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DE19752225C2 - Vorrichtung zum Schätzen einer Fahrzeugbeschleunigung - Google Patents

Vorrichtung zum Schätzen einer Fahrzeugbeschleunigung

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DE19752225C2
DE19752225C2 DE19752225A DE19752225A DE19752225C2 DE 19752225 C2 DE19752225 C2 DE 19752225C2 DE 19752225 A DE19752225 A DE 19752225A DE 19752225 A DE19752225 A DE 19752225A DE 19752225 C2 DE19752225 C2 DE 19752225C2
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DE
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acceleration
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phase equalization
deceleration
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Kazutaka Adachi
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schätzen einer Fahr­ zeugbeschleunigung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 4.
Eine solche, aus der US 5 382 206 A bekannte Vorrichtung zum Schätzen einer Fahr­ zeugbeschleunigung umfasst einen Sensor zur Erfassung der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs. Ein Mikroprozessor berechnet die Differenz zwischen der erfassten Reisege­ schwindigkeit und einer zuvor geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit. Basierend auf die­ ser Differenz wird eine Rückkopplungs-Kompensation ausgeführt.
Aus der EP 0 389 155 A2 ist eine Vorrichtung zur Signalverarbeitung bekannt, die Fehler in einem integrierten Signal, die durch Fehler im Eingangssignal entstanden sind, mittels des Niquist-Theorems korrigiert.
Aus der JP-A 08-085373 ist eine Bremssteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe bekannt. Diese Steuervorrichtung steuert einen Wechselbetrieb der Beschleunigung eines Kraftfahrzeuges während eines Gangwechsels zur Verminderung von Schaltstößen. Es erfolgt eine Rückkopplungskorrektur der Bremskraft auf Echtzeit­ basis in Abhängigkeit von der Differenz von der tatsächlichen Beschleunigung des Fahr­ zeugs zu einer Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs.
Eine Beschleunigungsberechnungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Beschleuni­ gung eines Fahrzeugs mit beispielsweise einer digitalen Differentiationsmethode be­ rechnet, wobei eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit von einem früheren Fahr­ zeuggeschwindigkeitssignal und einem derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal er­ halten wird, ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Diese Beschleunigungsberechnungsvorrichtung wird beispielsweise bei einer Getriebe­ steuereinrichtung eines stufenlos verstellbaren Getriebes verwendet. Die Getriebesteue­ rung bestimmt den Gradienten einer Straße, beispielsweise eines ebenen Weges oder eines Gefälles, aus der berechneten Beschleunigung und einer Drosselöffnung und ein Gangwechselverhältnis entsprechend den Fahrbedingungen wird eingestellt.
Bei dieser Beschleunigungsberechnungsvorrichtung tritt jedoch selbst dann einiges Rau­ schen im Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aufgrund von Auswirkungen von Rechenfeh­ lern oder der Straßenoberfläche auf, wenn das Fahrzeug mit gleichbleibender Ge­ schwindigkeit fährt. Wenn beispielsweise die Zeitspanne zum Berechnen der Beschleu­ nigung 10 Millisekunden beträgt und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal um ±0,1 km/h schwankt, so tritt ein Maximalfehler von 0,566 G in der berechneten Beschleunigung auf. Dieser Fehler beeinflusst die Regelgenauigkeit der Gangwechselsteuereinheit beträcht­ lich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigungsberechnungsvorrichtung zu schaffen, die zur präzisen Beschleunigungsberechnung den Einfluss von Störfaktoren auf ein Mindestmaß reduziert.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß ist in einer ersten Ausführungsform eine erste Verzögerungsberech­ nungseinrichtung zum Ausführen einer Verzögerungsberechnung über den Rück­ kopplungs-Kompensationsausgang und eine zweite Verzögerungsberechnungseinrich­ tung zum Ausführen einer Verzögerungsberechnung über die geschätzte Fahrzeugge­ schwindigkeit vorgesehen. Eine Bestimmungseinrichtung bestimmt aus einer Differenz zwischen einem ausgegebenen Wert von der ersten Verzögerungsberechnungseinrich­ tung und einem ausgegebenen Wert von der zweiten Verzögerungsberechnungsein­ richtung eine geschätzte Beschleunigung. Eine erste Änderungseinrichtung ändert eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit durch Ausführen einer Verzögerungsberechnung der geschätzten Beschleunigung.
Erfindungsgemäß ist in einer zweiten Ausführungsform eine zweite Änderungseinrich­ tung zum Ändern der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit durch Multiplizieren der Rückkopplungs-Kompensationsausganges durch eine Verzögerungskomponente basie­ rend auf einer Verzögerungszeit und eine dritte Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeugbeschleunigung durch Dividieren einer Differenz zwischen einer geänderten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und des Rückkopplungs- Kompensationsausganges durch die Verzögerungszeit vorgesehen.
Durch diese Maßnahmen wird auf einfache Weise der Einfluss von Störfaktoren, wie z. B. ein Rauschen im Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aufgrund von Auswirkungen von Re­ chenfehlern oder der Straßenoberfläche auf ein Mindestmaß reduziert.
Vorzugsweise ist die Verzögerungskomponente durch folgenden Ausdruck gegeben.
dabei ist GM(s) = Verzögerungskomponente,
TM = Verzögerungszeit,
s = Laplaceoperator.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst die vorbestimmte Funktion eine Integ­ rationseinheit und eine konstante Verstärkung.
Des weiteren ist es bevorzugt, daß die vorbestimmte Funktion eine Integrationseinheit, eine konstante Verstärkung und einen Phasenentzerrer umfasst.
In diesem Fall ist es des weiteren bevorzugt, daß die Phasenentzerrungsfunktion des Phasenentzerrers durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:
wobei Gh(s) = Phasenentzerrungsfunktion,
T1 = Phasenentzerrungskonstante 1,
T2 = Phasenentzerrungskonstante 2 und
s = Laplaceoperator.
Weiterhin umfasst die Verzögerungskomponente vorzugsweise die folgenden Ausdrü­ cke:
GM(s) = exp(-TM.s),
wobei GM(s) = Totzeit,
TM = Verzögerungszeit,
s = Laplaceoperator.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen darge­ legt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines automatischen Getriebes, bei dem diese Erfindung verwendet wird,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Beschleunigungsberechnungs­ vorrichtung,
Fig. 3A und 3B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigungsschätzwerts entsprechend der Beschleunigungsberechnungsvorrichtung, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Trägheitsverzögerung bei ungefähr 100 km/h verringert,
Fig. 4A und 4B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigungsschätzwerts gemäß der Beschleunigungsberechnungsvorrichtung, wenn die Fahrzeugge­ schwindigkeit plötzlich bei ungefähr 40 km/h erhöht wird,
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung entspre­ chend einer zweiten, erfindungsgemäßen Ausführungsform,
Fig. 6A und 6B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und der berechneten Beschleunigung gemäß einer erfindungsgemäßen Beschleunigungsberechnungsvorrichtung ohne Phasenentzerrer, wenn das Fahrzeug aus dem Stand beschleunigt,
Fig. 7A und 7B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und der berechneten Beschleunigung gemäß einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung mit erfindungsgemä­ ßen Phasenentzerrer, wenn das Fahrzeug aus dem Stand beschleunigt,
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung entspre­ chend einer dritten, erfindungsgemäßen Ausführungsform,
Fig. 6A und 6B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und der berechneten Beschleunigung gemäß einer erfindungsgemäßen Beschleunigungsberechnungsvorrichtung ohne Phasenentzerrer, wenn das Fahrzeug aus dem Stand beschleunigt,
Fig. 7A und 7B Kurven der Fahrzeuggeschwindigkeit und der berechneten Beschleunigung gemäß einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung mit erfindungsgemä­ ßen Phasenentzerrer, wenn das Fahrzeug aus dem Stand beschleunigt,
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung entspre­ chend einer dritten, erfindungsgemäßen Ausführungsform,
Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung entspre­ chend einer vierten, erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer Beschleunigungsberechnungsvorrichtung entspre­ chend einer fünften, erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Wie in Fig. 1 der Zeichnungen gezeigt, umfaßt ein Automatikgetriebe 3 einen Antriebs­ wellen-Drehsensor 4 auf einer Antriebswelle und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 (Antriebswellen-Drehgeschwindigkeitssensor) auf einer Abtriebswelle.
Eine Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit, die von dem Antriebswellen- Drehgeschwindigkeitssensor 4 erfaßt wurde, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von dem Antriebswellen-Drehsensor 5 erfaßt wurde, werden an eine Automatikgetrie­ be(AT)-Steuereinrichtung 2 eingeleitet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird außerdem an eine Beschleunigungsberechnungsvorrichtung 1 weitergegeben.
Die AT-Steuereinrichtung 2 umfaßt einen Mikrocomputer, berechnet ein Soll- Gangwechselverhältnis des Getriebes 3 entsprechend einem Beschleunigungsschätz­ wert, der von der Beschleunigungsberechnungsvorrichtung 1 berechnet wurde, und ei­ ner Drosselöffnung eines Motors, nicht gezeigt, und führt eine Gangwechselsteuerung des Automatikgetriebes 3 durch.
Der Aufbau der Beschleunigungsberechnungsvorrichtung 1 ist im Blockdiagramm der Fig. 2 gezeigt. Zunächst wird eine Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit Verr in ei­ ner Subtraktionseinheit 11 durch die folgende Gleichung von einem derzeitigen Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Istwert V, der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 ab­ getastet wurde, und der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 des unmittelbar vor­ angegangenen Schleifendurchlaufs berechnet.
Verr = V - V_1 (1)
Als nächstes wird ein Rückkopplungs-Kompensationsausgang VH von der Fahrzeugge­ schwindigkeitsabweichung Verr als Eingangsgröße durch den folgenden Integrations­ schritt in einer Integrationseinheit 12 mit Hilfe einer vorbestimmten Rückkopplungsver­ stärkung K berechnet.
VH = K.1/s (2)
wobei s = Laplaceoperator.
Eine Abweichung zwischen einem Wert, der durch Division des Rückkopplungs- Kompensationsausgangs VH durch eine Verzögerungszeitkonstante erster Ordnung TM in einer Divisionseinheit 13 erhalten wurde, und ein Wert, der durch Division der be­ rechneten Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 durch die Verzögerungszeitkonstante erster Ordnung TM in einer Divisionseinheit 14 erhalten wurde, wird durch die Subtraktionsein­ heit 15 berechnet. Dieser stellt einen Beschleunigungsschätzwert αV dar.
Der Integrationswert, der in der Integrationseinrichtung 16 mit der berechneten Be­ schleunigung αV als Eingangsgröße erhalten wurde, stellt eine berechnete Fahrzeugge­ schwindigkeit V_1 dar. Dementsprechend wird der Ausgang der Subtraktionseinheit 15 an die Gangwechselsteuereinheit 2 als Beschleunigungsschätzwert αV ausgegeben.
Die durch die obenerwähnten Divisionseinheiten 13 und 14 ausgeführte Verarbeitung wird durch den nächsten Ausdruck (3) wiedergegeben:
Der auf diese Weise erhaltene Beschleunigungsschätzwert αV wird an die Integrations­ einheit 16 eingeleitet. Die Integrationseinheit 16 integriert diesen Beschleunigungs­ schätzwert αV, um einen Schätzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 zu berechnen. Der so berechnete Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 wird verwendet, um die obenerwähnte Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit Verr zu berechnen.
Der Beschleunigungsschätzwert αV und der Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1, die auf diese Weise berechnet wurden, sind in Fig. 3A und 3B und Fig. 4A und 4B gezeigt. Die gestrichelten Linien der Fig. 3A und 4A zeigen den Beschleunigungs­ schätzwert, wie er durch die bekannte, digitale Differentiation erhalten wird, und die durchgezogenen Linien zeigen den Beschleunigungsschätzwert αV, der durch die Be­ schleunigungsberechnungsvorrichtung erhalten wurde. Die durchgezogenen Linien der Fig. 3B und 4B zeigen die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit und die Strichpunktlini­ en zeigen den Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1, wie er von der Beschleuni­ gungsberechnungsvorrichtung 1 erhalten wurde.
Fig. 3A und 3B zeigen den Beschleunigungsschätzwert αV und den Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1, wenn eine Trägheitsverzögerung durch Loslassen des Gaspedals bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit V = 100 km/h stattfindet. Fig. 4A und 4B zeigen den Beschleunigungsschätzwert αV und den Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 während einer schnellen Beschleunigung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit V = 4 km/h.
Durch Anwenden der Verzögerungszeitkonstanten erster Ordnung TM an den Rück­ kopplungs-Kompensationsausgang VH bei der Berechnung des Beschleunigungs­ schätzwerts αV kann das Rauschen gegenüber dem Beschleunigungsschätzwert, wie er bei der bekannten, digitalen Differentiation erhalten wird, weitgehend verringert werden.
Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Schätzwert der Fahrzeugge­ schwindigkeit V_1 gleich sind, dann ist der Eingangswert der Integrationseinheit 16, die den Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 ausgibt, ein Differentialwert der Ge­ schwindigkeit, d. h. die Beschleunigung des Fahrzeugs. Dies ist in Fig. 2 gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Beschleunigungsberechnungsvorrichtung 1 zur Gangwechselsteuerung eingesetzt, aber sie kann genauso bei dem Fall angewendet werden, bei dem die Beschleunigung des Fahrzeugs aufgrund einer Radgeschwindig­ keit berechnet wird, wie im Falle einer Steuereinrichtung für die Antriebskraft, wie bei­ spielsweise einer Anti-Blockierbremse oder einer Schlupfsteuerung.
Fig. 5 zeigt eine zweite, erfindungsgemäße Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Phasenentzerrer erster Ordnung/erster Ordnung 17 der Beschleunigungsberechnungsvorrichtung 1 der obenerwähnten ersten Ausfüh­ rungsform hinzugefügt. Die restlichen Merkmale des Aufbaus sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. Eine Phasenentzerrungsfunktion Gh(s) der Phasenentzer­ rungsvorrichtung 17 wird durch den folgenden Ausdruck (4) definiert:
wobei Gh(s) = Phasenentzerrungsfunktion,
T1 = Phasenentzerrungskonstante 1,
T2 = Phasenentzerrungskonstante 2,
s = Laplaceoperator.
Wie im Falle der obenerwähnten, ersten Ausführungsform kann eine Übertragungsfunk­ tion G(s) des Rückkopplungssystems durch die folgenden Ausdrücke (5)-(7) erhalten werden, wenn die Rückkopplungskompensationberechnung mit Hilfe einer Konstanten K und der Integrationseinheit 12 stattfindet.
wobei
Von den obigen Ausdrücken (5)-(7) können die folgenden Schlußfolgerungen bezüg­ lich einer Eigenschwingungsfrequenz ωn und eines Dämpfungsfaktors ζ getroffen wer­ den.
Wenn zunächst die Rückkopplungsverstärkung K erhöht wird, um die Abweichung zwi­ schen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Schätzwert der Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_1 zu verringern, dann wird das System ein System "mit hoher Ei­ genschwingungsfrequenz ωn und schwacher Dämpfung". Selbst wenn die Verzöge­ rungszeitkonstante erster Ordnung TM groß wird, bleibt das System noch immer ein Sy­ stem "schwacher Dämpfung".
Deswegen wurde die Phasenentzerrungsvorrichtung erster Ordnung/erster Ordnung zu dem Teil der zweiten Ausführungsform hinzugefügt, der die Rückkopplungskompensati­ on berechnet, so daß ein Entwickler die Antwortcharakteristik des Systems frei bestim­ men kann. Durch Hinzufügen der Phasenentzerrungsvorrichtung 17 wird eine Schlei­ fenübertragungsfunktion G(s) durch den folgenden Ausdruck gegeben:
wobei
Pm = Pol der Verzögerung erster Ordnung.
Zu den drei Unbekannten der obigen Gleichungen (9)-(11), d. h. dem Pol der Verzöge­ rung erster Ordnung Pm, der Eigenschwingungsfrequenz ωn und dem Dämpfungsfaktor ζ, kann der Entwickler willkürlich drei Konstanten, d. h. die Phasenentzerrungskonstan­ ten T1, T2 und die Rückkopplungsverstärkung K, festlegen.
Dementsprechend können die Phasenentzerrungskonstanten T1, T2 und die Rück­ kopplungsverstärkung K basierend auf den obigen Ausdrücken (8)-(10) bestimmt werden, um den Pol der Verzögerung erster Ordnung Pm, die Eigenschwingungsfrequenz ωn und den Dämpfungsfaktor ζ je nach Wunsch des Entwicklers zu bestimmen.
Fig. 6A und 6B zeigen eine Änderung des Beschleunigungsschätzwertes αV und der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Starten und Beschleunigen des Fahrzeugs, wenn eine Phasenentzerrung nicht ausgeführt wird, wie bei der oben geschilderten ersten Ausfüh­ rungsform. Fig. 7A und 7B zeigen eine Änderung des Beschleunigungsschätzwertes αV und der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Starten und Beschleunigen des Fahrzeugs, wenn eine Phasenentzerrung gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird.
Die Daten der Fig. 6A und 6 sind Ergebnisse, die für den Fall TM = 0,5 (sec), K = 10,0 berechnet wurden.
Die Daten der Fig. 7A und 7B sind Ergebnisse, die für T1 = 0,125 (sec), T2 = 0,49 (sec), TM = 0,5 (sec), K = 4,0 berechnet wurden.
Ein Vergleich der Fig. 6A und Fig. 7A zeigt, daß durch Hinzufügen der Phasenentzer­ rungseinheit 17 die Antwort des Beschleunigungsschätzwertes αV zwischen 2,5-5,0 (sec) unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs verbessert wird und die Änderung des Beschleunigungsschätzwertes αV glatt verläuft.
Fig. 8 zeigt eine dritte, erfindungsgemäße Ausführungsform.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Rückkopplungs-Kompensationsausgang VH, wie er im Falle der oben geschilderten, ersten Ausführungsform erhalten wird, durch ei­ ne Verzögerungskomponente erster Ordnung GM(s) multipliziert, um den Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 zu erhalten. Der Beschleunigungsschätzwert αV wird durch Division einer Abweichung zwischen dem Schätzwert der Fahrzeuggeschwindig­ keit V_1 und des Rückkopplungs-Kompensationsausgangs VH durch die Verzögerungs­ zeitkonstante erster Ordnung TM erhalten. Die restlichen Merkmale des Aufbaus ent­ sprechen denen der oben geschilderten ersten Ausführungsform.
Eine Verzögerungskomponente erster Ordnung GM(s) wird durch den folgenden Aus­ druck (12) dargestellt.
wobei TM einen Wert darstellt, der beliebig durch die Verzögerungszeitkonstante erster Ordnung gesetzt wird.
Die Divisionseinheit 18 führt eine Division des Rückkopplungs-Kompensationsausgangs VH entsprechend dem Ausdruck (12) aus, um den Schätzwert der Fahrzeuggeschwin­ digkeit V_1 zu berechnen. Der Beschleunigungsschätzwert αV wird dann durch Division der Abweichung zwischen dem Rückkopplungs-Kompensationsausgang VH und dem Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 durch die Verzögerungszeitkonstante er­ ster Ordnung TM in der Divisionseinheit 19 berechnet.
Dementsprechend kann der Beschleunigungsschätzwert αV durch den folgenden Aus­ druck (13) dargestellt werden.
Der Ausdruck (13) entspricht Ausdruck (3) der ersten Ausführungsform (3). Demzufolge wird die gleiche Wirkung durch diese dritte Ausführungsform wie durch die erste Ausfüh­ rungsform erzielt.
Fig. 9 zeigt eine vierte, erfindungsgemäße Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform wird auch dieselbe Phasenentzerrung wie bei der zweiten Ausführungsform verwendet.
Zu diesem Zweck wird der Phasenentzerrer 17 zum Aufbau der dritten Ausführungsform hinzugefügt. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Antwort des Beschleunigungsschätzwertes aV unmittelbar nach dem Start des Fahrzeugs verbessert und die Ände­ rung des Beschleunigungsschätzwertes αV verläuft, wie im Falle der oben beschriebe­ nen, zweiten Ausführungsform, glatt.
Fig. 10 zeigt eine fünfte, erfindungsgemäße Ausführungsform.
Entsprechend dieser Ausführungsform wird eine Verzögerungskomponente erster Ord­ nung GM(s) der dritten Ausführungsform durch die Totzeit des folgenden Ausdrucks er­ setzt. Zu diesem Zweck wird die Divisionseinheit 18 durch die Totzeit-Berechnungs­ einheit 20 ersetzt. Die restlichen Merkmale des Aufbaus sind dieselben wie bei der oben geschilderten, dritten Ausführungsform.
GM(s) = exp(-TM.s) (14)
Wenn die Verzögerungskomponente eine Totzeit ist, dann entspricht der Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 einem Wert TM Sekunden vor dem Rückkopplungs- Kompensationsausgang VH. Dementsprechend kann der Beschleunigungsschätzwert αV durch den oben angeführten Ausdruck (12) über eine digitale Differentiation erhalten werden, wenn der Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V_1 und die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V übereinstimmen. Dadurch kann gemäß dieser Ausfüh­ rungsform die Beschleunigung exakt wie im Falle der oben geschilderten, dritten Ausfüh­ rungsform berechnet werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Schätzen einer Fahrzeugbeschleunigung, umfassend:
eine Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen einer Reisegeschwindigkeit (V) eines Fahrzeuges,
eine erste Berechnungseinrichtung (11) zum Berechnen einer Abweichung (Verr) zwi­ schen der Reisegeschwindigkeit (V) und einer zuvor geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit (V_1),
eine zweite Berechnungseinrichtung (12) zum Berechnen eines Rückkopplungs- Kompensationsausganges (VH), der auf der Abweichung (Verr) und einer vorbe­ stimmten Funktion basiert,
gekennzeichnet durch
eine erste Verzögerungsberechnungseinrichtung (13) zum Ausführen einer Verzöge­ rungsberechnung über den Rückkopplungs-Kompensationsausgang (VH), eine zweite Verzögerungsberechnungseinrichtung (14) zum Ausführen einer Verzögerungsbe­ rechnung über die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit (V_1), Bestimmungseinrich­ tung (15) zur Bestimmung einer geschätzten Beschleunigung (αV) aus einer Differenz zwischen einem ausgegebenen Wert von der ersten Verzögerungsberechnungsein­ richtung (13) und einem ausgegebenen Wert von der zweiten Verzögerungsberech­ nungseinrichtung (14), und eine erste Änderungseinrichtung (16) zum Ändern der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_1) durch Ausführen einer Verzögerungsbe­ rechnung der geschätzten Beschleunigung (αV).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Funktion einen Integralprozess und eine Multiplikation mit einer voreingestellten Rückkopplungsverstärkung (K) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wei­ terhin eine Phasenentzerrungseinrichtung (17) zur Phasenentzerrung für den Rück­ kopplungs-Kompensationsausgang (VH) umfaßt, die der Verzögerungsberechnung durch die erste Verzögerungsberechnungseinrichtung (13) vorgelagert ist.
4. Vorrichtung zum Schätzen einer Fahrzeugbeschleunigung, umfassend:
eine Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen einer Reisegeschwindigkeit (V) eines Fahrzeuges,
eine erste Berechnungseinrichtung (11) zum Berechnen einer Abweichung (Verr) zwi­ schen der Reisegeschwindigkeit (V) und einer zuvor geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit (V_1),
eine zweite Berechnungseinrichtung (12) zum Berechnen eines Rückkopplungs- Kompensationsausganges (VH), der auf der Abweichung (Verr) und einer vorbe­ stimmten Funktion basiert,
gekennzeichnet durch
eine zweite Änderungseinrichtung (18) zum Ändern der geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit (V_1) durch Multiplizieren des Rückkopplungs-Kompensations­ ausganges (VH) durch eine Verzögerungskomponente (GM(s)) basierend auf einer Verzögerungszeit (TM) und eine dritte Berechnungseinrichtung (19) zum Berechnen einer geschätzten Fahrzeugbeschleunigung (αV) durch Dividieren einer Differenz zwi­ schen einer geänderten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_1) und des Rück­ kopplungs-Kompensationsausganges (VH) durch die Verzögerungszeit (TM).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs­ komponente (GM(s)) durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:
wobei GM(s) = Verzögerungskomponente,
TM = Verzögerungszeitkonstante 1. Ordnung,
s = Laplaceoperator ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Funktion einen Integralprozess und eine Multiplikation mit der voreingestellten Rückkkoppelungsverstärkung (K) umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine Phasenentzerrungseinrichtung (17) zur Phasenentzerrung für die Abweichung (Verr) umfaßt, die dem Integralprozeß durch die zweite Berech­ nungseinrichtung (12) des Rückkopplungs-Kompensationsausganges (VH) vor­ gelagert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenentzer­ rungseinrichtung (17) zur Phasenentzerrung für die Abweichung (Verr) auf einer Phasenentzerrungsfunktion basiert, die durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:
wobei Gh(s) = Phasenentzerrungsfunktion,
T1 = Phasenentzerrungskonstante 1,
T2 = Phasenentzerrungskonstante 2,
s = Laplaceoperator ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs­ komponente (GM(s)) folgende Ausdrücke umfaßt:
GM(s) = exp(-TM.s),
wobei GM(s) = Totzeit,
TM = Verzögerungszeit,
s = Laplaceoperator ist.
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