DE4015773A1 - Fahrzeugdynamikcharakteristik-steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugdynamikcha­ rakteristik-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug, das steuerbare Dynamikcharakteristika einschließlich der Giergeschwindigkeit, der Quergeschwin­ digkeit, der Rollgeschwindigkeit, usw. hat. Obgleich die Erfindung nachstehend in Verbindung mit einem Hinterrad- Lenksteuersystem erläutert wird, ist die Erfindung natür­ lich in gleicher oder ähnlicher Weise auch bei anderen Steuersystemen für Fahrzeugdynamikcharakteristika anwend­ bar, welche aktive Radaufhängungssteuersysteme u.dgl. ent­ halten, bei welchen Informationen über eine Lenkradposi­ tion genutzt werden, um die Dynamikcharakteristika der Kraftfahrzeuge zu steuern.

In der US-PS-Ser.No. 07 284 414, angemeldet am 14. Dezember 1988, ist beispielsweise ein Hinterrad-Steuersystem zum Steuern des Lenkwinkels der Hinterräder, basierend auf einem Hinterradlenkwinkel angegeben, der als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Vorderrad-Lenkwinkels ermittelt wird. Zum Zwecke der Ermittlung des Vorderrad- Lenkwinkels, der eine Abweichung der vorhandenen Lenkrad­ stellung von einer Lenkradneutralstellung entspricht, die eine Geradeausfahrt für den Fahrer wiedergibt, umfaßt das Hinterrad-Lenksteuersystem einen Lenkradpositionssensor zur Erfassung der vorhandenen Lenkradstellung und einen Lenkradneutralstellungssensor zum Erzeugen eines Lenkrad­ neutralstellungssignals, das einen ersten Pegel hat, wenn die Lenkradstellung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, und einen zweiten Pegel hat, wenn die Lenkradstel­ lung außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt. Das Hin­ terrad-Lenksteuersystem schätzt die Lenkrad-Neutralstel­ lung durch Ermitteln eines Mittelwertes aus der Lenkradpo­ sition ab, die erfaßt wird, wenn das Lenkradneutralstel­ lungssignal von dem zweiten Pegel auf den ersten Pegel wech­ selt und der Lenkradposition, die erfaßt wird, wenn das Lenkradneutralstellungssignal von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel wechselt. Diese Abschätzung wird unmittelbar dann gemacht, wenn das Hinterrad-Lenksteuersystem aktiviert wird.

Das Hinterrad-Lenksteuersystem hat auch eine Selbstprüffunk­ tion, bei der ein elektrisches Signal zum Betreiben der Hin­ terrad-Lenkbetätigungseinrichtung in einer Selbstprüfbe­ triebsart erzeugt wird. Der Selbstprüfvorgang wird in Ab­ hängigkeit von einem Eingangssignal eingeleitet, das unter den normalen Fahrzeugfahrbedingungen nicht auftritt. Es sind jedoch keine Einrichtungen zur Begrenzung des Zeitintervalls für den Selbstprüfvorgang vorgesehen. Aus diesem Grunde wird die Lenkbetätigungseinrichtung infolge eines Arbeitsfluid­ temperaturanstiegs (bei einer hydraulischen Beaufschlagungs­ einrichtung für die Lenkbetätigungseinrichtung) beschädigt, oder die Brennkraftmaschine kann infolge der Fahrzeugbatte­ rieüberladung (wenn eine elektrische Beaufschlagungseinrich­ tung für die Lenkbetätigungseinrichtung eingesetzt wird) noch nicht starten, wenn der Selbstprüfvorgang über eine längere Zeit hinweg fortgesetzt wird.

Die Erfindung zielt daher hauptsächlich darauf ab, eine ver­ besserte Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung be­ reitzustellen, welche einen Selbstprüfvorgang ohne Störun­ gen sowie eine Herabsetzung der Funktionsfähigkeit der Be­ tätigungseinrichtung durchführen kann, und wobei eine Fahr­ zeugbatterieüberladung u.dgl. vermieden wird.

Nach der Erfindung wird eine Fahrzeugdynamikcharakteristik- Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, das eine steuerbare Dynamikcharakteristik hat. Die Vorrichtung weist eine Sensoreinrichtung, die die Fahrzeugfahrbedingungen erfaßt und Sensorsignale erzeugt, die die ermittelten Fahrzeugfahrbedingungen wiedergibt, und eine Betätigungseinrichtung auf, welche die Dynamikcharak­ teristik des Kraftfahrzeugs steuert. Eine Steuereinheit ist als Verbindung zwischen der Sensoreinrichtung und der Be­ tätigungseinrichtung vorgesehen. Die Steuereinheit umfaßt eine Einrichtung, welche einen Wert für eine Vorgabe der Betätigungseinrichtung, basierend auf den Sensorsignalen er­ mittelt, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Startbefehls, wenn wenigstens eines der ausgewählten Sensorsignale ein ab­ normales Verhalten hat, erzeugt, eine Einrichtung, die auf den Startbefehl zum Erzeugen eines elektrischen Signals an­ spricht, um die Betätigungseinrichtung in der Selbstprüfbe­ triebsart zu betreiben, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Endbefehls, wenn eine Zeit nach der Erzeugung des Startbe­ fehles verstrichen ist, und eine Einrichtung, die auf den Endbefehl zum Beenden der Selbstprüfbetriebsart hinsicht­ lich des Betreibens der Betätigungseinrichtung anspricht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug­ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug­ dynamikcharakteristik-Steuervorrichtung ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht zur Verdeutlichung des Lenk­ radpositionssensors und des Lenkradneutral­ stellungssensors, die bei der Steuervorrich­ tung zur Anwendung kommen,

Fig. 3 ein Spannungswellenformzeitdiagramm zur Ver­ deutlichung eines Unterschieds zwischen den Phasen der Lenkradpositionssignale, die von dem Lenkradpositionssensor erzeugt werden, wenn das Lenkrad in einer ersten Richtung gedreht wird,

Fig. 4 ein Spannungswellenformzeitdiagramm zur Ver­ deutlichung eines Unterschieds zwischen den Phasen der Lenkradpositionssignale, die von dem Lenkradpositionssensor erzeugt werden, wenn das Lenkrad in eine zweite Gegenrichtung gedreht wird,

Fig. 5 ein Spannungswellenformzeitdiagramm zur Ver­ deutlichung des Lenkradneutralstellungssignals, das von dem Lenkradneutralstellungssensor er­ zeugt wird,

Fig. 6 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung von Ein­ zelheiten der Steuereinheit,

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des pro­ grammatischen Ablaufes unter Verwendung eines Digitalrechners in der Steuereinheit,

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines programmatischen Ablaufes unter Verwendung eines Digitalrechners, wenn dieser für die Hinterradlenksteuerung und den Selbstprüf­ vorgang eingesetzt wird,

Fig. 9(A-H) ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung des Selbstprüfvorganges, und

Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Art und Weise, mit der die Impulsbreite der Treiber­ signale bestimmt wird.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 ist in einer schematischen Ansicht ein Lenksteuersy­ stem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin­ dung gezeigt. Das Lenksteuersystem wird nachstehend in Ver­ bindung mit einem vierradgelenkten Kraftfahrzeug erläutert, das ein Paar von lenkbaren Vorderrädern 1 L und 1 R, die in Querrichtung gleiche Abstände von einer Fahrzeuglängsachse haben, und ein Paar von lenkbaren Hinterrädern 2 L und 2 R hat, die in Querrichtung gleiche Abstände von der Fahrzeug­ längsachse haben.

Die Vorderräder 1 L und 1 R sind mit dem Lenkrad 10 über eine übliche Verbindungseinrichtung verbunden, welche eine Lenk­ welle 12 und ein Lenkgetriebe 14 umfaßt. Die Hinterräder 2 L und 2 R sind mit einer Lenkbetätigungseinrichtung 20 der Federzentrierungsbauart verbunden, welche zwei Druckkammern 20 L und 20 R zum Drehen der Hinterräder 2 L und 2 R in Abhän­ gigkeit von dem Druckmitteldruck hat, der in den ersten oder zweiten Druckkammern 20 L oder 20 R wirkt. Die Lenkbe­ aufschlagungseinrichtung 20 dreht die Hinterräder 2 L und 2 R in eine Gegenrichtung um einen Winkel proportional zu dem Druckmitteldruck in der ersten Druckkammer 20 L, bezogen auf die Fahrzeuglängsachse, und sie dreht die Hinterräder 2 L und 2 R in Gegenrichtung um einen Winkel proportional zum Druck in der zweiten Druckkammer 2 OR, bezogen auf die Fahr­ zeuglängsachse. Die erste Druckkammer 20 L ist über eine Leitung 21 mit einem Absperrmagnetventil 25 und dann über eine Leitung 22 mit einem Steuerventil 30 verbunden. Die zweite Druckkammer 20 R ist über eine Leitung 23 mit einem Absperrmagnetventil 25 und dann über eine Leitung 24 mit dem Steuerventil 30 verbunden.

Das Absperrventil 25 nimmt in der Grundstellung eine Schließ­ stellung ein, in der die Verbindung zwischen den Leitungen 21 und 22 abgesperrt ist und in der zugleich die Verbindung zwischen den Leitungen 23 und 24 abgesperrt ist. Das Ab­ sperrventil 25 wird in die Offenstellung bewegt, in der eine Verbindung zwischen den Leitungen 21 und 22 und zugleich ei­ ne Verbindung zwischen den Leitungen 23 und 24 hergestellt wird, wenn ein Treibersignal IF in Form eines elektrischen Stromes von einer Steuereinheit 50 aus angelegt wird. Die Steuereinheit 50 unterbricht das Anlegen des Treibersignals IF, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) ausgeschaltet ist, oder wenn Störungen im Lenksteuersystem auftreten.

Das Steuerventil 30 hat zwei Paare von Drosseleinrichtungen mit variablen Öffnungen, die als Brückenschaltung vorgese­ hen sind. Einem Paar von Öffnungen 30 a und 30 b ist ein Magnet 30 R zugeordnet, der die Öffnungsbereiche der Öffnungen 30 a und 30 b als Funktion der Größe eines Treibersignals IR* in Form eines von der Steuereinheit 50 angelegten elek­ trischen Stromes verändert. Die Öffnungen 30 a und 30 b haben einen maximalen Öffnungsgrad, wenn kein Treibersignal IR* anliegt. Den anderen Paaren von Öffnungen 30 c und 30 d ist ein Magnet 30 L zugeordnet, der die Öffnungsbereiche der Öffnun­ gen 30 c und 30 d als eine Funktion des Wertes eines Treiber­ signals IL* in Form eines von der Steuereinheit 50 angeleg­ ten elektrischen Stromes ändert. Die Öffnungen 30 c und 30 d haben einen maximalen Öffnungsgrad, wenn kein Treibersignal IL* angelegt wird. Die Brücke wird über eine hydraulische Druckmittelquelle betrieben, die von einer elektrischen Pumpe 40 gebildet wird, deren Auslaß mit der Brücke verbun­ den ist, um ein Hydraulikfluid der Brücke zuzuleiten. Über­ schüssiges Hydraulikfluid wird von der Brücke zu einem Vorratsbehälter 42 abgegeben.

Wenn die Treibersignale IL* und IR* fehlen, sind die Öffnun­ gen 30 a, 30 b, 30 c und 30 d vollständig offen, um den gesam­ ten Druckmitteldruck von der elektrischen Pumpe 40 zu dem Vorratsbehälter 42 abzuleiten. Als Folge hiervon wird kein Druckmitteldruck an die ersten und zweiten Druckkammern 20 L und 20 R angelegt. Das Steuerventil 30 legt einen Druckmit­ teldruck entsprechend der Größe des Treibersignals IL* oder IR* über das Absperrventil 25 an die erste oder zweite Druckkammer 20 L oder 20 R der Lenkbeaufschlagungseinrichtung 20 an.

Der Lenkwinkel der Hinterräder 2 L und 2 R wird somit durch die Größe des Treibersignals IL* oder IR* bestimmt, das an dem ersten oder zweiten Magneten 30 L oder 30 R anliegt, und dieses Treibersignal wird wiederholt aus den Ermittlungen bestimmt, die mittels der Steuereinheit 50 vorgenommen wer­ den. Diese Ermittlungen basieren auf den sich ändernden Be­ triebsbedingungen des Kraftfahrzeugs, die während dessen Ar­ beiten erfaßt werden. Diese erfaßten Bedingungen umfassen die Lenkradstellung, die Lenkraddrehrichtung, die Lenkrad­ neutralstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Somit sind ein Lenkwinkelpositionssensor 62, ein Lenkwinkelneutralstel­ lungssensor 64 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66 mit der Steuereinheit 50 verbunden. Mit der Bezugsziffer 68 ist ein Zündschalter bezeichnet, der mit der Steuereinheit 50 ver­ bunden ist. Wenn der Zündschalter 68 eingeschaltet wird, wird eine Energie an das Zündsystem und die Steuereinheit 50 angelegt. Das Bezugszeichen 70 bezeichnet einen Bremsschalter, der mit der Steuereinheit 50 verbunden ist. Der Brems­ schalter 70 erzeugt ein Bremsschaltsignal BS, das einen hohen Pegel hat, wenn das Fahrzeug gebremst wird. Mit der Bezugssziffer 72 ist ein Hinterrad-Lenkwinkelsensor be­ zeichnet, der mit der Steuereinheit 50 verbunden ist. Der Hinterrad-Lenkwinkelsensor 72 erzeugt ein Hinterrad-Lenk­ winkelsignal, das einen tatsächlichen Wert des Lenkwinkels der Hinterräder 2 L und 2 R wiedergibt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist mit 60 eine Sensorscheibe bezeichnet, die sich zusammen mit der Lenkwelle 12 dreht, mit deren einem Ende das Lenkrad 10 fest verbunden ist. Die Sensorscheibe 60 ist mit einer Anzahl von Öffnungen 60 a und einem Schlitz 60 b versehen. Die Öffnungen 60 a, die in Umfangsrichtung in Abständen von einigen Drehwinkelgra­ den der Sensorscheibe 60 in regelmäßigen Abständen ange­ ordnet sind, sind über den gesamten Drehwinkelbereich von 360° der Sensorscheibe 60 angeordnet. Der Schlitz 60 b er­ streckt sich in Umfangsrichtung über eine vorbestimmte An­ zahl von Drehwinkelgraden der Sensorscheibe 60 hinweg, um den Lenkwinkelneutralstellungsbereich zu bestimmen.

Der Lenkradpositionssensor 62 weist zwei Leuchtdioden 62 a und 62 b und zwei Lichtsensorelemente (nicht gezeigt) auf, die den Leuchtdioden 62 a und 62 b gegenüberliegen. Die Leucht­ dioden 62 a und 62 b liegen auf einer Seite der Sensorscheibe 60 und die zugeordneten Lichtsensorelemente liegen auf der gegenüberliegenden Seite der Sensorscheibe 60. Die Leucht­ diode 62 a gibt Licht für das zugeordnete Lichtsensorelement ab, das ein Lenkradpositionssignal erzeugt, das einen hohen Pegel hat, wenn das von der Leuchtdiode 62 a über eine der Öffnungen 60 a abgegebene Licht aufgefangen wird und mit ei­ nem niedrigen Pegel, wenn die Sensorscheibe 60 den Licht­ weg von der Leuchtdiode 62 a unterbricht, wie dies mit den Wellenformen A in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Anzahl der Impulse dieses Lenkradpositionssignals entspricht der Lenkradposition in Form von Drehbewegungsgraden des Lenk­ rades 10, ausgehend von einer Bezugsstellung. In ähnlicher Weise gibt die Leuchtdiode 62 b Licht an das zugeordnete Lichtsensorelement ab, das ein Lenkradpositionssignal er­ zeugt, das einen hohen Pegel hat, wenn das von der Leucht­ diode 62 b abgegebene Licht über eine der Öffnungen 60 a von dem Sensorelement empfangen wird, und es nimmt einen nie­ drigen Pegelwert ein, wenn die Sensorscheibe 60 den Licht­ weg von der Leuchtdiode 62 unterbricht, wie dies mit den Wellenformen B in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Anzahl der Impulse dieses Lenkradpositionssignals entspricht der Lenkradposition in Form von Drehbewegungsgraden des Lenkra­ des 10, ausgehend von einer Bezugsposition. Die Leuchtdioden 62 a und 62 b sind in einem regelmäßigen Abstand voneinander angeordnet, der einer Hälfte des Abstands von zwei aufein­ anderfolgenden Öffnungen 60 a entspricht, so daß eine Phasen­ verschiebung zwischen dem Lenkradpositionssignal in einer Richtung (Fig. 3) bei der Drehung des Lenkrades 10 in Uhr­ zeigerrichtung und in Gegenrichtung (Fig. 4) bei der Dre­ hung des Lenkrades 10 in Gegenuhrzeigerrichtung auftritt. Somit geben die Lenkradpositionssignale die Richtung und den Drehwinkelgrad des Lenkrades 10 an.

Der Lenkradneutralstellungssensor 64 umfaßt eine Leuchtdiode 64 a und ein Lichtsensorelement (nicht gezeigt), welches der Leuchtdiode 64 a gegenüberliegt. Die Leuchtdiode 64 a liegt auf einer Seite der Sensorscheibe 60 und das zugeordnete Licht­ sensorelement befindet sich auf der anderen Seite der Sen­ sorscheibe 60. Die Leuchtdiode 64 a gibt Licht an das zuge­ ordnete Lichtsensorelement ab, das ein Lenkradneutralstel­ lungssignal erzeugt, das einen ersten Pegel hat, wenn das von der Leuchtdiode 64 a abgegebene Licht über den Schlitz 60 b empfangen wird, und einen niedrigen Pegel hat, wenn die Sensorscheibe 60 den Lichtweg von der Leuchtdiode 64 a unter­ bricht, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Der Lenkwinkel (Lenkrad-Geradeausfahrtbereich), über den der Schlitz 60 b sich in Umfangsrichtung hinweg erstreckt, ist so bestimmt, daß das Lenkradneutralstellungssignal zuverlässig mit ei­ nem hohen Pegel erzeugt wird, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Unter Berücksichtigung von Montageabweichungen (+5°) und einer Korrektur durch den Fahrer (+5°) der Lenk­ radstellung wird dieser Winkel auf 20° eingestellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 benutzt die Steuereinrichtung 50 einen Digitalrechner, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 51, einen Random-Speicher (Arbeitsspeicher) (RAM) 52, einen Festspeicher (Lesespeicher) (ROM) 53, einen Permanent­ speicher (NVM) 54 und eine Eingangs/Ausgangs-Steuerschal­ tung (I/0) 55 aufweist. Die zentrale Verarbeitungseinheit 51 steht in kommunizierender Verbindung mit dem Rest des Rech­ ners über Datenbusleitungen 56. Die Eingangs/Ausgangs-Steuer­ schaltung 55 umfaßt einen Analog/Digital-Wandler, Taktgeber und Zähler. Die Eingangs/Ausgangs-Steuereinheit 55 ist mit dem Lenkradpositionssensor 62, dem Lenkradneutralstellungs­ sensor 64, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66, dem Zünd­ schalter 68, dem Bremsschalter 70 und dem Hinterradlenkwin­ kelsensor 72 verbunden, um die Sensorsignale zum Anlegen an die zentrale Verarbeitungseinheit 51 umzuwandeln. Der Festspeicher 53 enthält die Programme für das Betreiben der zentralen Verarbeitungseinheit 51 und enthält ferner in ent­ sprechende Tabellen abgelegte Daten, die für die Ermittlung der geeigneten Werte für den Hinterradlenkwinkel genutzt wer­ den. Die abgelegten Datentabellen können experimentell oder empirisch ermittelt sein. Steuerworte, die einen gewünschten Hinterradlenkwinkel spezifizieren, werden periodisch durch die zentrale Verarbeitungseinheit 52 über die Eingangs/Aus­ gangs-Steuerschaltung 55 zu einer Steuerventil-Steuerschal­ tung 53 übertragen, die diese in ein Treibersignal IL* oder IR* für das Steuerventil 30 umwandelt. Wenn eine Störung bzw. ein Fehler in dem Lenksteuersystem auftritt, erzeugt die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl, der über die Eingangs/Ausgangs-Steuerschaltung 55 an eine Absperr­ ventil-Steuerschaltung 58 angelegt wird, wodurch das Treiber­ signal IF unterbrochen wird, um das Absperrventil 25 zu schließen, und es wird auch ein weiterer Befehl ausgegeben, der über die Eingangs/Ausgangs-Steuerschaltung 55 an eine Alarmleuchten-Treiberschaltung 59 angelegt wird, wodurch ei­ ne Alarmleuchte 45 aktiviert wird, um eine optische Anzeige zu haben, die angibt, daß im Lenksteuersystem ein Fehler bzw. eine Störung aufgetreten ist. Die zentrale Verarbeitungsein­ heit 51 hat auch eine Selbstprüffunktion, die eingeleitet wird, wenn wenigstens ein ausgewähltes Signal, das von den Sensoren zugeleitet wird, einen Zustand hat, der während der normalen Fahrt des Fahrzeuges nicht auftritt. Der Selbstprüfvorgang wird beendet, wenn eine Zeit nach dem Einleiten des Selbstprüf­ vorganges verstrichen ist. Das Ergebnis des Selbstprüfvorganges wird einer Anzeige-Treiberschaltung 48 übermittelt, die eine Anzeigeeinrichtung 46 betreibt, welche bei dem dargestellten Beispiel vier Lampen 46 a, 46 b, 46 c und 46 d umfaßt, und die eine visuelle Anzeige des Selbstprüfergebnisses ermöglicht.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des programma­ tischen Ablaufes beim Arbeiten des Digitalrechners. Das Com­ puterprogramm wird an der Stelle 202 angegeben. An der Stelle 204 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der Zündschalter 68 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, dann wird das Programm mit der Stelle 206 fortgesetzt. Ansonsten kehrt das Programm zu der Stelle 204 zurück.

An der Stelle 206 im Programm wird der Zeitgeber TM 1 gestar­ tet. An der Stelle 208 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der Zeitgeber TM 1 ausgesteuert ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, dann bedeutet dies, daß eine vorbestimmte Zeit (beispielsweise 10 Sekunden) verstri­ chen ist, nachdem der Zündschalter 68 eingeschaltet worden ist und das Programm wird mit der Stelle 210 fortgesetzt. An­ sonsten kehrt das Programm zu den Stellen 208 zurück. Während des Zeitablaufs mit der vorbestimmten Zeitvorgabe zählt die Steuereinheit 51 die Anzahl der Pegeländerungen bzw. Pegel­ wechsel beim Bremsschaltsignal BS, das diesem von dem Brems­ schalter 60 zugeführt wird, und die Anzahl der Pegelwechsel bei dem Lenkradneutralstellungssignal CP, das diesem von dem Lenkradneutralstellungssensor 64 zugeleitet wird.

An der Stelle 210 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob die Selbstprüfbedingungen erfüllt sind oder nicht. Die Selbst­ prüfbedingungen sind erfüllt, wenn das Bremsschaltsignal BS eine vorbestimmte Anzahl von Malen (beispielsweise 10 mal) oder mehr innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Einschal­ ten des Zündschalters 68 gewechselt hat, und wenn das Lenk­ radneutralstellungssignal CP eine vorbestimmte Anzahl von Ma­ len (beispielsweise 10 mal) oder mehr innerhalb der vorbestimm­ ten Zeit nach dem Einschalten des Zündschalters 68 gewechselt hat. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, bedeutet dies, daß die Steuereinheit 50 abnormale Signale empfängt, die während des normalen Arbeitens nicht auftreten, und das Pro­ gramm wird mit der Stelle 212 fortgesetzt, an der ein Selbst­ prüf-Befehlssignal erzeugt wird, dann erfolgt ein Programm­ sprung zu der Endstelle 214. Andernfalls wird das Programm di­ rekt mit der Endstelle 214 fortgesetzt.

Das Selbstprüf-Befehlssignal wird erzeugt, wenn die Selbst­ prüfbedingungen erfüllt sind. Wenn somit die Anzahl von Ma­ len des Wechsels des Bremsschaltsignals BS einen vorbestimmten Wert überschreitet, und wenn die Anzahl von Malen der Wech­ sel des Lenkradneutralstellungssignales einen vorbestimmten Wert überschreitet. Jedoch sind die Selbstprüfbedingungen keineswegs auf diese Bedingungen beschränkt, vorausgesetzt, daß die Steuereinheit 50 ein Signal empfängt, das einen Zu­ stand hat, das während des normalen Fahrbetriebs des Fahr­ zeuges nicht auftritt. Alternativ kann die Steuereinheit 51 derart ausgelegt werden, daß das Selbstprüfbefehlssignal erzeugt wird, wenn der Fahrer einen hierfür vorgesehenen Schalter betätigt.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des programma­ tischen Ablaufes des Digitalrechners, wenn dieser für die Hin­ terrad-Lenksteuerung im Zusammenhang mit dem Selbstprüfvor­ gang eingesetzt wird. Das Computerprogramm beginnt an der Stel­ le 222. An der Stelle 224 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der Selbstprüfbefehl aufgetreten ist oder nicht. Der Selbst­ prüfbefehl wird an der Stelle 212 in Fig. 7 erzeugt, wenn die Steuereinheit 50 abnormale Eingänge erhält, die während des normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs nicht auftreten. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Nein" ist, wird das Programm mit der Stelle 226 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungs­ einheit 51 die Lenkwinkelposition R, die Fahrzeuggeschwindig­ keit V und die geschätzte Lenkwinkelneutralstellung R CM liest. An der Stelle 228 im Programm ermittelt die zentrale Verar­ beitungseinheit 51 einen Vorderradlenkwinkel R F durch Subtra­ hieren der geschätzten Lenkwinkelneutralstellung R CM von der Lenkradposition R. In diesem Fall ist der Vorderradlenkwinkel R F dargestellt mit R F = |R-R CM|.

An der Stelle 230 in dem Programm ermittelt die zentrale Ver­ arbeitungseinheit 51 einen erforderlichen Wert R R für den Hin­ terradlenkwinkel, basierend auf der gelesenen Fahrzeugge­ schwindigkeit V und dem ermittelten Vorderradlenkwinkel R F. Vorzugsweise wird der erforderliche Hinterradlenkwinkelwert 8 R derart ermittelt, daß man eine Vorlaufphaseninversionssteu­ erung erster Ordnung erhält, wenn die Hinterräder 2 L und 2 R für einen Moment in Gegenrichtung zu jener Richtung gedreht werden, in der die Vorderräder 1 L und 1 R gedreht werden, und dann in dieselbe Richtung wie die Vorderradlenkrichtung ge­ dreht werden. Wenn die Hinterräder 2 L und 2 R in Gegenrichtung zu der Vorderradlenkrichtung gedreht werden, liegt in Gier­ richtung eine Seitenführungskraft an, so daß die Zeit herab­ gesetzt wird, die erforderlich ist, um zu erreichen, daß die Giergeschwindigkeit bzw. Gierrate auf einen ausreichenden Wert zunimmt. Nachdem man eine ausreichende Gierrate bzw. Gierge­ schwindigkeit erreicht hat, werden die Hinterräder 2 L und 3 R in dieselbe Richtung wie die Vorderradlenkrichtung gedreht, so daß die Giergeschwindigkeitszunahme begrenzt wird und somit der Schwimmwinkel abnimmt. Dies ist zweckmäßig, um die Lenk­ vorgangsstabilität zu verbessern und die Lenkansprechzeit her­ abzusetzen. Dies ist insbesondere von Vorteil bei niedrigen und mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten.

An der Stelle 232 im Programm ermittelt die zentrale Verarbei­ tungseinheit 51 einen Wert IL oder IR für die Größe des Trei­ bersignals IL* oder IR*, das an den Magneten 30 L oder 30 R an­ gelegt wird, und zwar basierend auf dem erforderlichen Hin­ terradlenkwinkel R R aus einem zugeordneten Programm in dem Di­ gitalrechner. Dieser Zusammenhang bestimmt die Treibersignal­ größe als eine Funktion des erforderlichen Hinterradlenkwin­ kels.

An der Stelle 234 im Programm wird der ermittelte Treiber­ signalgrößenwert IL oder IR an die Steuerventil-Steuerschaltung 57 weitergeleitet. Die Steuerventil-Steuerschaltung 57 gibt dann dem Steuerventil 30 Werte vor, durch die ein Treibersignal IL* oder IR* erzeugt werden, die an den zugeordneten Magneten 30 L oder 30 R angelegt werden, um zu bewirken, daß die Lenkbe­ tätigungseinrichtung 20 die Hinterräder 2 L und 2 R um einen mittels des Rechners ermittelten Winkels zu drehen.

An der Stelle 236 in dem Programm erzeugt die zentrale Verar­ beitungseinheit 51 einen Befehl für die Absperrventil-Steuer­ schaltung 58. Die Absperrventil-Steuerschaltung 58 setzt das Absperrventil 25 dadurch, daß ein Treibersignal IF erzeugt wird, um zu bewirken, daß das Absperrventil 25 geöffnet wird. Im Anschluß hieran wird das Programm mit der Stelle 266 fort­ gesetzt, der das Rechnerprogramm zu der Eingangsstelle 222 zurücksprengt.

Wenn die Antwort auf die an der Stelle 224 vorgenommenen Ab­ frage "Ja" ist, dann bedeutet dies, daß ein Selbstprüfbefehl an der Stelle 212 in Fig. 7 erzeugt wurde, und das Programm wird mit der Stelle 238 fortgesetzt, an der der Zeitgeber TM 2 gestartet wird. An der Stelle 240 in dem Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der Zeitgeber TM 2 abgelaufen ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, bedeutet dies, daß eine vorbestimmte Zeit (beispielsweise 5 Minuten) verstrichen ist, nachdem der Selbstprüfbefehl aufgetreten ist und das Programm wird mit der Stelle 242 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 ein Befehlssignal für den Selbstprüfvorgang erzeugt, und dann wird das Programm mit der Stelle 266 fortgesetzt. In allen anderen Fällen wird das Programm mit der Stelle 244 fortgesetzt.

An der Stelle 244 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der Bremsschalter 70 eingeschaltet ist oder nicht. Diese Bestim­ mung erfolgt auf der Basis des Bremssignals BS, das von dem Bremsschalter 70 zugeführt wird. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Nein" ist, bedeutet dies, daß das Fahrzeug nicht ge­ bremst wird, und das Programm wird mit der Stelle 246 fort­ gesetzt, an der die ersten und zweiten Lenkbefehlsimpulssignale alternierend erzeugt werden. Das erste Lenkbefehlsimpulssignal, das in Fig. 9A gezeigt ist, bewirkt, daß die Steuerventil- Steuerschaltung 53 ein Treibimpulssignal ILP′ erzeugt, das in Fig. 9B gezeigt ist und für den Magneten 30 L des Steuerven­ tils 30 bestimmt ist, um die Hinterräder 2 L und 2 R nach links zu lenken. In ähnlicher Weise bewirkt das zweite Lenkbe­ fehlsimpulssignal, das in Fig. 9C gezeigt ist, daß die Steu­ erventil-Steuerschaltung 53 ein Treiberimpulssignal IRP* er­ zeugt, das in Fig. 9D gezeigt ist, und zwar für den Magneten 30 R des Steuerventils 30, so daß die Hinterräder 2 L und 2 R nach rechts gelenkt werden. Die Treiberimpulssignale ILP* und IEP* haben eine Impulsbreite (beispielsweise 100 ms), welche nicht ausreicht, um das Schrittansprechverhalten der Lenkbe­ tätigungseinrichtung 20 zu erfüllen. Diese Impulsbreite kann eine erfaßbare Differenz beim Hydraulikdruck in der Lenkbetä­ tigungseinrichtung 20 zwischen dem Normalfall, wenn keine Luft in die Lenkbetätigungseinrichtung 20 eintritt und einem abnor­ malen Fall erzeugen, bei dem Luft in die Lenkbetätigungsein­ richtung 20 eintritt, wodurch das Druckmitteldruckansprechver­ halten herabgesetzt wird, wie dies in Fig. 9E gezeigt ist. Eine solche erfaßbare Differenz bei dem tatsächlichen Hinter­ radlenkwinkel zwischen einem Normalfall, bei dem keine Luft in die Lenkbetätigungseinrichtung 20 eintritt, und einem abnormalen Fall, bei dem Luft in die Lenkbetätigungseinrich­ tung 20 eintritt, um das Druckmitteldruckansprechverhalten zu verschlechtern, wie dies in Fig. 9H gezeigt ist, kann man somit erhalten. In den Fig. 9E und 9H bezieht sich die durch­ gezogene Kurve auf einen Normalfall, und die in gebrochenen Li­ nien dargestellte Kurve auf einen abnormalen Fall. Wenn das Verhältnis des Abstandes A zu dem Abstand B 1 : 9 oder kleiner ist, läßt sich die tatsächliche Hinterradlenkwinkeldifferenz erfassen. Wenn der Prozentsatz der Stärke B bezüglich der Stär­ ke (A + B) größer als 90% ist, ist der tatsächliche Hinter­ radlenkwinkel, den man erhält, wenn Luft in die Lenkbetäti­ gungseinrichtung 20 eintritt, zu groß, um die tatsächliche Hinterradlenkwinkeldifferenz zu erfassen.

An der Stelle 248 im Programm liest die zentrale Verarbeitungs­ einheit 51 den tatsächlichen Hinterradlenkwinkel R, der mit­ tels des Hinterradlenkwinkelsensors 72 erfaßt wird. An der Stelle 250 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der gele­ sene Hinterradwinkel R gleich oder größer als ein vorbestimm­ ter Ro ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, bedeutet dies, daß keine Luft in die Lenkbetätigungsein­ richtung 20 eintritt und die Lenkbetätigungseinrichtung 20 ein gutes hydraulisches Druckansprechverhalten hat. Das Programm wird dann mit der Stelle 252 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl erzeugt, welcher bewirkt, daß die Anzeigetreiberschaltung 48 die Lampe 46 a einschaltet, um eine sichtbare Anzeige dem Fahrer dahingehend zu vermitteln, daß das Hinterradlenksteuersystem in Ordnung ist. In allen anderen Fällen wird das Programm mit der Stelle 254 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl er­ zeugt, welcher bewirkt, daß die Anzeigetreiberschaltung 48 die Lampe 46 b einschaltet, um dem Fahrer eine sichtbare Anzeige dahingehend zu vermitteln, daß die Lenkbetätigungseinrichtung 20 ein verschlechtertes hydraulisches Ansprechverhalten infolge eingeleiteter Luft hat. Im Anschluß daran kehrt das Programm zu der Stelle 240 zurück.

Wenn die Antwort auf die Abfrage an der Stelle 244 "Ja" ist, dann wird das Programm mit der Stelle 256 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl erzeugt, wel­ cher bewirkt, daß die Absperrventil-Steuerschaltung 58 das Treibersignal IF unterbricht, so daß das Absperrventil 25 ge­ schlossen wird, wie dies in den Fig. 9F und 9G gezeigt ist. An der Stelle 258 im Programm liest die zentrale Verarbeitungs­ einheit 51 den tatsächlichen Hinterradlenkwinkel R, der mit­ tels des Hinterradlenkwinkelsensors 72 erfaßt wird. An der Stelle 260 im Programm erfolgt eine Bestimmung, ob der gele­ sene Hinterradlenkwinkel R zu einem Zeitpunkt gleich Null ist, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem das Trei­ bersignal IF unterbrochen wurde. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "Ja" ist, bedeutet dies, daß das Absperrventil 25 ord­ nungsgemäß arbeitet, und das Programm wird mit der Stelle 262 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl erzeugt, der bewirkt, daß die Anzeigetreiber­ schaltung 48 die Lampe 46 c einschaltet, um einem Fahrer ei­ ne optische Anzeige dahingehend zu vermitteln, daß das Ab­ sperrventil 25 ordnungsgemäß arbeitet. In allen anderen Fäl­ len wird das Programm mit der Stelle 264 fortgesetzt, an der die zentrale Verarbeitungseinheit 51 einen Befehl erzeugt, der bewirkt, daß die Anzeigetreiberschaltung 48 die Lampe 46 d einschaltet, so daß einem Fahrer eine optische Anzeige da­ hingehend vermittelt wird, daß das Absperrventil 25 gestört ist. Im Anschluß daran kehrt das Programm zu der Stelle 42 zurück.

Wie sich aus dem Flußdiagramm nach Fig. 8 ersehen läßt, ist der Selbstprüfvorgang nach einer vorbestimmten Zeit (bei­ spielsweise 5 Minuten) beendet, nachdem das Selbstprüfbefehls­ signal erzeugt wurde. Dies ist dahingehend zweckmäßig, daß verhindert wird, daß die Temperatur des Hydraulikfluids, das in die Lenkbetätigungseinrichtung 20 eingeleitet wird, in einem solchen Maße ansteigt, daß die Dichtungsteile beschä­ digt werden, die in der Lenkbetätigungseinrichtung 20 einge­ setzt sind. Der Selbstprüfvorgang kann beendet werden, bevor die Hydraulikfluidtemperatur in einem solchen Maße ansteigt, daß die Lenkbetätigungsvorrichtung 20 beschädigt wird. Zu diesem Zweck kann ein Temperatursensor zum Ermitteln der Tem­ peratur des Hydraulikfluids vorgesehen sein, das in die Lenk­ betätigungseinrichtung 20 eingeleitet wird. In diesem Fall wird der Selbstprüfvorgang beendet, bevor die ermittelte Hy­ draulikfluidtemperatur auf einen Wert ansteigt, bei dem die Dichtungsteile beschädigt werden können. Es ist natürlich noch zu erwähnen, daß der Selbstprüfvorgang beendet werden kann, bevor die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, oder bevor die ermittelte Hydraulikfluidtemperatur auf einen Wert an­ steigt, oberhalb dessen die Dichtungsteile beschädigt wer­ den können. Ferner kann der Selbstprüfvorgang beendet werden, bevor eine Zeit verstrichen ist, ob es sich bei dieser Zeit um eine variable Funktion der ermittelten Hydraulikfluid­ temperatur handeln kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung be­ endet die Steuereinheit 50 den Selbstprüfvorgang für das Hin­ terrad-Steuersystem und startet den Selbstprüfvorgang für das Absperrventil 25 nach dem Bremsen des Fahrzeuges im Zuge des Selbstprüfvorganges, der für das Hinterradlenksteuersystem durchgeführt wird.

Obgleich die Erfindung vorangehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert worden ist, ist die Erfindung na­ türlich nicht auf diese dort beschriebenen Einzelheiten be­ schränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifi­ kationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise kann die Lenkbetätigungseinrichtung 20 eine elektrisch ar­ beitende Lenkbetätigungseinrichtung sein, obgleich vorange­ hend lediglich eine hydraulische Betätigungseinrichtung be­ schrieben und verdeutlicht worden ist.

Claims (6)

1. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug, das eine steuer­ bare Dynamikcharakteristik hat, gekennzeich­ net durch:
Sensoreinrichtungen (62, 64, 66, 68, 70, 72) zum Erfassen der Fahrzeuglaufbedingungen und zum Erzeugen von Sensorsignalen, die die ermittelten Fahrzeuglaufbedingun­ gen wiedergeben,
eine Betätigungseinrichtung (20) zum Steuern der Dynamikcharakteristik des Fahrzeugs, und
eine Steuereinheit (50), die zwischen den Sensor­ einrichtungen (62, 64, 66, 68, 70, 72) und der Betätigungs­ einrichtung (20) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (50) eine Einrichtung zum Ermitteln eines Wertes für eine Vorgabe der Betätigungseinrichtung (20), basierend auf den Sensorsignalen, eine Einrichtung für das Umwandeln des er­ mittelten Wertes in einen Vorgabewert für die Betätigungs­ einrichtung (20), eine Einrichtung zum Erzeugen eines Start­ befehls, wenn wenigstens eines der ausgewählten Sensorsignale abnormal ist, eine Einrichtung, welche auf den Startbefehl zum Erzeugen eines elektrischen Signales anspricht, um die Betätigungseinrichtung (20) in einer Selbstprüfbetriebsart zu betreiben, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Endbefehls, wenn nach dem Startbefehl eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, und eine Einrichtung umfaßt, die auf den Endbefehl an­ spricht, um die Selbstprüfbetriebsart beim Betreiben der Be­ tätigungseinrichtung (20) zu beenden.

2. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ heit (50) eine Einrichtung umfaßt, welche den Startbefehl erzeugt, wenn eines der ausgewählten Sensorsignale einen Zu­ stand einnimmt, der im normalen Fahrzeugbetrieb nicht auf­ tritt.

3. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ heit (50) eine Einrichtung zum Erzeugen des Startbefehles umfaßt, wenn das Fahrzeug intermittierend eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode gebremst wird.

4. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorein­ richtung einen Sensor (64) umfaßt, der auf die Lenkradposi­ tion zur Erzeugung des Lenkradneutralstellungsignales an­ spricht, das einen ersten Pegel hat, wenn die ermittelte Lenk­ radposition in einem vorbestimmten Neutralstellungsbereich ist, und einen zweiten Pegel hat, wenn die ermittelte Lenkrad­ position außerhalb des vorbestimmten Neutralstellungsberei­ ches ist, und daß die Steuereinheit (50) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Startbefehls enthält, wenn das Lenkradneutral­ stellungssignal zwischen den ersten und zweiten Pegeln eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr innerhalb einer vor­ bestimmten Zeitperiode wechselt.

5. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ heit (50) eine Einrichtung zur Vorgabe der Zeit auf eine solche Zeit umfaßt, daß eine Beschädigung der Betätigungsein­ richtung (20) vermieden wird.

6. Fahrzeugdynamikcharakteristik-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ heit (50) eine Einrichtung zur Vorgabe einer Zeit mit einer vorbestimmten Zeit umfaßt, so daß die Betätigungseinrichtung (20) vor einer Beschädigung geschützt ist.