DE69504462T2

DE69504462T2 - Vorrichtung zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE69504462T2
Application number: DE69504462T
Authority: DE
Inventors: Hideki Toyota-Shi Aichi-Ken Sakai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: JPH08164833A; EP0716948A2; DE69504462D1; EP0716948B1; EP0716948A3; US5641212A; JP3060863B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs und insbesondere auf ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, das eine Instabilität eines Kraftfahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn gemäß einem der Parameter des Fahrzeugverhaltens abgrenzt, die eine Gierrate, eine Querbeschleunigung und einen Lenkwinkel umfassen.

(2) Beschreibung der einschlägigen Technik

Ein herkömmliches System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens grenzt eine Instabilität eines Kraftfahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einem Schlupfwinkel von Rädern des Fahrzeugs und einer betreffenden auf die Räder wirkenden Kraft ab, das beispielsweise in dem U. S. Patent Nr. 4.809.183 offenbart ist.
Im allgemeinen haben die Räder des Fahrzeugs eine geeignete Straßenhaltefähigkeit, wenn der Schlupfwinkel und die betreffende Kraft eine lineare Beziehung haben. Der Schlupfwinkel eines Rads ist ein Winkel einer zentralen Ebene des Rads gegenüber einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs.
Das herkömmliche System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, das in der vorstehenden Veröffentlichung offenbart ist, führt eine Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs durch eine Erfassung aus, ob der Schlupfwinkel und die betreffende Kraft eine lineare Beziehung bezüglich jedem der Vorderräder und der Hinterräder des Fahrzeugs haben.
Insbesondere wenn erfaßt wird, daß der Schlupfwinkel und die betreffende Kraft sowohl für die Vorderräder als auch für die Hinterräder eine lineare Beziehung haben, ermittelt das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, daß keine Instabilität des Fahrzeugs auftritt oder daß das Fahrzeug in einem stabilen Zustand betrieben wird. Wenn erfaßt wird, daß der Schlupfwinkel und die betreffende Kraft für die Hinterräder eine nichtlineare Beziehung haben, ermittelt das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, daß eine Instabilität des Fahrzeugs oder ein Drehen ("Spin") des Fahrzeugs auftritt. Wenn erfaßt wird, daß der Schlupfwinkel und die betreffende Kraft für die Vorderräder eine nichtlineare Beziehung haben, ermittelt das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, daß eine Instabilität des Fahrzeugs oder ein Untersteuern ("Ausdriften") des Fahrzeugs auftritt.
Um jedoch den Schlupfwinkel der Räder zu erfassen, ist es bei dem vorstehenden System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens erforderlich, eine Absolutgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Vorn-zu-Hinten- Richtung und eine Absolutgeschwindigkeit in der Links-zu- Rechts-Richtung wahrzunehmen. Deshalb muß das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eine Einheit zum Wahrnehmen der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit verwenden, die in der Lage ist, derartige absolute Fahrzeuggeschwindigkeiten wahrzunehmen, und die Einheit zum Wahrnehmen der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit ist teuer.
Demgemäß gibt es ein Problem, daß es für das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens schwierig ist, eine Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs bei niedrigen Kosten zu verwirklichen.
Außerdem ist ein anderes Verfahren zum Erfassen des Schlupfwinkels unter Verwendung verschiedener Parameter des Fahrzeugverhaltens bekannt, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Querbeschleunigung und eine Gierrate umfassen. Um ein derartiges Verfahren zu verwirklichen, ist es notwendig, daß ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens verschiedene Sensoren umfaßt, die verschiedene Fahrzeugparameter einschließlich zumindest der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und der Gierrate wahrnehmen.
Des weiteren werden bei dem vorstehenden Verfahren zum Erfassen des Schlupfwinkels Berechnungen, die zum Abgrenzen der Instabilität des Fahrzeugs verwendet werden, gemäß Erfassungsausgangssignalen von der Vielzahl von Sensoren ausgeführt. Die Ergebnisse der Berechnungen umfassen zwangsläufig Fehler der Erfassungssignale von den Sensoren, die sich summieren können. Deshalb wird die Genauigkeit der Abgrenzung durch das vorstehende Verfahren wahrscheinlich schlechter, und es ist schwierig, eine genaue Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs zu verwirklichen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Systems zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, bei dem die vorstehend beschriebenen Probleme beseitigt sind.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Systems zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, das eine Instabilität des Fahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn gemäß nur einem Parameter des Fahrzeugverhaltens genau abgrenzt, die eine Gierrate, eine Querbeschleunigung und einen Lenkwinkel umfassen.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Systems zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, das eine genaue Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs bei niedrigen Kosten ausführt.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens gelöst, das folgendes umfaßt: eine Parameter-Leseeinheit zum Lesen eines Signals, das einen Parameter von Parametern des Fahrzeugverhaltens bezüglich einem Fahrzeug beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn anzeigt; eine Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung; eine Abgrenzungseinrichtung zum Abgeben eines Erfassungssignals, das die Abgrenzung einer Instabilität des Fahrzeugs anzeigt, wenn ein Wert von dem einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, einen Referenzwert überschreitet, wobei die Schlupfwinkel- Erfassungseinheit mit der Abgrenzungseinheit gekoppelt ist, um einen maximalen Schlupfwinkel (α2max) zu erfassen, der eine Querkraft der Hinterräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und zum Einrichten des Referenzwerts gleich dem maximalen Schlupfwinkel (α2max); und eine Störwert-Einrichteinheit zum Ermitteln eines Störwerts (α2) eines Hinterrad-Schlupfwinkels aus dem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, und zum Einrichten des Werts, der durch die Abgrenzungseinheit verwendet wird, gleich dem Störwert, wodurch ermöglicht wird, daß die Abgrenzungseinheit erfaßt, ob der Störwert den Referenzwert überschreitet.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens gelöst, das folgendes umfaßt: eine Parameter-Leseeinheit zum Lesen eines Signals, das einen Parameter von Parametern des Fahrzeugverhaltens bezüglich einem Fahrzeug beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn anzeigt; eine Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung; eine Abgrenzungseinrichtung zum Abgeben eines Erfassungssignals, das die Abgrenzung einer Instabilität des Fahrzeugs anzeigt, wenn ein Wert von dem einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, einen Referenzwert überschreitet, wobei die Schlupfwinkel- Erfassungseinheit mit der Abgrenzungseinheit gekoppelt ist, um einen maximalen Schlupfwinkel zu erfassen, der eine Querkraft der Vorderräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und zum Einrichten des Referenzwerts gleich dem maximalen Schlupfwinkel; und eine Störwert-Einrichteinheit zum Ermitteln eines Störwerts (α1) eines Vorderrad-Schlupfwinkels aus dem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, und zum Einrichten des Werts, der durch die Abgrenzungseinheit verwendet wird, gleich dem Störwert, wodurch ermöglicht wird, daß die Abgrenzungseinheit erfaßt, ob der Störwert den Referenzwert überschreitet.
Das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung ist bemerkenswert wirksam, um die Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs zu beschleunigen. Es ist auch möglich, die Kosten des Systems zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens zu reduzieren, weil die Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs gemäß nur einem der Parameter des Fahrzeugverhaltens ausgeführt werden kann. Des weiteren ist es möglich, eine hohe Genauigkeit der Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung beim Lesen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich, wobei:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines anderen Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild noch eines anderen Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines weiteren Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Systems zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine Zeichnung eines Modells eines Fahrzeugs zeigt, das für Ermittlungen einer betreffenden Kraft und eines Rückstellmoments verwendet wird;
Fig. 7 eine Zeichnung zum Erläutern einer auf ein Rad wirkenden Querkraft zeigt, wenn das Rad einen Schlupfwinkel gegenüber einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs hat;
Fig. 8 ein Diagramm einer Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel und der Querkraft zeigt;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs zeigt, das durch eine Regeleinheit unter Verwendung eines Ausgangssignals von einem Gierratensensor ausgeführt wird;
Fig. 10 eine Zeichnung eines Modells eines Fahrzeugs zeigt, das für eine Ermittlung eines Störwerts eines Schlupfwinkels eines Rads von einem der Parameter des Fahrzeugverhaltens verwendet wird;
Fig. 11 ein Diagramm einer Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel eines Vorderrads und seiner Querkraft zeigt;
Fig. 12 ein Diagramm einer Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel eines Hinterrads und seiner Querkraft zeigt;
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs zeigt, das durch eine Regeleinheit unter Verwendung eines Ausgangssignals von einem Querbeschleunigungssensor ausgeführt wird;
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs zeigt, das durch eine Regeleinheit unter Verwendung eines Ausgangssignals von einem Lenkwinkelsensor ausgeführt wird;
Fig. 15 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs zeigt, das unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Gierratensensor ausgeführt wird;
Fig. 16 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs zeigt, das unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Querbeschleunigungssensor ausgeführt wird;
Fig. 17 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs zeigt, das unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Lenkwinkelsensor ausgeführt wird;
Fig. 18A, 18B und 18C kennzeichnende Diagramme von Ansprechwerten der Vorderrad- und Hinterradquerbeschleunigungen für unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten zeigen; und
Fig. 19 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Hemmung der Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs zeigt, das ausgeführt wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Es werden nun verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens ist auf verschiedene Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung anwendbar, die jeweils später beschrieben werden.
Das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der Fig. 5 weist eine elektronische Regeleinheit 10 (ECU = electronic control unit), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 (Vorwärtsgeschwindigkeitssensor), eine Reibungskoeffizienten- Erfassungseinrichtung 14 und einen der folgenden drei Sensoren auf: einen Gierratensensor 16; einen Querbeschleunigungssensor 18; oder einen Lenkwinkelsensor 20. Das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens, das die vorstehenden Elemente umfaßt, ist in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Bei diesem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens sind der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12, die Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 und einer der Sensoren 16, 18 oder 20 mit Eingängen der ECU 10 verbunden. Somit liest die ECU 10 Ausgangssignale der Sensoren 12 und 14 und von einem der Sensoren 16, 18 oder 20.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beliefert der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 die ECU 10 mit einem Signal, das einen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vorwärtsgeschwindigkeit) "u" anzeigt. Dieses Signal wird durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 in Übereinstimmung mit einer Drehzahl einer Abtriebswelle eines Getriebes oder in Übereinstimmung mit Drehzahlen von Rädern des Fahrzeugs erzeugt.
Die Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 beliefert die ECU 10 mit einem Signal, das einen Koeffizienten "u" der Reibung zwischen den Reifen des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche anzeigt. Eine Erfassung des Reibungskoeffizienten "u" der Reibung wird durch die Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 verwirklicht, beispielsweise durch Lesen desselben aus einem zweidimensionalen Kennfeld ansprechend auf eine Seitenführungskraft (CF = cornering force) und ein Rückstellmoment (SAM = self-aligning moment), die beim Betrieb des Fahrzeugs berechnet werden. In dem zweidimensionalen Kennfeld sind Werte des Reibungskoeffizienten gespeichert, die in Übereinstimmung mit der Beziehung zwischen der Seitenführungskraft CF und dem Rückstellmoment SAM vorgegeben sind.
Unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen der Seitenführungskraft CF und dem Rückstellmoment SAM erhöht sich der Wert des SAM bei einem konstanten Wert der CF, wenn sich der Koeffizient "u" der Reibung bezüglich einem Wert der CF erhöht. Somit ist es möglich, daß die Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 den Wert des Reibungskoeffizienten "u" durch Lesen desselben aus dem zweidimensionalen Kennfeld erfaßt, wenn der Wert der Seitenführungskraft CF und der Wert des Rückstellmoments SAM ermittelt oder berechnet werden.
Fig. 6 zeigt ein Modell eines Fahrzeugs, das zum Ermitteln der Seitenführungskraft CF und des Rückstellmoments SAM verwendet wird. In Fig. 6 zeigt "Gy" eine Querbeschleunigung an, die auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs wirkt, und "r" zeigt eine Gierrate (oder Giergeschwindigkeit) um eine vertikale Achse herum an, die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs verläuft. Das Modell des Fahrzeugs umfaßt ein linkes Vorderrad FL, ein rechtes Vorderrad FR, ein linkes Hinterrad RL, ein rechtes Hinterrad RR, ein Lenkrad 22 und einen Servozylinder 24. Die Vorderräder FL und FR sind mit dem Lenkrad 22 verbunden, und das Lenken des Fahrzeugs wird durch das Lenkrad 22 über die Vorderräder FL und FR gesteuert.
Die auf die Vorderräder wirkende Seitenführungskraft CF wird folgendermaßen dargestellt:
CF = (b · m · Gy + J · dr/dt) / L (1)
wobei:
Gy die Querbeschleunigung anzeigt;
b einen Abstand von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einer Hinterachse des Fahrzeugs anzeigt;
m eine Masse des Fahrzeugs anzeigt;
J ein Trägheitsgiermoment des Fahrzeugs anzeigt; und
L einen Radstand des Fahrzeugs anzeigt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Modell ist ein Lenkmoment Th des Lenkrads 22 durch den Servozylinder 24 unterstützt und es wird von dem Servozylinder 24 auf die Vorderräder FL und FR übertragen. Der Servozylinder 24 hat eine linke Kammer und eine rechte Kammer. Ein Lenkfluiddruck PL in der linken Kammer wird auf das linke Vorderrad FL ausgeübt, und ein Lenkfluiddruck PR in der rechten Kammer wird auf das rechte Vorderrad FR ausgeübt. Das Rückstellmoment SAM der Vorderräder FL und FR wird folgendermaßen dargestellt:
SAM = N · Th + k · (PR - PL) (2)
wobei:
Th das Lenkmoment anzeigt;
N ein Lenkgetriebeverhältnis anzeigt;
k das Produkt einer wirksamen druckausübenden Fläche des Servozylinders multipliziert mit einer Gelenkhebellänge anzeigt.
Wenn demgemäß die Querbeschleunigung Gy, die Gierrate r, das Lenkmoment Th und die Lenkfluiddrücke PL und PR bezüglich dem Fahrzeug erfaßt werden, in dem das vorstehende System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens montiert ist, ist es möglich, den Wert der Seitenführungskraft CF und den Wert des Rückstellmoments SAM in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) zu berechnen. Sobald die Seitenführungskraft CF und das Rückstellmoment SAM berechnet sind, kann ein geeigneter Störwert des Reibungskoeffizienten "u" in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Berechnungen ermittelt werden. Somit wird die vorstehend erwähnte Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 durch Verwenden dieses Verfahrens verwirklicht.
Es gibt andere Verfahren zum Erfassen des Werts des Reibungskoeffizienten "u". Eines von derartigen Verfahren besteht in der Erfassung des Werts des Reibungskoeffizienten "u" auf der Grundlage einer auf das Fahrzeug wirkenden Längsbeschleunigung (in der Richtung von vorne nach hinten), wenn ein Anti-Blockier-Bremssystem (ABS) des Fahrzeugs wirkt. Ein anderes Verfahren besteht in der Erfassung des Werts des Reibungskoeffizienten "u" von einem Ausgangssignal von einem berührungslosen Straßenreibungssensor. Die vorstehend erwähnte Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 kann auch durch Verwenden eines dieser Verfahren verwirklicht werden.
Bei dem vorstehenden in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel beliefert der Gierratensensor 16 die ECU 10 mit einem Signal, das die Gierrate (oder Giergeschwindigkeit) "r" um die vertikale Achse herum anzeigt, die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs verläuft. Der Querbeschleunigungssensor 18 beliefert die ECU 10 mit einem Signal, das die Querbeschleunigung "Gy" anzeigt, die seitlich auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs wirkt. Der Lenkwinkelsensor 20 beliefert die ECU 10 mit einem Signal, das den Lenkwinkel "δ" des Lenkrads 22 anzeigt.
Da ein Sensor aus dem Gierratensensor 16, dem Querbeschleunigungssensor 18 und dem Lenkwinkelsensor 20 mit der ECU 10 verbunden ist, wird ein Signal durch die ECU 10 gelesen, das einen der Parameter des Fahrzeugverhaltens bezüglich dem Fahrzeug beim Betreiben desselben auf einer gekrümmten Bahn anzeigt.
Im allgemeinen tritt eine Instabilität oder ein übermäßiges hinteres Driften (Übersteuern) des Kraftfahrzeugs bei der Kurvenfahrt auf einer gekrümmten Bahn auf, wenn eine auf die Hinterräder des Fahrzeugs wirkende Querkraft einen kritischen Wert überschreitet. Nachfolgend wird die Instabilität "Drehen" genannt. Eine Instabilität oder ein übermäßiges vorderes Driften (Untersteuern) des Kraftfahrzeugs bei der Kurvenfahrt auf einer gekrümmten Bahn findet statt, wenn eine auf die Vorderräder des Fahrzeugs wirkende Querkraft einen kritischen Wert überschreitet. Nachfolgend wird diese Instabilität "Ausdriften" genannt.
Das Geschwindigkeitsregelgerät der vorliegenden Erfindung grenzt ein "Drehen" oder ein "Ausdriften" des Fahrzeugs durch eine Erfassung ab, ob die Hinter- oder die Vorderräder des Fahrzeugs eine geeignete Straßenhaltefähigkeit haben, um einem Schlupf zu widerstehen.
Fig. 7 zeigt eine Querkraft (Seitenkraft) "F", die auf ein Rad eines Kraftfahrzeugs wirkt, wenn das Rad einen Schlupfwinkel "α" gegenüber einer Vorwärtsfahrtrichtung hat. Die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs wird durch einen Pfeil "A" angedeutet. Der Schlupfwinkel α ist ein Winkel zwischen der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs und einer Mittellinie des Rads, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die Querkraft F wird aufgrund einer elastischen Verformung des Reifens des Rads gegenüber der Straßenoberfläche erzeugt.
Fig. 8 zeigt eine Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel "α" und der Querkraft "F". Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird beobachtet, daß die Querkraft F sich proportional mit dem Schlupfwinkel α ändert, wenn der Schlupfwinkel α unterhalb einem maximalen Schlupfwinkel "αmax" liegt. Der Schlupfwinkel α und die Querkraft F haben in diesem Bereich eine lineare Beziehung. Es wird auch beobachtet, daß die Querkraft F von einem kritischen Wert aus (einer oberen Grenze der Querkraft, die durch "Fmax" angedeutet ist) nicht weiter ansteigt, wenn der Schlupfwinkel α über einem maximalen Schlupfwinkel "αmax" liegt. Der Schlupfwinkel α und die Querkraft F haben in · diesem Bereich eine nichtlineare Beziehung. Wenn eine Querkraft F auf das Rad wirkt, die den kritischen Wert überschreitet, findet eine Instabilität des Fahrzeugs statt, wie vorstehend beschrieben ist.
Wenn demgemäß genau erfaßt wird, ob ein Ist- Schlupfwinkel des Rads des Fahrzeugs über dem maximalen Schlupfwinkel "αmax" liegt, ist es möglich, zu ermitteln, ob das Rad eine geeignete Straßenhaltefähigkeit hat, um beim Betrieb des Fahrzeugs auf einer gekrümmten Bahn einem Schlupf zu widerstehen.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Diagramm bedeutet der Gradient "K" in dem linearen Bereich des Schlupfwinkels und der Querkraft ein gleichwertiges Seitenführungskraftvermögen bezüglich dem Rad, der einen Betrag einer Querkraft pro Einheit eines Schlupfwinkels anzeigt. Das gleichwertige Seitenführungskraftvermögen hängt von der Straßenhaltefähigkeit des Rads ab und es ändert sich gemäß der Radeigenschaft und der Radlast.
Außerdem bedeutet die obere Grenze "Fmax" der Querkraft eine maximale Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche. Die maximale Reibungskraft hängt von dem Straßenreibungskoeffizienten "u" und der Straßenhaltefähigkeit des Rads ab und ändert sich gemäß der Radeigenschaft, der Radlast und dem Straßenreibungskoeffizienten "u".
Fig. 9 zeigt eine Abgrenzung eines "Ausdriftens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Gierratensensor 16 durchgeführt wird. Als ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung grenzt die ECU 10 eine Instabilität des Fahrzeugs durch ein Gierratenausgangssignal von dem Gierratensensor 16 ab. Ein Schlupfwinkel "α1" der Vorderräder wird mit einem maximalen Schlupfwinkel "α1max" verglichen, und die Abgrenzung wird auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs durchgeführt.
Wenn die in Fig. 9 gezeigte Routine beginnt, liest die ECU 10 beim Schritt 100 ein Signal, das den durch die Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung 14 erzeugten Reibungskoeffizienten "u" anzeigt. Der Schritt 102 liest ein Signal, das die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeit "u" anzeigt, und liest eine Beschleunigung "du/dt", die von der Fahrzeuggeschwindigkeit "u" abgeleitet ist. Die Beschleunigung "du/dt" des Fahrzeugs wird aus einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit "u" innerhalb einer vorgegebenen Zeit ermittelt.
Die ECU 10 liest beim Schritt 104 verschiedene konstante Werte des Fahrzeugs und berechnet ein Vorderrad- Seitenführungskraftvermögen K1, ein Hinterrad- Seitenführungskraftvermögen K2, eine maximale Querkraft "F1max" der Vorderräder und eine maximale Querkraft "F2max" der Hinterräder unter Verwendung der konstanten Werte.
Die bei diesem Schritt 104 gelesenen konstanten Werte umfassen folgendes: eine Masse "m" des Fahrzeugs; eine Höhe "h" des Schwerpunkts des Fahrzeugs; einen Radstand "L" des Fahrzeugs; einen Abstand "a" von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einer Vorderachse; einen Abstand "b" von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einer Hinterachse; ein Giermoment "J" der Trägheit des Fahrzeugs; einen Referenzreibungskoeffizienten u&sub0;; maximale Referenzquerkräfte "F1max&sub0;" und "F2max&sub0;", wenn keine Laständerung erfolgt, und den Reibungskoeffizienten u = u0; ein gleichwertiges Vorderrad-Seitenführungskraftvermögen "K1&sub0;"; und ein gleichwertiges Hinterrad-Seitenführungskraftvermögen "K&sub2;0".
Das Vorderrad-Seitenführungskraftvermögen "K1", das Hinterrad-Seitenführungskraftvermögen "K2", die maximale Vorderrad-Querkraft "F1max" und die maximale Hinterrad- Querkraft "F2max" werden bei diesem Schritt 104 durch die ECU 10 in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen berechnet:
F1max = u · F1max&sub0;/u&sub0; - u · (mh/L) · du/dt (3)
F2max = u · F2max&sub0;/u&sub0; - u · (mh/L) · du/dt (4)
K1 = K1&sub0; {mgb/L - (mh/L) · du/dt}/(mgb/L) (5)
K2 = K2&sub0; {mga/L - (mh/L) · du/dt}/(mga/L) (6)
Die zweiten Ausdrücke der vorstehenden Gleichungen (3) und (4) zeigen Einflüsse auf die maximale Querkraft durch Laständerungen, die beim Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs auftreten. Die vorstehenden Gleichungen (5) und (6) zeigen Einflüsse auf die gleichwertigen Seitenführungskraftvermögen durch Laständerungen, die beim Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs auftreten.
Nachdem der vorstehende Schritt 104 durchgeführt ist, berechnet die ECU 10 beim Schritt 106 einen maximalen Vorderrad-Schlupfwinkel "α1max". Diese Berechnung wird auf der Grundlage einer Abschätzung durchgeführt, daß ein maximaler Vorderrad-Schlupfwinkel "α1max", der die Querkraft der Vorderräder unterhalb dem kritischen Wert halten kann, aus der maximalen Querkraft "F1max" und der Vorderrad- Seitenführungskraft "K1" ermittelt werden kann, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Bei diesem Schritt 106 wird der maximale Vorderrad- Schlupfwinkel "α1max" in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung berechnet:
α1max = F1max/K1 (7)
Nachdem der maximale Vorderrad-Schlupfwinkel "α1max" ermittelt ist, wird erfaßt, ob der Ist-Schlupfwinkel der Vorderräder über dem maximalen Schlupfwinkel "α1max" liegt. Das ermöglicht eine Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeug beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn.
Die ECU 10 liest beim Schritt 108 ein Signal, das die durch den Gierratensensor 16 erzeugte Gierrate "r" anzeigt. Der Schritt 110 führt eine Tiefpaßfilterung für das Ausgangssignal von dem Gierratensensor 16 durch. Der Tiefpaßfilter hat eine Grenzfrequenz fm, und Störungen oder irrelevante Signale mit höheren Frequenzen über der Grenzfrequenz fm werden aus dem Gierratensignal beseitigt, das durch die ECU 10 gelesen wird. Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beträgt die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters ungefähr 3 Hz, die als maximale aufgrund des Fahrzeugbetreibers erzeugte Frequenz betrachtet wird.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 112 einen Störwert "α1" des Vorderrad- Schlupfwinkels aus der Gierrate "r".
Unter Bezugnahme auf die Fig. 10, 11 und 12 wird eine Ermittlung eines Störwerts "α1" des Vorderrad-Schlupfwinkels beschrieben, die durch die ECU 10 aus der Gierrate "r" durchgeführt wird, die ein Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens ist.
Fig. 10 zeigt ein Modell eines Fahrzeugs, das für die Ermittlung eines Störwerts "α1" aus der Gierrate "r" verwendet wird. In Fig. 10 ist "m" die Masse des Fahrzeugs, "a" ist der Abstand von dem Fahrzeugschwerpunkt zu der Vorderachse, "b" ist der Abstand von dem Fahrzeugschwerpunkt zu der Hinterachse, "J" ist das Trägheitsgiermoment des Fahrzeugs, "u" ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, "β" ist der Winkel der Vorwärtsfahrtrichtung gegenüber der Fahrzeugmittellinie, "r" ist die Gierrate und "δ" ist der Lenkwinkel. Es wird angenommen, daß das Fahrzeugmodell in Fig. 10 auf einer gekrümmten Bahn betrieben wird.
Die Gleichungen der Bewegung des Fahrzeugmodells in Fig. 10, die zum Ermitteln eines Störwerts eines Vorderrad- Schlupfwinkels verwendet werden, können folgendermaßen definiert werden:
mu (βs + r) = F1 + F2 (8)
Jrs = aF1 - bF2 (9)
F1 = K1 · α1 (0 ≤ α1 ≤ α1max) = F1max (α1max ≤ α1) (10)
F2 = K2 · α2 (11)
α1 = δ - β - ar/u (12)
α2 = br/u - β (13)
wobei "s" eine Differentialdarstellung ist, "F1" ist eine auf das Vorderrad wirkende Querkraft, und "F2" ist eine auf das Hinterrad wirkende Querkraft.
Die vorstehende Gleichung (8) zeigt den Gleichgewichtszustand bezüglich der Querbewegung des Fahrzeugmodells und den Querkräften. Die vorstehende Gleichung (9) zeigt den Gleichgewichtszustand bezüglich dem Winkelmoment des Fahrzeugmodells.
Die vorstehende Gleichung (10) repräsentiert eine Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel "α" und der Querkraft "F1" des Vorderrads, und die vorstehende Gleichung (11) repräsentiert eine Beziehung zwischen dem Schlupfwinkel "α" und der Querkraft "F2" des Hinterrads. Die in Fig. 11 und Fig. 12 gezeigten Diagramme werden jeweils durch eine lineare Annäherung der Beziehungen des Schlupfwinkels über der Querkraft des Vorderrads und des Hinterrads angedeutet. Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden derartige Annäherungen verwendet, um die Berechnungen zum Ermitteln des Störwerts "α1" zu vereinfachen.
Aus den vorstehenden Gleichungen (8) bis (13) kann der Störwert α1 des Vorderrad-Schlupfwinkels unter Verwendung einer Übergangsfunktion Hr(s) und der Gierrate r folgendermaßen ausgedrückt werden.
α1 = Hr(s) · r (14)
Hr(s) = {Jmus² + (J +mb²)s + mubK2} /K1(muas + LK2) (15)
Durch Einsetzen der konstanten Werte und der bei dem Schritt 104 erhaltenen berechneten Werte in die vorstehende Gleichung (15) wird ein spezifischer Wert der Übergangsfunktion Hr(s) ermittelt. Der spezifische Wert der Hr(s) wird mit der bei dem Schritt 108 gelesenen Gierrate r multipliziert, so daß der Störwert α1 durch die vorstehende Gleichung (14) ermittelt wird.
Somit ermittelt die ECU 10 bei dem Schritt 112 den Störwert α1 des Vorderrad-Schlupfwinkels aus der Gierrate r, wie in der in Fig. 9 gezeigten Prozedur.
Nachdem der Störwert α1 ermittelt ist, erfaßt die ECU 10 beim Schritt 114, ob der Absolutwert α1 des ermittelten Störwerts kleiner als der maximale Schlupfwinkel α1max ist. Der bei dem Schritt 112 ermittelte Störwert α1 kann in Abhängigkeit von der Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs positiv oder negativ sein. Aus diesem Grund wird bei diesem Schritt 114 der Absolutwert des ermittelten Störwerts mit dem maximalen Schlupfwinkel verglichen.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 114 positiv ist ( α1 < α1max), wird ermittelt, daß kein "Ausdriften" des Fahrzeugs auftritt, da der Schlupfwinkel α und die Querkraft F des Vorderrads eine lineare Beziehung haben und das Vorderrad momentan eine geeignete Straßenhaltefähigkeit hat. Die in Fig. 9 gezeigte Prozedur endet ohne die Ausgabe eines Erfassungssignals, das das "Ausdriften" des Fahrzeugs anzeigt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 114 negativ ist ( α1 ≥ α1max), wird ermittelt, daß ein "Ausdriften" des Fahrzeugs auftritt, da der Schlupfwinkel α und die Querkraft F des Vorderrads eine nichtlineare Beziehung haben und das Vorderrad momentan eine geeignete Straßenhaltefähigkeit · verliert. Die ECU 10 gibt beim Schritt 116 ein Erfassungssignal ab, das ein "Ausdriften" des Fahrzeugs anzeigt. Nachdem der Schritt 116 durchgeführt ist, endet die in Fig. 9 gezeigte Prozedur.
Demgemäß wird die Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn durch die ECU 10 nur unter der Verwendung der Gierrate "r" durchgeführt. Bei dem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens ist bei diesem Ausführungsbeispiel nur der Gierratensensor 16 erforderlich, und der Querbeschleunigungssensor 18 und der Lenkwinkelsensor 20 sind nicht erforderlich. Es ist möglich, die Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs mit niedrigen Kosten auszuführen. Da sich Fehler der Ausgangssignale der Sensoren 16, 18 und 20, die sich auf Parameter des Fahrzeugverhaltens beziehen, bei diesem Ausführungsbeispiel nicht summieren, ist es möglich, eine genaue Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Gleichungen (14) und (15) von den Gleichungen (8) bis (13) durch Berücksichtigen der Übergangsfunktion Hr(s) bezüglich der Gierrate r abgeleitet. Auf ähnliche Weise können die Gleichungen, die zum Ermitteln des Störwerts α1 des Vorderrad-Schlupfwinkels aus der Querbeschleunigung Gy verwendet werden, von den Gleichungen (8) bis (13) durch Verwenden der Übergangsfunktion HGy(s) und der Querbeschleunigung Gy folgendermaßen abgeleitet werden.
α1 = Hgy(s) · Gy (16)
Hgy(s) = {Jmus² + (J + mb)K2s² + mubK2} /K1(Jmus² + bLK2s + uLK2) (17)
Auf ähnliche Weise können die Gleichungen, die zum Ermitteln des Störwerts α1 des Vorderrad-Schlupfwinkels aus dem Lenkwinkel δ verwendet werden, von den vorstehenden Gleichungen (8) bis (13) durch Verwenden einer Übergangsfunktion Hδ(s) und des Lenkwinkels δ folgendermaßen abgeleitet werden.
α1 = Hδ(s) · δ (18)
Hδ(s) = u{Jmus² + (J + mb²)K2 + mubK2} /[Jmu²s² + {(a²K1 + b²K2)mu + (K1 + K2)Ju} s + {LK1²K2 + (bK2 - aK1)mu}²] (19)
Deshalb ist es möglich, daß das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung eine Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs nur aus der Querbeschleunigung Gy und eine Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs nur aus dem Lenkwinkel δ auf dieselbe Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausführt.
Fig. 13 zeigt eine Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Querbeschleunigungsausgangssignals (Gy) von dem Querbeschleunigungssensor 18 durchgeführt wird. Fig. 14 zeigt eine Abgrenzung des "Ausdriftens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Lenkwinkelausgangssignals (δ) von dem Lenkwinkelsensor 20 durchgeführt wird. In Fig. 13 und 14 sind die Schritte, die dieselben wie entsprechende Schritte in Fig. 9 sind, mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird unterlassen.
In Fig. 13 umfaßt die Prozedur zum Abgrenzen des "Ausdriftens" des Fahrzeugs durch das Querbeschleunigungssignal (Gy) die Schritte 100, 102, 104 und 106, den Schritt 110 und die Schritte 114 und 116, die dieselben wie entsprechende Schritte der Prozedur in Fig. 9 sind.
Nachdem bei dieser Prozedur die Schritte 100 bis 106 durchgeführt sind, liest die ECU 10 beim Schritt 200 ein durch den Querbeschleunigungssensor 18 erzeugtes Signal, das die Querbeschleunigung Gy anzeigt.
Nachdem die Tiefpaßfilterung bei dem Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 202 einen Störwert "α1" des Vorderrad-Schlupfwinkels aus der Querbeschleunigung "Gy" in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (16) und (17).
In Fig. 14 umfaßt die Prozedur zum Abgrenzen des "Ausdriftens" des Fahrzeugs durch das Lenkwinkelsignal (δ) die Schritte 100, 102, 104 und 106, den Schritt 110 und die Schritte 114 und 116, die dieselben wie entsprechende Schritte der Prozedur in Fig. 9 sind.
Nachdem bei dieser Prozedur die Schritte 100 bis 106 durchgeführt sind, liest die ECU 10 beim Schritt 300 ein durch den Lenkwinkelsensor 20 erzeugtes Signal, das den Lenkwinkel δ anzeigt.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 302 einen Störwert "α1" des Vorderrad- Schlupfwinkels aus dem Lenkwinkel "δ" in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (18) und (19).
Die vorstehenden Gleichungen (8) bis (13) werden zum Ermitteln des Störwerts "α1" des Vorderrad-Schlupfwinkels verwendet. Auf ähnliche Weise können die Gleichungen für die Bewegung des Fahrzeugmodells in Fig. 10 definiert werden, die zum Ermitteln eines Störwerts "α2" eines Hinterrad- Schlupfwinkels verwendet werden. Derartige Gleichungen umfassen Gleichungen, die dieselben wie die vorstehenden Gleichungen (8), (9), (12) und (13) sind, und Gleichungen, die unterschiedlich zu den vorstehenden Gleichungen (10) und (11) sind.
Die Diagramme in Fig. 11 und Fig. 12 werden durch eine lineare Annäherung der Beziehung des Schlupfwinkels über der Querkraft jeweils des Vorderrads und des Hinterrads angedeutet. Auf ähnliche Weise werden derartige Annäherungen verwendet, um die Berechnungen zum Ermitteln des Störwerts "α2" des Hinterrad-Schlupfwinkels zu vereinfachen. Zum Verwenden beim Ermitteln des Störwerts "α2" werden die vorstehenden Gleichungen (10) und (11) folgendermaßen abgewandelt.
F1 = K1 · α1 (20)
F1 = K2 · α2 (0 ≤ α2 ≤ α2max) = F2max (α2max ≤ α2) (21)
Demgemäß kann der Störwert "α2" des Hinterrad- Schlupfwinkels aus den vorstehenden Gleichungen (8), (9), (12), (13), (20) und (21) unter Verwendung einer Übergangsfunktion Hr(s) und der Gierrate r wie folgt ausgedrückt werden.
(1) α2 = Hr(s) · r (22)
Hr(s) = -{(-Jz + bma)s + amu} /{K2a + bK2 + umsa} (23)
Auf ähnliche Weise können von den vorstehenden Gleichungen (8), (9), (12), (13), (20) und (21) die Gleichungen, die zum Ermitteln des Störwerts α2 des Hinterrad-Schlupfwinkels verwendet werden, durch Verwenden einer Übergangsfunktion HGy(s) und der Querbeschleunigung Gy wie folgt abgeleitet werden.
(2) α2 = HGy(s) · Gy (24)
HGy(s) = -{(-Jz + bma)s + amu} /{us²Jz + (aK2b + b²K2)s + bK2u + uK2a} (25)
Auf ähnliche Weise können von den vorstehenden Gleichungen (8), (9), (12), (13), (20) und (21) die Gleichungen, die zum Ermitteln des Störwerts α2 des Hinterrad-Schlupfwinkels verwendet werden, durch Verwenden einer Übergangsfunktion Hδ(s) und des Lenkwinkels δ wie folgt abgeleitet werden.
(3) α2 = Hδ(s) · δ (26)
Hδ(s) = -K1u{(-Jz + bma)s + amu} /{u²ms²Jz + (umb²K2 + K1Jzu + K2Jzu + uma²K1)s - aK1mu² + 2aK1K2b + bK2mu² + K1b²K2 + K2a²K1} (27)
Deshalb kann das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung, wenn einer der Parameter des Fahrzeugverhaltens erfaßt wird, die die Gierrate r, die Querbeschleunigung Gy und den Lenkwinkel δ umfassen, einen Störwert α2 des Hinterrad-Schlupfwinkels aus dem vorstehenden einen Parameter aus den Parametern des Fahrzeugverhaltens in Übereinstimmung mit den vorstehend erwähnten Gleichungen ermitteln.
Wenn außerdem die maximale Hinterrad-Querkraft "F2max" und das Hinterrad-Seitenführungskraftvermögen "K2" durch die vorstehenden Gleichungen (4) und (6) berechnet werden, kann der maximale Schlupfwinkel α2max durch die folgende Gleichung ermittelt werden.
α2max = F2max/K2 (28) Wenn demgemäß einer der Parameter des Fahrzeugverhaltens erfaßt wird, die die Gierrate r, die Querbeschleunigung Gy und den Lenkwinkel δ umfassen, kann das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung ein "Drehen" des Fahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn abgrenzen, indem der Störwert α2 des Hinterrad-Schlupfwinkels mit dem maximalen Schlupfwinkel α2max verglichen wird.
Fig. 15 zeigt eine Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Ausgangssignals des Gierratensensors 16 durchgeführt wird.
In Fig. 15 umfaßt die Prozedur zum Abgrenzen des "Drehens" des Fahrzeugs durch das Gierratensignal (r) die Schritte 100, 102 und 104 und den Schritt 110, die dieselben wie entsprechende Schritte der Prozedur in Fig. 9 sind und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Nachdem bei dieser Prozedur die Schritte 100 bis 104 durchgeführt sind, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 400 einen maximalen Schlupfwinkel "α2max" der Hinterräder aus dem "F2max" und dem "K2", die bei dem Schritt 104 in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (28) ermittelt werden. Die ECU 10 liest beim Schritt 402 ein Signal, das die durch den Gierratensensor 16 erzeugte Gierrate "r" anzeigt.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU beim Schritt 404 einen Störwert "α2" des Hinterrad- Schlupfwinkels aus der Gierrate "r" in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (22) und (23).
Nachdem der Störwert "α2" ermittelt ist, erfaßt die ECU 10 beim Schritt 406, ob der Absolutwert α2 des ermittelten Störwerts kleiner als der Hinterrad-Schlupfwinkel "α2max" ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 406 positiv ist ( α2 < α2max), wird ermittelt, daß kein "Schlupf" des Fahrzeugs auftritt, da der Schlupfwinkel α und die Querkraft F des Hinterrads eine lineare Beziehung haben und das Hinterrad momentan eine geeignete Straßenhaltefähigkeit hat. Die in Fig. 15 gezeigte Prozedur endet ohne die Ausgabe eines Erfassungssignals, das den "Schlupf" des Fahrzeugs anzeigt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 406 negativ ist ( α2 ≥ α2max), wird ermittelt, daß ein "Schlupf" des Fahrzeugs auftritt, da der Schlupfwinkel α und die Querkraft F des Hinterrads eine nichtlineare Beziehung haben und das Hinterrad momentan eine geeignete Straßenhaltefähigkeit verliert. Die ECU 10 gibt beim Schritt 408 ein Erfassungssignal ab, das einen "Schlupf" des Fahrzeugs anzeigt. Nachdem der Schritt 408 durchgeführt ist, endet die in Fig. 15 gezeigte Prozedur.
Fig. 16 zeigt eine Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Querbeschleunigungssensor 18 durchgeführt wird. In Fig. 16 sind die Schritte, die dieselben wie entsprechende Schritte in Fig. 15 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Nachdem bei der in Fig. 16 gezeigten Prozedur der Schritt 400 durchgeführt ist, liest die ECU 10 beim Schritt 500 ein durch den Querbeschleunigungssensor 18 erzeugtes Signal, das die Querbeschleunigung "Gy" anzeigt.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 502 einen Störwert "α2" des Hinterrad- Schlupfwinkels aus der Querbeschleunigung "Gy" in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (24) und (25).
Fig. 17 zeigt eine Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs, die durch die ECU 10 unter Verwendung eines Ausgangssignals von dem Lenkwinkelsensor 20 durchgeführt wird. In Fig. 17 sind die Schritte, die dieselben wie entsprechende Schritte in Fig. 15 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Nachdem bei der in Fig. 17 gezeigten Prozedur der Schritt 400 durchgeführt ist, liest die ECU 10 beim Schritt 600 ein durch den Lenkwinkelsensor 20 erzeugtes Signal, das den Lenkwinkel "δ" anzeigt.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt ist, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 602 einen Störwert "α2" des Hinterrad- Schlupfwinkels aus dem Lenkwinkel "δ" in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (26) und (27).
Wenn eine der in Fig. 15, 16 oder 17 gezeigte Prozedur durch die ECU 10 durchgeführt wird, grenzt das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung ein "Drehen" des Fahrzeugs auf der Grundlage von nur einem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens ab, die die Gierrate r, die Querbeschleunigung Gy und den Lenkwinkel δ umfassen. Deshalb kann sowohl die Abgrenzung des "Ausdriftens" als auch des "Drehens" des Fahrzeugs beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn durch das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
Wenn außerdem zumindest ein Sensor aus dem Gierratensensor 16, dem Querbeschleunigungssensor 18 oder dem Lenkwinkelsensor 20 mit der ECU 10 verbunden ist, ist es möglich, daß das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel sowohl die Abgrenzung des "Ausdriftens" als auch des "Drehens" des Fahrzeugs ausführt.
Fig. 18A, 18B und 18C zeigen Eigenschaften eines Ansprechwerts "GyTH1" der Vorderrad-Querbeschleunigung und eines Ansprechwerts "GyTH2" der Hinterrad-Querbeschleunigung für unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten "u". Die Abszisse zeigt die Frequenz der Querbeschleunigung "Gy" an. Die Eigenschaften in Fig. 18A sind jene bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit "u", die Eigenschaften in Fig. 18B sind jene bei mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit "u" und die Eigenschaften in Fig. 18C sind jene bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit "u".
Wenn die Querbeschleunigung Gy bezüglich einem Rad des Fahrzeugs unterhalb einem Ansprechwert liegt, hat das Rad im allgemeinen eine geeignete Straßenhaltefähigkeit und es tritt keine Instabilität des Fahrzeugs auf. Wenn die Querbeschleunigung Gy den Ansprechwert überschreitet, verliert das Rad eine geeignete Straßenhaltefähigkeit und es tritt keine Instabilität des Fahrzeugs auf.
Wie in Fig. 18A, 18B und 18C gezeigt ist, ist der Ansprechwert "GyTH2" immer kleiner als der Ansprechwert "GyTH2", wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, und der Ansprechwert "GyTH1" kann manchmal den Ansprechwert "GyTH2" überschreiten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. In Fig. 18B ist die kennzeichnende Kurve "GyTH1" bei einer bestimmten Frequenz tangential zu der kennzeichnenden Kurve "GyTH2". Nachfolgend wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Fall der Fig. 18B eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" genannt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit "u" kleiner als die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" ist, werden deshalb die Vorderräder des Fahrzeugs eine Straßenhaltefähigkeit früher als die Hinterräder verlieren, da der Ansprechwert "GyTH1" der Vorderrad-Querbeschleunigung immer kleiner als der Ansprechwert "GyTH2" der Hinterrad-Querbeschleunigung ist. In anderen Worten tritt ein "Drehen" des Fahrzeugs bei einem derartigen Zustand niemals auf.
Wenn demgemäß eine Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs durch das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit "u" unterhalb der kritischen Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" liegt, ist die für die Berechnungen bei derartigen Zyklen notwendige Zeit wertlos. Eine schnelle Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs bei schneller Beschleunigung kann nicht verwirklicht werden.
Fig. 19 zeigt eine Hemmung der Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs, die durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Um das vorstehend beschriebene Problem zu beseitigen, wird die in Fig. 15 gezeigte Prozedur, die zum Abgrenzen des "Drehens" des Fahrzeugs verwendet wird, durch diese Hemmprozedur verbessert. Bei der in Fig. 19 gezeigten Prozedur ist die Leistung der Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs durch die ECU 10 gehemmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der kritischen Fahrzeuggeschwindigkeit liegt.
Die in Fig. 19 zum Abgrenzen des "Drehens" des Fahrzeugs aus der Gierrate "r" verwendeten Schritte, die dieselben wie entsprechende Schritte in Fig. 15 sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Nachdem bei der Prozedur der Fig. 19 der Schritt 104 durchgeführt ist, erfaßt die ECU 10 beim Schritt 700, ob die Beschleunigung "du/dt" des Fahrzeugs größer als ein Referenzwert "A0" ist. Bei diesem Schritt wird ermittelt, ob eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit "u" innerhalb einer Zeiteinheit groß genug ist, um die Hemmung zu starten, oder nicht.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 700 negativ ist, wird die Hemmung nicht gestartet. Die ECU 10 ermittelt bei dem Schritt 400 den maximalen Schlupfwinkel "α2max" des Hinterrads.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 700, ermittelt die ECU 10 beim Schritt 702 die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp".
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" eine Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die Forderung erfüllt ist, daß die kennzeichnende Kurve "GyTH1" tangential zu der kennzeichnenden Kurve "GyTH2" ist.
Wenn das in Fig. 10 gezeigte Fahrzeugmodell angewandt wird, kann die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit wie folgt definiert werden.
Vsp = JK2/2a²{(1/m + b²/J)² - (1/m - ab/J)²} · [b + {b² - a²(F1max/F2max)²}] (29)
Durch Einsetzen der bei dem Schritt 104 erhaltenen konstanten Werte und der ermittelten Werte in die vorstehende Gleichung (29) kann die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" ermittelt werden. Somit ermittelt die ECU 10 bei dem Schritt 702 die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (29).
Nachdem die "Vsp" ermittelt ist, erfaßt die ECU 10 beim Schritt 704, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit "u" kleiner als die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 704 positiv ist, wird ermittelt, daß "Drehen" des Fahrzeugs niemals auftritt, und die Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs wird gehemmt. Die Routine bei dem vorliegenden Zyklus endet sofort, und die folgenden Schritte nach dem Schritt 704 werden durch die ECU 10 nicht durchgeführt. Die für die Berechnungen bei dem vorliegenden Zyklus notwendige Zeit kann durch Einlegen einer kurzen Pause gespart werden.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 704 negativ ist, wird ermittelt, daß "Drehen" des Fahrzeugs möglich ist. Die ECU 10 führt die folgenden Schritte nach dem Schritt 704 durch, um ein "Drehen" des Fahrzeugs abzugrenzen. Somit ist es möglich, daß das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens der vorliegenden Erfindung eine schnelle Abgrenzung des "Drehens" des Fahrzeugs ausführt, wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt.
Fig. 1 zeigt ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens liest eine Leseeinheit 31 ein Signal, das einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens anzeigt, wenn das Fahrzeug auf einer gekrümmten Bahn betrieben wird. Eine Abgrenzungseinheit 32 grenzt eine Instabilität des Fahrzeug ab, wenn ein Störwert von dem vorstehend einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, einen Referenzwert überschreitet. Eine Schlupfwinkel- Erfassungseinheit 33, die mit der Abgrenzungseinheit 32 gekoppelt ist, erfaßt einen maximalen Schlupfwinkel, der eine Querkraft der Hinterräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und richtet den Referenzwert gleich dem maximalen Schlupfwinkel ein. Eine Störwert- Einrichteinheit 34, die auf das Signal von der Parameterleseeinheit 31 anspricht, ermittelt den Störwert von dem vorstehenden Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird.
Bei dem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in Fig. 1 wird die Parameterleseeinheit 31 durch einen der Schritte 108, 200, 300, 402, 500 oder 600 verwirklicht, die durch die ECU 10 durchgeführt werden, die Abgrenzungseinheit 32 wird durch die Schritte 406 und 408 verwirklicht, die durch die ECU 10 durchgeführt werden, die Schlupfwinkel-Erfassungseinheit 33 wird durch den Schritt 400 verwirklicht, der durch die ECU 10 durchgeführt wird, und die Störwert-Einrichteinheit 34 wird durch den Schritt 404 verwirklicht, der durch die ECU 10 durchgeführt wird.
Fig. 2 zeigt ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens ist die Parameterleseeinheit 31 dieselbe wie die in Fig. 1 gezeigte, und sie liest ein Signal, das einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens anzeigt, wenn das Fahrzeug auf einer gekrümmten Bahn betrieben wird. Eine Abgrenzungseinheit 35 grenzt eine Instabilität des Fahrzeugs ab, wenn ein Störwert von dem vorstehenden Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens einen Referenzwert überschreitet, der durch das Signal angezeigt wird. Eine Schlupfwinkel- Erfassungseinheit 36, die mit der Abgrenzungseinheit 35 gekoppelt ist, erfaßt einen maximalen Schlupfwinkel, der eine Querkraft der Vorderräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und richtet den Referenzwert gleich dem maximalen Schlupfwinkel ein. Eine Störwert- Einrichteinheit 37, die auf das Signal von der Parameterleseeinheit 31 anspricht, ermittelt den Störwert von dem vorstehenden Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird.
Bei dem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in Fig. 2 wird die Parameterleseeinheit 31 durch einen der Schritte 108, 200, 300, 402, 500 oder 600 verwirklicht, die durch die ECU 10 durchgeführt werden, die Abgrenzungseinheit 35 wird durch die Schritte 114 und 116 verwirklicht, die durch die ECU 10 durchgeführt werden, die Schlupfwinkel-Erfassungseinheit 36 wird durch den Schritt 106 verwirklicht, der durch die ECU 10 durchgeführt wird, und die Störwert-Einrichteinheit 37 wird durch den Schritt 112 verwirklicht, der durch die ECU 10 durchgeführt wird.
Fig. 3 zeigt ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens sind die Parameterleseeinheit 31, die Abgrenzungseinheit 32 (oder 35) und die Störwert-Einrichteinheit 34 (oder 37) dieselben wie entsprechende Einheiten in Fig. 1 oder Fig. 2. Die Schlupfwinkel-Erfassungseinheit 33 (oder 36) umfaßt eine Querkraft-Ermittlungseinheit 41, eine Seitenführungskraftvermögen-Ermittlungseinheit 42 und eine Schlupfwinkel-Ermittlungseinheit 43.
Die Querkraft-Ermittlungseinheit 41 ermittelt die maximale Vorderrad-Querkraft "F1max" oder die maximale Hinterrad-Querkraft "F2max". Die Seitenführungskraftvermögen- Ermittlungseinheit 42 ermittelt das Vorderrad- Seitenführungskraftvermögen "K1" oder das Hinterrad- Seitenführungskraftvermögen "K2". Die Schlupfwinkel- Ermittlungseinheit 43 ermittelt den maximalen Vorderrad- Schlupfwinkel "α1max" oder den maximalen Hinterrad- Schlupfwinkel "α2max" auf der Grundlage der ermittelten Werte von "F1max", "F2max", "K1" und "K2" von der Querkraft- Ermittlungseinheit 41 und der Seitenführungskraftvermögen- Ermittlungseinheit 42.
Bei dem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in Fig. 3 wird die Querkraft-Ermittlungseinheit 41 durch die Ermittlung der maximalen Vorderrad- und Hinterrad- Querkräfte "F1max" und "F2max" bei dem durch die ECU 10 durchgeführten Schritt 104 verwirklicht, die Seitenführungskraftvermögen-Ermittlungseinheit 42 wird durch Ermitteln der Vorderrad- und Hinterrad- Seitenführungskraftvermögen "K1" und "K2" bei dem durch die ECU 10 durchgeführten Schritt 104 verwirklicht, und die Schlupfwinkel-Ermittlungseinheit 43 wird durch Ermitteln des maximalen Schlupfwinkels "α1max" oder "α2max" auf der Grundlage der ermittelten Werte von "Flmax", "F2max", "K1" und "K2" bei den durch die ECU 10 durchgeführten Schritten 106 und 400 verwirklicht.
Fig. 4 zeigt ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens sind die Parameterleseeinheit 31, die Abgrenzungseinheit 32, die Schlupfwinkel-Erfassungseinheit 33 und die Störwert- Einrichteinheit 34 dieselben wie entsprechende Einheiten in Fig. 1. Diese System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens umfaßt des weiteren eine Fahrzeuggeschwindigkeits- Leseeinheit 38, eine Ermittlungseinheit 39 für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit 39 und eine Hemmeinheit 40.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Leseeinheit 38 liest ein Signal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit "u" des Fahrzeugs anzeigt. Die Ermittlungseinheit 38 für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Formel. Die Hemmeinheit 40 hemmt die Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs durch die Abgrenzungseinheit 32, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit "u" kleiner als die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit "Vsp" ist. Außerdem hemmt die Hemmeinheit 40 die Erfassung des maximalen Schlupfwinkels durch die Schlupfwinkel-Erfassungseinheit 33 bei demselben Zustand der Fahrzeuggeschwindigkeit. Außerdem hemmt die Hemmeinheit 40 die Ermittlung des Störwerts durch die Störwert-Einrichteinheit 34 bei demselben Zustand der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Bei dem System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens in Fig. 4 wird die Fahrzeuggeschwindigkeits- Leseeinheit 38 durch den durch die ECU 10 durchgeführten Schritt 102 verwirklicht, die Ermittlungseinheit 39 für die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch den durch die ECU 10 durchgeführten Schritt 702 verwirklicht, und die Hemmeinheit 40 wird durch den durch die ECU 10 durchgeführten Schritt 704 verwirklicht.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein Störwert (α1 oder α2) auf der Grundlage eines Parameters der Parameter des Fahrzeugverhaltens (r, Gy, δ) ermittelt, und der Störwert wird mit dem maximalen Schlupfwinkel (α1max oder α2max) verglichen, um eine Instabilität des Fahrzeugs abzugrenzen. Das Verfahren des Vergleichs ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Ein anderes absehbares Verfahren ist beispielsweise, daß der maximale Schlupfwinkel (α1max oder α2max) durch eine geeignete Umwandlung in einen anderen Wert umgewandelt wird und der Wert nach der Umwandlung direkt mit einem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens verglichen wird.
Ein System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs umfaßt eine Parameterleseeinheit (31) zum Lesen eines Eingangssignals, das einen Parameter von Parametern des Fahrzeugverhaltens beim Betreiben des Fahrzeugs auf einer gekrümmten Bahn anzeigt. Eine Abgrenzungseinheit (32; 35) gibt ein Erfassungssignals ab, das die Abgrenzung einer Instabilität des Fahrzeugs anzeigt, wenn ein Wert von dem einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens einen Referenzwert überschreitet. Eine Schlupfwinkel-Erfassungseinheit (33; 36) erfaßt einen maximalen Schlupfwinkel, der eine Querkraft der Hinterräder oder Vorderräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und richtet den Referenzwert gleich dem maximalen Schlupfwinkel ein. Eine Störwert-Einrichteinheit (34; 37) ermittelt einen Störwert aus dem vorstehenden Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, und richtet den Wert, der durch die Abgrenzungseinheit verwendet wird, gleich dem Störwert ein, wodurch ermöglicht wird, daß die Abgrenzungseinheit erfaßt, ob der Störwert den Referenzwert überschreitet.

Claims

1. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eine Kraftfahrzeugs, das folgendes umfaßt: eine Parameter- Leseeinrichtung (31) zum Lesen eines Signals, das einen Parameter von Parametern des Fahrzeugverhaltens bezüglich dem Fahrzeug beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn anzeigt; eine Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung; und eine Abgrenzungseinrichtung (32) zum Abgeben eines Erfassungssignals, das die Abgrenzung einer Instabilität des Fahrzeugs anzeigt, wenn ein Wert von dem einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, einen Referenzwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens folgendes aufweist:

die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (33), die mit der Abgrenzungseinrichtung (32) gekoppelt ist, zum Erfassen eines maximalen Schlupfwinkels (α2max), der eine Querkraft der Hinterräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und zum Einrichten des Referenzwerts gleich dem maximalen Schlupfwinkel (α2max); und

eine Störwert-Einrichteinrichtung (34) zum Ermitteln eines Störwerts (α2) eines Hinterrad-Schlupfwinkels aus dem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal von der Parameter-Leseeinrichtung (31) angezeigt wird, und zum Einrichten des Werts, der durch die Abgrenzungseinrichtung (32) verwendet wird, gleich dem Störwert (α2), wodurch ermöglicht wird, daß die Abgrenzungseinrichtung (32) erfaßt, ob der Störwert (α2) den Referenzwert (α2max) überschreitet.

2. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs, das folgendes umfaßt: eine Parameter- Leseeinrichtung (31) zum Lesen eines Signals, das einen Parameter von Parametern des Fahrzeugverhaltens bezüglich dem Fahrzeug beim Betreiben auf einer gekrümmten Bahn anzeigt; eine Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung; und eine Abgrenzungseinrichtung (32) zum Abgeben eines Erfassungssignals, das die Abgrenzung einer Instabilität des Fahrzeugs anzeigt, wenn ein Wert von dem einen Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal angezeigt wird, einen Referenzwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens des weiteren folgendes aufweist:

die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (36), die mit der Abgrenzungseinrichtung (35) gekoppelt ist, zum Erfassen eines maximalen Schlupfwinkels (α1max), der eine Querkraft der Vorderräder des Fahrzeugs unterhalb einem kritischen Wert halten kann, und zum Einrichten des Referenzwerts gleich dem maximalen Schlupfwinkel (α1max); und

eine Störwert-Einrichteinrichtung (37) zum Ermitteln eines Störwerts (α1) eines Vorderrad-Schlupfwinkels aus dem Parameter der Parameter des Fahrzeugverhaltens, der durch das Signal von der Parameter-Leseeinrichtung (31) angezeigt wird, und zum Einrichten des Werts, der durch die Abgrenzungseinrichtung (35) verwendet wird, gleich dem Störwert (α1), wodurch ermöglicht wird, daß die Abgrenzungseinrichtung (35) erfaßt, ob der Störwert (α1) den Referenzwert (α1max) überschreitet.

3. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, wobei die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (33) folgendes aufweist:

eine Querkraft-Ermittlungseinrichtung (41) zum Ermitteln einer maximalen Querkraft der Hinterräder auf der Grundlage einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Grundlage eines durch eine Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung (14) erfaßten Reibungskoeffizienten;

eine Seitenführungskraftvermögen-Ermittlungseinrichtung (42) zum Ermitteln eines Seitenführungskraftvermögens der Hinterräder auf der Grundlage einer durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; und

eine Schlupfwinkel-Ermittlungseinrichtung (43) zum Ermitteln des maximalen Schlupfwinkels der Hinterräder aus der durch die Querkraft-Ermittlungseinrichtung (41) ermittelten maximalen Querkraft und aus dem durch die Seitenführungskraftvermögen-Ermittlungseinrichtung (42) ermittelten Seitenführungskraftvermögen.

4. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, wobei die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (33) einen maximalen Hinterrad-Schlupfwinkel auf der Grundlage einer linearen Annäherung einer Beziehung zwischen einem Hinterrad-Schlupfwinkel und einer Hinterrad-Querkraft erfaßt.

5. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 2, wobei die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (36) folgendes aufweist:

eine Querkraft-Ermittlungseinrichtung (41) zum Ermitteln einer maximalen Querkraft der Vorderräder auf der Grundlage einer durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Grundlage eines durch eine Reibungskoeffizienten-Erfassungseinrichtung (14) erfaßten Reibungskoeffizienten;

eine Seitenführungskraftvermögen-Ermittlungseinrichtung (42) zum Ermitteln eines Seitenführungskraftvermögens der Vorderräder auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit; und

eine Schlupfwinkel-Ermittlungseinrichtung (43) zum Ermitteln des maximalen Schlupfwinkels aus der durch die Querkraft- Ermittlungseinrichtung (41) ermittelten maximalen Querkraft und aus dem durch die Seitenführungskraftvermögen- Ermittlungseinrichtung (42) ermittelten Seitenführungskraftvermögen.

6. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 2, wobei die Schlupfwinkel-Erfassungseinrichtung (36) einen maximalen Vorderrad-Schlupfwinkel auf der Grundlage einer linearen Annäherung einer Beziehung zwischen einem Vorderrad-Schlupfwinkel und einer Vorderrad-Querkraft erfaßt.

7. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, das des weiteren folgendes aufweist:

eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Leseeinrichtung (38) zum Lesen eines Signals, das eine durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt;

eine Ermittlungseinrichtung (39) für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit zum Ermitteln einer kritischen Fahrzeuggeschwindigkeit, die ein Auftreten der Instabilität des Fahrzeugs nicht verursacht, in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Formel;

eine Hemmeinrichtung (40), die mit der Abgrenzungseinrichtung (34) gekoppelt ist, um die Abgrenzung der Instabilität des Fahrzeugs durch die Abgrenzungseinrichtung (34) zu hemmen, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Leseeinrichtung (38) gelesene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die durch die Ermittlungseinrichtung (39) für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

8. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 7, wobei die Hemmeinrichtung (40) die Erfassung des maximalen Schlupfwinkels durch die Schlupfwinkel- Erfassungseinrichtung (33) hemmt, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Leseeinrichtung (38) gelesene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die durch die Ermittlungseinrichtung (39) für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

9. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 7, wobei die Hemmeinrichtung (40) die Ermittlung des Störwerts durch die Störwert-Einrichteinrichtung (34) hemmt, wenn die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Leseeinrichtung gelesene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die durch die Ermittlungseinrichtung für eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

10. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (34) einen Störwert eines Hinterrad-Schlupfwinkels aus einem Gierratensignal ermittelt, das eine durch einen Gierratensensor (16) erzeugte Hinterrad-Gierrate anzeigt.

11. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (34) einen Störwert eines Hinterrad-Schlupfwinkels aus einem Querbeschleunigungssignal ermittelt, das eine durch einen Querbeschleunigungssensor (18) erzeugte Hinterrad- Querbeschleunigung anzeigt.

12. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 1, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (34) einen Störwert eines Hinterrad-Schlupfwinkels aus einem Lenkwinkelsignal ermittelt, das einen durch einen Lenkwinkelsensor (20) erzeugten Lenkwinkel anzeigt.

13. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 2, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (37) einen Störwert eines Vorderrad-Schlupfwinkels aus einem Gierratensignal ermittelt, das eine durch einen Gierratensensor (16) erzeugte Vorderrad-Gierrate anzeigt.

14. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 2, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (37) einen Störwert eines Vorderrad-Schlupfwinkels aus einem Querbeschleunigungssignal ermittelt, das eine durch einen Querbeschleunigungssensor (18) erzeugte Vorderrad- Querbeschleunigung anzeigt.

15. System zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens nach Anspruch 2, wobei die Störwert-Einrichteinrichtung (37) einen Störwert eines Vorderrad-Schlupfwinkels aus einem Lenkwinkelsignal ermittelt, das einen durch einen Lenkwinkelsensor (20) erzeugten Vorderrad-Lenkwinkel anzeigt.