JPH03504362A - 自動車の後輪操舵用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車の後輪操舵用制御装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載された特殊な制御ユニットに関する。これ については、ＥＰ−Ａ２−０２４３１８０およびＵＳ−Ａ−４６８７２１４を参 照のこと、ここでは、非常時、例えば車輪がスリップする場合、自動車が蛇行す る場合および／または安全性に重要な電子構成部材、例えばセンサが故障した場 合にも、後輪の操舵を通常動作のように制御するのではなく、特別な非常動作コ ンセントに従い制御することにより多かれ少かれ良好に可制御に対処する制御ユ ニットを取り扱う、一連の種々異なるこのような非常動作コンセントがそれ自体 公知である０本発明は、先ず非常動作コンセント（設計技術思想）に対して開発 された。このコンセントでは非常時に舵角が、後輪操舵のブロックにより固定的 に保持される。しかし本発明は他のすべての非常動作コンセントに適用できるも のである。

発明の課題は −祈新な安全性コンセントを提供することである。このコンセントは任意の非常 動作コンセントに付加的に、非常時の自動車制御をさらに改善するために用いる ことができる。

−さらに、制御ユニットの特にエラー許容度を高めることである。これにより、 計算ユニットがエラー動作特表千３−５０４３６２　（３） する計算器のため、非常時であるのに誤って操舵非常信号を送出しないという非 常に危険な状況が回避される。このような状況では自動車の重大な事故につなが り得る。

−さらに、計算ユニットが非常時に可能な限り即座にその操舵非常信号を送出す ることができるようにすることである。

上記課題は請求項１に記載された手段により解決される。

本発明では計算ユニット内の計算器が特別な手法で２重構成にされ、２重計算器 の通常用いられる動作様式とは異なって駆動される。すなわち、通常２重計算器 は比較ユニットにより監視される。比較ユニットは２つの計算器−例えばマイク ロオーダの精細度の周期関係により一の計算結果を比較する。その際、さらに特 別な計算法により、例えばＥＤＣ法を用い、または別の自己検査法によって、支 障なく計算する計算器が調べられ、その結果のみが使用される。しかしこの検査 −または比較ユニット自体もそれぞれエラー動作することがある。ＥＤＣ法をた とえ用いても、多くの多重エラーの組合せや複数のエラーが同時に発生すると。

または比較ユニットが計算結果の不一致を検出すると、制御が障害を受けうる。

比較ユニットはそれどころか結果の一致を検出しても障害を受けうる。それによ り制御ユニットの信頼度自体が低下する。これは特に、客観的に非常事態が存在 し、計算ユニットも同・様にある程度それを識別しているにも拘らず、操舵非常 信号の送出を阻止する場合にあてはまる。

本発明では、比較により必要な時間遅延と、特に比較ユニット内のエラーによっ て引き起こされる信頼度の低下が回避される。同様に本発明により、計算結果が 見かけ上相互に興なっている場合には煩雑に、見かけ上相互に異なっていなけれ ば付加的に、少なくとも頻繁に何度も繰り返して、比較ユニット自体も検査する ことが回避される。この検査自体も時間を必要とするだけでなく、それ自体にエ ラー源をもたらしたり、不必要な信頼性の低下をもたらしうるものである。

本発明では、このような比較ユニットに起因する動作不確実性および２重計算器 の動作の遅延が回避される。これは各計算器それ自体が操舵非常信号を直接、従 い操舵装置に直ちに、たとえ他方の計算器が操舵非常信号を送出しなくても送出 するようにして行なわれる。２つの計算器が支障なく動作している限り、本発明 は後輪の操舵をそれぞれ選択した非常動作コンセントに従い非常時に支障なく制 御する。これに対して２つの計算器の一方が、例えばそのプログラムメモリの一 過性のエラーによってのみエラーのある計算結果を算出した場合、この計算器は この計算結果に基づき場合によってはそれ自体不必要な操舵非常信号を送出する 。すなわち、計算結果が非常時であるかのように見誤った場合である。しかしこ のようなそれ自体エラーのある後輪操舵制御は許容することができる。計算器の 一方が故障した場合、本発明はその操舵装置を合理的確率によって、最も危険な ように、すなわち非常時であるのに非常動作の場合でないかのように制御する。

ことは決してない。

下位請求項に記載された手段により、制御ユニットの信頼度がさらに高められ、 それぞれ相応の別の利点が達成される。その他、請求項の手段により以下のこと が達成される。

２、自動車に対する危険な状況が回避される。これは該当する構成部材の重大な 故障またはエラー状態の際に、選択した非常動作コンセントに従い非常動作へ移 行することにより行なわれる。

３、非常機構の故障の際に操舵非常信号が後輪操舵の非常時に適した制御をトリ ガしないということが回避される。

４、計算器の一方の欠落の際および／または非常信号線路の一方の障害、例えば 断線の際にも、確実に冗長的に２重非常機構が制御される。

５、計算器が相互に監視ないし検査することが可能となる。

６、計算器の相互監視ないし検査が、計算器間の正確な時間的同調ないし同期が なくても達成可能となる。

これは例えば一方の計算器が他方の計算器内で遅延される、すなわち他方の計算 器の計算休止期の開始にそれぞれ適合することにより試験プログラムを飽理する 時間を得ることにより行なわれる。

７、操舵非常信号送出の原因の診断が信頼性をもって追加事後的に行なわれる。

これはたとえ一方または両方の計算器が完全に身動きがとれなくても、すなわち 供給される制御信号の評価の際に許容し得ない困難性を有する場合でも行なわれ る。

８、スタート後でも、制御ユニットが十分に信頼性を持って、開始時に、場合に より存在する非常時を除外することができると直ちに計算器が非常動作を許容す る。

９、スタート時に、非常に概要的に非常機構をそれぞれ一方の計算器によっての み次のように制御することが達成される。すなわち、非常動作への移行は２つの 計算器が該計算器に供給される制卸信号の評価により十分に明らかに、それぞれ 計算器に所属する非常機構が支障な（動作することが診断されて初めて直ちに移 行が行なわれるように制御される。

ＩＯ５計算器の一方、または非常機構の一方が場合により完全には支障なく動作 していないか否かの特に明らかの分析がスタート時に行なわれる。

１１、計算器は非常動作時にも後輪制御のために使用可能である。

１２、センサ信号の多くが未だ使用可能な値を提供しておらず、計算器による信 頼できる評価がま゛だほとんど不可能であるスタート時にも、自動車に対する高 い動作確実性が達成される。

１３、非常に簡単に付加的に各計算の後に２つの計算特表千３−５０４３６２　 （４） 器の計算結果の比較により、どの程度結果が相互にずれているか、および必要な らば直ちにエラー診断プログラムをスタートすることができる。このプログラム により計算結果の比較的に大きなずれに対する原因が解明される。

１４、片方の計算器が現在のその評価を未だ終わっていない間に他方の計算器が 既にその操舵非常信号を送出することができる。すなわち、評価、従い計算結果 の算出はしばしば反復法による複雑な微分方程式のためコストがかかり、一方で はセンサ信号ないし制御信号の計算器への入力と、他方では計算結果の提示まで の間にしばしば１０ｍｓ以上の時間がかかる。

１５、非常事態を誤って識別しな（なるプログラムエラー、従いソフトウェアエ ラーが無害とされる。これは、少なくとも他方の計算器が高い確率で非常時に適 時にその操舵非常信号を送出することによって行なわれる。

１６、非常事態を誤って識別しなくなる２つの計算器のうちの一方のハードウェ アエラーが無害とされる。

これは、少な（とも他方の計算器が高い確率で非常時に適時にその操舵非常信号 を送出することにより行なわれる。

１７．２つの計算器が非常にフレキシブルに制御信号評価のためのそれぞれの時 間需要に適合可能となる。

１８、エラーのある、または不正確に測定されたセンサを識別し、これを考慮し ないこと、および／または２つの相互に関連するセンサから出力されたセンサ信 号の平均値ないしそこから導出すべき信号の平均値が形成さ・れ、制卸信号とし て計算器に供給することができ、および／または２重センサのうちの非常時が存 在し得ることを最も強（指示する一方のみを常に考慮することが達成される。

１９、計算器の負荷軽減が達成される。これにより計算器の評価サイクルが比較 的に早く終了し、最速リズムで計算結果を調整することができる。すなわち、非 常時に比較的に早く操舵非常信号を送出することができる。

２０、計算器の負荷軽減の処理ユニットが特に僅かなハードウェアコストにより 達成される。これにより計算器内の評価サイクルの短縮および計算結果を検出の ための計算サイクルの短縮が達成され、その結果特に僅かな付加的ハードウェア コストによって計算器が非常時に比較的に早くその操舵非常信号を送出すること ができる。

２１、ワーストケース方式により特に僅かなコストによって、事実上間等で相互 に冗長的なセンサの各センサに対し、操舵非常信号送出への最大の影響が可能と なる。このセンサは最も重大な非常事態を最も強力に通報する状態を検出し、そ の結果例えば、老化に起因する冗長的センサの欠落により次のような結果が生じ るだけである。すなわち、当該センサにより監視される状態が、他方の冗長的セ ンサによって、さらに非常時に後輪操舵を非常時に適したように制御するという だけである。

本発明を以下、図面に示されたそれぞれ２つの計算器ＰＩ、Ｐ２を有する実施例 の基本構成に基づきさらに説明する。

第１図に示された例では、操舵装置ＬＥは例えば水力学的クランプ装置Ｎｏｈを 有する。この装置は非常時に後輪の操舵を次のようにブロックする。すなわち、 相応の制動ないしクランプ装置により水力学的にそれぞれの舵角変化を阻止する ようにして、それまで存在していた舵角をさらに固定保持する。

その他、操舵装置ＬＥは調整機構Ｓａを有する。この調整機構は非常動作時に後 輪の舵角を調整する。従い計算器ＰＩ、Ｐ２はこの実施例では後輪の舵角を非常 時にも、同様に調整機構Ｓａにより制御する。従って、この実施例では計算器は 後輪の操舵角制御を、非常時のみならず通常動作時にも行なう。

さらに、操舵装置ＬＥは１つまたは複数のランプＬを有する。このランプは運転 者に通常動作および障害時を通報し、そして例えば舵角の瞬時値を示すことがで きる。

さらに図示の実施例では操舵装置ＬＥは付加的に監視ユニットＳｖを有する。監 視ユニットは例えば固有のセンサによりおよび／または操舵非常信号によりトリ ガされる。操舵非常信号は操舵装置ＬＥ、場合によっては制御ユニットのその他 の部分および／または自動車のその他の部分でのエラーの発生を監視する。この 監視ユニットＳｖは非常時に応動して例えばリセットをトリガすることができ、 このリセットは計算器による評価を中断し、計算器に新たな評価を開始させ、ま たはその他の手段で相応の監視信号を有利には計算器Ｐ２に送出する。

操舵装置ＬＥは付加的、冗長的に機械的クランプ装置Ｎｏｎを有する。この装置 は純粋に機械的に非常時にそれまで与えられた後輪の舵角を固定保持する。操舵 装置ＬＥは従い安全性の面から、Ｎｏｈ／Ｎｏｍにより構成される２つの非常機 構を有する。これら非常機構はそれぞれ非常時に舵角を選択した非常動作コンセ プトに従い、この実施例では操舵のクランプにより非常時用に制御する。

このようなりランプ装置の代わりに、本発明では別の種類の非常機構を装備する こともできる。この非常機構は非常時に例えば舵角を多少遅延して零に調整する 。

操舵装置ＬＥの個々の機構はその監視のために固有の信号出力側Ｓｔを有する。

この出力側はテスト信号ないし状態信号を送出し、図示の実施例では計算器Ｐ１ 、Ｐ２の前置増幅段ｖｖの信号入力側と接続されている。

前置増幅段Ｖｖでは付加的にセンサないし当該センサに所属するアナログ−ディ ジタル変換器、例えば電子ユニットが設けられている。これらのユニットは舵角 センサＬ　ｗ　１　、自動制動装置ＡＢＳ、速度Ｔａｃｈの状態、調整機構Ｓａ の安全性のため２重にされた状態出力側１ｓｔｌ、２、安全性のため２重にされ た車輪舵角センサＬｗｒｌ、２、および任意のその他の入力側Ｓｅ−例えば外気 温、タイヤ温度および／または多少とも反射する路面の反射係数−に相応するこ とができる。

従いこの前置増幅器ＶＶでは必ずしもセンサ自体のみならず、センサから送出さ れたセンサ信号Ｓｓを多少とも変換ないし変形し、その出力側に制御信号を送出 する電子構成部材が接続されている。制御信号は２つの計算器ＰＩ、Ｐ２に直接 、または中間段ＡｅｌがらＡｓ２を介して供給される。

従い本発明では、少なくとも２つの計算器Ｐｉ、Ｐ２が設けられており、この計 算器に制御信号が供給される。制御信号は評価、すなわち計算結果の算出のため のものである。計算結果は操舵装置に対する制御信号をそれぞれ形成しつる。２ つの計算器ＰＩ、Ｐ２は、図示の実施例ではディジタルで供給される制御信号を 。

記憶している相応のプログラムで想理する。このプログラムはしばしば、複維な 微分方程式および所属の、しばしば非常に時間のかかる反復法に相応する命令を 含む、制御信号Ｓｓ、Ｌｗｌ、Ｌｗｌ／２．ＡＢＳ。

Ｔａｃｈ、ｌ５ｔｌ／２．Ｓｔ、Ｓｅから、このプログラムによりしばしば比較 的に僅かな、しかし大きな時間コストによって計算結果に地理される。その際計 算結果は、ＭＨｚ領域の比較的高い計算クロック周波数であるにも拘らず、Ｉ　 Ｏｍ　ｓまたは４０　ｍ　ｓ後に初めて得られる。各計算器１．Ｐ２はそれぞれ 固有の計算結果から、非常時が存在しているか否かを導出する。

非常の場合当該計算器は、その計算結果をさらに他方の計算器の計算結果と比較 することなしに直ちに、その操舵非常信号を！ａｉ１．−場合によっては中間増 幅器Ｚｖを介して増幅して、第２図参照−操舵装置ＬＥに送出する。第１図に示 した例では水力学的クランプ装置Ｎｏｈと機械的クランプ装置Ｎｏｍの両方に送 出される。

２つの計算器ＰＩ、Ｐ２が同時に、非常時であることを検出した場合にのみ、２ つの計算器ＰＩ、Ｐ２は同時にその操舵非常信号を個別に、操舵装置ＬＥの該当 する機構Ｎ　ｏ　ｈ　／　Ｎ　ｏ　ｍに直接送出する。先ず計算器の一方が、次 いで所定の遅延時間を匿いて−またはなしで一他方の計算器が非常事態の発生を 識別したならば、それら個別の操舵非常信号の出力間に少なくとも所定の時間ず れが存在する。しかし非常機構Ｎｏｈ／　Ｎ　ｏ　ｍは既に第１の操舵非常信号 によって作動させられている。なぜなら、本発明では時間遅延を回避するために 、−例えば２つの計算器に後置接続された比較器よって−２つの計算器ＰＩ、Ｐ ２が非常事態の発生を通報するまで待機しないからである。

従い、本発明では計算ユニットのエラーを伴って動作する計算器が、非常事態が 存在するのに誤って操舵非常信号を送出しないということが阻止される。なぜな ら、本発明では２つの計算器の他方が非常時を識別し、即座にその操舵非常信号 を直接非常機構Ｎ　ｏ　ｈ　／Ｎｏｎに送出し、後輪舵角の制御を選択した非常 動作コンセプトに従ってトリガするからである。ここでは本発明は特別な非常動 作コンセプトに制限されるものではない、：例えば非常時には今までに与えた後 輪の操舵角を、有利であると記載したように、固定保持するのである。非常機構 Ｎ　ｏ　ｈ　／　Ｎ　ｏ　ｍの代わりに別の非常機構を設けることもできる。こ の非常機構は非常時に、後輪の舵角を零に多少遅延調整する。

従い本発明では、新種の安全コンセプトが取り扱われる。このコンセプトは付加 的に任意の非常動作コンセプトに適用することができ、非常時に自動車をさらに 良好に１重御するために用いられる０本発明により制御ユニットの誤差公差範囲 が拡大し、特に非常事態が存在するのにエラーを伴って動作する計算器が誤って 操舵非常信号を送出しない（このような状況は自動車の重大な事故につながり得 る非常に危険な状況である）ということが阻止される。

以上のことにも拘らず、本発明は、非常時に特に迅速に操舵非常信号を送出する ことができ、選択した任意の非常動作コンセプトに従った手段を即座に開始する ことができる。

第２図に示した実施例は第１図に示した実施例と同様に構成されており、同様に 動作する。ここでは、前置場幅器ｖｖの代わりに、センサユニットが設けられて おり、センサニットはそれ自体に既に一部なくとも一部一電子構成部材を含む、 その結果前置増幅器ｖ■はいわゆる個別ユニットに分解されて、センサユニット に含まれている。二のセンサユニットは例えば二重操舵輪角センサユニットＬｗ ｌｌ／２であり、一方のセンサＬｗｌｌは例えば操舵シャフトに、他方の操舵輪 角−センサユニットＬｗ１２は、例えば操舵駆動部および／または前輪の操舵部 に設けることができる。

同様に二重後輪舵角−センナユニットＬｗｒｌ／２が設けられている。このセン サユニットは例えば別個に相互に両後輪の後輪舵角および／または所属の操舵ロ ッドを間接的におよび／または操舵駆動部を測定する。

さらに車両速度および制動装置を検出するためにセンサユニットＴａｃｈおよび ＡＢＳが設けられている。

第２図に図示した実施例も２つの計算器ＰＬ、Ｐ２を有し、センサの信号、即ち 計算器に供給される制御信号は第１図に示した実施例同様、２つの計算器ＰＩ。

Ｐ２で評価される。

第２図に示した実施例は電力増幅器を中間増幅器ＺＶとして有する。中間増幅器 は操舵装置ＬＥを制御し、ここでは操舵装置ＬＥは例えば水力学的方法で動作す る。圧力流体ＨＹは機械的安全弁Ｖｍ、水力学的安全弁ｖｈおよびサーボ弁Ｖｓ を介して、後輪の水力学的に制御される舵角制御ユニットに作用を及ぼす、それ らの１つがＨによりシンボルとして操舵ロッドの一部に示されている。例えばセ ンサＬｗｒｌ／２が示されている。このセンサは間接的に後輪Ｈの舵角を検出す る。ここでも制御ユニットの誤差公差範囲が拡大され、本発明によれば、非常事 態であるのに計算ユニットが誤って操舵非常信号を送出しないということが回避 される。これは、２つの計算器のそれぞれが相互に依存せずに非常時に操舵非常 信号を操舵装置に直ちに送出することにより行なわれる。

計算器ＰＩ、Ｐ２には、制御ユニットの自己検査のために、第１図に示した実施 例と同様にテスト信号および／または状態信号Ｓｔ−第１図参照、第２図には示 されていない−が制御ユニットの構成部材から供給することができる。その際該 当する計算器Ｐ１および／またはＰ２は自己検査に従い、構成部材、例えば二重 センサまたは非常機構Ｎ　ｏ　ｈ　／　Ｎ　ｏ　ｍまたは計算器ＰＬ、Ｐ２の一 方の障害を検出すると直ちに、いずれの場合でも安全性のために操舵非常信号が ここでは二重の一または二重でない一操舵非常機構に送出され、自動車の安全性 が高められる。このようにして、第２図に示した実施例でも、該当構成部材の重 大な故障またはエラー状態において制御ユニットの信頼度が著しく低減するとい う危険な状況が回避される。ここでも自動車の運転者は一部１図の実施例と同様 に一該当構成部材の故障を処理させるためにできるだけ工場を訪れるように例え ばシグナルを発するランプＬにより勧告される。

第１図の実施例では操舵装置ＬＥは冗長的に少なくとも２つの非常機構Ｎ　ｏ　 ｈ　／　Ｎ　ｏ　ｍを有する。非常機構はそれぞれ非常時に、選択した非常動作 コンセプトに従い舵角を非常時用に制御する。それによりこの２つの非常機構の 片方が故障しても、計算器から送出された操舵非常信号が確実に、後輪の非常時 用操舵制御をトリガする。なぜならこの場合、まだ支障なく機能する他方の非常 機構が非常時に適した制御をトリガするからである。

各計算器は、第１図に示した実施例ではその操舵非常信号を一制御の場合はいず れにせよ−それぞれ２つの非常機構Ｎ　ｏ　ｈ　／　Ｎ　ｏ　ｍに送出する。す なわち、独立して別個の計算器ＰＩ／Ｐ２に所属する固有の操舵非常信号線路を 介して送出する。従い、このような操舵非常信号線路の１つのでの断線またはそ の他の障害並びに計算器の一方の完全な脱落が、非常時に適した後輪操舵制御を 阻止することにならない。

自動車の始動の際に、２つの非常機構を先ず非常時のように作動することができ る。このようにして自動車の安全性が始動時に高められる。始動時には、センサ 信号例えばＳｓの多（が未だ使用可能な値を示しておらず、２つの計算器による 信頼できる評価がしばしば未だ可能でない。

第１図に示した実施例では特に、２つの計算器ＰＩ。

Ｐ２が一補足的非常時診断のため、および／または動作継続中および／または自 動車の始動時の相互検査のために−それぞれ直接または間接的に相応のドキュメ ント情報を交換する。これは種々の手段で行なうことができる。

既に上に述べた監視ユニットＳｖ（第１図参照）は２つの計算器間の補足的比較 、例えば計算器の関連する中間結果と評価最終結果との間の比較を行なうことが でき、必要に応じて、特別な自己検査プログラムを２つの計算器で走らせ、補足 的に計算器をスタート信号Ｒｅ５ｅｔにより再スタートさせるため、計算器を中 断信号１ｎｔＲにより中断することができる。特別な場合で、１つまたは２つの 計算器が完全に“身動きできない”場合、すなわち反復法によって相応の持続時 間後にも十分に正確な結果が得られない場合、この監視ユニットＳｖは例えばウ ォッチドッグおよびリセット信号によって該当する計算器を新たに再スタートさ せることができる。

しかし原則的には、このような固有の監視ユニットＳｖを実装することは必要で はない、その代りに、このような監視ユニットは計算器ＰＩ、Ｐ２自体の中に、 例えばウォッチドッグおよび直接線路ＤＬによって達成することができる。特に 計算器がメモリ領域を中に有しており、このメモリ領域へ他方の計算器がアクテ ィブに書き込み、ここからアクティブに読み出すことが、パッシブ計算器の動作 を中断せずに行なわれるならば可能である。

そのために情報を、例えばデュアルポートＲＡＭＤＰＲに次のように中間記憶す ることができる。すなわち、各計算器ＰＩ、Ｐ２がＲＡＭにメモリ領域を有して おり、このメモリ領域へその計算器自体は書き込みおよび読出しすることができ るが、他方の計算器は読出ししかできないように中間記憶する。これは特別に、 計算器ＰＩ、Ｐ２と当該メモリＤＰＲとの間の矢印により示されている。しかし このメモリＤＰＲは付加的に、両方の計算器ＰＩ、Ｐ２により任意に読出しおよ び書き込みすることのできる特別なメモリ領域を有することができる。

その他このようなメモリＤＰＨによってドキュメントを作成することもできる。

ドキュメントは付加的に、評価の中間結果または最終結果にいたるような制御命 令を記録する。このドキュメントの比較により、必要な場合、例えば記憶した情 報が非常に異なる場合、特に計算器が全く身動きできない場合に、計算器が相互 にスタートさせることができる。メモリＤＰＲには、計算器が非同期で、いずれ にせよりロックをずらして動作できるという利点があり、その際比較により計算 器が相互に遅延したり、操舵非常信号の急速で直接の形成を妨げたりすることが ない。

計算器は、−特に操舵非常信号の送出後および／または任意の構成部材Ｎｏｈ、 Ｓａ、Ｌ、Ｓｖ、Ｎｏｍのエラーに相応する状態信号Ｓｔを識別した後に一エラ ー診断を起動することができ、そのために２つの計算器を停止することができる 。診断が行なわれ、例えばユニットＤｉａｇを介して記憶されたならば直ちに、 再計算器は新たにスタートされる。

始動の際に操舵が先ず非常時のように駆動されるならば、操舵装置ＬＥは、制御 信号および／または非常事態が存在しないという情報が生じてから初めて通常動 作に移行しなければならない。

自動車のスタートフェーズで各計算器に２つの非常機構の他方の非常機構を、非 常機構の検査がそこにエラーのないことを通報するまで個別に配属すると有利で ある。しかし通常動作への移行後、非常時では各計算器はその操舵非常信号を直 接２つの非常機構に送出する。それにより比較的簡単に、計算器が、通常動作へ の移行すなわち後輪の通常操舵への移行前に制御ユニットの重要な機構すべてを 検査することが確実になる。

非常機構の作動後に初めて特別な作動プロセスにより通常動作状態へ移行するよ うにすると信頼度が高まる。このような非常機構は静止状態および自動車の始動 直後では自動的に、非常時と同様に２つの計算器には依存せずに駆動される。

計算器は原則的には同期動作することができる。しかし、２つの計算器が同期し て、しかし近似的に半評価周期だけ時間的にずれて動作すると有利である。計算 器の評価周期が、例えば平均２０ｍ５持続するならば、最適なずれ時間はほぼ１ ０ｍｓである。このようにして、計算器の一方がその評価をまだ終わっていない 間に、他方の計算器がその操舵非常信号を既に送出するということが達成される 。このような制御ユニットは、２つの計算器が申し分なく動作している通常制御 の場合および、非常時には特に迅速に動作する。

しかし制御ユニットの信頼度は別の仕方でも付加的に高めることができる。計算 器をソフトウェア的におよび／またはハードウェア的に異なって構成し、非同期 で駆動する。相応して、ソフトウェアエラーおよびハードウェアエラーの連続が 無害となる。特に、種々のプログラムのために２つの計算器の一方が固着し、こ れに対して他方の計算器はそのプログラムに基づいて比較的急速に、計算器自体 によりアクセプタプルな計算結果を生じる場合にあてはまる。このような２つの 計算器の非同期動作により、２つの計算器は非常にフレキシブルに、制御信号の 評価に対するそれぞれの時間需要に相応して動作できる。計算器の非同期動作は 例えばソフトウェアおよび／またはハードウェアの相違により得られる。これに より危機的状態においても制御ユニットの反応速度を非常に高めることができる 。

センサも冗長的に多重に設けることができる。すなわち、冗長的に、しかし原則 としては非常に異なる手段で同じ物理量を測定する０例えば舵角の振れを、該当 する車輪の直接近傍で先ず測定し１次いで冗長的付加的に操舵駆動部の近傍で測 定することができる。とりわけ、冗長的センサのうち非常時の最も強い兆候を送 出するセンサのみを評価に対して考慮することも可能である。

センサ信号またはそこから得たー例えばディジタル−制御信号を常に直接計算器 に供給する必要はない。

その間に処理ユニット、第１図のＡ　ｅｌ　、　Ａ　ｅ　２　、　Ａｅ３および 第２図のＡｅを供給部に挿入することができる。処理ユニットは制御信号を前処 理し、例えばセンサ信号から導出可能なパラメータに変換し、および／または種 々のセンサ信号から共通の制御信号を作成する。このような処理ユニットは、計 算器Ｐｉ、Ｐ２が特に急速な評価期間クロックで動作することを可能にし、これ により制御ユニットの信頼度が更に高まる。

このような処理ユニットは原則的にその結果を別個に計算器に送出する。第１図 のＡＥＩ、ＡＥ２参照。

または共通に２つの計算器にさらに送出する。第１図のＡｅ３および第２図のＡ ｅ参照。あ環ユニットがその結果をそれぞれ２つの計算器にさらに送出するなら ば、２つの計算器の負荷軽減は僅かなハードウェアコストで達成される。その際 、この処理ユニットが付加的に二重化されると（第２図参照）、計算器による相 互監視ないしワーストケース選択が可能であり、計算器は、２つの処理ユニット のうちの１つがエラー動作していても、非常に確実にかつ必要な場合は迅速に処 理ユニットに操舵非常信号を送出する。

診断ユニットＤｉａｇによる補足的診断を介して、自動車の後での保守の際に制 御ユニットの障害の原因を詳細に調べることができ、例えば必要な場合は２つの 処理ユニット間の相違を調べることができる。

原則的には、冗長的に設けられるセンサを次のように分割して処理ユニットに接 続することができる。すなわち、一方のセンサを一方の処理ユニットに、他方の センサを他方の処理ユニットに接続する（第２図参照）、これにより例えば補足 的に、対になる冗長的センサのセンサ信号が異なることに対する原因を、例えば ユニットＤｉａｇにより、または計算器自身により、または監視ユニットＳｖに より（第１図参照）検出することができる。

国際調査報告 ｍａ□ｍ　　ｐＣＴ、、、、、　ｑ、　ｎ、、　ｑ。

国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．操舵装置（ＬＥ）と、センサ（ＬｗｒＩ，Ｌｗｒ２，Ｔａｃｈ，Ｉｓｔ１， Ｉｓｔ２，Ｓｔを有するＳＥ）と、計算ユニット（Ｐ）とを有する後輪操舵用電 子制御ユニットであって、 −前記操舵装置は操舵非常信号により制製される非常時に、選択された非常動作 コンセプトに従い後輪の舵角を非常時用に制御する、すなわち舵角を連延して零 に制御するか、または最後に与えた舵角を固定的に保持し、 −前記センサは少なくともそれぞれ舵角（Ｌｗｒ１，Ｌｗｒ２）、車両速度（Ｔ ａｃｈ）および操舵輪振れ角またはそれにそれぞれ依存する量を検出し、−前記 計算ユニットは計算器（Ｐ１，Ｐ２）を有し、該計算器にはセンサ信号および／ またはそこから導出された信号が制御信号として供給され、また該計算器はプロ グラム制御され非常時を識別する制御信号の評価に依存して、非常時に操舵非常 信号を操舵装置（ＬＥ）に送出する電子制御ユニットにおいて、−計算ユニット （Ｐ）では計算器（Ｐ１，Ｐ２）が二重に設けられており、 −制御信号は２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）のそれぞれに供給され、 −２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）は独自に制御信号を評価し、 −各計算器（Ｐ１，Ｐ２）は独自に他方の計算器（Ｐ２，Ｐ１）に依存せずに、 非常時に操舵非常信号を直ちに操舵装置（ＬＥ）に送出することを特徴とする後 輪操舵用電子制御ユニット。
2. ２．−計算器（Ｐ１，Ｐ２）には制御ユニットの自己検査のために試験信号およ び／または状態信号（Ｓｔ）が制御ユニットの構成部材（Ｎｏｈ，Ｓａ，Ｌ，Ｓ ｖ，Ｎｏｍ）から供給され、 −当該計算器（Ｐ１，Ｐ２）は、自己検査に従い固有の構成部材に障害を識別し た場合、操舵非常信号を送出する請求項１記載の制御ユニット。
3. ３．操舵装置（ＬＥ）は冗長的に少なくとも２つの非常機構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ） を有しており、該非常機構はそれぞれ独自に非常時には舵角を非常動作コンセプ トに従い非常時用の制御を行なうことができる請求項１または２記載の制御ユニ ット。
4. ４．各計算器（Ｐ１，Ｐ２）はその操舵非常信号を、−いずれにせよ制御時に一 個々の計算器（Ｐ１，Ｐ２）に所属する個別の操舵非常信号線路を介して送出す る請求項３記載の制御ユニット。
5. ５．２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）は、事後の非常時診断を行なうために、および ／または自動車の始動時ないし走行動作時に相互の検査を行なうために情報を交 換する請求項１から４までのいずれか１記載の制御ユニット。
6. ６．情報はデュアルポートＲＡＭ（ＤＰＲ）に次のように記憶されている、すな わち、各計算器（Ｐ１，Ｐ２）が記憶領域を有し、該記憶領域では一方の計算器 （Ｐ１，Ｐ２）が自ら書き込みおよび読出しをすることができるが、他方の計算 器（Ｐ２，Ｐ１）は、特別の記憶領域が両方の計算器（Ｐ１，Ｐ２）により読出 しおよび書き込み可能であるか否かに拘らずそれぞれ読出ししかできないように 記憶されている請求項５記載の制御ユニット。
7. ７．操舵非常信号の送出後および／または制御ユニットの構成部材（Ｎｏｈ，Ｓ ａ，Ｌ，Ｓｖ，Ｎｏ，）のエラーに相応する状態信号（Ｓｔ）の識別後、２つの 計算器（Ｐ１，Ｐ２）は、エラー診断を行なうために停止され、次いで両者は新 たにスタートされる請求項５又は６記載の制御ユニット。
8. ８．自動車のスタート時に、非常機構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ）が先ず非常時のように 作動される請求項１から７までのいずれか１記載の制御ユニット。
9. ９．自動車のスタートフェーズでは、各計算器（Ｐ１，Ｐ２）に、２つの非常機 構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ）のうちの他方の非常機構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ）が個別に、非 常機構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ）の検査がエラーのないことを通報するまで配属される 請求項８または３または４記載の制御ユニット。
10. １０．操舵装置（ＬＥ）は、制御信号および／または計算器（Ｐ１，Ｐ２）間で 交換される情報が非常時でないことを通報すると直ちに、初めて通常動作に移行 する請求項９記載の制御ユニット。
11. １１．２つの非常機構（Ｎｏｈ，Ｎｏｍ）は、自動車のスタート後、特別の作動 プロセスによる作動の後でのみ通常動作に移行する請求項１から９までのいずれ か１記載の制御ユニット。
12. １２．２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）の少なくとも１つは通常動作時に操舵信号を 形成し、該信号を計算器は通常の舵角制御を行なうために操舵装置（ＬＥ特にＳ ａ）に送出する請求項１から１１までのいずれか１記載の制御ユニット。
13. １３．２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）は同期して評価する請求項１から１２までの いずれか１記載の制御ユニット。
14. １４．２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）は同期して、しかし近似的に評価期間の半分 だけ時間的にずれて評価する請求項１３記載の制御ユニット。
15. １５．一方の計算器（Ｐ１）は他方の計算器（Ｐ２）とは異なる評価プログラム を有する請求項１から１４までのいずれか１記載の制御ユニット。
16. １６．一方の計算器（Ｐ１）は他方の計算器（Ｐ２）とは異なるハードウェア構 成を有する請求項１から１５までのいずれか１記載の制御ユニット。
17. １７．２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）は非同期で評価する請求項１から１３までの いずれか１または１５または１６記載の制御ユニット。
18. １８．計算器（Ｐ１，Ｐ２）に所属するセンサ（Ｌｗｒ１，Ｌｗｒ２，Ｉｓｔ１ ，Ｉｓｔ２）の少なくとも１つ、ないし計算器に供給される制御信号の少なくと も１つは制御信号全体から見て、それ自体冗長的である請求項１から１７までの いずれか１記載の制御ユニット。
19. １９．センサ（ＬＷｒ１，Ｌｗｒ２，ＡＢＳ，Ｔａｃｈ，１ｓｔ１，Ｉｓｔ２， Ｓｔａｔ）の少なくとも１部と、計算器の少なくとも一方（Ｐ１）の入力側との 間にはそれぞれハードウェアが処理ユニットとして挿入接続されており、該処理 ユニットはセンサ信号から導出した制御信号を形成し、当該制御信号は処理ユニ ットに後置接続された２つの計算器（Ｐ１，Ｐ２）のうちの唯１つ（Ａｅ１を介 しＰ１に，Ａｅ２を介しＰ２に）のそれぞれにのみ供給される請求項１から１８ までのいずれか１記載の制御ユニット。
20. ２０．センサ（Ｌｗｒ１，Ｌｗｒ２、ＡＢＳ，Ｔａｃｈ．Ｉｓｔ１，Ｉｓｔ２） の少なくとも１部と、計算器（Ｐ１，Ｐ２）の入力側との間にはそれぞれハード ウェアが処理ユニット（Ａｅ３）として挿入接続されており、該処理ユニットは センサ信号から導出した制御信号を形成し、当該制御信号はそれぞれ２つの計算 器（Ｐ１，Ｐ２）に供給される請求項１から１８までのいずれか１記載の制御ユ ニット。
21. ２１．２つの対になっている冗長的センサ（Ｌｗｒ１／Ｌｗｒ２，１ｓｔ１／Ｉ ｓｔ２）の一方（Ｌｗｒ１，１ｓｔ１）は一方の処理ユニットに、前記センサ（ Ｌｗｒ１／Ｌｗｒ２，Ｉｓｔ１／Ｉｓｔ２）の他方（Ｌｗｒ２，Ｉｓｔ２）は他 方の処理ユニットに接続されている請求項１８、１９、２０のいずれか１記載の 制御ユニット。