DE102007010894B4 - Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug mit Kooperations-Steuer- oder Regeleinheit - Google Patents

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

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Abstract

Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: eine Mehrzahl von Erfassungssensoren enthaltend (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, eine Mehrzahl von Steuer- oder Regeleinheiten, enthaltend (d) eine Brems- oder Antriebskraft-Steuer- oder -Regeleinheit (32), welche mit dem Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Steuern oder 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- oder -Regeleinheit (34), welche mit dem Lenkinformationssensor (24) zum Steuern oder Regeln eines Lenkbetrags des Rads (4a, 4b) nach Maßgabe der von dem Lenkinformationssensor (24) erfassten Lenkinformation verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer- oder -Regeleinheit (36, 38), welche mit dem Hubsensor (26, 28) zum Steuern oder Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor (26, 28) erfassten Hubs verbunden ist, eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) zum Erfassen von durch das Fahrzeug erzeugten Trägheitskräften, wobei die Trägheitskraftsensoren einen Längsbeschleunigungssensor (50), einen Querbeschleunigungssensor (52), einen Vertikalbeschleunigungssensor (54), einen Rollwinkelgeschwindigkeitssensor (56), einen Neigungswinkelgeschwindigkeitssensor (58) sowie einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor (60) enthalten, sowie eine Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit (30), welche mit den Trägheitskraftsensoren (50–60) verbunden ist und darüber hinaus mit den Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine gesteuerte oder geregelte Variable oder eine gesteuerte oder geregelte Korrekturvariable wenigstens einer der Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) nach Maßgabe der durch die Trägheitskraftsensoren (50–60) erfassten Trägheitskräfte und nach Maßgabe von gesteuerten oder geregelten Zuständen der Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) zu beurteilen und auszugeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, welche eine Kooperations-Steuerung oder -Regelung verschiedener an einem Kraftfahrzeug angebrachter Steuer- oder Regelsysteme durchführen kann.
  • An einem Kraftfahrzeug sind ein Motor-Steuer- oder -Regelsystem, ein Getriebe-Steuer- oder -Regelsystem und verschiedene Steuer- oder Regelsysteme zum Steuern oder Regeln der Bewegung oder Haltung des Kraftfahrzeugs angebracht. Solche Steuer- oder Regelsysteme umfassen ein Schleuder-Steuer- oder -Regelsystem (bzw. Bremsschlupf-Steuer- oder -Regelsystem oder Blockierschutz-Steuer- oder -Regelsystem für Bremsen), ein elektrisches Servolenksystem, ein aktives Dämpfersystem, ein aktives Stabilisierersystem, ein aktives Fahr-Steuer- oder -Regelsystem sowie ein Allrad-Steuer- oder -Regelsystem.
  • Ferner ist an dem Fahrzeug eine Sensoreinheit angebracht, welche verschiedene Beschleunigungssensoren zum Erfassen von für die Steuerung oder Regelung der obigen Steuer- oder Regelsysteme erforderlichen Beschleunigungen und verschiedene Winkelgeschwindigkeitssensoren zum Erfassen von Gier-, Roll- und Neigungsraten des Fahrzeugs umfasst. Die Zustände der verschiedenen Steuer- oder Regelsysteme werden individuell abhängig vom jeweiligen Zweck erfasst, und die Steuer- oder Regelsysteme werden individuell unter Verwendung der Beschleunigungs- und/oder Winkelgeschwindigkeiten, welche in der Sensoreinheit erfasst werden, gesteuert oder geregelt.
  • In der US 2006/0041360 A1 werden ein Lenkradwinkel, eine Bremspedalstellung, eine Gaspedalstellung etc. erfasst, um eine Fahrzeugbewegung zu erzeugen, um somit einen Betriebszustand des Fahrzeugs im Hinblick auf die Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung zu verändern. Hierzu wird auch die Raddrehzahl erfasst.
  • In der US 2004/0128044 A1 wird eine Vorder- und Hinterradlenkung gesteuert, und die Rollsteifigkeit der Vorder- und Hinterradaufhängung wird mittels Radaufhängung-Hubsensoren erfasst. Eine aktive Bremssteuereinrichtung, eine aktive Vorderradlenksteuereinrichtung, eine aktive Hinterradlenksteuereinrichtung und eine aktive Querstabilisator-Steuereinrichtung sind als Chassissteuereinrichtungen vorgesehen. Alle diese Steuereinrichtungen sind mit einer Überwachungssteuereinrichtung verbunden, um für eine koordinierte Steuerung dieser Steuereinrichtungen zu sorgen.
  • In der EP 1 357 008 A2 werden eine Gierbewegung um die vertikale Achse sowie eine Querbewegung erfasst, sowie ein Schlupfwinkel und eine Schlupfwinkelgeschwindigkeit. Mehrere Steuereinheiten sind zur bidirektionalen Kommunikation verbunden.
  • Die JP S62-260283 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- oder Regeleinheiten ermöglichen. Diese verarbeiteten Signale werden an die verschiedenen Steuer- oder -Regeleinheiten verteilt. Ferner offenbart die JP S62-260284 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- oder Regeleinheiten ermöglichen, wobei diese verarbeiteten Signale zu den verschiedenen Steuer- oder Regeleinheiten verteilt werden und in den verschiedenen Steuer- oder Regeleinheiten verarbeitete Information zwischen denselben ausgetauscht wird. Ferner offenbart die JP H5-262190 A eine integrierte Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der die Anzahl von für die integrierte Steuerung oder Regelung des Kraftfahrzeugs erforderlichen Leitungen (Verkabelung, z. B. Kabel oder Drahtleitungen) verringert ist.
  • Mit der Entwicklung eines elektronischen Steuer- oder Regelsystems für ein Kraftfahrzeug hat sich gezeigt, dass die Kooperations-Steuerung oder -Regelung verschiedener Steuer- oder Regelsysteme anstelle der individuellen Steuerung oder Regelung derselben von großem Wert ist. Demzufolge ist eine Steuer- oder Regeleinheit zum Durchführen einer integrierten Kooperations-Steuerung oder -Regelung der verschiedenen Steuer- oder Regelsysteme erforderlich. Wenn die Steuer- oder Regeleinheit als neue Hardware ausgeführt ist, führt diese zu einem Kostenanstieg und einer Vergrößerung eines Einbauraums für die elektronische Steuer- oder Regeleinheit.
  • Bei der in der JP S62-260283 A offenbarten Technik dient die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung lediglich zur Verarbeitung der Signale von den verschiedenen Sensoren, so dass die Steuer- oder Regeleinheiten auf einfache Weise die eingegebenen Signale verwenden können und die verarbeiteten Signale an die Steuer- oder Regeleinheiten verteilen können. Ferner umfasst bei der in der JP S62-260284 A offenbarten Technik die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung die Konfiguration der in der JP S62-260283 A offenbarten Technik und besitzt eine weitere Funktion des Steuerns oder Regelns der Steuer- oder Regeleinheiten derart, dass die in den Steuer- oder 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- oder Regeleinheiten derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, und ob eine integrierte Kooperations-Steuerung oder -Regelung der Steuer- oder Regeleinheiten durchgeführt werden kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine integrierte Kooperations-Steuerung oder -Regelung von verschiedenen Steuer- oder Regelsystemen durchführen kann. Insbesondere soll dieses erreicht werden durch Installieren eines Kooperations-Steuer- oder -Regelalgorithmus in einer Sensoreinheit, welche verschiedene Sensoren umfasst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 angegeben.
  • Vorzugsweise berechnet die Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit ein Moment oder einen Impuls des Fahrzeugs nach Maßgabe der Trägheitskräfte, welche durch die Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren erfasst worden sind, und gibt ein Ergebnis dieser Berechnung aus.
  • Vorzugsweise ist wenigstens einer der Sensoren ein Raddrehzahlsensor und die Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit berechnet die Bewegungsgröße des Fahrzeugs nach Maßgabe der Raddrehzahl, die durch den Raddrehzahlsensor erfasst wird.
  • Vorzugsweise ist das Moment oder der Impuls des Fahrzeugs eine Schleuderinformation (Bremsschlupfinformation), welche nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit berechnet wird, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der Raddrehzahl erhalten wird.
  • Vorzugsweise führen in dem Fall eines Fehlers der Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit einschließlich eines Fehlers eines der Trägheitskraftsensoren die Steuer- oder Regeleinheiten eine individuelle Steuerung oder Regelung nach Maßgabe von Erfassungswerten aus, welche von den Erfassungssensoren ausgegeben werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Anstieg des Rechenaufwandes durch wenigstens zwei Elemente aus Brems/Antriebskraft-Steuer- oder -Regeleinheit, Lenk-Steuer- oder -Regeleinheit und Aufhängungs-Steuer- oder -Regeleinheit zu unterdrücken und gleichzeitig eine Kooperations-Steuer- oder -Regelfunktion hinzuzufügen. Ferner kann in dem Fall eines Fehlers des Trägheitskraftsensors oder der Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit eine individuelle Steuerung oder Regelung durch die Brems/Antriebskraft-Steuer- oder -Regeleinheit, Lenk-Steuer- oder -Regeleinheit und die Aufhängungs-Steuer- oder -Regeleinheit durchgeführt werden.
  • Die obigen und andere Ziele, 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- oder Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, und
  • 2 ein Blockdiagramm, welches eine Systemkonfiguration einer Steuer- oder Regelvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Es wird nun eine Steuer- oder 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- oder 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- oder 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 in die ECU 20 eingegeben. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird das Lenken beispielsweise durch ein elektrisches Servolenksystem (EPS) gesteuert oder geregelt.
  • Ein 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 in die ECU 20 eingegeben, welche wiederum eine vordere Aufhängung und eine hintere Aufhängung steuert oder 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 (Antriebskraft-Steuer- oder Regeleinheit) 32, einer EPS-ECU (Lenk-Steuer- oder Regeleinheit) 34, einer Dämpfer-ECU (Aufhängungs-Steuer- oder Regeleinheit) 36 und einer Stabilisierer-ECU (Aufhängungs-Steuer- oder Regeleinheit) 38 unterteilt, wie in 2 gezeigt ist.
  • Die Steuer- oder 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 Längsbeschleunigungssensor 50, einen Querbeschleunigungssensor 52, einen Vertikalbeschleunigungssensor 54, einen Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 56, einen Neigungswinkelgeschwindigkeitssensor 58 und einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 60. Diese Trägheitssensoren 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 Längsbeschleunigungssensor 50 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der Längsrichtung X des Fahrzeugs erfasst. Der Querbeschleunigungssensor 52 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der Querrichtung Y des Fahrzeugs erfasst. Der Vertikalbeschleunigungssensor 54 funktioniert derart, dass er eine Beschleunigung in der vertikalen Richtung Z des Fahrzeugs erfasst. Diese Trägheitssensoren 50 bis 60 sind 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 Trägheitssensoren 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 Trägheitssensoren 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- oder -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 in die EPS-ECU 34 eingegeben. Erfassungssignale von dem vorderen Hubsensor 26 und dem hinteren Hubsensor 28 werden in die Dämpfer-ECU 36 eingegeben. Erfassungssignale von dem vorderen Hubsensor 26 und dem hinteren Hubsensor 28 werden auch in die Stabilisierer-ECU 38 eingegeben. Die Dämpfer-ECU 36 und die Stabilisierer-ECU 38 bilden eine Aufhängungs-ECU (Aufhängungs-Steuer- oder Regeleinheit). Die Brems-ECU 32 ist mit einem Aktuator 40 etwa einem Motor zur Steuerung oder Regelung des Aktuators 40 verbunden. Die EPS-ECU 34 ist mit einem Aktuator 42 etwa einem Motor zur Steuerung oder Regelung des Aktuators 42 verbunden. Die Dämpfer-ECU 36 ist mit einem Aktuator 44 etwa einem Dämpfer zur Steuerung oder Regelung des Aktuators 44 verbunden. Die Stabilisierer-ECU 38 ist mit einem Aktuator 46 etwa einem Motor zur Steuerung oder Regelung des Aktuators 46 verbunden.
  • Ein integrierter Kooperations-Steuer- oder -Regelalgorithmus ist als ein Softwareprogramm in dem ROM 70 der Mikroprozessoreinheit 64 vorinstalliert. Der integrierte Kooperations-Steuer- oder -Regelalgorithmus ist derart programmiert, dass er nach Maßgabe eines Moments bzw. eines Impulses des Fahrzeugs und der gesteuerten oder geregelten Zustände der ECUs 32 bis 38, welche beide durch die CPU 68 nach Maßgabe der Ausgaben von den Trägheitssensoren 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 oder regelt. Insbesondere werden die Signalausgaben von den Trägheitssensoren 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 oder geregelten Variablen oder gesteuerten oder geregelten Korrekturvariablen der Brems-ECU 32, EPS-ECU 34, der Dämpfer-ECU 36 und der Stabilisierer-ECU 38 nach Maßgabe der Ausgaben von den Trägheitssensoren 50 bis 60.
  • Die gesteuerten oder geregelten Variablen oder gesteuerten oder 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- oder 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 oder zu regeln.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 eine Kooperations-Steuer- oder -Regelfunktion auf, bei welcher die ECUs 32 bis 38 und eine Moment- oder Impuls-Berechnungsfunktion des Berechnens des Moments oder des Impulses des Fahrzeugs nach Maßgabe der Trägheitskräfte, welche durch die Trägheitskraftsensoren 50 bis 60 erfasst werden, in Kooperation gesteuert oder geregelt werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die integrierte Trägheitskraftsensor-ECU 30 lediglich die Kooperations-Steuer- oder -Regelfunktion aufweisen oder kann lediglich als eine Moment- oder Impuls-Berechnungseinheit zum Berechnen des Moments oder Impulses des Fahrzeugs nach Maßgabe der Trägheitskräfte, welche durch die Trägheitskraftsensoren 50 bis 60 erfasst werden, dienen, ohne die KooperationsSteuerung oder -Regelung durchzuführen.
  • In dem Fall, dass die integrierte Kooperations-Trägheitssensor-ECU 30 lediglich als Moment- oder Impuls-Berechnungseinheit dient, wird das Moment oder der Impuls (oder die Momente oder Impulse), 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 oder Regelung der Bremsen, des EPS, der Dämpfer und der Stabilisierer ermöglicht wird. Beispielsweise wird eine Schleuder (Bremsschlupf)-Winkelgeschwindigkeit als ein Moment oder Impuls des Fahrzeugs in der folgenden Weise berechnet. Eine Querbeschleunigung, welche durch den Querbeschleunigungssensor 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 oder 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 oder Regelung durchführen, so dass die Steuerbarkeit oder Regelbarkeit einer jeden ECU als ein herkömmliches System nicht verloren geht.
  • Während die vorliegende Erfindung in der obigen bevorzugten Ausführungsform auf die Kooperations-Steuerung oder -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 oder -Regelung eines Schleuder-Steuer- oder -Regelsystems, eines aktiven Fahr-Steuer- oder -Regelsystems, eines Fahrspurbeibehaltungs-Steuer- oder -Regelsystems und eines Allrad-Steuer- oder -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.

Claims (5)

  1. Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: eine Mehrzahl von Erfassungssensoren enthaltend (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, eine Mehrzahl von Steuer- oder Regeleinheiten, enthaltend (d) eine Brems- oder Antriebskraft-Steuer- oder -Regeleinheit (32), welche mit dem Raddrehzahlsensor (18a–18d) zum Steuern oder 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- oder -Regeleinheit (34), welche mit dem Lenkinformationssensor (24) zum Steuern oder Regeln eines Lenkbetrags des Rads (4a, 4b) nach Maßgabe der von dem Lenkinformationssensor (24) erfassten Lenkinformation verbunden ist, und (f) eine Aufhängungs-Steuer- oder -Regeleinheit (36, 38), welche mit dem Hubsensor (26, 28) zum Steuern oder Regeln der Aufhängung nach Maßgabe des durch den Hubsensor (26, 28) erfassten Hubs verbunden ist, eine Mehrzahl von Trägheitskraftsensoren (50–60) zum Erfassen von durch das Fahrzeug erzeugten Trägheitskräften, wobei die Trägheitskraftsensoren einen Längsbeschleunigungssensor (50), einen Querbeschleunigungssensor (52), einen Vertikalbeschleunigungssensor (54), einen Rollwinkelgeschwindigkeitssensor (56), einen Neigungswinkelgeschwindigkeitssensor (58) sowie einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor (60) enthalten, sowie eine Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit (30), welche mit den Trägheitskraftsensoren (50–60) verbunden ist und darüber hinaus mit den Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) derart verbunden ist, dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht ist, um eine gesteuerte oder geregelte Variable oder eine gesteuerte oder geregelte Korrekturvariable wenigstens einer der Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) nach Maßgabe der durch die Trägheitskraftsensoren (50–60) erfassten Trägheitskräfte und nach Maßgabe von gesteuerten oder geregelten Zuständen der Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) zu beurteilen und auszugeben.
  2. Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit (30) ein Moment oder einen Impuls des Fahrzeugs nach Maßgabe der Mehrzahl von Trägheitskräften, welche durch die Trägheitskraftsensoren (50–60) erfasst werden, berechnet und ein Ergebnis dieser Berechnung ausgibt.
  3. Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit (30) das Moment oder den Impuls des Fahrzeugs nach Maßgabe der vom Raddrehzahlsensor (18a–18d) erfassten Raddrehzahl berechnet.
  4. Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment oder der Impuls des Fahrzeugs eine Schleuderinformation ist, welche nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der vom Querbeschleunigungssensor (52) erfassten Querbeschleunigung und der vom Gierwinkelgeschwindigkeitssensor (60) erfassten Gierwinkelgeschwindigkeit berechnet wird, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der Raddrehzahl erhalten wird.
  5. Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall eines Fehlers der Kooperations-Steuer- oder -Regeleinheit (30) einschließlich eines Fehlers eines der Trägheitskraftsensoren (50–60) die Steuer- oder Regeleinheiten (32–38) eine individuelle Steuerung oder Regelung nach Maßgabe von Erfassungswerten ausführen, welche von den Erfassungssensoren ausgegeben werden.
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