DE10133170A1 - Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor - Google Patents
Beschleunigungssensor-FehlerdetektorInfo
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Abstract
Ein Fehler eines Beschleunigungssensors (11, 12, 13), der durch das Festsitzen seines Gewichts hervorgerufen wird, wird durch Software erfaßt, wobei lediglich das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors (11, 12, 13) verwendet wird, ohne zusätzliche Hardware zur Erfassung des Fehlers auf Seiten des Beschleunigungssensors (11, 12, 13) vorzusehen. Bei fahrendem Fahrzeug gibt der Beschleunigungssensor (11, 12, 13) stets ein durch die Fahrzeugschwingungen hervorgerufenes kleines Meßsignal aus. Wenn das Gewicht des Beschleunigungssensors (11, 12, 13) aus irgendeinem Grund festsitzt, kann dieses kleine Meßsignal nicht erzeugt werden. Wenn dieses kleine Meßsignal ausbleibt, wird ein Fehlererfassungssignal erzeugt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor nach
dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bis 3.
Ein Stabilitätskontrollsystem für Fahrzeuge oder VSC-System
(VSC = Vehicle Stability Control) steuert ein Fahrzeug anhand von Informationen
eines Sensors zur Bestimmung der Beschleunigung in Fahrtrichtung, d. h. der
Beschleunigung des Fahrzeugs in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung, eines Be
schleunigungssensors zur Erfassung der Querbeschleunigung, d. h. der Be
schleunigung des Fahrzeugs nach links und nach rechts, und eines Sensors zur
Bestimmung der Giergeschwindigkeit, die alle in einem Fahrzeug eingebaut sind,
sowie anhand der Informationen über die Umdrehung der einzelnen Räder, des
Einschlagwinkels des Lenkrads usw., derart, daß an bestimmten Rädern
automatisch eine Bremskraft erzeugt wird, wenn die Beschleunigung des
Fahrzeugs in eine Richtung, die mit der vom Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigten
Richtung nicht übereinstimmt, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Wenn beispielsweise die Beschleunigung nach vorn und nach rechts zunimmt und
die Giergeschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn über einen vorgegebenen
Grenzwert ansteigt, erzeugt das VSC-System automatisch eine Bremskraft am
hinteren linken Rad, so daß das ursprüngliche Verhalten des Fahrzeugs
wiederhergestellt wird, bevor dieses vom Fahrer nicht mehr kontrollierbar ist.
Wie oben erwähnt wurde, werden im VSC-System die
Beschleunigungssensoren und der Giergeschwindigkeitssensor verwendet, um
den Zustand des Fahrzeugs zu erfassen. Jeder Beschleunigungssensor ist ge
wöhnlich so konstruiert, daß die Verschiebung eines Gewichts im Sensor, das
durch mehrere Federn gelagert ist, physikalisch erfaßt wird. Wenn sich jedoch das
Gewicht des Beschleunigungssensors aus irgendwelchen Gründen nicht bewegen
kann, kann der Fahrzeugzustand nicht mehr genau erfaßt werden, so daß die
Steuerung durch das VSC-System fehlerhaft abläuft.
Das Gieren entspricht einer um den Fahrzeugschwerpunkt in einer zur
Fahrtrichtung des Fahrzeugs senkrechten Ebene hervorgerufenen Drehbeschleu
nigung. In der vorliegenden Beschreibung werden sowohl die Beschleunigungs
sensoren in Fahrtrichtung und in seitlicher Richtung als auch der Giergeschwin
digkeitssensor als Beschleunigungssensoren bezeichnet.
Manche VSC-Systeme enthalten eine Einrichtung zur physikalischen
Erfassung des Zustands, bei dem das Gewicht des Beschleunigungssensors
festsitzt. In einem solchen System, das ein Ausgangssignal eines solchen
Beschleunigungssensors verwendet, wird der fehlerhafte Betrieb des Beschleuni
gungssensors anhand derjenigen Ausgangsgröße der Erfassungsvorrichtung, die
einem festsitzenden Gewicht entspricht, bestimmt. Ferner sind aus
JP H04-110267-A, JP H07-033037-A und JP H07-196029-A Techniken bekannt,
die einen Fehlerzustand eines Beschleunigungssensors durch Schätzen der Be
schleunigung anhand der Fahrgeschwindigkeitsänderung und durch Vergleichen
der geschätzten Beschleunigung mit der Ausgangsgröße des im Fahrzeug einge
bauten Beschleunigungssensors erfassen. Ferner ist in JP H08-136572-A eine
Technik offenbart, die sich auf die Korrektur einer Zwischenposition eines Be
schleunigungssensors bezieht und nach der die Ausgangsgröße des im Fahrzeug
eingebauten Sensors durch Schätzen des vom Fahrzeugmotor abgegebenen
Drehmoments korrigiert wird.
Der physikalische Detektor des Fehlerzustands eines Beschleunigungs
sensors infolge des Festsitzens seines Gewichts kann den Fehler nicht erfassen,
wenn der Pegel des Meßsignals des Beschleunigungssensors niedrig ist. Die
Meßempfindlichkeit des physikalischen Fehlerdetektors ist nämlich gering, wenn
die zu messende Beschleunigung gering ist, wobei eine Fehlererfassung erst dann
möglich wird, wenn die Beschleunigung größer wird. Um bei geringer zu
messender Beschleunigung eine Fehlererfassung zu ermöglichen, muß sowohl
die Präzision in der Entwicklung als auch in der Fertigung des Fehlerdetektors
erhöht werden, wodurch der Beschleunigungssensor teuer wird.
Ferner erfordert ein solcher physikalischer Detektor eines
Beschleunigungssensors eine entsprechend umfangreichere Hardware. Das heißt,
daß die Größe des physikalischen Detektors zunimmt. Es besteht die Möglichkeit,
daß der physikalische Detektor des Beschleunigungssensors selbst fehlerhaft ist.
Da eine VSC-Vorrichtung, die ein Ausgangssignal eines solchen Sensors verwen
det, ausfallsicher gegen Fehler des physikalischen Detektors ausgelegt ist, kann
der Fall eintreten, daß diese infolge eines Fehlers des physikalischen Detektors,
obwohl der Beschleunigungssensor normal arbeitet, nicht mehr in geeigneter
Weise betrieben werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektor nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bis 3 zu schaffen, der eine
Anomalie des Beschleunigungssensors für eine VSC-Vorrichtung, die ein
Ausgangssignal des Beschleunigungssensors verwendet, erfaßt, ohne irgendeine
spezifische Erfassungsvorrichtung zu erfordern.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil eines der
Ansprüche 1 bis 3 gelöst.
Hierbei ist die Software des Fehlerdetektors erweitert, ohne seitens des
Beschleunigungssensors oder seitens der VSC-Vorrichtung einen höheren
Hardware-Aufwand zu erfordern.
Der Beschleunigungssensor ist auch bei niedrigem Pegel des
Sensorsignals sicher. Für die VSC-Vorrichtung kann ein preiswerter Sensor
verwendet werden, so daß sie insgesamt wirtschaftlicher ist, d. h. es wird eine
hochqualitative, preiswerte VSC-Vorrichtung geschaffen, die einen physikalischen
Fehlerdetektor verwendet und so konzipiert ist, daß der Fehlerdetektor einen
Fehler des Beschleunigungssensors grob erfaßt, wenn der Meßsignalpegel des
physikalischen Detektors hoch ist.
Obwohl der Fehlerdetektor so konzipiert ist, daß er in eine
Stabilitätskontrollvorrichtung als Teil ihrer Logik eingebaut werden kann, kann
dieser auch als getrennte Einheit verwendet werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfaßt ein Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektor, der gemeinsam mit einem Beschleunigungssensor in
Fahrtrichtung oder in seitlicher Richtung oder mit einem Gierge
schwindigkeitssensor verwendet werden kann, eine Einrichtung, die das Aus
gangssignals eines Beschleunigungssensors periodisch abtastet, und eine Ein
richtung, die ein Fehlererfassungssignal erzeugt, wenn die Fahrgeschwindigkeit
größer oder gleich einem vorgegebenen Wert (v0 km/h) ist und die Änderung des
über mehrere (n) Abtastperioden abgetasteten Ausgangssignals des Beschleuni
gungssensors kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert (δ0) ist.
Der vorgegebene Wert v0 der Fahrgeschwindigkeit ist die Geschwindig
keit, ab der ein Fahrzeug praktisch fährt. Der Wert v0 wird vorzugsweise zwischen
2 km/h und 20 km/h festgelegt. Der vorgegebene Differenzwert δ entspricht der
Auflösung des Beschleunigungssensors. Das durch den Beschleunigungssensor
erzeugte Meßsignal wird über eine auf der Eingangsseite der Logikschaltung vor
gesehene Schnittstellenschaltung abgetastet und als Digitalsignal in die Logik
schaltung eingegeben. Da die Abtastperiode einer realen Abtastschaltung im Be
reich von einigen zehn Sekunden bis zu einigen tausend Sekunden liegt, kann die
Anzahl n von Abtastperioden in dem kurzen Intervall zwischen dem Zeitpunkt, zu
dem die Logikschaltung den Beschleunigungssensor-Fehlererfassungsmodus
einstellt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Fehlererfassung erfolgt, auf mehre zehn
bis mehrere tausend festgelegt werden.
Wenn das Meßsignal der Schnittstellenschaltung bei fahrendem Fahrzeug
über mehrere (n) Abtastperioden keine identifizierbare Änderung angibt, entschei
det der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor, daß das Gewicht des Beschleuni
gungssensors festsitzt. Zweckmäßigerweise wird die Schwankung des Meßsignals
durch Vergleichen der während einer bestimmten Abtastperiode erhaltenen mo
mentanen Meßgröße mit der in einer unmittelbar vorhergehenden Abtastperiode
erhaltenen Meßgröße und Wiederholen des Vergleichs nach jeder Abtastperiode
erfaßt. Jedoch kann die Schwankung des Meßsignals in Intervallen, die n Abtast
perioden entsprechen, oder in Intervallen, die einer Anzahl von Abtastperioden
entsprechen, die kleiner als n ist, erfaßt werden.
Wenn das Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors eines fahren
den Fahrzeugs auf der Zeitachse eines Oszilloskopbildschirms angezeigt wird,
zeigt es stets eine kleine Schwankung. Wenn das Gewicht des Beschleunigungs
sensors jedoch festsitzt, verschwindet diese kleine Schwankung völlig. Der vorlie
gende Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor faßt einen solchen Zustand als
Auftreten eines Fehlers auf und erzeugt ein Fehlererfassungssignal. Deshalb ist
der Aufbau des vorliegenden Beschleunigungssensor-Fehlerdetektors im Ver
gleich zum herkömmlichen Detektor, der eine Schätzung der Beschleunigung
ausführt, einfach. Ferner ist beim vorliegenden Beschleunigungssensor-Fehler
detektor die zum Erfassen eines Fehlers benötigte Zeit kurz und die Möglichkeit
eines Fehlers des Detektors selbst sehr gering.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektor gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Querbeschleu
nigung eines Fahrzeugs erfaßt, indem Umdrehungsinformationen der rechten und
linken Räder eingeben werden und die Differenz der Umdrehungsgeschwin
digkeiten der rechten und der linken Räder nach der Zeit abgeleitet wird, und eine
Einrichtung, die ein Fehlererfassungssignal erzeugt, wenn die Differenz zwischen
der durch die Einrichtung geschätzten Querbeschleunigung und der durch den
Querbeschleunigungssensor erfaßte Ausgangsgröße größer als ein vorgegebener
Wert ist.
Dieser Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor schätzt die Querkompo
nente der Fahrzeugbeschleunigung anhand der Umdrehungsinformationen der
rechten und linken Räder und entscheidet, daß der Querbeschleunigungssensor
nicht korrekt arbeitet, wenn seine Ausgangsgröße in bezug auf die geschätzte
Querbeschleunigungskomponente innerhalb eines bestimmten Intervalls liegt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektor gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Giergeschwin
digkeit eines Fahrzeugs anhand des Einschlagwinkels und anhand der zeitlichen
Ableitung der Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und der
linken Räder schätzt, wenn der Einschlagwinkel größer gleich einem
vorgegebenen Wert (α0) ist, und eine Einrichtung, die die geschätzte Gier
geschwindigkeit mit einer Ausgangsgröße des Giergeschwindigkeitssensors ver
gleicht und ein Fehlererfassungssignal erzeugt, wenn eine vorgegebene zulässige
Abweichung überschritten wird.
Wenn der Fahrer des fahrenden Fahrzeugs das Lenkrad einschlägt,
schätzt der erfindungsgemäße Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor die Gierge
schwindigkeit anhand des Einschlagwinkels und der Umdrehungsinformationen
der rechten und linken Räder des Fahrzeugs und entscheidet, daß der Gierge
schwindigkeitssensor nicht korrekt arbeitet, wenn die geschätzte Giergeschwin
digkeit nicht in der Nähe der Ausgangsgröße des Giergeschwindigkeitssensors
liegt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei
bung zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Blockschaltplan eines Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektors.
Fig. 2 bis 4 zeigen grundlegende Ablaufpläne gemäß verschiedener
Ausführungsformen.
In der in Fig. 1 gezeigten VSC-Vorrichtung ist der Beschleunigungssensor-
Fehlerdetektor durch die Software einer Logikschaltung verkörpert.
Der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor umfaßt einen Beschleu
nigungssensor 11, um die Beschleunigung in Fahrtrichtung zu messen, einen
Beschleunigungssensor 12, um die Beschleunigung in einer zur Fahrtrichtung
senkrechten Richtung zu messen, und einen Giergeschwindigkeitssensor 13, um
die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen, die alle im Fahrzeug ein
gebaut sind. Die Ausgänge der drei Beschleunigungssensoren 11, 12, 13 sind mit
einer Schnittstellenschaltung 1 verbunden und werden von dieser jeweils
abgetastet. Die Abtastperiode beträgt 1/100 s, was einer Abtastfrequenz von
100 Hz entspricht. Die abgetasteten Meßsignale werden einer Logikschaltung 2
zugeführt.
Die Logikschaltung 2 ist mit einer weiteren Schnittstelle 5 verbunden, in
die Fahrgeschwindigkeitsinformationen, die die Umdrehung einer Getriebeaus
gangswelle angeben, von den Vorder- bzw. Hinterrädern stammende Radumdre
hungsinformationen, Einschlagwinkelinformationen, die den Drehwinkel des Lenk
rads angeben, usw. eingegeben werden. Diese Informationen werden in der
Schnittstellenschaltung 5 erfaßt und an die Logikschaltung 2 weitergegeben.
Die Logikschaltung 2 bildet einen Informationseingabeteil der Steuerschal
tung 4 der VSC-Vorrichtung. Die Logikschaltung 2 und die Steuerschaltung 4 der
VSC-Vorrichtung sind in der Praxis als eine Schaltung ausgebildet. Die Steuer
schaltung 4 verarbeitet diese Eingangsinformationen, um ein räumliches Modell
des Fahrzeugs im Fahrzustand zu bilden, wobei dann, wenn ein im Fahrzeugmo
dell erzeugter Beschleunigungsvektor einen vorgegebenen Grenzwert über
schreitet, entschieden wird, daß das Fahrzeug möglicherweise seitlich dreht. Ent
sprechend der Entscheidung steuert die Steuerschaltung das Fahrzeug so, daß
auf bestimmte Räder derart, daß einer Zunahme des Beschleunigungsvektors
entgegengewirkt wird, eine Bremskraft ausgeübt wird. Das heißt, daß über eine
Schnittstellenschaltung 6 ein Ausgangssignal der Steuerschaltung 4 an das
Bremssystem des Fahrzeugs gesendet wird.
Hierbei wird ein Fehler des mit der Schnittstelle 1 verbundenen
Beschleunigungssensors erfaßt. Das heißt, daß dann, wenn ein Fehler im
Beschleunigungssensor aufgetreten ist, dieser anhand der Ausgangsgröße des
Beschleunigungssensors erfaßt wird und daraufhin ein Fehlererfassungssignal 3
erzeugt wird.
Die Fehlererfassungslogik gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin
dung wird mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Nach Fig. 2 wird die Logikschaltung 2
automatisch und periodisch für kurze Zeit in den Fehlererfassungsmodus versetzt.
Im Fehlererfassungsmodus stellt die Logikschaltung 2 dann, wenn die
Fahrgeschwindigkeit größer gleich dem Wert v0 ist, der in diesem Beispiel 5 km/h
beträgt, fest, ob die Ausgangsgröße des i-ten Beschleunigungssensors kleiner
gleich einem vorgegebenen Wert δ0 ist. Dies wird durch sequentielles Verändern
von i für alle Sensoren wiederholt. In diesem Beispiel liegt i zwischen 1 und 3, so
daß die Ausgangssignale der drei Beschleunigungssensoren 11, 12, 13
sequentiell untersucht werden.
Das Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors eines fahrenden
Fahrzeugs zeigt stets ein kleine Änderung, die durch die Fahrzeugvibration her
vorgerufen wird. Wenn das Gewicht des Beschleunigungssensors jedoch festsitzt,
verschwindet diese geringe Änderung völlig. Wenn durch den Beschleunigungs
sensor keine solche kleine Änderung erfaßt wird, sendet die Logikschaltung 2 das
Fehlererfassungssignal 3 an die Steuerschaltung 4, worauf diese eine Ausfallsi
cherungsmaßnahme durchführt.
Der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor kann so konzipiert sein, daß
die Periode, mit der der Ausgang des Beschleunigungssensors abgetastet wird,
0,01 s beträgt und bei einer Fahrgeschwindigkeit größer gleich 5 km/h das
Fehlererfassungssignal dann erzeugt wird, wenn der Zustand, in dem die Differenz
zwischen dem Abtastwert der momentanen Meßperiode und dem Abtastwert der
vorhergehenden Meßperiode 0,01 g oder weniger beträgt, für 5 s beibehalten wird.
Bei Fahrtests mit einem Fahrzeug, in das ein Beschleunigungssensor-Fehlerde
tektor eingebaut war, wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Das heißt, daß dann,
wenn ein Festsitzen des Gewichts des Beschleunigungssensors absichtlich her
beigeführt wurde, das Fehlererfassungssignal der Erzeugung des Fehlers sehr
genau entsprach. Obwohl der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor sehr einfach
ist, ist sein praktischer Nutzen groß.
Die zweite Ausführungsform besitzt ebenfalls den in Fig. 1 gezeigten
Aufbau. Gemäß Fig. 3 nimmt die Logikschaltung 2, die im Fehlererfassungsmodus
einen Fehler des Querbeschleunigungssensors erfaßt, die Umdrehungsinfor
mationen der rechten und linken Räder auf, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer
gleich der praktischen Fahrgeschwindigkeit v0 ist, leitet die Differenz D der
Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und der linken Räder nach der Zeit ab
und berechnet einen Schätzwert der Querkomponente ye der Fahrzeug
beschleunigung. Die Logikschaltung 2 vergleicht die geschätzte Komponente mit
der Ausgangsgröße des Querbeschleunigungssensors 12 und entscheidet dann,
wenn die Differenz den vorgegebenen Wert R überschreitet, auf einen Fehler des
Querbeschleunigungssensors 12 und sendet ein Fehlererfassungssignal. Wenn
die Differenz zwischen der geschätzten Querkomponente und der Ausgangsgröße
des Querbeschleunigungssensors kleiner als der vorgegebene Wert R ist, wird der
Vorgang zur Bestätigung N0-mal wiederholt.
Die Querkomponente ye der Fahrzeugbeschleunigung wird anhand der
Differenz D der Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und der linken Räder
und anhand der Fahrgeschwindigkeit v erhalten. Das heißt, daß die Querkompo
nente y der Fahrgeschwindigkeit durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:
y = v.sinθ,
wobei θ der Winkel des Fahrgeschwindigkeitsvektors zur Fahrtrichtung des Fahr
zeugs ist.
Unter der Annahme, daß der Abstand zwischen dem rechten und dem
linken Vorderrad L ist, also θ = D/L, lautet die obige Gleichung:
y = v(D/L)
Da der Abstand eine Konstante ist, die durch den Typ des Fahrzeugs bestimmt ist
und durch L = I/k ausgedrückt werden kann, wobei k eine Proportionalitätskon
stante ist, kann die Gleichung wie folgt geschrieben werden:
y = k.Dv
Da Ableitung von y der Querkomponente ye der Beschleunigung entspricht, kann
die obige Gleichung wie folgt geschrieben werden:
y = k.(d/dt)Dv
Der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor kann so konzipiert sein, daß
das Fehlererfassungssignal unter den Bedingungen erzeugt wird, daß die
Fahrgeschwindigkeit größer gleich dem vorgegebenen Wert 15 km/h ist, die be
rechnete Querkomponente ye der Beschleunigung größer gleich dem vorgegebe
nen Wert 0,25 g ist und der Zustand, in dem die Differenz zwischen der berech
neten Querkomponente und der erfaßten Ausgangsgröße des Giergeschwindig
keitssensors größer gleich 0,1 g ist, über mehrere Abtastperioden für eine Zeit
spanne, die größer gleich der vorgegebenen Zeitspanne von 1 s ist, andauert.
Die dritte Ausführungsform besitzt ebenfalls den in Fig. 1 als gezeigten
Aufbau. Gemäß Fig. 4 nimmt die Logikschaltung 2 im Fehlererfassungsmodus, um
einen Fehler des Giergeschwindigkeitssensors zu erfassen, Informationen über
die Umdrehungen der rechten und der linken Räder und über den Einschlagwinkel
auf, wenn die Fahrgeschwindigkeit v0 von einem normalen Wert abweicht, und
berechnet die Giergeschwindigkeit qe des Fahrzeugs anhand des
Einschlagwinkels α und der zeitlichen Ableitung der Differenz der Umdre
hungsgeschwindigkeiten der rechten und der linken Räder. Die Logikschaltung 2
vergleicht die geschätzte Giergeschwindigkeit qe mit der Ausgangsgröße qa des
Giergeschwindigkeitssensors und erzeugt ein Fehlererfassungssignal, wenn die
Differenz einen vorgegebenen Wert Q überschreitet.
Die Giergeschwindigkeit qe wird über die folgende Gleichung erhalten:
qe = (Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten D des linken und des rechten Vorderrads)/(Spurweite der Vorderräder)
qe = (Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten D des linken und des rechten Vorderrads)/(Spurweite der Vorderräder)
Der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor kann so konzipiert sein, daß
das Fehlererfassungssignal unter den Bedingungen erzeugt wird, daß die Fahr
geschwindigkeit größer gleich dem vorgegebenen Wert 5 km/h ist und die
berechnete Giergeschwindigkeit größer gleich dem vorgegebenen Wert 15°/s
oder der Einschlagwinkel des Lenkrads größer gleich dem vorgegebenen Wert 80°
ist. Bei Fahrtests wurde festgestellt, daß die Entscheidungsgrenzen grob sein
können. Für diese Tests war der Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor so kon
struiert, daß die Fehlererfassung unter den oben angeführten Bedingungen aus
geführt wurde, wobei dann, wenn das Vorzeichen der Ausgangsgröße des Gier
geschwindigkeitssensors und das Vorzeichen der berechneten Giergeschwindig
keit gleich waren, der Giergeschwindigkeitssensor als normal arbeitend betrachtet
wurde, und wenn die Vorzeichen verschieden waren, ein Fehlererfassungssignal
erzeugt wurde. Das heißt, daß im ausgeführten Beschleunigungssensor-Fehler
detektor der Ausdruck "Differenz größer gleich dem vorgegebenen Wert" bedeu
tet, daß das Vorzeichen der Ausgangsgröße des Giergeschwindigkeitssensors
und das Vorzeichen der berechneten Giergeschwindigkeit verschieden sind.
Eine Anomalität eines Beschleunigungssensors wird rein dadurch mit
hoher Empfindlichkeit festgestellt, daß ein Ausgangssignal des
Beschleunigungssensors verwendet wird, ohne in diesem eine spezielle Erfas
sungseinrichtung vorzusehen. Dies kann durch Erweitern der Software der
Steuerschaltung, ohne den Sensor oder die Steuervorrichtung seitens der
Hardware aufzurüsten, umgesetzt werden. Wenn die VSC-Vorrichtung gemeinsam
mit einem Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor verwendet wird, der einen
Fehler physikalisch erfaßt, kann der Detektor so gestaltet sein, daß er eine grobe
Fehlererfassung ausführt, wenn der Pegel des Meßsignals hoch ist. Somit ist es
möglich, bei niedrigen Kosten eine hochqualitative VSC-Vorrichtung zu schaffen.
Claims (3)
1. Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor zum Erfassen eines Fehlers
eines Beschleunigungssensors (11, 12, 13),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (1) zum periodischen Abtasten eines Ausgangssignals des Beschleunigungssensors (11, 12, 13) und
eine Einrichtung (2) zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals (3) unter den Bedingungen, daß die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und daß die Änderung des Ausgangssignals des Be schleunigungssensors (11, 12, 13) für mehrere(n) Abtastperioden kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
eine Einrichtung (1) zum periodischen Abtasten eines Ausgangssignals des Beschleunigungssensors (11, 12, 13) und
eine Einrichtung (2) zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals (3) unter den Bedingungen, daß die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und daß die Änderung des Ausgangssignals des Be schleunigungssensors (11, 12, 13) für mehrere(n) Abtastperioden kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
2. Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor zum Erfassen eines Fehlers
eines Querbeschleunigungssensors (12),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (2) zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahr zeugs anhand der zeitlichen Ableitung der Differenz der Umdrehungsgeschwin digkeiten der rechten und der linken Räder, indem Umdrehungsinformationen der rechten und der linken Räder verarbeitet werden, und
eine Einrichtung (2) zum Vergleichen der geschätzten Querbeschleuni gung mit der Ausgangsgröße des Querbeschleunigungssensors (12) und Erzeu gen eines Fehlererfassungssignals (3), wenn die Differenz größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
eine Einrichtung (2) zum Schätzen der Querbeschleunigung des Fahr zeugs anhand der zeitlichen Ableitung der Differenz der Umdrehungsgeschwin digkeiten der rechten und der linken Räder, indem Umdrehungsinformationen der rechten und der linken Räder verarbeitet werden, und
eine Einrichtung (2) zum Vergleichen der geschätzten Querbeschleuni gung mit der Ausgangsgröße des Querbeschleunigungssensors (12) und Erzeu gen eines Fehlererfassungssignals (3), wenn die Differenz größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
3. Beschleunigungssensor-Fehlerdetektor zum Erfassen eines Fehlers
eines Giergeschwindigkeitssensors (13),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (2) zum Schätzen der Giergeschwindigkeit des Fahr zeugs anhand des Einschlagwinkels und der zeitlichen Ableitung der Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und der linken Räder, wenn der Ein schlagwinkel größer oder gleich einem vorgegebenen Wert (α0) ist, und
eine Einrichtung (2) zum Vergleichen der geschätzten Giergeschwindigkeit mit der Ausgangsgröße des Giergeschwindigkeitssensors (13) und zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals (3), wenn die Differenz größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
eine Einrichtung (2) zum Schätzen der Giergeschwindigkeit des Fahr zeugs anhand des Einschlagwinkels und der zeitlichen Ableitung der Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und der linken Räder, wenn der Ein schlagwinkel größer oder gleich einem vorgegebenen Wert (α0) ist, und
eine Einrichtung (2) zum Vergleichen der geschätzten Giergeschwindigkeit mit der Ausgangsgröße des Giergeschwindigkeitssensors (13) und zum Erzeugen eines Fehlererfassungssignals (3), wenn die Differenz größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.
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GB (1) | GB2368400B (de) |
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