DE112009005281B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Drehcharakteristik eines Fahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug, das aufweist:
Erhalten einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs;
Erhalten einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs;
Erhalten eines gelenkten Winkels (δ) von Vorderrädern (12 FL, 12FR) des Fahrzeugs;
Erhalten einer Lateralbeschleunigung (Gy) des Fahrzeugs;
Berechnen einer Standardgierrate eines stabilen Zustands (γt) auf der Grundlage der erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit (V), des erhaltenen gelenkten Winkels (δ) und der erhaltenen Lateralbeschleunigung (Gy);
gekennzeichnet durch
Berechnen von mehreren transienten Gierraten (γtrn) auf der Grundlage der berechneten Standardgierrate (γt) unter Verwendung der folgenden Gleichung:
in der die transiente Gierrate (γtrn) mit einer Verzögerung erster Ordnung in Bezug auf die Standardgierrate (γt) ausgedrückt wird und in der s den Laplace-Operator repräsentiert, wobei die Gleichung eine Zeitkonstante der Verzögerung erster Ordnung aufweist, wobei jede transiente Gierrate (γtrn) auf der Grundlage eines entsprechenden unterschiedlichen Bezugswertes (Tpn) eines Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) berechnet wird, der ein Koeffizient ist, der in der Zeitkonstanten der Verzögerung erster Ordnung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) multipliziert ist;
Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen jeder transienten Gierrate (γtr) und der erhaltenen tatsächlichen Gierrate;
Auswählen eines Bezugswertes (Tpn) aus den Bezugswerten, der der transienten Gierrate (γtrn) entspricht, die eine minimale Differenz zu der tatsächlichen Gierrate aufweist, als einen geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) einer Lenkantwort, der die Drehcharakteristik repräsentiert; und
Erneuern jedes Bezugswertes (Tpn) auf der Grundlage des geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp).
Erhalten einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs;
Erhalten einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs;
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Erhalten einer Lateralbeschleunigung (Gy) des Fahrzeugs;
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gekennzeichnet durch
Berechnen von mehreren transienten Gierraten (γtrn) auf der Grundlage der berechneten Standardgierrate (γt) unter Verwendung der folgenden Gleichung:
in der die transiente Gierrate (γtrn) mit einer Verzögerung erster Ordnung in Bezug auf die Standardgierrate (γt) ausgedrückt wird und in der s den Laplace-Operator repräsentiert, wobei die Gleichung eine Zeitkonstante der Verzögerung erster Ordnung aufweist, wobei jede transiente Gierrate (γtrn) auf der Grundlage eines entsprechenden unterschiedlichen Bezugswertes (Tpn) eines Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) berechnet wird, der ein Koeffizient ist, der in der Zeitkonstanten der Verzögerung erster Ordnung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) multipliziert ist;
Berechnen jeweiliger Differenzen zwischen jeder transienten Gierrate (γtr) und der erhaltenen tatsächlichen Gierrate;
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Erneuern jedes Bezugswertes (Tpn) auf der Grundlage des geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp).
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schätzen der Drehcharakteristik eines Fahrzeugs und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkungsantwort, die die Drehcharakteristik eines Fahrzeugs repräsentiert, auf der Grundlage einer Standardgierrate des Fahrzeugs und einer transienten Gierrate des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug dreht, schätzen.
- STAND DER TECHNIK
- Hier soll angenommen werden, dass eine tatsächliche Gierrate eines Fahrzeugs eine Beziehung mit einer Verzögerung erster Ordnung zu einer Standardgierrate des Fahrzeugs aufweist und dass ein Koeffizient, der mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Zeitkonstante der Verzögerung erster Ordnung multipliziert wird, als ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort bezeichnet wird. Ein Stabilitätsfaktor des Fahrzeugs und ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort t repräsentieren eine Drehcharakteristik des Fahrzeugs. Ein Stabilitätsfaktor des Fahrzeugs und ein Lenkantwortzeitkonstantenkoeffizient können unter Verwendung eines exogenen autoregressiven Modells (ARX) zum Schätzen von Parametern a und b einer diskreten Übertragungsfunktion von einer Standardgierrate des Fahrzeugs zu einer tatsächlichen Gierrate eines Fahrzeugs geschätzt werden.
- In der
JP 2004 - 26 073 A - Die
US 7 031 808 B2 offenbart ein Drehcharakteristikschätzverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das einen Wert, der einem Standard-Kurvenfahrzustand entspricht, auf der Grundlage von Fahrzeugfahrdaten einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs schätzt, eine Übertragungsfunktion zwischen dem Wert, welcher dem Standard-Kurvenfahrzustand entspricht, und einem Wert, der einem Ist-Kurvenfahrzustand entspricht, schätzt und das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs auf der Grundlage der Übertragungsfunktion schätzt, wobei auf der Grundlage der Fahrzeugfahrdaten ab dem Zeitpunkt, an dem sich ein Kurvenfahrindexwert des Fahrzeugs von einem Referenzwert erhöht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Kurvenfahrindexwert zu dem Referenzwert zurückkehrt, bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug in einem kritischen Kurvenfahrzustand befindet, verhindert wird, dass das geschätzte Kurvenfahrverhalten verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem kritischen Kurvenfahrzustand befindet, und das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs ein Wert ist, der sich auf einen Stabilitätsfaktor und eine Zeitkonstante eines Lenkansprechens bezieht. - Die
US 5 627 756 A offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Kurvenverhaltens eines Fahrzeugs durch selektives veränderbares Bremsen von jedem von vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Fahrzeugrädern in Übereinstimmung mit einer Annahme des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs, wobei Betriebsparameter des Fahrzeugs, die eine Lateralbeschleunigung einer Fahrzeugkarosserie, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Giergeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie beinhalten, erfasst werden, und eine Kurvenverhaltensannahme auf der Grundlage mindestens einer zeitlichen Integration einer Abweichung zwischen der Lateralbeschleunigung und einem Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Giergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einem Stabilitätsindex des Kurvenverhaltens verändert wird, um einen Fehler der Kurvenverhaltensannahme aufgrund eines Erfassungsfehlers der Betriebsparameter zu minimieren. - Bei herkömmlichen Drehcharakteristikschätzvorrichtungen für ein Fahrzeug wie beispielsweise derjenigen, die in der oben beschriebenen
JP 2004 - 26 073 A - BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Im Hinblick auf ein derartiges oben beschriebenes Problem bei herkömmlichen Drehcharakteristikschätzvorrichtungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lenkantwortzeitkonstantenkoeffizienten innerhalb einer kürzeren Zeit als bei herkömmlichen Vorrichtungen mittels Einstellen von geschätzten Werten eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort durch Lernen auf der Grundlage einer transienten Gierrate eines Fahrzeugs zu schätzen, die eine Beziehung einer Verzögerung erster Ordnung zu einer Standardgierrate eines stabilen Zustands des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs aufweist, so dass sich eine transiente Gierrate des Fahrzeugs einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs annähert. Die Aufgabe wird durch ein Drehcharakteristikschätzverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Drehcharakteristikschätzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
- Erfindungsgemäß wird der geschätzte Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort derart eingestellt, dass sich eine transiente Gierrate des Fahrzeugs einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs annähert, was es möglich macht, den geschätzten Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort anzunähern. Daher ist es nicht notwendig, Parameter einer diskreten Übertragungsfunktion zwischen einer Standardgierrate des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs zu schätzen, so dass eine Schätzung eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort innerhalb einer kürzeren Zeit als bei herkömmlichen Vorrichtungen erhalten werden kann.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren den geschätzten Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort mittels Verringern einer Differenz einer Größe bzw. Größendifferenz zwischen einer transienten Gierrate des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs derart einstellt, dass sich die entsprechende transiente Gierrate des Fahrzeugs einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs annähert.
- Gemäß dieser Konfiguration wird eine Größendifferenz zwischen einer transienten Gierrate des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs verringert, so dass der geschätzte Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort derart eingestellt werden kann, dass er sich einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort annähert.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren drei transiente Gierraten des Fahrzeugs unter Verwendung eines ersten Bezugswerts, der ein gespeicherter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort ist, eines zweiten Bezugswerts, der größer als der erste Bezugswert ist, und eines dritten Bezugswerts, der kleiner als der erste Bezugswert ist, berechnet und denjenigen Bezugswert aus den drei Bezugswerten auswählt, der einem minimalen Wert aus Gierratenabweichungsindexwerten entspricht, die Indexdifferenzen einer Größe zwischen transienten Gierraten des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs sind, um den ausgewählten Bezugswert auf einen geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort einzustellen.
- Gemäß dieser Konfiguration wird ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort auf denjenigen Bezugswert aus den ersten bis dritten Bezugswerten eingestellt, der einem minimalen Gierratenabweichungsindexwert entspricht. Daher kann ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort auf einen Wert eingestellt werden, der von den ersten bis dritten Bezugswerten am nächsten bei einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort liegt.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren den geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort auf einen erneuerten ersten Bezugswert einstellt, drei transiente Gierraten des Fahrzeugs unter Verwendung des erneuerten ersten Bezugswerts, eines erneuerten zweiten Bezugswerts, der größer als der erneuerte erste Bezugswert ist, und eines erneuerten dritten Bezugswerts, der kleiner als der erneuerte erste Bezugswert ist, berechnet und denjenigen Bezugswert aus den drei erneuerten Bezugswerten auswählt, der einem minimalen Wert aus Gierratenabweichungsindexwerten entspricht, um den ausgewählten Bezugswert auf einen erneuerten geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort einzustellen.
- Gemäß dieser Konfiguration wird ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort auf denjenigen Bezugswert aus den erneuerten ersten bis dritten Bezugswerten eingestellt, der einem minimalen Gierratenabweichungsindexwert entspricht. Daher kann ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort erhalten werden, der näher bei einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort als ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort liegt, der aus den ersten bis dritten Bezugswerten ausgewählt wird. Dementsprechend kann mittels Wiederholen der Prozeduren dieser Konfiguration ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort näher bei einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort sein.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass die Differenz zwischen dem erneuerten zweiten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert kleiner als die Differenz zwischen dem zweiten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist und die Differenz zwischen dem erneuerten dritten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert kleiner als die Differenz zwischen dem dritten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist.
- Gemäß dieser Konfiguration kann sich ein geschätzter Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort noch schneller einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort als in dem Fall annähern, in dem die Differenz zwischen dem erneuerten zweiten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert nicht kleiner als die Differenz zwischen dem zweiten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist und die Differenz zwischen dem erneuerten dritten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert nicht kleiner als die Differenz zwischen dem dritten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass die Gierratenabweichungsindexwerte auf der Grundlage der Größe der Differenz zwischen einer tatsächlichen Gierrate, aus der Komponenten, die gleich oder kleiner als eine erste vorgeschriebene Frequenz sind, entfernt sind, und transienten Gierraten, aus denen Komponenten, die gleich oder kleiner als eine zweite vorgeschriebene Frequenz sind, entfernt sind, berechnet werden.
- Eine transiente Gierrate eines Fahrzeugs wird auf der Grundlage von Zustandsgrößen des Fahrzeugs hergeleitet, und diese Zustandsgrößen des Fahrzeugs und eine tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs werden durch eine Erfassungseinrichtung erfasst. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, stabile Erfassungsfehler wie beispielsweise Nullpunktverschiebungen in der Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Zustandsgrößen des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs zu entfernen, so dass die Genauigkeit beim Schätzen einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs verbessert werden kann.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren die erste vorgeschriebene Frequenz und/oder die zweite vorgeschriebene Frequenz entsprechend einem Indexwert der Anzahl der reziproken bzw. pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit ändert.
- Stabile Erfassungsfehler wie beispielsweise Nullpunktverschiebungen in der Erfassungseinrichtung zum Erfassen derartiger Zustandsgrößen des Fahrzeugs als einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs ändern sich entsprechend der Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit. Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration können stabile Erfassungsfehler entsprechend der Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit richtig entfernt werden.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren die erste vorgeschriebene Frequenz und/oder die zweite vorgeschriebene Frequenz entsprechend einer Größe einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs ändert.
- Der Einfluss auf eine Genauigkeit beim Schätzen eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort durch stabile Erfassungsfehler wie beispielsweise Nullpunktverschiebungen in der Erfassungseinrichtung zum Erfassen derartiger Zustandsgrößen des Fahrzeugs als einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs ändert sich entsprechend der Größe einer Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung, d. h. der Größe einer Längsbeschleunigung eines Fahrzeugs. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration können stabile Erfassungsfehler entsprechend der Größe einer Längsbeschleunigung eines Fahrzeugs richtig entfernt werden.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass die Gierratenabweichungsindexwerte als Werte berechnet werden, in denen die Größe der Differenzen zwischen transienten Gierraten und einer tatsächlichen Gierrate auf die Größe von Lenkwinkelabweichungen der Vorderräder übertragen werden.
- Obwohl die Größe einer Differenz zwischen einer transienten Gierrate eines Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs von einer Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, wird der Wert, in dem die Größe einer Differenz zwischen einer transienten Gierrate eines Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs auf die Größe einer Lenkwinkelabweichung der Vorderräder übertragen wird, nicht von einer Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann der geschätzte Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort auf der Grundlage der Gierratenabweichungsindexwerte, die nicht von einer Fahrzeuggeschwindigkeit abhängen, hergeleitet werden, so dass ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort ohne Beeinflussung durch die Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt werden kann. Man beachte, dass eine Lenkwinkelabweichung der Vorderräder eine Differenz zwischen Lenkwinkeln bzw. gelenkten Winkeln der Vorderräder zum Erzielen einer transienten Gierrate eines Fahrzeugs und einem tatsächlichen Lenkwinkel bzw. gelenkten Winkel der Vorderräder ist.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren einen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort individuell für eine Drehung im Uhrzeigersinn und eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn schätzt.
- Gemäß dieser Konfiguration kann ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort sowohl für ein Drehen im Uhrzeigersinn als auch ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn sogar dann geschätzt werden, wenn sich eine Drehcharakteristik entsprechend der Drehrichtung des Fahrzeugs beispielsweise aufgrund dessen, dass der Schwerpunkt nicht in der Mitte einer Lateralrichtung des Fahrzeugs liegt oder sich die Position des Schwerpunkts stark in einer Lateralrichtung des Fahrzeugs ändert, unterscheidet.
- Die oben beschriebene Konfiguration kann derart beschaffen sein, dass das Verfahren einen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort individuell für jeden Bereich einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs schätzt.
- Die Größe einer Differenz zwischen der transienten Gierrate des Fahrzeugs und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs ändert sich entsprechend einer Größe der Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort für jeden Bereich einer Lateralbeschleunigung geschätzt werden, so dass ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort ohne Beeinflussung durch eine Größe einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs geschätzt werden kann.
- Figurenliste
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1 ist ein schematisches Diagramm, das eine erste Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, wobei die Vorrichtung für eine Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung verwendet wird. -
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. -
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
4 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einer Lenkfrequenzfs und einer Grenzfrequenzfhc einer Hochpassfilterprozedur zeigt. -
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer dritten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
6 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einer Lenkfrequenzfs , einer Grenzfrequenzfhc einer Hochpassfilterprozedur und einem Absolutwert einer LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs zeigt. -
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer vierten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
8 ist ein Flussdiagramm, das eine erste Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer fünften Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
9 ist ein Flussdiagramm, das die zweite Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß der fünften Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
10 ist ein Flussdiagramm, das eine erste Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer sechsten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
11 ist ein Flussdiagramm, das die zweite Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß der sechsten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. -
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einem nicht erfindungsgemäßen ersten Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung zeigt. -
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine zum Schätzen und Speichern eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt200 , der in12 gezeigt ist, zeigt. -
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einem nicht erfindungsgemäßen zweiten Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung zeigt. -
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine zum Schätzen und Speichern eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt200 , der in14 gezeigt ist, zeigt. -
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine zum Schätzen und Speichern eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt205 , der in14 gezeigt ist, zeigt. -
17 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einem nicht erfindungsgemäßen dritten Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung zeigt. -
18 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine zum Schätzen und Speichern eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt200 , der in17 gezeigt ist, zeigt. -
19 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine zum Schätzen und Speichern eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt205 , der in17 gezeigt ist, zeigt. -
20 ist ein beispielhaftes Diagramm, das ein Zweiradmodell eines Fahrzeugs zum Schätzen eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort zeigt. - BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen durch Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
- In einem Zweiradmodell eines Fahrzeugs, das in
20 gezeigt ist, werden die Masse und das Gierträgheitsmoment eines Fahrzeugs jeweils mit M und I bezeichnet; die Abstände zwischen einem Schwerpunkt102 des Fahrzeugs und jeweils einer Vorderradachse und einer Hinterradachse werden jeweils mitLf undLr bezeichnet; und eine Radbasis des Fahrzeugs wird mit L (= Lf + Lr) bezeichnet. Kurvenfahrtkräfte eines Fahrzeugvorderrads100f und eines Fahrzeughinterrads100r werden jeweils mitFf undFr bezeichnet, und Kurvenfahrtenergien des Vorderrads und des Hinterrads werden jeweils mitKf undKr bezeichnet. Der tatsächliche Lenkwinkel des Vorderrads100f wird mitδ bezeichnet; die Schlupfwinkel des Vorderrads und des Hinterrads werden jeweils mitβf undβr bezeichnet; und der Schlupfwinkel der Fahrzeugkarosserie wird mit β bezeichnet. Die Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs wird mitGy bezeichnet, die Gierrate des Fahrzeugs wird mitγ bezeichnet, die Fahrzeuggeschwindigkeit wird mit V bezeichnet, und die Gierwinkelbeschleunigung des Fahrzeugs (Differenzwert bzw. Differenzialwert der Gierrateγ wird mitγd bezeichnet. Die unten beschriebenen Gleichungen 1 bis 6 werden aus den Kräfte- und Momentengleichgewichten und Ähnlichem hergeleitet. -
- Die Fahrzeuggeschwindigkeit
V wird nun als konstant angenommen, und der Laplace-Operator wird mit s bezeichnet. Durch Laplace-Transformation der oben beschriebenen Gleichung 7 und Neuanordnung dieser in Bezug auf die Gierrateγ werden die folgenden Gleichungen 8 bis 10 aufgestellt, und anhand dieser Gleichungen wird eine Standardgierrateγ(s) hergeleitet. - In der obigen Gleichung 9 ist Kh ein Stabilitätsfaktor, und
Tp in der obigen Gleichung 10 ist ein Koeffizient, der mit einer FahrzeuggeschwindigkeitV in einer Zeitkonstanten eines Verzögerungssystems erster Ordnung multipliziert wird, das eine Zeitkonstante aufweist, die von einer Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, das heißt, der Koeffizient, der in dieser Beschreibung als „Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort“ bezeichnet wird. Diese Werte sind Parameter, die eine Lenkantwort in Verbindung mit einer Gierbewegung eines Fahrzeugs, d. h. eine Drehcharakteristik eines Fahrzeugs kennzeichnen. Die oben beschriebene Gleichung 8 ist eine Gleichung zum Berechnen einer Gierrateγ eines Fahrzeugs auf der Grundlage eines tatsächlichen Lenkwinkels des Vorderradsδ , der FahrzeuggeschwindigkeitV und der LateralbeschleunigungGy . Die Gierrate, die anhand des linearisierten Modells berechnet wird, wird als eine transiente Gierrateγtr bezeichnet, die eine Beziehung mit einer Verzögerung erster Ordnung zu einer Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt , die durch die folgende Gleichung 11 repräsentiert wird, aufweist. - Erste Ausführungsform
-
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine erste Ausführungsform einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Vorrichtung für eine Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung verwendet wird. - In
1 bezeichnet 50 eine gesamte Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug10 . Die Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Teil der Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung50 . Das Fahrzeug10 weist ein rechtes Vorderrad12FR , ein linkes Vorderrad12FL , ein rechtes Hinterrad12RR und ein linkes Hinterrad12RL auf. Die rechten und linken Vorderräder12FR ,12FL , die lenkbare Räder sind, werden jeweils durch eine nicht dargestellte Lenkvorrichtung vom Zahnstangentyp über rechte und linke Spurstangen18R und18L gelenkt. Die Lenkvorrichtung wird als Antwort auf einen Lenkbetrieb eines Lenkrads14 , der von einem Fahrer durchgeführt wird, angetrieben. - Bremskräfte der linken und rechten Vorderräder
12FL ,12FR und der linken und rechten Hinterräder12RL ,12RR werden mittels Steuern jeweiliger Bremsdrücke jeweiliger Radzylinder24FL ,24FR ,24RL ,24RR durch eine Hydraulikschaltung22 einer Bremsvorrichtung20 gesteuert. Die Hydraulikschaltung22 enthält ein Reservoir, eine Ölpumpe und verschiedene Ventileinheiten etc., obwohl diese nicht dargestellt sind. Ein Druck in einem jeweiligen Radzylinder wird gewöhnlich durch einen Druck in einem Hauptzylinder28 , der durch Betätigen eines Bremspedals26 durch einen Fahrer angetrieben wird, gesteuert und wird, wie es später genauer beschrieben wird, nach Bedarf von einer elektronischen Steuereinheit30 gesteuert. - Die Radzylinder der Räder
12FR bis12RL sind mit Drucksensoren32FR bis32RL zum Erfassen von DrückenPi (i = fr, fl, rr, rl) in den jeweiligen Radzylindern versehen. Eine Lenksäule, mit der das Lenkrad14 gekoppelt ist, ist mit einem Lenksensor34 zum Erfassen eines Lenkwinkelsθ versehen. - Das Fahrzeug
10 weist einen Gierratensensor36 zum Erfassen einer tatsächlichen Gierrateγ des Fahrzeugs, einen Längsbeschleunigungssensor38 zum Erfassen einer LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs, einen Lateralbeschleunigungssensor zum Erfassen einer LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs und Raddrehzahlsensoren42FR bis42RL zum Erfassen von RaddrehzahlenVwi (i = fr, fl, rr, rl) der Räder auf. Man beachte, dass der Lenksensor34 , der Gierratensensor36 und der Beschleunigungssensor40 jeweils einen Lenkwinkel, eine tatsächliche Gierrate und eine Seitenbeschleunigung als positive Werte erfassen, wenn das Fahrzeug nach links dreht. - Wie es gezeigt ist, werden der elektronischen Steuereinheit
30 Signale, die DrückePi , die von den Drucksensoren32FR bis32RL erfasst werden, angeben, ein Signal, das einen Lenkwinkelθ angibt, der von dem Lenkwinkelsensor34 erfasst wird, ein Signal, das eine tatsächliche Gierrateγ angibt, die von dem Gierratensensor36 erfasst wird, ein Signal, das eine LängsbeschleunigungGx angibt, die von dem Längsbeschleunigungssensor38 erfasst wird, ein Signal, das eine LateralbeschleunigungGy angibt, die vom Lateralbeschleunigungssensor40 erfasst wird, und Signale, die RaddrehzahlenVwi angeben, die von den Raddrehzahlsensoren42FR bis42RL erfasst werden, zugeführt. - Obwohl es in der Figur nicht im Detail gezeigt ist, enthält die elektronische Steuereinheit
30 einen Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen EEPROM, einen RAM, einen Pufferspeicher und Eingabe/Ausgabe-Ports enthält, und diese Komponenten sind über einen bidirektionalen gemeinsamen Bus miteinander verbunden. Der ROM speichert Anfangswerte eines StabilitätsfaktorsKh und eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, die verwendet werden, um eine Standardgierrateγt zu berechnen. Diese Anfangswerte werden für jedes Fahrzeug, wenn dieses versendet wird, eingestellt. Der EEPROM speichert einen geschätzten Wert eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort und Ähnliches. Wie es später im Detail erläutert wird, wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort mittels Berechnung auf der Grundlage von Fahrdaten, wenn das Fahrzeug dreht, erneuert. - Nachdem das Fahrzeug das Drehen gestartet hat, berechnet die elektronische Steuereinheit
30 gemäß einem Flussdiagramm, das in2 gezeigt ist und beschrieben wird, eine Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt auf der Grundlage von Drehfahrdaten wie beispielsweise einem Lenkwinkel und berechnet fünf transiente Gierratenγtrn (n = 1 - 5), die eine Beziehung mit einer Verzögerung erster Ordnung zu der Standardgierrate des stabilen Zustandsγt für fünf Bezugswerte eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, die jeweils unterschiedliche Größen aufweisen, aufweisen. - Wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, berechnet die elektronische Steuereinheit
30 einen geschätzten Wert eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf der Grundlage eines Bezugswerts eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der einem minimalen Wert aus den Größendifferenzen zwischen einer tatsächlichen Fahrzeuggierrateγ und transienten Gierratenγtrn entspricht, und speichert den Wert in dem Pufferspeicher. Nach der Berechnung eines geschätzten Werts eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort erneuert die elektronische Steuereinheit30 einen StandardwertTp0 und einen BezugswertabstandΔTp zum Berechnen von fünf Bezugswerten eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf der Grundlage des geschätzten Werts. - Außerdem berechnet die elektronische Steuereinheit
30 eine Sollgierrateγtt entsprechend einer transienten Gierrateγtr unter Verwendung eines geschätzten Werts eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der in dem EEPROM gespeichert ist, und berechnet eine GierratenabweichungΔγ , die eine Differenz zwischen einer erfassten Gierrateγ und der Sollgierrateγtt ist. Die elektronische Steuereinheit30 bestimmt, ob sich das Fahrzeugdrehverhalten verschlechtert hat, durch Feststellen, ob die Größe der GierratenabweichungΔγ einen Bezugswertγο (eine positive Konstante) überschreitet. Wenn sich das Fahrzeugdrehverhalten verschlechtert hat, steuert die elektronische Steuereinheit30 die Fahrzeugbewegung zum Stabilisieren des Fahrzeugdrehverhaltens. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Fahrzeugbewegungssteuerung, die von der elektronischen Steuereinheit30 durchgeführt wird, eine beliebige Steuerung sein kann, solange sie eine Fahrzeugbewegung auf der Grundlage der Sollgierrateγtt steuert, die unter Verwendung eines geschätzten Werts eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort berechnet wird. - Im Folgenden wird eine Rechenroutine zum Schätzen eines Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf das Flussdiagramm der2 beschrieben. Die Steuerung gemäß dem Flussdiagramm der2 wird gestartet, wenn ein nicht dargestellter Zündschalter eingeschaltet wird, und wird wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Dasselbe gilt für die später beschriebenen Ausführungsformen. - Zunächst wird die Steuerung in Schritt
10 gestartet, und in Schritt20 werden Signale, die einen Lenkwinkelθ etc. repräsentieren, die von den zugeordneten Sensoren erfasst werden, ausgelesen. - In Schritt
30 wird eine Tiefpassfilterprozedur für jedes Signal, das einen Lenkwinkel θ etc. angibt, durchgeführt, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen. In diesem Zusammenhang kann die Tiefpassfilterprozedur beispielsweise eine Tiefpassfilterung erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 3,4 Hz sein. - In Schritt
40 wird ein StabilitätsfaktorKh auf seinen Anfangswert eingestellt, der im Voraus eingestellt wurde, als das Fahrzeug versendet wurde. Man beachte, dass in dem Fall, in dem ein Stabilitätsfaktor auf der Grundlage von Fahrzeugfahrdaten geschätzt wird, der StabilitätsfaktorKh auf einen geschätzten Wert eingestellt werden kann. - In Schritt
50 wird eine FahrzeuggeschwindigkeitV auf der Grundlage von FahrzeugraddrehzahlenVwi berechnet, ein Lenkwinkel bzw. gelenkter Winkelδ von Vorderrädern wird auf der Grundlage des Lenkwinkelsθ berechnet, und eine Standardgierrateγt wird entsprechend der oben beschriebenen Gleichung berechnet. - In Schritt
60 werden fünf BezugswerteTpn (n = 1 - 5) entsprechend den folgenden Gleichungen 12 bis 16 auf der Grundlage eines StandardwertsTp0 eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der in Schritt150 in einem vorherigen Zyklus erneuert wurde, und eines BezugswertabstandsΔTp , der in Schritt160 in einem vorherigen Zyklus erneuert wurde, eingestellt. In dem Fall, in dem der StandardwertTp0 und der BezugswertabstandΔTp noch nicht erneuert wurden, werden die fünf Bezugswerte auf die Anfangswerte, die in dem EEPROM gespeichert sind, eingestellt. -
- In Schritt
70 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ, die in Schritt30 tiefpassgefiltert wurde, und der transienten Gierrateγtrn , die in Schritt70 berechnet wurde, durchgeführt, um einen Einflüsse einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren zu entfernen. In diesem Zusammenhang kann die Hochpassfilterprozedur beispielsweise eine Hochpassfilterung erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 0,2 Hz sein. - Da die Tiefpassfilterprozedur in Schritt
30 durchgeführt wird, wie es oben beschrieben wurde, erzeugt die oben beschriebene Hochpassfilterprozedur Ergebnisse, die durch Durchführen einer Bandpassfilterungsprozedur der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtrn erhalten werden. Daher werden die tatsächliche Gierrateγ und die transienten Gierratenγtrn , die in Schritt80 hochpassgefiltert wurden, als eine bandpassgefilterte tatsächliche Gierrateγbpf und bandpassgefilterte transiente Gierratenγtrbpfn (n = 1 - 5) bezeichnet. - In Schritt
90 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob sich das Fahrzeug in einer Drehfahrbedingung befindet. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt100 . In diesem Zusammenhang kann die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in einer Drehfahrbedingung befindet, durch Bestimmen, ob der Absolutwert der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs gleich oder größer als ein Bezugswert ist, Bestimmen, ob der Absolutwert der tatsächlichen Gierrateγ des Fahrzeugs gleich oder größer als ein Bezugswert ist, oder Bestimmen, ob der Absolutwert des Produkts aus der tatsächlichen Gierrate γ des Fahrzeugs und der FahrzeuggeschwindigkeitV gleich oder größer als ein Bezugswert ist, bei einer Bedingung, bei der das Fahrzeug mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von nicht kleiner als einem Bezugswert fährt, durchgeführt werden. - In Schritt
100 wird bestimmt, ob Einstellungen hinsichtlich integrierter WerteΔγan (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte, die in Schritt120 berechnet werden, auszuführen sind. Wenn die Antwort positiv ist, werden die integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte in Schritt110 gelöscht bzw. auf 0 eingestellt. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt120 . - Es kann selbstverständlich auch eine Bestimmung dahingehend getroffen werden, dass Einstellungen hinsichtlich integrierter Werte
Δγan auszuführen sind, wenn eine der folgenden Bedingungen (A1 ) und (A2 ) erfüllt ist. - (A1) Ein Standardwert
Tp0 eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort wurde in Schritt150 in dem vorherigen Zyklus erneuert. - (
A2 ) Ein BezugswertabstandΔTp wurde in Schritt160 in dem vorherigen Zyklus erneuert. - Außerdem wird in dem Fall, in dem ein Stabilitätsfaktor
Kh in Schritt40 gesetzt wird, die folgende Bedingung (A3 ) als eine zusätzliche Bestimmungsbedingung hinzugefügt, und es erfolgt eine Bestimmung, dass Einstellungen hinsichtlich integrierter WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte auszuführen sind, wenn eine der Bedingungen (A1 ) bis (A3 ) erfüllt ist. - (A3) Ein Absolutwert der Abweichung
ΔKh ist gleich oder größer als ein Bezugswert für eine Stabilitätsfaktorabweichung, wobei die AbweichungΔKh die Abweichung zwischen dem StabilitätsfaktorKh , als integrierte WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte in dem letzten Zyklus eingestellt wurden, und dem StabilitätsfaktorKh , der in Schritt40 in dem derzeitigen Zyklus geschätzt wird, ist. - In Schritt
120 werden integrierte WerteΔγan (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte entsprechend der folgenden Gleichung 18 als die integrierten Werte berechnet, in denen die jeweiligen Größen einer Abweichung zwischen einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrate γbpf und bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpfn auf die Größe einer Lenkwinkelabweichung der Vorderräder übertragen wird. - Man beachte, dass die integrierten Werte
Δγan der Gierratenabweichungsindexwerte entsprechend der folgenden Gleichung 19 als die integrierten Werte der Größenabweichungen zwischen einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf und bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpfn berechnet werden können. - In Schritt
130 wird bestimmt, ob eine Schätzung eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort erlaubt ist. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt140 . - In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass, wenn die folgende Bedingung (
B1 ) oder (B2 ) erfüllt ist, bestimmt wird, dass die Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort erlaubt ist. - (
B1 ) Eine Zeit von nicht weniger als einer Bezugszeit ist seit dem Löschen der integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte zu 0 in Schritt110 in dem vorherigen Zyklus verstrichen. - (
B2 ) Der minimale Wert unter den fünf integrierten WertenΔγa1 bisΔγa5 der Gierratenabweichungsindexwerte ist nicht kleiner als ein Bezugswert. - In Schritt
140 wird der minimale WertΔγam aus den fünf integrierten WertenΔγa1 bisΔγa5 der Gierratenabweichungsindexwerte bestimmt (m ist eine Zahl aus 1 - 5). Ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort wird auf einen Zeitkonstantenkoeffizienten Tpm einer Lenkantwort eingestellt, der dem minimalen WertΔγam aus den integrierten Werten der Gierratenabweichungsindexwerte entspricht. - In Schritt
150 wird ein StandardwertTp0 des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der verwendet wird, um fünf BezugswerteTpn in Schritt60 in dem nächsten Zyklus einzustellen, auf den ZeitkonstantenkoeffizientenTp (= Tpm) einer Lenkantwort, der in Schritt140 geschätzt wird, erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert. - In Schritt
160 wird ein BezugswertabstandΔTp auf einen größeren ausKa* (derzeitiger BezugswertabstandΔTp ) und dem ÜberwachungsminimalwertΔTpmin erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert, wobeiKa ein Koeffizient ist, der größer als 0 und kleiner als 1 ist, und der Überwachungsminimalwert eines BezugswertabstandsΔTp gleichΔTpmin (eine positive Konstante) ist. - In Schritt
170 wird bestimmt, ob der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert werden darf. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück. Wenn die Antwort positiv ist, wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt180 in dem EEPROM gespeichert, um den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der in dem EEPROM gespeichert ist, zu erneuern. - In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Größe der Differenz zwischen dem erneuerten Bezugswertabstand
ΔTp und dem ÜberwachungsminimalwertΔTpmin nicht größer als ein Bezugswert der Differenz (eine positive Konstante) ist, bestimmt wird, dass der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert werden darf. - Gemäß dem Betrieb der ersten Ausführungsform, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird in Schritt
50 eine Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt berechnet, und in Schritt60 werden fünf Bezugswerte, die unterschiedliche Größen aufweisen, eingestellt. In Schritt70 werden transiente Gierratenγtrn für die fünf BezugswerteTpn auf der Grundlage der Standardgierrate des stabilen Zustandsγt berechnet. - In Schritt
120 werden integrierte WerteΔγa1 bisΔγaS der Gierratenabweichungsindexwerte als die integrierten Werte berechnet, bei denen die Größe jeweiliger Abweichungen zwischen einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf und bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpfn auf die Größe einer Lenkwinkelabweichung der Vorderräder übertragen wird. - In Schritt
140 wird der minimale WertΔγam aus den fünf integrierten WertenΔγa1 bisΔγa5 der Gierratenabweichungsindexwerte bestimmt, und es wird ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf einen Zeitkonstantenkoeffizienten Tpm einer Lenkantwort eingestellt, der dem minimalen WertΔγam aus den integrierten Werten der Gierratenabweichungsindexwerte entspricht. - Somit werden gemäß der ersten Ausführungsform transiente Gierraten
γtrn für die fünf BezugswerteTpn berechnet, und es wird ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf einen Bezugswert eingestellt, der die Größe der Abweichung zwischen einer tatsächlichen Gierrateγ und transienten Gierratenγtrn minimal macht. Der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort kann auf einen ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort eingestellt werden, der am nächsten bei einer tatsächlichen Gierrateγ liegt, d. h. einen Bezugswert, der am nächsten bei einem tatsächlichen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort liegt. - Gemäß der ersten Ausführungsform wird in Schritt
150 ein StandardwertTp0 auf den ZeitkonstantenkoeffizientenTp (= Tpm) einer Lenkantwort, der in Schritt140 geschätzt wird, erneuert. In Schritt160 wird ein BezugswertabstandΔTp erneuert, so dass dessen Größe kleiner wird. Außerdem werden in Schritt60 fünf Bezugswerte, die eine unterschiedliche Größe aufweisen, auf der Grundlage eines erneuerten StandardwertsTp0 des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort und eines BezugswertabstandsΔTp eingestellt. - Daher ist es möglich, die Größe der jeweiligen Differenzen zwischen transienten Gierraten
γtrn und einer tatsächlichen Gierrateγ graduell zu verringern, um dadurch zu bewirken, dass die transienten Gierratenγtrn näher bei einer tatsächlichen Gierrateγ liegen. - Außerdem wird gemäß der ersten Ausführungsform eine Standardgierrate eines stabilen Zustands
γt auf der Grundlage eines Lenkwinkelsθ etc., die in Schritt tiefpassgefiltert werden, berechnet. In Schritt80 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtrn , die in Schritt70 berechnet werden, auf der Grundlage der Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt durchgeführt. - Daher ist es möglich, hochfrequentes Rauschen, das in Signalen enthalten ist, die einen erfassten Lenkwinkel
θ etc. angeben, und außerdem Einflüsse aufgrund einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren zu entfernen. Da die Differenzen zwischen einer tatsächlichen Gierrate und transienten Gierraten ohne Beeinflussung durch eine Nullpunktverschiebung in den Sensoren berechnet werden können, kann ein ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort noch genauer im Vergleich zu einem Fall geschätzt werden, in dem keine Hochpassfilterprozedur hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtrn durchgeführt wird. Die Anzahl der Hochpassfilterprozeduren kann verringert werden, so dass die Rechenlast der elektronischen Steuereinheit30 im Vergleich zu einem Fall verringert werden kann, in dem Hochpassfilterprozeduren eines Lenkwinkelsθ und einer LateralbeschleunigungGy , die verwendet werden, um eine Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt zu berechnen, durchgeführt werden. - Man beachte, dass Bandpassfilterprozeduren hinsichtlich einer tatsächlichen Gierrate
γ und transienten Gierratenγtrn ohne Tiefpassfilterprozeduren hinsichtlich eines Lenkwinkelsθ etc. durchgeführt werden können. In diesem Fall kann die Anzahl der Berechnungen, die für Filterprozeduren benötigt werden, im Vergleich zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verringert werden, während auf wirksame Weise hochfrequentes Rauschen beseitigt wird, so dass die Rechenlast der elektronischen Steuereinheit30 weiter verringert werden kann. - Außerdem wird gemäß der ersten Ausführungsform ein geschätzter Wert des Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort auf der Grundlage der integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte berechnet, der auf den Größen der Abweichungen zwischen einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf und bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpfn basiert. Daher ist es möglich, im Vergleich zu dem Fall, in dem ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf der Grundlage der Größe der Abweichungen zwischen einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf und bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpfn berechnet wird, das Risiko zu verringern, dass der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort aufgrund von momentanen Schwankungen einer tatsächlichen Gierrateγ und transienten Gierraten γtrn nicht genau berechnet wird. - Außerdem werden gemäß der ersten Ausführungsform integrierte Werte
Δγan der Gierratenabweichungsindexwerte als die integrierten Werte berechnet, in denen die Größen jeweiliger Abweichungen zwischen einer tatsächlichen Gierrateγbpf und transienten Gierratenγtrbpfn auf die Größe einer Lenkwinkelabweichung der Vorderräder übertragen wird. Dementsprechend kann der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort ohne Einfluss durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit V geschätzt werden. Daher kann der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort im Vergleich zu dem Fall, in dem integrierte WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte beispielsweise integrierte Werte der Größe jeder Abweichung zwischen einer tatsächlichen Gierrate γbpf und transienten Gierratenγtrbpfn sind, genau geschätzt werden. Es ist ebenfalls möglich, lästige Prozeduren zum Schätzen des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort für jede FahrzeuggeschwindigkeitV oder zum Ändern des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort, der verwendet wird, um eine Sollgierrate γtt für jede FahrzeuggeschwindigkeitV zu berechnen, zu vermeiden, um die Anzahl der benötigten Berechnungen und die Kapazität der Speichervorrichtung zu verringern. - Außerdem wird gemäß der ersten Ausführungsform in Schritt
100 bestimmt, ob Einstellungen hinsichtlich integrierter WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte auszuführen sind, und wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist, werden die integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte in Schritt110 gelöscht bzw. zu 0 gesetzt. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass die vorherigen integrierten WerteΔγan der Gierrate die Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in einer Situation beeinflussen, in der ein StandardwertTp0 des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort oder ein BezugswertabstandΔTp erneuert wurde. - Außerdem wird gemäß der ersten Ausführungsform in Schritt
130 bestimmt, ob eine Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort erlaubt ist, und wenn die Antwort positiv ist, werden die Steuerungen des Schritts140 und der anschließenden Schritte ausgeführt. Daher kann verhindert werden, dass eine Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort und eine Erneuerung eines StandardwertsTp0 des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort oder eines BezugswertabstandsΔTp unnötig häufig und bei einer Bedingung durchgeführt werden, bei der integrierte Werte der Gierratenabweichungsindexwerte klein sein. - Außerdem wird gemäß der ersten Ausführungsform in Schritt
170 bestimmt, ob der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort gespeichert werden darf, und wenn die Antwort positiv ist, wird in Schritt180 der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert. Daher kann der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM in einer Stufe gespeichert werden, in der der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort im Wesentlichen mit einem tatsächlichen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort übereinstimmt. Das heißt, es ist möglich, die Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort zu wiederholen, bis der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort im Wesentlichen mit einem tatsächlichen Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort übereinstimmt, um zu bewirken, dass sich die transienten Gierratenγtrn graduell einer tatsächlichen Gierrateγ annähern. - Weiterhin wird gemäß der ersten Ausführungsform in Schritt
90 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in der Drehfahrbedingung befindet, und wenn die Antwort positiv ist, werden die Steuerprozeduren des Schritts100 und der anschließenden Schritte ausgeführt. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Schritt100 und die folgenden Schritte unnötigerweise durchgeführt werden und der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort bei einer Bedingung nicht richtig geschätzt wird, bei der sich das Fahrzeug nicht dreht und dementsprechend eine genaue Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort unmöglich ist. - Zweite Ausführungsform
-
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. In3 werden Schritte, die identisch mit denjenigen der2 sind, mit denselben Schrittnummern bezeichnet. Dasselbe gilt in den Flussdiagrammen der Ausführungsformen, die später beschrieben werden. - In dieser zweiten Ausführungsform wird in Schritt
72 nach Beendigung des Schritts70 die Anzahl der reziproken bzw. pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit als eine Lenkfrequenzfs berechnet. Eine Grenzfrequenzfhc einer Hochpassfilterprozedur in Schritt80 wird ebenfalls auf der Grundlage der Lenkfrequenzfs anhand eines Kennlinienfelds, das der Grafik, die in4 gezeigt ist, entspricht, berechnet, so dass sich, wenn sich die Lenkfrequenzfs verringert, die Grenzfrequenzfhc verringert. - In der Hochpassfilterprozedur hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate
γ und der transienten Gierratenγtrn in Schritt80 wird die Grenzfrequenz auf die Grenzfrequenzfhc , die in Schritt72 berechnet wird, eingestellt. - In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Grenzfrequenz
fhc der Hochpassfilterprozedur in Schritt80 konstant. Wenn dementsprechend die Grenzfrequenzfhc so hoch eingestellt wird, dass der Einfluss einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren sicher entfernt werden kann, besteht das Risiko, dass der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort bei einer Bedingung nicht geschätzt werden kann, bei der die Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit klein ist. Wenn im Gegensatz dazu die Grenzfrequenzfhc klein eingestellt wird, besteht das Risiko, dass der nachteilige Einfluss einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren bei einer Bedingung nicht entfernt werden kann, bei der die Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit groß ist. - Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Grenzfrequenz
fhc variabel entsprechend der Lenkfrequenzfs eingestellt, so dass, wenn die Lenkfrequenzfs niedriger ist, die Grenzfrequenzfhc ebenfalls niedriger ist. Daher kann verhindert werden, dass der Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort bei einer Bedingung getrotzt wird, bei der die Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit klein ist, während der Einfluss einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren bei einer Bedingung effektiv entfernt wird, bei der die Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit groß ist. - Man beachte, dass, auch wenn die Grenzfrequenz
fhc auf der Grundlage der Lenkfrequenzfs aus dem Kennlinienfeld berechnet wird, diese auch durch eine Funktion der Lenkfrequenzfs berechnet werden kann. - Dritte Ausführungsform
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5 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer dritten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. - In dieser dritten Ausführungsform wird in Schritt
74 nach Beendigung des Schritts70 die Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit als eine Lenkfrequenzfs berechnet. Eine Grenzfrequenzfhc einer Hochpassfilterprozedur wird ebenfalls auf der Grundlage der Lenkfrequenzfs und einer Längsbeschleunigung Gx des Fahrzeugs anhand eines Kennlinienfelds, das der Grafik, die in6 gezeigt ist, entspricht, berechnet, so dass sich, wenn sich die Lenkfrequenzfs verringert, die Grenzfrequenzfhc verringert, und wenn sich der Absolutwert der Längsbeschleunigung Gx des Fahrzeugs erhöht, die Grenzfrequenzfhc ebenfalls erhöht. - In der Hochpassfilterprozedur hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ und der transienten Gierraten γtrn in Schritt
80 wird die Grenzfrequenz auf die Grenzfrequenzfhc eingestellt, die in Schritt74 berechnet wird. - Hier wird angenommen, dass Fehler einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren in Bezug auf die Gierrate γ des Fahrzeugs, die Lateralbeschleunigung
Gy des Fahrzeugs und den Lenkwinkel der Vorderräder jeweilsγ0 ,Ty0 undδ0 sind. Dann sind die erfassten Werte der Gierrate γ des Fahrzeugs, der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs und des Lenkwinkels der Vorderräder jeweils γ + γ0,Gy + Gy0 und δ + δ0. Dementsprechend kann unter der Annahme, dass der Entwurfswert und der echte Wert des Stabilitätsfaktors jeweils Khde und Khre sind, die AbweichungΔγt zwischen der Standardgierrate eines stabilen Zustandsγt und der erfassten Gierrate γ, wenn sich das Fahrzeug in einer stabilen Drehbedingung befindet, durch die folgende Gleichung 20 ausgedrückt werden. -
- Dementsprechend ist der Einfluss der Nullpunktverschiebung in den Sensoren „δ0- KhdeGy0L - γ0L/V“. Während „δ0 - KhdeGy0L“ konstant ist, ändert sich
γ0L/V entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Daher erhöht sich, wenn die Änderung der FahrzeuggeschwindigkeitV größer ist, das heißt, wenn die Größe der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs größer ist, der Einfluss der Nullpunktverschiebung in den Sensoren gegenüber dem Indexwert der Gierratenabweichung, und wenn im Gegensatz dazu die Größe der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs niedriger ist, verringert sich der Einfluss der Nullpunktverschiebung in den Sensoren gegenüber dem Indexwert der Gierratenabweichung. - Gemäß der dritten Ausführungsform wird die Grenzfrequenz
fhc ebenso variabel entsprechend der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs eingestellt, so dass sich, wenn der Absolutwert der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs höher ist, die Grenzfrequenzfhc einer Hochpassfilterprozedur erhöht. Daher ist es möglich, nicht nur denselben Betrieb und dieselbe Wirkung wie in der zweiten Ausführungsform zu erzielen, sondern ebenfalls auf wirksame Weise den Einfluss einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren unabhängig von der Änderung der FahrzeuggeschwindigkeitV zu entfernen. - Man beachte, dass, auch wenn die Grenzfrequenz
fhc auf der Grundlage der Lenkfrequenzfs und dem Absolutwert der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs anhand des Kennlinienfelds berechnet wird, diese auch anhand einer Funktion der Lenkfrequenzfs und des Absolutwerts der LängsbeschleunigungGx des Fahrzeugs berechnet werden kann. - Vierte Ausführungsform
-
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer vierten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigt. - In dieser vierten Ausführungsform wird, wenn in Schritt
90 bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einer Drehbedingung befindet, der Schritt95 vor dem Schritt100 ausgeführt. In Schritt95 wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einer Bedingung befindet, die eine Schätzung eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt100 . - Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug in der Bedingung befindet, die eine Schätzung des Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht, wenn sämtliche unten aufgeführten Bedingungen (C1 ) bis (C3 ) erfüllt sind. - (
C1 ) Der Absolutwert der Lenkwinkelgeschwindigkeitθd , die ein zeitlicher Differenzialwert der Lenkwinkelgeschwindigkeitθ ist, ist nicht kleiner als ein Bezugswert einer Lenkwinkelgeschwindigkeit. - (
C2 ) Die Straße ist nicht rau. - (
C3 ) Das Fahrzeug wird nicht gebremst. - Die Bedingung
C1 basiert auf der Annahme, dass der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort eine transiente Drehcharakteristik des Fahrzeugs repräsentiert und dass dieser bei einer Bedingung, bei der die Größe der Lenkwinkelgeschwindigkeit klein ist, nicht genau geschätzt werden kann. Die BedingungC2 basiert auf der Annahme, dass die tatsächliche Gierrateγ bei einer rauen Straße Rauschen enthält und der Reifengriff auf die Straßenoberfläche schwanken kann. Außerdem basiert die BedingungC3 auf der Annahme, dass die Berechnung der Standardgierrate eines stabilen Zustands γt gemäß der oben beschriebenen Gleichung 11 voraussetzt, dass kein Einfluss einer Bremskraft vorhanden ist. - Gemäß der vierten Ausführungsform kann daher der Zeitkonstantenkoeffizient
Tp einer Lenkantwort noch genauer im Vergleich zu den ersten bis dritten Ausführungsformen geschätzt werden, bei denen nicht bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug in der Bedingung befindet, die eine Schätzung eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort mit hoher Zuverlässigkeit erlaubt. - Fünfte Ausführungsform
- Die
8 und9 sind Flussdiagramme, die jeweils eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer fünften Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigen. - In dieser fünften Ausführungsform wird in Schritt
52 nach Beendigung des Schritts50 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einer Drehbedingung im Uhrzeigersinn befindet. Wenn die Antwort positiv ist, werden in den Schritten60 bis180 die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten60 bis180 der ersten Ausführungsform sind, für ein Drehen im Uhrzeigersinn des Fahrzeugs ausgeführt. Wenn im Gegensatz dazu die Antwort negativ ist, werden die Schritte65 bis185 , deren Steuerprozeduren dieselben wie in den Schritten60 bis180 der ersten Ausführungsform sind, für ein Drehen des Fahrzeugs gegen den Uhrzeigersinn ausgeführt. - Das heißt, in Schritt
60 werden fünf Bezugswerte Tprn (n = 1 - 5) für ein Drehen im Uhrzeigersinn entsprechend den BezugswertenTpn eingestellt, und in Schritt70 werden fünf transiente Gierratenγtrrn (n = 1 - 5) für die fünf Bezugswerte Tprn berechnet. - In Schritt
80 wird eine Hochpassfilterprozedur hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ und der transienten Gierratenγtrrn durchgeführt. In Schritt100 wird bestimmt, ob Einstellungen der integrierten WerteΔγarn (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte, die in Schritt120 berechnet werden, auszuführen sind. Wenn die Antwort positiv ist, werden die integrierte WerteΔγarn der Gierratenabweichungsindexwerte in Schritt110 zu0 gelöscht. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt120 . - In Schritt
120 werden integrierte Werte Δγarn (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte für ein Drehen im Uhrzeigersinn berechnet. In Schritt140 wird der minimale WertΔγarm aus den fünf integrierten WertenΔγar1 bisΔγar5 der Gierratenabweichungsindexwerte bestimmt (m ist eine beliebige Zahl aus 1 - 5). Ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für eine Drehen im Uhrzeigersinn wird auf einen Zeitkonstantenkoeffizienten Tprm einer Lenkantwort eingestellt, der dem minimalen WertΔγarm aus den integrierten Werten der Gierratenabweichungsindexwerte entspricht. - In Schritt
150 wird ein StandardwertTprO , der verwendet wird, um fünf BezugswerteTprn in Schritt60 in dem nächsten Zyklus einzustellen, auf den ZeitkonstantenkoeffizientenTpr (= Tprm) einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn, der in Schritt140 geschätzt wurde, erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert. - In Schritt
160 wird ein BezugswertabstandΔTpr auf einen größeren aus Ka* (derzeitiger BezugswertabstandΔTpr ) und dem ÜberwachungsminimalwertΔTpmin erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert. - Wenn die Antwort in Schritt
170 positiv ist, wird in Schritt180 der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn in dem EEPROM gespeichert, um den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn, der in dem EEPROM gespeichert ist, zu erneuern. - In den Schritten
65 bis185 werden die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten60 bis180 sind, für eine Drehen gegen den Uhrzeigersinn des Fahrzeugs durch Ersetzen von „r“, das ein Drehen im Uhrzeigersinn angibt, durch „I“, das ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn angibt, ausgeführt. - Die Drehcharakteristik für ein Drehen im Uhrzeigersinn und die Drehcharakteristik für ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn können sich voneinander unterscheiden. In dem Fall beispielsweise, in dem der Schwerpunkt aufgrund der Verteilungssituation von Insassen oder Lasten nicht in der Mitte einer seitlichen Richtung bzw. Lateralrichtung des Fahrzeugs liegt oder sich der Schwerpunkt aufgrund des Einsteigens und Aussteigens von Insassen oder eines Beladens und Entladens von Gütern weit in der Lateralrichtung des Fahrzeugs bewegt, unterscheiden sich die Drehcharakteristika entsprechend der Drehrichtung des Fahrzeugs.
- Gemäß der fünften Ausführungsform ist es möglich, nicht nur denselben Betrieb und dieselbe Wirkung wie in der ersten Ausführungsform zu erzielen, sondern ebenfalls aus dem Grund, dass ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort für jede Drehrichtung geschätzt wird, Zeitkonstantenkoeffizienten
Tpr undTpl einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn und ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn sogar dann mit hoher Zuverlässigkeit zu schätzen, wenn sich die Drehcharakteristika entsprechend der Drehrichtung des Fahrzeugs unterscheiden. - Sechste Ausführungsform
- Die
10 und11 sind Flussdiagramme, die jeweils eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte einer Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einer sechsten Ausführungsform der Drehcharakteristikschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, zeigen. - In dieser sechsten Ausführungsform wird in Schritt
54 nach Beendigung des Schritts50 bestimmt, ob der Absolutwert der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs größer als ein erster BezugswertGy1 (eine positive Konstante) ist. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt56 . - In Schritt
56 wird bestimmt, ob der Absolutwert der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs größer als ein zweiter BezugswertGy2 (eine positive Konstante, die größer als der erste BezugswertGy1 ist) ist. Wenn die Antwort negativ ist, werden in den Schritten60 bis180 die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten60 bis180 der ersten Ausführungsform sind, für den Fall ausgeführt, in dem der Absolutwert der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs größer als der erste BezugswertGy1 und kleiner als der zweite BezugswertGy2 (ein erster Bereich einer LateralbeschleunigungGy ) ist. Wenn im Gegensatz die Antwort positiv ist, werden in den Schritten65 bis185 die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten60 bis180 der ersten Ausführungsform sind, für den Fall ausgeführt, in dem der Absolutwert der LateralbeschleunigungGy des Fahrzeugs größer als der zweite BezugswertGy2 (ein zweiter Bereich der LateralbeschleunigungGy ) ist. - Das heißt, in Schritt
60 werden fünf BezugswerteTp1n (n = 1 - 5) für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy eingestellt, und in Schritt70 werden fünf transiente Gierratenγtr1n (n = 1 - 5) für die fünf BezugswerteTp1n berechnet. - In Schritt
80 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtr1n durchgeführt. In Schritt100 wird bestimmt, ob Einstellungen hinsichtlich der integrierten WerteΔγa1n (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte, die in Schritt120 berechnet werden, auszuführen sind. Wenn die Antwort positiv ist, werden die integrierten WerteΔγa1n der Gierratenabweichungsindexwerte in Schritt110 gelöscht bzw. zu 0 gesetzt. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt120 . - In Schritt
120 werden die integrierten WerteΔγa1n (n = 1 - 5) der Gierratenabweichungsindexwerte für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy berechnet. In Schritt140 wird der minimale Wert Δγa1m aus den fünf integrierten WertenΔγa11 bisΔγa15 der Gierratenabweichungsindexwerte bestimmt (m ist ein beliebiger Wert aus 1 - 5). Ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy wird auf einen Zeitkonstantenkoeffizienten Tp1m einer Lenkantwort eingestellt, der dem minimalen WertΔγa1m aus den integrierten Werten der Gierratenabweichungsindexwerte entspricht. - In Schritt
150 wird ein BezugswertTprO , der verwendet wird, um fünf BezugswerteTp1n in Schritt60 in dem nächsten Zyklus einzustellen, auf den ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 (= Tp1m) einer Lenkantwort, der in Schritt140 geschätzt wurde, erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert. - In Schritt
160 wird ein BezugswertabstandΔTp1 auf einen größeren aus Ka* (derzeitiger BezugswertabstandΔTp1 ) und dem Überwachungsminimalwert ΔTpmin erneuert und in dem Pufferspeicher gespeichert. - Wenn die Antwort in Schritt
170 positiv ist, wird in Schritt180 der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert, um den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy , der in dem EEPROM gespeichert ist, zu erneuern. - In den Schritten
65 bis185 werden die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten60 bis180 sind, für den zweiten Bereich der LateralbeschleunigungGy durch Ersetzen von „1“, die den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy angibt, durch „2“, die den zweiten Bereich der LateralbeschleunigungGy angibt, ausgeführt. - Im Allgemeinen kann sich eine Drehcharakteristik entsprechend der Größe der Lateralbeschleunigung
Gy ändern. Gemäß der sechsten Ausführungsform ist es möglich, nicht nur denselben Betrieb und dieselbe Wirkung wie in der ersten Ausführungsform zu erzielen, sondern aufgrund dessen, dass ein Zeitkonstantenkoeffizient einer Lenkantwort für jeden Bereich der LateralbeschleunigungGy geschätzt wird, einen ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort mit hoher Genauigkeit für jeden Bereich der LateralbeschleunigungGy sogar dann zu schätzen, wenn sich die LateralbeschleunigungGy in ihrer Größe stark ändert. - Erstes nicht erfindungsgemäßes Beispiel
-
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß dem ersten nicht erfindungsgemäßen Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung, die für eine Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung ausgelegt ist, zeigt. - In diesem ersten Beispiel werden der Schritt
60 und die Schritte100 bis180 der ersten Ausführungsform nicht ausgeführt. Dementsprechend wird in Schritt70 eine transiente Gierrate γtr entsprechend der folgenden Gleichung 22, die der obigen Gleichung 17 entspricht, berechnet. Außerdem schreitet die Steuerung, wenn die Antwort in Schritt90 positiv ist, zum Schritt200 , in dem ein ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort entsprechend dem Flussdiagramm der13 geschätzt wird. - Wie es in
13 gezeigt ist, wird in Schritt210 bestimmt, ob der Absolutwert einer PhasendifferenzDy zwischen einer bandpassgefilterten transienten Gierrateγtrbpf und einer bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf größer als ein BezugswertDy0 (eine positive Konstante) ist. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück, da eine Erhöhungs- oder Verringerungseinstellung des geschätzten Werts des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort nicht notwendig ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt220 . - In Schritt
220 wird bestimmt, ob die Phase der transienten Gierrateγtrbpf derjenigen der tatsächlichen Gierrateγbpf vorauseilt. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt240 , während, wenn die Antwort positiv ist, die Steuerung zum Schritt230 schreitet. - In Schritt
230 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf einen kleineren aus einer Summe Tpf + Δtpb und einem vorläufig eingestellten maximalen WertTpmax des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort eingestellt, wobei die Summe Tpf + Δtpb der geschätzte WertTpf des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort des vorherigen Zyklus plus einem Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb , der in Schritt260 in einem vorherigen Zyklus eingestellt wurde, ist. - In Schritt
240 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf einen größeren aus einem Wert Tpf - ΔTpb und einem vorläufig eingestellten minimalen Wert Tpmin des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort (eine positive Konstante von kleiner alsTpmax ) eingestellt, wobei der Wert Tpf - ΔTpb der geschätzte WertTpf des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort des vorherigen Zyklus abzüglich des Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertsΔTpb ist. - In Schritt
250 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort des derzeitigen Zyklus und dem ZeitkonstantenkoeffizientenTpf des vorherigen Zyklus kleiner als ein Bezugswert Tpe (eine positive Konstante) zum Bestimmen des Speicherns ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt270 , während, wenn die Antwort negativ ist, die Steuerung zum Schritt260 schreitet. - In Schritt
260 wird der „geschätzte WertTpf des vorherigen Zyklus“ für die Steuerung des nächsten Zyklus neu auf den geschätzten Wert eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort geschrieben, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb wird neu in ein Produkt aus dem KoeffizientenKb und dem derzeitigen Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb geschrieben, wobeiKb ein Koeffizient von größer als 0 und kleiner als 1, beispielsweise 0,5 ist. - In Schritt
270 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert. In Schritt280 wird der geschätzte WertTpf des vorherigen Zyklus gelöscht bzw. auf 0 gesetzt, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb wird ebenfalls gelöscht bzw. auf 0 gesetzt. - Somit ist gemäß dem ersten Beispiel, wenn die Phase der transienten Gierraten γtrbpf derjenigen der tatsächlichen Gierrate
γbpf vorauseilt, die Antwort in Schritt220 positiv, und es wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt230 erhöhend eingestellt. Wenn im Gegensatz dazu die Phase der transienten Gierraten γtrbpf hinter derjenigen der tatsächlichen Gierrate γbpf nacheilt, ist die Antwort in Schritt220 negativ, und es wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in Schritt240 verringernd eingestellt. - Daher ist es gemäß dem ersten Beispiel möglich, den geschätzten Wert des Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort einzustellen, so dass sich die Phasendifferenz zwischen der transienten Gierrateγtr und der tatsächlichen Gierrateγ verringert, um den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort anzunähern. Dementsprechend ist es möglich, den ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort auf einen Wert zu schätzen, der nahe bei einem echten Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort liegt. - Gemäß dem ersten Beispiel wird in Schritt
50 eine Standardgierrateγt eines stabilen Zustands auf der Grundlage eines Lenkwinkelsθ etc., die in Schritt30 tiefpassgefiltert werden, berechnet. In Schritt80 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtrn , die in Schritt70 berechnet werden, auf der Grundlage der Standardgierrateγt des stabilen Zustands durchgeführt. - Daher ist es wie in den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen möglich, hochfrequentes Rauschen, das in Signalen enthalten ist, die den erfassten Lenkwinkel
θ etc. angeben, ebenso wie Einflüsse aufgrund einer Nullpunktverschiebung in den Sensoren zu entfernen. Dementsprechend kann ein ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort noch genauer im Vergleich zu einem Fall geschätzt werden, in dem keine Hochpassfilterprozedur hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierratenγtrn durchgeführt wird. - Gemäß dem ersten Beispiel wird in Schritt
90 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in der Drehfahrbedingung befindet, und wenn die Antwort positiv ist, werden die Steuerprozeduren der Schritte200 und der anschließenden Schritte ausgeführt. Daher ist es wie in den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen möglich, zu verhindern, dass der Schritt200 und die anschließenden Schritte unnötigerweise durchgeführt werden und dass der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort bei einer Situation ungenau geschätzt wird, bei der sich das Fahrzeug nicht dreht und dementsprechend eine genaue Schätzung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort unmöglich ist. - Gemäß dem ersten Beispiel ist, insbesondere wenn die Größe der Differenz zwischen dem Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort des derzeitigen Zyklus und dem ZeitkonstantenkoeffizientenTpf des vorherigen Zyklus nicht kleiner als ein Bezugswert Tpe zum Bestimmen des Speicherns ist, die Antwort in Schritt250 negativ. In Schritt260 wird der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb durch Neuschreiben dieses Werts als ein Produkt aus dem KoeffizientenKb und dem derzeitigen Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb verringert. - Daher ist es möglich, noch effizienter die Phasendifferenz zwischen der transienten Gierrate
γtr und der tatsächlichen Gierrateγ im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTpb nicht verringert wird, so dass der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort noch effizienter einem echten Wert angenähert werden kann. - Gemäß dem ersten Beispiel ist, wenn die Größe der Differenz zwischen dem Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort des derzeitigen Zyklus und dem ZeitkonstantenkoeffizientenTpf des vorherigen Zyklus kleiner als ein BezugswertTpe zum Bestimmen des Speicherns wird, die Antwort in Schritt250 positiv. In Schritt270 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert. - Daher ist es im Vergleich zu dem Fall, in dem Schritt
250 nicht durchgeführt wird, möglich, noch wirksamer zu verhindern, dass der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort in dem EEPROM in einer Stufe gespeichert wird, in der sich ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort noch nicht an einen echten Wert des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort angenähert hat, und die Häufigkeit der Schätzung und der Erneuerung des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort zu verringern. - Außerdem ist gemäß dem ersten Beispiel, wenn der Absolutwert der Phasendifferenz
Dy zwischen den bandpassgefilterten transienten Gierratenγtrbpf und der bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf kleiner als der BezugswertDy0 ist, die Antwort in Schritt210 und in Schritt220 negativ, und es werden die folgenden Schritte nicht ausgeführt. - Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Schätzen und das Erneuern des Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort unnötigerweise in einer Situation wiederholt werden, in der ein geschätzter Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort nahe bei einem echten Wert eines Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort liegt. - Zweites nicht erfindungsgemäßes Beispiel
-
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einem zweiten nicht erfindungsgemäßen Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung, die als eine Modifikation des ersten Beispiels aufgebaut ist, zeigt. - In diesem zweiten Beispiel wird der Schritt
52 wie in der oben beschriebenen fünften Ausführungsform nach Beendigung des Schritts50 durchgeführt. Wenn die Antwort in Schritt52 positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt70 , während, wenn die Antwort negativ ist, die Steuerung zum Schritt75 schreitet. - In Schritt
70 wird eine transiente Gierrateγtrr für ein Drehen im Uhrzeigersinn auf der Grundlage eines ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn, wie es im Folgenden beschrieben wird, entsprechend der folgenden Gleichung 23, die der obigen Gleichung 17 entspricht, berechnet. - In Schritt
80 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrateγ und der transienten Gierrateγtrr durchgeführt, um eine hochpassgefilterte tatsächliche Gierrateγbpf und eine hochpassgefilterte transiente Gierrateγtrrbpf zu berechnen. - Wenn die Antwort in Schritt
90 positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt200 . Es wird ein ZeitkonstantenkoeffizientTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn entsprechend dem Flussdiagramm der15 geschätzt, und der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort wird in dem EEPROM gespeichert. - Auf ähnliche Weise wird in Schritt
75 eine transiente Gierrate γtrl für ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn auf der Grundlage eines ZeitkonstantenkoeffizientenTpl einer Lenkantwort für ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn, wie es unten beschrieben wird, entsprechend der folgenden Gleichung 24, die der obigen Gleichung 17 entspricht, berechnet. - In Schritt
85 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ und der transienten Gierrateγtrl durchgeführt, um eine hochpassgefilterte tatsächliche Gierrateγbpf und eine hochpassgefilterte transiente Gierrateγtrlbpf zu berechnen. - Der Schritt
95 wird auf dieselbe Weise wie der Schritt90 durchgeführt. Wenn die Antwort in Schritt95 positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt205 . Es wird ein ZeitkonstantenkoeffizientTpl einer Lenkantwort für ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn entsprechend dem Flussdiagramm der16 geschätzt, und der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpl einer Lenkantwort wird in dem EEPROM gespeichert. - Wie es in
15 gezeigt ist, wird in Schritt210 bestimmt, ob der Absolutwert der PhasendifferenzDyr zwischen der bandpassgefilterten transienten Gierrateγtrrbpf für ein Drehen im Uhrzeigersinn und der bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf größer als der BezugswertDy0 ist. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück, da eine Erhöhungs- oder Verringerungseinstellung des geschätzten Werts des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort nicht notwendig ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt220 . - In Schritt
220 wird bestimmt, ob die Phase der transienten Gierrateγtrbpf derjenigen der tatsächlichen Gierrateγbpf vorauseilt. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt240 , während, wenn die Antwort positiv ist, die Steuerung zum Schritt230 schreitet. - In Schritt
230 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn auf einen kleineren aus einer Summe Tprf + ΔTprb und dem vorläufig eingestellten maximalen WertTpmax des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort eingestellt, wobei die Summe Tprf + ΔTprb der geschätzte WertTprf des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn des vorherigen Zyklus plus einem Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTprb für ein Drehen im Uhrzeigersinn, der in Schritt260 in dem vorherigen Zyklus eingestellt wurde, ist. - In Schritt
240 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn auf einen größeren aus einem Wert Tprf - ΔTprb und dem vorläufig eingestellten minimalen WertTpmin des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort eingestellt, wobei der Wert Tprf - ΔTprb der geschätzte Wert Tprf des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn des vorherigen Zyklus abzüglich des Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertsΔTprb ist. - In Schritt
250 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort des derzeitigen Zyklus und dem ZeitkonstantenkoeffizientenTpf des vorherigen Zyklus kleiner als der Bezugswert Tpe zum Bestimmen des Speicherns ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt270 , während, wenn die Antwort negativ ist, die Steuerung zum Schritt260 schreitet. - In Schritt
260 wird „der geschätzte WertTprf des vorherigen Zyklus“ für die Steuerung des nächsten Zyklus neu auf den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort geschrieben, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTprb wird neu auf ein Produkt aus dem KoeffizientenKb und dem derzeitigen Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTprb geschrieben. - In Schritt
270 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTpr einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert. In Schritt280 wird der geschätzte WertTprf des vorherigen Zyklus gelöscht bzw. zu 0 gesetzt, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTprb wird ebenfalls gelöscht bzw. zu 0 gesetzt. - In den Schritten
215 bis285 werden die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten210 bis280 sind, für ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn des Fahrzeugs durch Ersetzen von „r“, das ein Drehen im Uhrzeigersinn angibt, durch „I“, das ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn angibt, ausgeführt. - Somit ist es gemäß dem zweiten Beispiel möglich, nicht nur denselben Betrieb und dieselbe Wirkung wie in dem ersten Beispiel zu erzielen, sondern außerdem die Zeitkonstantenkoeffizienten
Tpr undTpl einer Lenkantwort für ein Drehen im Uhrzeigersinn und ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn mit hoher Zuverlässigkeit sogar dann zu schätzen, wenn sich die Drehcharakteristika entsprechend der Drehrichtung des Fahrzeugs unterscheiden. - Drittes nicht erfindungsgemäßes Beispiel
-
17 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort durch Schätzen gemäß einem dritten nicht erfindungsgemäßen Beispiel einer Drehcharakteristikschätzvorrichtung, die als eine Modifikation des ersten Beispiels aufgebaut ist, zeigt. - In diesem dritten Beispiel werden nach Beendigung des Schritts
50 die Schritte54 und56 wie in der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform durchgeführt. Wenn die Antwort in Schritt56 negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt70 , während, wenn die Antwort positiv ist, die Steuerung zum Schritt75 schreitet. -
- In Schritt
80 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ und der transienten Gierratenγtr1 durchgeführt, um eine hochpassgefilterte tatsächliche Gierrate γbpf und eine hochpassgefilterte transiente Gierrateγtr1bpf zu berechnen. - Wenn die Antwort in Schritt
90 positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt200 . Es wird ein ZeitkonstantenkoeffizientTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy entsprechend dem in18 gezeigten Flussdiagramm geschätzt, und der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort wird in dem EEPROM gespeichert. -
- In Schritt
85 werden Hochpassfilterprozeduren hinsichtlich der tatsächlichen Gierrate γ und der transienten Gierrateγtr2 durchgeführt, um eine hochpassgefilterte tatsächliche Gierrateγbpf und eine hochpassgefilterte transiente Gierrateγtr2bpf zu berechnen. - Der Schritt
95 wird auf dieselbe Weise wie der Schritt90 durchgeführt. Wenn die Antwort in Schritt95 positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt205 . Es wird ein ZeitkonstantenkoeffizientTp2 einer Lenkantwort für den zweiten Bereich der LateralbeschleunigungGy entsprechend dem Flussdiagramm der19 geschätzt, und der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp2 einer Lenkantwort wird in dem EEPROM gespeichert. - Wie es in
18 gezeigt ist, wird in Schritt210 bestimmt, ob der Absolutwert der PhasendifferenzDy1 zwischen der bandpassgefilterten transienten Gierrateγtr1 bpf für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy und der bandpassgefilterten tatsächlichen Gierrateγbpf größer als der BezugswertDy0 ist. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Steuerung zum Schritt20 zurück, da eine Erhöhungs- oder Verringerungseinstellung des geschätzten Werts des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort nicht notwendig ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt220 . - In Schritt
220 wird bestimmt, ob die Phase der transienten Gierrate γt1 bpf derjenigen der tatsächlichen Gierrateγbpf vorauseilt. Wenn die Antwort negativ ist, schreitet die Steuerung zum Schritt240 , während, wenn die Antwort positiv ist, die Steuerung zum Schritt230 schreitet. - In Schritt
230 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy auf einen kleineren aus einer Summe Tp1f + ΔTp1b und dem vorläufig eingestellten maximalen WertTpmax des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort eingestellt, wobei die Summe Tp1f + ΔTp1b der geschätzte WertTp1f des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy des vorherigen Zyklus plus einem Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTp1b für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy , der in Schritt260 in dem vorherigen Zyklus eingestellt wurde, ist. - In Schritt
240 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy auf einen größeren aus einem WertTp1f - Tp1b und dem vorläufig eingestellten minimalen Wert Tpmin des Zeitkonstantenkoeffizienten einer Lenkantwort eingestellt, wobei der WertTp1f -Tp1b der geschätzte WertTp1f des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort für den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy des vorherigen Zyklus abzüglich des Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertsΔTp1b ist. - In Schritt
250 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort des derzeitigen Zyklus und dem ZeitkonstantenkoeffizientenTp1f des vorherigen Zyklus kleiner als der Bezugswert Tpe zum Bestimmen des Speicherns ist. Wenn die Antwort positiv ist, schreitet die Steuerung zum Schritt270 , während, wenn die Antwort negativ ist, die Steuerung zum Schritt260 schreitet. - In Schritt
260 wird „der geschätzte WertTp1f des vorherigen Zyklus“ für die Steuerung des nächsten Zyklus neu auf den geschätzten Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort geschrieben, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTp1b wird neu auf ein Produkt aus dem KoeffizientenKb und dem derzeitigen Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertTp1b geschrieben. - In Schritt
270 wird der geschätzte Wert des ZeitkonstantenkoeffizientenTp1 einer Lenkantwort in dem EEPROM gespeichert. In Schritt280 wird der geschätzte WertTp1f des vorherigen Zyklus zu 0 gelöscht, und der Erhöhungs- oder VerringerungseinstellwertΔTp1b wird ebenfalls zu 0 gelöscht. - In den Schritten
215 bis285 werden die Steuerprozeduren, die dieselben wie in den Schritten210 bis280 sind, für den zweiten Bereich der LateralbeschleunigungGy durch Ersetzen von „1“, die den ersten Bereich der LateralbeschleunigungGy angibt, durch „2“, die den zweiten Bereich der LateralbeschleunigungGy angibt, ausgeführt. - Gemäß dem dritten Beispiel ist es möglich, nicht nur denselben Betrieb und dieselbe Wirkung wie in dem ersten Beispiel zu erzielen, sondern ebenfalls den Zeitkonstantenkoeffizienten
Tp einer Lenkantwort mit hoher Genauigkeit für jeden Bereich der LateralbeschleunigungGy sogar dann zu schätzen, wenn sich die Lateralbeschleunigung in ihrer Größe stark ändert. - Während in den oben beschriebenen ersten bis dritten Beispielen die transiente Gierrate
γtr1bpf und Ähnliches in jedem Zyklus wie in den Ausführungsformen berechnet werden, können ein Lenkwinkelθ und Ähnliches, die in jedem Zyklus ausgelesen werden, in dem Pufferspeicher gespeichert werden; die transiente Gierrateγtr1bpf und Ähnliches können auf der Grundlage eines Lenkwinkelsθ und Ähnlichem jedes Zyklus berechnet werden, nachdem das Fahrzeug das Drehen beendet hat; und die Steuerprozedur in Schritt200 oder250 in den ersten bis dritten Beispielen kann für diese transiente Gierrateγtr1bpf und Ähnliches durchgeführt werden. - In den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen werden beispielsweise Bezugswerte
Tpn (n = 1 - 5) auf der Grundlage eines StandardwertsTp0 des ZeitkonstantenkoeffizientenTp einer Lenkantwort und eines BezugswertabstandsΔTp eingestellt. Es können jedoch drei Bezugswerte entsprechend den Gleichungen 13 bis 15 oder beispielsweise sieben oder mehr Bezugswerte berechnet werden. - In den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen werden der Bezugswertabstand
ΔTp und Ähnliches graduell verringert, aber diese können auch konstant sein. - In den oben beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen werden, wenn bestimmt wird, dass Einstellungen hinsichtlich der integrierten Werte
Δγan der Gierratenabweichungsindexwerte und Ähnlichem auszuführen sind, die integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte und Ähnliches zu 0 gelöscht. Die integrierten WerteΔγan der Gierratenabweichungsindexwerte und Ähnliches können auf einen positiven Wert eingestellt werden, der kleiner als der derzeitige Wert ist, beispielsweise einen positiven Wert in der Nähe von 0. - In der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform wird der Zeitkonstantenkoeffizient
Tp einer Lenkantwort für den ersten und zweiten Bereich, die eine unterschiedliche Größe der LateralbeschleunigungGy aufweisen, geschätzt. Der ZeitkonstantenkoeffizientTp einer Lenkantwort kann jedoch auch für drei oder mehr Bereiche, die unterschiedlich große LateralbeschleunigungenGy aufweisen, geschätzt werden. - In den oben beschriebenen ersten bis dritten Beispielen werden der Erhöhungs- oder Verringerungseinstellwert
ΔTpb und Ähnliches graduell verringert, sie können aber konstant sein. - Während die oben beschriebene fünfte und sechste Ausführungsform als eine Modifikation der ersten Ausführungsform aufgebaut sind, kann die Konfiguration der fünften oder sechsten Ausführungsform für die jeweiligen zweiten bis vierten Ausführungsformen verwendet werden..
Claims (12)
- Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug, das aufweist: Erhalten einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs; Erhalten einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs; Erhalten eines gelenkten Winkels (δ) von Vorderrädern (12 FL, 12FR) des Fahrzeugs; Erhalten einer Lateralbeschleunigung (Gy) des Fahrzeugs; Berechnen einer Standardgierrate eines stabilen Zustands (γt) auf der Grundlage der erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit (V), des erhaltenen gelenkten Winkels (δ) und der erhaltenen Lateralbeschleunigung (Gy); gekennzeichnet durch Berechnen von mehreren transienten Gierraten (γtrn) auf der Grundlage der berechneten Standardgierrate (γt) unter Verwendung der folgenden Gleichung:
- Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 1 , wobei der geschätzte Wert des Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) der Lenkantwort mittels Verringern einer Größendifferenz zwischen der entsprechenden transienten Gierrate (γtrn) des Fahrzeugs und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs derart eingestellt wird, dass sich die entsprechende transiente Gierrate (γtrn) des Fahrzeugs der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs annähert. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 2 , wobei drei transiente Gierraten (γtrn) des Fahrzeugs unter Verwendung eines ersten Bezugswerts, der ein gespeicherter Zeitkonstantenkoeffizient (Tp) der Lenkantwort ist, eines zweiten Bezugswerts, der größer als der erste Bezugswert ist, und eines dritten Bezugswerts, der kleiner als der erste Bezugswert ist, berechnet werden und derjenige Bezugswert aus den drei Bezugswerten ausgewählt wird, der einem minimalen Wert aus Gierratenabweichungsindexwerten entspricht, die Indexgrößendifferenzen zwischen den transienten Gierraten (γtrn) des Fahrzeugs und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs sind, um den ausgewählten Bezugswert auf einen geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) einer Lenkantwort einzustellen. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 3 , wobei der geschätzte Zeitkonstantenkoeffizient (Tp) der Lenkantwort auf einen erneuerten ersten Bezugswert eingestellt wird; drei transiente Gierraten (γtrn) des Fahrzeugs unter Verwendung des erneuerten ersten Bezugswerts, eines erneuerten zweiten Bezugswerts, der größer als der erneuerte erste Bezugswert ist, und eines erneuerten dritten Bezugswerts, der kleiner als der erneuerte erste Bezugswert ist, berechnet werden; und derjenige Bezugswert aus den drei erneuerten Bezugswerten ausgewählt wird, der einem minimalen Wert aus Gierratenabweichungsindexwerten entspricht, um den ausgewählten Bezugswert auf einen erneuerten geschätzten Zeitkonstantenkoeffizienten (Tp) einer Lenkantwort einzustellen. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 4 , wobei die Differenz zwischen dem erneuerten zweiten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert kleiner als die Differenz zwischen dem zweiten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist und die Differenz zwischen dem erneuerten dritten Bezugswert und dem erneuerten ersten Bezugswert kleiner als die Differenz zwischen dem dritten Bezugswert und dem ersten Bezugswert ist. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 3 , wobei die Gierratenabweichungsindexwerte auf der Grundlage der Größendifferenz zwischen einer tatsächlichen Gierrate, aus der Komponenten von gleich oder kleiner einer ersten vorgeschriebenen Frequenz entfernt sind, und transienten Gierraten (γtrn), aus denen Komponenten von gleich oder kleiner einer zweiten vorgeschriebene Frequenz entfernt sind, berechnet werden. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 6 , wobei die erste vorgeschriebene Frequenz und/oder die zweite vorgeschriebene Frequenz entsprechend einem Indexwert der Anzahl der pendelnden Lenkbetriebe eines Fahrers je Zeiteinheit geändert wird/werden. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 6 , wobei die erste vorgeschriebene Frequenz und/oder die zweite vorgeschriebene Frequenz entsprechend einer Größe einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs geändert wird/werden. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach
Anspruch 3 , wobei die Gierratenabweichungsindexwerte als Werte berechnet werden, in denen die Größendifferenzen zwischen transienten Gierraten (γtrn) und einer tatsächlichen Gierrate auf die Größe von Lenkwinkelabweichungen der Vorderräder (12 FL, 12FR) übertragen werden. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , wobei der Zeitkonstantenkoeffizient (Tp) der Lenkantwort individuell für ein Drehen im Uhrzeigersinn und ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn geschätzt wird. - Drehcharakteristikschätzverfahren für ein Fahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , wobei der Zeitkonstantenkoeffizient (Tp) der Lenkantwort individuell für jeden Bereich einer Lateralbeschleunigung (Gy) des Fahrzeugs geschätzt wird. - Drehcharakteristikschätzvorrichtung für ein Fahrzeug, die aufweist: eine Einrichtung (36) zum Erhalten einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs; eine Einrichtung (42, 30) zum Erhalten einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs; eine Einrichtung zum Erhalten eines gelenkten Winkels (δ) von Vorderrädern (12 FL, 12FR) des Fahrzeugs; eine Einrichtung zum Erhalten einer Lateralbeschleunigung (Gy) des Fahrzeugs; und eine elektronische Steuereinheit (30), die ein Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis11 durchführt.
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