DE102007010894A1 - Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug mit Kooperations-Steuer/Regeleinheit - Google Patents

Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug mit Kooperations-Steuer/Regeleinheit Download PDF

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Abstract

Eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst einen Trägheitskraftsensor (50-60) zum Erfassen einer Trägheitskraft, die in dem Fahrzeug erzeugt wird, und eine Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30), welche mit dem Trägheitskraftsensor (50-60) verbunden ist und darüber hinaus mit einer Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und einer Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um gesteuerte/geregelte Variablen oder gesteuerte/geregelte Korrekturvariablen der Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und der Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) nach Maßgabe der durch den Trägheitskraftsensor (50-60) erfassten Trägheitskraft und nach Maßgabe gesteuerter/geregelter Zustände der Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und der Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) zu beurteilen und auszugeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, welche eine Kooperations-Steuerung/Regelung verschiedener an einem Kraftfahrzeug angebrachter Steuer/Regelsysteme durchführen kann.
  • An einem Kraftfahrzeug ist ein Motor-Steuer/Regelsystem, ein Getriebe-Steuer/Regelsystem und verschiedene Steuer/Regelsysteme zum Steuern/Regeln der Bewegung oder Haltung des Kraftfahrzeugs angebracht. Solche Steuer/Regelsysteme umfassen ein Schleuder-Steuer/Regelsystem (bzw. Bremsschlupf-Steuer/Regelsystem oder Blockierschutz-Steuer/Regelsystem für Bremsen), ein elektrisches Servolenksystem, ein aktives Dämpfersystem, ein aktives Stabilisierersystem, ein aktives Fahr-Steuer/Regelsystem sowie ein Allrad-Steuer/Regelsystem.
  • Ferner ist an dem Fahrzeug eine Sensoreinheit angebracht, welche verschiedene Beschleunigungssensoren zum Erfassen von für die Steuerung/Regelung der obigen Steuer/Regelsysteme erforderlichen Beschleunigungen und verschiedene Winkelgeschwindigkeitssensoren zum Erfassen von Gier-, Roll- und Neigungsraten des Fahrzeugs umfasst. Die Zustände der verschiedenen Steuer/Regelsysteme werden individuell abhängig vom jeweiligen Zweck erfasst, und die Steuer/Regelsysteme werden individuell unter Verwendung der Beschleunigungs- und/oder Winkelgeschwindigkeiten, welche in der Sensoreinheit erfasst werden, gesteuert/geregelt.
  • Die JP 62-260283 A offenbart eine Sensorsignalverarbeitungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Mehrzahl von Signalen von verschiedenen an dem Kraftfahrzeug angebrachten Sensoren in die Verarbeitungsvorrichtung eingegeben werden und derart verarbeitet werden, dass sie auf einfache Weise eine Verwendung durch verschiedene Steuer/Regeleinheiten ermöglichen. Diese verarbeiteten Signale werden an die verschiedenen Steuer/Regeleinheiten verteilt. Ferner offenbart die JP 62-260284 A eine Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Mehrzahl von Signalen von verschiedenen an dem Kraftfahrzeug angebrachten Sensoren in die Verarbeitungsvorrichtung eingegeben werden und derart verarbeitet werden, dass sie auf einfache Weise eine Verwendung durch verschiedene Steuer/Regeleinheiten ermöglichen, wobei diese verarbeiteten Signale zu den verschiedenen Steuer/Regeleinheiten verteilt werden und in den verschiedenen Steuer/Regeleinheiten verarbeitete Information zwischen denselben ausgetauscht wird. Ferner offenbart die JP 5-262190 A eine integrierte Steuer/Regelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der die Anzahl von für die integrierte Steuerung/Regelung des Kraftfahrzeugs erforderlichen Leitungen (Verkabelung, z.B. Kabel oder Drahtleitungen) verringert ist.
  • Mit der Entwicklung eines elektronischen Steuer/Regelsystems für ein Kraftfahrzeug hat sich gezeigt, dass die Kooperations-Steuerung/Regelung verschiedener Steuer/Regelsysteme anstelle der individuellen Steuerung/Regelung derselben von großem Wert ist. Demzufolge ist eine Steuer/Regeleinheit zum Durchführen einer integrierten Kooperations-Steuerung/Regelung der verschiedenen Steuer/Regelsysteme erforderlich. Wenn die Steuer/Regeleinheit als neue Hardware ausgeführt ist, führt diese zu einem Kostenanstieg und einer Vergrößerung eines Einbauraums für die elektronische Steuer/Regeleinheit.
  • Bei der in der JP 62-260283 A offenbarten Technik dient die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung lediglich zur Verarbeitung der Signale von den verschiedenen Sensoren, so dass die Steuer/Regeleinheiten auf einfache Weise die eingegebenen Signale verwenden können und die verarbeiteten Signale an die Steuer/Regeleinheiten verteilen können. Ferner umfasst bei der in der JP 6-260284 A offenbarten Technik die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung die Konfiguration der in der JP 6-260283 A offenbarten Technik und besitzt eine weitere Funktion des Steuerns/Regelns der Steuer/Regeleinheiten derart, dass die in den Steuer/Regeleinheiten verarbeitete Information zwischen denselben ausgetauscht werden kann. Jedoch enthält keine in der oben zitierten Publikationen einen Hinweis, ob die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung mit jeder der Steuer/Regeleinheiten derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, und ob eine integrierte Kooperations-Steuerung/Regelung der Steuer/Regeleinheiten durchgeführt werden kann.
    •
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine integrierte Kooperations-Steuerung/Regelung von verschiedenen Steuer/Regelsystemen durchführen kann. Insbesondere soll dieses erreicht werden durch Installieren eines Kooperations-Steuer/Regelalgorithmus in einer Sensoreinheit, welche verschiedene Sensoren umfasst.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, welche umfasst: wenigstens zwei Sensoren, die ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend (a) einen Raddrehzahlsensor zum Erfassen einer Raddrehzahl, (b) einen Lenkinformationssensor zum Erfassen von Information über eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer, und (c) einen Hubsensor zum Erfassen eines Hubs einer Aufhängung, wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend (d) eine Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Raddrehzahlsensor zum Steuern/Regeln einer Bremskraft oder einer Antriebskraft für ein Rad nach Maßgabe der durch den Raddrehzahlsensor erfassten Raddrehzahl verbunden ist, (e) eine Lenk-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Lenkinformationssensor zum Steuern/Regeln eines Lenkbetrags des Rads nach Maßgabe der von dem Lenkinformationssensor erfassten Lenkinformation verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Hubsensor zum Steuern/Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor erfassten Hubs verbunden ist, einen Trägheitskraftsensor zum Erfassen einer durch das Fahrzeug erzeugten Trägheitskraft sowie eine Kooperations-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Trägheitskraftsensor verbunden ist und darüber hinaus mit den wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine gesteuerte/geregelte Variable oder eine gesteuerte/geregelte Korrekturvariable wenigstens einer der wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten nach Maßgabe der durch den Trägheitskraftsensor erfassen Trägheitskraft und nach Maßgabe von gesteuerten/geregelten Zuständen der wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten zu beurteilen und auszugeben.
  • Vorzugsweise umfasst der Trägheitskraftsensor eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren zum Erfassen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften, welche in dem Fahrzeug erzeugt werden, und die Kooperations-Steuer/Regeleinheit berechnet eine Bewegungsgröße (insbesondere ein Moment bzw. einen Impuls) des Fahrzeugs nach Maßgabe der Mehrzahl von Trägheitskräften, welche durch die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren erfasst worden sind, und gibt ein Ergebnis dieser Berechnung aus, wobei die Bewegungsgröße des Fahrzeugs von wenigstens zweien aus Raddrehzahl, Lenkinformation und Hub verschieden ist und darüber hinaus von der Mehrzahl von Trägheitskräften verschieden ist.
  • Vorzugsweise ist wenigstens einer der Sensoren ein Raddrehzahlsensor und die Kooperations-Steuer/Regeleinheit berechnet die Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Raddrehzahl, die durch den Raddrehzahlsensor erfasst wird. Insbesondere umfasst die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren einen Querbeschleunigungssensor zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einen Gierratensensor zur Erfassung einer Gierrate des Fahrzeugs, und die Bewegungsgröße des Fahrzeugs ist eine Schleuderinformation (Bremsschlupfinformation), welche nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und der Gierrate berechnet wird, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der Raddrehzahl erhalten wird.
  • Vorzugsweise führen in dem Fall eines Fehlers der Kooperations-Steuer/Regeleinheit einschließlich eines Fehlers des Trägheitskraftsensors die wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten eine individuelle Steuerung/Regelung nach Maßgabe von Erfassungswerten aus, welche von den wenigstens zwei Sensoren ausgegeben werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Anstieg des Rechenaufwandes durch wenigstens zwei Elemente aus Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit, Lenk-Steuer/Regeleinheit und Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit zu unterdrücken und gleichzeitig eine Kooperations-Steuer/Regelfunktion hinzuzufügen. Ferner kann in dem Fall eines Fehlers des Trägheitskraftsensors oder der Kooperations-Steuer/Regeleinheit eine individuelle Steuerung/Regelung durch die Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit, Lenk-Steuer/Regeleinheit und die Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit durchgeführt werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend wenigstens zwei Sensoren, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend (a) einen Raddrehzahlsensor zum Erfassen einer Raddrehzahl, (b) einen Lenkinformationssensor zum Erfassen von Information über eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer und (c) einen Hubsensor zum Erfassen eines Hubs einer Aufhängung, wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend (d) eine Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Raddrehzahlsensor zum Steuern/Regeln einer Bremskraft oder einer Antriebskraft für ein Rad nach Maßgabe der durch den Raddrehzahlsensor erfassten Raddrehzahl verbunden ist, (e) eine Lenk-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Lenkinformationssensor zum Steuern/Regeln eines Lenkbetrags des Rads nach Maßgabe der Lenkinformation, welche durch den Lenkinformationssensor erfasst wird, verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit, welche mit dem Hubsensor zum Steuern/Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor erfassten Hubs verbunden ist, eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren zum Erfassen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften, welche in dem Fahrzeug erzeugt werden, sowie eine Bewegungsgrößen-Berechnungseinheit, welche mit Mehr zahl von Trägheitskraftsensoren verbunden ist und darüber hinaus mit den wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine Bewegungsgröße (insbesondere ein Moment bzw. einen Impuls) des Fahrzeugs nach Maßgabe der Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften zu berechnen, welche durch die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren erfasst werden, und als ein Ergebnis dieser Berechnung auszugeben, wobei die Bewegungsgröße des Fahrzeugs von wenigstens zweien aus der Raddrehzahl, der Lenkinformation, und dem Hub verschieden ist und darüber hinaus von der Mehrzahl von Trägheitskräften verschieden ist.
    •
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise der Realisierung derselben werden deutlicher und die Erfindung wird am besten verstanden aus einem Studium der folgenden Beschreibung und angefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen, welche einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es zeigt:
  • 1 ein schematisches Diagramm, welches die Anordnung von verschiedenen Sensoren in einem FF-Fahrzeug gezeigt, auf welches die Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, und
  • 2 ein Blockdiagramm, welches eine Systemkonfiguration einer Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Es wird nun eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausgangsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, welches die Anordnung von verschiedenen Sensoren in einem Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb (FF), auf welches die Steuer/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, zeigt. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet allgemein einen Fahrzeugkörper des FF-Fahrzeugs. Eine aus einem Motor E und einem Getriebe T bestehende Antriebseinheit P ist an dem Fahrzeugkörper 2 an einem vorderen Abschnitt desselben derart angebracht, dass sie ein linkes Vorderrad 4a und ein rechtes Vorderrad 4b als Antriebsräder antreibt. Das linke und das rechte Vorderrad 4a und 4b sind jeweils mit einer linken und einen rechten vorderen Bremse 6a und 6b versehen.
  • Andererseits bezeichnen die Bezugszeichen 8a und 8b jeweils ein linkes und rechtes Hinterrad als Mitlaufräder, welche jeweils mit einer linken und einer rechten Bremse 10a und 10b versehen sind. Jede der Bremsen 6a, 6b, 10a, 10b ist beispielsweise eine Scheibenbremse. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Tandem-Bremshauptzylinder zum Ausgeben eines Bremsfluiddrucks nach Maßgabe einer Niederdrückbetätigung eines Bremspedals 12. Eine Bremsfluiddruck-Schaltung 16 ist vorgesehen, um den Bremsen 6a, 6b, 10a und 10b Fluiddrücke nach Maßgabe des von dem Tandem-Bremshauptzylinder 14 ausgegebenen Bremsfluiddrucks zuzuführen, wodurch die Vorderräder 4a und 4b und die Hinterräder 8a und 8b gebremst werden.
  • Die Vorderräder 4a und 4b sind jeweils mit Raddrehzahlsensoren 18a und 18b zum Erfassen der Vorderraddrehzahlen versehen und die Hinterräder 8a und 8b sind jeweils mit Raddrehzahlsensoren 18c und 18d zum Erfassen der Hinterraddrehzahlen versehen. Erfassungssignale von diesen Raddrehzahlsensoren 18a, 18b, 18c und 18d werden in eine elektronische Steuer/Regeleinheit (ECU) 20 eingegeben. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Lenkwinkelsensor (Lenkinformationssensor), welcher dazu dient, einen Lenkwinkel eines Lenkrads 22 zu erfassen, welches durch einen Fahrer betätigt wird. Ein Erfassungssignal von dem Lenkwinkelsensor 24 wird ihn in die ECU 20 eingegeben. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird das Lenken beispielsweise durch ein elektrisches Servolenksystem (EPS) gesteuert/geregelt.
  • Eine vorderer Hubsensor 26 ist an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers 2 vorgesehen und ein hinterer Hubsensor 28 ist an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers 2 vorgesehen. Erfassungssignale von diesem vorderen und hinteren Hubsensor 26 und 28 werden ihn die ECU 20 eingegeben, welche wiederum eine vordere Aufhängung und eine hintere Aufhängung steuert/regelt. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine integrierte Kooperations-Trägheitssensor-ECU, welche mit der ECU 20 derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist. Obwohl die ECU 20 in 1 durch einen Block gezeigt ist, ist sie tatsächlich in eine Mehrzahl von ECUs einschließlich einer Brems-ECU 32, einer EPS-ECU 34, einer Dämpfer-ECU 36 und einer Stabilisierer-ECU 38 unterteilt, wie in 2 gezeigt ist.
  • Die Steuer/Regelvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird nun im Detail unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, welche eine Systemkonfiguration zeigt. Die integrierte Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 umfasst einen X-Achsen-Beschleunigungssensor 50, einen Y-Achsen-Beschleunigungssensor 52, einen Z-Achsen-Beschleunigungssensor 54, einen Winkelgeschwindigkeits-(Roll-)Sensor 56, einen Winkelgeschwindigkeits-(Neigungs-)Sensor 58 und einen Winkelgeschwindigkeits-(Gier-)Sensor 60. Diese Sensoren 50 bis 60 sind an einer gedruckten Leiterplatte angebracht. Die Bezeichnung "Trägheitskraft", welche in dieser Beschreibung und diesen Ansprüchen verwendet wird, ist derart definiert, dass sie eine Winkelgeschwindigkeit und eine Beschleunigung umfasst, und die Bezeichnung "Trägheitskraftsensor" ist derart definiert, dass sie einen Winkelgeschwindigkeitssensor und einen Beschleunigungssensor umfasst.
  • Der X-Achsen-Beschleunigungssensor 50 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst. Der Y-Achsen-Beschleunigungssensor 52 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der Querrichtung des Fahrzeugs erfasst. Der Z-Achsen-Beschleunigungssensor 54 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der vertikalen Richtung des Fahrzeugs erfasst. Diese Sensoren 50 bis 60 sind im durch eine Verkabelung (Verdrahtung) 62 mit einer Mikroprozessoreinheit 64 verbunden. Obwohl aus Gründen der vereinfachten Darstellung die Verkabelung 62 durch eine einzige Linie dargestellt ist, sind die Sensoren 50 bis 60 tatsächlich durch individuelle Verkabelungen mit der Mikroprozessoreinheit 64 verbunden.
  • Die Mikroprozessoreinheit 64 umfasst eine E/A-Schnittstelle 66, eine CPU 68, ein ROM 70, ein RAM 72 und eine E/A-Schnittstelle 74. Erfassungssignale von den Sensoren 50 bis 60 werden in die E/A-Schnittstelle 66 eingegeben. Die E/A-Schnittstelle 66, die CPU 68, das ROM 70, das RAM 72 und die E/A-Schnittstelle 74 sind durch einen Bus 46 miteinander verbunden. Das Bezugszeichen 80 bezeichnet eine Stromversorgung zur Umwandlung einer Zündspannung (12 V) in 5 V. Die Stromversorgung 80 ist mit den Sensoren 50 bis 60 und der Mikroprozessoreinheit 64 als Treiber dieser Komponenten verbunden.
  • Eine Ausgabe von der Mikroprozessoreinheit 64 wird durch die E/A-Schnittstelle 74 in einen CAN-Treiber (Controller-Area-Network-Treiber) 78 eingegeben. Der CAN-Treiber 78 ist eine bidirektionale Kommunikations-Steuer/Regelschaltung, welche eine Kommunikation zwischen der integrierten Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 und einer jeden aus Brems-ECU 32, EPS-ECU 34, Dämpfungs-ECU 36 und Stabilisierer-ECU 38 durch einen Bus 82 ermöglicht.
  • Erfassungssignale von den Raddrehzahlsensoren 18a bis 18d werden in die Brems-ECU 32 eingegeben. Ein Erfassungssignal von dem Lenkwinkelsensor 24 wird ihn in die EPS-ECU 34 eingegeben. Erfassungssignale von dem vorderen Hubsensor 26 und dem hinteren Hubsensor 28 werden die Dämpfer-ECU 36 eingegeben. Erfassungssignale von dem vorderen Hubsensor 26 und dem hinteren Hubsensor 28 werden auch die Stabilisierer-ECU 38 eingegeben. Die Dämpfer-ECU 36 und die Stabilisierer-ECU 38 bilden eine Aufhängungs-ECU. Die Brems-ECU 32 ist mit einem Aktuator 40 etwa einem Motor zur Steuerung/Regelung des Aktuators 40 verbunden. Die EPS-ECU 34 ist mit einem Aktuator 42 etwa einem Motor zur Steuerung/Regelung des Aktuators 42 verbunden. Die Dämpfer-ECU 36 ist mit einem Aktuator 44 etwa einem Dämpfer zur Steuerung/Regelung des Aktuators 44 verbunden. Die Stabilisierer-ECU 38 ist mit einem Aktuator 46 etwa einem Motor zur Steuerung/Regelung des Aktuators 46 verbunden.
  • Ein integrierter Kooperations-Steuer/Regelalgorithmus ist als ein Softwareprogramm in dem ROM 70 der Mikroprozessoreinheit 64 vorinstalliert. Der integrierte Kooperations-Steuer/Regelalgorithmus ist derart programmiert, dass er nach Maßgabe der Bewegungsgröße (insbesondere eines Moments bzw. eines Impulses) des Fahrzeugs und der gesteuerten/geregelten Zustände der ECUs 32 bis 38, welche beide durch die CPU 68 nach Maßgabe der Ausgaben von den Sensoren 50 bis 60 berechnet werden, die Brems-ECU 32, die EPS-ECU 34, die Dämpfer-ECU 36, und die Stabilisierer-ECU 38 in Kooperation steuert/regelt. Insbesondere werden die Signalausgaben von den Sensoren 50 bis 60 durch die E/A-Schnittstelle 66 in das RAM 72 eingelesen und die CPU 68 berechnet die Bewegungsgröße des Fahrzeugs und die gesteuerten/geregelten Variablen oder gesteuerten/geregelten Korrekturvariablen der Brems-ECU 32, EPS-ECU 34, der Dämpfer-ECU 36 und der Stabilisierer-ECU 38 nach Maßgabe der Ausgaben von den Sensoren 50 bis 60.
  • Die gesteuerten/geregelten Variablen oder gesteuerten/geregelten Korrekturvariablen, welche durch die CPU 68 berechnet werden, werden durch die E/A-Schnittstelle 74 in den CAN-Treiber 78 eingegeben. Der CAN-Treiber 78 überträgt Fahrzeugverhaltenssignale und Steuer/Regelsignale durch den Bus 82 zu der Brems-ECU 32, der EPS-ECU 34, der Dämpfer-ECU 36 und der Stabilisierer-ECU 38, um diese ECUs 32 bis 38 optimal betriebsgemäß zu steuern/regeln.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 eine Kooperations-Steuer/Regelfunktion auf, bei welcher die ECUs 32 bis 38 und eine Bewegungsgrößen-Berechnungsfunktion des Be rechnens der Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Trägheitskräfte, welche durch die Trägheitskraftsensoren 50 bis 60 erfasst werden, in Kooperation gesteuert/geregelt werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die integrierte Trägheitskraftsensor-ECU 30 lediglich die Kooperations-Steuer/Regelfunktion aufweisen oder kann lediglich als eine Bewegungsgrößen-Berechnungseinheit zum Berechnen der Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Trägheitskräfte, welche durch die Trägheitskraftsensoren 50 bis 60 erfasst werden, dienen, ohne die Kooperations-Steuerung/Regelung durchzuführen.
  • In dem Fall, dass die integrierte Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 lediglich als eine Bewegungsgrößen-Berechnungseinheit dient, wird die Bewegungsgröße (oder die Bewegungsgrößen), welche nach Maßgabe der Ausgaben von den Trägheitskraftsensoren 50 bis 60 berechnet werden, in die Brems-ECU 32, die EPS-ECU 34, die Dämpfer-ECU 36 und die Stabilisierer-ECU 38 eingegeben, wodurch eine feinere Steuerung/Regelung der Bremsen, des EPS, der Dämpfer und der Stabilisierer ermöglicht wird. Beispielsweise wird eine Schleuder (Bremsschlupf)-Winkelgeschwindigkeit als eine Bewegungsgröße des Fahrzeugs in der folgenden Weise berechnet. Eine Quer-G (Querbeschleunigung), welche durch den Y-Achsen-Beschleunigungssensor 52 erfasst wird, wird durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit V geteilt, welche von den Raddrehzahlsensoren 18a bis 18d erhalten wird, und eine vom Gierratensensor 60 erhaltene Gierrate wird von einem Quotienten als das Ergebnis der oben ausgeführten Teilung subtrahiert, wodurch die Schleuder-Winkelgeschwindigkeit erhalten wird. Ein Schleuderwinkel (Bremsschlupfwinkel) wird durch Integrieren der Schleuder-Winkelgeschwindigkeit erhalten.
  • Die Schleuder-Winkelgeschwindigkeit und/oder der Schleuderwinkel, welche oben erhalten wurden, wird/werden beispielsweise in die Brems-ECU 32 und die EPS-ECU 34 eingegeben, wodurch eine Steuerung/Regelung der Bremsen und der Lenkung mit höherer Genauigkeit ermöglicht wird. In dem Fall eines Fehlers der integrierten Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30, einschließlich eines Fehlers der Beschleunigungssensoren 50 bis 54 und der Winkelgeschwindigkeitssensoren 56 bis 60, können die Brems-ECU 32, die EPS-ECU 34, die Dämpfer-ECU 36 und die Stabilisierer-ECU 38 eine individuelle Steuerung/Regelung durchführen, so dass die Steuerbarkeit/Regelbarkeit einer jeden ECU als ein herkömmliches System nicht verloren geht.
  • Während die vorliegende Erfindung in der obigen bevorzugten Ausführungsform auf die Kooperations-Steuerung/Regelung der Brems-ECU 32, der EPS-ECU 34, der Dämpfer-ECU 36 und der Stabilisierer-ECU 38 angewendet wurde, ist die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf die Kooperations-Steuerung/Regelung eines Schleuder-Steuer/Regelsystems, eines aktiven Fahr-Steuer/Regelsystems, eines Fahrspurbeibehaltungs-Steuer/Regelsystems und eines Allrad-Steuer/Regelsystems anwendbar.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Gegenstand der Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche definiert, und alle Änderungen und Modifikationen, welche innerhalb des Äquivalenzbereichs des Gegenstands der Ansprüche fallen, sind daher als durch die Erfindung eingeschlossenen anzusehen.
  • Eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst einen Trägheitskraftsensor (50–60) zum Erfassen einer Trägheitskraft, die in dem Fahrzeug erzeugt wird, und eine Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30), welche mit dem Trägheitskraftsensor (50–60) verbunden ist und darüber hinaus mit einer Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und einer Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um gesteuerte/geregelte Variablen oder gesteuerte/geregelte Korrekturvariablen der Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und der Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) nach Maßgabe der durch den Trägheitskraftsensor (50–60) erfassten Trägheitskraft und nach Maßgabe gesteuerter/geregelter Zustände der Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32) und der Lenk-Steuer/Regeleinheit (34) zu beurteilen und auszugeben.

Claims (9)

  1. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug umfassend: wenigstens zwei Sensoren, die ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend (a) einen Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Erfassen einer Raddrehzahl, (b) einen Lenkinformationssensor (24) zum Erfassen von Information über eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer und (c) einen Hubsensor (26, 28) zum Erfassen eines Hubs einer Aufhängung, wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend (d) eine Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32), welche mit dem Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Steuern/Regeln einer Bremskraft oder einer Antriebskraft für ein Rad (4a, 4b, 8a, 8b) nach Maßgabe der durch den Raddrehzahlsensor (18a 18d) erfassten Raddrehzahl verbunden ist, (e) eine Lenk-Steuer/Regeleinheit (34), welche mit dem Lenkinformationssensor (24) zum Steuern/Regeln eines Lenkbetrags des Rads (4a, 4b) nach Maßgabe der von dem Lenkinformationssensor (24) erfassten Lenkinformation verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit (36, 38), welche mit dem Hubsensor (26, 28) zum Steuern/Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor (26, 28) erfassten Hubs verbunden ist, gekennzeichnet durch einen Trägheitskraftsensor (50–60) zum Erfassen einer durch das Fahrzeug erzeugten Trägheitskraft sowie eine Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30), welche mit dem Trägheitskraftsensor (50–60) verbunden ist und darüber hinaus mit den wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine gesteuerte/geregelte Variable oder eine gesteuerte/geregelte Korrekturvariable wenigstens einer der wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) nach Maßgabe der durch den Trägheitskraftsensor (50–60) erfassen Trägheitskraft und nach Maßgabe von gesteuerten/geregelten Zuständen der wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) zu beurteilen und auszugeben.
  2. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägheitskraftsensor eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) zum Erfassen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften, welche in dem Fahrzeug erzeugt werden, umfasst und die Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30) eine Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Mehrzahl von Trägheitskräften, welche durch die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) erfasst werden, berechnet und ein Ergebnis dieser Berechnung ausgibt, wobei die Bewegungsgröße des Fahrzeugs von wenigstens zweien aus Raddrehzahl, Lenkinformation und Hub verschieden ist und darüber hinaus von der Mehrzahl von Trägheitskräften verschieden ist.
  3. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der zwei Sensoren ein Raddrehzahlsensor (18a–18d) ist und die Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30) die Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Raddrehzahl, die durch den Raddrehzahlsensor (18a–18d) erfasst wird, berechnet.
  4. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) einen Querbeschleunigungssensor (52) zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einen Gierratensensor (60) zur Erfassung einer Gierrate des Fahrzeugs umfasst, und die Bewegungsgröße des Fahrzeugs eine Schleuderinformation ist, welche nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und der Gierrate berechnet wird, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der Raddrehzahl erhalten wird.
  5. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall eines Fehlers der Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30) einschließlich eines Fehlers des Trägheitskraftsensors (50–60) die wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) eine individuelle Steuerung/Regelung nach Maßgabe von Erfassungswerten ausführen, welche von den wenigstens zwei Sensoren (50–60) ausgegeben werden.
  6. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: wenigstens zwei Sensoren, die ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend (a) einen Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Erfassen einer Raddrehzahl, (b) einen Lenkinformationssensor (24) zum Erfassen von Information über eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer, und (c) einen Hubsensor (26, 28) zum Erfassen eines Hubs einer Aufhängung, wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend (d) eine Brems/Antriebskraft-Steuer/Regeleinheit (32), welche mit dem Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Steuern/Regeln einer Bremskraft oder einer Antriebskraft für ein Rad (4a, 4b, 8a, 8d) nach Maßgabe der durch den Raddrehzahlsensor (18a–18d) erfassten Raddrehzahl verbunden ist, (e) eine Lenk-Steuer/Regeleinheit (34), welche mit dem Lenkinformationssensor (24) zum Steuern/Regeln eines Lenkbetrags des Rads (4a, 4b) nach Maßgabe der Lenkinformation, welche durch den Lenkinformationssensor (24) erfasst wird, verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer/Regeleinheit (36, 38), welche mit dem Hubsensor (26, 28) zum Steuern/Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor (26, 28) erfassten Hubs verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) zum Erfassen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften, welche in dem Fahrzeug erzeugt werden, sowie eine Bewegungsgrößen-Berechnungseinheit (64), welche mit der Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) verbunden ist und dar über hinaus mit den wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Mehrzahl von unterschiedlichen Trägheitskräften zu berechnen, welche durch die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) erfasst werden, und ein Ergebnis dieser Berechnung auszugeben, wobei die Bewegungsgröße des Fahrzeugs von wenigstens zweien aus Raddrehzahl, Lenkinformation und Hub verschieden ist und darüber hinaus von der Mehrzahl von Trägheitskräften verschieden ist.
  7. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der wenigstens zwei Sensoren ein Raddrehzahlsensor (18a–18d) ist und die Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30) die Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Raddrehzahl, die durch den Raddrehzahlsensor (18a–18d) erfasst wird, berechnet.
  8. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren einen Querbeschleunigungssensor (52) zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einen Gierratensensor (60) zum Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs umfasst, und die Bewegungsgröße des Fahrzeugs eine Schleuderinformation ist, welche nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und der Gierrate berechnet wird, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der Raddrehzahl erhalten wird.
  9. Steuer/Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall eines Fehlers der Kooperations-Steuer/Regeleinheit (30) einschließlich eines Fehlers des Trägheitskraftsensors (50–60) die wenigstens zwei Steuer/Regeleinheiten (32–38) eine individuelle Steuerung/Regelung nach Maßgabe von Erfassungswerten ausführen, welche von den wenigstens zwei Sensoren (50–60) ausgegeben werden.
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