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Diese
Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeug-Dynamik, und spezieller
Verbesserungen in der Verarbeitung von Daten von bestimmten Sensoren an
Bord, einschließlich
eines Lenkrad-Relativstellungs-Sensors
und eines Giergeschwindigkeits-Sensors, um zur Regelung bestimmter
Fahrzeugdynamiken durch eines oder mehrere Regelsysteme nützliche
Informationen abzuleiten.
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Bestimmte
Bewegungssensoren, wie zum Beispiel etwa Lenkradstellungs-Sensoren
und Giergeschwindigkeits-Sensoren, stellen nützliche Eingaben zu einem Kraftfahrzeug-Regelsystem bereit.
Ein solches Regelsystem nutzt einen Mikroprozessor, der Daten verarbeitet,
einschließlich
von derartigen Sensoren empfangener Eingangssignal-Messungen, um
Anpassungen in und/oder Betätigungen
von Regelvorrichtungen zu bewirken. Die Reaktionen derartiger Sensoren
können
bezüglich
der Fahrzeugbewegung ausreichend schnell sein, so daß ihre Signalmessungen
sich ändernde
Werte der jeweils gemessenen Parameter in Echtzeit sehr eng verfolgen
können.
Dementsprechend kann ein mikroprozessorbasiertes Regelsystem, welches
derartige Signalmessungen als Eingaben empfängt, diese schnell verarbeiten
um die gewünschte
Regeltätigkeit
zu verrichten; etwa eine Regelfunktion zu verrichten, die sich bemüht schnell ändernde
Fahrzeugdynamiken über ein
geeignetes System des Fahrzeugs zu korrigieren.
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Bestimmte
Kraftfahrzeug-Regelsysteme, wie etwa Stabilitätsassistenten-Regelsysteme, brauchen eine
Eingabe welche die korrekte Richtung der tatsächlichen Fahrzeugbewegung mit
einem hohen Maß an
Vertrauen feststellt, so daß richtige
Regelfunktionen ausgeführt
werden können,
Plausibilitätsprüfungen zur
Bestätigung
der Integrität
des Systems und der Sensoren ausgeführt werden können, und Kompensationen
und Kalibrierungen von Sensoren durchgesetzt werden können. In üblichen
Fahrsituationen kann die Richtung der Fahrzeugbewegung aus dem speziell
gewählten
Gang bestimmt werden. Gelegentlich können sich bestimmte Situationen
ergeben, in denen dies nicht zutrifft. Beispiele dieser Situationen
schließen
Fahrzeugdrehungen ein; Wahl des Leerlaufs; ein Steigungen hinunterrollendes Fahrzeug;
ein Fahrzeug dem es an ausreichender Traktion mangelt, um eine Steigung
hochzufahren, und das in einer dem gewählten Gang entgegengesetzten
Richtung hinuntergleitet; und ein Versagen, welches bewirkt daß die Gangwahl-Information falsch
oder nicht verfügbar
ist.
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Allgemein
besteht eine dynamische Beziehung zwischen dem Lenkradwinkel und
der Fahrzeug-Giergeschwindigkeit.
Für eine
Betriebsbedingung im Stationärzustand
bei einer gegebenen Geschwindigkeit und einem gegebenen Lenkrad-Absolutwinkel
besitzt die Giergeschwindigkeit ungefähr die gleiche Größe, ob sich
das Fahrzeug nun vorwärts
oder rückwärts fährt. Das
Vorzeichen der Giergeschwindigkeit (+/–) ändert sich, wenn die Richtung geändert wird,
aber die Größe ändert sich
nicht wesentlich. Die Vorzeichenumkehr gilt auch während dynamischen
Fahrzeugmanövern,
aber während derartiger
Manöver
ist der Unterschied in der Größe höher als
für die
Stationärzustand-Bedingung,
weil das Fahrzeug durch Drehung der Vorderräder und nicht der Hinterräder gelenkt
wird. Diese Beziehung zwischen dem Lenkrad-Absolutwinkel und der
Giergeschwindigkeit kann benutzt werden, um die Bewegungsrichtung
des Fahrzeugs zu bestimmen.
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Ein
Sensor, welcher den Lenkrad-Absolutwinkel mißt, liefert ein Signal der
Absolutstellung des Lenkradwinkels relativ zu einem bekannten Referenzpunkt,
und ist gegenwärtig
deutlich teurer als einer, welcher den Lenkrad-Relativwinkel mißt. Ein Sensor,
welcher den Lenkrad-Relativwinkel
mißt,
liefert nur ein Signal der relativen Änderung im Lenkradwinkel. Zum
Beispiel detektiert der Sensor das Drehen nicht, wenn ein Lenkrad-Relativwinkel-Sensor ausgeschaltet
ist und das Lenkrad gedreht wird. Ein Lenkrad-Absolutwinkel-Sensor
wird in der Lage sein neue Lenkradwinkel-Stellungen zu unterscheiden, ungeachtet
dessen, ob der Sensor während
der Zeitdauer ausgeschaltet war, in welcher die Änderung im Lenkradwinkel vorgenommen
wurde. Verfahren der bisherigen Technik zur Identifizierung einer
Bewegungsrichtung sind aus DE-A-42 23 385 oder DE-A-109 56 476 bekannt.
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Es
wird geglaubt daß eine
Fähigkeit
vorteilhaft wäre
die Richtung der Fahrzeugbewegung richtig zu identifizieren, ohne
sich ausschließlich
auf die Gangwahl zu verlassen und ohne einen Lenkrad-Absolutwinkel-Sensor
zu benutzen.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren, um die Richtung der Fahrzeugbewegung
richtig zu identifizieren, ohne sich ausschließlich auf die Gangwahl zu verlassen
und ohne einen Lenkrad-Absolutwinkel-Sensor
zu benutzen. Das Verfahren benutzt vorteilhaft einen Lenkrad-Relativwinkel-Messung
und eine Giergeschwindigkeits-Messung, um die Fahrzeug-Bewegungsrichtung
zu bestimmen. Ein weiterer Vorteil ist es, daß das Verfahren der Erfindung entweder
vollständig
oder zumindest zum großen
Teil ohne zusätzliche
Hardware in einem bestehenden Fahrzeugsystem dargestellt werden
kann. Dies liegt daran, daß die
durch Implementierung der Erfindung bereitgestellte Lösung in
der Form von Software vorliegen kann, die in bestehende mikroprozessorbasierte
Systeme programmiert ist. Eine derartige Lösung ist besonders wünschenswert
für in
großen Stückzahlen
hergestellte Kraftfahrzeuge, weil sie neue und nützliche Funktionen in kostengünstiger
Art und Weise erreichen.
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Ein
unspezifischer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren, um aus
Informationen, welche Änderungen
in dem Lenkradwinkel (relative Bewegung), der Giergeschwindigkeit
des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit widerspiegeln, zu
bestimmen ob sich ein Kraftfahrzeug in einer Vorwärts- oder
Rückwärtsrichtung
bewegt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Messen des Lenkrad-Relativwinkels;
Messen der Giergeschwindigkeit; Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit;
Berechnen eines vorwärts
weisenden Lenkradwinkels aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Giergeschwindigkeit;
Berechnen eines rückwärts weisenden
Lenkradwinkels aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Giergeschwindigkeit; Berechnen
eines Unterschieds zwischen Lenkrad-Relativwinkel und vorwärts gerichtetem
Lenkradwinkel; Berechnen eines Unterschieds zwischen Lenkrad-Relativwinkel
und rückwärts weisendem Lenkradwinkel;
Filtern des Unterschieds zwischen Lenkrad-Relativwinkel und vorwärts weisendem Lenkradwinkel;
Berechnen eines Unterschieds zwischen dem gefilterten und dem ungefilterten
Unterschied zwischen Lenkrad-Relativwinkel und vorwärts weisendem
Lenkradwinkel, um einen vorwärts
weisenden Gesamtunterschied zu erhalten; Filtern des Unterschieds
zwischen Lenkrad-Relativwinkel und rückwärts weisendem Lenkradwinkel;
Berechnen eines Unterschieds zwischen dem gefilterten und dem ungefilterten
Unterschied zwischen Lenkrad-Relativwinkel und rückwärts weisendem Lenkradwinkel,
um einen rückwärts weisenden
Gesamtunterschied zu erhalten; während
die vorstehenden Schritte wiederholt verrichtet werden, um aus den
vorwärts
weisenden Gesamtunterschieden vorwärts weisende Gesamtunterschieds-Werte
anzuspeichern, und um aus den rückwärts weisenden
Gesamtunterschieden rückwärts weisende
Gesamtunterschieds-Werte anzuspeichern; und die Bewegungsrichtung
durch Vergleich der Anspeicherung vorwärts gerichteter Gesamtunterschieds-Werte
und der Anspeicherung rückwärts gerichteter
Gesamtunterschieds-Werte
zu bestimmen.
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Ein
anderer unspezifischer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren
den Lenkrad-Absolutwinkel
zu berechnen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Messen
des Lenkrad-Relativwinkels;
Messen der Giergeschwindigkeit; Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit;
Berechnen eines vorwärts
gerichteten und eines rückwärts gerichteten
Lenkradwinkels aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Giergeschwindigkeit;
Berechnen eines Unterschieds zwischen Lenkrad-Relativwinkel und
dem berechneten eines vorwärts
gerichteten und eines rückwärts gerichteten Lenkradwinkels;
Filtern des berechneten Unterschieds; Bestimmen, daß sich das
Fahrzeug in die eine der Vorwärts-
und der Rückwärtsrichtungen
bewegt; und Berechnen des Lenkrad-Absolutwinkels durch Addieren
des gefilterten Unterschieds zu dem Lenkrad-Relativwinkel.
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Noch
ein anderer Aspekt betrifft es den Straßen-Neigungswinkel zu messen,
indem man das Verfahren abstimmt um empfindlich auf Änderungen im
Lenkradwinkel zu sein, welche durch Fahrt auf geneigten Straßen hervorgerufen
werden.
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Die
Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen weiter beschrieben werden, in denen:
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1 ein
allgemeines, schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ein
einschlägiges
Regeldiagramm ist; und
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3 eine
einschlägige
Regelkarte ist.
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In
einem Kraftfahrzeug wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung
von Eingaben von einem Lenkrad-Relativwinkel-Sensor, einem Giergeschwindigkeits-Sensor
und einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor praktiziert. Derartige
Sensoren sind in gegenwärtigen
Kraftfahrzeugen bekannt. Informationen von diesen Sensoren werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
in einem Prozessor an Bord elektronisch verarbeitet. Eine Beschreibung
des Verfahrens ist unter Bezug auf 1 gezeigt.
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Eine
Lenkrad-Relativwinkel-Sensoreingabe von dem Lenkrad-Relativwinkel-Sensor
und ein vorwärts
weisender Gier-Lenkradwinkel werden durch Unterschieds-Berechnungsschritt 10 verarbeitet,
um einen vorwärts
weisenden Lenkradwinkel-Unterschied zu ergeben. Die Lenkrad-Relativwinkel-Eingabe
von dem Lenkrad-Relativwinkel-Sensor und ein rückwärts weisender Gier-Lenkradwinkel
werden durch einen Unterschieds-Berechnungsschritt 12 verarbeitet,
um einen rückwärts weisenden
Lenkradwinkel-Unterschied zu ergeben. Jedes Ergebnis wird aus einer
bekannten Beziehung bestimmt, die auf die jeweilige Bewegungsrichtung
Anwendung findet, und jedes Ergebnis wird ungeachtet der speziellen
Fahrzeug-Bewegungsrichtung berechnet. Für jede Berechnung ist es eigentlich
die Größe des Ergebnisses,
die wichtig ist, nicht welche der Eingaben von der anderen abgezogen
wird. Bestimmte Vorzeichenumkehrungen und -änderungen können trivial sein, und können bei
verschiedenen Stufen des Gesamtalgorithmus erlaubt oder ausgeglichen
werden.
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Schritt 14 bedeutet
Verarbeitung des vorwärts
weisenden Lenkradwinkel-Unterschieds durch einen Filter, um einen
gefilterte vorwärts
weisenden Lenkradwinkel-Unterschied zu schaffen. Schritt 16 bedeutet
Verarbeitung des rückwärts weisenden Lenkradwinkel-Unterschieds
durch einen Filter, um einen gefilterte rückwärts weisenden Lenkradwinkel-Unterschied
zu schaffen. Ein Unterschieds-Berechnungsschritt 18 verarbeitet
den vorwärts
weisenden Lenkradwinkel-Unterschied
und den gefilterten vorwärts
weisenden Lenkradwinkel-Unterschied, um einen vorwärts weisenden
Gesamtunterschied zu erzeugen. Ein Unterschieds-Berechnungsschritt 20 verarbeitet
den rückwärts weisenden
Lenkradwinkel-Unterschied und den gefilterten rückwärts weisenden Lenkradwinkel-Unterschied,
um einen rückwärts weisenden
Gesamtunterschied zu erzeugen.
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Der
vorwärts
weisende Gier-Lenkradwinkel wird bei einem Schritt 22 aus
dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal und dem Giergeschwindigkeits-Signal
berechnen.
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Die
vorstehenden Schritte werden wiederholt verrichtet während sich
das Fahrzeug bewegt. Folglich werden periodisch aufgefrischte Werte
sowohl für den
vorwärts
weisenden Gesamtunterschied wie auch den rückwärts weisenden Gesamtunterschied erhalten.
Wegen der schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit werden die aufgefrischten
Werte mit einer schnellen Auffrischungsrate erzeugt.
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Ein
von jedem aufgefrischten Wert des vorwärts weisenden Gesamtunterschieds
abgeleiteter Wert wird in einem Akkumulator angespeichert, wie durch
einen Schritt 24 gezeigt ist. Ein von jedem aufgefrischten
Wert des rückwärts weisenden
Gesamtunterschieds abgeleiteter Wert wird in einem Akkumulator angespeichert,
wie durch einen Schritt 26 gezeigt ist. Im Falle des ersten
Akkumulators wird auf die Anspeicherung von Werten als vorwärts weisende
Fehleranspeicherung Bezug genommen, während im Falle des zweiten
auf eine rückwärts weisende
Fehleranspeicherung Bezug genommen wird.
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Ein
Schritt 28 verarbeitet die vorwärts weisende Fehleranspeicherung
und die rückwärts weisende
Fehleranspeicherung, um die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen.
Die Bestimmung kann eine von drei Möglichkeiten sein: Vorwärts, Rückwärts, oder
Mittel.
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Die
Filterung, auf die oben Bezug genommen wird, kann durch Filterkonstruktionen
verrichtet werden die geeignet sind um die gewünschte Leistung zu erreichen.
Das Folgende sind Beispiele derartiger Konstruktionen.
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Ein
Filter erster Ordnung mit schneller Reaktion kann benutzt werden
um die Bewegungsrichtung schnell zu bestimmen. Ein Filter erster
Ordnung mit langsamer Reaktion kann benutzt werden um die Bewegungsrichtung
mit höherer
Sicherheit zu bestimmen und einen Bezugspunkt zu schaffen, um den Lenkrad-Absolutwinkel
zu bestimmen. Ein schmalbandiger Bandsperrfilter, Sperrbereichfilter,
Bandpaßfilter
oder irgendein anderer geeigneter Filter kann benutzt werden, um
Frequenzkomponenten zurückzuweisen
die auf Sensorfehlern oder instabiler Fahrzeugdynamik beruhen, was
auftreten kann während
das Fahrzeug gleitet, sich dreht, schleudert, oder sich einzelne
Räder ihren
Haftgrenzen zur Straßenoberfläche nähern oder
diese überschreiten,
und was eine Abweichung in der charakteristischen Beziehung zwischen
Gieren, Lenkradwinkel und Fahrzeuggeschwindigkeit hervorruft. Die
von den Filterfunktionen weitergegebenen oder zurückgewiesenen Frequenzen
können
in Reaktion auf Schätzungen der
Fahrflächenreibung
oder -rauhigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit oder anderer Faktoren
dynamisch verändert
werden, welche die relevanten Charakteristika der Signale von Interesse
variieren.
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2 und 3 veranschaulichen
eine Regelstrategie für
das verallgemeinerte Verfahren von 1. Die Regelstrategie überwacht
bestimmte Aspekte der Fahrzeugdynamik und erlaubt oder verbietet – abhängig von
der Natur dieser Aspekte – gezielt
Unterschiedsanspeicherung durch Schritte 24 und 26.
Um zu erlauben, daß die
Unterschiede angespeichert werden, darf das Auto sich nicht drehen, müssen alle
Räder stabil
sein, und das Fahrzeug muß sich
oberhalb einer vordefinierten Minimalgeschwindigkeit bewegen. Dies
wird durch die dritte Linie der Tabelle von 3 dargestellt,
und durch den Abschnitt 30 von 2.
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Dreht
sich das Fahrzeug, oder ist irgendein Rad instabil, oder liegt die
Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem vordefinierten Minimum, so erlaubt
die Regelstrategie nicht daß Anspeicherungen
stattfinden.
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Liegt
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter dem vordefinierten Minimum,
so wird es als in Ruhe befindlich angesehen, zu welcher Zeit in
den Akkumulatoren bestimmte Werte gesetzt werden können.
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Verschiedene
Regeln, Modifikationen und Beschränkungen können auf die Art und Weise
angewandt werden, in welcher Gesamtunterschieds-Werte angespeichert
werden, um die Anspeicherungen robust gegen vom Fahrzeug hervorgerufene,
vorübergehende
Störungen,
Sensorstörungen,
Quantifizierungsfehler aufgrund von Messung oder Berechnung, oder
geringe Signal/Rausch-Verhältnisse
der relevanten Signale während
Zeiten zu machen, wenn eine geringe Änderung des Lenkradwinkels
oder der Giergeschwindigkeit erfolgt. Die zu erreichende grundlegende
Zielsetzung ist jene, daß die
vorwärts weisende
Anspeicherung viel kleiner wird als die rückwärts weisende Anspeicherung,
wenn sich das Fahrzeug tatsächlich
vorwärts
bewegt; und wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt trifft das Gegenteil
zu. Während Fahrsituationen,
in denen der Lenkradwinkel nicht deutlich geändert wird, wachsen beide Anspeicherungen
langsam und mit ungefähr
der gleichen Geschwindigkeit an.
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Beispiele
von Regeln, Modifikationen und Einschränkungen, welche einzeln oder
in Kombination der Art und Weise auferlegt werden, in welcher die Gesamtunterschieds-Werte
angespeichert werden, um eine Anspeicherung zu erzeugen, sind: Anspeichern
der Absolutwerte des Gesamtunterschieds; Anspeichern eines Gesamtunterschieds-Wertes
nur dann, wenn er eine bestimmte Größe übersteigt; Anspeichern nur
jenes Anteils des Gesamtunterschieds-Wertes, der eine bestimmte
Größe übersteigt;
Stoppen weiterer Anspeicherungen, wenn eine der Anspeicherungen
einmal sehr hoch angewachsen ist; Begrenzen des Gesamtunterschieds-Wertes, der zu einer
Anspeicherung hinzugezählt
werden kann; Unterbrechen von Anspeicherungen zu Zeiten, wenn die
charakteristische Beziehung zwischen Gieren, Fahrzeuggeschwindigkeit und
Lenkradwinkel nicht zutrifft, etwa in den zuvor erwähnten Situationen.
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Verschiedene
Regeln, Modifikationen und Beschränkungen können auf die Art und Weise
angewandt werden, in welcher die Anspeicherungen verglichen werden,
um die Robustheit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern.
Beispiele, welche einzeln oder in Kombination angewandt werden können, schließen ein:
eine Anspeicherung zu der anderen ins Verhältnis setzen, und eine Bestimmung
der Bewegungsrichtung verschieben, bis das Verhältnis einen bestimmten Schwellenwert
passiert; Verschieben einer Bestimmung der Bewegungsrichtung, bis eine
Anspeicherung sehr groß ist;
und Hinzuaddieren zu einer oder beiden Anspeicherungen, bevor sie
ins Verhältnis
gesetzt werden, um die Größe des Verhältnisses
für kleine
Anspeicherungen zu ändern.
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Daß das erfindungsgemäße Verfahren
gut arbeitet wird durch das Folgende veranschaulicht. Wendet das
Fahrzeug, so bleibt der Lenkradwinkel-Unterschied relativ konstant,
während
unter Annahme der richtigen Bewegungsrichtung der Gier-Lenkradwinkel
berechnet wird. Folglich wird der Unterschied zwischen dem gefilterten
Lenkradwinkel-Unterschied und dem Lenkradwinkel-Unterschied ebenfalls
klein sein und nur an einem nicht idealen Verhalten liegen. Werden
die gleichen Berechnungen unter Annahme der falschen Bewegungsrichtung ausgeführt, so
wachsen die Anspeicherungen wesentlich schneller, wenn der Lenkradwinkel
geändert wird.
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Man
sollte bemerken daß die
gerade erwähnte
Beziehung für
stabile Fahrdynamik auf ebenem Grund gilt, und daß während instabiler
Fahrzeugdynamik – wie
etwa Übergängen in
der Straßenneigung
und bei sehr niedriger Bewegungsgeschwindigkeit – Vorsicht walten sollte. Maßnahmen,
die ergriffen werden können,
schließen
ein: Unterbrechen der Anspeicherungen; Unterbrechen der Auffrischung
gefilterter Daten; Zurücksetzen
der Anspeicherungen sofort nach solchen Ereignissen; vorübergehendes
Beschleunigen der Filter-Reaktionszeiten nach solchen Ereignissen;
und Abstimmen von oben erwähnten
Grenzen und Konstanten derart, daß die Berechnungen gegen solche
Ereignisse robust sind.
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Die
Anspeicherungen können
fortfahren unendlich zu wachsen oder auch nicht. Wegen Speichermedium-Beschränkungen
müssen
den Anspeicherungen Grenzen auferlegt werden, während ausreichende Auflösung beibehalten
wird. Um die Anspeicherungen effektiv aufzufrischen können mehrere
Strategien angewandt werden. Ein Beispiel ist es daß eine weitere
Anspeicherung endet, nachdem eine Anspeicherung ausreichend groß geworden
ist um die Bewegungsrichtung sicher vorherzusagen. Ein anderes ist
es beide Anspeicherungen zu vermindern, wenn einer der beiden seine
Speichergrenze erreicht.
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Andere
Merkmale, welche die Leistung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessern können, schließen ein:
Beschleunigen der Reaktion der Ausgaben des Systems durch dynamische Änderung
der Filterreaktion derart, daß der
Filter weniger reaktiv wird wenn mehr Information erhalten wird.
Eine einfache Implementierung einer derartigen Strategie ist es,
den gefilterten Lenkradwinkel-Unterschied auf den ersten Wert des
Lenkradwinkel-Unterschieds zu initialisieren, und danach die anwendbaren
Filterregeln zu benutzen. Hat die Richtung der Fahrzeugbewegung
möglicherweise
gewechselt, so ist es außerdem
wünschenswert
die gefilterten Lenkradwinkel-Unterschiedswerte ebenso wie die Anspeicherungen
zurückzusetzen.
Ein Lenkrad-Absolutwinkel, welcher in einem Stabilitätsassistent-System
vielsagend verwendet werden kann, kann unter Verwendung der Methodologie
der vorliegenden Erfindung bestimmt werden. Wurde die Bewegungsrichtung einmal
bestimmt, so wird der gefilterte Lenkradwinkel-Unterschied entsprechend der Bewegungsrichtung – entweder
der gefilterte vorwärts
gerichtete Lenkradwinkel-Unterschied oder der gefilterte rückwärts gerichtete
Lenkradwinkel-Unterschied – den Versatz
zwischen dem Lenkrad-Relativwinkel und dem Lenkrad-Absolutwinkel darstellen.
Um dies zu erreichen muß die
Filterung eine ziemlich langsame Reaktion aufweisen. Weil eine derart
langsame Reaktion typischerweise unannehmbar langsam ist, um die
Bewegungsrichtung zu bestimmen, können verschiedene Filter mit
verschiedenen Reaktionszeiten wie benötigt gezielt benutzt werden,
wenn die Verfahrensprinzipien benutzt werden um sowohl Bewegungsrichtung
wie auch Lenkrad-Absolutwinkel zu bestimmen.
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Weil
sich der Lenkrad-Absolutwinkel auf einer geneigten Straßenfläche ändert, kann
die relative Änderung
im Lenkrad-Absolutwinkel – wie
oben bestimmt – auch
benutzt werden um den Straßen-Neigungswinkel
zu bestimmen. Dies geschieht in der folgenden Art und Weise. Der
Lenkrad-Absolutwinkel wird wie beschrieben bestimmt und dann gefiltert,
um einen gefilterten Lenkrad-Absolutwinkel zu erzeugen. Die Filter-Reaktionszeit
sollte vergleichbar mit der Zeit sein, die benötigt wird um das Fahrzeug in
ein Übergang
zu oder von einer Neigung zu bringen. Es wird die Annahme getroffen
daß ein
Fahrzeug über eine
ausgedehnte Zeitdauer hinweg auf einer ebenen Straßenfläche gefahren
wird. Ein zusätzlicher gefilterter
Wert des Lenkrad-Absolutwinkels – auf den als langfristigen
Lenkrad-Absolutwinkel Bezug genommen wird – wird durch einen Filter langsamer
Reaktion bewahrt. Der Unterschied zwischen dem gefilterten Lenkrad-Absolutwinkel
und dem langfristigen Lenkrad-Absolutwinkel ist jener Winkel, der
hervorgerufen wird um die gerade Fahrzeugbewegung entlang der geneigten
Straßenfläche beizubehalten. Während dieser
hervorgerufene, stufenweise Winkel mit dem Straßen-Neigungswinkel in Zusammenhang steht,
ist er außerdem
eine Funktion von Geschwindigkeit und Giergeschwindigkeit. die Umwandlung des
Wertes zu einem Straßen-Neigungswinkel wird folglich
eine Funktion von für
jedes Fahrzeug einzigartigen Parametern sein.
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Während die
gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsform
veranschaulicht und beschrieben wurde, ist zu erkennen daß die Erfindung
innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche in verschiedenen Formen
praktiziert werden kann. Während
die vorstehende Beschreibung auf den Gebrauch spezifischer Sensoren
Bezug nimmt, um die Variablen von Interesse zu messen, können Werte
für diese
Variablen in anderen Weisen als von derartigen Sensoren erhalten
werden, zum Beispiel durch geeignete Berechnungs- und/oder Abschätzungstechniken,
die zum Gebrauch durch die offenbarten Algorithmen geeignete Werte
ergeben.