DE3823295C2

DE3823295C2 -

Info

Publication number: DE3823295C2
Application number: DE3823295A
Authority: DE
Inventors: Kouichi Higashimatsuyama Saitama Jp Ishizaka
Original assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1987-07-08
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1992-08-27
Also published as: DE3823295A1; JP2549522B2; US4931966A; JPS6413464A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, wobei während vorbestimmter Abtastintervalle der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeitsimpulssignale gezählt werden und basierend auf diesem Zählwert jedesmal nach Ablauf eines Abtastintervalls ein aktueller Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßwert erzeugt wird. Das Verfahren ist zur Steuerung einer Servolenkeinrichtung für den Servolenkbetrieb eines Fahrzeugs geeignet.

Bei neueren Fahrzeugen wird als Lenkvorrichtung eine Servolenkeinrichtung verwendet, die ein leichtes und schnelles Lenken erlaubt, um einer Ermüdung des Fahrers vorzubeugen. Diesen Vorgang bei angemessener Lenkkraft durchzuführen, wird insbesondere durch eine Ölpumpe ermöglicht, die einen Motor oder Antrieb als Kraftquelle benötigt. Bei einem solchen Servolenksystem werden der Lenk- oder Einschlagwinkel, die Antriebsdrehzahl, die Fahrzeug- Geschwindigkeit u. dgl. in ein Steuergerät (das einen Mikrocomputer enthält) eingegeben und das Magnetventil gemäß diesen Parametern betätigt, um den hydraulischen Druck, mit dem ein hydraulischer Druck-Reaktionsbehälter beaufschlagt wird, zu steuern. Auf diese Weise kann eine optimale Lenkkraft erreicht werden.

Bei der Servolenkvorrichtung wird die Messung der Fahrzeug- Geschwindigkeit in dem Mikrocomputer basierend auf der Anzahl der erzeugten Impulse eines Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals das entsprechend der Fahrzeug-Geschwindigkeit eingegeben wird, ausgeführt. Im einzelnen wird gemäß Fig. 6 die Zahl der erzeugten Impulse eines Fahrzeug- Geschwindigkeitssignals A, das während eines vorbestimmten Abtastzeit-Intervalls T eingegeben wird, gezählt und die Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit auf der Basis des Zählwertes durchgeführt. Der Meßwert der Fahrzeug-Geschwindigkeit wird, nachdem das nächste Abtastzeit-Intervall T abgelaufen ist, auf einen neuen Stand gebracht. Jedesmal, wenn das vorbestimmte Abtastzeit- Intervall T abgelaufen ist, wird die Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit basierend auf der Zahl der erzeugten Impulse des Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals A durchgeführt, und der Meßwert der Fahrzeug-Geschwindigkeit wird auf den neuen Stand gebracht und benutzt.

Die digitale Messung, bei der der Geschwindigkeit entsprechende Impulssignale während der Meßperiode (Abtastzeit) gezählt werden, ist insbesondere aus "messen + prüfen, September 1970, S. 737-743" bekannt. An sich eignet sich diese direkte Zählmethode zur genauen Messung von schnell aufeinanderfolgenden Impulsen, die während eines relativ langen Abtastintervalls gezählt werden. Es besteht aber der Nachteil, daß zu Beginn des Meßverfahrens bis zum Ablauf des ersten Abtastintervalls kein Zählwert vorliegt. Bei dem oben beschriebenen Verfahren der Messung einer Fahrzeug-Geschwindigkeit wird der Mikrocomputer zurückgestellt, wenn die Stromversorgung des Mikrocomputers kurzzeitig unterbrochen wird, d. h., wenn die Stromversorgung für die Fahrzeug-Geschwindigkeitsmessung momentan unterbrochen wird. Dann bleibt der Meßwert der Fahrzeug-Geschwindigkeit solange unbestimmt, bis das erste Abtastintervall T nach dem Wiedereinschalten der Stromversorgung abgelaufen ist. Bei dem Servolenksystem wird vorbestimmt, daß die Fahrzeug-Geschwindigkeit Null ist, wenn der Meßwert der Fahrzeug-Geschwindigkeit unbestimmt bleibt, und der dem Hydraulikdruck- Reaktionsbehälter zugeleitete hydraulische Druck wird gesteuert, um die Hilfslenkkraft wachsen zu lassen, was die tatsächliche Lenkkraft mindert. Wenn ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, während die Regelung der Lenkkraft darauf angelegt ist, die tatsächliche Lenkkraft wachsen zu lassen, wird, falls die Stromversorgung für einen Augenblick unterbrochen wird, die Lenkkraft abrupt geändert, und es erfordert eine beträchtliche Zeit, um eine Erholung von der abrupten Änderung herbeizuführen. Aus der genannten Publikation (messen + prüfen, September 1970, S. 737-743) ist auch eine sogenannte Umlaufzeitmessung bekannt. Dabei sind ständig Geschwindigkeitssignalimpulsabstände durch die Zählung von Meßtaktimpulsen zu bestimmen. Dieses Verfahren eignet sich an sich zur Messung von relativ geringen Geschwindigkeiten, oder die Umlaufzeitmessung muß zusätzlich mit einer Umschaltung für die Anzahl von Eingangsimpulsen versehen sein, über die sich die Zeitmessung erstreckt. Die Methode der direkten Zählung einerseits und die Methode der Umlaufzeitmessung andererseits ist mit den diesen Verfahren eigenen Anwendungsbeschränkungen und besonderen Anpassungsschaltungen auch aus DE 31 25 197 A1 bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der auf einem relativ langen Abtastintervall basierenden direkten Meß-Zählmethode ein Verfahren zum Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit anzugeben, mit dem am Anfang und damit relativ lange vor dem zeitlichen Ablauf des ersten Impulszähl-Abtastintervalls nach Einschalten der Stromversorgung für den Meßvorgang ein definierter Meßwert insbesondere bei relativ großen zu messenden Fahrzeuggeschwindigkeiten festgestellt werden kann.

In Verbindung mit den Merkmalen des eingangs genannten Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des ersten Abtastintervalls nach Einschalten der Stromversorgung für den Meßvorgang ein Anfangswert der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund der Periodendauer des ersten Geschwindigkeitsimpulssignals bestimmt wird und die folgenden Meßwerte jeweils nach Ablauf des Abtastintervalls durch die Zählung der Geschwindigkeitsimpulssignale während des Abtastintervalls erzeugt werden. Dadurch ist erreicht, daß die erforderliche Zeit für die Bestimmung eines anfänglichen Meßwertes der Fahrzeug-Geschwindigkeit nach Einschalten der Stromversorgung für die Fahrzeug-Geschwindigkeitsmessung gegenüber dem ersten Abtastintervall kurz ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung zur Erklärung des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Ausführung eines Servo lenksystems, auf das das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen einer Fahrzeug-Geschwindigkeit angewandt wird,

Fig. 3-5 Programmablaufpläne zur Erklärung eines Meßvor gangs für die Fahrzeug-Geschwindigkeit, nachdem die Stromversorgung eines Mikrocomputers in dem Servolenksystem nach Fig. 2 eingeschaltet wurde, und

Fig. 6 eine Darstellung zur Erklärung des Prinzips eines konventionellen Verfahrens zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Messen der Geschwin digkeit eines Fahrzeugs wird nachfolgend im einzelnen mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 nehme man an, daß eine kurzzeitige Unterbrechung bei der Stromversorgung zur Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit an einem Punkt P beendet ist. In diesem Falle wird die Anzahl der während eines vorbestimmten Abtastzeit-Intervalls T zu erzeugenden Impulse auf der Basis einer anfänglichen Impuls-Perioden dauer T1 eines Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals A vorbestimmt und die Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit gemäß der vorbestimmten Anzahl von Impulsen durch geführt. Nachdem das anfängliche Abtastzeit-Intervall T abgelaufen ist, wird die Steuerung der Messung der Fahr zeug-Geschwindigkeit zugeschaltet, die auf der Zahl der während des Abtastzeit-Intervalls T eingegebenen, tatsächlich erzeugten Impulse basiert.

Wenn dieses Verfahren der Messung einer Fahrzeug-Geschwin digkeit auf ein Servolenksystem angewendet wird, kann die Zeit der Bestimmung der Fahrzeug-Geschwindigkeit nach einer kurzzeitigen Unterbrechung der Stromversorgung zum Mikrocomputer verkürzt werden. Auf diese Weise kann die Zeit, in der eine Hilfs-Lenkkraft auf der Basis einer undefinierten Fahrzeug-Geschwindigkeit erhöht wird, verkürzt werden. Die Impulsdauer des Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals wird in dem Maße verkürzt, wie sich die Fahrzeug-Geschwindig keit vergrößert. Daher wird, wenn die Fahrzeug-Geschwindig keit erhöht wird, die Bestimmungszeit der Fahrzeug-Geschwin digkeit, die auf dieser Impulsdauer beruht, verkürzt. Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wird daher die erforderliche Zeit zur Erholung von einer abrupten Änderung der Lenkkraft verkürzt, und es kann ein sicherer Lenkvorgang gewährleistet werden.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung des Servolenksystems, auf welche das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Lenk winkelsensor zur Abgabe eines dem Lenkeinschlagwinkel entsprechenden Spannungssignals (Lenkeinschlagsignal); 2 einen Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor zur Erzeugung eines gepulsten elektrischen Signals (Fahrzeug-Geschwindigkeits signals) gemäß der Fahrzeug-Geschwindigkeit; 3 ein Magnetven til zur Steuerung eines in eine Hydraulikdruck-Reaktions kammer eingeleiteten hydraulischen Druckes; und 4 eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung 4 empfängt die von dem Lenkeinschlagssensor 1 und dem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 2 ausgegebenen Signale, sowie ein der Motordrehzahl ent sprechendes Impulssignal (Motorsignal). Der Betriebs zustand eines Fahrzeugs wird durch einen (nicht gezeigten) Mikrocomputer in der Steuereinrichtung 4 auf der Basis dieser Eingangssignale ermittelt, und es wird ein dem Magnetventil 3 zuzuleitender Strom gemäß dem ermittelten Fahrzustand (PWM-) pulsbreitenmoduliert.

In dem Servolenksystem der oben genannten Ausführung wird die Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit nach einer kurzzeitigen Unterbrechung der Stromversorgung zum Mikrocom puter auf der Basis des Eingangssignals der Fahrzeug-Geschwin digkeitssignals, das durch den Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 2 eingegeben wird, wie folgt durchgeführt. Das heißt, wenn die Stromversorgung des Mikrocomputers nach einer kurzzeitigen Unterbrechung wieder aufgenommen wird, wird ein Betriebsprogramm in dem Mikrocomputer gestartet (Schritt 301 in Fig. 3). Im Schritt 302 werden die Werte in den Speichern GESCHWINDIGKEIT, ZÄHLEN, Istzeit und Zeitdauer (Perioden) initialisiert. Das heißt, die Werte in den Speichern Geschwindigkeit, Zählen und Istzeit werden auf Null gesetzt, und es wird ein Ja-Zustand in dem Zeitdauer-Speicher gesetzt. In dem Schritt 402 nach Fig. 4 wird der Status des Zeit-Speichers überprüft. Da der Ja-Zustand in dem Zeit-Speicher gesetzt ist, geht der Programmablauf weiter nach Schritt 403, um den vorhandenen Wert des ZÄHLEN-Speichers zu überprüfen. Da der Wert dieses Speichers in dem vorhergehenden Schritt 302 auf Null gesetzt worden ist, geht der Programmablauf weiter nach Schritt 404, und der Wert des Istzeit-Speichers wird an einen Sollzeit-Speicher (Speicher für vorhergehende Zeit) übertragen. Der Wert des Istzeit-Speichers entspricht dem Wert einer Zeit (Zeitdauer), die abgelaufen ist, nachdem der Wert des Istzeit-Speichers entsprechend einem Zeitgeber(Takt-)Unterbrechungsprogramm (s. Fig. 5) geleert wurde. Nach Ausführung des Schritts 404 wird der Wert des ZÄHL-Speichers auf einen Impulseingang des Fahrzeug- Geschwindigkeitssignals hin um 1 inkrementiert. Das heißt, zu dieser Zeit wird der Wert des ZÄHL-Speichers 1, und bei der nächsten Ausführung des Schritts 403 wird der Wert des Sollzeit-Speichers von dem Wert des Istzeit-Speichers zu jenem Zeitpunkt abgezogen, und die Differenz wird in den T1-Zeitdauer-Speicher als eine erste Impuls-Periodendauer des Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals eingeschrieben.

In dem Schritt 408 wird die Anzahl der erzeugten Impulse des Fahrzeug-Geschwindigkeit-Signaleingangs, die in einem vorbestimmten Abtastzeit-Intervall (in dieser Ausführung 0,5 Sekunden) eingegeben werden sollen, vorherbestimmt und basierend auf dem in den T1-Zeitdauer-Speicher eingeschriebenen Wert berechnet. Die vorgegebene Zahl der Impulse wird in den GESCHWINDIGKEIT-Speicher eingeschrieben (Schritt 409). In Schritt 410 wird ein NEIN-Zustand in dem Zeit-Speicher gesetzt. Nach Ausführung des Schritts 410 wird der in dem Zeit-Speicher gesetzte Zustand als "NEIN" bestimmt. Der Wert des Zählspeichers wächst daher jedesmal um 1, wenn der Impuls des Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals in Schritt 405 eingegeben wird.

Die Schritte 304 und 305 werden wiederholend ausgeführt, bis in dem Schritt 303 0,5 Sekunden seit Ausführung der Initialisierung in Schritt 302 abgelaufen sind. Das heißt, in Schritt 304 wird ein Einschlagwinkel als A/D-konvertierter Wert auf dem Einschlagwinkelsignal basierend abgenommen, und ein dem Magnetventil zugeführter Strom wird auf der Basis des A/D-gewandelten Wertes des Einschlagwinkels und des Wertes des GESCHWINDIGKEIT-Speichers pulsbreiten moduliert. Genauer betrachtet wird, bis zum Ablauf von 0,5 Sekunden in dem Schritt 303, eine Fahrzeug-Geschwin digkeit basierend auf der vorausgesetzten Anzahl erzeugter Impulse des in Schritt 409 berechneten Fahrzeug-Geschwin digkeitssignals berechnet, und ein dem Magnetventil 3 zuzufüh render Strom wird basierend auf der vorgegebenen Fahrzeug-Ge schwindigkeit pulsbreitenmoduliert gesteuert. Nach Ablauf der ersten 0,5 Sekunden in dem Schritt 303 wird die Anzahl der erzeugten Impulse eines tatsächlichen Fahrzeug-Geschwin digkeitssignals, das jeweils in Zeitintervallen von 0,5 Sekunden (der Wert des ZÄHL-Speichers) gezählt wird, in den GESCHWINDIGKEIT-Speicher übertragen (Schritte 306, 307). Dann wird eine Fahrzeug-Geschwindigkeit auf der Basis der erzeugten Impulse der in den GESCHWINDIGKEIT- Speicher eingeschriebenen tatsächlichen Fahrzeug-Geschwin digkeit berechnet, und ein dem Magnetventil zuzuführender Strom wird gemäß dieser Fahrzeug-Geschwindigkeit in Schritt 305 pulsbreitenmoduliert.

Wie oben beschrieben wird gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Messung einer Fahrzeug-Ge schwindigkeit die anfängliche Fahrzeug-Geschwindigkeits messung auf der Basis einer Zeitdauer erzeugter Impulse eines Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals durchgeführt, nachdem die Stromversorgung für die Fahrzeug-Geschwindig keitsmessung in Gang gesetzt wurde. Daher wird die nach dem Einschalten der Stromversorgung für die Fahrzeug-Ge schwindigkeitsmessung für die Bestimmung eines anfänglichen Meßwertes der Geschwindigkeitsmessung des Fahrzeugs er forderliche Zeit verkürzt. Wenn dieses Verfahren auf eine Servolenkvorrichtung angewendet wird, kann eine für die Erholung von einer abrupten Änderung der Lenkkraft erforderliche Zeit verkürzt werden, was einen sicheren Betrieb beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit gewähr leistet.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, wobei während vorbestimmter Abtastintervalle der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeitsimpulssignale gezählt werden und basierend auf diesem Zählwert jedesmal nach Ablauf eines Abtastintervalles ein aktueller Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßwert erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten Abtastintervalls (T) nach Einschalten der Stromversorgung für den Meßvorgang ein Anfangsmeßwert der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund der Periodendauer (T1) des ersten Geschwindigkeitsimpulssignals betimmt wird und die folgenden Meßwerte jeweils nach Ablauf des Abtastintervalls (T) durch die Zählung der Geschwindigkeitsimpulssignale während des Abtastintervalls (T) erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Messungen der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Zeittakt einer Meßvorrichtung für die Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen werden.