DE3618096A1

DE3618096A1 - Motorfahrzeug mit einer einrichtung zur diskriminierung des fahrtstatus

Info

Publication number: DE3618096A1
Application number: DE19863618096
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Toyota Aichi Eto; Sadamu Takahama Aichi Kato; Hideo Aichi Mizoguchi; Yutaka Mori; Akihiro Okazaki Aichi Oono
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1986-12-11
Also published as: JPS61275061A; US4751649A; FR2582608A1; FR2582608B1; JPH0581467B2

Description

1A-5495
TF-1150-G

TOYODA KOKI KABUSHIKI KAISHA Koruya-shi, Aichi-ken, Japan

Motorfahrzeug mit einer Einrichtung zur Diskriminierung

des Fahrtstatus

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorfahrzeug mit einer Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus zum Zwecke der Verwendung bei der Steuerung einer Servolenkeinrichtung, der Aufhängungsmechanismen oder dergl. in Abhängigkeit vom Fahrtstatus des Motorfahrzeugs.

Allgemein gesprochen wird der Fahrtstatus eines Motorfahrzeugs anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit beurteilt. Bei bekannten Servolenksystemen wird das Ergebnis einer solchen Beurteilung z.B. dazu verwendet, die Hilfskraft derart zu steuern, daß das Lenkrad leichtgängig gemacht wird, wenn die Fahrtgeschwindigkeit gering ist, und schwergängig, wenn die Fahrtgeschwindigkeit hoch ist.

Herkömmliche Systeme zur Beurteilung des Fahrtstatus aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit als Hilfsmaßnahme für die Servolenkung sind mit einem wichtigen Problem verbunden. Es besteht nämlich das Problem, daß die Bereitstellung einer Hilfslenkkraft relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Lenkwinkel oder dergl. invariant ist in bezug auf die Frage, ob das Fahrzeug auf einer Bergstraße fährt oder auf einer Straße innerhalb einer Ortschaft. Es ist daher nicht möglich, eine Hilfskraft bereitzustellen, welche den jeweiligen genaueren Erfordernissen des Fahrtstatus des Fahrzeugs entspricht. Ein ähnliches Problem entsteht bei der Steuerung der Höhe eines Fahrzeugs oder der Starrheit der Federung oder der Stoßdämpfungsfähigkeiten der Aufhängung.

Es bestehen bereits Versuche zur Lösung der vorerwähnten Probleme. Es wurde ein Servolenksystem entwickelt, bei dem eine Vielzahl von Steueraiustern vorgesehen ist zur Definition verschiedener Hilfskrafttypen. Diese können manuell ausgewählt werden, je nach der Präferenz des Fahrers oder je nach dem Fahrtstatus des Fahrzeugs. Die manuelle Auswahl solcher Steuermuster hat jedoch den Nachteil, daß der Fahrer den Fahrtstatus des Fahrzeugs korrekt beurteilen muß sowie rechtzeitige Manipulationen vornehmen muß. Es wäre daher erwünscht, den Fahrzeug-Fahrtstatus automatisch zu beurteilen und die Nachteile einer manuellen Auswahl zu vermeiden.

Es ist somit eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorfahrzeug zu schaffen, welches eine Vorrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus aufweist, die dazu befähigt ist, den Fahrtstatus des Fahrzeugs automatisch und zuverlässig zu beurteilen.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Motorfahrzeug zu schaffen, welches eine Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus der oben angegebenen Art aufweist, die dazu befähigt ist, die Tatsache der Fahrt auf einer Bergstrecke zu unterscheiden von der Tatsache der Fahrt in den Straßen einer Ortschaft.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus der oben angegebenen Art zu schaffen, bei der zur zuverlässigen Beurteilung des Fahrtstatus eines Fahrzeugs eine Einrichtung zur statistischen Datenanalyse verwendet wird.

Erfindungsgemäß wird ein Motorfahrzeug geschaffen, das eine Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus aufweist. Diese Einrichtung umfaßt einen Lenkwinkeldetektor zur Erfassung des Drehwinkels eines Lenkrads des Fahrzeugs. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen zur Identifizierung eines der Lenkwinkelbereiche oder -Intervalle, zu dem der gelesene Lenkradwinkel gehört. Ferner ist eine Speichereinrichtung vorgesehen zur Aufzeichnung der Häufigkeit, mit der das Lenkrad um das jeweilige Lenkwinkelintervall gedreht wird. Ferner wird eine Rechnereinrichtung vorgesehen zur Modifizierung der Häufigkeiten der Lenkraddrehungen in die jeweiligen Lenkwinkelintervalle gemäß verschiedener Gewichtungskoeffizienten, welche für die Lenkwinkelintervalle bestimmt werden, und zur Errechnung eines integrierten Wertes der modifizierten Frequenzen. Eine Beurteilungseinrichtung vergleicht den integrierten Wert mit einem Referenzwert, um so den Fahrtstatus des Motorfahrzeugs von einem anderen Fahrtstatus zu unterscheiden.

Bei dieser Konfiguration werden die Häufigkeiten, mit denen das Lenkrad um die jeweiligen Winkelintervalle ge-

dreht wird, durch verschiedene Gewichtungskoeffizienten modifiziert, welche für die jeweiligen Winkelintervalle bestimmt werden. Vorzugsweise wird der Gewichtungskoeffizient für ein mittleres Winkelintervall so eingestellt, daß er größer ist als die Gewichtungskoeffizienten für kleinere und größere Winkelintervalle. Bei dem Fahren auf einer Straße in den Bergen (Bergstrecke) wird das Lenkrad mit einer großen Häufigkeit um das mittlere Winkelintervall gedreht. Diese Tatsache kann somit zuverlässig und deutlich unterschieden werden von dem Fahren innerhalb einer Stadt, da in letzterem Falle das Lenkrad kaum bis zum mittleren Lenkintervall gedreht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen identische oder sich entsprechende Bauteile. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Motorfahrzeugs mit einem Servolenksystem gemäß der Erfindung sowie ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinrichtung für das Servolenksystem;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein elektromagnetisches Durchfluß-Steuerventil, welches mit einem Servozylinder 12 gemäß Fig. 1 verbunden ist;

Fig. 3A und 3B graphische Darstellungen der Änderungen des elektrischen Stroms, welcher einem Solenoid des Durchfluß-Steuerventils gemäß Fig. 2 zugeführt wird, und zwar beim Fahren innerhalb einer Ortschaft oder auf einer Bergstrecke;

Fig. 4A und 4B Histogramme der Häufigkeiten, mit denen ein Lenkrad des Motorfahrzeugs um die jeweiligen Winkelintervalle gedreht wird, und zwar beim Fahren innerhalb einer Ortschaft oder auf einer Bergstrecke;

Fig. 5 ein Histogramm verschiedener Gewichtungskoeffizienten, welche für die jeweiligen Lenkwinkelintervalle festgelegt wurden;

Fig. SA und SB Histogramme der Häufigkeiten, zu denen diejenigen der Fig. 4A und 4B modifiziert wurden mit Hilfe der verschiedenen Gewichtungskoeffizienten;

Fig. 7 ein Fließdiagramm eines Programms zur Diskriminierung des Fahrtstatus für einen Mikrocomputer gemäß Fig. 1;

Fig. 8 ein Fließdiagramm eines von einem Mikrocomputer ausgeführten Programms zur Steuerung eines Solenoidantriebs;

Fig. 9 ein Fließdiagramm eines weiteren von einem Mikrocomputer auszuführenden Programms zur Steuerung eines Solenoidantriebs;

Fig. 1OA und 1OB graphische Darstellungen der Veränderungen der elektrischen Ströme, welche dem Solenoidventil zugeführt werden;

Fig. 11 ein Fließdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines von dem Mikrocomputer auszuführenden Programms zur Steuerung eines Solenoidantriebs; und

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Veränderung des geschwindigkeitsabhängigen Modulationskoeffizienten für die Modulation des elektrischen Stroms, der dem Durchfluß-Steuerventil bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 11 zugeführt wird.

Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen und insbesondere auf die Fig. 1. Diese zeigt ein Motorfahrzeug gemäß der Erfindung mit einem Servolenksystem. Letzteres umfaßt einen Servolenkgetriebemechanismus, der mit 10 bezeichnet ist, sowie eine Pumpeneinheit 30 und eine Hilfskraftsteuereinrichtung 50 zur Steuerung der Hilfskraft, welche durch den Servolenkgetriebemechanismus 10 bereitgestellt wird. Die Hilfskraftsteuereinrichtung 50 hat die Funktion einer Einrichtung zur Diskri minierung des Fahrtstatus, wie dies unten im einzelnen ausgeführt werden wird.

Der Lenkgetriebemechanismus 10 umfaßt ein Servoventil und einen Servozylinder 12. Das Servoventil 11 ist mit einem Lenkrad 18 verbunden, und zwar über eine Lenkstange 18a. Der Servo zylinder 12 ist mit einem Paar lenkbarer Vorderräder 13 über den Lenkmechanismus 14 verbunden. Es ist bekannt, daß ein manuelles Lenkdrehmoment auf das Lenkrad 18 ausgeübt wird und daß hierdurch ein Ausgangsdrehmoment, welches durch den Servo zylinder 12 erhöht wird, auf die Lenkräder 13 übertragen wird. Das Servoventil 11 wird mit einem unter Druck stehenden Strö mungsmedium versorgt, und zwar von einer Pumpe 15 einer Pumpeneinheit 30, welche in Antriebsverbindung steht mit einem Motor 31. Die Drehkraft des Motors 31 wird auf ein weiteres Paar von Zahnrädern 32 übertragen, und zwar über eine Transmission 33, eine Ausgangswelle 34, einen Differentialgetriebemechanismus 35 und dergl.

Ein elektromagnetisches Durchfluß-Steuerventil 20 ist vorgesehen zur Steuerung einer Bypass-Strömungsverbindung zwischen entgegengesetzten Kammern des Servozylinders 12, welche selektiv mit Druckmedium aus der Pumpe 15 versorgt werden, und zwar über das Servoventil 11, so daß die vom Servozylinder 12 erzeugte Hilfskraft gesteuert wird. Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, umfaßt das Ventil 20 einen Ventilschieber 23, welcher verschiebbar in einer Ausnehmung 22 eines Ventilgehäuses 21 sitzt, sowie ein Solenoid 24. Der Ventilschieber 23 wird normalerweise durch eine Feder 25 am untersten Hubende gehalten, um die Verbindung der Kanäle 26, 27 zu unterbrechen, welche zu entgegengesetzten Kammern des Servozylinders 12 führen. Wenn jedoch das Solenoid 24 erregt wird, so wird der Ventilschieber 23 angezogen und nach oben verschoben, und zwar gegen die Kraft der Feder 25, so daß die Kanäle 26, 27 miteinander über einen Bypass-Schlitz 28 kommunizieren.

Im folgenden wird wiederum auf Fig. 1 Bezug genommen. Diese zeigt eine elektronische Steuereinrichtung 50, welche in der Hauptsache einen Mikrocomputer (CPU) 51 umfaßt sowie einen Speicher mit freiem Zugriff (RAM) und einen Festspeicher (ROM) 53. Der CPU 51 ist über ein Interface 60 mit einer Solenoidantriebsschaltung verbunden zur Steuerung des elektrischen Stroms (i), welcher dem Solenoid 24 des Durchfluß-Steuerventils zugeführt wird. Der CPU 51 ist ferner mit einem Steuerwinkelsensor 40 verbunden, und zwar über ein Interface 47, einen umkehrbaren Zähler 46 und eine Phasendiskriminierschaltung 45. Der Steuerwinkelsensor 40 umfaßt eine drehbare Scheibe 41, welche mit der Lenkwelle 18a verbunden ist sowie mit zwei Photounterbrechern 42, 43, und der Erfassung des Lenkwinkels dient, und zwar auf der Grundlage der Signale der Photounterbrecher 42, Der reversible Zähler 46 speichert die Winkelposition des Lenkrades 18 durch Inkrementierung seines Inhalts, ansprechend auf jeden Rechtsdrehimpuls der Phasendiskriminierschaltung 45, und durch Inkrementierung seines Inhalts, ansprechend auf jeden Linksdrehimpuls der Phasendiskriminierschaltung 45.

Ferner ist der CPU 51 über das Interface 47 mit einem Sensor 48 für die Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden, welcher in Antriebsverbindung steht mit der Ausgangswelle 34 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitssensor 48 bestehen aus einem Impulsgenerator, welcher durch die Ausgangswelle 34 gedreht wird, und einem Zähler, welcher auf die Impulse des Impulsgenerators anspricht und bei einem vorbestimmten Zeitintervall zurücksetzbar ist. Ferner kann ein Register vorgesehen sein, welches beladen ist mit dem Zählwert vor einer jeden Rückstellope-

ration des Zählers. Die Daten im Register stellen die Fahrzeuggeschwindigkeit V dar, welche über das Interface 47 in den CPU 51 eingegeben wird. Der Impulsgenerator ist dazu befähigt, ein Unterbrechungssignal INT zu erzeugen, und zwar jedesmal, wenn das Fahrzeug um eine vorbestimmte Strecke (z.B. 10 m) fährt, so daß das Unterbrechungssignal INT in den CPU 51 eingegeben wird.

Der ROM 53 speichert zwei Steuermuster in Form charakteristischer Karten. Diese umfassen ein erstes Steuermuster I, das in Fig. 3A gezeigt ist und dem Fahren auf den Straßen in einer Ortschaft zugeordnet ist, und ein zweites Steuermuster II, welches in Fig. 3B gezeigt ist und dem Fahren auf einer Bergstrecke zugeordnet ist. Das erste Steuermuster I stellt die Änderungscharakteristik des elektrischen Stroms (iA) des Solenoids 24, relativ zum Steuerwinkel (Θ), dar. In ähnlicher Weise stellt das zweite Steuermuster II eine andere Änderungscharakteristik des elektrischen Stroms (iB) des Solenoids 24, relativ zum Steuerwinkel (Θ), dar. Die Änderungscharakteristika der elektrischen Ströme (iA),(iB) werden derart festgelegt, daß grundsätzlich die elektrischen Ströme (iA), (iB) groß werden, wenn der Lenkwinkel (θ) steigt. Die Charakteristik sind jedoch insofern verschieden, als das zweite Steuermuster II für Bergstrecken einen höheren elektrischen Strom hat als das erste Steuermuster I für Stadtfahrt, wenn der Lenkwinkel Null ist (d.h. das Lenkrad 18 in seiner neutralen Position ist), und daß das zweite Steuermuster II eine größere Änderungsrate des elektrischen Stroms relativ zum Steuerwinkel (θ) aufweist als das erste Steuermuster I.

Bei Stadtfahrten gemäß dem ersten Steuermuster I ist die Änderung des erforderlichen manuellen Lenkdrehmo-

merits relativ klein, und zwar auch bei einer großen Zunahme des Lenkwinkels (Θ), so daß man eine zweckentsprechende Lenkcharakteristik für Stadtfahrten erhält, "bei denen eine große Winkeldrehung des Lenkrades 18 mit großer Häufigkeit auftritt. Bei einer Bergfahrt gemäß dem zweiten Steuermuster II erhält man andererseits eine andere Lenkcharakteristik. Dabei wird das Lenkrad 18 allgemein schwergängiger gemacht, um zu verhindern, daß das Lenkrad 18 übermäßig gedreht wird. Ferner wird das dabei erforderliche manuelle Lenkdrehmoment mit einer Erhöhung des Lenkwinkels (Θ) erhöht., und zwar mit einer größeren Steilheit.

Der RAM 52 hat eine Vielzahl von Speicherorten oder Pufferbereichen zur jeweiligen Speicherung der Häufigkeiten der Lenkraddrehungen um jeweilige Lenkwinkelbereiche oder -Intervalle. Der ROM 53 speichert Systemsteuerprogramme zur Befähigung des CPU 51 zur Errechnung eines Index (Fahrtstatusindex K), welcher den Fahrtstatus des Fahrzeugs bezeichnet. Hierdurch wird der elektrische Strom des Durchfluß-Steuerventils 20 aufgrund des Fahrtstatusindex K gesteuert.

Eine jede der Fig. 4A und 4B zeigt die Verteilung der Häufigkeiten, mit denen das Lenkrad 18 um die jeweiligen Winkelintervalle (z.B. θ - Θ1, Θ1 - Θ2, 92 - Θ3, 03 - Θ4, ...) gedreht wird. Fig. 4A zeigt die Häufigkeitsverteilung bei Stadtfahrten. Gerade Fahrtstrecken kommen dabei mit großer Häufigkeit vor, während die Häufigkeit einer Kurvenfahrt und einer rechtwinkligen Richtungsänderung klein ist. Andererseits kommt es bei Bergfahrten zu einer anderen Häufigkeitsverteilung gemäß Fig. 4b, da die Häufigkeit von Kurvenfahrten nicht klein ist, während andererseits die Häufigkeit von Richtungsänderungen um rechte Winkel nahezu Null ist.

Ferner speichert der ROM 53 die folgenden Gewichtungsfunktionsgleichung

WTHRi = THRi (Yi).

Dabei bedeutet WTHRi eine gewichtete Häufigkeit eines jeden Winkelintervalls (i); THRi bedeutet die tatsächliche Häufigkeit einer Lenkraddrehung bei jedem Winkelintervall (i); und Yi bezeichnet einen Gewichtungskoeffizienten für jedes Winkelintervall (i). Die Gewichtungsfunktionsgleichung wird festgelegt für aktuelle Häufigkeiten (THRi) der jeweiligen Winkelintervalle (i) mit verschiedenen Gewichten (YO, Y1, Y2, Y3, ...). Man erkennt aus Fig. 5, daß die Gewichtungskoeffizienten (Yi) für Winkelintervalle, welche kleine und große Lenkwinkelpositionen abdecken, definitionsgemäß klein sind, während diejenigen für Winkelintervalle, welche mittlere Lenkwinkelpositionen abdecken, definitionsgemäß groß sind.

Fig. 6k zeigt gewichtete Häufigkeiten WTHRi der jeweiligen Winkelintervalle bei Stadtfahrt. Fig. 6B zeigt gewichtete Häufigkeiten WTHRi der jeweiligen Winkelintervalle bei Bergstrecken. Diese Figuren zeigen, daß Stadtfahrten merklich verschieden sind von Bergfahrten, und zwar in bezug auf den Gesamtwert oder integrierten Wert der gewichteten Häufigkeiten.

Die Arbeitsweise der elektronischen Steuereinrichtung 50 bei der Diskriminierung des Fahrtstatus eines Fahrzeugs wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein Programm zur Fahrtstatus-Diskriminierung gemäß Fig. 7 erläutert.

Während der Fahrt des Fahrzeugs wird das Lenkwinkelsignal (θ), welche sich von Moment zu Moment ändert, durch den Lenkwinkelsensor 40 erfaßt und durch die Phasen-

diskriminierechaltung 45 in den reversiblen Zähler 46 eingegeben. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 erfaßt und in dem nichtgezeigten Register gespeichert.

Jedesmal, wenn das Fahrzeug um eine vorbestimmte Strecke sich fortbewegt hat, gibt ein nichtgezeigter Impulsgenerator im Geschwindigkeitssensor 48 ein Unterbrechungssignal INT in den CPU 51. Der CPU 51 führt das Programm gemäß Fig. 7 aus, und zwar ansprechend auf das Unterbrechungssignal INT. Zunächst wird ein Lenkwinkel (θ), der im reversiblen Zähler 46 gespeichert ist, in Stufe 100 gelesen und der Absolutwert (ΙθΙ) des ermittelten Lenkwinkels (Θ) wird in Stufe 101 daraufhin beurteilt, ob er größer ist als ein Winkel (Θ1). Wenn der Absolutwert (Iθ|) größer ist als der Winkel (Θ1), so wird in Stufe 102 festgestellt, ob er größer ist als ein anderer Winkel (Θ2) odernicht. Falls die Antwort "Ja" lautet, so wird wiederum festgestellt, ob der Absolutwert (|θ|) größer ist als ein weiterer Winkel (Θ3), und dieses Verfahren wird bis zum Winkel (ΘΝ) fortgesetzt. Auf diese Weise wird ein Winkelintervall, zu dem der erfaßte Lenkwinkel (Θ) gehört, identifiziert. Sodann wird eine logische "1" in einem der Pufferbereiche THRO bis THRN addiert, welcher dem identifizierten Winkelintervall zugeordnet ist. Dies erfolgt in einer der Stufen 111, 112, .... 116. Nachfolgend wird in einer entsprechenden Stufe 121, 122, ... 126 festgestellt, ob der Wert im zugeordneten Pufferspeicher größer ist als der voreingestellte Wert CMAX. Falls der Wert kleiner ist als der voreingestellte Wert CMAX, wird die Stufe 132 erreicht, in der der Fahrtstatusindex (K) errechnet wirdj dies wird unten näher erläutert. Andererseits ist der Wert im zugeordneten Pufferbereich gleich dem voreingestellten Wert

CMAX oder übersteigt diesen Wert CMAX, und in diesem Falle wird eine logische "1" von den Pufferbereichen THRO bis THRN subtrahiert, und zwar in Stufe 131, zum Zwecke der Verhinderung des Überfließens eines der Pufferbereiche THRO bis THRN. Dabei wird Stufe 132 erreicht .

Die Berechnung des Antriebsstatusindex (K) erfolgt gemäß der folgenden Gleichung

N
K = ^" (THRi .Yi-A)

Dies bedeutet, daß ein Index (kl) in einem ersten Winkelintervall (0-Θ1) errechnet wird, indem man den Wert im Pufferbereich (THRO) mit dem Gewichtungskoeffizienten (YO) multipliziert und eine Konstante (A) von dem Multiplikationsergebnis subtrahiert. In ähnlicher Weise werden die Indices (k2.... kN) für die weiteren Winkelintervalle vom zweiten Winkelintervall (Θ1-Θ2) bis zum letzten Winkelintervall (ΘΝ-1 bis ΘΝ) wiederum in der gleichen Weise errechnet und die errechneten Indices (k1, k2, ... kN) werden integriert, um den Fahrtstatusindex (K) zu erhalten.

Sodann wird die Stufe 133 erreicht, in der ermittelt wird, ob der errechnete Fahrtstatusindex (K) gleich einem oder größer als ein Referenzwert (E) ist, welcher experimentell erhalten wurde. Falls K=E gilt, so kann man daraus entnehmen, daß das Fahrzeug auf einer Bergstrecke fährt. Falls K=E nicht erfüllt ist, so kann man daraus entnehmen, daß das Fahrzeug innerhalb einer Stadt fährt. Wenn nun K = E nicht erfüllt ist, so wird eine Markierung (F) für den Fahrtstatus an einem Speicherort des RAM 52 gesetzt ("1" in Stufe 134), und

falls K^E erfüllt ist, so erfolgt eine Rücksetzung auf "O" in Stufe 135.

Der Betrieb des CPU 51 bei der Steuerung der Hilfskraft aufgrund des Fahrtstatusindex (K) wird im folgenden mit Bezug auf ein anderes, in Fig. 8 gezeigtes Steuerprogrammsystem erläutert.

Nach Beendigung einer der Stufen 134 und 135 stoppt der CPU 51 die Durchführung der Routine der Fig. 7, bis er das nächste Unterbrechungssignal INT empfängt, und beginnt stattdessen, ein Solenoid-Antriebssteuerprogramm gemäß Fig. 8 auszuführen.

Zunächst wird Stufe 200 ausgeführt, um den Lenkwinkel (Θ) zu lesen, welcher im reversiblen Zähler 46 gespeichert ist. Sodann wird Stufe 201 erreicht, in der der Status der Fahrtstatusmarkierung (F) gelesen wird. In der nachfolgenden Stufe 202 wird der Wert der Fahrtstatusmarkierung (F) ermittelt, wobei im Falle F = 1 der Prozeß zu den Stufen 203 und 204 voranschreitet. Das erste Steuermuster I für Stadtfahrten im ROM 53 wird ermittelt auf Basis des gelesenen Lenkwinkels (Θ) für einen elektrischen Strom (iA), so daß dieser dem Solenoid 24 zugeführt wird. Falls in Stufe 202 F=O ermittelt wird, so schreitet andererseits die Verarbeitung zu den Stufen 205 bis 206 fort, wobei das zweite Steuermuster II für Bergstrecken herausgesucht wird aufgrund des gelesenen Lenkwinkels (Θ) für einen elektrischen Strom (iB), so daß dieser dem Solenoid 24 zugeführt wird. Nach Beendigung der Stufen 204 und 206 stoppt der CPU 51 die Ausführung der Routine der Fig.8.

Auf diese Weise führt der CPU 51 die obigen Programme, ansprechend auf ein Unterbrechungssignal (INT), aus,

welches jedesmal dann ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug um eine vorbestimmte Strecke weitergefahren ist. Die durch den Zylinder 12 erzeugte Hilfskraft wird variiert in Abhängigkeit von dem Fahrtstatus des Fahrzeugs .

Im folgenden soll eine zweite Ausfuhrungsform der Erfindung erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform wird der durch das Solenoid 24 des Durchflußsteuerventils 20 fließende Strom (i) variiert, aber nicht aufgrund des Lenkwinkels, sondern aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit (V). Zu diesem Zweck wird ein anderes Solenoid-Antriebssteuerprogramm gemäß Fig. 9 anstelle desjenigen der Fig. 8 verwendet. Ferner wird ein anderer Satz erster und zweiter Steuermuster I und II gemäß den Fig.1OA und 10B verwendet anstelle derjenigen der Fig. 3A und 3B. Bei jedem der Steuermuster I und II ist eine Vielzahl von geschwindigkeitsabhängigen Charakteristika CV1, CV2, ... CVN definiert. Bei Ausführung des Solenoid AntriebsSteuerprogramms liest der CPU 51 in Stufe 200 die Fahrzeuggeschwindigkeit (V), welche in einem nichtgezeigten Register des Geschwindigkeitssensors 48 gespeichert ist. Dies erfolgt in Stufe 205. Sodann wird der elektrische Strom (iA) oder (iB) ermittelt, welcher bestimmt wird auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und des Lenkwinkels (Θ), welcher in Stufe 200 gelesen wurde.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Solenoid-Antriebssteuerprogramm gemäß einer dritten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird eine Vielzahl von geschwindigkeitsabhängigen Modulationskoeffizienten (Xv) im vorhinein im ROM 53 gespeichert. In den Stufen 203a und 205a werden diese eingegeben zur Modifizierung des elektrischen

Stroms (xA) oder (iB), welcher in den Stufen 203 oder 205 herausgesucht wird. Dies erfolgt gemäß der nachstehenden Gleichung:

i = i · Xv.

Genauer gesprochen werden ein Lenkwinkel (Θ) und eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) in Stufe 200 gelesen. Ein elektrischer Strom (iA) oder (iB) wird unter Bezugnahme auf das Steuermuster I oder II herausgesucht, und zwar in den Stufen 203 oder 205 und in den Stufen 203a oder 205a modifiziert, und zwar durch Multiplizierung mit einem der geschwindigkeitsabhängigen Modulationskoeffizienten (Xv). Dieser wird anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), welche in Stufe 200 gelesen wurde, ausgewählt. Fig. 12 veranschaulicht eine charakteristische Karte oder ein charakteristisches Muster, welches im ROM 52 gespeichert wurde, zum Zwecke der Definierung der Vielzahl der geschwindigkeitsabhängigen Modulationskoeffizienten (Xv).

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde jeweils als Servolenkmechanismus ein sog. "Kuge!umlauftyp" verwendet. Man kann stattdessen jedoch auch einen Servolenkmechanismus vom sog. "Zahnstangen-Ritze1-Typ" einsetzen.

Für die obigen Ausführungsformen wurden verschiedene Anwendungsbeispiele gegeben, bei denen das Ergebnis der Diskriminierung des Fahrtstatus dazu verwendet wird, die Hilfskraft des Servolenkmechanismus 10 zu steuern. Man kann jedoch auch das Diskriminierungsergebnis dazu verwenden, die Höhe des Fahrzeugs zu steuern oder die Weichheit oder Starrheit der Aufhängung oder dergl.

Bei den obigen Ausführungsformen wird ein Referenzwert (E) festgelegt zur Unterscheidung einer Stadtfahrt von einer Bergstrecke. Man kann jedoch eine Vielzahl solcher Referenzwerte (E) mit zweckentsprechenden Intervallen vorsehen. Bei dieser modifizierten Ausführungsform können drei oder mehrere Steuermuster, wie diejenigen der Fig. 3A und 3B, vorgesehen werden, und zwar für die jeweiligen Intervalle, dividiert durch den Referenzwert (E), und sie können ausgewählt werden in Abhängigkeit vom Wert des Fahrtstatusindex (K). Diese Modifizierung ist brauchbar zum Zwecke der Vermeidung einer abrupten Änderung des elektrischen Stroms (iA) gemäß dem ersten Steuermuster I zu demjenigen des zweiten Steuermusters II.

Claims

3518096 Patentansprüche

1. Kraftfahrzeug mit einem vom Fahrer manuell drehbaren Lenkrad und einer Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus des Kraftfahrzeugs aufgrund der Drehung des Lenkrads, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Diskriminierung des Fahrtstatus folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Erfassung des Lenkwinkels, mit der der Drehwinkel des Lenkrads ermittelt wird und ein Lenkwinkelsignal, welches den ermittelten Drehwinkel wiedergibt, ausgegeben wird;

eine Vielzahl von Speicherorten, welche einer Vielzahl von Lenkwinkelintervallen des Lenkrads entsprechen, wobei jeder zur Speicherung der Häufigkeit, mit der das Lenkrad um eines der Lenkwinkelintervalle gedreht wird, gespeichert wird;

Einrichtungen zur Inkrementierung der an einem der Speicherorte gespeicherten Häufigkeit, und zwar jedesmal, wenn die Lenkwinkeldetektoreinrichtung ein Lenkwinkelsignal ausgibt, welches eines der Lenkwinkelintervalle darstellt, das dem einen der Speicherorte entspricht;

eine Rechnereinrichtung zur Modifizierung der Häufigkeiten, welche an den Speicherorten gespeichert sind mit Hilfe verschiedener Gewichtungskoeffizienten, welche für die Lenkwinkelintervalle bestimmt wurden; und

eine Beurteilungseinrichtung zur Unterscheidung eines Fahrtstatus des Kraftfahrzeugs von einem anderen Fahrtstatus aufgrund mindestens eines Teils der modifizierten Häufigkeiten.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung dazu befähigt ist,

♦ a*

Q 1

einen Fahrtstatusindex zu errechnen durch Integrierung aller modifizierten Häufigkeiten; und wobei die Beurteilungseinrichtung anspricht auf den Fahrtstatusindex, welcher durch die Rechnereinrichtung errechnet wurde zum Zwecke der Diskriminierung des Fahrtstatus einer Bergstrecke vom Fahrtstatus einer Stadtfahrt.

3- Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrtstatus-Diskriminierungseinrichtung folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Feststellung, ob die an einem der Speicherorte gespeicherte Häufigkeit einen ersten vorbestimmten Wert erreicht, und

eine Subtraktionseinrichtung zum Subtrahieren eines zweiten vorbestimmten Wertes von der an einem der Speicherorte gespeicherten Häufigkeit, und zwar jedesmal, wenn festgestellt wird, daß die an einem der Speicherorte gespeicherte Häufigkeit den ersten vorbestimmten Wert erreicht.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

ein Paar durch Drehen des Lenkrads lenkbare Räder;

einen Servolenkmechanismus, welcher mit dem Lenkrad verbunden ist zum Zwecke der Erzeugung einer Hilfskraft für die Drehung der lenkbaren Räder, und

eine Hilfskraft-Steuereinrichtung zur Steuerung der Hilfskraft der Servolenkeinrichtung aufgrund des durch die Beurteilungseinrichtung ermittelten Fahrtstatus .

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraft-Steuereinrichtung folgendes umfaßt:

elektromagnetische Einrichtungen, welche auf einen darin fließenden elektrischen Strom ansprechen, zum Zwecke der Einstellung der Hilfskraft, welche durch den Servolenkmechanismus erzeugt wird;

Speichereinrichtungen zur Speicherung von ersten und zweiten chrakteristischen Karten, deren jede verschiedene elektrische Ströme definiert, welche mit den Winkelpositionen des Lenkrads verknüpft sind;

eine Wähleinrichtung zur Auswahl der ersten oder zweiten charakteristischen Karte aufgrund des von der Beurteilungseinrichtung ermittelten Fahrtstatus; und

eine Sucheinrichtung zum Durchsuchen einer der ersten und zweiten charakteristischen Karten, welche durch die Fähleinrichtung ausgewählt wurde, nach einem elektrischen Strom, welcher mit dem durch die Lenkwinkel-Detektoreinrichtung erfaßten Lenkwinkel assoziiert ist, so daß die elektromagnetische Einrichtung mit dem ermittelten elektrischen Strom beaufschlagt wird.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten charakteristischen Karten verschiedene elektrische Ströme definieren, welche mit den Winkelpositionen des Lenkrads und den Antriebsgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs assoziiert sind, wobei die Hilfskraftsteuereinrichtung folgendes umfaßt:

die Sucheinrichtung ist dazu befähigt _s eine der ersten und zweiten charakteristischen Karten_s welche durch die Wähleinrichtung ausgewählt wrd©n_s zu durchsuchen zur Ermittlung eines elektrischen Stroms_s der

mit dem durch die Lenkwinkel-Detektoreinrichtung erfaßten Lenkwinkel assoziiert ist, und zur Ermittlung der Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anhand des Kraftfahrzeug-Geschwindigkeitssensors zum Zwecke der Beaufschlagung der elektromagnetischen Einrichtung mit dem ermittelten elektrischen Strom.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraftsteuereinrichtung folgendes umfaßt:

einen Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und

eine Modulierungseinrichtung, welche anspricht auf die Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, welche durch den Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor ermittelt wurde, zum Zwecke der Modulierung des von der Sucheinrichtung herausgesuchten, elektrischen Stroms aufgrund der Fahrtgeschwindigkeit.