DE4113371A1 - Vorrichtung und verfahren zum verarbeiten eines lenkwinkelsignals - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum verarbeiten eines lenkwinkelsignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Verarbeiten eines Lenkwinkelsignals, das von einem Absolutwert-
Lenkwinkelsensor erzeugt wird, der den Drehwinkel eines Lenk
systems eines Kraftfahrzeuges, wie eines Automobils, erfaßt und
das Lenkwinkelsignal entsprechend dem erfaßten Drehwinkel erzeugt.
In einem vierrädrigen Motorfahrzeug, das einen Lenkwinkel der
Hinterräder in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel der Vorderräder
regeln kann, ist als Lenkwinkel-Erfassungssystem für die Vorderrä
der ein sogenannter "Absolutwert"-Lenkwinkelsensor bekannt. Solch
ein Lenkwinkelsensor umfaßt ein Ritzel, das mit einer Lenkwelle
gekoppelt ist, und ein Potentiometer, dessen Ausgangsspannung sich
entsprechend der Umdrehung eines großen Zahnrades verändert, das
mit dem Ritzel kämmt. Der Sensor erfaßt den Drehwinkel der Lenk
welle entsprechend der Ausgangsspannung des Potentiometers (JP-
GM OS 62-14 309).
Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat das JP-GM Nr.
1-26 899 (1989) angemeldet, welche einen Kupplungsmechanismus
offenbart, der zwischen dem Lenkwinkelsensor und einer Zahnradwel
le eines getriebenen Zahnrades angeordnet ist, das mit einem
treibenden Zahnrad kämmt und sich auf der Lenkwelle befindet, um
den 0°-Punkt eines Lenkrad-Drehwinkels gegenüber einem tatsäch
lichen Mittelpunkt des Lenkwinkelsensors mittels eines Druckta
sters zu justierem. In diesem Fall, in welchem der Absolutwert-
Lenkwinkelsensor eingesetzt wird, wird der Drehlenkwinkel wahlwei
se erfaßt.
Es ist jedoch im oben beschriebenen Mechanismus eine Feinjustie
rung erforderlich, um den 0°-Punkt des Lenkradwinkels mit dem
Mittelpunkt des Lenkwinkelsensors in Übereinstimmung zu bringen.
Es bleibt auch als Schwierigkeit die Abweichung zwischen dem 0°-
Punkt des Lenkradwinkels und dem Mittelpunkt des Lenksensors, die
durch Abnutzung der Reifen oder durch Abnutzen der Lagerbuchsen
der Radaufhängung nach langem Gebrauch oder durch eine plötzliche
Veränderung des zweiseitigen Gleichgewichtszustandes der Fahrzeug
belastung oder durch das Wechseln von Reifen ausgelöst werden
kann, und zwar auch dann, wenn der 0°-Punkt des Lenkradwinkels
und der Mittelpunkt des Lenksensors ursprünglich exakt justiert
waren und übereingestimmt hatten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stan
des der Technik zu eliminieren und eine Vorrichtumg und ein ver
bessertes Verfahren zum Verarbeiten eines Lenkwinkels eines Kraft
fahrzeuges anzugeben. Die Vorrichtung und das Verfahren können
einen korrekten Lenkwinkel innerhalb einer vorgegebenen Zeit
entsprechend einem Lenksignal bereitstellen, das von einem Lenk
winkelsensor übertragen wird, und zwar selbst dann, wenn eine
Veränderung aufgrund von Abnutzung der Fahrzeugreifen durch langen
Gebrauch oder durch eine unvorhersehbare Veränderung des Gleichge
wichtzustandes des Fahrzeugs auftritt.
Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vor
richtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 4
gelöst.
Aufgrund der Eigenschaften der Vorrichtung und des Verfahrens
zum Verarbeiten des Lenkwinkels gemäß der Erfindung wird die
Bewegung des Lenkmechanismus des Lenkrades eines Vierrad-Fahrzeu
ges erfaßt. Der Absolutwert-Lenkwinkelsensor erzeugt das Lenkwin
kelsignal entsprechend dem Lenkradwinkel oder dem Vorderrad-Lenk
winkel, so daß die Abweichung zwischen dem Ausgangssignalwert
des Absolutwert-Lenkwinkelsensors und dem tatsächlichen Lenkwinkel
unter den vorgegebenen Wert zu liegen kommt. Zu einem Zeitpunkt,
der die Korrektur des Ausgangssignalwertes des Lenkwinkelsensors
notwendig macht, wird der Korrekturwert für den Lenkwinkel zu
jedem Stellzeitpunkt schrittweise inkrementiert und dekrementiert
abhängig von der zweiseitigen Lenkbedingung des korrigierten
Lenkwinkelsignalwertes, wenn der korrigierte Lenkwinkelsignalwert
innerhalb des gegebenen Soll-Lenkwinkels liegt und das Fahrzeug
mit einer Geschwindigkeit größer als eine vorgegebene Geschwindig
keit fährt. Das korrigierte Lenkwinkelsignal wird durch Subtrak
tion des korrigierten Lenkwinkelwertes von dem Ausgangssignalwert
des Lenkwinkelsensors erzeugt.
Gemäß der Erfindung wird es möglich, innerhalb einer festgelegten
Zeit den korrekten Lenkwinkel zu erhalten, selbst wenn eine Ju
stiervorrichtung zum Justieren des Mittelpunkts des Absolutwert-
Lenkwinkelsensors gegenüber dem 0°-Punkt des Lenkradwinkels für
den Geradeauslauf des Fahrzeuges fehlt. Darüberhinaus kann der
korrigierte Lenkwinkel innerhalb einer festgelegten Zeit auch für
den Fall ermittelt werden, daß Veränderungen durch Abnutzung der
Reifen oder der Lagerbuchsen der Radaufhängung des Fahrzeuges
nach langem Gebrauch oder durch unvorhergesehene Veränderung des
zweiseitigen Gleichgewichtzustandes des Fahrzeuges auftreten.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten, in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzel
heiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lenksystems eines
vierrädrigen Fahrzeuges gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen seitlichen Teilschnitt eines Absolutwert-Lenkwinkel
sensors;
Fig. 3 eine Stirnansicht aus Pfeilrichtung III in Fig. 2;
Fig. 4 eine Unteransicht von Fig. 3;
Fig. 5 ein Diagramm des Ausgangsspannungsverlaufes eines Poten
tiometers in dem Absolutwert-Lenkwinkelsensor;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm eines digitalen Lenkwinkelwertes THH,
eines Lenkwinkelkorrekturwertes iTH und eines korrigierten
Lenkwinkelsignals TH;
Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches die Lenkwinkelsignal-Verarbei
tungsschritte darstellt; und
Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Lenksystems entsprechend der
Schritte des Flußdiagramms von Fig. 7.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenksystems
eines vierrädrigen Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung, bei wel
cher das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrädern 3 und 10 ausgestat
tet ist. Ein Vorderrad-Lenkmechanismus 2 nach dem Prinzip der
Zahnstangenlenkung befindet sich zwischen den Vorderrädern 3 und
einem Lenkrad 1. Der Vorderrad-Lenkmechanismus 2 weist einen Abso
lutwert-Lenkwinkelsensor 4 zum Bestimmen eines Lenkwinkels der
Vorderräder aus einem Drehwinkel einer Lenkwelle 15 (siehe Fig.
2) und einer Verschiebungsgröße einer Zahnstangenwelle eines
Zahnstangen-Ritzelmechanismus auf. Ein Vorderrad-Lenkwinkelsignal
und ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal von einem Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 5 werden in eine Regeleinheit 6 in festen
Zeitintervallen eingegeben.
Die Kennlinien des Vorder- und Hinterrad-Lenkwinkelverhältnisses
bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit werden als Sollwerte in der
Regeleinheit 6 vorgegeben. Wenn das Vorderrad-Lenkwinkelsignal
und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal in die Regeleinheit 6
eingegeben worden sind, werden ein tatsächlicher Zielwert des
Hinterrad-Lenkwinkels in Abhängigkeit von der Sollwertkennlinie
und dann ein Ausgangssignal erzeugt entsprechend dem so bestimmten
tatsächlichen Wert des Hinterrad-Lenkwinkels.
Eine elektromagnetische Kupplung 8 für einen Elektromotor 7 ist
betriebsmäßig mit der Regeleinheit 6 verbunden. Die elektromagne
tische Kupplung 8 wird entsprechend dem Ausgangssignal der Regel
einheit 6 eingeschaltet ("ON") und der Motor 7 wird angetrieben.
Die Motordrehung des Motors 7 wird über einen Hinterrad-Lenkmecha
nismus 9 auf die Hinterräder 10 zu deren Lenkung übertragen,
wobei besagter Hinterrad-Lenkmechanismus 9 ein Untersetzungsge
triebe mit einer Schnecke, einem Schneckenrad und einem Verbin
dungsgestänge aufweist. Bei diesem Vorgang werden die Hinterräder
10 abhängig vom tatsächlichen Wert des Lenkwinkels der Hinterräder
gelenkt, wobei die Regeleinheit 6 durch Feedback-Regelung abhängig
vom Hinterrad-Lenkwinkel aus einem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 11
den Hinterrad-Lenkwinkel ermittelt.
Fig. 2 bis 4 zeigen den Aufbau des Absolutwert-Lenkwinkelsen
sors, der auf einem Träger 12 montiert ist. Gemäß Fig. 2 bis 4
ist ein Lenkwinkelsensorgehäuse 13 auf dem Träger 12 mittels
nicht gezeigter Bolzen befestigt, und eine erste Antriebswelle 14
ist in dem Lenkwinkelsensorgehäuse 13 drehbar gelagert. Die An
triebswelle 14 weist an ihrem vorderen Ende einen nach außen
erweiterten Hohlkonus 14a und ein zweites Zahnrad 14b auf, welches
auf dem Umfang der Antriebswelle 14 sitzt und mit einem ersten
Zahnrad 15a auf der Lenkwelle 15 kämmt und so eine erste Stufe
zur Geschwindigkeitsreduzierung bildet.
Auch eine angetriebene Welle 16 ist drehbar und verschiebbar im
Lenkwinkelsensorgehäuse 13 gelagert. Die angetriebene Welle 16
weist einen vorderen Konusabschnitt 16a einer solchen Gestalt
auf, daß er aufgrund seiner Anlage am Hohlkonus ein Drehmoment auf
den Hohlkonus 14a der ersten antreibenden Welle 14 überträgt. Die
angetriebene Welle 16 weist ein drittes Zahnrad 16b auf, das auf
dem Umfang der angetriebenen Welle 16 sitzt und mit einem vierten
Zahnrad 4a auf der Drehwelle des Absolutwert-Lenwinkelsensors 4 am
Lenwinkelsensorgehäuse 13 eine zweite Stufe zur Geschwindigkeits
reduzierung bildet. Eine Feder 17 ist zwischen der angetriebenen
Welle 16 und dem Lenkwinkelsensorgehäuse 13 so angeordnet, daß
der Konusabschnitt 16a der angetriebenen Welle 16 gegen den Hohl
konus 14a der treibenden Welle 14 gepreßt wird. Ein Justierungs
stift 18 ist so angeordnet, daß er die Verbindung zwischen dem
Konusabschnitt 16a und dem Hohlkonus 14a gegen die Kraft der
Feder 17 lösen kann. Der 0°-Punkt des Lenkradwinkels der Lenkwelle
15 und der Mittelpunkt des Absolutwert-Lenkwinkelsensors 4 können
exakt in Deckung gebracht werden, indem durch Betätigen des Ju
stierungsstiftes 18 die Verbindung zwischem der treibenden und
der getriebenen Welle 14 und 16 gelöst wird.
Mit dem beschriebenen System, mit dem Kupplungsmechanismus in der
Übertragungseinheit des Fahrzeuges zum Übertragen der Drehung
der Lenkwelle 15 auf den Absolutwert-Lenkwinkelsensor 4 über
mehrere Getriebestufen zur Geschwindigkeitsreduzierung, wird die
Positionierung des Absolutwert-Lenkwinkelsensors 4 durch Gebrauch
des Lenkrades 1 und des Potentiometers erreicht. Durch Beobachten
eines Spannungsmeßgerätes wird die Tatsache bestätigt, daß ein am
Potentiometer angelegtes Ausgangssignal einer Spannung (z. B. 2,5
Volt) entsprechend der Hälfte der Betriebsspannung (z. B. 5 Volt),
wie in Fig. 5 durchgezogen dargestellt, bei Geradeauslauf des
Fahrzeuges (d. h. der Lenkradwinkel RH ist der 0°-Winkel) vom
Potentiometer erzeugt wird. Die durchgezogene Linie in Fig. 5
zeigt jedoch den Idealfall, und selbst wenn der Absolutwert-Lenk
winkelsensor zunächst exakt positioniert war, kann die Position
hiervon aufgrund einer Veränderung der Reifenabnutzung oder Ver
schleiß der Radaufhängungsbuchsen nach langem Gebrauch sowie
aufgrund zufälliger Änderung des zweiseitigen Gleichgewichtzu
standes der Fahrzeugbelastung abweichen.
Die Erfindung wurde geschaffen, um die oben beschriebenen Probleme
zu lösen und eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten
des Lenkwinkelsignales bereitzustellen, mit denen innerhalb eines
vorgegebenen Zeitintervalls der korrekte Lenkwinkel erhalten
wird, und zwar auch bei gebrauchszeitbedingten Abnutzungsverände
rungen oder einer unvorhergesehenen Zustandsveränderung des Lenk
systems. Das Verarbeitungsverfahren wird im folgenden beschrieben.
Unter Berücksichtigung des Auftretens von oben beschriebenen
Schwierigkeiten und unter der Annahme, daß der Absolutwert-Lenk
winkelsensor einen Lenkwinkelbereich (±600°) größer als der
Lenkwinkelbereich (z. B. ±500°) des Lenkrades erfassen kann, wird
im Falle der maximalen Links-Lenkung (RH = -500°) das Ausgangs
signal zu Vs = 1/12×V0 = 1/12×5 = 0,417 V, wohingegen im
Fall der maximalen Rechts-Lenkung das Ausgangssignal zu Vs =
11/12×V0 = 11/12×5 = 4,583 V wird. Wenn das Fahrzeug geradeaus
fährt (RH = 0°), wird das Ausgangssignal zu Vs = 2,5 V.
Die Bereiche von 0 bis 5 V dieser Ausgangssignale werden über
einen 10 Bit-A/D-Wandler in einen Mikrocomputer eingelesen, der
sich in der Regeleinheit 6 befindet, und nach der A/D-Wandlung
werden die gewandelten Werte durch 210 geteilt, um die digitalen
Werte zu erhalten. So werden die Werte 055H, 3AAH und 200H zu
jeweils dem Zeitpunkt der maximalen Links-Lenkung (Gegenuhrzeiger
sinn), der maximalen Rechts-Lenkung (mit dem Uhrzeigersinn) und
der Geradeausfahrt gezeigt.
Das Auflösungsvermögen ergibt sich hierbei zu 1200°/210 = 1.17°
des Lenkwinkels des Lenkrades, womit die kleinste Einheit für die
im folgenden beschriebene Rechnung festgelegt ist.
Nun soll ein Fall angenommen werden, in dem der Lenkwinkel RH des
Lenkrades des Absolutwert-Lenkwinkelsensors um ungefähr 9° ab
weicht, wie die strichpunktierte Gerade in Fig. 5 zeigt. Der
Sensor 4 erzeugt ein Ausgangssignal Vs, das einem Lenkradwinkel
RH von ungefähr 9° entspricht, obwohl das Fahrzeug geradeaus mit
einem Lenkradwinkel von 0° fährt, d. h. Vs = 609/1200×5 = 2.54 V,
der A/D gewandelte Wert ergibt sich zu 208H.
Wie oben beschrieben wird für den Fall einer fehlerhaften Abwei
chung zwischen dem 0°-Punkt des Lenkradwinkels und dem Mittelpunkt
des Absolutwert-Lenkwinkelsensors das Lenkwinkelsignal durch den
in der Regeleinheit 6 befindlichen Mikrocomputer entsprechend dem
Lenksignal korrigiert, das von dem Lenkwinkelsensor 4 in Überein
stimmung mit den Schritten entsprechend des in Fig. 7 gezeigten
Flußdiagramms gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
Mit Bezug auf Fig. 7 wird das Lenkwinkelsignal THH (ungefähr 9°,
A/D gewamdelter Wert: 208H) von dem Absolutwert-Lenkwinkelsensor
4 und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v ausgelesen bzw. in den
Mikrocomputer eingelesen (Schritt 1).
Im nächsten Schritt 2 wird entschieden, ob das Fahrzeuggeschwin
digkeitssignal v größer als die Sollgeschwindigkeit Vc (z. B. Vc =
10 km/h) ist. Zweck von Schritt 2 ist es, Fehler zu verhindern,
die bei Drehung des Lenkrades bei geparktem Fahrzeug auftreten
können. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v unter dem Soll
wert Vc liegt, wird entschieden, daß keine Korrektur ausgeführt
werden soll, und es wird mit Ausführung von Schritt 8 fortgefah
ren.
In Schritt 3 wird entschieden, ob das korrigierte Lenkwinkelsignal
TH des vorangegangenen Schrittes kleiner als ein gegebenes Soll
winkelsignal Rc (z. B. Rc = 30°) ist. Es wird angestrebt, daß das
Sollwinkelsignal Rc auf einen minimalen Wert festgelegt wird, der
die Signalabweichung, die durch verschiedene Faktoren wie oben
beschrieben entstehen kann, auffangen kann.
Im nächsten Schritt 4 wird eine Abtastzeit Δ t (z. B. Δ t = 4 s)
für eine Korrektursynchronisation des Lenkwinkelsignals so festge
legt, daß die offensichtliche Veränderung des Lenkwinkels durch
die Korrektur nicht von einem Fahrzeugführer erkannt wird.
Im nächsten Schritt 5 wird bestimmt, ob das korrigierte Lenk
winkelsignal TH des vorangegangenen Schrittes abhängig von einer
Rechtsdrehung des Lenkrades (TH 0), von einer Linksdrehung (TH
0) oder von keiner Drehung des Lenkrades (TH = 0) erzeugt worden
ist. Hierfür wird der Korrekturwert des Lenkwinkels iTH (α = 001H
=1,17°) in den nächsten Schritten 6 und 7 korrigiert.
Wenn der Zündschalter aktiviert ist, ist der Korrekturwert iTH
des Lenkwinkels Null. In diesem Fall springt die Signalverar
beitung auf der Grundlage der Entscheidung in Schritt 2 von
Schritt 2 zu Schritt 8, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit v den
Wert der Sollgeschwindigkeit Vc erreicht hat. Da die Schritte 6
und 7 nicht ausgeführt wurden, wird der Korrekturwert iTH nicht
verändert und die Bedingung iTH = 0 (Null) bleibt erhalten, und
der Lenkwinkel TH wird in Schritt 8 zu TH = TH-iTH = 208H-000H = 208 H
(ungefähr 9°).
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v wächst oder den Sollwert Vc
überschreitet, wird das korrigierte Lenkwinkelsignal TH in Schritt
5 als TH 0 erkannt und an Schritt 7 weitergegeben, und zwar mit
dem korrigierten iTH des Lenkwinkels iTH = iTH + α, weil in
Schritt 8 der vorhergehenden Programmabarbeitungsschleife das
korrigierte Lenkwinkelsignal TH ungefähr 9° war (A/D gewandelter
Wert: 208H).
In dieser Gleichung ist es wünschenswert, daß der Wert α klein
gehalten wird, so daß sich das Fahrzeugverhalten nicht in Abängig
keit von einer Veränderung des Wertes α ändert, und in diesem
Ausführungsmodus wird der Wert α auf das Auflösungsvermögen (1
Bit = 1,17°) des Absolutwert-Lenkwinkelgebers 4 festgelegt.
Folglich wird der korrigierte Wert iTH zu iTH = 1,17° (1 Bit),
und in Schritt 8 wird das korrigierte Lenkwinkelsignal des vorher
gehenden Schrittes korrigiert zu TH = THH-iTH = 208H-001H =
207H (ungefähr 8°).
Diese Operationen oder Schritte werden zu jeder Abtastzeit Δ t
(4 s) mit Schritt 4 wiederholt, und das korrigierte Lenkwinkel
signal TH, d. h. TH = 0, wird gemäß Fig. 6 innerhalb ungefähr 30 s
erhalten.
Die oben beschriebene Rechnung oder Operation zeigt einen Fall,
in dem der Absolutwert-Lenkwinkelsensor ein Lenkwinkelsignal mit
einem konstanten Wert erzeugt.
Demzufolge wird lediglich eine Korrektur durch Subtraktion mit dem
konstanten Korrekturwert kontinuierlich ausgeführt, so daß, wie
in der linken Hälfte von Fig. 6 gezeigt, das korrigierte Lenkwin
kelsignal TH schrittweise abfällt und schließlich zu Null wird
entsprechend dem tatsächlichen Lenkwinkel. Wenn danach das Lenk
rad von der Originalposition zuerst nach rechts und dann nach
links wieder in die Originalposition gedreht wird, um z. B. die
Fahrspur des Fahrzeuges zu wechseln, entspricht der korrigierte
Lenkwinkel TH im wesentlichen dem tatsächlichen Lenkwinkel, wie
in der rechten Hälfte von Fig. 6 gezeigt ist.
Wenn nämlich die Lenkbewegung zu einem Zeitpunkt t = tn beginnt
und nach ungefähr 10 s endet, wird der Lenkwinkel-Korrekturwert
iTH etwa zweimal während der Lenkbewegung erneuert und verursacht
hierbei eine Abweichung entsprechend dieser Erneuerungsoperation
zwischen dem korrigierten Lenkwinkelsignal TH und dem tatsächli
chen Lenkwinkel. Diese Abweichung ist jedoch sehr gering und
vernachlässigbar gegenüber der tatsächlichen Lenkbewegung der
Hinterräder.
Die im Flußdiagramm von Fig. 7 gezeigten Schritte werden von
einem Lenksystem 30 ausgeführt, das in Fig. 8 als Blockdiagramm
gezeigt ist.
Das Lenksystem weist einen mit den Vorderrädern verbundenen Vor
derrad-Lenkmechanismus zum Lenken der Vorderräder auf, eine mit
dem Lenkrad verbundene Lenkwelle und einen Radlenkmechanismus,
der abhängig von den Fahrbedingungen des Fahrzeuges geregelt
wird.
Mit Bezug auf Fig. 8 umfaßt das Lenksystem 30 darüberhinaus einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 zum Erfassen einer Fahrzeugge
schwindigkeit und zum Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssig
nales v, welches über einen A/D-Wandler 25 auf einen Fahrzeugge
schwindigkeits-Komparator 22 gegeben wird, sowie den Lenkwinkel
sensor 4 auf der Lenkwelle zum Erfassen eines Vorderrad-Lenkwin
kels und zum Erzeugen eines Lenkwinkelsignals THH, das über den
A/D-Wandler 25 auf einen Lenkwinkel-Komparator 23 gegeben wird.
Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Komparator 22 vergleicht entsprechend
dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v das Fahrzeuggeschwindigkeits
signal v mit dem Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit und
erzeugt ein Geschwindigkeitssignal, das auf einen Zustands-Detek
tor 24 übertragen wird. Der Lenkwinkel-Komparator 23 entscheidet
entsprechend dem Lenkwinkelsignal THH, ob ein Absolutwert des
Lenkwinkelsignals THH größer ist als der Sollwert, und erzeugt
dann ein absolutes Winkelsignal TH, das auf den Zustands-Detektor
24 übertragen wird.
Der Zustands-Detektor 24 weist einen Zeitgeber auf und entscheidet
entsprechend der Geschwindigkeit und des Lenkwinkelsignales, ob
ein Korrekturwinkel akzeptiert werden kann, erzeugt ein zeit
verzögertes Signal, wenn eine akzeptable Bedingung festgestellt
worden und nach einer vorhergegangenen Erzeugung des genannten
zeitverzögerten Signals eine festgelegt Zeitspanne verstrichen
ist.
Das zeitverzögerte Signal wird auf eine Korrekturwinkel-Entschei
dungsvorrichtung 26 übertragen, die nach Verstreichen des Zeitin
tervalls entscheidet, ob das absolute Winkelsignal von einem
Referenzwert abweicht, und die ein Abweichsignal bildet. Das
Abweichsignal wird auf einen Korrekturwinkel-Rechner 27 übertra
gen, welcher auf das Abweichsignal anspricht und einen Korrektur
wert für den Lenkwinkel durch Inkrementieren mit einem Auflösungs
vermögen berechnet, um eine Angabe über den Lenkwinkel bei jeder
Zustandsabweichung des Fahrzeugs zu erhalten. Das berechnete
Ergebnis wird von einem Fahrer 28 beobachtet.
Die entsprechenden Schritte des Flußdiagramms aus Fig. 7 werden
also von dem oben beschriebenen Lenksystem nach Fig. 8 ausgeführt.
In der oben beschriebenen Ausführung ist ein Beispiel gewählt, in
welchem die Abtastzeit Δ t für die Korrekturoperation 4 s beträgt,
es können jedoch andere mögliche Werte gewählt werden, solange
die Veränderung des Lenkwinkels, die durch die Korrektur ausgelöst
wird, nicht von dem Fahrer erkannt wird.
Darüberhinaus liegt der oben beschriebenen Ausführung ein Bei
spiel zugrunde, in dem ein Fehler zwischen dem Wert des Ausgangs
signals und dem tatsächlichen Lenkwinkel so gewählt ist, daß er
durch Betätigen des Kupplungsmechanismus kleiner wird als der
Sollwert, wobei es möglich wäre, die Festposition des Lenkwinkel
sensors gegenüber dem Sensorgehäuse präzise zu justieren.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Verarbeiten des Lenkwinkels eines Lenk
systems eines Kraftfahrzeuges, welches einen mit den Vor
derrädern (3) verbundenen Vorderrad-Lenkmechanismus (2) zum
Lenken der Vorderräder (3) aufweist, eine mit dem Lenkrad
(1) verbundene Lenkwelle (15), wobei der Lenkmechanismus
(2) in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Fahrzeuges regel
bar ist, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) zum
Feststellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Erzeugen
eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignales und einen Lenkwin
kelsensor (4) an der Lenkwelle (15) zum Erfassen des Lenk
winkels der Vorderräder (3) und zum Erzeugen eines Lenkwin
kelsignales, gekennzeichnet durch
einen auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und das Lenkwinkelsignal ansprechenden Zustands-Detektor (24) zum Ermitteln einer Bedingung für die Entscheidung über eine Lenkwinkelkorrek tur und zum Erzeugen eines zeitverzögerten Signales, wenn eine Bedingung festgestellt worden ist und wenn ein fest gelegtes Zeitintervall nach einer vorhergegangenen Erzeu gung eines solchen zeitverzögerten Signales verstrichen ist;
eine auf das zeitverzögerte Signal ansprechende Korrektur winkel-Entscheidungsvorrichtung (26) zum Entscheiden, ob das Lenkwinkelsignal von einem Referenzwert abweicht und zum Erzeugen eines Abweichsignales; und
einen auf das Abweichsignal ansprechenden Korrekturwinkel- Rechner (27) zum Berechnen eines Korrekturwertes für den Lenkwinkel durch Inkrementieren, um so eine korrekte Angabe des Lenkwinkels bei abweichenden Zuständen des Fahrzeuges zu erhalten.
einen auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und das Lenkwinkelsignal ansprechenden Zustands-Detektor (24) zum Ermitteln einer Bedingung für die Entscheidung über eine Lenkwinkelkorrek tur und zum Erzeugen eines zeitverzögerten Signales, wenn eine Bedingung festgestellt worden ist und wenn ein fest gelegtes Zeitintervall nach einer vorhergegangenen Erzeu gung eines solchen zeitverzögerten Signales verstrichen ist;
eine auf das zeitverzögerte Signal ansprechende Korrektur winkel-Entscheidungsvorrichtung (26) zum Entscheiden, ob das Lenkwinkelsignal von einem Referenzwert abweicht und zum Erzeugen eines Abweichsignales; und
einen auf das Abweichsignal ansprechenden Korrekturwinkel- Rechner (27) zum Berechnen eines Korrekturwertes für den Lenkwinkel durch Inkrementieren, um so eine korrekte Angabe des Lenkwinkels bei abweichenden Zuständen des Fahrzeuges zu erhalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zustands-Detektor (24) einen auf
das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal ansprechenden Fahrzeug
geschwindigkeits-Komparator (22) umfaßt, um zu entscheiden,
ob das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal größer ist als ein
Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zustands-Detektor (24) einen auf
das Lenkwinkelsignal ansprechenden Lenkwinkel-Komparator
(23) umfaßt, um zu entscheiden, ob ein Absolutwert des
Lenkwinkelsignales größer als ein Sollwert für den Lenkwin
kel ist.
4. Verfahren zum Verarbeiten eines Lenkwinkels eines Lenksy
stems eines Kraftfahrzeuges, das einen mit den Vorderrädern
verbundenen Vorderrad-Lenkmechanismus zum Lenken der Vor
derräder aufweist und dessen Lenkmechanismus in Abhängig
keit von Fahrzuständen des Fahrzeugs geregelt wird, ge
kennzeichnet durch
Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
Messen eines Lenkwinkels,
Bestimmen einer Bedingung für eine Lenkwinkelkorrektur durch Vergleich des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals mit einem Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit, durch Vergleich des Lenkwinkelsignales mit einem Sollwert für den Lenkwinkel und durch Messen der Zeit ab einer vorher gegangenen Korrektur des Lenkwinkels;
Erfassen einer Bedingung für eine Lenkwinkelkorrektur;
Entscheiden, ob ein vorangegangenes korrigiertes Lenkwin kelsignal von einem Referenzwert abweicht;
Berechnen eines Korrekturwertes für den Lenkwinkel durch Inkrementieren entsprechend einem gewünschten Auflösungs vermögen;
Korrigieren eines Lenkwinkelsignales durch Berechnen eines Korrekturwertes; und
Erzeugen eines korrigierten Lenkwinkelsignales, um eine korrekte Angabe über dem Lenkwinkel für jede Zustandsabwei chung des Fahrzeugs zu erhalten.
Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
Messen eines Lenkwinkels,
Bestimmen einer Bedingung für eine Lenkwinkelkorrektur durch Vergleich des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals mit einem Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit, durch Vergleich des Lenkwinkelsignales mit einem Sollwert für den Lenkwinkel und durch Messen der Zeit ab einer vorher gegangenen Korrektur des Lenkwinkels;
Erfassen einer Bedingung für eine Lenkwinkelkorrektur;
Entscheiden, ob ein vorangegangenes korrigiertes Lenkwin kelsignal von einem Referenzwert abweicht;
Berechnen eines Korrekturwertes für den Lenkwinkel durch Inkrementieren entsprechend einem gewünschten Auflösungs vermögen;
Korrigieren eines Lenkwinkelsignales durch Berechnen eines Korrekturwertes; und
Erzeugen eines korrigierten Lenkwinkelsignales, um eine korrekte Angabe über dem Lenkwinkel für jede Zustandsabwei chung des Fahrzeugs zu erhalten.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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