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DE19736199A1 - Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt eines Gierratensensors - Google Patents

Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt eines Gierratensensors

Info

Publication number
DE19736199A1
DE19736199A1 DE1997136199 DE19736199A DE19736199A1 DE 19736199 A1 DE19736199 A1 DE 19736199A1 DE 1997136199 DE1997136199 DE 1997136199 DE 19736199 A DE19736199 A DE 19736199A DE 19736199 A1 DE19736199 A1 DE 19736199A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
yaw rate
neutral point
vehicle
derivative
rate sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1997136199
Other languages
English (en)
Other versions
DE19736199C2 (de
Inventor
Masao Kawaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE19736199A1 publication Critical patent/DE19736199A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19736199C2 publication Critical patent/DE19736199C2/de
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    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/06—Sensor zero-point adjustment; Offset compensation
    • B60T2250/062—Sensor zero-point adjustment; Offset compensation loosing zero-point calibration of yaw rate sensors when travelling on banked roads or in case of temperature variations

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Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen Gierratensensor und insbesondere auf eine Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt, die einen neutralen Punkt eines Gierratensensors an einem Automobil schätzt, um eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts zu ermitteln.
Ein Gierratensensor eines Automobils gibt ein Signal ab, das eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs um eine vertikale Achse anzeigt, die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs durchtritt. Wenn die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich Null ist, wird das Ausgangssignal des Gierratensensors zu diesem Zeitpunkt als ein neutraler Punkt der Ausgangssignale des Gierratensensors bezeichnet. Aufgrund der Temperatureigenschaft des Sensorelements und des in dem Gierratensensor enthaltenen elektrischen Schaltkreises ist die Giergeschwindigkeit nicht immer gleich Null, die durch das Ausgangssignal des Gierratensensors angezeigt wird, wenn die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs tatsächlich gleich Null ist. Der neutrale Punkt des Gierratensensors ändert sich auch ansprechend auf eine Änderung der Außentemperatur.
Um eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs unter Verwendung des Gierratensensors genau zu messen, ist eine Abschätzung eines neutralen Punkts von Ausgangssignalen des Gierratensensors in Echtzeit und eine Korrektur einer erfaßten Giergeschwindigkeit auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts nötig, so daß eine richtige Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs geliefert wird, falls erforderlich.
Wenn richtig erfaßt wird, daß das Fahrzeug sich bei einer geradlinigen Bewegung befindet, kann das Ausgangssignal des Gierratensensor zu diesem Zeitpunkt als der neutrale Punkt des Gierratensensors ermittelt werden. Wenn das Fahrzeug auf einer geraden Linie fährt, ist die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich Null. Deshalb kann der neutrale Punkt des Gierratensensors durch das Ausgangssignal des Gierratensensors zu dem Zeitpunkt ermittelt werden, wenn sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet.
Die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-204177 offenbart beispielsweise eine Vorrichtung zum Schätzen eines neutralen Punkts eines Gierratensensors. Diese Vorrichtung verwendet ein Ausgangssignal eines Vorder­ rad-Lenkwinkelsensors eines Automobils, um einen neutralen Punkt des Gierratensensors zu schätzen. Wenn bei dieser Vorrichtung der durch den Lenkwinkelsensor erfaßte Lenkwinkel gleich Null ist und die Ableitung des Lenkwinkels Null ist, der aus dem Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors erhalten wird, wird ermittelt, daß sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet. Die Vorrichtung der vorstehenden Veröffentlichung ermittelt zu diesem Zeitpunkt einen neutralen Punkt des Gierratensensors durch das Ausgangssignal des Gierratensensors.
Das Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors beinhaltet jedoch einen Fehler bezüglich dem gemessenen Lenkwinkel. Wenn das Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors einen beträchtlichen Fehler zwischen dem gemessenen Lenkwinkel und dem tatsächlichen Lenkwinkel hat, kann die Vorrichtung der vorstehenden Veröffentlichung den neutralen Punkt des Gierratensensors nicht genau schätzen. Beispielsweise kann die Vorrichtung der vorstehenden Veröffentlichung den neutralen Punkt durch das Ausgangssignal des Gierratensensors fehlerhaft ermitteln, wenn sich das Fahrzeug nicht bei einer geradlinigen Bewegung befindet.
Die Genauigkeit der Schätzung des neutralen Punkts des Gierratensensors durch die Vorrichtung der vorstehenden Veröffentlichung hängt direkt von der Genauigkeit des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors ab. Für die Vorrichtung der vorstehenden Veröffentlichung ist es schwierig, den neutralen Punkt des Gierratensensors genau zu schätzen, wenn ein hohes Genauigkeitsniveau des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors nicht gewährleistet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuen und nützlichen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt, bei der die vorstehend beschriebenen Probleme beseitigt sind.
Ein Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt, die eine genaue Schätzung eines neutralen Punkts eines Gierratensensors liefert, wobei die Genauigkeit der Schätzung des neutralen Punkts des Gierratensensors nicht direkt von der Genauigkeit des Ausgangssignals eines anderen Sensors abhängt.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt eines Gierratensensors in einem Automobil gelöst, wobei die Vorrichtung folgende Einheiten aufweist: eine erste Erfassungseinheit, die erfaßt, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird; eine zweite Erfassungseinheit, die erfaßt, daß eine Konvergenz der Werte einer Ableitung einer Giergeschwindigkeit stattfindet, die aus einem Ausgangssignal des Gierratensensors erhalten wird; und eine Ermittlungseinheit für einen neutralen Punkt, die einen neutralen Punkt durch ein Ausgangssignal des Gierratensensors ermittelt, wenn durch die zweite Erfassungseinheit erfaßt wird, daß die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit stattfindet, nachdem die erste Erfassungseinheit erfaßt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt ist eine genaue Schätzung eines neutralen Punkts des Gierratensensors möglich, wobei die Genauigkeit der Schätzung des neutralen Punkts des Gierratensensors nicht direkt von der Genauigkeit des Ausgangssignals eines anderen Sensors abhängt.
Die vorstehende Aufgabe und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung beim Lesen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich erscheinen, wobei:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems zeigt, auf das ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt angewandt ist;
Fig. 2A, 2B und 2C Zeitdiagramme zum Erläutern einer Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs zeigen, die durch die erfindungsgemäße Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt ausgeführt wird;
Fig. 3A und 3B ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt zeigen, die durch die Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Erfassungsroutine für einen Spitzenwert zeigt, die durch die Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit zeigt, die durch die Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird.
Es wird nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein System, auf das ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt angewandt ist. Dieses System ist in ein Automobil eingebaut.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das System eine elektronische Steuereinheit (ECU = Electronic Control Unit) 20, einen Gierratensensor 22 und einen Lenkwinkelsensor 24 auf.
Der Gierratensensor 22 gibt ein Signal (Γ) ab, das eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs um eine vertikale Achse anzeigt, die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs durchtritt.
Es kann beispielsweise ein Vibrationsgyrometer oder ein optisches Gyrometer als der Gierratensensor 22 verwendet werden.
Der Lenkwinkelsensor 24 gibt ein Signal (Θf) ab, das einen Lenkwinkel der Vorderräder des Fahrzeugs anzeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden das Ausgangssignal Γ des Gierratensensors 22 und das Ausgangssignal Θf des Lenkwinkelsensors 24 der ECU 20 zugeführt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist aufgrund der Temperatureigenschaften des Sensorelements und des in dem Gierratensensor 22 enthaltenen elektrischen Schaltkreises die Giergeschwindigkeit nicht immer gleich Null, die durch das Ausgangssignal des Gierratensensors 22 angezeigt wird, wenn die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs tatsächlich gleich Null ist. Der neutrale Punkt des Gierratensensors 22 ändert sich auch ansprechend auf eine Änderung der Außentemperatur.
Um eine Giergeschwindigkeit unter Verwendung des Gierratensensors 22 genau zu messen, ist eine Abschätzung eines neutralen Punkts von Ausgangssignalen des Gierratensensors 22 in Echtzeit und eine Korrektur einer erfaßten Giergeschwindigkeit auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts nötig, um eine richtige Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, wenn es erforderlich ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ausgangssignals Γ des Gierratensensors 22 ausgeführt. Ein neutraler Punkt Γ₀ des Gierratensensors 22 wird durch das Ausgangssignal Γ des Gierratensensors 22 zu dem Zeitpunkt ermittelt, wenn ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet. Gemäß der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es möglich, einen genauen neutralen Punkt des Gierratensensors 22 zu ermitteln.
Wenn sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet, konvergieren die Werte des Giergeschwindigkeitsausgangssignals von dem Gierratensensor 22 gegen einen bestimmten Wert des neutralen Punkts, und die Ableitung der Giergeschwindigkeit konvergiert gegen Null, unabhängig vom Wert des neutralen Punkts des Gierratensensors 22.
Wenn das Fahrzeug eine stetige Drehbewegung ausführt, fährt das Fahrzeug auf einer Kreisbahn mit einem konstanten Krümmungsradius bei einer konstanten Geschwindigkeit. Die Werte des Giergeschwindigkeitsausgangssignals von dem Gierratensensor 22 konvergieren gegen einen bestimmten Wert des neutralen Punkts, und die Ableitung der Giergeschwindigkeit konvergiert gegen Null. Deshalb ist die Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs nur auf der Grundlage der Konvergenz der Ableitung der Giergeschwindigkeit gegen Null nicht immer richtig. Um eine Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs richtig auszuführen, ist es erforderlich, eine stetige Drehbewegung von einer geradlinigen Bewegung zu unterscheiden.
Eine Drehbewegung des Fahrzeugs wird ausgeführt, bevor eine stetige Drehbewegung des Fahrzeugs erreicht wird. Nachdem die stetige Drehbewegung erreicht ist, konvergiert die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs gegen einen bestimmten Wert, der von dem Betrag der Drehbewegung und der Höhe der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt.
Wenn demgemäß die Konvergenz der Giergeschwindigkeit gegen einen bestimmten Wert (der nicht gleich Null ist) erfaßt wird, nachdem die Drehbewegung ausgeführt ist, kann ermittelt werden, daß das Fahrzeug eine stetige Drehbewegung ausführt.
Wenn die Konvergenz der Giergeschwindigkeit gegen einen Wert nahe gleich Null erfaßt wird, nachdem die Drehbewegung ausgeführt ist, kann ermittelt werden, daß sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet.
Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Konvergenz der Giergeschwindigkeit gegen einen Wert nahe gleich Null auf der Grundlage des Ausgangssignals des Gierratensensors 22 erfaßt wird, nachdem eine Drehbewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors 24 erfaßt wird, die einen bestimmten Betrag der Drehbewegung überschreitet, wird ermittelt, daß sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet.
Die Fig. 2A, 2B und 2C zeigen eine Beziehung zwischen dem Ausgangssignal (ΘF) des Lenkwinkelsensors 24, dem Ausgangssignal (Γ) des Gierratensensors 22 und dem Wert (Γ′) der Ableitung der Giergeschwindigkeit zum Erläutern einer Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs, die durch die erfindungsgemäße Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt ausgeführt wird.
In der Fig. 2A ist die Änderung der Ausgangssignale (Θf) des Lenkwinkelsensors 24 über der Zeit durch eine durchgezogene Linie angedeutet, wenn eine Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer geradlinigen Bewegung wechselt, und die Änderung der Ausgangssignale (Θf) des Lenkwinkelsensors 24 über der Zeit ist durch eine Strichpunktlinie angedeutet, wenn die Drehbewegung ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer stetigen Drehbewegung wechselt.
In der Fig. 2B ist die Änderung der Ausgangssignale (Γ) des Gierratensensors 22 über der Zeit durch eine durchgezogene Linie angedeutet, wenn die Drehbewegung ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer geradlinigen Bewegung wechselt, und die Änderung der Ausgangssignale (Γ) des Gierratensensors 22 über der Zeit ist durch eine Strichpunktlinie angedeutet, wenn die Drehbewegung ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer stetigen Drehbewegung wechselt.
In der Fig. 2G ist die Änderung der Werte (Γ′) der Ableitung der Giergeschwindigkeit über der Zeit durch eine durchgezogene Linie angedeutet, wenn die Drehbewegung ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer geradlinigen Bewegung wechselt, und die Änderung der Werte (Γ′) der Giergeschwindigkeit über der Zeit ist durch eine Strichpunktlinie angedeutet, wenn die Drehbewegung ausgeführt wird und das Fahrzeug zu einer stetigen Drehbewegung wechselt.
Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 2A bis 2G die Drehbewegung ausgeführt wird, ändert sich das Lenkwinkelausgangssignal Θf des Lenkwinkelsensors 24, wie in Fig. 2A gezeigt ist. Mit einer kleinen Zeitverzögerung ändert sich das Giergeschwindigkeitsausgangssignal Γ des Gierratensensors 22, wie in Fig. 2B gezeigt ist, und die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit, die aus den Ausgangssignalen des Gierratensensors 22 erhalten wird, ändert sich, wie in Fig. 2C gezeigt ist.
Wenn die Drehbewegung des Fahrzeugs zu der geradlinigen Bewegung wechselt, kehrt der Lenkwinkel Θf zu dem neutralen Punkt zurück, und die Giergeschwindigkeit Γ konvergiert demgemäß gegen den neutralen Punkt, wie durch die durchgezogenen Linien der Fig. 2A und 2B angedeutet ist.
Wenn die Drehbewegung des Fahrzeugs zu der stetigen Drehbewegung wechselt, wird der Lenkwinkel Θf bei einem konstanten Wert gehalten, nachdem die Drehbewegung ausgeführt ist, und die Giergeschwindigkeit Γ wird demgemäß bei einem nahezu konstanten Wert gehalten, wie durch die Strichpunktlinien der Fig. 2A und 2B angedeutet ist.
Die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit konvergiert jedoch immer gegen Null (oder den neutralen Punkt), nachdem die Drehbewegung ausgeführt ist, wie in Fig. 2C gezeigt ist, ungeachtet dessen, ob die Drehbewegung zu der geradlinigen Bewegung oder der stetigen Drehbewegung wechselt. Die Schwingungen der Giergeschwindigkeit Γ und der Giergeschwindigkeitsableitung Γ′ vor dem Erreichen der Konvergenz werden in Abhängigkeit von den dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs erzeugt.
Deshalb wird bei der erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt die Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs dann ausgeführt, wenn erfaßt wird, daß (1) der Absolutwert des Lenkwinkelausgangssignals Θf des Lenkwinkelsensors 24 über einem Ansprechwert "A" liegt (was als Bedingung 1 bezeichnet wird), (2) der Absolutwert des Giergeschwindigkeitsausgangssignals Γ des Gierratensensors 22 unterhalb einem Ansprechwert "C" liegt, nachdem die Bedingung 1 erfüllt ist (was als Bedingung 2 bezeichnet wird), und (3) die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit gegen Null konvergiert, nachdem Bedingung 2 erfüllt ist (was als Bedingung 3 bezeichnet wird).
Der Ansprechwert "A" der Fig. 2A kann durch die minimale Lenkwinkeländerung des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors 24 ermittelt werden, die als Beginn der Drehbewegung des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Der Ansprechwert "C" der Fig. 2B kann durch die maximale Giergeschwindigkeitsänderung von dem neutralen Punkt des Gierratensensors 22 vorgegeben werden, die als das Ende der Drehbewegung des Fahrzeugs ermittelt werden kann.
Wenn eine Drehbewegung des Fahrzeugs mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als einer Bezugsgeschwindigkeit ausgeführt wird, ist die dabei erzeugte Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs klein und das Giergeschwindigkeitsausgangssignal Γ des Gierratensensors 22 überschreitet nicht den Ansprechwert "C" bevor und nachdem eine derartige Drehbewegung ausgeführt wird. D.h., daß dabei der Absolutwert des Giergeschwindigkeitsausgangssignals Γ des Gierratensensors 22 unterhalb dem Ansprechwert "C" liegt, nachdem die Bedingung 1 erfüllt ist, und die Bedingung 2 erfüllt ist. Wenn die Abgrenzung der Bedingungen 1, 2 und 3 nur dabei ausgeführt wird, wird die Drehbewegung bei einer zu niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit unrichtig als die geradlinige Bewegung des Fahrzeugs ermittelt.
Um das zu vermeiden, wird deshalb bei der erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt die Ermittlung einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs dann ausgeführt, wenn des weiteren erfaßt wird, daß (4) der Absolutwert der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit über einem Ansprechwert "B" liegt, nachdem eine Drehbewegung ausgeführt wird, die einen bestimmten Betrag überschreitet (was als die Bedingung 4 bezeichnet wird).
Der Ansprechwert "B" der Fig. 2C kann durch die minimale Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit vorgegeben werden, die als der Beginn einer Drehbewegung mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Bezugsgeschwindigkeit ermittelt werden kann.
Wenn demgemäß bei der erfindungsgemäßen Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt erfaßt wird, daß die vorstehend erwähnten Bedingungen 1 und 4 erfüllt sind, wird ermittelt, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Bezugsgeschwindigkeit begonnen hat. Wenn erfaßt wird, daß die vorstehend erwähnte Bedingung 2 erfüllt ist, nachdem die Bedingungen 1 und 4 erfüllt sind, wird ermittelt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs beendet ist. Wenn des weiteren erfaßt wird, daß die vorstehend erwähnte Bedingung 3 erfüllt ist, nachdem die Bedingung 2 erfüllt ist, wird ermittelt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs zu einer geradlinigen Bewegung wechselt und das Fahrzeug sich bei einer geradlinigen Bewegung befindet. Das Ausgangssignal des Gierratensensors 22 wird dabei schließlich als der neutrale Punkt Γ₀ des Gierratensensors 22 ermittelt.
Deshalb kann die erfindungsgemäße Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt den neutralen Punkt des Gierratensensors 22 genau schätzen. Die Genauigkeit der Schätzung des neutralen Punkts des Gierratensensors 22 hängt nicht direkt von der Genauigkeit des Ausgangssignals eines anderen Sensors ab, wie beispielsweise des Lenkwinkelsensors 24.
Alternativ kann die Ermittlung, ob die Bedingung 4 erfüllt ist, durch die Verwendung eines Ausgangssignals eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors oder eines Motordrehzahlsensors ausgeführt werden. Wenn bei einem derartigen Ausführungsbeispiel erfaßt wird, daß die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die Bezugsgeschwindigkeit ist, wird ermittelt, daß eine Drehbewegung bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Bezugsgeschwindigkeit begonnen hat.
Alternativ kann die Ermittlung, ob die Bedingung 1 erfüllt ist, durch die Verwendung des Absolutwerts des Giergeschwindigkeitsausgangssignals Γ des Gierratensensors 22 ausgeführt werden. Wenn bei einem derartigen Ausführungsbeispiel erfaßt wird, daß der Absolutwert des Giergeschwindigkeitsausgangssignals Γ des Gierratensensors 22 über einem Ansprechwert liegt, wird ermittelt, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann jedoch eine Drehbewegung des Fahrzeugs um die vertikale Achse, die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs tritt, unrichtig als die Ausführung der Drehbewegung ermittelt werden, wenn das Fahrzeug tatsächlich nicht fährt. Um das zu vermeiden, ist es bei einem derartigen Ausführungsbeispiel nötig, daß ermittelt wird, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs nicht ausgeführt wird, wenn ein Fahrzeuggeschwindigkeitsausgangssignal eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors oder dergleichen unterhalb der Bezugsgeschwindigkeit liegt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermittelt die ECU 20 der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 einen neutralen Punkt Γ0 der Ausgangssignale des Gierratensensors 22 durch die Ausführung einer Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt und einer Erfassungsroutine für einen Spitzenwert abwechselnd in vorgegebenen Zeitabständen.
Fig. 3A und 3B zeigen eine Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt, die durch die ECU 20 der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird. Fig. 4 zeigt eine Erfassungsroutine für einen Spitzenwert, die durch die ECU 20 der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird.
Bei der Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B wird ein Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit verwendet, der durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 ermittelt wird.
Wenn die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt begonnen wird, wie in Fig. 3A gezeigt ist, liest die ECU 20 beim Schritt 100 ein Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 bei dem momentanen Durchlauf und ermittelt einen Wert Γ′t der Ableitung der Giergeschwindigkeit über der Zeit, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 bei dem momentanen Durchlauf und dem Ausgangssignal Γt-1 des Gierratensensors 22 bei dem vorhergehenden Durchlauf genommen wird.
Nachdem der Schritt 100 ausgeführt ist, erfaßt der Schritt 102, ob eine Marke "Fop" gleich "1" ist. Diese Marke "Fop", die später beschrieben wird, wird auf "1" gesetzt, wenn die Abgrenzung der Bedingung 3 (oder die Abgrenzung der Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit) begonnen wird, nachdem ermittelt wird, daß die Bedingungen 1, 2 und 4 erfüllt sind.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 102 negativ ist (oder die Marke "Fop" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß alle Bedingungen 1, 2 und 4 noch nicht erfüllt sind und es wird der Schritt 104 ausgeführt.
Der Schritt 106 erfaßt, ob eine Marke "Fi" gleich "1" ist. Diese Marke "Fi" wird auf "1" gesetzt, wenn die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B zuerst begonnen wird, nachdem eine elektrische Energie der ECU 20 zugeführt wird. Wie später beschrieben wird, wird die Marke "Fi" auf "0" gesetzt, nachdem ermittelt wird, daß die Bedingungen 1, 2 und 4 erfüllt sind.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 104 zutreffend ist (Fi=1), wird ermittelt, daß die Ermittlung des neutralen Punkts Γ₀ noch nicht ausgeführt ist, und es werden die Schritte 106 und 108 ausgeführt.
Der Schritt 106 ermittelt einen vorläufigen Wert Γoc des neutralen Punkts Γo durch das Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 (Γoc ← Γt). Der Schritt 108 ermittelt einen vorläufigen Wert Γ′oc des neutralen Punkts Γ′o der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch einen gegebenen Anfangswert Do (Γ′oc ← Do). Nachdem der Schritt 108 ausgeführt ist, wird der Schritt 110 ausgeführt.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 104 negativ ist (oder die Marke "Fi" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß das Einrichten der vorläufigen Werte Γoc und Γ′oc bei den Schritten 106 und 108 beim vorhergehenden Durchlauf abgeschlossen wurde. Dabei werden die Schritte 106 und 108 nicht ausgeführt und es wird der Schritt 110 ausgeführt.
Der Schritt 110 erfaßt, ob eine Marke "FΘ" gleich "1" ist. Diese Marke "FΘ", die später beschrieben wird, wird auf "1" gesetzt, wenn ermittelt wird, daß die Bedingung 1 erfüllt ist. Wenn das Ergebnis beim Schritt 110 negativ ist (oder die Marke "FΘ" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Bedingung 1 beim vorhergehenden Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und es wird der Schritt 112 ausgeführt.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 110 zutreffend ist (oder FΘ=1), wird ermittelt, daß die Bedingung 1 beim vorhergehenden Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 114 ausgeführt.
Der Schritt 112 ermittelt den Absolutwert Θd des Lenkwinkels bei dem momentanen Durchlauf, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Θf des Lenkwinkelsensors 24 und dem neutralen Punkt Θfo der Ausgangssignale des Lenkwinkelsensors 24 genommen wird (Θd ← |Θf-Θfo|). Nachdem der Schritt 112 ausgeführt ist, wird der Schritt 116 ausgeführt.
Der Schritt 116 erfaßt, ob der Absolutwert Θd des Lenkwinkels größer oder gleich einem vorgegebenen Ansprechwert "A" ist (der gleichwertig mit dem Ansprechwert "A" der Fig. 2A ist). Wie vorstehend beschrieben ist, ist dieser Ansprechwert "A" durch die minimale Lenkwinkeländerung der Ausgangssignale des Lenkwinkelsensors 24 vorgegeben, die als der Beginn der Drehbewegung des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Deshalb macht der Schritt 116 eine Ermittlung, ob eine Drehbewegung des Fahrzeugs begonnen hat (oder ob die Bedingung 1 erfüllt ist) auf der Grundlage der Ausgangssignale des Lenkwinkelsensors 24.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 116 zutreffend ist (ΘdA), wird ermittelt, daß die Bedingung 1 bei dem momentanen Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 118 ausgeführt. Der Schritt 118 setzt die Marke "FΘ" auf "1" (FΘ ← 1).
Wenn das Ergebnis beim Schritt 116 negativ ist (Θd<A), wird ermittelt, daß die Bedingung bei dem momentanen Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und es werden die folgenden Schritte nicht ausgeführt und die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt endet bei dem momentanen Durchlauf.
Nachdem der Schritt 118 ausgeführt ist, wird der Schritt 114 ausgeführt. Der Schritt 114 erfaßt, ob eine Marke "Fd" gleich "1" ist. Diese Marke "Fd", die später beschrieben wird, wird auf "1" gesetzt, wenn ermittelt wird, daß die Bedingung 4 erfüllt ist. Wenn das Ergebnis beim Schritt 114 negativ ist (oder die Marke "Fd" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Bedingung 4 bei dem vorhergehenden Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und es wird der Schritt 122 ausgeführt.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 114 zutreffend ist (oder Fd = 1), wird ermittelt, daß die Bedingung 4 bei dem vorhergehenden Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 128 ausgeführt.
Der Schritt 122 ermittelt einen Wert einer Variablen Γ′s, indem der Absolutwert |Γ′t-Γ′oc| einer Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit genommen wird (Γ′s ← |Γ′t-Γ′oc|). Der Wert der Variablen Γ′s zeigt eine berichtigte Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit von dem neutralen Punkt (der nahezu gleich Null ist) der Ableitung der Giergeschwindigkeit an. Nachdem der Schritt 122 ausgeführt ist, wird der Schritt 124 ausgeführt.
Der Schritt 124 erfaßt, ob der Wert der Variablen Γ′s größer oder gleich als ein vorgegebener Ansprechwert "B" ist (der gleichwertig dem Ansprechwert "B" der Fig. 2C ist). Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Ansprechwert "B" durch die minimale Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit vorgegeben, die als der Beginn einer Drehbewegung mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Bezugsgeschwindigkeit ermittelt werden kann. Deshalb macht der Schritt 124 eine Ermittlung, ob eine Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit über dem Ansprechwert "B" liegt (oder ob die Bedingung 4 erfüllt ist) auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors 22.
Wenn das Ergebnis beim Schritt 124 zutreffend ist (Γ′sB), wird ermittelt, daß die Bedingung 4 bei dem momentanen Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 126 ausgeführt. Der Schritt 126 setzt die Marke "Fd" auf "1" (Fd ← 1).
Wenn das Ergebnis beim Schritt 124 negativ ist (Γ′s<B), wird ermittelt, daß die Bedingung 4 bei dem momentanen Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und die folgenden Schritte werden nicht ausgeführt, und die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt endet bei dem momentanen Durchlauf.
Nachdem der Schritt 126 ausgeführt ist, wird der Schritt 128 ausgeführt. Der Schritt 128 erfaßt, ob eine Marke "Fg" gleich "1" ist. Diese Marke "Fg", die später beschrieben wird, wird auf "1" gesetzt, wenn ermittelt wird, daß die Bedingung 2 erfüllt ist. Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 128 zutreffend ist (Fg=1), wird deshalb ermittelt, daß die Bedingung 2 bei dem vorhergehenden Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 130 ausgeführt.
Wenn andererseits das Ergebnis bei dem Schritt 128 negativ ist (oder die Marke "Fg" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Bedingung 2 bei dem vorhergehenden Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und es wird der Schritt 132 ausgeführt.
Der Schritt 132 ermittelt den Absolutwert |Γt-Γoc| einer Änderung der Giergeschwindigkeit, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 und dem vorläufigen Wert Γoc genommen wird, und erfaßt, ob der Absolutwert |Γt-Γoc| der Änderung der Giergeschwindigkeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen Ansprechwert C ist (der gleichwertig dem Ansprechwert C der Fig. 2B ist). Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Ansprechwert C durch die maximale Giergeschwindigkeitsänderung von dem neutralen Punkt des Gierratensensors 22 vorgegeben, die als das Ende der Drehbewegung des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Deshalb macht der Schritt 132 eine Ermittlung, ob die Drehbewegung des Fahrzeugs beendet ist (oder ob die Bedingung 2 erfüllt ist) auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors 22.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 132 zutreffend ist (|Γt-Γoc|C), wird ermittelt, daß die Bedingung 2 bei dem momentanen Durchlauf erfüllt ist, und es wird der Schritt 134 ausgeführt. Der Schritt 134 setzt die Marke "Fg" auf "1". Nachdem der Schritt 134 ausgeführt ist, endet die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 132 negativ ist (|Γt-Γoc|<C), wird ermittelt, daß die Bedingung 2 bei dem momentanen Durchlauf noch nicht erfüllt ist, und der Schritt 134 wird nicht ausgeführt und die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt endet bei dem momentanen Durchlauf.
Der Schritt 130 wird nur dann ausgeführt, nachdem bei dem Schritt 110 oder dem Schritt 116 ermittelt wird, daß die Bedingung 1 erfüllt ist, die sich auf das Ausgangssignal Θf des Lenkwinkelsensors 24 bezieht, nachdem bei dem Schritt 114 oder dem Schritt 124 ermittelt wird, daß die Bedingung 4 erfüllt ist, die sich auf die Ableitung Γ′t der Giergeschwindigkeit bezieht, und nachdem des weiteren bei dem Schritt 128 ermittelt wird, daß die Bedingung 2 erfüllt ist, die sich auf das Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 bezieht. Deshalb ist es zu diesem Zeitpunkt nötig, eine Ermittlung zu machen, ob die Bedingung 3 erfüllt ist, die sich auf die Konvergenz der Ableitung Γ′t der Giergeschwindigkeit bezieht.
Der Schritt 130 setzt die Marke "Fop" auf "1", was anzeigt, daß sich die Routine bei dem momentanen Durchlauf bei dem Prozeß der Abgrenzung der Bedingung 3 befindet. Des weiteren setzt der Schritt 130 die Marke "FΘ" auf "0", die Marke "Fi" auf "0", eine Marke "Fc" auf "0", die Marke "Fg" auf "0" und die Marke "Fd" auf "0", um bei dem folgenden Durchlauf die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt auszuführen.
Nachdem der Schritt 130 ausgeführt ist, wird der Schritt 136 ausgeführt. Der Schritt 136 setzt einen Zähler "n" auf eine Anfangszahl "N" (die durch eine geeignete ganze Zahl vorgegeben wird). Nachdem der Schritt 136 ausgeführt ist, endet bei dem momentanen Durchlauf die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird beim Beginn der Abgrenzung der Bedingung 3 die Marke "Fop" auf "1" gesetzt, nachdem ermittelt ist, daß die Bedingungen 1, 2 und 4 erfüllt sind. Deshalb werden der Schritt 140 und die folgenden in Fig. 3B gezeigten Schritte ausgeführt, wenn das Ergebnis bei dem Schritt 102 zutreffend ist (Fop=1). Bei diesen Schritten wird die Abgrenzung der Bedingung 3 ausgeführt, und wenn ermittelt wird, daß die Bedingung 3 erfüllt ist, wird dabei der neutrale Punkt Γ0 der Ausgangssignale des Gierratensensors 22 durch das Ausgangssignal des Gierratensensors 22 ermittelt. Die Abgrenzung der Bedingung 3 wird ausgeführt, indem ein Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit verwendet wird, der durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erfaßt wird, die später beschrieben wird.
Wie in Fig. 3B gezeigt ist, erfaßt der Schritt 140, ob eine Marke "Fp" gleich "1" ist. Diese Marke "Fp", die später beschrieben wird, wird auf "1" gesetzt, wenn ein Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erfaßt wird. Die Marke "Fp" wird auf "0" gesetzt, wenn ein Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 nicht erfaßt wird.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 140 zutreffend ist (Fp=1), wird ermittelt, daß der Wert der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf der Spitzenwert ist, und es wird der Schritt 142 ausgeführt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 140 negativ ist (oder die Marke "Fp" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß der Wert der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf nicht der Spitzenwert ist, und die Abgrenzung der Bedingung 3 wird noch nicht ausgeführt. Dabei endet die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem momentanen Durchlauf und die folgenden Schritte werden nicht ausgeführt.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B und die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 abwechselnd in vorgegebenen Zeitabständen ausgeführt. Deshalb wird immer dann bei dem Schritt 140 der Fig. 3B ermittelt, daß der Wert der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf der Spitzenwert ist, wenn ein Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erfaßt wird.
Beim Schritt 142 nimmt der Zähler "n" ab (n ← n-1). Nachdem der Schritt 142 ausgeführt ist, erfaßt der Schritt 144, ob der Zähler "n" gleich 0 ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 144 zutreffend ist (n=0), wird die zutreffende Antwort auf den Schritt 140 "N"-Mal wiederholt, nachdem die Marke "Fop" auf "1" gesetzt ist. D. h., daß "N" Spitzenwerte der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erfaßt werden, und ermittelt wird, daß die Spitzenwerte der Ableitung der Giergeschwindigkeit aufgrund von Geräuschen oder mechanischen Vibrationen erzeugt werden. Dabei ist es unnütz, die Ausführung der Abgrenzung der Bedingung 3 fortzusetzen.
Deshalb setzt der Schritt 146 die Marke "Fop" auf "0" (Fop ← 0), wenn das Ergebnis bei dem Schritt 144 zutreffend ist. Nachdem der Schritt 146 ausgeführt ist, endet bei dem momentanen Durchlauf die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 144 negativ ist (oder der Zähler "n" nicht gleich 0 ist), wird der Schritt 148 ausgeführt. Der Schritt 148 ermittelt einen Wert einer Variablen "dΓ′p", indem der Absolutwert einer Differenz zwischen einem Spitzenwert Γ′p,t bei dem momentanen Durchlauf und einem Spitzenwert Γ′p,t-1 bei dem vorhergehenden Durchlauf genommen wird (dΓ′p ← |Γ′p,t-Γ′p,t-1|). Der Spitzenwert Γ′p,t wird bei dem momentanen Durchlauf aus der Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erhalten, und der Spitzenwert Γ′p,t-1 wird bei dem vorhergehenden Durchlauf aus der Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 erhalten. Deshalb zeigt der Wert der Variablen "dΓ′p", der durch den Schritt 148 ermittelt wird, während einer Zeitspanne zwischen dem vorhergehenden Durchlauf und dem momentanen Durchlauf eine Abnahme des Spitzenwerts der Ableitung der Giergeschwindigkeit an.
Nachdem der Schritt 148 ausgeführt ist, wird der Schritt 150 ausgeführt. Der Schritt 150 erfaßt, ob der Wert der Variablen "dΓ′p" kleiner oder gleich als ein vorgegebener Ansprechwert "B/X" ist, wobei X eine gegebene Zahl ist (die durch eine geeignete ganze Zahl vorgegeben ist). Der Ansprechwert "B/X" kann durch den Wert vorgegeben sein, der gleich "1/X" mal der Ansprechwert B der Fig. 2C ist. Deshalb macht der Schritt 150 eine Ermittlung, ob eine Abnahme des Spitzenwerts der Ableitung der Giergeschwindigkeit während einer vorgegebenen Zeitspanne (die den Abständen der Ausführung der Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt gleich ist) unterhalb dem Ansprechwert "B/X" liegt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 150 zutreffend ist (dΓ′p′′B/X), wird ermittelt, daß eine Konvergenz der Werte der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit zu dem neutralen Punkt (der nahezu gleich Null ist) stattfindet, und es wird der Schritt 152 ausgeführt.
Der Schritt 152 ermittelt den neutralen Punkt Γ0 der Ausgangssignale des Gierratensensors 22 durch das Ausgangssignal Γt bei dem momentanen Durchlauf. Des weiteren setzt der Schritt 152 die Marke "Fc" auf "1", die anzeigt, daß die Ermittlung des neutralen Punkts des Gierratensensors 22 abgeschlossen ist. Deshalb ermittelt der Schritt 152 den neutralen Punkt des Gierratensensors 22 durch das Ausgangssignal des Gierratensensors 22 zu dem Zeitpunkt, wenn erfaßt wird, daß die Konvergenz der Ausgangssignale des Gierratensensors 22 stattfindet, nachdem erfaßt wird, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Nachdem der Schritt 152 ausgeführt ist, wird der Schritt 154 ausgeführt. Der Schritt 154 setzt den vorläufigen Wert Γoc auf den neutralen Punkt Γ0 (Γoc ← Γ0). Wenn die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem folgenden Durchlauf ausgeführt wird, kann der vorläufige Wert Γoc verwendet werden, der gleich dem neutralen Punkt Γ0 ist, der durch die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem momentanen Durchlauf erhalten wird. Nachdem der Schritt 154 ausgeführt ist, endet die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 150 negativ ist (dΓ′p′′<B/X), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit noch nicht zu dem neutralen Punkt konvergiert, und es wird der Schritt 156 ausgeführt. Der Schritt 156 setzt den Spitzenwert Γ′p,t-1 des vorhergehenden Durchlaufs auf den Spitzenwert Γ′p,t des momentanen Durchlaufs (Γ′p,t-1 ← Γ′p,t). Wenn die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem folgenden Durchlauf ausgeführt wird, kann der Spitzenwert Γ′p,t-1 verwendet werden, der gleich dem Spitzenwert Γ′p,t ist, der bei dem momentanen Durchlauf erhalten wird. Nachdem der Schritt 156 ausgeführt ist, endet die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt bei dem momentanen Durchlauf.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert beschrieben.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liest die ECU beim Schritt 200 beim Start der Erfassungsroutine für einen Spitzenwert ein Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 bei dem momentanen Durchlauf und ermittelt einen Wert Γ′t der Ableitung der Giergeschwindigkeit über der Zeit, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 bei dem momentanen Durchlauf und dem Ausgangssignal Γt-1 des Gierratensensors 22 bei dem vorhergehenden Durchlauf genommen wird. Der Wert Γ′t zeigt die Ableitung der Giergeschwindigkeit des momentanen Durchlaufs an.
Nachdem der Schritt 200 ausgeführt ist, erfaßt der Schritt 202, ob ein Wert Γ′t-1 der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem vorhergehenden Durchlauf größer als der Wert Γ′t der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 202 zutreffend ist (Γ′t-1<Γ′t), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun abnimmt. Der Schritt 204 setzt eine Marke "Fde" auf "1" (Fde ← 1), die anzeigt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun abnimmt. Nachdem der Schritt 204 ausgeführt ist, wird der Schritt 206 ausgeführt.
Der Schritt 206 erfaßt, ob eine Marke "Fin" gleich "1" ist. Die Marke "Fin" wird auf "1" gesetzt, wenn ermittelt wird, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun ansteigt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 206 zutreffend ist (Fin=1), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit bei dem vorhergehenden Durchlauf ansteigt und die Neigung der Änderung der Ableitung Γ′ bei dem momentanen Durchlauf zu einer Abnahme dreht. Deshalb wird dabei ermittelt, daß der Wert Γ′ der Ableitung bei dem momentanen Durchlauf einen lokalen Maximalpunkt der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit anzeigt. Der Schritt 208 setzt den Spitzenwert Γ′p,t des momentanen Durchlaufs auf den Wert Γ′t (Γ′p,t ← Γ′t). D.h., daß der Spitzenwert Γ′p,t der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf erfaßt wird.
Nachdem der Schritt 208 ausgeführt ist, werden die Schritte 210 und 212 ausgeführt. Der Schritt 210 setzt die Marke "Fin" auf "0" (Fin ← 0), die anzeigt, daß die Ableitung der Giergeschwindigkeit nicht ansteigt. Der Schritt 212 setzt die Marke "Fp" auf "1" (Fp ← 1), die anzeigt, daß der Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit erfaßt ist.
Nachdem der Schritt 212 ausgeführt ist, wird der Schritt 214 ausgeführt. Der Schritt 214 setzt den Wert Γ′t-1 auf den Wert Γ′t (Γ′t-1 ← Γ′t) für die Verwendung bei der Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem folgenden Durchlauf. Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, endet die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 206 negativ ist (oder die Marke "Fin" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit während der Zeitspanne zwischen dem vorhergehenden Durchlauf und dem momentanen Durchlauf weiter abnimmt. Deshalb wird dabei ermittelt, daß der Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf nicht erfaßt wird. Der Schritt 216 setzt die Marke "Fp" auf "0" (Fp ← 0). Nachdem der Schritt 216 ausgeführt ist, wird der Schritt 214 ausgeführt. Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, endet die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem vorliegenden Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 202 negativ ist, erfaßt der Schritt 218, ob der Wert Γ′t-1 der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem vorhergehenden Durchlauf kleiner als der Wert Γ′ der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 218 zutreffend ist (Γ′t-1<Γ′t), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun ansteigt. Der Schritt 220 setzt die Marke "Fin" auf "1" (Fin ← 1), die anzeigt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun ansteigt. Nachdem der Schritt 220 ausgeführt ist, wird der Schritt 222 ausgeführt.
Der Schritt 222 erfaßt, ob die Marke "Fde" gleich "1" ist. Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Marke "Fde" auf "1" gesetzt, wenn ermittelt wird, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit nun abnimmt.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 222 zutreffend ist (Fde=1), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit bei dem vorhergehenden Durchlauf abnimmt und die Neigung der Änderung der Ableitung Γ′ bei dem momentanen Durchlauf zu einem Anstieg dreht. Deshalb wird dabei ermittelt, daß der Wert Γ′t der Ableitung bei dem momentanen Durchlauf einen lokalen Minimalpunkt der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit anzeigt. Der Schritt 224 setzt den Spitzenwert Γ′p,t des momentanen Durchlaufs auf den Wert Γ′t (Γ′p,t ← Γ′t). D.h., daß der Spitzenwert Γ′p,t der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf erfaßt wird.
Nachdem der Schritt 224 ausgeführt ist, werden die Schritte 226 und 228 ausgeführt. Der Schritt 226 setzt die Marke "Fde" auf "0" (Fde ← 0), die anzeigt, daß die Ableitung der Giergeschwindigkeit nicht abnimmt. Der Schritt 228 setzt die Marke "Fp" auf "1" (Fp ← 1), die anzeigt, daß der Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit erfaßt ist.
Nachdem der Schritt 228 ausgeführt ist, wird der Schritt 214 ausgeführt. Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, endet die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 222 negativ ist (oder die Marke "Fde" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit während der Zeitspanne zwischen dem vorhergehenden Durchlauf und dem momentanen Durchlauf weiter ansteigt. Deshalb wird dabei ermittelt, daß der Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf nicht erfaßt wird. Der Schritt 230 setzt die Marke "Fp" auf "0" (Fp ← 0). Nachdem der Schritt 230 ausgeführt ist, wird der Schritt 214 ausgeführt. Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, endet die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn andererseits das Ergebnis bei dem Schritt 218 negativ ist (Γ′t-1 = Γ′t), wird ermittelt, daß es unmöglich ist, zu erfassen, ob die Neigung der Änderung der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf der Anstieg oder die Abnahme ist. Die folgenden Schritte werden nicht ausgeführt, und es wird nur der Schritt 214 ausgeführt.
Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, endet die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert bei dem momentanen Durchlauf.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B und die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4 abwechselnd ausgeführt. Die Marke "Fop" wird auf "1" gesetzt, wenn die Abgrenzung der Bedingung 3 (oder die Abgrenzung der Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit) bei der Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt begonnen wird. Die Marke "Fp" wird auf "1" gesetzt (der Schritt 212 oder der Schritt 228), wenn der Spitzenwert der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die Erfassungsroutine für einen Spitzenwert erfaßt wird. Wenn die Abgrenzung der Bedingung 3 bei der Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt begonnen wird, erfaßt der Schritt 140 der Fig. 3B immer, daß die Marke "Fp" gleich "1" ist. Deshalb zeigt der bei dem Schritt 148 ermittelte Wert der Variablen "dΓ′p" bei dem momentanen Durchlauf eine Abnahme des Spitzenwerts der Ableitung der Giergeschwindigkeit von dem Spitzenwert des vorhergehenden Durchlaufs an.
Wenn als das Ergebnis bei dem Schritt 150 der Fig. 3B ermittelt wird, daß die Konvergenz der Werte der Ableitung Γ′ der Giergeschwindigkeit zu dem neutralen Punkt stattfindet, wird erfaßt, daß die Bedingung 3 erfüllt ist, und es wird schließlich ermittelt, daß sich das Fahrzeug bei einer geradlinigen Bewegung befindet. Bei dem Schritt 152 der Fig. 3B wird der neutrale Punkt Γ0 des Gierratensensors 22 durch das Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 dabei ermittelt, und die Marke "Fc" wird auf "1" gesetzt.
Nachdem die Marke "Fc" auf "1" gesetzt ist, hat der neutrale Punkt Γ0 den letzten Wert des geschätzten neutralen Punkts des Gierratensensors 22. Deshalb liefert die ECU 20 der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 eine richtige Messung der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs unter Verwendung dieses neutralen Punkts Γ0, wenn die Marke "Fc" gleich "1" ist.
Fig. 5 zeigt eine Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit, die durch die ECU 20 der Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt der Fig. 1 ausgeführt wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermittelt die ECU 20 eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Berichtigung auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts Γ0 durch Ausführen der Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit der Fig. 5 in vorgegebenen Zeitabständen parallel zu der Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B und der Erfassungsroutine für einen Spitzenwert der Fig. 4.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, erfaßt die ECU 20 beim Start der Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit beim Schritt 300, ob die Marke "Fc" gleich "1" ist.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 300 zutreffend ist (Fc=1), wird ermittelt, daß die Ermittlung des neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors 22 bei dem vorhergehenden Zyklus abgeschlossen ist. Der Schritt 302 ermittelt eine Giergeschwindigkeit Γs des Fahrzeugs, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 und dem geschätzten neutralen Punkt Γ0 genommen wird (Γs ← Γt-Γ0). Deshalb liefert der Schritt 302 die richtige Messung der Giergeschwindigkeit Γs des Fahrzeugs, die durch die Berichtigung auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts Γ0 ermittelt wird. Nachdem der Schritt 302 ausgeführt ist, endet die Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf.
Wenn das Ergebnis bei dem Schritt 300 negativ ist (oder die Marke "Fc" nicht gleich "1" ist), wird ermittelt, daß die Ermittlung des neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors 22 noch nicht ausgeführt ist. Der Schritt 304 setzt eine Marke "Finh" auf "1" (Finh ← 1), die anzeigt, daß die Ermittlung des neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors 22 noch nicht ausgeführt ist. Die Marke "Finh" wird auf "1" gesetzt, um zu veranlassen, daß eine andere Routine erfaßt, daß die Giergeschwindigkeit Γs des Fahrzeugs bei dem momentanen Durchlauf einen vorläufigen Wert hat, der verwendet wird, wenn die Ermittlung des neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors 22 noch nicht ausgeführt ist. Nachdem der Schritt 304 ausgeführt ist, wird der Schritt 306 ausgeführt.
Der Schritt 306 ermittelt eine Giergeschwindigkeit Γs des Fahrzeugs, indem eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal Γt des Gierratensensors 22 und dem vorläufigen Wert Γoc genommen wird (Γs ← Γs-Γoc). Deshalb liefert der Schritt 306 einen vorläufigen Wert der Giergeschwindigkeit Γs des Fahrzeugs, der durch die Berichtigung auf der Grundlage des vorläufigen Werts Γoc des neutralen Punkts des Gierratensensors 22 ermittelt wird. Nachdem der Schritt 306 ausgeführt ist, endet die Ermittlungsroutine für eine Giergeschwindigkeit bei dem momentanen Durchlauf.
Die Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt umfaßt die erste Erfassungseinheit (100 bis 136), die erfaßt, daß die Drehbewegung des Automobils ausgeführt wird. Die zweite Erfassungseinheit (140 bis 150) erfaßt die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit, die aus den Ausgangssignalen des Gierratensensors 22 erhalten werden. Die Ermittlungseinheit 152 für einen neutralen Punkt ermittelt den neutralen Punkt des Gierratensensors durch das Ausgangssignal des Gierratensensors, wenn die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die zweite Erfassungseinheit erfaßt wird, nachdem die erste Erfassungseinheit erfaßt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermittelt, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit als der Bezugsgeschwindigkeit begonnen hat. Nach dem Beginn der Drehbewegung des Fahrzeugs wird ermittelt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs beendet ist. Des weiteren wird nach dem Ende der Drehbewegung des Fahrzeugs ermittelt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs zu einer geradlinigen Bewegung wechselt und das Fahrzeug sich bei einer geradlinigen Bewegung befindet. Das Ausgangssignal Γ des Gierratensensors 22 wird dabei schließlich als der neutrale Punkt Γ0 des Gierratensensors 22 ermittelt. Deshalb kann die Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt des vorliegenden Ausführungsbeispiels den neutralen Punkt des Gierratensensors 22 genau schätzen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal Θf des Lenkwinkelsensors 24 nur dazu verwendet, um zu ermitteln, ob eine Drehbewegung des Fahrzeugs begonnen hat. Somit hängt die Genauigkeit der Schätzung des neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors 22 nicht von der Genauigkeit des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors 24 ab. Demgemäß ist es für eine Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt des vorliegenden Ausführungsbeispiels möglich, einen neutralen Punkt des Gierratensensors genau zu schätzen, wobei die Genaugigkeit der Schätzung des neutralen Punkts des Gierratensensors nicht direkt von der Genauigkeit des Ausgangssignals eines anderen Sensors abhängt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Berichtigung auf der Grundlage des geschätzten neutralen Punkts Γ0 ermittelt, der durch die Ermittlungsroutine für einen neutralen Punkt der Fig. 3A und 3B erhalten wird. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden, ohne daß vom Umfang der Erfindung abgewichen wird.
Beispielsweise durch Erhalten von "N" geschätzten neutralen Punkten Γ0 und Ermitteln eines Durchschnitts der "N" geschätzten neutralen Punkte kann eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Berichtigung auf der Grundlage des Durchschnitts der "N" geschätzten neutralen Punkte ermittelt werden. Des weiteren kann durch Erhalten eines neutralen Punkts Γ0 des Gierratensensors eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Berichtigung auf der Grundlage des somit erhaltenen neutralen Punkts Γ0 ermittelt werden, wenn eine Differenz zwischen dem neutralen Punkt Γ0 des momentanen Durchlaufs und einem neutralen Punkt Γ0 des vorhergehenden Durchlaufs unterhalb einem Bezugswert liegt. Bei derartigen Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Ermittlung der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs genauer auszuführen, da derartige Ausführungsbeispiele ein erhöhtes Genauigkeitsniveau des neutralen Punkts des Gierratensensors liefern.

Claims (10)

1. Schätzvorrichtung für einen neutralen Punkt eines Gierratensensors an einem Automobil mit:
einer ersten Erfassungseinrichtung (100 bis 136) zum Erfassen, daß eine Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird;
einer zweiten Erfassungseinrichtung (140 bis 150) zum Erfassen einer Konvergenz der Werte einer Ableitung einer Giergeschwindigkeit, die aus den Ausgangssignalen des Gierratensensors erhalten werden; und
einer Ermittlungseinrichtung (152) für einen neutralen Punkt zum Ermitteln eines neutralen Punkts des Gierratensensors durch ein Ausgangssignal des Gierratensensors, wenn die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit durch die zweite Erfassungseinrichtung erfaßt wird, nachdem die erste Erfassungseinrichtung erfaßt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugs ausgeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (116) aufweist, um auf der Grundlage von Ausgangssignalen eines Lenkwinkelsensors zu ermitteln, ob die Drehbewegung des Fahrzeugs begonnen hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (124) aufweist, um auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors zu ermitteln, ob eine Änderung der Ableitung der Giergeschwindigkeit über einem vorgegebenen Ansprechwert (B) liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (132) aufweist, um auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors zu ermitteln, ob die Drehbewegung des Fahrzeugs beendet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (116, 124) aufweist, um zu ermitteln, ob eine Drehbewegung des Fahrzeugs bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit begonnen hat, die eine Bezugsgeschwindigkeit überschreitet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (150) aufweist, um zu ermitteln, ob eine Abnahme eines Spitzenwerts der Ableitung der Giergeschwindigkeit während einer vorgegebenen Zeitspanne unterhalb einem vorgegebenen Ansprechwert liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung des weiteren eine Erfassungseinrichtung (200 bis 230) für einen Spitzenwert zum Erfassen eines Spitzenwerts der Ableitung der Giergeschwindigkeit auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors aufweist, wobei der Spitzenwert von der Erfassungseinrichtung für einen Spitzenwert durch die zweite Erfassungseinrichtung verwendet wird, um die Konvergenz der Werte der Ableitung der Giergeschwindigkeit zu erfassen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung für einen Spitzenwert eine Einrichtung (208) aufweist, um einen lokalen Maximalpunkt der Ableitung der Giergeschwindigkeit auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors zu erfassen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung für einen Spitzenwert eine Einrichtung (224) aufweist, um einen lokalen Minimalpunkt der Ableitung der Giergeschwindigkeit auf der Grundlage der Ausgangssignale des Gierratensensors zu erfassen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung des weiteren eine Ermittlungseinrichtung (302) für eine Giergeschwindigkeit aufweist, um eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Berichtigung auf der Grundlage des neutralen Punkts des Gierratensensors zu ermitteln, der durch die Ermittlungseinrichtung für einen neutralen Punkt ermittelt wird.
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