smax/S0) eines von der Soll- Setzvorrichtung gesetzten Soll-Rutschverhältnisses Smax zu einem vom Bremssteuer/regelsystem gesetzten Soll-Rutschverhältnisses S0 berechnet werden. Das so berechnete Verhältnis kann auch an das Bremssteuerregelsystem ausgegeben werden und mit dem Wert eines Steuersignals zum Öffnen und Schließen eines in dem Bremssteuerregelsystem verwendeten Ventils multipliziert werden.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung als Erläuterungsbeispiel gezeigt ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung der Gesamtstruktur einer Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht mit Darstellung eines Kraftrads, das mit der Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Berechnungswegs einer ge schätzten Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Grafik zur Erläuterung des Ergebnisses der Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Grafik zur Erläuterung des Berechnungswegs der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Berechnungswegs eines Schräglagewinkels durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine Grafik zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Schräglagewinkel bei einem bestimmten Lenkwinkel, beide erhalten durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Tabelle zur Erläuterung des Berechnungswegs des Schräglagewinkels durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Grafik zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einer Umfangsgeschwindigkeit eines nicht angetriebenen Rads und einem Schräglagewinkel bei einem gegebenen Lenkwinkel, beide erhalten durch die in Fig. 1 gezeigte Soll- Rutschverhältnis-Setzvorrichtung;
Fig. 10 ist eine Grafik zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einer Umfangsgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rads und einem Schrägiagewinkel bei einer bestimmten Differenz von Umfangsgeschwindigkeiten zwischen dem nicht angetriebenen Rad und dem Antriebsrad, beide erhalten durch die in Fig. 1 ge zeigte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung;
Fig. 11 ist ein Wellenform-Diagramm zur Erläuterung eines Gattersignals durch die in Fig. 1 gezeigte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung;
Fig. 12 ist eine Grafik zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und dem optimalen Rutschverhältnis, beide erhalten durch die in Fig. 1 gezeigte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung;
Fig. 13 ist eine Grafik zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einem Reibkoeffizienten einer Straßenoberfläche und dem optimalen Rutschverhältnis, beide erhalten durch die in Fig. 1 dargestellte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung;
Fig. 14 ist eine Grafik zur Beschreibung einer Beziehung zwischen einem Schräglagewinkel und dem optimalen Rutschverhältnis, beide erhalten durch die in Fig. 1 gezeigte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung; und
Fig. 15 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Bestimmungswegs des Soll-Rutschverhältnisses durch die in Fig. 1 dargestellte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Es folgt eine Beschreibung einer Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung, die in ein Bremssteuer/Regelsystem eines Kraftrads eingebaut wurde.
In Fig. 2 besitzt das Kraftrad 10 Einen Hauptrumpf 12, ein Vorderrad 14, ein Hinterrad 16 und einen Lenker 18. An dem vorderen (nicht angetriebenen) Rad 14 und dem hinteren (angetriebenen) Rad 16 sind jeweils Sensoren 20 und 22 angebracht, um die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl der jeweiligen Räder zu erfassen, die jeweils einen Drehkodierer oder dergleichen aufweisen. Ferner ist ein Rumpf-Beschleunigungsmesser oder ein Beschleunigungssensor 24 an dem Hauptrumpf 12 angebracht, und an dem Lenker 18 ist ein Lenkwinkelsensor 26 angebracht. Die Sensoren 20, 22, 24 und 26 sind mit einer Steuereinheit 28 elektrisch verbunden. Eine in Fig. 1 gezeigte Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung 30 ist aus diesen Komponenten aufgebaut.
Die Steuereinheit 28 umfaßt eine Radgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 32 zum Berechnen von Umfangsgeschwindigkeit Vwfund Vwr der Vorder- und Hinterräder 15 und 16 auf Basis von den Sensoren 20 und 22 ausgegebener Signale; eine Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 zum Bestimmen, ob sich das Kraftrad 10 in einem beschleunigten oder verzögerten Zustand befindet, auf Basis eines vom Sensor 24 ausgegebenen Signals; eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsschaltung 36 zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, auf Basis eines von der Radgeschwindigkeits-Berechnungsschaltung 32 ausgegebenen Radumfangs-Geschwindigkeitssignals, eines vom Sensor 24 ausgegebenen Fahrzeugbeschleunigungs- und Verzögerungssignals sowie eines von der Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 ausgegebenen Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungssignals; eine Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 38 zum Berechnen von Rutschverhältnissen Sf und Sr der Vorder- und Hinterräder 14, 16 auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeiten Vwfund Vwr und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref; eine Bremssignal-Erzeugungsschaltung 40 zum Entscheiden, auf Basis den Rutschverhältnissen Sf und Sr, ob die Bremsung durchgeführt wurde und zum Erzeugen von Bremssignalen λB1 und λB2 auf Basis des Entscheidungsergebnisses; eine Schräglagewinkel-Berechnungsschaltung 42 zum Berechnen eines Schräglagewinkels 8B auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, der Radumfangsgeschwindigkeiten Vwfund Vwr, der Bremssignale λB1 und λB2 und des vom Lenkwinkelsensor 26 erfassten Lenkwinkelsignals, die ihr alle zugeführt werden; Verweistabellen (nachfolgend "LUTs" genannt) 44, 46 und 48 (später beschrieben) zur Ausgabe vorbestimmter Daten an die Schräglagewinkel- Berechnungsschaltung 42; eine Radbeschleunigungs-Berechnungsschaltung 50 zum Berechnen von Umfangsbeschleunigungen awfund αwr der Vorder- und Hinterräder 14 und 16 auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeiten Vwfund Vwr; eine Gattersignal-Erzeugungsschaltung 52 zum Erzeugen eines Gattersignals auf Basis der jeweiligen Radumfanggeschwindigkeiten αwf und αwr und den Rutschverhältnissen Sf und Sr; ein Straßen-Reibkoeffizienten-Berechnungsschaltung 54 zum Berechnen von Reibkoeffizienten uf und ur zwischen der Straßenfläche und den Vorder- und Hinterrädern 14 und 16 auf Basis der Beschleunigung des Fahrzeugs Gx und der Rutschverhältnisse Sf und Sr in Antwort auf das Gattersignal; eine Soll- Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 56 zum Berechnen von Solf-Rutschverhältnissen Smaxfund Smaxr zum Erhalt der optimalen Bremskraft auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, des Schräglagewinkels 6B und der Reibkoeffizienten uf und ur; eine LUT 57 zur Ausgabe vorbestimmter Daten an die Soll- Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 56; und eine Rückhaltekoeffizienten-Berechnungsschaltung 58 zum Berechnen von Steuer- oder Rückhaltekoeffizienten Kf und Kr auf Basis von Verhältnissen zwischen den Soll-Rutschverhältnissen Smaxf und Smaxr und ihren entsprechenden Soll-Rutschverhältnissen SOf und SOr, wie sie von einem herkömmlichen System vorgesehen werden.
Die wie oben aufgebaute Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung 30 berechnet die Soll-Rutschverhältnisse Smaxfund Smaxr (Rückhaltekoeffizienten Kf und Kr) in der folgenden Weise. Da das Soll-Rutschverhältnis Smaxf in Bezug auf das Vorderrad 14 und das Soll-Rutschverhältnis Smaxr in Bezug auf das Hinterrad 16 auf im wesentlichen identische Weise berechnet werden, wird nur der Berechnungsweg des Soll-Rutschverhältnisses Smaxf beschrieben.
Das heißt, berechnet werden das Soll-Rutschverhältnis Smaxf, das in Bezug auf die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, den Schräglagewinkel 8B und den Reibkoeffizienten uf die optimale Steuerkraft erzeugen kann. Ferner, wenn die Soll- Rutschverhältnis-Setzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einem herkömmlichen Bremssteuerregelsystem ausgestattet ist, wird das Verhältnis (Rückhaltekoeffizient Kf) von Smaxf zu SOf, dem Soll-Rutschverhältnis des herkömmlichen Systems, berechnet durch:
Kf = Smaxf/SOf
Die tatsächliche Bremssteuerung/regelung des Fahrzeugs erfolgt durch Multiplizieren eines von einer Ausgabevorrichtung erzeugten Signals, wie etwa eines Ventilsignals zur Steuerung des Hydraulikdrucks der Bremse, mit dem sogenannten Rückhaltekoeffizienten Kf.
Zuerst erfolgt eine Beschreibung bezüglich der Bestimmung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, des Schräglagewinkels 6B und des Reibkoeffizienten uf. Anschließend erfolgt nacheinander eine Beschreibung in Bezug auf die Bestimmung des Soll-Rutschverhältnisses Smaxfund des Rückhaltekoeffizienten Kf.
In der vorliegenden Erfindung werden die Umfangsgeschwindigkeiten des nicht angetriebenen und des angetriebenen Rads Vwfund Vwr berechnet, und die geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeiten Vref werden auf Basis der Umfangsgeschwindigkeiten der Räder Vwf und Vwr berechnet. Dann folgt eine Beschreibung in Bezug auf die Bestimmung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref auf Basis der Umfangsgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rads (des Vorderrads 14) Vwf anhand des Flussdiagramms von Fig. 3 und der Fig. 4 und 5.
In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen der tatsächlichen oder wahren Geschwindigkeit des Fahrzeugs Vi (durchgehende Linie) der Umfangsgeschwindigkeit des Rads Vwf (gestrichelte Linie) und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref (Kettenlinie) gezeigt, wobei die letzteren zwei durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung 30 erfasst werden. Die wahre Geschwindigkeit des Fahrzeugs Vi ist gezeigt, um die Zuverlässigkeit der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref zu demonstrieren, die durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung 30 nach der vorliegenden Erfindung bestimmt worden ist. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Vi stellt einen Wert dar, der experimentell durch ein hochpräzises Laser-Dopplerradar, ein Geschwindigkeits-Erfassungsrad oder dergleichen gemessen wurde. Aus Kosten-, Größen- und Gewichtsgründen können solche Vorrichtungen normalerweise nicht an Fahrzeugen angebracht werden. Jedoch können die Reibkoeffizienten der Straßenfläche durch die Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ohne diese teuren Vorrichtungen mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden. Die in Fig. 4 gezeigte Grafik ist im wesentlichen in zwei Bereiche unterteilt, einen Bereich a, in dem das Fahrzeug nicht beschleunigt wird, und einen Bereich b, in dem das Fahrzeug beschleunigt wird. Fig. 5 ist ein vergrößertes Diagramm des in Fig. 4 gezeigten Bereichs a.
In der Soll-Rutschverhältnis-Setzvorrichtung 30 wird eine Entscheidung getroffen, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird, auf Basis der Beschleunigung des Fahrzeugs Gx. Methoden zum Berechnen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref werden separat in Abhängigkeit von dem Bereich verwendet, d. h. dem Bereich a in Fig. 4, in dem das Fahrzeug nicht beschleunigt wird, und dem Bereich b in Fig. 4, in dem das Fahrzeug beschleunigt wird. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsschaltung 36 berechnet eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) für jedes vorbestimmte Berechnungsintervall t in folgender Weise. Hier bezeichnet (n) in Vref(n) einen Wert, der in einem n-ten Berechnungszyklus erhalten wird.
Während eines Zeitintervalls, in dem das Kraftrad 10 fährt, erfasst der Sensor 20 zuerst die Drehgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rads (Vorderrads 14) als Impulsfolge und gibt diese an die Raddrehzahl-Berechnungsschaltung 32 aus. Die Radgeschwindigkeits-Berechnungsschaltung 32 berechnet die Umfangsgeschwindigkeit des Vorderrads Vwf(n) auf Basis der Impulsfolge pro Zeiteinheits-Intervall (Schritt S1) und gibt diese an die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsschaltung 36 aus.
Andererseits erfasst der am Hauptrumpf 12 angebrachte Sensor 24 die Fahrzeugbeschleunigung Gx (Schritt S2) und gibt diese an die Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 und die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeits- Berechnungsschaltung 36 aus.
Dann trifft die Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 eine Entscheidung, ob der Absolutwert der Fahrzeugbeschleunigung Gx größer als ein vorbestimmter Wert β Gx > β, wobei β> 0) (Schritt S3). Wenn Gx > . β wird entschieden, dass eine Beschleunigung vorliegt. Falls nicht, wird entschieden, dass keine Beschleunigung vorliegt. Der Schwellenwert β wurde eingeführt, um bei Vorhandensein von Rauschen eine stabile Entscheidung über die Fahrzeugbeschleunigung Gx treffen zu können.
Wenn die Antwort in Schritt S3 NEIN ist, dann ist die Differenz zwischen der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) und der tatsächlichen Radgeschwindigkeit Vi normalerweise klein, wie mit dem Bereich a in Figur gezeigt. Zu berücksichtigen ist auch, dass die Fahrzeugbeschleunigung Gx (gemäß Erfassung durch den Sensor 24) beim Vorhandensein von Rauschen, beispielsweise aufgrund von Schwingungen des Kraftrads 10, abfällt. Wenn dann das Beschleunigungs-Entscheidungssignal, das dass Fehlen der Beschleunigung anzeigt, von der Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 zugeführt wird, dann berechnet die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsschaltung 36 die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) auf Basis einer vorbestimmten Beschleunigung oder Verzögerung, was nachfolgend beschrieben wird.
Das heißt, wenn in Schritt S3 entschieden wird, dass keine Beschleunigung vorliegt, dann wird bestimmt, ob die zu dieser Zeit eingegebene Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) größer als eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) ist, die in der vorherigen Berechnung erhalten wurde (Schritt S4). Wenn in Schritt 4 die Antwort JA ist, dann wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) durch die folgende Gleichung bestimmt (Schritt S5):
Vref(n) = Vref(n-1) + G1 · t
wobei G1 (> 0) eine vorbestimmte Beschleunigung ist, und t ein Berechnungsintervall ist.
Wenn in Schritt 4 die Antwort NEIN ist, dann wird entschieden, ab die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) größer als die Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) ist (Schritt S6). Wenn in Schritt 6 die Antwort JA ist, dann wird die geschätz te Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) wie folgt geschätzt (Schritt S7):
Vref(n) = Vref(n-1) - G2 · t
Wobei G2 (> 0) und 1 eine vorbestimmte Verzögerung bzw. ein Berechnungsintervall sind.
Wenn in Schritt 6 die Antwort NEIN (d. h. wenn entschieden wird, dass die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) gleich der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) ist, dann wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) wie folgt bestimmt (Schritt S8):
Vref(n) = Vref(n-1)
Wie in den Schritten S4 bis S8 beschrieben wurde, wird die Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) mit der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) verglichen. Dann wird auf Basis des Vergleichsergenisses bestimmt, ob das Fahrzeug in Bezug auf die zuvor geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) beschleunigt oder verzögert wird. Unter der auf Basis des Bestimmmungsergebnisses gesetzten Beschleunigung und Verzögerung G1 bzw. G2 wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) aktualisiert oder wird die zuvor geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n-1) als die gegenwärtig geschätzte Geschwindigkeit beibehalten. Da in diesem Fall die Fahrzeugbeschleunigung Gx gering ist (d. h. Gx < β) wie in Fig. 4 im Bereich a gezeigt, ist das Rutschverhältnis Sf(n) des Vorderrads klein und die Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vi und der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) nimmt ab. Demzufolge kann die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) als Alternative zur Fahrzeuggeschwindigkeit Vi bestimmt werden.
Wenn andererseits die Räder des Kraftrads 10 auf der Straßenoberfläche beispielsweise bei Verzögerung rutschen, nimmt die Differenz zwischen der Radumfangs geschwindigkeit Vwfund der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit Vi zu, wie in Fig. 4 im Bereich b gezeigt. Wenn somit die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) berechnet wird, wie in den Schritten 54 bis 58 beschrieben, kann eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref nahe der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit Vi nicht mit hoher Genauigkeit erhalten werden.
Wenn die Beschleunigungs- und Verzögerungs-Entscheidungsschaltung 34 entscheidet, dass die Beschleunigung Gx größer als der vorbestimmte Wert β ist, wird entschieden, dass sich das Fahrzeug in einem beschleunigten oder verzögerten Zustand befindet. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) wird wie folgt bestimmt (Schritt S9):
Vref(n) = Vref(n-1) + Gxdt
wobei t ein Berechnungsintervall darstellt.
Auch wenn die Umfangsgeschwindigkeit Vref des Hinterrads 16 verwendet wird, kann die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref in gleicher Weise erhalten werden.
Somit kann die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) mit hoher Genauigkeit erhalten werden, indem der Wert der Fahrzeugbeschleunigung Gx nur dann verwendet wird, wenn entschieden wird, das sich das Fahrzeug in dem beschleunigten oder verzögerten Zustand befindet.
Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) und die Umfangsgeschwindigkeit Vwf(n) und Vwr(n) der Vorder- und Hinterräder 14 und 16 werden der Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 38 zugeführt. Die Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 38 berechnet ein Rutschverhältnis Sf(n) des Vorderrads 14 und ein Rutschverhältnis Sr(n) des Hinterrads 16 auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) und den Radumfangsgeschwindigkeiten Vwf(n) und Vwr(n), und gibt diese an die Bremssignal-Erzeugungsschaltung 40 aus. In der Bremssignal-Erzeugungsschaltung 40 wird entschieden, dass die Bremse in Betrieb ist, wenn jedes der Rutschverhältnisse Sf(n) und Sr(n) größer als 3% ist. Dann wird jedes der Bremssignal λB1(n) und λB2(n) auf 1 gesetzt und an die Schräglagewinkel-Berechnungsschaltung 42 ausgegeben.
In der Schräglagewinkel-Berechnungsschaltung 42 wird der Schräglagewinkel θB in folgender Weise bestimmt. Eine Berechnungsmethode des Schräglagewinkels θB wird anhand eines Flussdiagramms von Fig. 6 beschrieben.
Zuerst werden die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n), die Radumfangsgeschwindigkeiten Vwf(n) und Vwr(n) und die Bremssignale λB1 (n) und λB2(n), die alle in der oben beschriebenen Weise bestimmt worden sind, und der vom Lenkwinkelsensor 26 erfasste Lenkwinkel θh(n) gelesen (Schritt S21). Dann wird entschieden, ob eine logische Summe der Bremssignale λB1(n) und λB2(n) 1 ist, d. h., ob die Bremse in Betrieb ist (Schritt S22). Wenn entschieden wird, dass die Bremse in Betrieb ist, dann wird entschieden, ob die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) kleiner oder gleich 60 km/h ist (Schritt S23). Wenn in Schritt S23 die Antwort JA ist, dann wird der Schräglagewinkel θB(n) aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) und dem Lenkwinkel θh(n) unter Verwendung der in Fig. 7 gezeigten LUT 44 bestimmt (siehe Bereich (I) in Fig. 8). Die in Fig. 7 gezeigte, auf Basis experimenteller Daten bestimmte Beziehung zwischen der geschätzten Geschwindigkeit Vref und dem Schräglagewinkel θB bei jedem Lenkwinkel 6 h ist in der LUT 44 gespeichert. Der Schräglagewinkel θB(n) wird auf Basis dieser Daten bestimmt (siehe den Pfeil in Fig. 7) (Schritt S24).
Wenn in Schritt S23 entschieden wird, dass die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) größer oder gleich 60 km/h ist, dann wird der Schräglagewinkel θB(n) auf den vorherigen Schräglagewinkel θB(n-1) gesetzt (siehe Bereich (II) in Fig. 8) (Schritt S25). Der Grund hierfür ist, dass, wenn bei Betätigung der Bremse die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) größer oder gleich 60 km/h ist, die Differenz der Vorder- und Hinterradumfangsgeschwindigkeiten, das später zu be schreibende ΔVw klein ist, weil die Bremse in Betrieb ist und daher der Schräglagewinkel θB(n) nicht richtig bestimmt werden kann.
Wenn in Schritt S22 entschieden wird, dass die Bremse nicht betätigt wird (d. h. λB1 (n) + λB2(n) = 0), dann wird entschieden, ob die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) größer als 60 km/h ist (Schritt S26). Wenn in Schritt S26 die Antwort JA ist, dann wird entschieden, ob die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) kleiner oder gleich 70 km/h ist (Schritt S27). Wenn in Schritt S27 die Antwort JA ist, d. h. 60 km/h < Vref(n) < 70 km/h, dann wird entschieden, ob der Lenkwinkel θh(n) kleiner oder gleich 2º ist (Schritt S28). Wenn in Schritt S28 die Antwort JA ist oder in Schritt S26 entschieden wird, dass die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) kleiner als 60 km/h ist, dann wird entschieden, dass keine Korrelation zwischen dem Schräglagewinkel θB(n) und dem Lenkwinkel θh(n) vorliegt.
Ferner wird der Schräglagewinkel θB(n) auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) und des Lenkwinkels θh(n) unter Verwendung der in Fig. 9 gezeigten LUT 46 bestimmt (siehe Bereiche (IV) und (III) in Fig. 8). Die auf Basis experimenteller Daten gesetzte Beziehung zwischen der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) und dem Schräglagewinkel θB bei jedem Lenkwinkel θh ist in der LUT 46 gespeichert. Der Schräglagewinkel θB(n) wird auf Basis dieser Daten bestimmt (siehe den Pfeil in Fig. 9)(Schritt S29).
Wenn die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) größer als 70 km/h ist oder die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) größer als 60 km/h und kleiner als 79 km/h ist und der Lenkwinkel θh(n) größer als 2º ist (Schritte S27 und S28), dann wird entschieden, dass keine Korrelation zwischen dem Schräglagewinkel θB(n) und dem Lenkwinkel 8h(n) vorliegt, und es wird die Differenz ΔVw(n) zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten Vwf(n) und Vwr(n) der Vorder- und Hinterräder 14 und 16 bestimmt (Schritt S30). Dann wird der Schräglagewinkel θB(n) auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf(n) und der Differenz ΔVw(n) unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten LUT 48 erhalten (siehe Bereiche (VI) und (V) in Fig. 8). Die im Falle jeder Differenz ΔVw(n) auf Basis experimenteller Daten gesetzte Beziehung zwischen der Radumfangs-Geschwindigkeit Vwf(n) und dem Schräglagewinkel θB ist in der LUT 48 gespeichert. Der Schräglagewinkel θB(n) wird auf Basis dieser Daten berechnet (siehe Pfeil in Fig. 10) (Schritt S31). Der Schräglagewinkel 6B wird in Schritt S31 berechnet, weil die Differenz ΔVw aufgrund der Tatsache vorliegt, dass die Radien der Vorder- und Hinterräder voneinander unterschiedlich sind und die Differenz ΔVw schwankt, da sich der tatsächliche Drehradius jedes Rads in Abhängigkeit vom Schräglagewinkel θB ändert.
Nachdem auf diese Weise in den Schritten S24, S25, S29 und S31 der Schräglagewinkel θB(n) bestimmt worden ist, wird die Berechnung des Schrägelagewinkels θB(n) wiederholt (Schritt S32).
Der Schräglagewinkel θB(n) wird auf diese Weise berechnet und an die Soll- Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 56 ausgegeben.
In der vorliegenden Erfindung werden die Umfangsbeschleunigungen αwf von αwr des nicht angetriebenen und des angetriebenen Rads und die Rutschverhältnisse Sf und Sr berechnet und werden die Reibkoeffizienten der Räder uf und ur berechnet. Nachfolgend wird der Berechnungsweg des Reibkoeffizienten des nicht angetriebenen Rads (Vorderrads 14) anhand von Fig. 11 beschrieben.
Das die Umfangsgeschwindigkeit Vwf des Vorderrads 14 anzeigende Signal, das von der Raddrehzahl-Berechnungsschaltung 32 bestimmt worden ist, wird an eine Radbeschleunigungs-Berechnungsschaltung 50 ausgegeben. Die Radbeschleunigungs-Berechnungsschaltung 50 berechnet die Beschleunigung des Vorderrads αwf auf Basis der Radumfangsgeschwindigkeit Vwf.
Das Rutschverhältnis Sf, das von der Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 38 bestimmt worden ist, wird zusammen mit der Umfangsbeschleunigung des Rads awf an die Gatter-Signalerzeugungsschaltung 52 ausgegeben. Die Gatter-Signalerzeugungsschaltung 52 erzeugt ein Rutschbestätigungssignal, das hoch geht, wenn Sf > 0, d. h. wenn jedes Rad auf der Straßenoberfläche rutscht, wie in Fig. 11 gezeigt. Ferner erzeugt die Gatter-Signalerzeugungsschaltung 52 ein Radverzögerungs-Bestätigungssignal, das hoch geht, wenn αwf < -αs (αs ist ein positiver vorbestimmter Wert), d. h., wenn die Radumfangsgeschwindigkeit αwf kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Die Gattersignal-Erzeugungsschaltung 52 gibt das logische Produkt des Rutsch-Bestätigungssignals und des Radverzögerungs- Bestätigungssignals an die Reibkoeffizienten-Berechnungsschaltung 54 als Gattersignal aus. Das Erzeugen des Gattersignals beinhaltet die Möglichkeit, dass das Bremssteuer/regelsystem in den Begrenzungssteuermodus eintritt, um den Hydraulikdruck der Bremse zu begrenzen.
Die Reibkoeffizienten-Berechnungsschaltung 54 erfasst das Hochgehen des Gattersignals und startet die Berechnung des Reibkoeffizienten. Das Rutschverhältnis Sr des Hinterrads 16, das in der gleichen Weise für das Vorderrad 14 bestimmt worden ist, und die Fahrzeugbeschleunigung Gx werden der Reibkoeffizienten-Berechnungsschaltung 54 zugeführt.
In der Reibkoeffizienten-Berechnungsschaltung 54 wird der Reibkoeffizient uf zwischen der Straßenoberfläche und dem Vorderrad 14 aus der folgenden Gleichung bestimmt, auf Basis des Rutschverhältnisses Sr des Hinterrads 16 und der Fahrzeugbeschleunigung Gx:
uf = (A - B · Kx) · Cx
wobei A und B Konstanten sind und wobei Kx einen Koeffizienten darstellt, der vorab gemäß dem Rutschverhältnis Sr des Hinterrads 16 bestimmt wurde.
Das heißt, wenn der Reibkoeffizient uf zwischen der Straßenoberfläche und dem Vorderrad 14 aus der Fahrzeugbeschleunigung Gx bestimmt ist, wird der Ausdruck B · Kx als Korrekturausdruck in Bezug auf das Rutschverhältnis Sr des Hinterrads 16 von dem Ausdruck A · Gx subtrahiert. Somit kann der Reibkoeffizient uf zwischen der Straßenoberfläche und dem Vorderrad 14 genau erfasst werden.
Ähnlich dem Vorderrad 14 wird ein Gattersignal nur dann erzeugt, wenn sowohl die Umfangsbeschleunigung αwr als auch das Rutschverhältnis Sr des Hinterrads jeweiligen vorbestimmten Bedingungen genügen. In diesem Fall kann der Reibkoeffizient ur zwischen der Straßenoberfläche und dem Hinterrad 16 auf Basis des Rutschverhältnisses Sf des Vorderrads 14 und der Fahrzeugbeschleunigung Gx erhalten werden.
Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n), der Schräglagewinkel θB(n) und der Reibkoeffizient uf(n), die in der oben beschriebenen Weise bestimmt worden sind, werden an die Soll-Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 56 ausgegeben. Sie Soll-Rutschverhältnis-Berechnungsschaltung 56 berechnet ein Soll-Rutschverhältnis Smaxfin der vorliegenden Weise.
Die Beziehung zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref und dem optimalen Rutschverhältnis SA; die Beziehung zwischen einem Reibkoeffizienten uf und dem optimalen Rutschverhältnis SB; und die Beziehung zwischen dem Schräglagewinkel θB und dem optimalen Rutschverhältnis SC sind experimentell bestimmt worden, um die optimale Bremskraft zu erzeugen, wie in den Fig. 12 bis 14 dargestellt. Diese Beziehungen werden in die folgenden Gleichungen umgewandelt.
Das in Bezug auf die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref optimale Rutschverhältnis SA wird angenähert gemäß:
SA = d - e · Vref
wobei SA ein Rutschverhältnis bezeichnet, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und d und e Konstanten sind.
Das in Bezug auf den Reibkoeffizienten uf optimale Rutschverhältnis SB wird angenähert gemäß:
SB = f/uf + g
wobei SB ein Rutschverhältnis bezeichnet, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und f und g Konstanten sind.
Das in Bezug auf den Schräglagewinkel θB optimale Rutschverhältnis SC wird angenähert gemäß:
SC = h - i · θB
wobei SC ein Rutschverhältnis bezeichnet, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und h und i Konstanten sind.
Unter dieser Bedingung kann das Soll-Rutschverhältnis Smaxf direkt aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n), dem Reibkoeffizienten uf(n) und dem Schräglagewinkel θB(n) bestimmt werden, die auf Basis der Rutschverhältnisse SA, SB und SC berechnet worden sind, die jeweils die optimale Bremskraft erzeugen können. Jedoch wird der folgende Prozess durchgeführt, um die Anzahl der Parameter auf zwei zu reduzieren.
Um einen Reibkoeffizienten uf und einen Schräglagewinkel θB in nur einen Parameter umzuwandeln, wird das auf Basis des Reibkoeffizienten uf und dem Schräglagewinkel θB erhaltene Rutschverhältnis SD angenähert gemäß:
SD = j · θB/uf + k
wobei SD ein Rutschverhältnis bezeichnet, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und i und k Konstanten sind.
Ein Soll-Rutschverhältnis Smaxf(n) wird auf Basis einer Funktion f, (SA, SD) bestimmt (siehe Fig. 15), die experimentell aus den in obiger Weise erhaltenen optimalen Rutschverhältnissen SA und SD erhalten wurde und die in der LUT 57 ge speichert wurde.
Nachdem das optimale Rutschverhältnis SA(n) aus der berechneten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref(n) berechnet wurde und das optimale Rutschverhältnis SD(n) beispielsweise aus dem Reibkoeffizienten uf(n) und dem Schräglagewinkel θB(n) berechnet wurde, wird das Soll-Rutschverhältnis Smaxf(n) unter Verwendung der Funktion f(SA, SD) bestimmt, wie in Fig. 15 gezeigt.
Während das oben zur Bestimmung des Soll-Rutschverhältnisses beschriebene Verfahren f(SA, SD) verwendet hat, wobei SD auf {θB und uf} bezogen wurde, wird dieses Verfahren leicht modifiziert, und beliebige zwei von {Vref, θB, uf} zu nur einem Parameter SD zu vereinigen, sodass es Smax auch auf Basis von f (SB, SD) oder F (SC, SD) berechnet werden kann.
Das auf diese Weise bestimmte Soll-Rutschverhältnis Smaxf(n) wird an die Rückhaltekoeffizienten-Berechnungsschaltung 58 ausgegeben. Die Rückhaltekoeffizienten-Berechnungsschaltung 58 berechnet einen Rückhaltekoeffizienten Kf ( = Smaxr/SOf) gemäß dem Verhältnis des Soll-Rutschverhältnisses Smaxr zum Soll-Rutschverhältnis SOf des herkömmlichen Bremssteuersystems. Die Zunahme- und Abnahmerate des Hydraulikdrucks der Bremse kann in geeigneter Weise durch den in oben beschriebener Weise berechneten Rückhaltekoeffizienten Kr gesteuert werden. Ein Rückhaltekoeffizient Kr wird auch in der oben beschriebenen Weise berechnet.
In der vorliegenden Erfindung werden wie oben beschrieben die Relationsausdrücke der optimalen Rutschverhältnisse in Bezug auf die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, die Reibkoeffizienten uf und ur und den Schräglagewinkel θB, die alle in der oben beschriebenen Weise erhalten wurden, auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref, der Reibkoeffizient uf und ur und des Schräglagewinkels θB erhalten. Die Soll-Rutschverhältnisse Smaxf und Smaxr werden auf Basis der optimalen Rutschverhältnisse SA und SD unter Verwendung der Relationsausdrücke dieser Relationsausdrücke, der auf Basis der Reibkoeffizienten uf und ur erhaltenen Rutschverhältnisse und des Schräglagewinkels θB bestimmt. Somit trägt die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref oder das Fahrzeugverhalten, wie etwa der Schräglagewinkel θB oder dergleichen zum Setzen der Soll- Rutschverhältnisse bei. Im Ergebnis kann die Bremssteuerung/regelung des Fahrzeugs richtig durchgeführt werden. Wenn eine solche Funktion zu dem Fahrzeugsteuersystem hinzugefügt wird, das keine Information über das Verhalten des Fahrzeugs berücksichtigt, kann die Bremssteuerung/regelung entsprechend den Soll- Rutschverhältnissen Smaxf und Smaxr einfach durchgeführt werden durch Multiplizieren der Steuersignale entsprechend den Soll-Rutschverhältnissen SOf und SOr, die als Ergebnis der Berechnung durch das System bestimmt wurden, mit den Rückhalte-Koeffizienten Kf und Kr.
Die jeweiligen Werte der geschätzten Geschwindigkeit Vref( = 60 km/h und 70 km/h) und des Lenkwinkels θh(=2º), die als Kriterien in der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, stellen Werte dar, die in Abhängigkeit von den Charakteristiken des Fahrzeugs bestimmt wurden. Jedoch sind die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkwinkel nicht notwendigerweise auf diese Werte beschränkt.

Claims

1. Vorrichtung zum Setzen eines Soll-Rutschverhältnisses für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrädern (14, 16), umfassend:

ein Radgeschwindigkeits-Erfassungsmittel (20, 22) zum Erfassen von Umfangsgeschwindigkeiten (Vwf, Vwr) jedes Rads;

ein Fahrzeugbeschleunigungs-Erfassungsmittel (24) zum Erfassen einer Beschleunigung oder Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs;

eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel (36) zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref) auf Basis der Umfangsgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinterräder und der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs;

ein Schräglagewinkel-Berechnungsmittel (42) zum Berechnen des Schräglagewinkels (θB) des Fahrzeugs auf Basis zumindest der erfassten Umfangsgeschwindigkeiten (Vwf, Vwr) der Räder und eines von einem Lenkwinkelsensor (26) erfassten Lenkwinkels;

ein Reibkoeffizient-Berechnungsmittel (54) zum Berechnen eines Reibkoeffizienten (uf, ur) zwischen jedem Rad und der Straßenoberfläche auf Basis des Rutschverhältnisses (Sf, Sr) jedes Rads, das (in 38) aus der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und der Beschleunigung oder Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs;

ein Speichermittel (57) zum Speichern (i) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses (SC) und des Schräglagewinkels (6B), (ii) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses (SA) und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref), und (iii) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses (SB) und des Reibkoeffizienten (uf); und

ein Soll-Rutschverhältnis-Setzmittel (56) zum Setzen eines Soll-Rutschverhältnisses (Smaxf, Smaxr) für jedes Rad, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, auf Basis der Beziehungen zu dem berechneten Schräglagewinkel (6B), der berechneten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref) und dem berechneten Reibkoeffizienten (uf).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Speichermittel (57) speichert: (i) die experimentell bestimmte Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis (SC), bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, und dem Schräglagewinkel (6B), (ii) die experimentell bestimmte Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis (SA) und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref), und (iii) die experimentell bestimmte Beziehung zwischen dem Rutschverhältnis (SB) und dem Reibkoeffizienten (uf) der Straßenoberfläche, wobei die Beziehungen durch Annäherungsformeln ausgedrückt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Soll-Rutschverhältnis-Setzmittel (56) ein Soll-Rutschverhältnis auf Basis der Korrelation zwischen den jeweiligen Rutschverhältnissen (SA, SB, SC) setzt, die jeweils auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref), des Schräglagewinkels (θB) und des Reibkoeffizienten (uf) erhalten sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wenn in Verbindung mit einem herkömmlichen Bremssteuer/regelsystem, das ein Bremsventil verwendet und ein Soll-Rutschverhältnis (SO) vorsieht, wobei sie ferner ein Rückhalte-Koeffizienten- Berechnungsmittel (58) aufweist, um den Rückhalte-Koeffizienten als das Verhältnis (Smax/SO) des Soll-Rutschverhältnisses zu berechnen, und den Rückhalte-Koeffizienten an das Bremssteuer-Regelsystem als Faktor zur Korrektur der Steuerung des Bremsventils ausgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Speichermittel (57) die Beziehung speichert zwischen: (i)(a) dem Schräglagewinkel (θB), (b) der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref) und (c) dem Reibkoeffizienten (ur), und (ii) dem Rutschverhältnis (SA, SB, SC), bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Soll-Rutschverhältnis- Setzmittel (56) ein Soll-Rutschverhältnis (Smaxf, Smaxr) auf Basis der Korrelation zwischen jeweiligen Rutschverhältnissen setzt, die jeweils auf Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref) des Fahrzeugs, des Schräglagewinkels (θB) und des Reibkoeffizienten (uf, ur) erhalten werden.

7. System zur optimalen Bremssteuerung/regelung eines Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrädern (14, 16), umfassend:

ein Bremssteuer/regelsystem, das ein Bremsventil verwendet und ein Soll- Rutschverhältnis (SO) vorsieht;

ein Reibkoeffizienten-Berechnungsmittel (54) zum Berechnen eines Reibkoeffizienten (uf, ur) zwischen jedem Rad und der Straßenoberfläche auf Basis des Rutschverhältnisses (Sf, Sr) jedes Rads, das (in 38) aus der Umfangsgeschwindigkeit jedes Rads und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und der Beschleunigung oder Verzögerung (Gx) des Fahrzeugs,

ein Speichermittel (57) zum Speichern (i) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses (SC) und des Schräglagewinkels (θB), (ii) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses (SA) und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref), und (iii) der Beziehung des optimalen Rutschverhältnisses und des Reibkoeffizienten (uf);

ein Soll-Rutschverhältnis-Setzmittel (56) zum Setzen eines Soll-Rutschverhältnisses (Smaxf, Smaxr) für jedes Rad, bei dem die optimale Bremskraft erhalten wird, auf Basis der Beziehungen zu dem berechneten Schräglagewinkel (θB), der berechneten, geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vref) und dem berechneten Reibkoeffizienten (uf); und

ein Rückhaltekoeffizienten-Berechnungsmittel (58) zum Berechnen des Verhältnisses des Soll-Rutschverhältnisses (SO) und ausgeben desselben an das Bremssteuer/regelsystem als einen Faktor (Kf, Kr) zur Korrektur der Steuerung des Bremsventils.