專利名稱：用于改善車輛的行駛性能的方法及系統(tǒng)的制作方法
1.行駛穩(wěn)定性控制(FSR)的一般結構行駛穩(wěn)定性控制(FSR)這個概念包括借助于各個車輪制動器中的可預給定的壓力并且借助于對驅(qū)動發(fā)動機的發(fā)動機管理系統(tǒng)的干預來影響車輛的行駛性能的四個原理。這些原理涉及在制動過程中防止各個車輪抱死的制動防滑控制系統(tǒng)(ABS)、防止驅(qū)動輪滑轉的驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(ASR)、控制車輛的前軸與后軸之間制動力比例的電子制動力分配系統(tǒng)(EBV)以及在車輛通過彎道時確保穩(wěn)定行駛狀態(tài)的橫擺力矩控制系統(tǒng)(GMR)。
這里所說的車輛是指配備有液壓制動系統(tǒng)的具有四個車輪的機動車。在液壓制動系統(tǒng)中，可由駕駛員借助于踏板操作的主缸建立制動壓力。每個車輪都具有一個分別配置有進入閥和排出閥的制動器。車輪制動器通過進入閥與主缸連接，而排出閥則通到無壓力的容器或低壓儲存器。最后還設置有輔助壓力源，該輔助壓力源能夠與制動踏板的位置無關地在車輪制動器中建立壓力。可電磁地操作進入閥及排出閥從而調(diào)節(jié)車輪制動器中的壓力。為了檢測車輛行駛動力學狀態(tài)，設置有四個轉速傳感器(每個車輪一個)，至少一個橫擺率測量儀、一個橫向加速度測量儀以及至少一個用于檢測由制動踏板產(chǎn)生的制動壓力的壓力傳感器。如果輔助壓力源設置成使得由駕駛員建立的制動壓力不可與該輔助壓力源建立的制動壓力區(qū)別，則該壓力傳感器也可由踏板行程測量儀或踏板作用力測量儀來替換。此外，也可查詢關于變速器狀態(tài)的信息，例如關于換檔控制等的信息。
使用多個傳感器有利地實現(xiàn)了退卻解決方案(Fall-Back-Lsung)。這意味著，當這些傳感器的一部分發(fā)生故障時，僅斷開與所述部分相關的控制系統(tǒng)組成部分。例如如果橫擺率測量儀發(fā)生故障，雖然不可實施橫擺力矩控制，但是ABS、ASR及EBV功能繼續(xù)有效。因此行駛穩(wěn)定性控制可局限在其余這三種功能上。
在行駛穩(wěn)定性控制中這樣影響車輛的行駛性能，即，使駕駛員在緊急狀況中可更好地控制車輛，或者預先避免緊急狀況。緊急狀況在此是指不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，在極端情況下車輛不執(zhí)行駕駛員的指令。因此行駛穩(wěn)定性控制的功能是，在這種情況下在物理界限之內(nèi)將駕駛員所期望的車輛性能賦予車輛。
對于制動防滑控制系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)及電子制動力分配系統(tǒng)，輪胎在路面上的縱向滑移率具有特別重要的意義，而對于橫擺力矩控制系統(tǒng)(GMR)還引入其他參量，例如橫擺角速度 對于橫擺力矩控制可使用各種不同的車輛參考模型。最簡單的是借助于單軌模型來計算，在該模型中前輪及后輪分別成對地合并成一個位于車輛縱向軸線上的車輪。如果以雙軌模型為基礎，則計算變得非常復雜。但由于雙軌模型中還可考慮重心的側向移動(側傾運動)，所以結果更精確。
對于單軌模型，在狀態(tài)空間表示法中系統(tǒng)方程為F1.1β·=c11βvΨ·+c12Ψ·v2+c13δv]]>F1.2ψ··=c21β+c22ψ·v+c23δ]]>側滑角(Schwimmwinkel，浮動角)β及橫擺角速度 表示系統(tǒng)的狀態(tài)參量。轉向角δ在此表示作用在車輛上的輸入?yún)⒘?，由此車輛獲得橫擺角速度 作為輸出參量。模型系數(shù)cii構成如下F1.3c11=-ch+cvm]]>c12=chlh-cvlvm]]>c13=cvm]]>c21=chlh-cvlvΘ]]>c22=-chlh2+cvlv2Θ]]>c23=-cvlvΘ]]>
在此ch及cv分別表示后軸或前軸上由輪胎彈性、車輪懸架彈性及轉向裝置彈性產(chǎn)生的合成剛度。lh及l(fā)v分別表示后軸及前軸距車輛重心的距離。Θ表示車輛的橫擺慣性矩，即車輛繞其垂直軸的慣性矩。
在該模型中不考慮縱向力及重心位移。該近似方法僅對小角速度有效。因此該模型的精度隨著彎道半徑的減小及速度的增大而降低。但對此的計算花費是可概覽的。對單軌模型的其他描述參見Adam Zomotor的“FahrwerktechnikFahrverhalten”(Vogel Buchverlag，Würzburg，1987)這本書。
DE 40 30 704 A1中提出了一種車輛的雙軌模型，其精度高于單軌模型。在這種情況下也由橫擺角速度 及側滑角β構成狀態(tài)參量。但在使用雙軌模型時必須考慮到，需要強大的計算能力以便可在較短的時間內(nèi)進行控制干涉(介入)。
使用一定的方法及控制系統(tǒng)通過有目的地干涉來給車輛的各個制動器提供附加轉矩，該附加轉矩通過車輛的實際測量的每個時間單位橫擺角變化(實際橫擺角速度)導致由駕駛員影響的每個時間單位橫擺角變化(額定橫擺角速度)。這樣一種方法及控制系統(tǒng)尤其當根據(jù)特定狀況(例如高的速度，平滑的路面)由車輛實際走過的彎道與在無附加轉矩的情況下駕駛員所期望的彎道不一致時輔助地干涉車輛的轉向性能。用于改善行駛穩(wěn)定性的這種方法及控制系統(tǒng)原則上已廣泛描述，因此在此不再詳細說明。在這種方法及控制系統(tǒng)中，始終向車輛模型電路輸入由駕駛員所期望的彎道產(chǎn)生的輸入?yún)⒘?例如方向盤轉角、行駛速度)，該車輛模型電路借助于公知的單軌模型或其他的行駛模型由這些輸入?yún)⒘炕蛘弑碚鬈囕v的行駛性能的參數(shù)但也由通過環(huán)境特性預給定的參量(路面的摩擦系數(shù))來確定額定橫擺率(ψSoll)，該額定橫擺率與所測得的實際橫擺率(ψIst)相比較。橫擺角之差(ΔψDiff)借助于橫擺力矩控制器被換算成附加橫擺力矩MG，該附加橫擺力矩構成分配邏輯電路的輸入?yún)⒘俊?br> 該分配邏輯電路本身又確定將施加在各個制動器上的制動壓力——可選地根據(jù)駕駛員要求車輪制動器上確定的制動壓力的制動請求。該制動壓力除了必要時所期望的制動作用外還應在車輛上產(chǎn)生有利于在與駕駛員的轉向請求相符的方向上的車輛行駛性能的附加轉矩。
如果在行駛過程中由于外部條件或者由于駕駛員的行為出現(xiàn)車輛動力學行駛性能的變化(例如摩擦系數(shù)變化)，例如發(fā)動機力矩的變化——例如由于松開加速踏板或壓下加速踏板或由于制動，則車輛的行駛性能變化，因為通過多種影響如輪胎影響、運動學影響以及彈性運動學影響的相互作用還產(chǎn)生軸載荷的變化及由此產(chǎn)生力的變化。
例如在通過彎道并松開加速踏板時，驅(qū)動力Fa在松開加速踏板前在驅(qū)動輪上起作用。由于輪胎支承面的側向變形，縱向驅(qū)動力FA＝2×Fa根據(jù)側向力在車輪中間平面的稍微外部起作用。由于該相對于車輛縱向軸線不對稱地起作用的縱向驅(qū)動力FA而出現(xiàn)不足轉向的橫擺力矩 在松開加速踏板之后，發(fā)動機(及其他阻力)使車輛減速，(縱向)驅(qū)動力變?yōu)樨撝?。此外，由于減速在重心SP處出現(xiàn)慣性力mx，由此，前輪上的軸載荷增大，而后輪上的軸載荷減小一個相同的量。因此，可傳遞的側向力的分配發(fā)生變化。這種側向力變化(前軸上的側向力稍微升高，后軸上的側向力急劇降低)產(chǎn)生過度轉向的橫擺力矩 后軸上的側偏角(Schrglaufwinkel)增大并且車輛轉入彎道中。在發(fā)動機力矩從驅(qū)動力變?yōu)橹苿恿r，由于這種力矩的轉換而出現(xiàn)車輛的行駛性能從過度轉向的行駛性能到不足轉向的行駛性能的變化。
存在僅滿足所述要求的部分方面的方法。
因此對于彎道中的部分制動已經(jīng)公開了“ABS-plus”功能。該功能通過彎道內(nèi)側車輪上的壓力降低來實現(xiàn)車輛穩(wěn)定。但ABS-plus僅由所測得的車輪轉速檢測車輛性能。
如果駕駛員在彎道中劇烈地制動以致觸發(fā)ABS控制，則通常ABS功能本身能夠抵抗偏轉趨勢。其原因在于，在彎道外側比在彎道內(nèi)側具有更大的支承力，從而具有更大的縱向力潛能。ABS保證了該縱向力潛能的最佳利用。于是，出現(xiàn)的力不平衡帶來起穩(wěn)定作用的橫擺力矩。
缺點在于，這些方法不具有自己的控制器，而是共用標準ESP的GMR控制器。這些方法通過影響GMR控制器的參數(shù)(例如降低控制閾值)而發(fā)揮其作用。
迄今的方法具有下述缺點1)每種方法僅在一個或在幾個特定的行駛狀況中起作用并且僅局限于特定的干涉策略。
2)每種方法具有非最佳的部分解決方案；例如舒適性在一種方法中由于液壓泵提供其用于建立壓力的完全輸出而最佳；而在另一種方法中不是貫穿地使用基準橫擺角速度。
3)通過同時啟動越來越多的單個方法來滿足越來越多的行駛狀況將迅速地到達界限，因為這些方法的作用區(qū)域(行駛狀況)可能不希望地重疊或留下空缺，并且這些干涉策略部分地相互矛盾。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于改善車輛的行駛性能的方法及控制系統(tǒng)，該方法及控制系統(tǒng)這樣影響車輛的行駛性能，使得車輛根據(jù)行駛狀況提早地且舒適地與所期望的行駛性能相匹配。另一個目的在于增強控制的響應靈敏性。
該目的通過權利要求1的特征來實現(xiàn)。
本發(fā)明提供了一種用于觀測及分析車輛的行駛狀況如直線行駛、彎道行駛等的行駛狀況識別系統(tǒng)，其特征在于在該行駛狀況識別系統(tǒng)中觀測及分析轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向(Kursverlufen)的行駛狀況，該行駛狀況識別系統(tǒng)設計成狀態(tài)自動裝置，該狀態(tài)自動裝置識別部分制動的直線行駛、部分制動的彎道行駛和/或載荷變化的彎道行駛這些狀態(tài)中的至少一個，并且根據(jù)這些反映軌跡偏差的狀態(tài)啟動控制器。
該行駛狀況識別系統(tǒng)的一個構型的特征在于該行駛狀況識別系統(tǒng)與基準信號模型相連接，在所述基準信號模型中用偏移量來校正GMR基準參量，該行駛狀況識別系統(tǒng)確定所述偏移量校正開始及結束的時間點；偏移量值在起動時間點疊加在該基準參量上。
本發(fā)明還提供了一種用于控制兩軸四輪車輛的橫擺性能的裝置，該裝置配備有對于每個車輪都具有一個制動器的液壓制動系統(tǒng)；至少一個用于檢測或計算車輪轉速、橫向加速度、橫擺角速度、轉向角和/或轉向角速度的傳感系統(tǒng)或模型；其特征在于該裝置具有至少兩個電子橫擺力矩控制器，其中，第一控制器在低于ESP干涉閾值時根據(jù)額定橫擺率與實際橫擺率的比較實現(xiàn)附加橫擺力矩MGSESP以改善車輛的軌跡性能，第二控制器(10)在高于ESP干涉閾值時通過相應的制動操作實現(xiàn)該力矩以穩(wěn)定車輛的行駛狀態(tài)。
本發(fā)明還提供了一種用于車輛的行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，該行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)具有用于控制附加橫擺力矩的ESP控制器及狀況識別系統(tǒng)，在該狀況識別系統(tǒng)中區(qū)別并且在控制時考慮不同的行駛狀況，如直線行駛、彎道行駛等，其中所述控制根據(jù)控制閾值而有效或無效，其特征在于設置有另一個行駛狀況識別系統(tǒng)，在該行駛狀況識別系統(tǒng)中觀測及分析轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向；當通過所述ESP控制器的控制無效時，根據(jù)穩(wěn)態(tài)區(qū)域中估計的或?qū)嶋H求得的反映駕駛員請求及車輛狀態(tài)的偏差來啟動代表所期望的車輛軌跡的基準參量的修正。
該行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)一個構型的特征在于在所述ESP控制中還求得車輛的期望的行駛軌跡，并且分析處理與該期望的行駛軌跡的偏差；在期望的行駛軌跡中判斷是否由于部分制動狀況或載荷變化狀況而存在隨后存在軌跡偏差的趨勢。
本發(fā)明還提供了一種用于改善控制系統(tǒng)(ESP)的控制性能的方法，在該方法中，檢測并且作為所述控制系統(tǒng)的輸入?yún)⒘糠治鎏幚碥囕v的轉動性能，其中使用橫擺角速度與駕駛員所期望的車輛軌跡的邏輯連接形成用于改變車輛軌跡的控制參量，并且根據(jù)控制閾值將所述控制參量設定為有效或無效以便改變車輛軌跡，其特征在于所述控制閾值根據(jù)行駛狀況而變化，在轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向的情況下觀測及分析與期望的車輛軌跡的偏差；在穩(wěn)態(tài)區(qū)域中存在估計的或?qū)嶋H求得的偏差的情況下，當所述控制閾值低于所述ESP控制閾值時，在考慮到確定的車輛性能的情況下修正代表期望的車輛軌跡的基準參量。
該方法的一個構型的特征在于由行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)GMR的傳感器信號計算基于模型的車輛參考速度。
該方法的另一個構型的特征在于由橫擺角速度、方向盤轉角和/或橫向加速度和/或它們的導數(shù)或等效信號求得基于模型的車輛參考速度。
方法SESP(靈敏的電子穩(wěn)定程序)可用于緩慢的偏轉過程。當所有下面所述的條件都被滿足時就存在這樣的行駛狀況1)駕駛員期望穩(wěn)態(tài)行駛，即，駕駛員的轉向力相對較小。這既可涉及直線行駛又可涉及彎道行駛。
2)至少在開始時車輛遵循駕駛員請求。
3)在穩(wěn)態(tài)行駛期間，在車輛離開期望的直線行駛或在期望的彎道行駛中向彎道內(nèi)側轉動這個意義上緩慢地形成線路偏離(Kursabweichung)(“過度轉向”)。
4)對于該線路偏離存在預先可測量的原因。
由于被限制在過度轉向狀況，在此尤其考慮在直線行駛中造成車輪縱向力不對稱分布的原因(例如非均質(zhì)的路面，不對稱的制動器磨損)以及在彎道行駛中造成車輪側向力潛能向前軸的偏移的原因(例如制動或載荷變化)。
同時，在汽車工業(yè)中存在這樣的要求，即ESP控制器(ESP(GMR)＝電子穩(wěn)定程序)在控制這種緩慢的偏轉過程時輔助駕駛員。在此情況下要求校正干涉應盡可能不被駕駛員注意。
ESP控制器的標準AYC(GMR)模塊(AYC＝主動橫擺控制)僅僅不充分地滿足這個要求，因為該標準AYC模塊出于耐用性原因只有在明顯的彎道偏離的情況下才進行干涉并且這種干涉通常可例如通過制動踏板及方向盤上壓力增加的反作用被駕駛員明顯察覺。
因此，必須擴展該AYC模塊以符合期望的目標。
新方法SESP是在上述要求的意義上對偏轉過程的校正的總的延續(xù)。它提供了一種適于將現(xiàn)有方法與稍后的擴展相組合的結構。圖35示出SESP的結構。
SESP設計成標準AYC功能的補充。由此，SESP一方面可使用AYC的參量及機構。另一方面，AYC無障礙地在幕后繼續(xù)工作并且當SESP不能適當?shù)厥管囕v穩(wěn)定時如慣常的那樣進行干涉。如果標準AYC進行干涉，則SESP控制被禁止或者運行中的SESP控制被中斷。這樣的中斷可迅速地或(較舒適地)通過適度地降低SESP調(diào)節(jié)參量實現(xiàn)，圖35。
下面簡要說明SESP的各個部件。
行駛狀況識別系統(tǒng)使用關于駕駛員請求(例如方向盤轉角、發(fā)動機力矩需求、制動壓力)及當前的車輛狀態(tài)(例如橫向加速度、所估計的彎道半徑、速度)的信息來判定是否存在潛在的偏轉狀況。該識別系統(tǒng)構造成狀態(tài)自動裝置。圖30示例性地示出在當前的SESP實現(xiàn)中可能的狀態(tài)及允許的狀態(tài)過渡。通過使用狀態(tài)自動裝置保證了所識別的行駛狀況的單義性。多個狀態(tài)之間的區(qū)別是必須的，以便可使SESP控制器最佳地與當前的行駛狀況相匹配。以并行的方式(例如借助于AYC狀態(tài)、ABS狀態(tài)、路面橫向傾斜度、車速)持續(xù)地檢驗是否允許SESP干涉。在結果為否的情況下，立即分配“SESP無效”狀態(tài)。有些偏轉原因(例如載荷變化)固有地對車輛性能具有時間上有限的作用。在這些情況下在一定的時間之后離開SESP行駛狀況識別系統(tǒng)中的相關的狀態(tài)。對于這樣的狀態(tài)的時間限制的另一個理由是，駕駛員在一定的“匹配時間”之后通常本身可控制緩慢的偏轉過程。
如前文所述，使用行駛狀況識別系統(tǒng)的已識別的狀態(tài)啟動SESP控制器并且使其參數(shù)最佳地與當前的行駛狀況相匹配(例如控制閾值)。為了可以盡可能提早地“快速轉換(scharf schalten)”靈敏的SESP控制器，SESP行駛狀況識別系統(tǒng)不僅分析處理車輛反應，而且還分析處理導致該車輛反應的原因。除了影響控制器參數(shù)外，行駛狀況識別系統(tǒng)的另一個目的是向基準信號形成單元指示何時應存儲用于基準參量的偏移量校正的偏移量。這也已經(jīng)在識別用于偏轉狀況的可能原因時發(fā)生。
對于基準信號形成單元，SESP使用偏移量校正原理。駕駛員請求由SESP基準橫擺角速度表示。與AYC基準橫擺角速度相比，該SESP基準橫擺角速度具有一偏移量，該偏移量剛好這樣大，使得SESP橫擺角速度偏差在載荷變化或制動干涉開始時為零。
由于該偏移量，一方面橫擺角速度傳感器的可能未被補償?shù)钠屏康玫搅搜a償。這對于防止靈敏的SESP橫擺角速度控制器的控制錯誤是必需的。另一方面，通過該偏移量補償僅調(diào)整了與當前車輛性能的偏差。
圖31示出對于橫擺角速度傳感器偏移量為正的情況SESP基準橫擺角速度的構成。
可根據(jù)使用情況選擇SESP控制器的數(shù)量及類型。控制器的控制參量是橫擺角速度，調(diào)節(jié)參量是附加橫擺力矩。但也可容易地考慮到例如側滑角速度的控制參量或附加的發(fā)動機力矩的調(diào)節(jié)參量。其他可能的調(diào)節(jié)參量(假如存在相應的執(zhí)行機構)是附加的轉向角、彈簧/減振器特性的變化、前軸與后軸之間的發(fā)動機力矩分配的變化。橫擺角速度控制器的目的是，由實際橫擺角速度與SESP基準橫擺角速度的偏差計算對于車輛穩(wěn)定必需的附加橫擺力矩。
構造成純粹的比例控制器的控制器除了存在允許的行駛狀況外還具有作為啟動準則的用于SESP橫擺角速度偏差的閾值。該閾值視行駛狀況而定至多是標準AYC控制器中的閾值的一半，參見圖33。對于“彎道中的載荷變化”這種狀況，使用不同的閾值。
在SESP模塊“仲裁裝置”中，SESP控制器的所有同類的調(diào)節(jié)參量(例如附加橫擺力矩)根據(jù)確定的優(yōu)先法則被組合。這些優(yōu)先法則的選擇又可取決于使用情況。反向的請求的取最大值、相加及抑制是這些法則的公知的例子。仲裁裝置的其他目的是使SESP調(diào)節(jié)參量與(尤其是標準AYC的)其他控制器的需求相協(xié)調(diào)并且在必要時保證“平滑的”過渡。
在最后的步驟中轉換這些調(diào)節(jié)參量。在此情況下必須注意的是，駕駛員盡可能不會覺察SESP干涉。這還包括，駕駛員不會從這種組合儀器接收到任何關于SESP干涉的信息。在此情況下，在這個步驟中共同使用ESP控制器的標準機構。通過接口將SESP期望的策略傳輸給這些機構。
下面將參照圖32示例性地描述附加橫擺力矩在當前的SESP實現(xiàn)中的應用。首先檢驗是否駕駛員用最小壓力制動。如果是，則通過彎道內(nèi)側的后輪上的壓力衰減實現(xiàn)附加橫擺力矩。這種干涉是舒適的，因為它一方面相對于主動的壓力建立以強地降低的閥及泵活動性來進行，另一方面，通過后軸上的干涉避免了通過轉向系統(tǒng)引起的反作用。此外，通過提高彎道內(nèi)側的后輪的側向力潛能有利于車輛的橫向穩(wěn)定性。在需要時，附加地在彎道內(nèi)側的前輪上衰減壓力。如果駕駛員的制動壓力低于開始所述的最小壓力，則通過彎道外側的后輪上的壓力增加并且在必要時附加地通過彎道外側的前輪上的壓力增加實現(xiàn)所述附加的橫擺力矩。為了保持相關車輪的側向力潛能，壓力(通過使用已經(jīng)存在的“滑移率監(jiān)測器”)被向上限制到車輪與路面之間的最大縱向力的水平。為了在任何情況下都不超過該壓力水平，將ABS控制器轉置到一個靈敏的模式中以保證雙重可靠性。同時，EBV控制器被禁用以便避免不期望的壓力限制。為了保證SESP壓力增加模式的舒適性，借助于已經(jīng)存在的低噪聲方法“EUV截止閥控制”調(diào)節(jié)車輪壓力。
為了在路面摩擦系數(shù)低的情況下減小由于主動的壓力建立造成的后軸不穩(wěn)定性的危險，本發(fā)明提出，從彎道外側的后輪分配到彎道外側的前輪上的壓力越大，所估計的路面摩擦系數(shù)越小。此外有利的可以是，以首先使用壓力衰減的潛能的方式選擇一個流暢的過渡來取代壓力減小模式與壓力增加模式之間的這種“二元的”判定。附加橫擺力矩的此后可能還未考慮的部分則以上述方式通過壓力增加實現(xiàn)在可供使用的縱向力潛能的限度內(nèi)。該部分在純粹的“二元的”判定的情況下不予考慮，圖32。
一旦在ESP控制器中車輛是否具有拖車的信息可供使用，則提出對于SESP使用該信息以便由SESP干涉(如壓力建立)產(chǎn)生的車輛縱向減速度被限制到不使該拖車不穩(wěn)定的水平。在最簡單的情況下可在檢測到有拖車時例如完全抑制SESP壓力建立。
為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)參量，還應理解，在對于一個調(diào)節(jié)參量存在多個執(zhí)行機構的情況下，需要將該調(diào)節(jié)參量按比例分配給這些執(zhí)行機構。作為分配準則可考慮例如舒適性及效力。例如可根據(jù)下面的原理考慮反應時間準則。首先將該調(diào)節(jié)參量完整地傳輸給反應最快速的執(zhí)行機構。不能被該執(zhí)行機構實現(xiàn)的份額則傳輸給第二快速的執(zhí)行機構，等等。利用該原理獲得最短的總反應時間。
此外還應理解，為了符合附加橫擺力矩，首先檢驗是否駕駛員用例如20bar的最小壓力制動。如果是，則該附加橫擺力矩通過彎道內(nèi)側的后輪上的(及必要時彎道內(nèi)側的前輪上的)舒適的壓力衰減實現(xiàn)。
如果駕駛員的制動壓力低于開始所述的最小壓力，則總的附加橫擺力矩通過彎道外側的后輪上的壓力建立實現(xiàn)。為了保持相關車輪的側向力潛能，壓力(通過使用已經(jīng)存在的“滑移率監(jiān)測器”)被向上限制到車輪與路面之間的最大縱向力的水平。為了在任何情況下都不超過該壓力水平，將ABS控制器轉置到一個靈敏的模式中以保證雙重可靠性。同時，EBV控制器被禁用以便避免不期望的壓力限制。
為了即使在壓力增加模式中也保證SESP的舒適性，在該模式中借助于已經(jīng)存在的低噪聲方法“EUV截止閥控制”調(diào)節(jié)車輪壓力。
圖33用左轉彎的例子表明SESP在哪些車輪上進行壓力衰減(-)及壓力增加(+)。
新方法SESP的優(yōu)點新方法SESP相對于現(xiàn)有方法具有下列優(yōu)點1)SESP的結構允許組合現(xiàn)有的方法以得到具有較大作用范圍的總體方法，這些現(xiàn)有的方法單獨使用時僅覆蓋很小的作用范圍。
2)SESP的結構對于擴展是開放的?？筛鶕?jù)需要添加新的狀況、控制參量及調(diào)節(jié)參量。因此SESP的結構具有處理在可供使用的傳感系統(tǒng)及執(zhí)行機構的限度內(nèi)緩慢的轉彎過程的潛力。
3)通過控制器部分模塊與所述行駛狀況識別系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參量實現(xiàn)的明確的分離，對于不同的行駛狀況可使用相同的作用機構。這保證了連貫的控制品質(zhì)并且簡化了SESP的應用及進一步開發(fā)。
4)與“側滑角控制”的基于模型的方法相比，SESP在其作用范圍的限度內(nèi)不依賴于附加的傳感器(如單個車輪力傳感器或車輪制動壓力傳感器)。傳統(tǒng)的ESP傳感器即足夠。
5)通過連續(xù)地分析處理在時間上初期的偏轉原因并且通過僅選擇性地啟動控制器，SESP可使用較靈敏的控制閾值。這使得SESP相對于標準AYC一方面能夠識別緩慢的偏轉過程，另一方面能夠用較少的調(diào)節(jié)能量提早校正這種偏轉過程。
6)通過使用各自的SESP控制器，標準AYC控制器可在幕后繼續(xù)運行并且持續(xù)地檢驗SESP的穩(wěn)定作用是否足夠。如果情況不是這樣，則AYC如慣常的那樣進行干涉。
7)所述被偏移量校正的基準參量的連續(xù)使用，降低了信號誤差的干擾影響。
8)所提出的用于實現(xiàn)附加橫擺力矩的策略不僅在壓力衰減模式中而且在壓力增加模式中都提供了高的舒適性。該策略還一貫地設計成保持車輛穩(wěn)定性。
通過行駛狀況識別、控制與調(diào)節(jié)參量的實現(xiàn)之間明確的分離獲得顯著的改善。SESP以這種方式組合了現(xiàn)有的方法，優(yōu)化了這些現(xiàn)有的方法，并且對于以后的擴展是開放的。由此，SESP能夠在無附加的傳感裝置或執(zhí)行機構的情況下顯著地擴展ESP控制器的作用范圍。


圖1是行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的總體結構的框圖；圖2是橫擺力矩控制器的結構的框圖；圖3是檢測行駛狀況如彎道行駛的流程圖；圖4及圖5分別是關于確定路面摩擦系數(shù)的流程圖，其中圖5應被嵌入圖4中；圖6及圖8是用于以不同的表示方式確定側滑角速度及側滑角的當前值的組合方法的框圖；圖7是用于由運動學的觀察直接確定側滑角速度的框圖，作為圖6的組合方法的一部分；圖9是穩(wěn)定性控制的控制電路，車輛的計算模型根據(jù)行駛速度而變化；圖10及圖11是表示車輛的側偏角之差與各個車輪的側滑角及速度矢量的關系的圖；圖12至圖15是用于控制行駛穩(wěn)定性的控制電路的框圖，其中，在比較器中相互比較的參量是橫擺角速度的導數(shù)；圖16是用于確定行駛穩(wěn)定性的控制電路，其中，采用車輛制動器的壓力梯度和/或閥轉換時刻作為控制參量；圖17是用于說明用于計算附加橫擺力矩的控制器的框圖；圖18是用于說明低通濾波器的框圖；圖19是用于計算被校正的額定橫擺角速度的流程圖；圖20是計算被校正的附加橫擺力矩的框圖；圖21是機動車的示意圖；圖22是用于說明分配邏輯電路的框圖；圖23是方向盤被轉動時的機動車及所作用的力的示意圖；圖24是用于說明側向力系數(shù)及縱向力系數(shù)與車輪滑移率之間的關系的曲線圖；圖25a、b是用于說明不足轉向及過度轉向特性的機動車的示意圖；圖26是分配邏輯電路內(nèi)部的決策邏輯電路的流程圖；圖27是用于計算進入閥及排出閥的轉換時間的框圖；圖28是用于說明一次計算內(nèi)的時間間隔的圖；圖29是用于確定車輪制動壓力的原理框圖；圖30是行駛狀況識別系統(tǒng)的原理框圖。
現(xiàn)在參照圖1概括地說明行駛穩(wěn)定性控制(FSR)的過程。
車輛1構成所謂的控制對象。
由駕駛員給出的參量，即，駕駛員制動壓力P駕駛員或PTHZ、節(jié)氣門踏板位置、檔位信息及轉向角δ，作用在車輛1上。在車輛1上測量由此引起的參量，即，發(fā)動機實際力矩MMotist、橫向加速度aquer、橫擺角速度 車輪轉速vwheel、以及液壓信號如車輪制動壓力PTHZ，并且求得關于換檔的信息。為了分析處理這些數(shù)據(jù)，F(xiàn)SR系統(tǒng)具有五個電子的控制器7、8、9、10及20，這些控制器分別配置給防抱死系統(tǒng)ABS、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)ASR、電子制動力分配系統(tǒng)EBV、橫擺力矩控制系統(tǒng)GMR及靈敏的橫擺力矩控制系統(tǒng)SESP。用于ABS 7、ASR 8、EBV 9及GMR 10的電子的控制器可基本上相應于現(xiàn)有技術。
車輪轉速輸入給防抱死系統(tǒng)7、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)8、電子制動力分配系統(tǒng)9及靈敏的橫擺力矩控制系統(tǒng)20的控制器。驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)的控制器8還附加地獲得當前的發(fā)動機力矩的數(shù)據(jù)，即發(fā)動機實際力矩MMotist。該信息也輸送給橫擺力矩控制系統(tǒng)GMR的控制器10及靈敏的橫擺力矩控制系統(tǒng)SESP的控制器20。SESP的控制器還附加地獲得換檔信息。此外，這些控制器還由傳感器獲得關于車輛的橫向加速度aquer及橫擺角速度 的數(shù)據(jù)。由于在ABS的控制器7通過車輛車輪的單個車輪轉速本來就求得車輛參考速度vRef，借助于該車輛參考速度可確定這些車輪之一的過量的制動滑移，所以在GMR控制器10中不必計算這種參考速度，而是由ABS控制器7獲取。在哪里計算車輛參考速度或者是否為了橫擺力矩控制而再進行一次計算，對于橫擺力矩控制GMR的流程來說差別不大。對于例如車輛的縱向加速度along同樣如此。該值相應地也可在ABS控制器7中求得并且傳輸給GMR控制器10。這僅僅受限制地對于確定路面摩擦系數(shù)μ有效，因為與抱死防護系統(tǒng)相比，橫擺力矩控制及靈敏橫擺力矩控制20需要更精確的摩擦系數(shù)。
FSR的所有五個電子控制器，即SESP 20、GMR 10、ABS 7、ASR 8及EBV 9的控制器，平行工作且不相關地根據(jù)各自的控制策略彼此無關地處理用于各個車輪的制動壓力預給定值PSESP、PGMR、PABS、PASR、PEBV。
此外，由ASR控制器8和GMR控制器10及SESP控制器平行地計算出發(fā)動機力矩的預給定值MASR及MStellM。
GMR控制器10及SESP控制器20如下確定各個車輪制動壓力的壓力預給定值PGMR及PSESPGMR控制器10及SESP控制器20首先分別計算附加橫擺力矩MGGMR或MGSESP，如果該附加橫擺力矩MGGMR或MGSESP通過相應的制動操作產(chǎn)生，則它使得彎道內(nèi)的行駛狀態(tài)穩(wěn)定或彎道內(nèi)的及直線行駛時的行駛性能改善。所述MGGMR或MGSESP分別輸入給分配邏輯電路2或21，該分配邏輯電路2或21也可分別作為GMR控制10或SESP控制20的一部分來表示。此外，可能存在的借助于駕駛員制動壓力P駕駛員(＝PTHZ)被識別的駕駛員對車輛減速的請求也輸入分配邏輯電路2或21中。分配邏輯電路2或21由預給定的橫擺力矩MGGMR或MGSESP以及所期望的駕駛員制動壓力計算車輪制動器的橫擺力矩控制制動壓力PGMR或PSESP，該數(shù)值對于不同的車輪可能有很大差別。為了功能最優(yōu)化，橫擺力矩控制制動壓力PGMR或PSESP與由其余的ABS控制器7、ASR控制器8及EBV控制器9所計算的壓力預給定值一起被輸入到用于車輪制動壓力的優(yōu)先電路3。該優(yōu)先電路3在考慮駕駛員請求的情況下確定用于最佳行駛穩(wěn)定性或用于最佳行駛性能的額定車輪壓力PSoll。這些額定車輪壓力可以對應于這五個控制器中一個的壓力預給定值，或者表示它們的疊加。
可用與確定車輪制動壓力相似的方法確定發(fā)動機力矩。ABS及EBV僅對車輪制動器產(chǎn)生影響，而在SESP、GMR及ASR中還對發(fā)動機力矩起作用。在SESP控制器20、GMR控制器10及ASR控制器8中單獨地計算的發(fā)動機力矩的預給定值MSESP、MStellM及MASR在優(yōu)先電路4中被分析處理并且疊加得到額定力矩。但該額定力矩MSoll也可僅相應于上述三個控制器中的一個所計算的預給定值。
基于所計算的車輪制動壓力的額定值PSoll及發(fā)動機力矩的額定值MSoll，可通過制動及發(fā)動機干涉進行行駛性能的行駛穩(wěn)定性控制和/或改善。為此，表示實際的車輪制動壓力的液壓信號或數(shù)值也輸入壓力控制單元5中。該壓力控制單元5由此產(chǎn)生閥信號，這些閥信號輸出給車輛1中的各個車輪制動器的控制閥。發(fā)動機管理系統(tǒng)6根據(jù)MSoll控制車輛的驅(qū)動發(fā)動機，由此又產(chǎn)生改變的發(fā)動機力矩。由此分別得到用于FSR系統(tǒng)的五個電子控制器7、8、9、10及20的新的輸入?yún)⒘俊?br> 2.具有靈敏的橫擺力矩控制器(SESP)的橫擺力矩控制器(GMR)的結構圖2在框圖中示出，如何在GMR控制器10及靈敏的橫擺力矩控制器20內(nèi)確定用于分配邏輯電路2及21的附加橫擺力矩MG及MGSESP。為此，作為輸入?yún)⒘枯斎朕D向角δ、來自ABS控制器7的車輛參考速度vRef、所測得的橫向加速度aquer以及所測得的橫擺角速度 車輛參考速度vRef通過一濾波器17，該濾波器在速度低的情況下給出一個大于零的恒定的值，從而在進一步的計算中分數(shù)的分母不等于零。vRef的經(jīng)濾波的值輸入給SESP狀況識別系統(tǒng)22及啟動邏輯電路25，而未經(jīng)濾波的值則輸入給識別車輛靜止狀態(tài)的啟動邏輯電路11。
如果假定當經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil取其恒定的最小值時車輛處于靜止狀態(tài)，則也可取消通過啟動邏輯電路11直接檢測車輛參考速度vRef。
在GMR控制器中存儲有車輛參考模型12，該車輛參考模型基于轉向角δ、經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil及所測得的橫擺角速度 來計算橫擺角速度變化量 的預給定值。
為了將這些預給定值保持在物理上可能的范圍中，對于這些計算還需要路面摩擦系數(shù)μ，該路面摩擦系數(shù)在摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13中作為估計值 被計算。如果在防抱死控制部分求得的摩擦系數(shù)足夠精確，則也可使用該摩擦系數(shù)?；蛘咭部稍贏BS控制器7中使用在GMR控制器10中計算的摩擦系數(shù)。
摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13為了其計算而使用所述經(jīng)濾波的參考速度vRef Fil、所測得的車輛橫向加速度aquer、所測得的橫擺角速度 以及轉向角δ。狀況識別系統(tǒng)13區(qū)別不同的情況，如直線行駛、彎道行駛、倒車及車輛靜止狀態(tài)。如果經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil取其恒定的最小值，則認為車輛處于靜止狀態(tài)。因此取代未經(jīng)濾波的車輛參考速度，也可將該信息輸入給啟動邏輯電路11，用于識別車輛靜止狀態(tài)。識別倒車的依據(jù)是對于給定的轉向角δ，倒車時的橫擺角速度 與在向前行駛情況下相反。為此，將所測得的橫擺角速度 與車輛參考模型12預給定的額定橫擺角速度 相比較。如果符號始終相反并且這兩個曲線的時間導數(shù)也是這樣，則車輛是在倒車，因為 總是對于向前行駛而被計算，這是因為所使用的轉速傳感器沒有檢測到關于車輪轉動方向的信息。
摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13的輸出信號輸入給SESP狀況識別系統(tǒng)22，該SESP狀況識別系統(tǒng)基于GMR控制器10的所識別的行駛狀況及關于駕駛員請求(δ，MMot ist，PTHZ，檔位信息)和當前行駛狀態(tài)(vwheel，aquer，vref， 13)的信息來判斷是否存在潛在的與駕駛員所期望的路線的偏離(車輛繞垂直軸的轉動狀態(tài)，尤其是偏轉狀況)。在這種情況下至少轉向角δ、發(fā)動機力矩要求MMotist及駕駛員制動壓力P駕駛員輸入到駕駛員期望識別系統(tǒng)中，而至少由 vwheel、aquer、vRef確定車輛狀態(tài)。通過單獨的SESP狀況識別系統(tǒng)22保證了所識別的行駛狀況的單義性。至少如載荷變化的彎道行駛31、部分制動的彎道行駛32、部分制動的直線行駛33以及載荷變化的直線行駛34這些狀態(tài)之間的區(qū)別是必需的，以便可將用于實現(xiàn)SESP橫擺力矩控制規(guī)則的程序23最佳地與當前的行駛狀況相匹配。同時，持續(xù)借助于例如GMR狀態(tài)、ABS狀態(tài)、路面傾斜度以及車輛速度的條件來檢驗是否允許SESP干涉。在結果為否的情況下，立即將狀態(tài)35(圖30)分配以“SESP無效”。車輛的某些偏轉原因，例如載荷變化，固有地具有對車輛性能的時間上有限的作用。在這些情況下，在確定的時間之后又離開SESP行駛狀況識別系統(tǒng)中相關的狀態(tài)。這種狀態(tài)的時間上的限制允許駕駛員在一定的“匹配時間”之后本身校正緩慢的偏轉過程。
在行駛狀況識別系統(tǒng)22中識別的狀態(tài)觸發(fā)SESP控制規(guī)則單元23的啟動并且使得參數(shù)(例如控制閾值)與當前的行駛狀況的最佳匹配。行駛狀況識別系統(tǒng)22為此分析處理車輛反應之前的原因，如PTHZ、換檔信息、發(fā)動機力矩信息，以便提前啟動靈敏的SESP控制規(guī)則單元23。除了影響SESP控制器參數(shù)外，行駛狀況識別系統(tǒng)22還具有這樣的任務，即向基準信號形成裝置24指示何時應存儲用于基準參量的偏移量校正的偏移量。這也已經(jīng)在識別到用于車輛的偏轉狀況的可能原因時發(fā)生。
最后，基于經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil、所測得的車輛橫向加速度aquer以及所測得的橫擺角速度 在GMR控制器10中進行運動學側滑角速度確定，簡稱為運動學 確定14。
為了除去在側滑角急劇變化時的峰值，側滑角速度的計算值通過一階低通濾波器15，該濾波器將側滑角速度的估計值 傳輸給啟動邏輯電路11并可選地傳輸給SESP啟動邏輯電路25，傳輸給用于轉換橫擺力矩控制規(guī)則的程序16及SESP基準信號形成裝置24。此外，程序16及SESP基準信號形成裝置24還使用橫擺角速度變化量 的預給定值，所述變化量是所測得的橫擺角速度 與基于車輛參考模型12計算出的額定橫擺角速度 的差。由此計算出車輛的附加橫擺力矩MG，該附加橫擺力矩應通過制動壓力傳輸。
程序16及SESP控制器20持續(xù)地工作，以便總是隨時準備好當前的控制參量。但這些控制力矩是否傳送給圖1及圖2中所示的分配邏輯電路2、21則取決于啟動邏輯電路11、25。
GMR控制器10的啟動邏輯電路11不僅接收未經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef以及如上所述的側滑角速度 的值，而且還接收額定橫擺角速度 與所測得的橫擺角速度 的絕對偏差 以及來自狀況識別系統(tǒng)13的信息(在倒車情況下)。
如果車輛處于倒車狀態(tài)，則中斷MG的傳遞。如果識別到車輛處于靜止狀態(tài)，或者所估計的側滑角速度 和橫擺角速度的變化量 的預給定值都沒有達到使得控制成為必要的量，也中斷MG的傳遞。用于計算發(fā)動機控制力矩MStell M的邏輯電路未示出。
SESP控制器20的啟動邏輯電路25不僅接收SESP基準信號形成裝置24及啟動邏輯電路11的值，而且接收額定橫擺角速度 與所測得的橫擺角速度 的偏差 和/或 并在存在或預料到如載荷變化的彎道行駛、部分制動的彎道行駛、部分制動的直線行駛以及載荷變化的直線行駛這些狀態(tài)之一時接收SESP狀況識別系統(tǒng)22的信息。
如果車輛沒有處于所確定的狀態(tài)之一中，或者在遵守確定的條件的情況下GMR控制器10或ABS控制器7、ASR控制器8的狀態(tài)與這些確定的狀態(tài)相疊加，則中斷MGSESP的傳遞。如果識別到車輛處于靜止狀態(tài)，或者所估計的側滑角速度 和橫擺角速度的變化量 的預給定值都沒有達到使得控制成為必要的量，也中斷MGSESP的傳遞。用于計算發(fā)動機控制力矩MSESP Stell M的邏輯電路未示出。
2.1GMR控制器10的摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)圖3、4及5中以流程圖的形式示出摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13中的邏輯流程。
圖3的對象是狀況識別。通過所示出的流程可區(qū)別八個不同的行駛狀況<0>車輛靜止<1>勻速直線行駛<2>加速直線行駛<3>減速直線行駛<6>倒車<7>勻速彎道行駛<8>加速彎道行駛<9>加速彎道行駛在該流程圖中邏輯分支表示為菱形。
從給定的待確定的狀況51起，首先在菱形52中判斷車輛是否處于靜止狀態(tài)。如果經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil取其最小值，則認為車輛處于靜止狀態(tài)，即狀況<0>。如果vRef Fil大于vmin，則在菱形53中詢問前面執(zhí)行的狀況識別的結果。
如果先前所確定的狀況被識別為倒車，即狀況<6>，則車輛繼續(xù)處于倒車狀態(tài)，因為在此期間沒有識別出車輛靜止狀態(tài)。否則在此期間在菱形52中應識別出狀況<0>。
如果前面執(zhí)行狀況識別的結果不是狀況<6>，則在菱形54詢問橫向加速度aquer的絕對值。如果該值小于一確定的閾值aquermin，則認為車輛是直線行駛，即處于狀況<1>至<3>之一。
如果雖然所測得的橫向加速度aquer的絕對值大于閾值aquermin，但在菱形55中在下一步驟中識別到轉向角δ的絕對值小于一閾值δmin，則同樣認為車輛是直線行駛。在這種情況下所測得的橫向加速度aquer存在測量誤差，導致該誤差的原因在于，橫向加速度測量儀通常固定地裝配在車輛橫向軸線上并且在路面傾斜的情況下與車輛一起傾斜，從而指示一個實際上并不存在的橫向加速度。
如果車輛處于直線行駛狀態(tài)，則在菱形59中考察縱向加速度along的大小。如果該縱向加速度的絕對值小于一閾值alongmin，則認為是勻速直線行駛。但如果該縱向加速度along的絕對值大于該閾值，則在菱形60中區(qū)別是正的縱向加速度還是負的縱向加速度。如果along的值大于該閾值alongmin，則車輛處于加速直線行駛狀態(tài)，即處于狀況<2>。如果along的值小于該閾值alongmin，則這只能意味著縱向加速度為負值，即車輛處于減速直線行駛狀態(tài)，即狀況<3>。
如果不存在狀況<0>至<3>并且在菱形55中識別到轉向角δ的絕對值大于閾值δmin，則在菱形56中詢問車輛在此期間是否向后行駛。倒車的識別只有在此是必需的，因為在直線行駛中橫擺角速度 幾乎為零并且由此不進行控制干涉。只有在識別到橫擺力矩控制本身被啟動的彎道行駛時，才必須保證倒車被排除在外。這不能夠僅僅根據(jù)車輪轉速傳感器的信號實現(xiàn)，因為這些傳感器僅給出速度的絕對值，而不能給出行駛方向。
如上所述，通過將所測得的橫擺角速度 與在車輛參考模型12中所求得的額定橫擺角速度 進行比較來確定狀況<6>。如果二者符號相反并且這兩個參量在時間上的導數(shù)即橫擺角加速度 與 的符號也相反，則車輛處于彎道倒車狀態(tài)。因此，通過比較橫擺角加速度的符號可以排除橫擺角速度的相反的符號不只是由通過額定值的計算的時間延遲引起的相相移造成的。
如果不滿足倒車行駛的條件，則存在向前方向上的彎道行駛。該彎道行駛是否勻速則在菱形57中檢驗。如前面在直線行駛情況下在菱形59及60中已述的那樣，在菱形57中首先考察縱向加速度along的大小。如果該值小于閾值alongmin，則是勻速彎道行駛，即狀況<7>。如果縱向加速度along的絕對值大于閾值alongmin，則在菱形58中進一步判斷縱向加速度along是正還是負。在縱向加速度along是正的情況下，車輛處于加速彎道行駛中，即狀況<8>，而在縱向加速度along為負的情況下，識別到減速彎道行駛，相應于狀況<9>。
可采用不同的方式確定縱向加速度along。例如可由ABS控制器7所提供的參考速度vRef確定縱向加速度，在這種情況下應考慮這樣的參考速度vRef在ABS干涉期間可能偏離實際的車輛速度。因此對于ABS情況需進行vRef的校正。如果在ABS控制器中進行這樣的計算，則在特定情況下也可直接由該ABS控制器獲得縱向加速度along。
根據(jù)圖3的狀況識別持續(xù)地重復地執(zhí)行，其中上一次確定的狀況被存儲以便在菱形53中供使用。
圖4及圖5中示出用于確定路面摩擦系數(shù)的可能流程。只有當橫擺力矩控制器進入控制時才進行摩擦系數(shù)確定。但因為在控制開始時還不存在估計出的摩擦系數(shù)，所以開始控制時設定摩擦系數(shù)μ＝1。
根據(jù)瞬時行駛狀況進行橫擺力矩控制的出發(fā)點在于，車輛至少處于不穩(wěn)定的行駛狀況的邊界區(qū)域附近。由此可通過考察車輛上的當前的測量值來推斷瞬時的路面摩擦系數(shù)。于是在開始控制時所確定的摩擦系數(shù)在進一步的過程中用作用于限制額定橫擺角速度 并且由此也用于傳輸給GMR控制規(guī)則單元16的橫擺角速度的調(diào)差 的基礎。在開始控制時進行首次摩擦系數(shù)的確定，與一個隨后的用于將額定橫擺角速度限制到物理上有意義的值上的更新階段相聯(lián)系地進行。從原始預給定的摩擦系數(shù)μ＝1出發(fā)，在控制開始時確定最大的摩擦系數(shù) 該最大的摩擦系數(shù)是計算附加橫擺力矩MG的基礎。
為此首先由所測得的橫向加速度aquer及所計算出的縱向加速度along的值計算內(nèi)摩擦系數(shù) 在假定存在完全的附著利用率時該內(nèi)摩擦系數(shù)相應于瞬時的摩擦系數(shù)。但由于必須認識到在控制開始時尚未達到該最大的附著，所以借助于表格、特征曲線或恒定的因數(shù)為內(nèi)摩擦系數(shù) 配置較高的摩擦系數(shù) 然后將該摩擦系數(shù) 輸入給控制系統(tǒng)。由此可在下一個計算步驟中計算與路面摩擦系數(shù)相匹配的額定橫擺角速度 并改善控制。在對車輛進行橫擺力矩控制期間也必須繼續(xù)更新所估計的摩擦系數(shù) 因為在橫擺力矩控制期間摩擦系數(shù)可能發(fā)生變化。如果基于在車輛參考模型中對摩擦系數(shù)的匹配的控制不能被由此產(chǎn)生的橫擺角速度的改變的調(diào)差 啟動，則繼續(xù)對摩擦系數(shù) 進行直至TμEnd步的更新。如果即使在更新階段也沒有啟動橫擺力矩控制，則所估計的摩擦系數(shù) 被復位到1。
在某些狀況中也可不進行所估計的摩擦系數(shù) 的匹配或更新。這樣的狀況例如是直線行駛、倒車或車輛靜止，即狀況<0>至<4>。在這些狀況中不需要進行橫擺力矩控制，因此也不需要進行摩擦系數(shù)估算。如果摩擦系數(shù) 的時間導數(shù)即 是負的并且轉向角δ的時間導數(shù)的值即 超過預給定的閾值，則可不進行摩擦系數(shù)的更新。后一種情況的出發(fā)點在于，橫向加速度aquer的變化是基于轉向角δ的變化，而不是基于摩擦系數(shù)的變化。
以這種方式計算的摩擦系數(shù)通常是所有四個車輛車輪的平均摩擦系數(shù)。不能通過這種方式確定單個車輪的摩擦系數(shù)。
現(xiàn)在結合圖4說明確定摩擦系數(shù)的方法。在每個行駛狀況中，根據(jù)域61在車輛狀態(tài)中考慮當前的路面摩擦系數(shù)。為了確定相應的路面摩擦系數(shù)，首先根據(jù)步驟62對所測得的橫向加速度aquer進行濾波。即，使所測得的值平滑，或者使曲線通過低通濾波器，使得不出現(xiàn)尖峰。步驟63包括根據(jù)圖3的狀況識別。所識別出的狀況可用于隨后的步驟74中的更新階段。在菱形64中詢問是否有必要進行控制干涉。起始摩擦系數(shù)μ＝1首先作為這樣的計算的基礎。如果認為有必要進行控制，則在菱形65中詢問這是否也是先前執(zhí)行摩擦系數(shù)確定結束時的狀態(tài)。對于涉及控制開始的情況，以前沒有識別到控制，因此在步驟67中首次確定內(nèi)摩擦系數(shù) 其計算借助于下面的方程進行F2.1μ^int=aquer2+along2g]]>在此g為重力常數(shù)，g＝9.81m/s2。
接著在步驟68中將用于步驟65的參數(shù)regold設置為1。此外，對應于內(nèi)摩擦系數(shù) 的第一摩擦系數(shù)確定已經(jīng)完成這個事實，也將計數(shù)參數(shù)Tμ設置為1。在步驟69中為計算出的內(nèi)摩擦系數(shù) 指定一個估計的摩擦系數(shù) 這是在這樣的假定下進行的，即存在的加速度分量仍不是基于完全的附著利用率。估計的摩擦系數(shù) 通常在計算出的內(nèi)摩擦系數(shù) 與1之間。這樣結束了摩擦系數(shù)的確定。
因此，在下次進行摩擦系數(shù)確定時，假定行駛狀況未改變，則在菱形65中將得出regold＝1。在此在后面的過程中也確定一個 來替代在先前執(zhí)行中所確定的 不進行在域68中所確定的參數(shù)的更新，因為 的更新是在控制期間進行的。在以前的執(zhí)行中已經(jīng)將regold設置為1并且保持不變。已完成的執(zhí)行的數(shù)量Tμ繼續(xù)保持為1，因為它只有在不進行控制時才繼續(xù)計數(shù)。如上所述，借助于表格、非線性關系或恒定的因數(shù)對 的更新的值指定一個估計的摩擦系數(shù) 如果在執(zhí)行中在菱形64中確定不需控制，則接著在菱形71中詢問用于控制的參數(shù)regold上次是被設置為1還是0。如果該參數(shù)在上次執(zhí)行中被設置為1，則在菱形72中詢問執(zhí)行的數(shù)量Tμ。如果在上次執(zhí)行中進行了控制，則Tμ取值為1。如果僅僅在上上次執(zhí)行中進行控制，則Tμ＝2，依此類推。只要在步驟72中Tμ尚未達到一個確定的TμEnd，就一直在步驟73中將它增加1并且在步驟74中進行內(nèi)摩擦系數(shù) 的重復的更新。如果之后在這些隨后的執(zhí)行之一中達到數(shù)量TμEnd而沒有進行控制，則用于控制的參數(shù)regold被復位到0(75)。估計的摩擦系數(shù) 等于原始摩擦系數(shù)μ^=1.]]>這樣就結束了對摩擦系數(shù)μ的更行階段。
如果之后在下次的執(zhí)行中在菱形64中又識別到無需控制，則在菱形71中regold＝0，在域76中保持摩擦系數(shù)μ^=1.]]>只有當在菱形64中識別到必須進行控制干涉時，才再次進行摩擦系數(shù)確定。
圖5中示出根據(jù)步驟74的用于更新內(nèi)摩擦系數(shù) 的判據(jù)。基于在域77中需要更新內(nèi)摩擦系數(shù) 在步驟78中形成以前形成的估計的摩擦系數(shù) 或 的時間導數(shù)及轉向角δ的時間導數(shù)。
如果之后在菱形79中識別到車輛既不處于靜止狀態(tài)也不是直線行駛，即存在狀況<6>至<9>之一，則在步驟80中分析處理步驟78中得出的結果。如上所述，只有當下降的摩擦系數(shù)不是由于轉向操作所致時，才進行摩擦系數(shù)確定。如果車輛處于向前或向后的直線行駛狀態(tài)或靜止狀態(tài)，或者估計的摩擦系數(shù) 的降低是由轉向操作所致，則不進行摩擦系數(shù)的更新。
2.1.1SESP狀況識別系統(tǒng)SESP狀況識別系統(tǒng)22設計成狀態(tài)自動裝置。該狀態(tài)自動裝置借助于屬性值(輸入信號)的量來識別車輛的狀態(tài)(行駛狀況)。狀態(tài)圖顯示在何事件下車輛從一個確定的狀態(tài)過渡到相鄰的狀態(tài)。后繼狀態(tài)取決于初始狀態(tài)及出現(xiàn)的事件。圖30作為示例示出載荷變化的彎道行駛31、部分制動的彎道行駛32、部分制動的直線行駛33以及載荷變化的直線行駛34這些可能的狀態(tài)以及SESP狀況識別系統(tǒng)22中允許的狀態(tài)過渡。使用狀態(tài)自動裝置保證了所識別的行駛狀況的單義性。為了使用于實現(xiàn)SESP橫擺力矩控制規(guī)則的程序23最佳地與當前的行駛狀況相匹配，區(qū)別多個狀態(tài)是必需的。在SESP狀況識別系統(tǒng)22中確定對于計算SESP行駛狀況狀態(tài)31至34有關的所有的行駛狀況。為此，狀況識別系統(tǒng)22確定隨后的行駛狀況，該行駛狀況之后可用作狀態(tài)自動裝置22.1中的輸入信息。
穩(wěn)態(tài)的直線行駛SESP狀況識別系統(tǒng)22確定駕駛員是否要直線行駛并且是否在此情況下使用通過摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13檢測的行駛狀況<1>、<2>及<3>以及轉向角δ即駕駛員的轉向輸入。結果被儲存在標志位Sesp_straight_ahead中。
如果下面所有條件都被滿足，則標志位Sesp_straight_ahead被設定為真i.來自13的行駛狀況是<1>、<2>或<3>
ii.轉向角的絕對值|δ|＜閾值k1iii.轉向角速度的絕對值 ＜閾值k2否則，標志位Sesp_straight_ahead被設定為偽。
穩(wěn)態(tài)的彎道行駛SESP狀況識別系統(tǒng)22確定駕駛員是否要在持續(xù)彎道上行駛并且是否在此情況下使用通過摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13檢測的行駛狀況<7>、<8>及<9>、橫向加速度、駕駛員的轉向輸入δ、以及在摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13或GMR控制器10中由aquer及vRef估計的路面半徑。結果被儲存在標志位Sesp_steady_curve中。
如果對于預給定的持續(xù)時間(計數(shù)器)下面所有條件都被滿足，則標志位Sesp_steady_curve被設定為真iv.來自13的行駛狀況是<7>、<8>或<9>
v.(由10，13)所估計的彎道半徑＜閾值k3vi.轉向角速度的絕對值 ＜閾值k4如果這些條件中的任一項未被滿足，則標志位Sesp_straight_ahead被設定為偽；計數(shù)器被復位到0。
可能操作制動器SESP狀況識別系統(tǒng)22確定駕駛員是否以確定的方式制動，其中存在由于駕駛員制動而使車輛發(fā)生“制動跑偏(從額定軌跡偏離)”的風險，其中駕駛員是否以確定的方式制動的信息借助于主缸壓力PTHZ及其梯度來確定。結果被儲存在標志位Sesp_brake_pull_possible中。
如果下面所有條件都被滿足，則標志位Sesp_brake_pull_possible被設定為真vii.GMR控制器10識別到駕駛員制動viii.駕駛員制動壓力PTHZ＞閾值k5否則，標志位Sesp_brake_pull_possible被設定為偽。
由于駕駛員制動而可能偏轉SESP狀況識別系統(tǒng)22確定是否由于駕駛員以確定的方式制動而在彎道中存在過度轉向趨勢(偏轉趨勢)，這可引起車輛偏轉到彎道中，其中駕駛員是否以確定的方式制動的信息借助于主缸壓力PTHZ及其梯度來確定。結果被儲存在標志位Sesp_brake_ov_possible中。
如果下面所有條件都被滿足，則標志位Sesp_brake_ov_possible被設定為真
ix.GMR控制器10識別到駕駛員制動x.P駕駛員的梯度＞閾值k6；在一個預給定的時間窗(時間間隔)內(nèi)維持條件x.，因為在識別到駕駛員的轉彎操作之后仍然在一個確定的持續(xù)時間期間存在車輛偏轉到彎道中的可能性。
xi.駕駛員制動壓力PTHZ＞閾值k7否則，標志位Sesp_brake_ov_possible被設定為偽。
由于發(fā)動機牽引力矩可能發(fā)生過度轉向SESP狀況識別系統(tǒng)22確定是否存在可導致車輛偏轉到彎道中的發(fā)動機牽引力矩或發(fā)動機制動力矩。結果儲存在標志位Sesp_drag_ov_possible中。
如果下面的條件被滿足，則標志位Sesp_drag_ov_possible被設定為真xii.MMotist＜閾值k8并且同時滿足下列條件之一xiii.非從動軸的車輪轉速vwheel之和-從動軸的車輪轉速vwheel之和＜閾值k9；車輪轉速的速度差的信號在一階低通濾波器中被濾波。車輪的速度差指示載荷變化?；蛘選iv.發(fā)動機力矩MMotist的梯度＜負的閾值k10；如果條件xii.在當前已被確定，則條件xiv.必須在一個預給定的時間窗(時間間隔)內(nèi)被滿足?；蛘選v.換檔或已經(jīng)換檔否則，標志位Sesp_drag_ov_possible在一個預給定的時間之后被設定為偽。之所以該標志位被延遲復位，是因為所識別的載荷變化在其被識別之后仍然在一定的持續(xù)時間期間對車輛的行駛性能產(chǎn)生影響并可能導致偏轉到彎道中。
識別偏轉趨勢SESP狀況識別系統(tǒng)22確定車輛是否在直線行駛或彎道行駛時傾向于偏轉到彎道中，其中使用橫擺角速度及其加速度。結果被儲存在標志位Sesp_oversteer_tendency中。
如果下面所有條件都被滿足，則標志位Sesp_oversteer_tendency被設定為真xvi. xvii. 否則，標志位Sesp_oversteer_tendency被設定為偽。
這些條件對于SESP是足夠的，因為SESP被限制在駕駛員期望保持接近恒定的橫擺角速度的狀況中。在此不使用SESP基準值，因為這些SESP基準值不是一直都可供使用。
后軸上的ABS啟動SESP狀況識別系統(tǒng)22確定是否后軸的至少一個車輪被ABS控制。結果被儲存在標志位Sesp_abs_active_at_ra中。
如果下列條件之一被滿足，則標志位Sesp_abs_active_at_ra被設定為真xviii.右后輪被ABS控制或者xix.左后輪被ABS控制否則，標志位Sesp_abs_active_at_ra被設定為偽。
SESP行駛狀況SESP狀況識別系統(tǒng)22計算SESP行駛狀況狀態(tài)SESP_DRIVE_STATE。這在狀態(tài)自動裝置22.1(圖30)中進行，該狀態(tài)自動裝置使用行駛狀況的單個的前述SESP檢測的結果及SESP去啟動控制的結果作為輸入。使用SESP_DRIVE_STATE來使SESP控制與行駛狀況相匹配。
與圖30相聯(lián)系地為SESP_DRIVE_STATE確定下面的狀態(tài)過渡從狀態(tài)35到狀態(tài)33的過渡。
Sesp_straight_brakedSesp_straight_ahead＝＝真并且Sesp_brake_pull_possible＝＝真并且Abs_cycle＝＝偽并且Sesp_forbidden＝＝偽從狀態(tài)35到狀態(tài)32的過渡。
Sesp_curve_brakedSesp_steady_curve＝＝真并且Sesp_brake_ov_possible＝＝真并且Sesp_oversteer_tendency＝＝真并且Sesp_abs_active_at_ra＝＝偽并且Sesp_forbidden＝＝偽從狀態(tài)35到狀態(tài)31的過渡。
Sesp_curve_drag_tqSesp_steady_curve()＝＝真并且Sesp_drag_ov_possible()＝＝真并且Sesp_oversteer_tendency()＝＝真并且Ayc_driver_braking()＝＝偽并且Sesp_forbidden()＝＝偽從狀態(tài)35到狀態(tài)34的過渡。
從狀態(tài)33到狀態(tài)35的過渡。
Sesp_straight_brakedSesp_drive_idleSesp_straight_ahead＝＝偽或者Abs_cycle＝＝真或者Sesp_forbidden＝＝真或者Sesp_in_cycle＝＝偽)并且(Sesp_brake_pull_possible＝＝偽))從狀態(tài)32到狀態(tài)31的過渡。
Sesp_curve_brakedSesp_curve_drag_tq
Sesp_in_cycle＝＝真并且Sesp_steady_curve＝＝真并且Sesp_drag_ov_possible＝＝真并且Sesp_brake_ov_possible＝＝偽并且Ayc_driver_braking＝＝偽并且Sesp_forbidden＝＝偽從狀態(tài)32到狀態(tài)35的過渡。
Sesp_drive_idleSesp_steady_curve＝＝偽或者Sesp_brake_ov_possible＝＝偽或者Sesp_abs_active_at_ra＝＝真或者Sesp_forbidden＝＝真或者((Sesp_in_cycle＝＝偽)并且(Sesp_oversteer_tendency＝＝偽))從狀態(tài)31到狀態(tài)32的過渡。
Sesp_curve_drag_tqSesp_curve_brakedSesp_in_cycle＝＝真并且Sesp_steady_curve＝＝真并且Sesp_brake_ov_possible＝＝真并且Sesp_abs_active_at_ra＝＝偽并且Sesp_forbidden＝＝偽從狀態(tài)31到狀態(tài)35的過渡。
Sesp_drive_idleSesp_steady_curve＝＝偽或者Sesp_drag_ov_possible＝＝偽或者Sesp_forbidden＝＝真或者(Sesp_in_cycle＝＝偽并且(Ayc_driver_braking＝＝真或者Sesp_oversteer_tendency＝＝偽))在SESP控制之外，過渡總是超過狀態(tài)Sesp_drive_idle 35的范圍。在SESP控制之內(nèi)，如果要在一個新的狀態(tài)中繼續(xù)該控制，則例如Sesp_curve_braked 32與Sesp_curve_drag_tq 31這兩個狀態(tài)之間(狀態(tài)34與33之間)的過渡沒有超過狀態(tài)Sesp_drive_idle 35的范圍。由此可避免SESP基準橫擺角速度24的復位。
如果用于狀態(tài)Sesp_curve_braked 32及Sesp_drag_tq 31的條件同時被滿足，則部分制動的狀態(tài)、例如Sesp_curve_braked 32總是相對于載荷變化的狀態(tài)具有更高的優(yōu)先權。
2.1.1.1用于所有SESP控制器20、23的共同的輸入由GMR控制器10實施的信號計算可被這些SESP控制器共同地用作輸入。
最小摩擦使用車輛1的縱向加速度及由摩擦系數(shù)及狀況識別系統(tǒng)13計算的摩擦信號估計路面摩擦。結果被儲存在SESP_MY_MIN中。
在大多數(shù)與SESP控制相關的狀況中，車輛不是完全使用可利用的路面摩擦。因此，SESP_MY_MIN僅表示路面摩擦中通常被車輛利用的一部分。
2.2 及 的確定行駛狀態(tài)穩(wěn)定性的量度是當前的側滑角β及其時間導數(shù)即側滑角速度 下面說明這些值的確定。
2.2.1運動學 確定運動學 確定14只不過是脫離任何車輛模型根據(jù)純粹物理方法由所測得的參量或由基于所測得的值計算的參量如下地求得側滑角速度 測量垂直于運動平面中的縱向軸線的車輛重心的加速度aquer。車輛的重心以相對于慣性系的速度矢量v運動F2.2
v‾=vcos(Ψ+β)sin(Ψ+β)]]>在此，ψ表示橫擺角，β表示側滑角。
加速度矢量a作為對時間t的導數(shù)這樣得到F2.3a‾=ddtv‾=v·cos(Ψ+β)sin(Ψ+β)+v(Ψ·+β·)-sin(Ψ+β)cos(Ψ+β)]]>加速度傳感器測量加速度矢量在車輛的橫向軸線上的投影F2.4aquer=a‾T-sinΨcosΨ]]>F2.5aquer=v·sinβ+v(Ψ·+β·)cosβ]]>通過對三角函數(shù)的線性化(sinβ＝β，cosβ＝1)，方程可變形為F2.6β·=aquerv-Ψ·v·vβ]]>現(xiàn)在可根據(jù)上面的微分方程來計算側滑角速度 被測參量除了橫向加速度aquer之外還包括橫擺角速度 車輛速度標量v及車輛速度的時間導數(shù) 為了求得β，可將先前的 進行數(shù)值積分，其中對于第一次 確定假定v·=0.]]>如果可將最后一項忽略，使得不必確定β，則簡化了計算。
所提出的方法的優(yōu)點在于，側滑角速度 直接由傳感器信號導出，并且由此即使在橫向動力學的非線性區(qū)域中也可計算。該方法的缺點在于對于測量噪聲及測量誤差的疊加的敏感性，導致側滑角確定可能非常不精確。
通過組合一個由模型支持的方法可以克服這些缺點。圖6示出根據(jù)運動學確定側滑角速度 與依據(jù)觀察者模型確定側滑角速度 這樣的組合，該組合可嵌入到圖2中替代用虛線表示的塊18。在這樣的由模型支持的方法中，轉向角δ也作為附加輸入?yún)⒘?，?圖2中)虛線箭頭所示。通過側滑角速度 的組合確定方法的相互影響及校正，可使得側滑角β本身的計算誤差很小，由此該側滑角也可作為 供控制使用。這(在圖2中)也以虛線箭頭示出。
2.2.2運動學 確定與觀察者車輛模型的組合可用根據(jù)圖6的結構替代圖2中用虛線界定的區(qū)域18。由此不僅可確定上述側滑角速度 而且可以確定當前的側滑角β。
與純粹運動學地計算側滑角速度 不同，在此除運動學 確定83外還引入了用于確定行駛狀態(tài)的觀察者車輛模型84。同用于確定橫擺角速度的車輛參考模型12一樣，觀察者車輛模型84接收轉向角δ作為輸入?yún)⒘?。?jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil也作為參數(shù)輸入?？蓽y量的輸出參量橫向加速度aquer及橫擺角速度 對于運動學 確定83是必需的，但對于原則上本身產(chǎn)生這些參量的觀察者車輛模型84卻不是必需的。在最簡單的情況下與由GMR控制規(guī)則計算的附加橫擺力矩一致的另一項Y表示由控制干涉造成的車輛性能的變化。因此Y用于使觀察者模擬的車輛與實際的車輛處于相同的條件下。
除了側滑角速度 之外，觀察者車輛模型還給出橫擺角加速度 的值。由運動學 確定得到的側滑角速度 參量在通過低通濾波后乘以加權因子k，而由觀察者車輛模型得到的側滑角速度 的參量Y在加上一個校正因子之后乘以一個加權因子(1-k)，該校正因子由所測得的橫擺角速度乘以一個確定校正參量的因子h得到。此處k的值總是在0與1之間。沒有觀察者車輛模型的情況下k＝1。將兩個側滑角速度相加得到的總和積分以得到估計的側滑角 除了運動學側滑角速度 之外，該估計的側滑角也供控制使用。此外，側滑角 還傳輸?shù)竭\動學 確定83和觀察者車輛模型84。由觀察者車輛模型84計算的橫擺角加速度 也有類似的校正參量。
首先對該橫擺角加速度積分以得到橫擺角速度，并且一方面反饋給觀察者車輛模型84，另一方面被所測得的橫擺角速度 減。所得的差乘以因子h2，該因子確定觀察者車輛模型84的校正的下一個控制步驟的參量，其量綱為1/s。因此，橫擺角速度與因子h2相乘后具有與橫擺角加速度 相同的量綱，由此這兩個參量可以相加并且在進一步積分后構成橫擺角速度的反饋校正參量。在橫擺力矩控制過程中，項Y取相應于所施加的附加橫擺力矩MG的非零值。通過除以車輛的橫擺慣性矩θ，Y也獲得橫擺角加速度的量綱并可加到橫擺角加速度的和，由此，被積分的校正參量也考慮了控制影響。
如果存在允許比通過純粹地運動學地確定側滑角速度 及積分更可靠地確定側滑角β的根據(jù)圖6的觀察者車輛模型84，則這樣確定的側滑角 也傳輸給原來的橫擺力矩控制器10。
圖7中示出與觀察者車輛模型相組合地進行的運動學的 確定。如已從圖6可看到的，橫向加速度aquer及橫擺角速度 作為所測得的輸出參量輸入到根據(jù)方程F2.6的計算91中。
經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil在域93中被微分以便得到車輛參考加速度 該車輛參考加速度在域94中除以經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil，這在非線性乘法運算95后產(chǎn)生一個因子fβ。這個非線性乘法運算95的作用是，在 除以vRef Fil得到的商小時使因子fβ等于零，由此該位于側滑角 之前的因子可忽略。只有當車輛加速度 足夠大時，才在運動學 確定中考慮側滑角β。這里所使用的 是組合的 如根據(jù)圖6它用作控制參量，又用于反饋。在計算91之后，所得的側滑角速度的值如前所述經(jīng)過低通濾波器92，得到估計的側滑角速度 經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil在域93中被微分以便得到車輛參考加速度 該車輛參考加速度在域94中除以經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil，這在非線性乘法運算95后產(chǎn)生一個因子fβ。這個非線性乘法運算95的作用是，在 除以vRef Fil得到的商小時使因子fβ等于零，由此該位于側滑角 之前的因子可忽略。只有當車輛加速度 足夠大時，才在運動學 確定中考慮側滑角β。這里所使用的 是組合的 如根據(jù)圖6它用作控制參量，又用于反饋。在計算91之后，所得的側滑角速度的值如前所述經(jīng)過低通濾波器92，得到估計的側滑角速度
圖8中示出圖6的觀察者車輛模型84是如何工作的。在此選擇矩陣表示法，其中“□”表示標量變換，“□”表示多維變換。
該矩陣表示法基于方程F1.1至F1.3。在此狀態(tài)參量β及 組成狀態(tài)矢量x(t)，由此得到下面的方程組F2.7x‾·(t)=A‾(v(t))x‾(t)+B‾(v(t))u‾(t)]]>其中系統(tǒng)矩陣A(v(t))、輸入矩陣B(v(t))、狀態(tài)矢量x(t)及輸入矢量u(t)為F2.8A‾(v(t))=ch+cvmv(t)1+chlhcvlvmv2(t)chlhcvlvΘchlh2+cvlv2Θv(t)]]>B‾(v(t))=cvmv(t)0cvlvΘ1Θ;x‾(t)=β(t)Ψ·(t);u‾(t)=δY]]>輸入矢量u(t)包含作為輸入?yún)⒘康霓D向角δ及項Y，后者表示由橫擺力矩控制產(chǎn)生的附加橫擺力矩。
使用加權矩陣K1及加權矢量k2代替加權因子用于所求得的參量的加權相加。
F2.9K1‾=1-k001;k2‾k0;0≤k≤1]]>為了消去狀態(tài)參量，引入兩個矢量cβ及 它們分別消除狀態(tài)矢量x(t)的一個分量
F2.10cβ＝[1，0]；cψ＝
觀察者車輛模型的動力學特性，即校正步驟的參量，通過矢量h確定，該矢量的第一分量h1不具有量綱，該矢量的第二分量h2具有量綱(1/s)F2.11h‾=h1h2]]>基于狀態(tài)空間描述中的車輛模型(F1.1及F1.2)，下面結合圖8說明借助觀察者確定側滑角β的結構。
圖8中示出的車輛101僅用于區(qū)別輸入?yún)⒘颗c輸出參量。它不是用于確定側滑角速度 的組合方法的組成部分。
在加法器104中根據(jù)F2.7形成系統(tǒng)方程，為此，系統(tǒng)矩陣A與狀態(tài)矢量x相乘，輸入矩陣d與輸入?yún)⒘喀募癥即輸入矢量u相乘。
當前的車輛參考速度vRef Fil作為唯一的可變參數(shù)輸入到系統(tǒng)矩陣A和輸入矩陣中B。通過在加法器104中相加形成的狀態(tài)矢量x的時間導數(shù) 與根據(jù)F2.9的加權矩陣K1相乘并且輸送給另一個加法器105。
與這些過程平行，在直接方法103中估計出一個側滑角速度 為此根據(jù)方程F2.6使用經(jīng)濾波的車輛參考速度vRef Fil及其在微分器102(與圖7中的93相同)中求得的時間導數(shù) 所測得的橫向加速度aquer以及所測得的橫擺角速度 在此在第一步驟中忽略該方程的最后一項，因為尚不存在側滑角β的值。在求得側滑角速度之后，該側滑角速度如圖7中所示通過低通濾波器92，之后，由此產(chǎn)生的估計的側滑角速度 可供進一步計算使用。這個 相應于圖2中由虛線圈起的區(qū)域引出的 標量 與加權矢量k2相乘，由此產(chǎn)生一個矢量，該矢量的第一分量具有角速度的量綱，第二分量等于零。該矢量也輸入給加法器105。根據(jù)方程F2.7形成的狀態(tài)矢量x的時間導數(shù) 與由與k2相乘獲得的矢量產(chǎn)生的矢量的總和在積分器106中被積分成狀態(tài)矢量x。通過與 標量相乘，該狀態(tài)矢量的分量β或 作為標量被消掉并且被進一步處理。被消掉的 一方面輸入給GMR控制規(guī)則16，另一方面輸入給直接方法103，而在組合的方法中所計算的 僅用作觀察者內(nèi)的狀態(tài)參量并用于確定估計誤差。為此在加法器107中形成由觀察者車輛模型求得的橫擺角速度 與所測得的橫擺角速度 之間的差。這個差與一個矢量h相乘，該矢量的第一分量不具有量綱并且確定側滑角速度 的校正步驟的參量，該矢量的第二分量具有量綱s-1并且確定在校正橫擺角速度 時的控制步驟的參量。
側滑角 還作為校正參量被反饋，確切地說反饋到根據(jù)圖7的運動學 確定的直接方法中，由此在隨后的控制步驟中可給方程F2.6的最后一項賦值。
通過這兩種計算方法，即基于車輛模型的計算與基于運動學考慮的計算的相互校正，可非常精確地確定側滑角 由此該側滑角也可作為控制參量輸入給GMR控制規(guī)則16。
2.3車輛參考模型下面結合圖9至圖15說明車輛參考模型。
圖9中再次簡化地示出了根據(jù)圖1及圖2的用于控制車輛的行駛穩(wěn)定性的控制電路。在此略去圖1中的控制器7至9、相應的優(yōu)先權電路3及發(fā)動機管理系統(tǒng)6，并且分配邏輯電路2示出為與壓力控制單元5結合。在該控制電路內(nèi)部，計算并調(diào)節(jié)繞車輛的垂直軸的附加橫擺力矩MG，以便遵循駕駛員所期望的彎道。在此附加橫擺力矩MG通過各個車輪上的具體的制動過程產(chǎn)生，這些制動過程的流程及待制動的車輪的選擇通過分配邏輯電路2確定。駕駛員通過選擇方向盤的相應的角度位置確定所期望的行駛方向。方向盤以固定的傳動比(轉向傳動比)與轉向輪聯(lián)接。以此方式調(diào)節(jié)確定的車輪轉向角δ。
2.3.1動力學單軌模型在GMR控制器10中設置有所謂的車輛參考模型12(圖2)(即圖9中的302)，該車輛參考模型被提供有輸入數(shù)據(jù)(由vRef表示的速度v，轉向角δ)。在車輛參考模型302中根據(jù)這些輸入數(shù)據(jù)計算單位時間內(nèi)的橫擺角應改變的量(橫擺角速度 在連接在后面的比較器303中比較橫擺角速度的額定值 與橫擺角速度的實測值 比較器303輸出相應于 與 之差的參量 作為輸出值。這樣確定的差值輸入給控制規(guī)則16以便控制橫擺力矩。該控制規(guī)則根據(jù) 計算出附加橫擺力矩MG，該附加橫擺力矩輸入給分配邏輯電路2。分配邏輯電路2根據(jù)該附加橫擺力矩MG及可能存在的駕駛員對制動器中壓力建立的要求P駕駛員確定輸出參量。所述輸出參量可以是制動壓力值或閥轉換時間。
在低速范圍內(nèi)車輛參考模型302的最佳工作方式也是重要的。為此目的，在車輛參考模型302中除了上述線性動力學單軌模型311之外還可設置穩(wěn)態(tài)圓周行駛模型306。
對于穩(wěn)態(tài)圓周行駛有F2.12Ψ·soll=δ*vlv+1*11+v2vch2+Ψ·korr]]>F2.13β=δ*1lvlv+lh*(1+m*v2ch*(lv+lh))1+v2vch2+βkorr]]>其中F2.14vch2=cv*ch*(lh+lv)2m*(ch*lhcv*lv)]]>在此，v＝前；h＝后；m＝質(zhì)量；l＝車軸與重心的距離； βkorr=ψ·.]]>β的修正項。
系統(tǒng)方程F1.1及F1.2適用于該線性動力學單軌模型。
計算模型306與311之間的轉換通過車輛參考模型302中的圖中未示出的轉換器根據(jù)車輛的速度自動進行。在此對于從一個模型到另一個模型的轉換過程設置一個幾km/h的滯后。低于轉換閾值時，根據(jù)穩(wěn)態(tài)圓周行駛模型306計算額定橫擺角速度 如果從較低值增加的速度超過在這個方向上有效的閾值，則借助于動力學單軌模型311進行橫擺角速度的額定值 的計算。由此可使對于在速度較高時的控制特別重要的動力學過程一起包括在該模型之內(nèi)。
在從圓周行駛模型306向單軌模型311過渡時，通過圓周行駛模型計算的額定值如 及β用作單軌模型的起始值。由此避免了轉換時的暫態(tài)過程。進一步的計算借助于單軌模型311進行，直到速度低于速度減小時較低的速度閾值。在此為了也減小暫態(tài)過程，對于圓周行駛模型必要的校正因子 及βkorr由以前在單軌模型中計算出的 及β的值以及速度vRef和轉向角δ這些輸入?yún)⒘縼硭愠觥?br> 校正值的大小為F2.15Ψ·korr=Ψ·soll-δ*vlv+lh*11+v2vch2]]>F2.16βkorr=β-δ*1-lvlv+lh*(1+m*v2ch*(lv+lh))1+v2vch2]]>這些校正因子的影響根據(jù)下面的方程隨著時間呈指數(shù)減小F2.17korr(n+1)＝korr(n)*λ其中λ可取在0與小于1之間的值。用n和n+1表示計算執(zhí)行次數(shù)。由此可避免突然的變化，因為在穩(wěn)態(tài)的情況下這兩種計算方法提供不同的結果。由此，通過計算模型的轉換可相當精確地確定用于控制的額定值，直到速度v＝0km/h。
結合圖9說明了可考慮使用不同的模型作為車輛計算模型。在此優(yōu)選的模型可以是穩(wěn)態(tài)圓周行駛模型。根據(jù)這個模型，橫擺角速度 可按照上述公式計算。如果要表示這樣的車輛計算模型，則可以將所測得的值λ及vRef輸入給計算電路并隨后查詢作為輸出值的橫擺角速度的給定值 2.3.3簡化模型下面說明一種用于確定額定橫擺角速度的極其簡化的模型。該模型可以是上述組合模型的變型。該模型的特征在于，以很小的計算量獲得可接受的結果。
根據(jù)該模型，額定橫擺角速度 可由下式計算F2.18Ψ·soll=δ*vl]]>如果剛度cv及ch取得非常大，則該方程可由F2.12連同方程F2.14及F2.15得到。
該方案是基于下面的考慮。
在上述車輛參考模型中，額定橫擺角速度 或者借助于動力學車輛模型(例如單軌模型)或者通過靜態(tài)模型(稱為穩(wěn)態(tài)圓周行駛值)來計算并且與所測得的橫擺角速度 相比較。但在這些方案的任何一個中，給定值(由此也包括控制干涉)直接依賴于車輛模型的質(zhì)量。由于在此涉及線性等效模型，所以該模型在有些情況下明顯偏離實際的車輛性能。
如果實際的車輛性能還由于例如單個部件的負荷或磨損而變化，則該模型對車輛的描述不夠精確。因此，應借助于連續(xù)的參數(shù)估計來進行模型匹配，這里出現(xiàn)下面的問題為了進行上述估計，必須存在這樣的激勵，即駕駛員必須借助于線性區(qū)域(＜0.4g)中的轉向指令充分地激勵車輛。這在正常行駛中很難實現(xiàn)。
此外，不可能直接估計線性單軌模型的所有參數(shù)。由此必須預選擇一些確定的參數(shù)。
因此，基于模型假設的控制可能總是僅在關于模型預給定值時提供令人滿意的解決方案。因此，在許多情況下采用一種較簡單的控制原理就足夠了。
行駛穩(wěn)定性控制的一個重要目的在于，這樣協(xié)調(diào)行駛性能，使得車輛對駕駛員的轉向輸入、制動輸入及節(jié)氣門踏板輸入的反應始終是可預見的并可對其進行很好地控制。因此，必須識別車輛的不足轉向及過度轉向的運行狀態(tài)，并通過相應的制動干涉或發(fā)動機管理系統(tǒng)干涉將其調(diào)節(jié)到中性的特性。
簡化的控制的原理的思路在于，使用不足轉向/過度轉向特性的直接量度作為控制參量。為此，根據(jù)機動車控制特性的定義，將前軸與后軸的平均側偏角(αV，αH)相比較。當前軸的側偏角較大時，車輛具有不足轉向特性，在相反的情況下則具有過度轉向特性。根據(jù)該定義，如果前軸與后軸的側偏角相等，則具有中性的特性。
由此有F2.19＞0不足轉向αv-αh＝0中性＜0過度轉向因此，根據(jù)側偏角差可直接確定車輛的瞬時狀態(tài)。如果使用單軌車輛模型(圖10)作為方案，則可根據(jù)下式由轉向角δ、側滑角β、橫擺角速度 及車輛速度v導出側偏角F2.20aαv=δβψ·*lvv]]>F2.20bαh=β+ψ·*lhv]]>
由于側滑角不可直接測量或簡單計算，所以不可進行各個側偏角的明確的計算。但是如果已形成了側偏角的差，則可根據(jù)現(xiàn)有的測量參量(轉向角、橫擺角速度)、由ABS控制器已知的車輛參考速度vRef以及恒定的軸距l(xiāng)來計算該參量。
F2.21av-ah=δ-l*ψ·v]]>這樣就得到了可用作不足轉向/過度轉向的量度的參量。
還注意到車輛重心的曲線軌跡的瞬時轉彎半徑R與側偏角差之間的已知關系F2.22R=lδ-(αv-αh)]]>因此可看到，在F2.19的中性行駛狀態(tài)下，即F2.23αv-αh＝0轉彎半徑R可僅通過轉向角δ來確定，即F2.24R=lδ]]>因此可直接使用所計算出的側偏角差作為控制參量進行控制。這種控制的規(guī)定是保持控制參量的絕對值盡可能小，以便達到基本上中性的特性。有時使用非對稱的容差閾值是有意義的，由此可在過度轉向特性的方向上選擇較小的容差。
可根據(jù)這些考慮計算額定橫擺角速度 (F2.18)。然后將該額定橫擺角速度 與 相比較，并根據(jù)圖1作為控制的基礎。
2.3.5GMR控制器中的額定值限制只有當車輛車輪在路面上的附著允許計算出的附加轉矩作用于車輛上時，車輛行駛性能的控制才有意義。
例如如果相對于當前的車輛速度過強地或過快地轉動方向盤，則不希望所述控制強迫車輛在任何情況下都進入由轉向角δ預給定的彎道上。
因此，應避免在任何情況下都根據(jù)所選擇的車輛參考模型確定作為額定值的 如果僅遵循參考模型則會在不幸的情況下導致，在方向盤轉角無意地調(diào)節(jié)過大同時在速度高的情況下，由于此時 也過大，實際的橫擺角速度 調(diào)節(jié)過大，使得在極端情況下車輛在其重心基本上直線運動的同時繞自身的軸線轉動。這種情況對于駕駛員來說比車輛由于摩擦情況差而不能遵循駕駛員請求并且極度不足轉向地直線移動的情況更為不利。因為在后一種情況下，車輛只是直線行駛而并不同時繞自身的軸線轉動。為了避免這種在特殊情況下出現(xiàn)的不利后果，在車輛參考模型中附加地設置這樣的計算算法，該計算算法可通過摩擦系數(shù) 確定對于測得的速度有效的最大的橫擺角速度 該 在摩擦系數(shù)識別系統(tǒng)13中確定。所述計算算法基于穩(wěn)態(tài)圓周行駛的理論，即滿足ψ·=aquer/v]]>(F2.18)。
最大允許的橫向加速度aqlim基本上可確定為摩擦系數(shù)、速度v、縱向加速度along及在某些情況下其他參數(shù)的函數(shù)。由此，F(xiàn)2.25aqlim＝f(μ，v，along，…)最大橫擺角速度由下式計算F2.26ψ·sollmax=aqlimv]]>因此可確定橫擺角速度的極限值，該極限值不再直接考慮駕駛員的愿望，而是在車輛滑向一旁時對該車輛不附加地繞其垂直軸轉動作出貢獻。
對于適當?shù)摩檀_定的細節(jié)在2.1部分中詳細討論。
也可規(guī)定僅在某些特定的條件下才允許控制干涉。這樣一種可能性例如可以是，如果確定側滑角 過大，則圖2中的啟動邏輯電路11不傳輸當前的MG給分配邏輯電路2，這可根據(jù)剛才存在的速度而出現(xiàn)。
2.4GMR控制器的控制規(guī)則下面說明橫擺力矩控制器10的控制規(guī)則16的程序結構。該程序由四個輸入?yún)⒘克愠隼@車輛的垂直軸的附加橫擺力矩MG，該附加橫擺力矩對于尤其在彎道行駛時保持穩(wěn)定的車輛性能是必需的。計算出的橫擺力矩MG是用于計算待施加到車輪制動器上的壓力的基礎。
可用于該控制規(guī)則的輸入?yún)⒘渴?參見圖17)輸入端500 輸入端501 輸入端502 輸入端503 對于在考慮側偏角差作為基礎這種情況，在輸入端500輸入Δλ，并在輸入端501輸入 輸入端503是可選的。該輸入端尤其當在整個計算系統(tǒng)中設置由所謂的觀察者車輛模型84時可供使用。
輸入端500處的值作為所測得的橫擺角速度 與借助于車輛參考模型12算出的額定橫擺角速度 之差得到。
輸入端501處的值作為輸入端500處的參量從一個計算循環(huán)到另一個計算循環(huán)在時間上的變化除以循環(huán)時間T0得到，或者作為所測得的橫擺角速度的時間導數(shù)與計算出的額定橫擺角速度的時間導數(shù)之差得到。
計算循環(huán)定義為根據(jù)圖1的整個FSR控制器的計算過程。由于其結構，這樣一個過程要求一確定的實際時間，即循環(huán)時間T0。對于有效的控制，該循環(huán)時間必須保持足夠小。
輸入端500及501處的值，即 及 首先分別輸送給低通濾波器510或511。
這兩個低通濾波器原則上結構相同，并具有圖18中所示的結構。
根據(jù)圖18的低通濾波器的輸入?yún)⒘?20用u標示，輸出參量521用y標示。輸出參量521輸送給寄存器522并在下次計算時可作為先前的值y(k-1)供使用。然后可根據(jù)下面的公式計算出計算循環(huán)的輸出值521
F2.27y(k)＝λ*y(k1)+(1λ)*u*kp其中λ可取0與1之間的值。λ表示該低通濾波器的數(shù)位價。對于界限值λ＝0，不存在遞推功能先前的值y(k-1)對于新的輸出值521的計算沒有意義。λ越接近1，先前的值的作用越大，使得當前的輸入值520對輸出值521的影響越慢。
kp是線性估算因子。
對于輸入值500及501進行上述低通濾波，以形成經(jīng)濾波的值515、516。
對于輸入?yún)⒘?02即 也進行同樣的低通濾波512。經(jīng)濾波的值517與未經(jīng)濾波的值503那樣輸入給非線性濾波器。這些濾波器的作用是對于小的輸入值將輸出值置零，對于大于一特定界限值的輸入值，則傳輸一個減去該界限值的輸入值。這種限制不僅在負的區(qū)域中而且在正的區(qū)域中進行。界限值 及βth可以是固定地植入在程序中的參量，但也可以是依賴于其他參數(shù)如輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)的參量。在此情況下這些界限值可分別作為摩擦系數(shù)的線性函數(shù)來計算。
所有四個參量，即515、516、517及518在接下來的步驟530、531、532或533中分別被一個線性的因子加權。
這些因子被固定地植入在計算系統(tǒng)中。這些因子的數(shù)量級可由相應的車輛模型算出，但通常需要通過行駛試驗進行精確確定。以此方式，對于每一車輛或車型都確定相應的一組線性因子。將這樣加權的輸入?yún)⒘?00、501、502、503相加，得到附加橫擺力矩MG(加法環(huán)節(jié)540)，該橫擺力矩是程序進一步計算的基礎。
但在實際中已經(jīng)證實，還必須對計算出的橫擺力矩進行修正。
為此可使用兩種方法1.修正輸入?yún)⒘?，尤其?2.對計算出的橫擺力矩MG進行濾波。
通過這兩種方法試圖不僅在考慮橫擺角速度的情況下而且在考慮側滑角的情況下進行所述控制。
2.4.1輸入?yún)⒘康男拚缟纤觯柚谲囕v參考模型可計算出橫擺角速度的額定值。由于所使用的車輛參考模型與實際情況不完全一致，所以通常必須再次校正模型計算的結果。在參考模型中，主要對由橫擺角速度傳感器及轉向角傳感器提供的值進行分析處理。可通過附加地考慮由橫向加速度傳感器提供的值對計算出的額定橫擺角速度進行校正。
該分析處理可用不同的方式進行。下面提出了一種方法，在該方法中首先將所測得的橫向加速度換算成側滑角速度 利用該值進行橫擺角速度的額定值的校正。
的計算例如借助于運動學 確定14、15(圖2)進行。
所用方法根據(jù)圖19中給出的框圖進行。側滑角速度的估計值 必要時在低通濾波之后與第一閾值th1相比較(菱形400)。該比較的意義只有在對橫擺角速度的額定值 進行校正之后才可看出，因此在最后詳細說明。
如果|β·^|>th1,]]>則將 的量與第二閾值th2相比較(菱形401)，該第二閾值大于該第一閾值th1。如果也大于該第二閾值，則首先進行側滑角速度 在時間上的積分402。為此，將側滑角速度 與循環(huán)時間T0相乘并且加到先前的積分結果Intgi-1上。積分步驟用n來計數(shù)，由此，計數(shù)n在積分之后增加1(步驟403)。因此積分時間由所完成的積分步驟的數(shù)量n來代表。積分結果 與一閾值βs相比較(菱形404)。該閾值大小表示相對于理論上要遵循的側滑角的最大允許偏差。該閾值βs的數(shù)量級約為5度。
如果超過該閾值βs，則通過一個附加常數(shù)S重新對額定橫擺角速度 估算(步驟405)，該常數(shù)依賴于瞬時的側滑角速度 及積分步驟的數(shù)量n。這就是說，如果在每一新的循環(huán)中超出閾值βs，則進一步降低額定橫擺角速度。該附加常數(shù)S視 的符號而定被加或者被減，由此，額定橫擺角速度的絕對值總是減小。如果Intgn未達到該閾值βs，則不對 進行限制(步驟407)。
在一個新的循環(huán)中再次檢驗所估計的側滑角速度的量是否小于閾值th1。如果是，則說明車輛已重新穩(wěn)定。其結果是n在步驟406中又被置零，并且對于步驟407中的進一步計算，以不被校正的、即與作為車輛參考模型的結果存在的值相同的額定橫擺角速度為基礎。此外，積分的起始值Intgn-1設為零。
如果側滑角速度的絕對值雖然超過th1但未超過th2，則舊的值Intgn保持不變，即積分暫停一個循環(huán)。先前的限定保持不變。如果又超過了閾值th2，則繼續(xù)進行積分。
2.4.2MG的校正另一種可能是控制由控制規(guī)則16計算的橫擺力矩MG。為此形成先前的值M1(k-1)與當前的值M1(k)之間的差。下標1表示這些值是橫擺力矩控制器的直接結果，即不是根據(jù)下述校正計算出的。該差與循環(huán)時間T0相聯(lián)系得到ΔM1。在這個梯度ΔM1上加上一個由 與一個校正因子相乘而得到的校正梯度。這樣校正的梯度與循環(huán)時間T0相乘，所得的積加到先前計算的橫擺力矩M(k-1)上。這就得到了用作進一步的計算的基礎的當前的力矩MG(k)。
該計算通過圖20中所示的邏輯來實現(xiàn)。由子程序“控制規(guī)則16”得到的計算出的力矩輸入到移位寄存器420中。在該移位寄存器420的第一位置421上總是具有當前的值M1(k)；在該移位寄存器420的第二位置422上具有先前的值M1(k-1)。一旦存在一個新的值M1，則寄存器421中的值移位到寄存器422中，而寄存器421中的值被該新的值代替。寄存器421及422中的值輸送給計算邏輯電路430，該計算邏輯電路根據(jù)下面的公式計算ΔMF2.28ΔM=M1(k)M1(k1)+a*β·*T0]]>此外，由運動學 確定得出的估計的側滑角速度 也輸送給計算邏輯電路430。另外，在存儲器中設定校正因子a的值，通過該校正因子將側滑角速度換算成力矩變化。按照下面的公式計算新的力矩M(k)F2.29M(k)＝M(k-1)+ΔM在寄存器431中存儲經(jīng)校正的力矩的當前值，在寄存器432中存儲先前的計算值。寄存器431中的值用作進一步計算的基礎。
2.5SESP橫擺角速度控制規(guī)則SESP橫擺角速度控制規(guī)則23的程序?qū)⑺鶞y得的橫擺角速度與特定的SESP基準橫擺角速度相比較。如果存在偏差，則控制器要求一個用于校正該偏差的附加橫擺力矩MGSESP。
2.5.1SESP基準信號形成裝置SESP基準信號形成裝置24計算SESP基準橫擺角速度，該SESP基準橫擺角速度表示駕駛員想要的橫擺角速度。結果存儲在sesp_psip_ref中。
SESP橫擺角速度控制器比GMR橫擺角速度控制器靈敏。出于這個原因，該SESP橫擺角速度控制器需要一個特殊的機構來避免由于傳感器或模型誤差而引起的錯誤的干涉。SESP基準橫擺角速度包括偏移量SESP_DPSIP_STORED，后者在有限的時間上補償所述誤差。
如果對偏轉狀況不存在任何懷疑，則偏移量SESP_DPSIP_STORED表示所測得的或所估計的橫擺角速度 與由在車輛模型12中所計算的參考橫擺角速度 之間的偏差。
但是一旦對偏轉狀況存在懷疑，則所述偏移量保持恒定。如果滿足下面的條件，則對偏轉狀況存在懷疑xx.存在SESP狀態(tài)31至34(不同于35)，或者xxi.已識別到對于偏轉可能的前面的原因i至xviiii。
現(xiàn)在計算SESP基準橫擺角速度 該SESP基準橫擺角速度表示駕駛員請求。為了該計算，所述偏移量被加到GMR(AYC)基準橫擺角速度的參考橫擺角速度上
該偏移量是在例如載荷變化時 之差。
與GMR(AYC)基準橫擺角速度相比，該SESP基準橫擺角速度包括一個偏移量，該偏移量正好選擇得這樣大，使得SESP橫擺角速度偏差在載荷變化或制動開始時為零。
一方面，該偏移量使得橫擺角速度傳感器的可能未被補償?shù)钠屏康玫搅搜a償。這對于避免靈敏的SESP橫擺角速度控制器的錯誤控制是必需的。另一方面，該偏移量補償僅允許調(diào)整與當前的車輛性能的偏差。
圖31示出對于橫擺角速度傳感器偏移量為正的情況SESP基準橫擺角速度的構成。
SESP基準信號形成裝置24計算橫擺角速度偏差 該橫擺角速度偏差作為用作SESP橫擺角速度控制器的輸入。圖2還示出，該輸入 也可供SESP啟動邏輯電路25使用。
該SESP橫擺角速度偏差作為所測得的橫擺角速度 與SESP基準橫擺角速度之間的差被計算。
在形成所述偏移量校正時，對于確定的應用可進行其他改善。
為此設置一個狀態(tài)自動裝置，該狀態(tài)自動裝置區(qū)分下列狀況*Sesp_refcomp_idle不需要SESP基準參量*Sesp_refcomp_straight可確定SESP基準參量，對于直線行駛有利*Sesp_refcomp_curve可確定SESP基準參量，對于彎道行駛有利*Sesp_refcomp_uncertain需要SESP基準參量，但由于動態(tài)的行駛狀況不能精確地確定該(附加的)狀態(tài)自動裝置被設計為，使得即使在連續(xù)的基準偏移量校正期間也可被變換到一個合適的狀態(tài)。在此情況下在需要時觸發(fā)偏移量的重新確定。
SESP基準參量根據(jù)當前的狀態(tài)如下構成*Sesp_refcomp_idle不構成(替換地，SESP基準＝實際大小)*Sesp_refcomp_straightSESP基準＝AYC基準+偏移量，其中該偏移量如已述那樣并且在圖31中示出*Sesp_refcomp_curve一旦在該狀況中出現(xiàn)不足轉向SESP基準＝AYC基準；否則SESP基準＝AYC基準+偏移量。
通過區(qū)分這些情況，降低了SESP錯誤控制的風險。這可在圖34中通過擴展示出，其中*Sesp_refcomp_uncertainSESP基準＝AYC基準(＝“最佳推測”)。
根據(jù)該不精確地確定的SESP基準，在這種情況下稍微提高了SESP控制器的啟動閾值。
2.5.2SESP啟動邏輯電路SESP橫擺角速度控制規(guī)則23具有時間延遲，以便避免該控制的非常短的啟動或中斷。用于控制器輸入的延遲作為sesp_dpsip_in_delay存儲。用于控制器輸出的延遲作為sesp_dpsip_out_delay存儲。
如果存在較高的過度轉向的趨勢，則選擇短的輸入延遲sesp_dpsip_out_delay＝sesp_dpsip_in_delay_tab
；即，當下面所有的條件都被滿足時a. 該閾值k20取決于狀況，例如取決于車輛速度(狀態(tài)31、32比33、34敏感)、路面橫向傾斜度等，b.|ψ·SESPref|>|ψ·Mess|,]]>其中 與 的符號必須相同；該條件表示存在具有過度轉向特性的行駛狀況；僅適用于狀態(tài)31或32；進入時刻取決于狀況，如 過度轉向狀況僅用作用于控制器啟動的前提條件。由此，SESP橫擺角速度控制器的第一次啟動總是過度轉向干涉。但接下來的啟動也可以是不足轉向干涉，以便預防車輛的過度轉向反應。也可使用用于標準的GMR(AYC)基準橫擺角速度的過度轉向標志位，以便保證在實際的不足轉向狀況期間不開始SESP過度轉向干涉。這也在所述基準的量可減小時進行。
c.狀態(tài)自動裝置22.1處于不同于35的狀態(tài)條件a.至c.必須在一個確定的持續(xù)時間滿足。
去啟動取決于下面的條件
d. 閾值k21取決于狀況，它小于進入閾值k20；或者e.狀態(tài)自動裝置22.1處于狀態(tài)35；在此，在所述去啟動發(fā)生之前，必須在一個確定的持續(xù)時間上存在狀態(tài)“SESP無效”。輸出延遲取決于狀況，一旦狀態(tài)35存在，則它為零，否則取決于 2.5.3SESP控制規(guī)則SESP控制規(guī)則23計算附加橫擺力矩，該附加橫擺力矩必須被SESP橫擺角速度控制器要求，以便校正SESP橫擺角速度偏差。其結果以值sesp dpsip_req_yaw_tq被存儲。
計算退出閾值k21并將其向下限制到最小值零。這里所計算的參量是比例控制器的輸入值。
增益系數(shù)取決于所估計的路面摩擦系數(shù)。由于摩擦系數(shù)估計裝置13的摩擦系數(shù)對于與SESP相關的行駛狀況不是有效的，所以使用等效值，該等效值由所測得的aquer并且由依賴于vRef的車輛縱向加速度求得。該摩擦系數(shù)表示當前所使用的摩擦系數(shù)。比例控制器的增益系數(shù)取決于該摩擦系數(shù)。在控制規(guī)則23的輸出端具有附加橫擺力矩MGSESP。
2.5.4SESP分配邏輯電路SESP分配邏輯電路將SESP的附加橫擺力矩請求MGSESP分配給車輪制動壓力。視駕駛員的制動壓力而定得到不同的方案。SESP的當前的橫擺力矩分配狀態(tài)存儲于SESP_TQDIS_STATE。
SESP影響至少一個車輪的制動壓力。為該干涉確定了下面的方案·壓力衰減模式彎道內(nèi)側的后輪上的及在需要時附加地彎道內(nèi)側的前輪上的車輪制動壓力被降低，直到達到一個預定的壓力下限ayc_pdec_sec_pressure_limit。一旦壓力衰減的勢能不足以實現(xiàn)MGSESP，則此時出于舒適性原因而不進行壓力增加。但壓力建立根據(jù)一個按舒適性觀點實施的策略也是完全可以的。
·壓力增加模式彎道外側的后輪上的車輪制動壓力被升高，直到達到由縱向方向上的最大可能的力確定的壓力上限；該壓力上限通過車輪打滑控制器26利用制動打滑監(jiān)測功能結合EBV功能的抑制來保證；出于舒適性原因，通過ETR功能實現(xiàn)壓力的升高。
對于確定的應用而提出將SESP的附加的橫擺力矩分配給車輪。
在SESP壓力增加的情況下，還可在彎道外側的前輪上建立壓力。
后輪的壓力的多大百分比被附加地建立在前輪上可通過與所估計的最小的摩擦系數(shù)SESP_MY_MIN相關的特性曲線調(diào)節(jié)。
對于具有液壓制動力助力裝置的制動系統(tǒng)，下面的關系已經(jīng)被證實是有意義的在冰上為50％，在中等摩擦系數(shù)情況下為100％，高摩擦系數(shù)時為0％。
高摩擦系數(shù)時的0％的值是有意義的，因為此時駕駛員認為前軸上的壓力增加是不舒適的。另一方面，在此僅在后軸上進行壓力增加通常對于穩(wěn)定已足夠，因為高摩擦系數(shù)時可建立更大的縱向力。
圖32a中示出前軸上的壓力增加的可能性。
如果SESP壓力增加結束，則后輪上的壓力不是急劇地而是緩慢地衰減。這提高了行駛舒適性。
一旦由于開始進行AYC控制而必須中斷SESP，則也采用緩慢的壓力衰減。
但一旦AYC附加橫擺力矩的符號與先前的SESP干涉相比較變化，壓力就急劇衰減。尤其對于具有包括真空制動助力器及例如通過制動系統(tǒng)的液壓回輸泵的附加的液壓制動助力裝置的制動系統(tǒng)的車輛來說，前軸上的、已針對SESP壓力衰減情況(第10頁)及在圖2中提及的選擇性地附加的壓力衰減是優(yōu)選的。
是要進行壓力衰減還是要進行壓力增加的判定，取決于下面的條件壓力衰減f.GMR控制器10已識別到駕駛員制動PTHZ以及g.PTHZ＞閾值k30如果這些條件不存在，則進行壓力增加。
如果壓力增加模式有效，則MGSESP根據(jù)vRef減小。由此考慮附加橫擺力矩MGSESP在壓力增加期間比在壓力衰減期間可更有效地實現(xiàn)。
是進行車輛左側還是右側或者說彎道外側還是彎道內(nèi)側的制動器的干涉，根據(jù)與在GMR橫擺力矩分配邏輯電路2中相同的規(guī)則來判定。當然也可考慮SESP分配邏輯電路21來進行判定。
在考慮到車輪打滑控制器26的限制的情況下，由分配邏輯電路21得到SESP的各個車輪壓力要求。此外，通過標志位向其他控制器7、8、9指示SESP控制有效。
這是有利的，因為GMR控制器10將偏移量加到啟動邏輯電路11的輸入信號 上，以便給SESP提供這樣的可能性即使大于其控制閾值，也使車輛在一定程度上穩(wěn)定。該可能性允許在邊界狀況下的過渡區(qū)域中、即在接近不穩(wěn)定的行駛狀況下進行SESP控制，但是僅在SESP之前已變得有效時才這樣。偏移量是可變的并且可被降低到零。
3.GMR控制器的分配邏輯電路3.1通過施加制動力產(chǎn)生的附加橫擺力矩為了即使在彎道行駛時也獲得車輛穩(wěn)定的行駛，首先必須檢測轉向角。轉向角代表駕駛員所期望的車輛彎曲軌道。在穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)彎道行駛中，車輛應以一個基本恒定的側滑角及保持相同的橫擺角速度通過該彎道。駕駛員必須通過反向轉向來補償與該側滑角或與該橫擺角速度的偏差。但這不是一直都可以的，尤其是當駕駛員以轉彎極限速度通過該彎道時。在這種情況下必須有目的地對車輛制動，并對車輛施加繞其垂直軸的附加力矩，所述附加力矩應能使實際的橫擺角速度與所期望的橫擺角速度相匹配。描述這種關系的控制算法已在前文中說明，因此這里不需詳細闡述。
但留下的問題在于以適當?shù)姆绞酵ㄟ^有目的的施加制動力實現(xiàn)由控制算法算出的附加橫擺力矩MG。
對于液壓制動器來說，任務實際上在于，為每個單個的車輪制動器確定制動壓力。在此應以單個制動器中的盡可能小的壓力實現(xiàn)待實現(xiàn)的繞垂直軸的力矩。因此提出，為每個車輪確定一個系數(shù)并且由待產(chǎn)生的車輛橫擺力矩及各個加權系數(shù)求得制動壓力。
如上所述，尤其對基于液壓操作的車輛制動系統(tǒng)有利的是，這樣確定所述系數(shù)，使得可直接求得各個車輪制動器的制動壓力。所述系數(shù)的加權這樣進行，即各個系數(shù)除以所有系數(shù)的平方和。
在此，每個系數(shù)確定車輪制動壓力與由此產(chǎn)生的各個車輪制動力占車輛的橫擺力矩的份額之間的關系。輸入在車輛行駛期間變化的參數(shù)作為確定各個系數(shù)的參量。這些參數(shù)尤其是-轉向角δ-輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)μ-車輛質(zhì)量m-軸載分布Nz。
在計算所述系數(shù)時輸入的并且車輛特有的或制動器特有的參量例如對于盤式制動裝置來說為-制動活塞的面積A-每個車輪制動器的活塞的數(shù)量n-制動盤與制動襯片之間的摩擦系數(shù)μR-有效摩擦半徑與輪胎動力半徑的比例s-制動器的效率η所提出的計算方法的優(yōu)點在于，可非?？焖俚貜念A給定的附加橫擺力矩計算出相應的制動壓力。如果在行駛期間上述參數(shù)改變，則通過在計算制動壓力時改變上述系數(shù)來考慮。
一些系數(shù)與轉向角δ的關系是非線性的，而這些系數(shù)線性地輸入到計算中。
但已經(jīng)證實，單個系數(shù)與轉向角之間的關系的線性化估計提供了足夠好的結果。
圖21示意性地示出直線行駛中的具有四個車輪601、602、603、604的車輛。每個車輪配置有車輪制動器605、606、607、608。這些車輪制動器可彼此不相關地被控制，通過由這些車輪制動器施加的車輪制動力矩在車輪與路面的接觸面上產(chǎn)生制動力。例如通過致動車輪制動器605在車輪601上產(chǎn)生制動力F，該制動力又產(chǎn)生繞垂直軸的力矩M(例如為正力矩)。
這樣的繞車輛的垂直軸的力矩可被有目的地使用，以便將車輛穩(wěn)定地保持在駕駛員期望的軌跡上。
在車輛中還設置有傳感器。這些傳感器包括檢測車輪601、602、603、604的角速度的車輪傳感器。此外，用轉向傳感器612檢測方向盤轉角。另外還設置有用于檢測橫擺角速度的傳感器613。
這些傳感器一方面檢測駕駛員請求，另一方面檢測車輛的性能，由這些傳感器可計算出能夠使車輛的橫擺角速度及其側滑角與駕駛員請求相一致的待施加的橫擺力矩。為此，這些車輪制動器605、606、607、608彼此不相關地被控制，為此設置有這樣的控制裝置，該控制裝置是用于控制行駛穩(wěn)定性的復雜程序的一部分。
圖22中示出原理上的配置。標記16表示計算橫擺力矩MG的程序模塊。圖22示出計算各個車輪制動器605、606、607、608應被施加的壓力Pxx的控制裝置。所求得的壓力值622、623、624、625可被進一步分析處理，并可被轉換成車輪制動器605、606、607、608的相應的控制信號。
該控制裝置本身由兩個部分構成，在第一部分630中計算用于各個車輪的系數(shù)cxx。這些系數(shù)cxx建立車輪制動器中的壓力與按比例分配的由相應的車輪上的制動力引起的橫擺力矩之間的線性關系。在第二部分631中，通過各個系數(shù)的加權以及在考慮待實現(xiàn)的橫擺力矩MG的情況下計算各個壓力值Pxx622、623、624、625。
所述壓力值以及所述系數(shù)由下標加以表示。
在此為v前h后l左r右x表示v/l或者h/r第一計算部分630考慮了轉向角，該轉向角通過轉向傳感器612的分析處理裝置632可供計算過程使用。為了計算所述系數(shù)還考慮摩擦系數(shù)μ，該摩擦系數(shù)在分析處理單元633中由車輪轉動性能導出(參見2.1部分)。該車輪轉動性能又通過各個車輪上的車輪傳感器的信號求得。此外輸入車輛質(zhì)量以及軸載分布N2，它們在分析處理單元634中確定，在該分析處理單元中分析不同狀況中的車輛性能。第一程序部分630可訪問包括上述車輛特有的及車輪制動器特有的值的存儲器635。
由所述值為每個車輪計算出一個系數(shù)cxx，其中值640、641、642、643可同時或先后計算。該計算根據(jù)植入在程序中的函數(shù)進行。在該函數(shù)中考慮了制動壓力與制動力之間的已知的關系。該關系通常是線性的。只是轉向角δ必須單獨考慮。如何以適當?shù)姆绞娇紤]轉向角將在下文說明。
在第二計算步驟631中同時或先后由各個系數(shù)640、641、642、643按照下面的公式計算各個車輪制動器的壓力值F3.1apxl=cxlcvl2+cvr2+chl2+chr2*MG]]>F3.1bpxr=cxrcvl2+cvr2+chl2+chr2*MG]]>按照上述公式計算各個壓力的優(yōu)點在于，只需在車輪制動器上施加較小的壓力即可獲得所計算出的制動力矩。此外，制動壓力控制可非常靈敏且快速地對尤其是轉向角及摩擦系數(shù)的變化作出反應。
在計算這些系數(shù)時如下考慮轉向角δ圖23為此示出了車輛的示意圖，其中前輪601及602處于轉彎狀態(tài)。S表示前輪之間的距離，lv表示重心610到前軸的距離。
車輪平面650、651與車輛的縱向軸線的夾角為轉向角652、653。出于簡化的原因而假設轉向角δ652、653相等。作用在車輪平面650、651中的制動力F的有效杠桿力臂在小轉向角的情況下可近似如下地算出F3.2ahr=s2+δ*lv]]>
F3.2bhl=s2δ*lv]]>由于“小轉向角”的近似不總是被滿足，所以被證實有利的是，必要時可用下面的公式來計算F3.3ahr=s2+δ*s24+lv2]]>F3.3bhl=s2δ*s24+lv2]]>如果所計算的杠桿力臂小于零，則將這些杠桿力臂設定為等于零。
現(xiàn)在可按照以下公式計算車輪系數(shù)cxxF3.4cxx＝chydxx*hl，r其中在chydxx中考慮了除轉向角δ之外的所有參數(shù)。
以這種方式，所述系數(shù)可表示為兩項的乘積，其中一項確定有效杠桿力臂，另一項與轉向角無關。
3.2通過減小側向力產(chǎn)生的附加橫擺力矩施加作用于一側的制動力的方法是這樣控制車輪制動器，使得這些車輪以不同的強度被制動。上一部分以說明了如何實施這種方法。
如果要在踏板制動期間進行行駛穩(wěn)定性控制，即如果由于駕駛員的制動而已經(jīng)在車輪制動器中形成一個確定的制動壓力，這個方法就受到了限制。原則上在這種情況下也可使用上述方法。求得已被調(diào)節(jié)的制動壓力的變化而不是求得絕對的壓力。
但在這種情況下會出現(xiàn)下面的問題。如果在一個車輪制動器中已施加了很高的壓力，使得產(chǎn)生了很大的制動力，則制動壓力的升高并不一定會導致制動力的增加，因為已達到了輪胎與路面之間的附著極限。在上述模型中假定的制動壓力與制動力之間的線性關系在這種情況下不再成立。
在橫擺力矩控制的意義上，為了使車輛一側的制動力不超過極限，可通過減小車輛另一側的制動力來補償。
但這存在缺點，即，制動力的減小也使得車輛的減速度減小。這并非總是可被接受的，因為在駕駛員進行制動時，車輛應在盡可能短的距離內(nèi)停止。因此，車輛的實際減速度相對于駕駛員請求過強地減小通常是不可接受的。為了解決這個問題，提出了以下方法。
至少一個車輪的車輪制動器被這樣控制，即，調(diào)節(jié)所述車輪的縱向滑移率2，使得該縱向滑移率大于達到最大附著時的縱向滑移率。在這個方法中使用了所傳遞的制動力、即輪胎上的縱向力在縱向滑移率約為20％(0％-車輪自由滾動；100％-車輪抱死)時達到其最大值，并且在超過20％時可傳遞的制動力僅稍微減小，由此在車輪滑移率處于20％與100％之間時車輛的減速度不會產(chǎn)生很大的損失。
但如果同時考慮可傳遞的側向力，即垂直于車輪平面起作用的力，則該力表現(xiàn)出與車輪滑移率很強的依賴關系，這表現(xiàn)在隨著滑移率的增大，可傳遞的側向力急劇減小。在滑移率超過50％的范圍內(nèi)，車輪表現(xiàn)出與抱死的車輪近似的特性。即，幾乎不可對該車輪施加側向力。
通過適當?shù)剡x擇應調(diào)節(jié)為高的縱向滑移率的車輪，可使車輛進行受控制的側滑，而由該側滑引起的橫擺角的變化應相應于所期望的變化，由于在該方法中縱向力保持基本不變，但側向力明顯降低，所以可在無需過強地減小車輛減速度的情況下進行橫擺角速度的控制。
按照下面的規(guī)則選擇至少短時間地以提高了的縱向滑移率行駛的車輪。在此考察駕駛員要求向右轉彎行駛的情況。對于向左轉彎行駛的情況可使用相應的“被鏡像的”規(guī)則。在此可能出現(xiàn)這樣的情況，即車輛沒有如所期望的那樣強地轉入彎道中。換言之，該車輛不足轉向。在這種情況下，彎道內(nèi)側的后輪以提高了的滑移率運轉。但如果該車輛過強地轉入彎道中——這種情況被稱為過度轉向，則彎道外側的前輪以高的滑移率運轉。
此外可抑制前輪的壓力衰減。這根據(jù)以下規(guī)則進行。在車輛表現(xiàn)為不足轉向的狀況中，抑制彎道外側的前輪的制動壓力衰減。在車輛表現(xiàn)為過度轉向的狀況中，抑制彎道內(nèi)側的前輪的壓力衰減。
制動壓力的實際控制可如下地進行。如上所述，根據(jù)待獲得的橫擺力矩及被加權的車輪系數(shù)來確定各個車輪制動器中的制動壓力。
在計算所述系數(shù)時可引入一個依賴于制動滑移率的因子，該因子被這樣調(diào)整，使得產(chǎn)生上述所期望的制動滑移率?？赏ㄟ^確定一個用于相應的系數(shù)的下閾值來限制車輪的壓力衰減。
下面詳細說明植入在制動系統(tǒng)的控制程序中的方法。
該控制程序基于加權系數(shù)計算在每個車輪制動器中必須產(chǎn)生的制動壓力。當車輛被制動時，尤其是當車輛在利用輪胎與路面之間的附著極限的情況下被減速時，該計算變得更復雜。在這樣的情況下，完全可能在需要疊加地進行行駛穩(wěn)定性控制之前首先進行防抱死控制。
在這種情況下，對于未被制動的車輛不可進行原理上的疊加，因為例如在一個車輪制動器中的壓力提高時相應的制動力不是線性地增加，因為已達到了附著極限。因此，該車輪制動器中的壓力的升高不會產(chǎn)生附加制動力，因此不會產(chǎn)生附加力矩。
雖然可通過減小該軸的另一車輪的車輪制動壓力來實現(xiàn)產(chǎn)生附加橫擺力矩的相同的效果，但是這將導致總體制動力的減小，這又與應在盡可能短的距離內(nèi)使車輛停止的要求相沖突。
因此利用圖24中示出的車輛車輪特性。該曲線圖示出在X軸上滑移率λ處于0與100％之間，其中0％表示車輪自由滾動，100％表示車輪抱死。Y軸示出摩擦力系數(shù)μR及側向力系數(shù)μS，其取值范圍在0與1之間。實線表示對于不同的側偏角α摩擦系數(shù)與滑移率之間的關系。可以看出，尤其對于小側偏角，該曲線在滑移率λ＝20％的范圍具有最大值。在朝100％的方向上，摩擦系數(shù)緩慢減小。當側偏角為2°時的最大摩擦系數(shù)約為0.98，而在λ＝100％時該摩擦系數(shù)仍達0.93。與此相反，尤其對于較大的側偏角，側向力系數(shù)則隨著滑移率的增加而急劇減小。當側偏角為10°時，側向力系數(shù)對于0％的滑移率為0.85而對于接近100％的滑移率則下降到0.17。
因此從圖24的曲線可知，當滑移率值在40％與80％之間的范圍內(nèi)時可傳遞較大的制動力，但只能傳遞小的側向力。
可利用這種車輪特性來有目的地減小車輛上特定車輪的側向力。車輪的選擇按照下面的規(guī)則進行，現(xiàn)結合圖25a及25b詳細說明。
圖25a、25b示意性地示出向右轉彎的車輛。相應于彎道半徑及車輛的速度，車輛必須繞其垂直軸轉動，即，必須存在一個確定的順時針的橫擺角速度。
如上所述，車輛具有橫擺角傳感器。如果所測得的橫擺角速度 偏離了待實現(xiàn)的 則必須施加繞車輛的垂直軸的附加力矩MG。
如果所測得的橫擺角速度與待實現(xiàn)的橫擺角速度的偏差使得車輛轉彎不夠，則存在所謂的不足轉向特性。必須施加一個附加力矩，該附加力矩在這種狀況下選擇為負的。其作用應使車輛轉入彎道中。這在該情況下可通過提高右側車輛車輪的制動壓力來實現(xiàn)。
但如果車輛已被駕駛員制動，則所述車輪可能已傳遞了最大的制動力。如果這已被電子分析處理單元確定，則升高右后輪制動器中的壓力，使得該車輪在滑移率處于40％與80％之間的范圍內(nèi)的情況下運轉。車輪604因此用“λ”來標記。如上所述，其結果是側向力顯著降低。因此，僅在右后輪上建立小的側向力，這導致車輛向左甩尾，即開始順時針轉動。側向力的減小一直持續(xù)，直到實際的橫擺角速度 與車輛的額定橫擺角速度 相符。
圖25b示出過度轉向的車輛的情況。車輛繞垂直軸的轉動比相應于計算出的額定橫擺角速度的轉動更快。在這種情況下，應降低左前輪601的側向力。這同樣可通過將該車輪的滑移率值控制在40％與80％之間來實現(xiàn)。因此，車輪601在此用“λ”來標記。
對于這兩種情況，可在控制程序中置入一個子程序，對于不足轉向(圖25a)的情況，該子程序引起彎道外側的前輪601的壓力進一步降低，對于過度轉向(圖25b)的情況，該子程序引起彎道內(nèi)側的前輪602的壓力進一步降低。這些車輪分別用“pmin”來標記。對于向左轉彎行駛的情況，與上述橫向相反地進行相應的控制。
各個車輪中壓力的控制可這樣進行，即，為每個車輪確定一個表示壓力變化與所計算出的附加橫擺力矩MG之間的關系的系數(shù)。
這些系數(shù)是描述車輛或車輪制動器的參數(shù)及在行駛期間發(fā)生變化的參量的函數(shù)。這些尤其是轉向角δ及輪胎與道路間的摩擦系數(shù)μ(參見3.1部分)。對于上述控制，附加地引入與對應的車輪的縱向滑移率的依賴關系。各個車輪上的壓力衰減的抑制可這樣實現(xiàn)，即，為所述系數(shù)確定下限，如果計算出的系數(shù)低于最小值，則用最小值替代這些系數(shù)。
圖26示出相應的算法。首先計算出附加橫擺力矩MG(程序640)。由該力矩計算出各個車輪的相應的制動力變化或制動壓力變化(程序部分641)。將計算出的制動壓力與由路面與輪胎之間的摩擦系數(shù)等確定的閾值pth進行比較(菱形642)。閾值pth確定車輪制動壓力的進一步升高是否同時會提高制動力。如果需控制的壓力低于所述閾值，則按照3.1部分中提及的方法進行控制。如果計算出的制動壓力高于所述閾值，則根據(jù)上述方法644進行壓力的計算。
4.優(yōu)先電路借助于分配邏輯電路，由附加橫擺力矩MG計算出將施加到車輪制動器中的壓力(第3部分)。
在一個下級的壓力控制電路中，由這些壓力值計算出進入閥及排出閥的控制信號。在該下級的壓力控制電路中，使實際的車輪制動壓力與計算出的車輪制動壓力相一致。
如果也要輸入其他控制器(ABS 7、ASR 8、EBV 9)的控制信號(第1部分)，則需要首先借助于存儲在計算機中的液壓車輪制動器模塊將這些控制器的控制信號換算成壓力值。
這樣，GMR控制器10的壓力請求與ABS控制器及其他控制器的壓力請求產(chǎn)生聯(lián)系。這在優(yōu)先電路中進行，該優(yōu)先電路判定哪些請求被賦予優(yōu)先權，以及以何種程度平均的壓力輸出給車輪制動器的壓力控制單元5。壓力控制單元5再將所述壓力換算成閥轉換時間。
也可向優(yōu)先電路輸入額定壓力變化量而不是額定壓力(見第7部分)。
在這種情況下，優(yōu)先電路3在其輸出端上按照下面的規(guī)則進行壓力變化量Δp的輸出優(yōu)先滿足車輪中一個的壓力降低的要求，并且保持一個車輪制動器中的壓力的要求相對于升高壓力的要求具有優(yōu)先權。由此，按照下面的規(guī)則處理對優(yōu)先電路的各個要求當存在降低壓力的要求時，忽略保持壓力不變的要求或者升高壓力的要求。以相同的方式，如果需要保持壓力，則不進行壓力升高。
5.直接比較閥轉換時間的優(yōu)先電路也可使用其他方法代替上述方法。
分配邏輯電路由附加橫擺力矩直接計算出閥轉換時間，而不是壓力，其他控制器也是如此。這樣可將GMR的閥轉換時間與例如ABS所要求的閥轉換時間相比較。在優(yōu)先電路中則不是如上所述分析處理不同的壓力請求，而是分析處理不同的閥轉換時間。
為了獲得閥轉換時間，分配邏輯電路首先計算出每個車輪制動器需調(diào)節(jié)的壓力變化量。
借助于連接在后面的非線性控制部件，由這些壓力變化量計算出控制各個車輪制動器的轉換時間。
該非線性控制部件例如可以是計數(shù)器。
該計數(shù)器將預給定的壓力變化量轉換成節(jié)拍(Takt)數(shù)。為此，循環(huán)時間T0被分成大約3至10個轉換間隔(節(jié)拍)。每個循環(huán)時間的節(jié)拍的最大數(shù)目是一個固定的量，其大小根據(jù)要獲得的控制品質(zhì)來確定。
通過計算出的節(jié)拍數(shù)確定在一個循環(huán)時間內(nèi)閥應被控制多長時間。
由于每個車輪制動器通常設置有兩個閥，其中一個閥(進入閥)控制壓力介質(zhì)到車輪制動器的輸入，而另一個閥(排出閥)控制壓力介質(zhì)從該車輪制動器的排出，所以總共產(chǎn)生八個信號。
節(jié)拍數(shù)輸入給優(yōu)先電路，該優(yōu)先電路在另外的通道中接收其他控制器的節(jié)拍數(shù)。
該優(yōu)先電路判定賦予哪個控制器以優(yōu)先權，即哪個節(jié)拍數(shù)被用于實際的閥控制。
車輛對通過操作車輪制動器產(chǎn)生的制動力的反應是橫擺角速度被改變。這通過GMR控制器10檢測到，該GMR控制器又求得新的附加橫擺力矩。
因此，控制電路不計算或調(diào)節(jié)制動壓力。因此，控制算法不需要關于車輪制動器的信息，尤其是不需要關于車輪制動器的體積接收量與由此產(chǎn)生的制動壓力之間的關系的信息。
下面結合圖27說明計算節(jié)拍時間的一種方法。
通過分配邏輯電路700由附加橫擺力矩MG計算出應施加到各個車輪制動器的制動壓力?？蓮牡?.1及3.2部分獲知這是如何進行的。對于四輪車輛，作為在分配邏輯電路內(nèi)部計算的結果存在四個壓力值p1至p4。這些參量必須被轉換成控制壓力介質(zhì)到車輪制動器的輸入(壓力升高)或壓力介質(zhì)從車輪制動器的排出(壓力衰減)的閥的轉換時間。如上所述，閥的轉換時間不是由壓力預給定值的絕對值計算，而是由壓力預給定值的變化量計算。因此，將每個值pn(n＝1至4)輸送給一移位寄存器701。在第一寄存器位置702寫入當前值。在第二寄存器位置703中從第一寄存器位置702接收先前的值，從而在該位置寫入在前已進行的計算循環(huán)的壓力要求。該值用pn*標示。
在接下來的步驟705中，從第一寄存器位置702讀出當前的壓力請求pn。如果該值為0或小于最小值，則該程序分支進入一環(huán)706中，該環(huán)應保證從車輪制動器取出足夠多的壓力介質(zhì)，使得產(chǎn)生的壓力變?yōu)榱?。為此，關閉進入閥并且排出閥在至少一個循環(huán)時間T0上打開。
如果當前所要求的壓力值超過所述最小值，則形成所述兩個寄存器值702及703的差。這在減法器707中進行。計算出的壓力變化量Δp可大于0或小于0。如果該壓力變化量大于0，則必須提高對應的車輪制動器中的壓力。如果該壓力變化量小于0，則必須降低對應的車輪制動器中的壓力。對于壓力增大的情況，程序按右側的判定路徑710進行。在考慮到要調(diào)節(jié)的壓力差及壓力請求的情況下，或者當存在相應的信號時，根據(jù)車輪制動器中的實際壓力計算進入閥的打開時間Δtein。排出閥的打開時間Δtaus則被置零。反之(判定路徑711)，對于請求壓力降低的情況，進入閥的打開時間Δtein被置零，而排出閥的打開時間Δtaus則由所要求的壓力差及車輪制動器中的當前的壓力或被寫入第一寄存器位置702中的所要求的壓力計算。
通常，打開時間Δt與預期的壓力變化量Δp之間存在線性關系。
如上所述，不是計算打開時間本身，而是計算節(jié)拍數(shù)。這在圖28中詳細說明。上述計算在相同的時間間隔(循環(huán)時間T0)內(nèi)進行，一次計算的結果確定下一循環(huán)中車輪制動器的閥的控制信號。循環(huán)時間T0約為3ms。
視應如何精密地進行控制而定，每個循環(huán)時間T0被分成N個時間區(qū)段。
在圖28中示出(循環(huán)時間)被分成六個步驟。閥的轉換時間則不再作為時間長短被輸出，而是作為一個循環(huán)內(nèi)閥應打開的節(jié)拍的次數(shù)被輸出。例如對于n＝3，從圖28可知，打開時間為1.5ms。
如果所要求的打開時間應大于循環(huán)時間，則n被置為對應的最大值N(在所示的例子中被置為6)。
這種計算對于每個車輪都被執(zhí)行，因此對于四輪車輛被執(zhí)行四次。這些計算可同時或先后進行。作為結果存在八個值，即用于進入閥的四個值及用于排出閥的四個值。這些值被輸送給變型的優(yōu)先電路720。ABS控制器及其他控制器的也以節(jié)拍數(shù)表示的轉換時間要求也輸入到該優(yōu)先電路中。
執(zhí)行所述控制使得車輪制動器中的壓力變化。從而，制動力及施加在車輛上的力矩發(fā)生變化。因此描述車輛行駛動力學特性的參量發(fā)生變化。這些參量通過傳感器直接或間接檢測到并且又被輸入給所述計算。
由此引起力矩請求的重新變化，如上所述，該力矩請求被轉換成新的閥的控制信號。
要調(diào)節(jié)的壓力差的計算基于先前的計算循環(huán)計算出的壓力請求。但這些壓力請求實際上不必被調(diào)節(jié)，由此，車輪制動器中的實際壓力不同于對應計算出的壓力請求。因此在某些情況下需要將車輪制動器中的實際壓力調(diào)整到這些壓力請求。當壓力請求為零時，這可最簡單地進行，即分配邏輯電路700要求一個與一車輪制動器中的壓力為零相應的值。在這種情況下，不形成相對先前值的差，也不由此導出控制信號，而是在步驟705中進入計算轉換時間的環(huán)706中，該環(huán)應保證實際上將壓力值調(diào)節(jié)為0。這通過將排出閥的轉換時間Δtaus至少設置為循環(huán)時間T0來實現(xiàn)。
可能還需要向優(yōu)先電路720提供相應的信息，使得應導致一個車輪制動器中壓力為0的時間要求不被其他控制器的預給定值疊加。此外，在這些信息中可確定，應在多個循環(huán)時間上進行壓力衰減，由此確保實際上進行一個徹底的壓力衰減。
6.車輪制動壓力識別一直到第4部分所說明的FSR壓力控制器作為結果提供車輪制動器的制動壓力值。這些預給定值必須實現(xiàn)。一種方法是測量車輪制動器中的壓力并且與這些預給定值進行比較。一種按照通常的規(guī)則工作的壓力控制器將車輪制動壓力調(diào)節(jié)至預給定的額定值。這種方法對于每個車輪制動器需要一個壓力傳感器，即對于四輪車輛需要四個壓力傳感器。
通常出于成本原因試圖用盡可能少的傳感器來應對。此外，每個傳感器都表示另一個潛在的干擾源。一個傳感器的故障可能導致整個控制系統(tǒng)必須被關閉。
因此本發(fā)明提出設置一個分析處理系統(tǒng)，該分析處理系統(tǒng)根據(jù)由現(xiàn)有的傳感器提供的數(shù)據(jù)導出與車輪制動器中的壓力相應的壓力參量。為此提出了下面的方案。
如上所述，每個車輪制動器中的壓力通過兩個閥控制。進入閥控制壓力介質(zhì)的輸入，而排出閥控制壓力介質(zhì)的排出。
因此，由壓力控制器給出的信號是表明閥要打開或關閉多長時間的控制時間。循環(huán)時間被分成固定數(shù)目的時間區(qū)段(節(jié)拍)。于是控制時間可表示為表明閥要打開或關閉多少個時間區(qū)段的節(jié)拍數(shù)。
基本的考慮是，控制信號不僅提供給車輪制動器，而且作為計算參量提供給車輛模型。實際的車輛對被控制的制動壓力作出反應，產(chǎn)生確定的重心速度v及各個車輪的車輪轉速ωi。車輛速度不是直接測量的，而是也由各個車輪的車輪轉速ωi在特殊的計算步驟中導出。因此車輛速度被稱為參考速度vRef。
也可在車輛模型內(nèi)模擬相應的值。
通過將ωi、vRef的實際值與ωi、vRef的計算出的或根據(jù)車輛模型估計出的值相比較，可求得各個車輪制動器中的壓力的校正參量，借助于該校正參量可修正通過液壓模型計算出的壓力，從而可給出車輪制動壓力較好的估計。
圖29中詳細描述了上述原理的結構。
用800標示壓力控制單元，該壓力控制單元在圖1中具有標號5。該壓力控制單元由表征需調(diào)節(jié)的壓力的第一值801和由標記車輪制動器中存在的所估計的或所測得的壓力的第二值802計算車路制動器的閥的控制時間?？刂茣r間在此表示為輸出參量803。用810標示車輛。由此表示出，車輛對通過在車輪制動器中的壓力調(diào)節(jié)引起的力作出反應。在此，各個車輪的轉速ωi也發(fā)生變化。
車輛810還應包括檢測車輪的車輪轉速的車輪傳感器，從而這些值ωi可直接供使用。
車輛810還應包括ωi分析處理單元，該分析處理單元通常是ABS控制器的一部分，在確定的邊界條件下由各個車輪的車輪轉速ωi計算出相應于車輛的實際速度的所謂的參考速度vRef。
由各個車輪轉速及該車輛參考速度可計算出每個車輪的滑移率λi。
值ωi、vRef作為輸出值811可供使用。滑移率λi作為值812可供使用。
所使用的計算模型整體上用820標示。該計算模型包括三個子模型，即液壓模型 821車輛模型 822
輪胎模型 823液壓模型821用兩個近似公式表示制動壓力p與封閉在車輪制動器中的體積V之間的關系以及當進入閥或排出閥打開一定時間時該體積的變化量ΔV。
F6.1p＝a*V+b*V2F6.2ΔV=+c*tein/aus*Δp]]>參數(shù)a、b及c是表示制動系統(tǒng)的參量并且作為值被存儲在相應的存儲器中。p表示車輪制動器中的當前壓力。V表示封閉在車輪制動器中的當前的體積。
Δp通過進入閥或者排出閥測量，當通過進入閥測量時，測量一壓力源與p之間的差，而當通過排出閥測量時，測量p與一儲存容器中的壓力之間的差，該儲存容器中的壓力通常為1bar因而可被忽略。
出發(fā)點在于，在控制開始時車輪制動器中的壓力及所封閉的體積為零，因此通過跟蹤閥打開時間就可完全清楚各個車輪制動器中的體積變化量及由此產(chǎn)生的壓力變化量。
但很明顯的是，所給出的公式僅僅非常粗略地給出了實際的關系，因此需要相應的校正。在模型822中車輛通常由一個利用四個支承點支承在一個平面(車輪支承面)上的剛體描述。
該剛體可平行于該平面即在x及y方向上移動，并且可繞其重心轉動，轉動軸線垂直于移動平面。
作用在剛體上的力是作用在車輪支承面上的制動力及空氣阻力。
根據(jù)這些考慮，車輪載荷Fz，v及Fz，h這樣計算F6.3aFz,v=m*g*lh+h*(Fx,vFx,h)lv+lh=m*g*lhh*m*v·reflv+lh]]>
F6.3bFz,h=m*g*lv+h*(Fx,vFx,h)lv+lh=m*g*lvh*m*v·reflv+lh]]>通常，這樣的模型對于進行所期望的壓力校正來說是足夠的。如果需要，當然還可使該模型更精細。該模型主要為進一步的計算提供支承面的載荷Fx與重心減速之間的關系。車輪作為可轉動的具有一定慣性矩的盤來考慮。
F6.4ω·=Rrad*FxMBrΘ]]>作用在車輪上的減速力矩線性地由車輪制動壓力求得。
F6.5MBr＝CBr*p在輪胎模型中假定附著利用率f，即制動力與車輪載荷的比，與車輪的滑移率線性地變化。
F6.6Fx≈λ*Fz所給出的方程可計算出每個車輪的車輪轉速和車輛模型的參考速度。
可將這些值與實際值811進行比較。這在比較點830處進行。由每個車輪的車輪轉速的測量值與估計值之間的差可在考慮校正因子k的情況下求得附加壓力介質(zhì)體積。
將該附加壓力介質(zhì)體積ΔV與計算出的額定體積相加，得到新的額定體積，從該新的額定體積可按照公式F6.1導出與實際的車輪制動壓力精確地相應的車輪制動壓力。
該估計的精度當然取決于校正因子k，該校正因子必要時必須通過試驗事先確定。
該因子隨車輛的不同而不同，并且還取決于車輛模型描述實際情況的精確程度等。
在所述附加體積中也可包括容差體積，借助于該容差體積可以考慮通過閥的體積流量與轉換時間不成比例的情況。當閥打開或關閉時，該閥的開口橫截面僅緩慢地增大或減小，從而在實際開口截面仍然在朝完全打開的橫截面增大或從完全打開的橫截面減小期間只能流過較少的體積。
7.橫擺角速度測量儀的替代對于上述控制，橫擺角速度是一個非常重要的參量，因為該橫擺角速度用作控制參量，其偏差 應最小化。但也可有利地使用其他控制參量，如下所述。為簡化起見，在本部分使用下面的符號ψ·Mess=gI]]>作為橫擺角速度的所測得的實際值ψ··Mess=g·I]]>作為橫擺角加速度的所測得的實際值ddtψ··Mess=g··Mess]]>作為橫擺角加速度變化(橫擺角加加速度(Gierwinkelruck))的所測得的實際值相應的規(guī)定也適用于根據(jù)圖9的額定值，這些額定值分別加有下標“s”。
圖12中的所測得的橫擺角速度通常借助于橫擺角速度傳感器321確定，該橫擺角速度傳感器給出輸出信號gI。但這種已知的直接輸出橫擺角速度的橫擺角速度傳感器結構非常復雜，因此非常昂貴。在后連接的比較器及屬于控制電路的控制器也是如此。因此在這方面希望能夠彌補并且引入較簡單的傳感系統(tǒng)及結構簡單的控制器。
圖13示意性地示出一種新型傳感器321的工作方式，該傳感器具有第一橫向加速度測量儀322及第二橫向加速度測量儀323。這兩個加速度測量儀322、323分別設置在車輛縱向軸線上前軸或后軸上。原則上，所述橫向加速度測量儀可設置在除重心SP之外的任何位置上，只需進行相應的換算。
圖13中示出具有輪胎325及傳感器的車輛的四邊形輪廓324。根據(jù)這種配置，前部的橫向加速度測量儀322測量前軸326的高度上的橫向加速度aqv，而后部的橫向加速度測量儀323測量后軸327的高度上的橫向加速度aqh。
這兩個橫向加速度測量儀能夠給出依賴于橫擺角速度的參量。由數(shù)學上的推導可得出，可如下地由橫向加速度測量儀的測量結果求得橫擺角速度及重心SP的橫向加速度aquerF7.1Ψ··=aqhaqvlh+lv]]>F7.2aquer≈v·ref*βaqh*lv+aqv*lhlh+lv]]>由圖13可看到，lv、lh是橫向加速度測量儀322、323與重心SP的距離，v是車輛速度，β是側滑角。由此可由橫向加速度及橫向加速度測量儀322、323的距離確定橫擺角加速度 因此提出，使用橫擺角加速度 來代替前幾部分所提出的橫擺角速度?；蛘咭部膳c已知的狀態(tài)控制相似地對比較器的各個輸入值的進行線性加權。在此可借助于被頻帶寬度限制的積分或被標定的一階低通濾波器由橫擺角加速度 及側滑角速度 計算橫擺角速度g及側滑角β，以便從傳感器321獲得其量綱相應于車輛參考模塊302的輸出參量的參量(第2.3.1部分)。
對于所述被頻帶寬度限制的積分有F7.3G(z1)=λ2*T02*(1z1)*(1+z1)1λ*z1]]>而在使用低通濾波器時存在下面的關系F7.4G(z1)=T1*(1λ)1λ*z1]]>根據(jù)下述關系的分析處理得到側滑角速度
F7.5aq=v*(Ψ·+β·)]]>由此可知，雖然可通過使用兩個橫向加速度測量儀替代已知的橫擺角速度測量儀，但是在這種情況下必須采取上述措施將橫擺角加速度轉換成橫擺角速度。在形成Δg及 后可不加變化地接通圖1的控制規(guī)則16。在圖14中，這樣計算出的力矩MG附加地在控制規(guī)則16中通過時間上的求導換算成力矩變化 但在某些情況下過渡到根據(jù)圖17的非線性控制是適宜的，在該非線性控制中，橫擺角速度 不僅作為實際值而且作為車輛參考模型302的結果的額定值輸入給比較器303。為此必須在該車輛參考模型內(nèi)形成相應的導數(shù)。
作為結果，在比較器303的輸出端上得到的是橫擺角加速度的偏差 而不是橫擺角速度之差Δg，并且該偏差作為輸入?yún)⒘枯斔徒o控制規(guī)則16。此外，從圖15可看到，為了更精確地確定力矩變化，可附加地將側滑角速度 輸入橫擺力矩控制規(guī)則16。
如已結合圖14所提及的那樣，可舍棄作為控制規(guī)則16的輸出信號的附加橫擺力矩MG并且替代該附加橫擺力矩使用作為輸出信號的力矩變化 在一個變型的分配邏輯電路中，該力矩變化 即附加橫擺力矩MG的導數(shù)被轉換成單個的壓力變化量。這意味著，將壓力變化量這樣分配給各個車輪制動器，使得總體上得到所期望的附加橫擺力矩MG。下面結合圖16進一步描述與此相關的細節(jié)。
需要考慮到可能由于駕駛員的制動操作而在車輪制動器中同時存在一定的壓力分布。在這種情況下較有利的是，通過力矩變化 的積分來確定力矩MG，由此可直接確定就每個車輪制動器中已經(jīng)存在的壓力而言必須施加的壓力差。上述通過使用在第1至3部分中使用的控制參量的導數(shù)而形成的有利的構型也可與根據(jù)第3部分的分配邏輯電路相組合。這樣可利用兩個控制原理，一個控制原理提供附加橫擺力矩MG，另一個控制原理提供附加橫擺力矩的變化 作為預給定值?？稍谶@兩個原理之間進行轉換。尤其是當僅由一個原理不能以足夠的精度計算其他的附加控制參量(側滑角等)時(例如參見第2.2.2部分)，必須向另一個控制原理轉換。還應注意到，除了 外，還可向根據(jù)圖15的控制規(guī)則16輸入 作為校正參量。
在根據(jù)圖15的控制規(guī)則16中，除了匹配的放大器k1、k2、k3外，還示出兩個閾值轉換器S2、S3，它們可改善控制規(guī)則16內(nèi)的控制性能并可根據(jù)速度使輸入?yún)⒘康挠绊懪c理想的控制性能最佳地相匹配。放大器k1至k3具有可比較的任務。然后在加法器中將各個值相加，并作為GMR控制器10的輸出信號輸出。對于在此也適用的對控制規(guī)則的總的描述參見第2.4部分。
已結合圖1示出控制器7、8、9的輸出端的壓力預給定值與分配邏輯電路2的壓力預給定值如何在優(yōu)先電路3中相連接。使用壓力預給定值是以在輸出這些預給定值的裝置中的先進行相應的轉換為前提的。通過下面說明的措施可簡化控制電路的程序模塊之間的信息交換。
圖16中在此極其簡化地示出了圖9、14中用于控制行駛穩(wěn)定性的控制電路，其中保留了原圖中引入的標號。
根據(jù)圖1的GMR控制器10在此被改變成在輸出端上存在附加橫擺力矩MG的變化 該變化與駕駛員所期望的制動器壓力分配(制動愿望)一起輸送到分配邏輯電路2中。對于 的計算可參考圖12。
分配邏輯電路2具有邏輯塊340及壓力梯度電路341。邏輯塊340的主要任務是，即使在存在行駛穩(wěn)定性控制干涉的情況下也使得車輛相對于駕駛員通過在分配邏輯電路2輸入預給定的壓力信號所期望的來說不是更強地被制動。由此避免通過行駛穩(wěn)定性控制附加地帶來不穩(wěn)定性。因此，如果根據(jù)駕駛員的制動愿望在一個車輪上建立制動壓力，另一方面FSR控制器要求在一個或兩個車輪上升高壓力并且要求在相對的車輪上衰減壓力以便獲得附加橫擺力矩，則對單個車輪而言存在彼此矛盾的要求，即同時要求壓力升高和壓力衰減。對于其他車輪而言，可能要求不僅根據(jù)駕駛員的制動愿望而且同時還根據(jù)穩(wěn)定性控制來升高壓力。這時所述邏輯塊首先使得相應車輪中的制動壓力降低，然后可使制動壓力升高超出駕駛員的請求直至一定的界限值。由此保證在考慮到由FSR控制所帶來的附加轉矩的情況下使所有車輪的平均制動力不大于駕駛員所期望的制動力。
如在第3.2部分所述，可通過有目的地提高某一車輪上的縱向滑移率λ在保持縱向方向上的制動力不變的情況下減小側向力。因此，以這種方式可在不減小車輛減速度的情況下施加橫擺力矩。
在分配邏輯電路2的壓力梯度電路341中，根據(jù)預給定的常數(shù)dxx及力矩變化 計算各個車輪xx上的壓力變化量Δpxx，在計算中還涉及駕駛員所期望的制動壓力P駕駛員與實際測得的制動壓力Pxxist的差。這樣，存在下面的關系F7.6Δpxx=+dxx*M·Σdxx2+g1*(pFahrerpxxist)]]>其中xx∈[vr，vl，hr，hl]g1＝比例因子實際的制動壓力Pxxist或者由相關車輪上的壓力測量儀獲取，或者通過制動器模型計算出，該制動器模型跟蹤在車輪上所規(guī)定的壓力變化量，因而反映了當時車輪上存在的壓力(第6部分)。
計算出的壓力要求被輸入給優(yōu)先電路3并在該優(yōu)先電路中被分析處理(參見上面的第4部分)。
上面的描述是以在優(yōu)先電路中直接處理壓力梯度為前提的。但這不是必需的。也可在優(yōu)先電路3中處理閥轉換時間Δt(第5部分)。但在這種情況下必須在分配邏輯電路2與優(yōu)先電路3之間加入閥轉換時間電路343，在此由其他控制器7、8、9也給出閥轉換時間Δt。如在第4部分中已對制動壓力描述的那樣，優(yōu)先電路按照相應的方法處理所輸入的閥轉換時間Δt。按照下面的公式將各個車輪xx所要求的壓力變化量Δpxx轉換成閥轉換時間Δt
F7.7Sxx＝Kr pxxist·Δpxx其中Krxx是放大因子，該放大因子依賴于各個車輪的實際壓力，在壓力升高時由下式計算F7.8Krxx(pxxist)=1Dvauf*T0*a2+4*b*pxxist*160pxxist]]>而在壓力衰減時則由下式計算F7.9Krxx(pxxist)=1Dvab*T0*a2+4*b*pxxist*pxxist]]>其中xx是表示各個車輪的位置的下標。
權利要求
1.一種行駛狀況識別系統(tǒng)，該行駛狀況識別系統(tǒng)用于觀測及分析車輛的行駛狀況，如直線行駛、彎道行駛等，其特征在于在該行駛狀況識別系統(tǒng)中觀測及分析轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向的行駛狀況；該行駛狀況識別系統(tǒng)設計成狀態(tài)自動裝置，該狀態(tài)自動裝置識別部分制動的直線行駛、部分制動的彎道行駛和/或載荷變化的彎道行駛這些狀態(tài)中的至少一個，并且根據(jù)這些反映軌跡偏差的狀態(tài)啟動控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述的行駛狀況識別系統(tǒng)，其特征在于，該行駛狀況識別系統(tǒng)與基準信號模型相連接，在所述基準信號模型中用偏移量來校正GMR基準參量；該行駛狀況識別系統(tǒng)確定所述偏移量校正開始及結束的時間點；偏移量值在起動時間點疊加在所述基準參量上。
3.一種用于控制兩軸四輪車輛的橫擺性能的裝置，該裝置配備有對于每個車輪都具有一個制動器的液壓制動系統(tǒng)；至少一個用于檢測或計算車輪轉速、橫向加速度、橫擺角速度、轉向角和/或轉向角速度的傳感系統(tǒng)或模型；其特征在于該裝置具有至少兩個電子橫擺力矩控制器，其中，第一控制器在低于ESP干涉閾值時根據(jù)額定橫擺率與實際橫擺率的比較實現(xiàn)附加橫擺力矩MGSESP以改善車輛的軌跡性能，第二控制器(10)在高于ESP干涉閾值時通過相應的制動操作實現(xiàn)該力矩以穩(wěn)定車輛的行駛狀態(tài)。
4.一種用于車輛的舒適性控制系統(tǒng)，該舒適性控制系統(tǒng)具有用于控制附加橫擺力矩的ESP控制器及狀況識別系統(tǒng)，在該狀況識別系統(tǒng)中區(qū)別并且在控制時考慮不同的行駛狀況，如直線行駛、彎道行駛等，其中所述控制根據(jù)控制閾值而有效或無效，其特征在于設置有另一個行駛狀況識別系統(tǒng)，在該行駛狀況識別系統(tǒng)中觀測及分析轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向；當通過所述ESP控制器的控制無效時，根據(jù)穩(wěn)態(tài)區(qū)域中估計的或?qū)嶋H求得的反映駕駛員請求及車輛狀態(tài)的舒適性控制偏差來啟動代表所期望的車輛軌跡的基準參量的修正。
5.根據(jù)權利要求4所述的舒適性控制系統(tǒng)，其特征在于在所述ESP控制中還求得車輛的期望的行駛軌跡，并且分析處理與該期望的行駛軌跡的偏差；在期望的行駛軌跡中判斷是否由于部分制動狀況或載荷變化狀況而存在隨后存在軌跡偏差的趨勢。
6.一種用于改善控制系統(tǒng)(ESP)的控制性能的方法，在該方法中，檢測并且分析處理作為所述控制系統(tǒng)的輸入?yún)⒘康能囕v的轉動性能，其中使用橫擺率與駕駛員所期望的車輛軌跡的邏輯連接形成用于改變車輛軌跡的控制參量，并且根據(jù)控制閾值將所述控制參量設定為有效或無效以便改變車輛軌跡，其特征在于所述控制閾值根據(jù)行駛狀況而變化，在轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向的情況下觀測及分析與期望的車輛軌跡的偏差；在穩(wěn)態(tài)區(qū)域中存在估計的或?qū)嶋H求得的偏差的情況下，當所述控制閾值低于所述ESP控制閾值時，在考慮到確定的車輛性能的情況下修正代表期望的車輛軌跡的基準參量。
7.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，由行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)GMR的傳感器信號計算基于模型的車輛參考速度。
8.根據(jù)權利要求8或9所述的方法，其特征在于由橫擺角速度、方向盤轉角和/或橫向加速度和/或它們的導數(shù)或等效信號求得基于模型的車輛參考速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于識別車輪轉速傳感器故障的方法。本發(fā)明涉及一種行駛狀況識別系統(tǒng)，用于觀測及分析車輛的行駛狀況，如直線行駛、彎道行駛等。該行駛狀況識別系統(tǒng)的特征在于在該行駛狀況識別系統(tǒng)中觀測及分析轉向角速度小于或等于120°/s的車輛的接近穩(wěn)態(tài)的軌跡走向的行駛狀況；該行駛狀況識別系統(tǒng)設計成狀態(tài)自動裝置，該狀態(tài)自動裝置識別部分制動的直線行駛、部分制動的彎道行駛和/或載荷變化的彎道行駛這些狀態(tài)中的至少一個。根據(jù)反映軌跡偏差的狀態(tài)啟動控制器。
文檔編號B60T8/00GK1902070SQ200480039238
公開日2007年1月24日 申請日期2004年10月28日 優(yōu)先權日2003年10月28日
發(fā)明者P·旺克, T·赫爾曼, M·羅斯齊克, T·維克赫費爾, M·潘克, J·科南茲 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司