JP2005532215A - 複雑で安全上重要な全体システムの機能を保証または維持する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
各々のシステム構成要素について動作モードが定められることと、
エラーの発生時に全体システム内でエラー源が分析され、エラーの発生した動作モードが決定されることと、
エラー源分析に基づいておよび選択システムの規定に従って、エラーの発生しない、すなわちまだ使用可能である個々のシステム構成要素の動作モードのうち、発生したエラーを考慮して全体システムの最適な挙動または設定された挙動を保証するかあるいは少なくとも全体システムの機能の維持を保証する動作モードが選択されることにある。
− システムを互いに独立したシステム構成要素に分割する。
− すべての個々のシステム構成要素について動作モードを定める(“使用可能/使用不 能”のほかに、種々の緊急時モードを定めることができる)。
− 例えば決定マトリックスの形をした選択システムを形成する。この選択システムによ って、すべてのシステム構成要素のための認識された“単一エラー”に依存してどの動 作モードが許容されるかが判る。
− 各演算ステップにおいて先ず最初に、システム構成要素について問題になっているす べての動作モードが各システム構成要素で使用可能であるということから出発する(仮 定:システムはエラーなし)。
− 各演算ステップにおいてすべてのエラー源が分析される。エラーの発生時に、当該の システム構成要素から、関連するすべての動作モードが剥奪される。それによって、エ ラー重ね合わせの原理に基づく、システム広域の構成要素デグラデーションが達成され る。この場合、発生したエラーまたは組み合わせエラーの数は重要ではない。
− エラー源分析の後でシステム構成要素にまだ使用可能な動作モードから、モード選択 システムの規定に従って、所定の条件下で全体システムの最適な挙動を保証する動作モ ードが選択され、使用される。
− 各々の演算ステップで先ず最初に、4個の車輪制動力コントローラの各々のついてす べての動作モードが供されることから出発する(仮定:システムはエラーなし)。
− 各演算ステップにおいてすべてのエラー源が分析される。エラーの発生時に、決定マ トリックス“単一エラー≧4つの車輪制動力動作モード”に基づいて、当該の車輪制動 力コントローラから、関連するすべての動作モードが剥奪される。それによって、エラ ー重ね合わせの原理に基づく、システム広域の車輪制動力コントローラデグラデーショ ンが達成される。この場合、発生したエラーの数は重要ではない。
− エラー源分析の後でまだ使用可能な車輪制動力コントローラ動作モードから、所定の 判断基準を満足する車輪および/または対の車輪が選択されて使用される。この判断基 準によって一般的に、
・ 車両のできるだけ大きな減速、
・ ブレーキ介入のできるだけ大きなダイナミクスおよび制御可能性、
・ できるだけヨーイングモーメントを生じないブレーキング、
・ 車両のできるだけ大きな安定性
が達成される。
1.個々の車輪制動力コントローラ(16〜19,16′〜19′,16″〜19″、図6〜8参照)の動作モードに関して、高いまたは最大の制御精度の観点から、すなわち最大またはできるだけ大きな車両減速および/またはブレーキ介入のできるだけ大きなダイナミクスおよび制御可能性の達成の観点から、一定の順位または優先順位が定められている(“モード1”は最高の優先を意味し、“モード2”は優先度合が低く、・・・“モードn”は優先度合が最も低い)。
2.右側の1個の車輪と左側の1個の車輪からなる対の車輪の順位は、できるだけ小さなヨーイングモーメントおよび/またはできるだけ高い安定性を有する車両の制動を期待できる対の車輪を優遇(“優先”)する目的で定められる。対の車輪“前車軸”が最高に優先され、斜めの(ダイアゴナル)対の車輪は順位が同じである。すなわち、同じ優先度合で選択される。
3.最高に優先される第1の対の車輪が決定される。この対の車輪の場合、関連する両車輪制動力コントローラのために、所定の動作モードA(最初の進行ではこの所定の動作モードは最高の優先度合を有する動作モードである)が供される。
4.続いて、所定の動作モードB(最初の進行ではこの所定の動作モードは最高の優先度合を有する動作モードである)を探す。この動作モードは第2の対の車輪の両車輪制動力コントローラに供される。この場合、対の車輪“後車軸”も考慮される。決定された運転モードA,Bはすべての車輪制動力コントローラで採用される。勿論、所定の追加条件(例えば“動作モードの所定の組み合わせだけが所望される”または他のろ波機能あるいは“コントロール機能(ABS,ESP等)がまだ使用可能”、“ABS機能が必要な場合にまだ使用可能”等)を満たすときにのみ採用される。この採用によって、演算が終了する。
5.先行するステップにおいて、規則や追加条件に対応する、すべての車輪制動力コントローラの動作モードA,Bの組み合わせが決定されないと、ステップ4は第2の対の車輪の車輪制動力コントローラのための(設定された順位に従って)優先度合の低い動作モードBで新たに実施される。
6.第2の対の車輪の車輪制動力コントローラの供されるすべての動作モードを完全に検査した後で、規則と追加条件に対応する、すべての車輪制動力コントローラの動作モードA,Bの組み合わせが決定されないと、ステップ4と後続のステップは優先度合の低い第1の対の車輪で(この車輪の車輪制動力コントローラのために動作モードAが供される)新たに実施される。例えば前車軸の個所でダイアゴナルが選択される。
7.今までのすべてのステップの進行の後で、すべての車輪制動力コントローラの動作モードA,Bの組み合わせが発見されないと、ステップ3と後続のステップは(設定された順位に従って)優先度合の低い動作モードAで新たに実施される。
8.第1と第2の対のすべての車輪の車輪制動力コントローラの供されるすべての動作モードを完全に検査した後で、規則と追加条件に対応する、すべての車輪制動力コントローラの動作モードA,Bの組み合わせが発見されないと、例えばすべての車輪制動力コントローラに一定の緊急時モードが割り当てられるかまたは緊急時モードが第2の規則によって決定されるように、緊急時演算が行われる。
Claims (18)
- エラーまたは機能不良の発生時に、自動車コントロールシステム、例えば電気式、電気油圧式または電気機械式のブレーキシステム(ブレーキ・バイ・ワイヤ)、操舵システム(ステアリング・バイ・ワイヤ)等のような複雑で安全上重要な全体システムの機能を保証または維持するための方法において、
全体システムがエラー源分析(4,4′,4″,20,20′,20″)を認識した後で互いに独立したシステム構成要素(1〜3,16〜19,1′〜3′,16′〜19′,1″〜3″,16″〜19″)に分割されることと、
各々のシステム構成要素(1〜3,16〜19,1′〜3′,16′〜19′,1″〜3″,16″〜19″)について動作モード(Mode)が定められることと、
全体システム内でのエラーの発生時にエラー源が分析され、エラーの発生した動作モードが決定されることと、
エラー源分析(4,4′,4″,20,20′,20″)に基づいておよび選択システム(5,5′,5″,21,21′,21″)の規定に従って、エラーの発生しない、すなわちまだ使用可能である個々のシステム構成要素の動作モードのうち、発生したエラーを考慮して全体システムの最適な挙動または設定された挙動を保証するかあるいは少なくとも全体システムの機能の維持を保証する動作モードが選択されることを特徴とする方法。 - 個々のシステム構成要素(1〜3,16〜19,1′〜3′,16′〜19′,1″〜3″,16″〜19″)の動作モード(Mode)のために順位が設定され、この順位が、エラーのないシステムで設定される普通モードまたは作動モードから、発生したエラーの種類に応じて許容される複数の緊急時モードおよび故障モードまで及ぶことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- エラーの発生時に、全体システムにおいて最初の演算ステップで、すべての動作モードが使用可能であるという仮定の下で、すべてのエラー源が分析され、
発生したエラーに関係するすべての動作モードが停止されることと、
次の演算ステップにおいて、発生したエラーと無関係の動作モードに基づいて、全体システムの機能を維持する個々のシステム構成要素(1〜3,16〜19,1′〜3′,16′〜19′,1″〜3″,16″〜19″)の動作モードが決定および設定されることを特徴とする、請求項1または2記載の方法。 - 選択システム(5,5′,5″,21,21′,21″)が決定マトリックスまたは規則の形に形成され、この決定マトリックスまたは規則において、エラー源分析(4,4′,4″,20,20′,20″)の評価後まだ許容される動作モードの種類および/または分割に依存してシステム構成要素(1〜3,16〜19,1′〜3′,16′〜19′,1″〜3″,16″〜19″)のどの動作モデルが設定されるかが決定されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
- 各車輪に車輪制動力コントローラが付設されている、ブレーキ・バイ・ワイヤ・システム(EHB,EMB)のような複雑な制動力制御システムの信頼性を高めるための、請求項1〜4の一つまたは複数に記載の方法において、個々の車輪の車輪制動力コントローラが互いに独立したシステム構成要素(16〜19,16′〜19′,16″〜19″)として形成され、このシステム構成要素に動作モードが設定された順位で割り当てられていることと、エラー源分析(20,20′20″)の結果に依存して個々の車輪制動力コントローラの動作モードを決定するための選択システム(21,21′21″)として、それぞれ1個の右側の車輪と左側の車輪からなる対の車輪の形成および選択に基づく規則が使用されることを特徴とする方法。
- 少なくとも2つの動作モードが設定された順位でシステム構成要素(16〜19,16′〜19′,16″〜19″)に割り当てられることを特徴とする、請求項5記載の方法。
- 個々の車輪制動力コントローラ(16〜19,16′〜19′,16″〜19″)の動作モードの順位が高い制御精度または最大の制御精度を達成するという観点から決定され、使用される動作モードを選択する際に、基本的には、高い制御精度が予想される動作モードに、高い順位、すなわち高い優先度が与えられることを特徴とする、請求項5または6記載の方法。
- 大きなダイナミクスおよび/またはブレーキ介入の制御可能性と同時に車両の大きな減速が、高い制御精度に関する判断基準と見なされることを特徴とする、請求項7記載の方法。
- ブレーキングの際に使用される対の車輪の順位が定められ、使用される対の車輪を選択する際に、ブレーキング時に比較的に小さな車両のヨーイングモーメントおよび/または大きな安定性が予想される対の車輪が高い順位、すなわち高い優先度を与えられることを特徴とする、請求項5〜8のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
- 使用される対の車輪を選択する際に、基本的には、順位が同じであるダイアゴナルな両対の車輪よりも高い順位、すなわち高い優先度が車輪対“前車軸”に与えられることを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 使用される動作モードおよび対の車輪を選択する際に、第1のステップで順位の最も高い対の車輪が決定され、関連する両車輪制動力コントローラに、設定された所定の動作モード(A)、好ましくは最高の優先度を有する動作モードが供されることを特徴とする、請求項5〜10のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
- 第2のステップにおいて、第2の対の車輪の両車輪制動力コントローラにまだ供される動作モード(B)が決定され、この場合が最高の順位の動作モードが優先されることを特徴とする、請求項11記載の方法。
- 設定された所定の追加条件を満足するときにのみ、第1と第2のステップで選択された動作モードが個々の車輪制動力コントローラに割り当てられることを特徴とする、請求項11または12記載の方法。
- 選択された動作モードを割り当てる前に満足するかどうかをチェックされる追加条件が、例えば所定の動作モードの組み合わせの許容性、制御機能の使用可能性等であることを特徴とする、請求項13記載の方法。
- 追加条件を満たさない場合、追加条件を満たす動作モードの組み合わせが決定されるまで、使用される動作モードおよび/または対の車輪の選択が低いランクの動作モードおよび/または対の車輪に基づいて繰り返されることを特徴とする、請求項13または14記載の方法。
- 設定された追加条件を満たさない場合に個々の車輪制動力コントローラのための動作モードを選択した後で、第2の対の車輪の動作モードの決定が低いランクの動作モードに基づいて繰り返され、追加条件との新たな整合が行われることを特徴とする、請求項15記載の方法。
- 追加条件を満たさない場合、動作モードおよび対の車輪の選択が低いランクの対の車輪に基づいて繰り返されることを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 動作モードおよび/または対の車輪および供される動作モードの組み合わせの選択と割り当てを繰り返した後で、追加条件が引き続き満たされないときに、動作モードの緊急時演算と決定が行われることを特徴とする、請求項13〜17のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
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