DE19816928A1 - Steuersystem für Fahrzeugverhalten - Google Patents

Description

Der Inhalt einer Japanischen Patentanmeldung Nr. 9-99020 mit Anmeldetag 16. April 1997 ist hierdurch durch Inbezugnahme ausgenommen.

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Fahrzeugverhalten, wie bei­ spielsweise ein Steuersystem für die Gierwinkelgeschwindigkeit, um das Verhalten eines Fahrzeugs zu steuern, und insbesondere ein Steuersystem für das Fahrzeugverhalten, das ausgestaltet ist, eine angemessene Steuerleistung kurz nach dem Start des Sy­ stems bereitzustellen.

Eine provisorische Japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6(1994)-219300 of­ fenbart ein bekanntes Steuersystem für das Fahrzeugverhalten, um das Fahrzeugver­ halten durch Ändern eines Lenkwinkels eines rückwärtigen Rades durch einen Elektro­ motor zu steuern. Vom Anschalten des Zündschalters bis zum Erfassen der neutralen Lenkstellung ist dieses Steuersystem nicht in der Lage, den Lenkwinkel relativ zur neu­ tralen Stellung zu bestimmen und die Verhaltenssteuerung basierend auf dem Lenkwin­ kel bleibt ungenau, was die Möglichkeit einer ungewollten Lenkbetätigung des rückwär­ tigen Rades beinhaltet. Daher wird die Verhaltenssteuerung mittels der Lenkung eines rückwärtigen Rades nicht begonnen, bis nicht das Fahrzeug in einen neutralen Zustand gebracht ist, in dem die neutrale Stellung des Lenkrades erfaßt werden kann, die Lenk­ stellung eines rückwärtigen Rades sich um die neutrale Stellung befindet und der Soll­ wert des Lenkwinkels des rückwärtigen Rades sich in einem neutralen Bereich befindet.

Eine provisorische Japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5(1993)-310141 zeigt ein weiteres Steuersystem für das Fahrzeugverhalten. Wenn das Neutralsignal, das die neutrale Stellung des Lenkrades darstellt, nicht verfügbar ist, steuert dieses System den Lenkwinkel eines rückwärtigen Rades durch Bestimmen eines Soll-Lenkwinkels für ein rückwärtiges Rad aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer gemessenen Gierwin­ kelgeschwindigkeit, ohne den Lenkwinkel als Eingangsinformation zu verwenden.

Wenn das Fahrzeug vom Haltezustand mit von der Neutralstellung weggedrehten Lenk­ rad gestartet wird, muß das zuerst genannte Steuersystem einen Start der Verhaltens­ steuerung verzögern, bis das Lenkrad in die neutrale Stellung zurückgedreht ist. Bei dem zuletzt genannten System, das die gemessene Gierwinkelgeschwindigkeit verwen­ det, um die Sollbewegungsvariable zu bestimmen, verursacht die Berechnung des Soll­ verhaltens eine Antwortverzögerung und neigt dazu, ein Überschwingen in der Verhal­ tenssteuerung zu verursachen.

Derartige Probleme können durch einen sehr genauen Absolutwinkelaufnehmer für den Lenkwinkel gelöst werden. Derartige Aufnehmer sind jedoch teuer.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Steuersystem für das Fahrzeugverhalten bereitzustellen, welches eine unerwünschte Verzögerung und ein Überschwingen ver­ hindern kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem derart ausgestaltet, daß es das Verhalten eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Abweichung einer gemesse­ nen Bewegungsvariablen, die bezeichnend für das Fahrzeugverhalten ist, von einer Sollbewegungsvariablen steuert, die von einem gemessenen Lenkwinkel relativ zu einer neutralen Lenkstellung eines Lenkrades bestimmt ist. Das Steuersystem umfaßt zumin­ dest einen Steuerabschnitt zum Erfassen der Sollbewegungsvariablen aus einem ge­ schätzten Lenkwinkel anstelle des gemessenen Lenkwinkels in einem Zustand, in dem die neutrale Lenkstellung nicht erfaßt wird und die Bestimmung des Lenkwinkels basie­ rend auf der neutralen Stellung nicht machbar ist.

Durch Verwendung des geschätzten Lenkwinkels kann das Steuersystem die Verhal­ tenssteuerung unmittelbar nach dem Anschalten eines Zündschalters des Fahrzeugs starten, ohne auf eine Rückkehr in die neutrale Stellung zu warten und ohne das ge­ messene Verhalten zu verwenden. Daher kann das Steuersystem eine Antwortverzöge­ rung und ein Überschwingen verhindern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuersystems für das Fahr­ zeugverhalten entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Steuersystems für das Fahrzeug­ verhalten der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm mit einer Prozedur, die durch einen Abschnitt zur Berechnung eines Lenkwinkels, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, ausgeführt wird.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, in dem eine Prozedur des Abschnittes zur Be­ rechnung des Lenkwinkels zur Bestimmung eines geschätzten Lenkwin­ kels dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, in dem eine Prozedur dargestellt ist, die durch ei­ nen in der Fig. 2 gezeigten Abschnitt zur Berechnung einer Soll- Bremskraft ausgeführt wird.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, in dem eine Prozedur zur Antriebssteuerung dar­ gestellt ist, die durch die in Fig. 1 gezeigte Verhaltenssteuereinheit ausge­ führt wird.

Fig. 7 zeigt einen Graphen, in dem ein Steuerbereich der Gierwinkelgeschwin­ digkeit dargestellt ist, der in einem Schritt 43 der Fig. 5 modifiziert wird.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugsteuersystem gemäß ei­ nem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuersystem dieses Bei­ spiels beinhaltet ein Motorsteuersystem und ein Bremssteuersystem.

Das Fahrzeug der Fig. 1 hat linke und rechte Vorderräder 1L und 1R und linke und rechte rückwärtige Räder 2L und 2R sowie ein Antriebssystem zum Übertragen einer Leistung von einem Motor 3 an die linken und rechten rückwärtigen Räder 2L und 2R über ein Getriebe (aus Gründen der Einfachheit in der Fig. 1 weggelassen) und eine Differentialgetriebeeinheit 4.

Ein Bremssystem des Fahrzeugs in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel beinhaltet eine hy­ draulische Bremsenbetätigungseinheit 5 zum individuellen Steuern der durch die Bremsleitungen an die vier Bremszylinder (in Fig. 1 weggelassen), die jeweils bei einem einzigen der vier Räder 1L, 1R, 2L und 2R vorgesehen sind, zugeleiteten Bremsflüssig­ keitsdrücke. Das Bremssystem dieses Beispiels kann eine unterschiedliche linke und rechte Bremskraft durch Steuern der einzelnen Bremsdrücke erzeugen und dadurch das Verhalten des Fahrzeugs steuern. Das Bremssystem dieses Beispiels kann weiter­ hin eine Antiblockiersteuerung (oder Bremsschlupfregelung) ausführen, um das Blockie­ ren eines jeden Rades während des Bremsens zu verhindern.

Das Motorsystem weist ein Hauptdrosselventil 6 und ein Nebendrosselventil 7 auf. Das Hauptdrosselventil 6 ist mit einem Gaspedal verbunden, so daß das Hauptdrosselventil 6 in Übereinstimmung mit dem Gasgeben seitens eines Fahrers betätigt wird. Das Ne­ bendrosselventil 7 ist ein normalerweise offenes Ventil, das in Reihe mit dem Haupt­ drosselventil 6 in einer Ansaugluftleitung angeordnet ist. Eine Drosselsteuerung 8 kann eine Antriebssteuerung durchführen, um ein Durchrutschen der angetriebenen rückwär­ tigen Räder 2L und 2R durch Verringern der Öffnung des Nebendrosselventils 7 und dadurch Verringern der Motorleistung zu verhindern. Eine Motorsteuereinheit 9 kann die Zufuhr von Treibstoff an den Motor 3 durch zeitweises Anhalten der Treibstoffeinsprit­ zung gezielt sperren und die Motorleistung reduzieren. Durch die Treibstoffabsperr­ steuerung kann die Motorsteuereinheit 9 eine Antriebssteuerung durchführen, um das Durchrutschen der Antriebsräder zu verhindern.

Eine Verhaltenssteuereinheit 10 steuert die Bremsverstelleinheit 5, die Drosselsteuer­ einheit 8 und die Motorsteuereinheit 9, indem sie jeweilige Steuersignale erzeugt, die an diese Bauteile in Übereinstimmung mit Eingangsinformationen gesendet werden. Die Verhaltenssteuereinheit 10 empfängt Signale von einem Eingangsabschnitt zum Sam­ meln der Eingangsinformationen über verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs.

Der Eingangsabschnitt des Steuersystems dieses Beispiels beinhaltet zumindest die folgenden Sensoren.

Eine Gruppe von Radgeschwindigkeitssensoren liefert Informationen über die Radge­ schwindigkeiten der vier Räder an die Verhaltenssteuereinheit 10. Die Gruppe von Rad­ geschwindigkeitssensoren besteht aus linken und rechten vorderen Radgeschwindig­ keitssensoren 11L und 11R zum Erfassen der Umfangsgeschwindigkeiten jeweils der Vorderräder 1L und 1R und linke und rechte rückwärtige Radgeschwindigkeitssensoren 12L und 12R zum Erfassen der Umfangsgeschwindigkeiten jeweils der rückwärtigen Räder 2L und 2R.

Ein Bremsdrucksensor 13 erfaßt einen Bremsdruck.

Ein Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 14 erfaßt eine Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Bei diesem Beispiel ist die Gierwinkelgeschwindigkeit eine erste Bewe­ gungsvariable, die bezeichnend für das Fahrzeugverhalten ist.

Ein seitlicher G-Sensor 15 erfaßt eine Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs. In diesem Beispiel ist die Seitenbeschleunigung eine zweite Bewegungsvariable, die bezeichnend für das Fahrzeugverhalten ist.

Ein Lenkwinkelsensor 16 erfaßt einen Lenkwinkel des Fahrzeugs, der in diesem Beispiel ein Lenkradwinkel eines Lenkrads des Fahrzeugs ist.

Alle diese Sensoren des Eingangsabschnittes senden jeweilige Sensorsignale an die Verhaltenssteuereinheit 10.

Der Lenkwinkelsensor 16 dieses Beispiels weist einen im wesentlichen identischen Auf­ bau zum Aufbau eines Lenkwinkelsensors auf, wie er in der provisorischen Japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6(1994)-219300 offenbart ist. Der Lenkwinkelsensor 16 umfaßt einen ersten Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer gerade gerichteten, neutralen Stellung des Lenkrads über ein photoelektrisches Sensorelement und erzeugt ein Neutralerfassungssignal, das anzeigt, daß sich das Lenkrad in der gerade gerichte­ ten neutralen Stellung befindet, und einen zweiten Sensorabschnitt zum Erzeugen eines Lenkbetragssignals, das einen Drehbetrag (oder Ausschlag) des Lenkrades bezeichnet. Bei diesem Beispiel ist das Lenkbetragsignal ein Impulssignal, das den Ausschlag des Lenkwinkels über die Anzahl der Impulse anzeigt.

Mittels der Signale vom Lenkwinkelsensor 16 berechnet die Verhaltenssteuereinheit 10 den Lenkwinkel auf die folgende Art und Weise. Wenn das Neutralerfassungssignal zu­ nächst nach einem Anschalten eines Zündschalters 17 erzeugt wird, beginnt die Verhal­ tenssteuereinheit 10, die Impulse des Impulssignals des Lenkwinkelsensors 16 in Rich­ tung nach oben und unten zu zählen. Von dem Zeitpunkt der Erfassung der neutralen Lenkstellung, an der das Neutralerfassungssignal das erste Mal nach dem Anschalten des Zündschalters erzeugt wird, beginnt die Verhaltenssteuereinheit 10 die Impulse des Impulssignals des Lenkwinkelsensors 16 in Richtung nach oben, wodurch die Zählung erhöht wird, oder in Richtung nach unten, wodurch die Zählung verringert wird, zu zäh­ len. Dadurch bestimmt die Verhaltenssteuereinheit 10 den derzeitigen Lenkwinkel relativ zur Neutralstellung durch die Gesamtanzahl, die aus dem Zählen der Impulse resultiert.

Entsprechend der Eingangsinformation, die durch den Eingangsabschnitt gesammelt wurde, steuert die Verhaltenssteuereinheit 10 das Verhalten (wie beispielsweise die Gierwinkelgeschwindigkeit) des Fahrzeugs in Richtung eines gewünschten Sollwertes durch Steuerung der einzelnen Bremsfluiddrücke mit Hilfe der hydraulischen Betäti­ gungseinheit 5 an die Räder. Die Verhaltenssteuereinheit 10 führt des weiteren die An­ tiblockiersteuerung aus, um das Blockieren der Räder durch Steuern der einzelnen Bremsflüssigkeitsdrücke zu verhindern, und führt die Antriebssteuerung aus, um ein Durchrutschen des Antriebsrades durch Verringern der Öffnung des Nebendrosselven­ tils 7 durch die Drosselsteuereinheit 8 und durch Abschalten der Treibstoffzufuhr durch die Motorsteuereinheit 9 zu verhindern.

Fig. 2 zeigt das Verhaltenssteuersystem dieses Ausführungsbeispiels in Form eines Funktionsblockdiagramms.

Ein Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels berechnet den Lenkwinkel durch eine in der Fig. 3 gezeigte Prozedur anhand der Eingangsinformation, die vom Lenkwinkel­ sensor 16 zugeführt wird.

In einem Schritt 21 bestimmt der Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels, ob die Erfassung der neutralen Stellung abgeschlossen ist, indem kontrolliert wird, ob das Neutralerfassungssignal vom Lenkwinkelsensor 16 nach einem Anschalten des Zünd­ schalters 17 bereits empfangen wurde.

Wenn der Vorgang zur Erfassung der neutralen Stellung zumindest einmal nach dem letztmaligen Anschalten des Zündschalters 17 bereits beendet wurde, dann berechnet der Berechnungsabschnitt 20 den gemessenen Lenkwinkel in einem Schritt 22 mit Hilfe der Gesamtimpulszählung, die aus dem Zählen der Impulse vom Lenkwinkelsensor 16 in Richtung nach oben und unten seit dem Zeitpunkt des letzten Erfassens der neutra­ len Lenkstellung erhalten wurde. Die Gesamtzählung der Impulse vom Zeitpunkt der Erfassung der neutralen Stellung an stellt den Ausschlag des Lenkrads von der neutra­ len Stellung nach links oder rechts, oder den Lenkwinkel zwischen der derzeitigen Lenkstellung und der neutralen Lenkstellung dar. Aus der Gesamtimpulszählung kann der Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels den gemessenen Lenkwinkel be­ stimmen, der den Ausschlag des Lenkrades gemessen in die linke oder rechte Lenkrich­ tung von der geradeaus gerichteten neutralen Stellung aus darstellt.

Wenn das Neutralerfassungssignal vom Lenkwinkelsensor 16 nach dem Anschalten des Zündschalters 17 noch nicht empfangen wurde und bestimmt wurde, daß die Erfas­ sung der Neutralstellung nicht beendet wurde, dann bestimmt der Abschnitt 20 zur Be­ rechnung des Lenkwinkels in einem Schritt 23 anstelle des gemessenen Lenkwinkels einen geschätzten Lenkwinkel. In diesem Beispiel wird der geschätzte Lenkwinkel wie in Fig. 4 gezeigt berechnet.

In einem Schritt 25 der Fig. 4 liest der Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels ei­ nen letzten Lenkwinkel ein, der in einem Speicherabschnitt gespeichert ist. Der letzte Lenkwinkel entspricht einem Wert des gemessenen Lenkwinkels zum Zeitpunkt eines Abschaltens des Zündschalters 17. Jedesmal, wenn der Zündschalter 17 abgeschaltet wird, speichert die Verhaltenssteuereinheit 10 den dann vorliegenden, zuletzt zurücklie­ genden Wert des gemessenen Lenkwinkels als den letzten Lenkwinkel im Speicherab­ schnitt, der außerhalb oder innerhalb der Steuereinheit 10 angeordnet ist.

In einem Schritt 26 bestimmt der Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels einen Lenkbetrag des Lenkrades nach dem Anschalten des Zündschalters 17 mit Hilfe der Gesamtimpulszählung, die durch das Zählen der Impulse erhalten wurde, die vom Lenkwinkelsensor 16 nach dem Anschalten der Zündung empfangen wurden. Der so bestimmte Lenkbetrag entspricht dem Ausschlag von der Lenkstellung des Lenkrades zum Zeitpunkt des Anschaltens des Zündschalters 17 hin zur derzeitigen Stellung des Lenkrads.

Dann bestimmt in einem Schritt 27 der Abschnitt 20 zur Berechnung des Lenkwinkels den derzeitigen geschätzten Lenkwinkel relativ zur neutralen Stellung durch Addition des gespeicherten, letzten Lenkwinkels und dem Lenkbetrag nach dem Anschalten der Zündung.

Alternativ ist es möglich, den geschätzten Lenkwinkel mit Hilfe der Gierwinkelgeschwin­ digkeit, die durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 14 erfaßt wurde, und/oder der Seitenbeschleunigung, die durch den Seitenbeschleunigungssensor 15 erfaßt wurde, und/oder einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Geschwindigkeit des linken Rades und der Geschwindigkeit des rechten Rades zu bestimmen, die durch die Rad­ geschwindigkeitssensoren 11L, 11R, 12L und 12R erfaßt wurden, zu bestimmen.

Ein Abschnitt 30 zur Berechnung einer Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit, der in der Fig. 2 gezeigt ist, bestimmt eine gewünschte Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechend ei­ ner bekannten mathematischen Beziehung unter Verwendung des gemessenen oder des geschätzten Lenkwinkels, der durch die Prozedur der Fig. 3 und 4 berechnet wurde, und weitere Informationen, wie beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, die mit Hilfe der Signale der Radgeschwindigkeitssensoren 11L, 11R, 12L und 12R bestimmt wurde.

Die Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit (Sollbewegungsvariable) wird als ein Standard für eine Gierwinkelgeschwindigkeitsabweichung der tatsächlichen Gierwinkelgeschwindig­ keit (Istbewegungsvariable), die durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 14 erfaßt wurde, verwendet.

Ein Abschnitt 40 der Fig. 2 zur Berechnung einer Soll-Bremskraft berechnet eine Soll- Bremskraft eines jeden Rades, die notwendig ist, um die Gierwinkelgeschwindigkeitsab­ weichung der gemessenen, tatsächlichen Gierwinkelgeschwindigkeit von der Soll- Gierwinkelgeschwindigkeit auf Null gemäß einem in der Fig. 5 gezeigten Verfahren zu verringern.

In einem Schritt 41 führt der Abschnitt 40 zur Berechnung der Soll-Bremskraft eine Be­ stimmung ähnlich dem Schritt 21 der Fig. 3 durch. Der Abschnitt 40 zur Berechnung der Bremskraft bestimmt, ob die Erfassung der neutralen Stellung beendet ist, indem kon­ trolliert wird, ob das Neutralerfassungssignal bereits nach einem Anschalten des Zünd­ schalters 17 empfangen wurde.

Wenn die Neutralerfassung bereits beendet ist, d. h., wenn der Abschnitt 30 zur Berech­ nung der Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit die Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit durch Ver­ wendung des im Schritt 22 gemessenen Lenkwinkels berechnet, geht der Abschnitt 30 zur Berechnung der Bremskraft vom Schritt 41 weiter zu einem Schritt 42, um die Soll- Bremskraft eines jeden Rades zu bestimmen.

Im Schritt 42 berechnet der Abschnitt 40 zur Berechnung der Soll-Bremskraft die Soll- Bremskraft für jedes Rad, um zu bewirken, daß die tatsächliche Gierwinkelgeschwindig­ keit die Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit mit Hilfe einer vorgegebenen Steuerverstärkung erreicht, wenn die Abweichung der Gierwinkelgeschwindigkeit größer ist als ein Grenz­ wert für die Abweichung, der als eine durchgezogene Linie α in der Fig. 7 dargestellt ist. Der Grenzwert für die Abweichung hängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Wie in der Fig. 7 gezeigt ist, steigt der Grenzwert für die Abweichung monoton mit der Fahr­ zeuggeschwindigkeit an.

Wenn bestimmt wird, daß die Erfassung der neutralen Lenkstellung noch nicht nach dem Anschalten des Zündschalters 17 beendet wurde, dann geht der Abschnitt 40 zur Berechnung der Bremskraft weiter zu einem Schritt 43. Im Schritt 43 engt der Abschnitt 40 zur Berechnung der Bremskraft den Steuerbereich der Gierwinkelgeschwindigkeit durch Verschiebung des Grenzwertes für die Abweichung, d. h. der Grenze des Steuer­ bereichs der Gierwinkelgeschwindigkeit, von der durchgezogenen Linie α zu einer ge­ strichelten Linie β ein. Dann verringert der Abschnitt 40 zur Berechnung der Soll- Bremskraft in einem Schritt 44 die Steuerverstärkung für die Gierwinkelgeschwindigkeit.

Dann bestimmt der Abschnitt 40 zur Berechnung der Soll-Bremskraft in einem Schritt 42 die Soll-Bremskraft eines jeden Rades, um die Abweichung der tatsächlichen Gierwin­ kelgeschwindigkeit von der Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit mit Hilfe der im Schritt 44 herabgesetzten Steuerverstärkung zu verringern, wenn sich die Abweichung der Gier­ winkelgeschwindigkeit innerhalb des Steuerbereichs für die Gierwinkelgeschwindigkeit oberhalb des Grenzwertes für die Abweichung befindet, der durch die gestrichelte Linie β dargestellt ist, die sich oberhalb der Linie α im wesentlichen parallel zur Linie α er­ streckt.

Die Verhaltenssteuereinheit 10 sendet das Steuersignal an die Bremsbetätigungseinheit 5, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, um die so berechnete Soll-Bremskraft eines jeden Rades zu erreichen. Als Antwort auf das Steuersignal erzeugt die Bremsenbetätigung 5 eine bei den linken und rechten Rädern unterschiedliche Bremskraft und reduziert die Abweichung der tatsächlichen Gierwinkelgeschwindigkeit von der Soll-Gierwinkelge­ schwindigkeit.

Dieses Verhaltenssteuersystem steuert das Fahrzeugverhalten in Übereinstimmung mit dem im Schritt 23 geschätzten Lenkwinkel während einer anfänglichen Zeitspanne vom Anschalten des Zündschalters 17 bis zur Erfassung der neutralen Lenkstellung, wäh­ rend der das System den gemessenen Lenkwinkel nicht berechnen kann. Daher kann das Steuersystem die Verhaltenssteuerung unmittelbar nach dem Anschalten des Zündschalters 17 beginnen, bevor das Fahrzeug in die geradeaus gerichtete, neutrale Stellung gebracht ist. Das Steuersystem erbringt eine zufriedenstellende Steuerleistung ohne eine Verzögerung der Verhaltenssteuerung. Die Verwendung des geschätzten Lenkwinkels anstelle des gemessenen Lenkwinkels während der anfänglichen Zeit­ spanne eliminiert wirksam eine Verzögerung der Antwort und verhindert ein uner­ wünschtes Überschwingen bei der Verhaltenssteuerung.

Im Beispiel der Fig. 4 schätzt das System den Lenkwinkel durch Addition des letzten Lenkwinkels, der beim letzten Abschalten des Zündschalters 17 erhalten und im Spei­ cher gespeichert wurde, und des Lenkausschlags nach dem Anschalten, wie er nach dem letzten Anschalten des Zündschalters 17 gemessen wurde. Der Schätzwert dieses Beispiels ist zuverlässig und genau.

Im Beispiel der Fig. 5 ändert das Steuersystem die Verhaltenssteuercharakteristik, um die Steuerung der Gierwinkelgeschwindigkeit durch Verkleinern des Steuerbereichs und/oder Verringern der Steuerverstärkung zu begrenzen. Diese Änderung der Steu­ ercharakteristik verhindert auch ein Überschwingen.

Die Verhaltenssteuereinheit 10 im Beispiel der Fig. 1 führt die Antriebssteuerung in Übereinstimmung mit der Eingangsinformation wie in Fig. 6 gezeigt durch. Diese An­ triebssteuerung erfordert nicht den Lenkwinkel als Eingangsinformation.

In einem Schritt 51 der Fig. 6 bestimmt die Verhaltenssteuereinheit 10 eine Fahrzeug­ geschwindigkeit anhand der Signale der vorderen Radgeschwindigkeitssensoren 11L und 11R der nicht angetriebenen Vorderräder 1L und 1R und bestimmt außerdem an­ hand der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Soll-Antriebsgeschwindigkeit, um eine ideale Schlupfgeschwindigkeit zum Erhalten eines maximalen Reibungskoeffizienten zu errei­ chen.

In einem Schritt 52 führt die Verhaltenssteuereinheit 10 eine Bestimmung durch, die im wesentlichen identisch dem Schritt 21 der Fig. 3 ist. Das heißt, die Verhaltenssteuerein­ heit 10 bestimmt, ob die Erfassung der neutralen Stellung beendet ist, indem kontrolliert wird, ob das Neutralerfassungssignal bereits nach einem Anschalten des Zündschalters 17 empfangen wurde.

Wenn die neutrale Lenkstellung bereits nach einem Anschalten des Zündschalters 17 erfaßt wurde, dann führt die Verhaltenssteuereinheit 10 die Antriebssteuerung in den Schritten 53 und 54 unter Verwendung der Soll-Antriebsradgeschwindigkeit, die im Schritt 51 erhalten wurde, ohne Änderungen durch.

Wenn jedoch die neutrale Lenkstellung noch nicht nach dem Anschalten des Zündschal­ ters 17 entdeckt wurde, dann geht die Verhaltenssteuereinheit 10 vom Schritt 52 zu ei­ nem Schritt 55 weiter und verringert die Sollantriebsradgeschwindigkeit im Schritt 55. Beispielsweise senkt die Verhaltenssteuereinheit 10 die Sollantriebsradgeschwindigkeit durch Multiplikation der im Schritt 51 bestimmten Sollantriebsradgeschwindigkeit mit 0,8.

Im Schritt 53 berechnet die Verhaltenssteuereinheit 10 eine Abweichung der Antriebs­ radgeschwindigkeit durch Abziehen der gemessenen, tatsächlichen Antriebsradge­ schwindigkeit von der in den Schritten 51 und 55 bestimmten Soll-Antriebsradge­ schwindigkeit mit oder ohne der Änderung des Schrittes 55.

Dann erzeugt die Verhaltenssteuereinheit 10 im Schritt 54 die Steuersignale, die die Antriebskraft repräsentieren, die zur Verringerung der Abweichung der Antriebsradge­ schwindigkeit auf Null nötig sind, und führt die Antriebssteuerung durch, um den An­ triebsradschlupf der Antriebsräder 2L und 2R durch Schließen des Nebendrosselventils 7 durch Senden des Steuersignals an die Drosselsteuereinheit 8 und durch verstärktes Absperren des Treibstoffs durch Senden des Steuersignals an die Motorsteuereinheit 9 zu verhindern.

Während der anfänglichen Zeitspanne, während der die neutrale Lenkstellung nach ei­ nem Anschalten des Zündschalters 17 noch nicht erfaßt wurde und die gewünschte Gierwinkelgeschwindigkeit basierend auf dem geschätzten Lenkwinkel berechnet wird, ändert die Verhaltenssteuereinheit 10 die Steuercharakteristik der Schlupfsteuerung, wobei sie den Lenkwinkel als Eingangsinformation nicht verwendet, in eine derartige Richtung, daß die Wahrscheinlichkeit des Einsetzens der Schlupfsteuerung und die Stabilität des Fahrzeugs erhöht werden. Die erhöhte Fahrzeugstabilität verringert den Bedarf für die Gierwinkelgeschwindigkeitssteuerung der Fig. 2-5 und verstärkt dadurch den obenerwähnten Effekt. Optional kann die Soll-Schlupfgeschwindigkeit anstelle der Soll-Antriebsradgeschwindigkeit verringert werden.

Die Steuerverstärkung kann beispielsweise eine Proportionalverstärkung oder eine Pro­ portionalverstärkung und/oder Integralverstärkung und/oder eine Differentialverstärkung oder irgendeine andere Steuerverstärkung sein.

Claims (15)

1. Steuersystem zum Steuern des Verhaltens eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Abweichung einer gemessenen Bewegungsvariablen, die für das Ver­ halten des Fahrzeugs bezeichnend ist, von einer Soll-Bewegungsvariablen, die mit Hilfe eines gemessenen Lenkwinkels relativ zu einer neutralen Lenkstellung eines Lenkrades bestimmt ist, wobei das Steuersystem umfaßt:
einen Steuerabschnitt zum Bestimmen der Soll-Bewegungsvariablen aus einem geschätzten Lenkwinkel anstelle des gemessenen Lenkwinkels, wenn die neutra­ le Lenkstellung nicht erfaßt ist und eine Bestimmung des gemessenen Lenkwin­ kels basierend auf der neutralen Stellung nicht möglich ist.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er den geschätzten Lenkwinkel durch Addition eines gespeicherten, letzten Lenkwinkels, der zu einem Zeitpunkt eines Abschaltens eines Zündschal­ ters bestimmt wurde, und eines Lenkbetrags bestimmt, der einen Ausschlag des Lenkrades darstellt, der nach einem Anschalten des Zündschalters gemessen ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er eine Steuercharakteristik für das Fahrzeugverhalten in einer Richtung ändert, in der eine Steuergröße verringert wird, wenn die Soll-Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit dem geschätzten Lenkwinkel bestimmt wird.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er die Charakteristik der Steuerung des Fahrzeugverhaltens ändert, in­ dem er einen Steuerbereich für das Fahrzeugverhalten einengt, so daß der Steuerbereich für das Fahrzeugverhalten kleiner ist, wenn die Soll- Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit dem geschätzten Lenkwinkel be­ stimmt wird, als wenn die Soll-Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit dem gemessenen Lenkwinkel bestimmt wird.

5. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er die Charakteristik der Steuerung des Fahrzeugverhaltens durch Ver­ ringern einer Verhaltenssteuerverstärkung ändert, so daß die Verhaltenssteuer­ verstärkung kleiner ist, wenn die Soll-Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit dem geschätzten Lenkwinkel bestimmt wird, als wenn die Soll- Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit dem gemessenen Lenkwinkel be­ stimmt wird.

6. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er die Charakteristik der Steuerung des Fahrzeugverhaltens durch Ein­ engen eines Steuerbereichs für das Fahrzeugverhalten und gleichzeitig durch Verringern einer Steuerverstärkung für das Fahrzeugverhalten ändert.

7. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt derart ausgestaltet ist, daß er eine Steuercharakteristik einer zweiten Fahrzeugsteuerung, die den Lenkwinkel des Lenkrades nicht als Eingangsinformation verwendet, in eine Richtung ändert, um eine Fahrzeugstabilität zu erhöhen, während die Soll-Be­ wegungsvariable in Übereinstimmung mit dem geschätzten Lenkwinkel anstelle des gemessenen Lenkwinkels bestimmt wird.

8. Fahrzeugsteuersystem, das folgende Merkmale aufweist:
einen Ausgabeabschnitt zum Steuern eines Verhaltens eines Fahrzeugs als Antwort auf ein Verhaltenssteuersignal;
einen Eingabeabschnitt zum Sammeln von Eingabeinformationen über einen Betriebszustand des Fahrzeugs, wobei der Eingangsabschnitt eine gerade ge­ richtete, neutrale Lenkstellung und einen Lenkbetrag eines Lenksystems des Fahrzeugs erfaßt; und
einen Steuerabschnitt zum Steuern des Verhaltens des Fahrzeugs durch Erzeu­ gen des Steuersignals in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen Lenkwinkel, der mit Hilfe des Lenkbetrages und der Neutralstellung bestimmt wird, und zum Ersetzen des tatsächlichen Lenkwinkels durch einen geschätzten Lenkwinkel, wenn die neutrale Lenkstellung nicht erfaßt ist.

9. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 8, wobei der Eingabeabschnitt einen Fahrzeugverhaltenssensor zum Erfassen einer tatsächlichen Bewegungsvariable des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines tatsächlichen Verhaltenssignals, das die tatsächliche Bewegungsvariable repräsentiert, und einen Lenkwinkelsensor zum Erzeugen eines Neutralerfassungssignals, das die Neutralstellung des Lenksystems repräsentiert, und eines Lenkbetragssignals, das den Lenkbetrag des Lenksystems repräsentiert, aufweist, wobei der Steuerabschnitt ferner den geschätzten Lenkwinkel in Übereinstimmung mit der Eingabeinformation unab­ hängig vom Neutralerfassungssignal bestimmt, des weiteren eine Soll- Bewegungsvariable in Übereinstimmung mit einem wirksamen Lenkwinkel be­ stimmt und das Verhaltenssteuersignal erzeugt, das eine Steuergröße repräsen­ tiert, die mit Hilfe einer Abweichung der tatsächlichen Bewegungsvariable von der Soll-Bewegungsvariable entsprechend einer Steuercharakteristik bestimmt wurde, wobei weiterhin der Steuerabschnitt den tatsächlichen Lenkwinkel, der mit Hilfe des Neutralerfassungssignals und des Lenkbetragsignals bestimmt wurde, normalerweise als den wirksamen Lenkwinkel verwendet und den geschätzten Lenkwinkel anstelle des tatsächlichen Lenkwinkels als den wirksamen Lenkwinkel verwendet, wenn das Neutralerfassungssignal seit einem Anschalten des Steu­ ersystems nicht vom Eingangsabschnitt empfangen wurde.

10. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 9, wobei der Steuerabschnitt derart aus­ gestaltet ist, den tatsächlichen Lenkwinkel als einen letzten Lenkwinkel zu spei­ chern, wenn eine Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, den geschätzten Lenkwinkel mit Hilfe des letzten Lenkwinkels und des Lenkbetrags­ signals zu bestimmen, wenn die Hauptantriebsquelle angeschaltet ist, und den geschätzten Lenkwinkel als den wirksamen Lenkwinkel zwischen einem Anschal­ ten der Hauptantriebsquelle bis zu einem Empfang des Neutralerfassungssignals zu verwenden.

11. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 9, wobei der Steuerabschnitt ausgestaltet ist, die Steuercharakteristik in eine Richtung zu modifizieren, um die Steuergröße zu verringern, wenn der geschätzte Lenkwinkel anstelle des tatsächlichen Lenk­ winkels verwendet wird.

12. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 11, wobei der Steuerabschnitt ausgestal­ tet ist, die Steuercharakteristik durch Ausführen zumindest eines ersten Ände­ rungsvorgangs zum Erhöhen eines Steuergrenzwerts, der einen kleinsten Pegel der Abweichung darstellt, die zum Zulassen einer Verhaltenssteuerung basierend auf der Abweichung benötigt wird, und/oder eines zweiten Änderungsvorgangs zum Verringern einer Steuerverstärkung, um die Steuergröße anhand der Ab­ weichung zu bestimmen, zu ändern.

13. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 11, wobei der Ausgabeabschnitt ein er­ stes Verstellsystem zum Ändern einer ersten manipulierten Variablen, um das Verhalten des Fahrzeugs als Antwort auf das Verhaltenssteuersignal zu steuern, und ein zweites Verstellsystem zum Ändern einer zweiten manipulierten Variable aufweist, um eine Fahrzeugstabilität als Antwort auf ein zweites Steuersignal zu verbessern, und wobei der Steuerabschnitt ausgestaltet ist, das zweite Steuersi­ gnal in Übereinstimmung mit der Eingangsinformation unabhängig vom Lenkwin­ kel zu erzeugen und eine Steuercharakteristik des zweiten Steuersignals zu modifizieren, wenn der geschätzte Lenkwinkel anstelle des tatsächlichen Lenk­ winkels verwendet wird.

14. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 13, wobei das zweite Verstellsystem eine Verstelleinrichtung zum Ändern der zweiten manipulierten Variablen für eine Schlupfsteuerung des Fahrzeugs aufweist und wobei der Steuerabschnitt aus­ gestaltet ist, die Steuercharakteristik des zweiten Steuersignals in eine Richtung zu ändern, um ein Abtriebsdrehmoment der Hauptantriebsquelle zu verringern.

15. Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 13, wobei der Steuerabschnitt das Verhal­ ten des Fahrzeugs durch Erzeugen des Verhaltenssteuersignals entsprechend einer normalen Steuercharakteristik steuert, um die Steuergröße anhand der Abweichung zu bestimmen, wenn der tatsächliche Lenkwinkel als der wirksame Lenkwinkel verwendet wird, und entsprechend einer geänderten Steuercharakte­ ristik steuert, wenn der geschätzte Lenkwinkel als der wirksame Lenkwinkel ver­ wendet wird, wobei die entsprechend der geänderten Steuercharakteristik be­ stimmte Steuergröße zumindest in einem vorgegebenen Bereich der Abwei­ chung kleiner ist als die Steuergröße entsprechend der normalen Steuercharak­ teristik.