DE10359897B4

DE10359897B4 - System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10359897B4
Application number: DE10359897A
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Kasabarian
Original assignee: JTEKT Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2023-12-20
Also published as: FR2849206B1; DE10359897A1; FR2849206A1

Abstract

System zur qualitativen Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das in der Lage ist, eine sehr niedrige Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit zu unterscheiden, wobei das System darin besteht, mit Hilfe von Sensoren, die jeweils mehreren der Räder des betreffenden Fahrzeugs zugeordnet sind, Impulse, die für die Drehung jedes der Räder stehen, rechnerisch zu erfassen und innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls die Abgabe zumindest eines Impulses von einem der Sensoren als Kriterium dafür zu erfassen, dass das Fahrzeug zumindest mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt, wobei das System einen Stellfaktor einer Steuerfunktion zur aktiven Rückkehr eines Lenkrads bei einer als sehr niedrig erkannten Geschwindigkeit auf einen ersten Wert einstellt, und dieses System den Stellfaktor dieser Funktion bei einer als Null erkannten Geschwindigkeit auf einen zweiten Wert einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs. Dieses System ist im Spezielleren zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit bei einem mit einer Servolenkung ausgerüsteten Kraftfahrzeug bestimmt, um die aktive Rückkehr des Lenkrads in seine zentrale oder neutrale Position zu überwachen.
Die Druckschrift DE 199 41 482 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückwärtsrollens eines an einem Hang befindlichen Fahrzeuges. Mit dem Ziel, das Zurückrollen eines an einer Steigung befindlichen Fahrzeuges in verbesserter Weise zu verhindern, indem in einer besser angepassten Art und Weise die Differenz zwischen dem Bremsdruck des Vorder- und des Hinterrades eingestellt wird, wird in diesem Stand der Technik vorgeschlagen, dass erfasst wird, ob sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, oder ob das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus zurückrollt.
Für diesen Zweck ist gemäß der Druckschrift DE 199 41 482 A1 eine Vorrichtung zur Auswertung von Erkennungsgrößen vorgesehen, wobei die Erkennungsgrößen anzeigen, ob der für Raddrehsignale charakteristische Wechsel zwischen einem ersten und einem zweiten Signalwert, der durch das Drehverhalten des Rades bedingt ist, vorliegt. Diese Wechsel sollen zwischen dem ersten und dem zweiten Signalwert schon bei kleinsten Drehungen der Räder vorhanden sein, d. h. auch unterhalb einer für die Radsensoren minimalen charakteristischen Geschwindigkeit.
Die Druckschrift DE 38 17 705 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Abschätzung niedriger Drehzahlen eines rotierenden Rades, wobei die Drehzahl aus Signalen mit einer der Drehzahl direkt proportionalen Frequenz bestimmt wird. Mit dem Ziel, eine Drehzahl, beispielsweise eines rotierenden Fahrzeugrades, auch dann abschätzen zu können, wenn während eines Abtastintervalls keine Drehzahlsignale von einem entsprechenden Drehzahlsensor erfasst werden, ist dabei vorgesehen, den quantitativen Wert der Drehzahl während einer Zeitperiode, in der die entsprechenden Sensoren hinreichende Signale liefern, zu berechnen, und die Drehzahl bei Abwesenheit der Signale auf der Grundlage der zuvor berechneten Drehzahl abzuschätzen.
Die Druckschrift DE 39 25 889 A1 betrifft ein System zur Berechnung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades, welches insbesondere für den Einsatz in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen ausgelegt ist. Wie auch bei den vorstehend beschriebenen Systemen basiert das aus diesem Stand der Technik bekannte System darauf, dass ein Geschwindigkeitswert zunächst quantitativ erfasst wird, wobei dieser ermittelte quantitative Wert als Grundlage für die Erfassung einer niedrigen Drehgeschwindigkeit dient. Insbesondere wurde hierbei nicht erkannt, den qualitativen Wert der Geschwindigkeit zur Erfassung zu verwenden, ob sich der Körper (das Rad) mit einer von Null unterschiedlichen Geschwindigkeit bewegt.
Die Druckschrift DE 39 12 926 A1 betrifft eine Motorsteuervorrichtung für eine elektrische Servoeinrichtung, die ausgelegt ist, die Lenkung eines Fahrzeugs zu einem Mittelpunkt rückzusetzen. Auch wenn das aus diesem Stand der Technik bekannte System einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler zum Feststellen (Messen) der Geschwindigkeit des Fahrzeuges aufweist, so ist dieser Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler keinesfalls dahingehend ausgelegt, zu erfassen, ob das Fahrzeug mit einer sehr niedrigen von der Nullgeschwindigkeit verschiedenen Geschwindigkeit fährt. Insbesondere ist ein System zur qualitativen Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit nicht beschrieben.
Diesbezüglich ist festzuhalten, dass das Ziel der Erfindung nicht wirklich darin besteht, die Geschwindigkeit eines langsamen fahrenden Kraftfahrzeugs zu messen, sondern vielmehr mit Sicherheit eine, wenn auch sehr geringe Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit zu unterscheiden.
Im gegenwärtigen Stand der Technik liegt die Auflösung von Mess- und Bearbeitungssystemen für Geschwindigkeitsdaten in Kraftfahrzeugen in der Größenordnung von 2 km/h, z. B. 2,175 km/h. Diese Auflösung erweist sich für die Unterscheidung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit beispielsweise während Einparkmanövern als unzureichend.
Es gibt jedoch Vorgänge, bei denen es wünschenswert ist, eine sehr geringe Geschwindigkeit von einer Geschwindigkeit zu unterscheiden, die wirklich Null beträgt, insbesondere in Fahrzeugen mit Servolenkung, um die aktive Rückkehr des Lenkrads in seine neutrale Position mit angemessener Kraft zu steuern oder nicht.
Noch im Spezielleren wird hier Fahrzeugen mit elektrischer Servolenkung Beachtung geschenkt, bei denen der elektrische Hilfsmotor mit einem elektrischen Strom gespeist werden kann, der in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern moduliert wird, um die Umdrehung dieses Elektromotors in der Richtung hervorzurufen, die der Rückkehr der Lenkung zum Mittelpunkt entspricht.
Um die Steuerbarkeit eines solchen Fahrzeugs zu verbessern, muss eine Steuerung zur aktiven Rückkehr des Lenkrads in die neutrale Position stattfinden, sobald das Fahrzeug mit einer sehr geringen Geschwindigkeit fährt, eine solche Steuerung darf aber nicht stattfinden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Null beträgt.
Aufgrund der schwachen Auflösung der gegenwärtigen Mess- und Bearbeitungssysteme für Geschwindigkeitsdaten, die es nicht erlauben, eine sehr geringe Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit zu unterscheiden, findet die Steuerung zur aktiven Rückkehr des Lenkrads gegenwärtig auch bei Nullgeschwindigkeit statt, beispielsweise, indem ein Übergangsstrom von 10 Ampere selbst bei Nullgeschwindigkeit in den elektrischen Hilfsmotor injiziert wird.
Die vorliegende Erfindung hat es demnach zum Ziel, die Injektion eines solchen Stroms in den elektrischen Hilfsmotor zu verhindern, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Null beträgt, indem sie über ein System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs verfügt, die eine Steuerung zulässt, die für die aktive Rückkehr des Lenkrads in seine zentrale Position besser angepasst ist. Allgemeiner ausgedrückt zielt die Erfindung darauf ab, ein System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das bei allen Anwendungen zum Einsatz kommen kann, bei denen es wünschenswert ist, eine sehr geringe Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit unterscheiden zu können.
Dazu hat die Erfindung ein System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs zur Aufgabe, das in der Lage ist, eine sehr niedrige Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit zu unterscheiden, wobei das System darin besteht, mit Hilfe von Sensoren, die jeweils mehreren der Räder des betreffenden Fahrzeugs zugeordnet sind, Impulse, die für die Drehung jedes der Räder stehen, rechnerisch zu erfassen und in einem vorbestimmten Zeitintervall die Abgabe mindestens eines von mindestens einem Rad kommenden Impulses als Kriterium dafür zu erfassen, dass das Fahrzeug zumindest mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt.
Somit besteht der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Gedanke darin, die schwache Auflösung der gegenwärtigen Systeme durch eine Multiplikation der Impulse auszugleichen, indem von mehreren Rädern des Fahrzeugs abgegebene Impulse verwertet werden, und darauf zu reagieren, sobald einem das Vorhandensein eines von mindestens einem Rad kommenden Impulses vorliegt, was selbst bei einer sehr niedrigen Geschwindigkeit der Fall sein wird. Geht andererseits während des Überwachungsintervalls von keinem Rad ein Impuls ein, wird die Geschwindigkeit als Null erachtet. Es können hier Impulse verwendet werden, die von vier oder weniger Rädern stammen.
Das erfindungsgemäße System zur Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit erscheint somit besonders einfach, da es bereits bestehende Sensoren verwenden kann, die den verschiedenen Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sind (insbesondere im Rahmen eines Systems von der Art des „ABS”) und nur eine „Logik” zum Erfassen und Zählen von Impulsen einsetzt, die mit einer angemessenen Verzögerung verbunden ist.
Beispielsweise liefert jedes Rad bei einer vollständigen Umdrehung 48 Impulse, und das vorgenannte Zeitintervall ist ein regelmäßiges Intervall von beispielsweise 10 Millisekunden.
Um den Funktionsablauf vonstatten gehen zu lassen, umfasst das erfindungsgemäße System vorteilhafter Weise:

– einen Zähler für die von jedem der Räder kommenden Impulse,
– Einrichtungen zum Aufzeichnen der Werte jedes Zählers zu einem bestimmten Zeitpunkt,
– Einrichtungen zum Aufzeichnen der Werte jedes Zählers zu einem darauffolgenden Zeitpunkt, der vom vorhergehenden durch das vorgenannte Zeitintervall getrennt ist,
– Einrichtungen zum Vergleichen der in jedem Zähler zum ersten Zeitpunkt und zum darauffolgenden Zeitpunkt aufgezeichneten Werte, welche Einrichtungen dazu ausgelegt sind, eine Veränderung dieser Werte zu erfassen, und spezifische Signale abzugeben, wenn keine Veränderung festgestellt wird, oder wenn eine Veränderung bei dem Zähler festgestellt wird, der mindestens einem der Räder zugeordnet ist.

Diese Signale können insbesondere eine Funktion des Fahrzeugs aktivieren oder nicht aktivieren, oder diese Funktion auf unterschiedliche Weise modulieren, je nachdem, ob eine, wenn auch sehr niedrige Geschwindigkeit erfasst wird, oder die Geschwindigkeit als Null erkannt wird.
Insbesondere wenn die zu aktivierende oder nicht zu aktivierende Funktion diejenige der aktiven Rückkehr des Lenkrads in seine zentrale Position ist, stellt das System den Stellfaktor der Steuerfunktion zur aktiven Rückkehr des Lenkrads bei einer als sehr niedrig erkannten Geschwindigkeit auf einen ersten Wert ein, und das System stellt den Stellfaktor dieser Funktion bei einer als Null erkannten Geschwindigkeit auf einen zweiten Wert, insbesondere einen Wert Null ein.
Das beigefügte Ablaufschema (die Einzelfigur) stellt diesen Vorgang ausführlicher dar, der insbesondere zum Erhalt eines Stellfaktors Null bei Nullgeschwindigkeit, aber zu einer Rückstellkraft des Lenkrads führt, sobald das Fahrzeug, wenn auch mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt, mit einem sanften Übergang (ohne „Schwellenwirkung”) zwischen den Stillstandszuständen und den Fahrzuständen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind auch weitere Anwendungen für dieses System zum Erfassen einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs denkbar.

Claims

System zur qualitativen Erfassung einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das in der Lage ist, eine sehr niedrige Geschwindigkeit von einer Nullgeschwindigkeit zu unterscheiden, wobei das System darin besteht, mit Hilfe von Sensoren, die jeweils mehreren der Räder des betreffenden Fahrzeugs zugeordnet sind, Impulse, die für die Drehung jedes der Räder stehen, rechnerisch zu erfassen und innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls die Abgabe zumindest eines Impulses von einem der Sensoren als Kriterium dafür zu erfassen, dass das Fahrzeug zumindest mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt, wobei das System einen Stellfaktor einer Steuerfunktion zur aktiven Rückkehr eines Lenkrads bei einer als sehr niedrig erkannten Geschwindigkeit auf einen ersten Wert einstellt, und dieses System den Stellfaktor dieser Funktion bei einer als Null erkannten Geschwindigkeit auf einen zweiten Wert einstellt.
System nach Anspruch 1, wobei das System folgendes aufweist: – jeweils einen Zähler für jedes der Räder zum Zählen der von dem Rad kommenden Impulse, – Einrichtung zum Aufzeichnen der Werte jedes Zählers zu einem ersten Zeitpunkt, – Einrichtungen zum Aufzeichnen der Werte jedes Zählers zu einem darauffolgenden zweiten Zeitpunkt, der von dem ersten Zeitpunkt durch das vorbestimmte Zeitintervall getrennt ist, – Einrichtungen zum Vergleichen der in jedem Zähler zum ersten Zeitpunkt und zum darauffolgenden zweiten Zeitpunkt aufgezeichneten Werte, welche Einrichtungen dazu ausgelegt sind, eine Veränderung dieser Werte zu erfassen, und spezifische Signale abzugeben, wenn keine Veränderung festgestellt wird, oder wenn eine Veränderung bei einem der Zähler festgestellt wird, der mindestens einem der Räder zugeordnet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wert Null ist.