JPH05202793A - 車両の駆動出力を制御する装置 - Google Patents

車両の駆動出力を制御する装置

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JPH05202793A
JPH05202793A JP4260471A JP26047192A JPH05202793A JP H05202793 A JPH05202793 A JP H05202793A JP 4260471 A JP4260471 A JP 4260471A JP 26047192 A JP26047192 A JP 26047192A JP H05202793 A JPH05202793 A JP H05202793A
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control unit
output
sensor
measuring device
controlling
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JP4260471A
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Thomas Goelzer
ゲルツァー トーマス
Martin Streib
シュトライプ マルティン
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑にならず、コストを増大させることな
く、安全上問題となる構成要素を冗長に構成することの
できる車両の駆動出力を制御する装置を提供する。 【構成】 駆動出力を変化させる互いに独立した少なく
とも２つの可変量を制御する少なくとも２つの制御ユニ
ット１０、１２と、駆動ユニット及び／あるいは車両の
運転変量を検出する少なくとも１つの測定装置４０、４
２が設けられる。測定装置４０、４２には少なくとも２
つの冗長なセンサ４４、４６と５６、５８が設けられ
る。一方のセンサの出力信号は第１の制御ユニットへ供
給され、他方のセンサの出力信号は第２の制御ユニット
に供給される。出力信号に基づいて両制御ユニットは測
定装置の監視を行い、その場合に両制御ユニットの監視
結果に基づいて他の監視方法が実施される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動出力を制御
する装置、さらに詳細には、駆動ユニットと、駆動ユニ
ットの少なくとも１つの可変量を制御する第１の制御ユ
ニットと、駆動ユニットの少なくとも他の１つの可変量
を制御する第２の制御ユニットと、駆動ユニット及び／
あるいは車両の運転変量を検出する少なくとも１つの測
定装置とを有し、前記測定装置が少なくとも２つの互い
に冗長なセンサを有する車両の駆動出力を制御する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の運転安全性と使用性を向上させる
ために、車両の安全上問題となる電子システムには次第
に冗長な構成要素、例えばセンサ及び／あるいは計算素
子が搭載されるようになって来ている。
【０００３】すなわち、例えばＤＥ−ＯＳ３５３９４０
７からは、２つのプロセッサを有する車両の制御システ
ムが知られている。さらにこの公知のシステムにおいて
は、測定装置、例えば運転者によって操作可能な操作部
材の位置センサあるいは回転数センサなどが冗長に設け
られている。冗長に構成された測定装置の信号は、それ
ぞれほぼ同一のコンピュータプログラムに基づいて車両
の駆動出力の制御を行う２つのプロセッサに供給され
る。その際に両プロセッサの出力信号は車両の駆動ユニ
ットの出力に影響を与える同一の可変量に作用する。
【０００４】しかしこの種のシステムを完全に冗長にす
ると著しく複雑になり、それによってコストが増大し、
故障の頻度も増大してしまう。
【０００５】現在の車両には知られているように一部複
数の電子制御ユニットが搭載されている。ここでは特に
ガソリン噴射並びに点火の制御ユニット、電子エンジン
出力制御装置、電子トランスミッション制御ユニット、
ＡＢＳ−／ＡＳＲ制御ユニット並びに走行速度制御器等
の制御ユニットが挙げられる。これらの制御ユニットは
それぞれ車両の駆動ユニットの他の可変量に作用する。
【０００６】現在の車両においては、これらの制御ユニ
ットは電子接続システム（ＣＡＮ−Ｂｕｓ）によって互
いに接続され、かつそれを介して互いにデータ及び情報
を交換する。
【０００７】ＤＥ−ＯＳ３５１０１７３（＝ＵＳ−ＰＳ
４６０３６７５）からは、アクセルペダルの位置センサ
に関連して、２つの冗長な位置センサの信号値の妥当性
によってアクセルペダル、測定装置あるいは導線の領域
における故障状態を検出することが知られている。さら
に、アクセルペダル位置と絞り弁位置の間で妥当性を比
較することによって電子エンジン出力システムの故障状
態を識別することが知られている。
【０００８】ＥＰ−Ａ２８９７６６からは、ポテンショ
メータにおけるリーク抵抗及び接触抵抗を定める測定方
法が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、複雑
にならず、コストを増大させることなく、安全上問題と
なる構成要素を冗長に構成することのできる、車両の駆
動出力を制御する装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は、少なくとも
２つの冗長なセンサからなる測定装置において一方のセ
ンサの出力信号が、駆動ユニットの少なくとも１つの第
１の可変量を制御する第１の制御ユニットに供給され、
一方測定装置の他方のセンサの出力信号が、駆動ユニッ
トの少なくとも１つの他の可変量を制御する第２の制御
ユニットに供給される構成によって解決される。
【００１１】
【作用】本発明の構成によれば、すでに存在する構成要
素を使用して冗長に構成された測定装置の評価及び故障
監視ができるという利点が得られる。それによって、冗
長なシステムあるいは部分システムに関連して通常は必
要となる複雑化とそれに伴うコストの上昇を避けること
ができる。
【００１２】特に好ましくはさらに、本発明の構成によ
って故障監視をさらに細かく行うことが可能となり、そ
れによって車両の運転安全性と使用性が向上する。
【００１３】他の利点は、以下の実施例の説明と従属請
求項に記載されている。
【００１４】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
【００１５】図１には、車両の駆動出力を制御する装置
が、内燃機関を搭載した車両の制御システムの例で図示
されている。その場合、車両の駆動出力を変化させるた
めの第１の可変量を制御する第１の制御ユニット１０が
設けられている。
【００１６】さらに、車両の駆動出力を変化させるため
の少なくとも一つの第２の可変量を制御する第２の制御
ユニット１２が設けられている。
【００１７】図示の実施例においては、制御ユニット１
０は絞り弁を制御する電子エンジン出力制御装置であ
り、一方制御ユニット１２は燃料調量、場合によって点
火制御も行なう制御ユニットである。
【００１８】しかし他の実施例においては、制御ユニッ
ト１０も少なくとも燃料調量を変化させる制御ユニット
であって、一方制御ユニット１２は電子トランスミッシ
ョン制御ユニットあるいはＡＢＳ（アンチロックブレー
キシステム）／ＡＳＲ（トラクションコントロール）制
御ユニットとすることができる。
【００１９】制御ユニット１０と１２は伝送のためにバ
ス線１４を介して接続される。制御ユニット１０は出力
線１６を有し、この出力線により制御ユニット１０は、
不図示の内燃機関の絞り弁あるいは噴射ポンプ等出力を
定める部材を制御するアクチュエータ１８と接続され
る。入力線２０〜２２を介して制御ユニット１０には測
定装置２４〜２６によって検出されるエンジン及び／あ
るいは車両の運転変量が供給される。同様にして、制御
ユニット１２は出力線２８を有し、この出力線により制
御ユニット１２は燃料調量及び／あるいは点火を調節す
るアクチュエータ３０と接続される。入力線３２〜３４
によって制御ユニット１２には、測定装置３６〜３８に
よって検出されるエンジン及び／車両の運転変量が供給
される。
【００２０】さらに図１に示す装置には測定装置４０な
いし４２のうち少なくとも１つが設けられている。この
測定装置は少なくともある部分で、すなわち所定の運転
領域において冗長なセンサから形成される。その場合に
好ましい実施例においては、これらは、運転者によって
操作可能な操作部材５０及び／あるいは出力を定める部
材６２と接続された位置センサである。その場合、出力
を定める部材１８と６２は同一であってもよい。
【００２１】測定装置４０は、それぞれ実施例に従って
ポテンショメータ、非接触の位置センサ及び／あるいス
イッチ手段として形成される位置センサ４４及び４６を
有する。機械的な結合部４８を介して測定装置４０は運
転者によって操作可能な操作部材５０、特にアクセルペ
ダルと接続されている。センサ４４の出力信号線５２は
制御ユニット１２に導かれており、センサ４６の出力線
５４は制御ユニット１０に導かれている。
【００２２】同様にして、測定装置４２はセンサ５６と
５８を有する。その場合、測定装置４２は機械的な結合
部６０を介して出力を定める部材６２、すなわち絞り弁
あるいは噴射ポンプと接続されている。センサ５６の出
力線６４により測定装置４２は制御ユニット１２と接続
され、一方センサ５８の出力線６６により測定装置４２
は制御ユニット１０と接続される。
【００２３】他の好ましい実施例においては、センサは
圧力センサ、回転数センサ、車輪回転数センサ、温度セ
ンサ、負荷センサなどとすることができる。
【００２４】特に本発明の構成は、電動駆動装置など他
の駆動システムに関連した使用にも適する。
【００２５】次に上述の装置の機能を、電子エンジン出
力制御装置及びガソリン噴射システムに基づいて説明す
る。
【００２６】制御ユニット１０、すなわち電子エンジン
出力制御装置は、導線５４を介して供給される操作部材
の位置及び場合によっては導線２０から２２を介して供
給される走行速度、車輪回転数、ギヤ位置、エンジン回
転数などの運転変量に基づいて出力を定める部材１８の
位置の目標値を形成する。この目標値は導線６６を介し
て供給される出力を定める部材の位置の実際値と比較さ
れ、制御式を介してアクチュエータ１８を駆動する駆動
信号が形成される。この駆動信号は導線１６を介してア
クチュエータ１８へ伝達され、それによって出力を定め
る部材が調節され実際値が目標値に閉ループ制御され
る。
【００２７】同様に制御ユニット１２も導線３２〜３４
を介して供給されるエンジン温度、負荷、エンジン回転
数、走行速度、バッテリー電圧などの運転変量と、場合
によっては導線５２と６４を介して供給される操作部材
５０及び出力を定める部材６２の位置に基づいて調量す
べき燃料量を制御する出力信号を形成する。この出力信
号は導線２８を介してアクチュエータ３０へ伝達され
る。
【００２８】上述の運転変量は一部は同一である。この
種の運転変量を検出するためには単に測定装置しか必要
ではない。測定値はバス線１４を介して制御ユニット間
で交換される。同様なことがセンサ４４と５６ないし４
６と５８によって検出される位置の値にも該当する。
【００２９】監視の目的のために、両制御ユニットにお
いてそれぞれセンサ４４と４６及び５６と５８によって
検出された測定値が比較され所定の許容誤差範囲にある
かが調べられる。妥当性チェックに基づいて、例えば操
作部材５０の位置を検出する測定装置４０の領域に故障
状態が検出された場合には、信号特性を検査することに
よって、あるいはポテンショメータの場合には接触抵抗
を調べることによって故障したセンサが検出される。そ
の場合に、信号値の変化が極端に急速であり、すなわち
通常はあり得ない場合にセンサが故障している。その場
合には目標値を形成するために、まだ機能できるセンサ
が利用される。それによって、追越し状態の間に出力が
突然低下しないことが保証される。所定の時間後に出力
を制限することによって、例えば絞り弁開度を制限する
こと、あるいは最大噴射量を制限することによって非常
走行運転が導入される。故障したセンサを検出できなか
った場合には、即座に出力制限が実施される。
【００３０】故障が測定装置４２の領域で検出された場
合には、絞り弁が所定のテスト移動のために極めて短時
間に能動的に開閉される。この時間の間は噴射は、制御
ユニット１０の対応する信号がバス線１４を介して制御
ユニット１２に伝達されることにより、制御ユニット１
２により抑制されるので、危険な加速状態が発生するこ
とはない。センサ信号が絞り弁の動きに追従しない場合
には、それと接続されたセンサが故障していることが検
出される。その場合にも制御ユニット１０の出力信号を
計算するために機能できる他のセンサに代えられる。
【００３１】汚れの結果としてセンサの故障状態が発生
した場合には、絞り弁のテスト移動によって故障状態を
除去することができる。その場合には本発明によれば、
車両を正常に運転し続けることができる。
【００３２】一方の制御ユニットのみが何回も故障状態
を検出する場合には、系統的な故障に基づくものであっ
て、出力制限による非常走行が導入される。
【００３３】さらに、アクセルペダル位置と出力を定め
る部材の位置の間の妥当性を比較する方法もある。両方
の制御ユニットによってこの種の故障状態が検出された
場合には、同様に出力制限が導入される。
【００３４】図２は本発明の制御を制御ユニット１０で
行われるプログラムのフローチャートの例で示すもので
ある。同様なプログラムが制御ユニット１２でも実施さ
れる。
【００３５】プログラム部分の開始後に、第１のステッ
プ１００においてセンサ４６（ＰＷＧ２）と５８（ＤＫ
Ｓ２）のそれぞれの測定値が読み込まれる。その後ステ
ップ１０２においてバス線１４を介して制御ユニット１
２が検出したセンサ４４（ＰＷＧ１）とセンサ５６（Ｄ
ＫＳ１）の測定値が読み込まれる。その後ステップ１０
４においてセンサ４４と４６（ＰＷＧ１／２）、５６と
５８（ＤＫＳ１／２）及び４６と５８（ＰＷＧ２／ＤＫ
Ｓ２）ないし４４と５６（ＰＷＧ１／ＤＳＫ１）間の妥
当性の比較が行なわれ所定の許容誤差範囲にあるかが調
べられる。センサ４４と４６の測定値間で非妥当性が検
出された場合には、ステップ１０６で故障フラグＦＰＷ
Ｇがセットされ、センサ５６と５８の測定値の非妥当性
の場合には故障フラグＦＤＳＫが、またセンサ４６と５
８の測定値の非妥当性の場合には故障フラグＦＳＹＳが
セットされる。その後ステップ１０８において制御ユニ
ット１２ないし１０の対応する監視結果が読み込まれ
る。
【００３６】次の判断ステップ１１０において、故障フ
ラグを比較することによって両制御ユニットの結果がそ
れぞれ一致するかどうかが調べられる。そうでない場合
には、ステップ１１２において故障カウンタが１だけ増
分され、故障カウンタの内容がステップ１１４でチェッ
クされる。故障カウンタが所定の最大値を越えた場合に
は、ステップ１１６に示すように出力制限を実行してプ
ログラム部分を終了する。そうでない場合には所定の時
間にプログラム部分が繰り返される。
【００３７】故障カウンタによって好ましくは、故障状
態が続いている場合にのみ出力制限が行なわれることが
保証される。
【００３８】判断ステップ１１０において監視結果の一
致が検出された場合には、ステップ１１８において故障
カウンタがゼロにセットされ、操作部材、測定装置４０
あるいはその導線の領域における故障を表す故障フラグ
ＦＰＷＧが調べられる。故障が検出された場合にはステ
ップ１２０に進んで信号特性をチェックし、あるいはポ
テンショメータの場合にはスライダとスライダ路間の接
触抵抗をチェックする。その場合にポテンショメータの
チェックは冒頭で述べた従来技術ＥＰ−Ａ２８９７６６
に従って行われ、一方信号特性のチェックは今のプログ
ラム実行において検出された測定値（例えばＰＷＧ１）
とその前のプログラム実行において検出された測定値
（ＰＷＧ１（ｔ））を、その間に経過した時間Ｔを考慮
して、比較することによって行われる（ＰＷＧ１−ＰＷ
Ｇ１（ｔ）／Ｔ＞しきい値）。
【００３９】判断ステップ１２２においては、ステップ
１２０によるテストによって故障のあるセンサが判明さ
れたかどうかが確認される。そうでない場合にはステッ
プ１２４に従って非常走行が導入され、かつ所定の時間
にプログラム部分が繰り返される。
【００４０】そうでない場合には、ステップ１２６に示
すように、故障していないセンサに基づいて制御ユニッ
トの制御機能が実施される。
【００４１】実施例においては、カウンタが設けられ
る。本実施例においては故障が検出されてから所定の時
間の経過後（ステップ１２８）に、ステップ１２４に示
すように出力制限が導入される。このカウンタによって
追越し状態の危険な中断が排除される。
【００４２】判断ステップ１１８において、測定装置４
０の領域に故障が存在しないことが確認された場合に
は、判断ステップ１３０において測定領域４２の領域に
おいて故障が検出されたかどうかが判断される。そうで
ある場合には、ステップ１３２において燃料調量が遮断
され、出力を定める部材がテスト移動に付される。その
場合、好ましい実施例においてはこのテスト移動で出力
を定める部材が両終端位置へ移動されるように制御ユニ
ット１０が構成される。他の実施例においては、例えば
所定の移動、例えば所定の振幅で振動移動させること、
あるいは部材１８を１回だけ開け閉めすることが行われ
る。その場合にテスト移動は、所定の時間経過に従って
制御ユニット１０によって発生され、導線１６を介して
出力される駆動信号によって行われる。
【００４３】判断ステップ１３４においては、測定信号
が駆動信号特性に追従しない場合には、測定信号の信号
特性に基づいて故障のあるセンサを特定する。信号特性
を用いて故障のあるセンサを検出できなかった場合に
は、ステップ１３６に示すように出力制限が導入され
る。そうでない場合には、ステップ１２６と同様にステ
ップ１３８において故障していないセンサに従ってシス
テム機能が実行される。ステップ１４０において動作さ
れる時間カウンタの内容がチェックされるので、所定の
時間の経過後にステップ１３６に示すように出力制限が
導入され、一方時間が経過していない場合にはさらに故
障していないセンサに従って制御機能が実行される。
【００４４】判断ステップ１３０において測定装置４２
の領域で故障が検出されなかった場合には、判断ステッ
プ１４２においてアクセルペダル位置と出力を定める部
材の位置間で非妥当性が検出されたかどうかが調べられ
る。そうである場合にはステップ１４４に示すように出
力制限が導入され、プログラム部分が繰り返される。非
妥当性が検出されなかった場合には、ステップ１４６に
示すようにシステムは故障のない状態にある。その後プ
ログラム部分が繰り返される。
【００４５】好ましくは両制御ユニットにおいて上述の
動作が実施される。それによって制御ユニットのコスト
を増大させることなく、システムを冗長にすることがで
きる。故障が検出された場合には、各制御ユニットは出
力を制限ないし減少させるために関連する可変量に作用
する。
【００４６】他の実施例においては上述の動作は一方の
制御ユニットにおいてのみ実施される。
【００４７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば複雑にならず、コストを増大させることなく、
安全上問題となる構成要素を冗長に構成することが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の駆動出力を制御する装置の概略的なブロ
ック回路図である。
【図２】制御ユニットにおいて処理されるシステム監視
プログラムのフローチャート図である。
【符号の説明】
１０ 第１の制御ユニット １２ 第２の制御ユニット １８、３０ アクチュエータ ４０、４２ 測定装置 ５０ アクセルペダル
フロントページの続き (72)発明者 マルティン シュトライプ ドイツ連邦共和国 7143 ファイヒンゲン ／エンツ６ ホーエンツォレルンシュトラ ーセ 13

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動ユニットと、 駆動ユニットの少なくとも１つの可変量を制御する第１
    の制御ユニットと、 駆動ユニットの少なくとも他の１つの可変量を制御する
    第２の制御ユニットと、 駆動ユニット及び／あるいは車両の運転変量を検出する
    少なくとも１つの測定装置とを有し、 前記測定装置が少なくとも２つの互いに冗長なセンサを
    有する車両の駆動出力を制御する装置において、 第１の制御ユニットに測定装置の一方のセンサの出力信
    号が供給され、 第２の制御ユニットに測定装置の他方のセンサの出力信
    号が供給されることを特徴とする車両の駆動出力を制御
    する装置。
  2. 【請求項２】 第１の制御ユニットは絞り弁を調節する
    電子エンジン出力制御装置であり、第２の制御ユニット
    はガソリン噴射及び／あるいは点火制御装置であること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 測定装置が運転者によって操作可能な操
    作部材及び／あるいは出力を定める部材の位置センサで
    あることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 各制御ユニットは測定装置の出力信号の
    妥当性を検査することを特徴とする請求項１から３のい
    ずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 比較結果が少なくとも一方の制御ユニッ
    トにおいて互いに比較されることを特徴とする請求項１
    から４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 相違が検出された場合に、所定の時間後
    出力の制限ないし減少が行われることを特徴とする請求
    項１から５のいずれか１項に記載の装置。
  7. 【請求項７】 比較結果が等しい場合測定装置の故障が
    検出されたとき信号特性の測定及び／あるいは妥当性チ
    ェックから故障しているセンサが識別されることを特徴
    とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 故障しているセンサが識別された場合
    に、故障していないセンサに基づいて制御機能が実行さ
    れることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に
    記載の装置。
  9. 【請求項９】 故障したセンサが識別されないときある
    いは故障していないセンサへの切り替えから所定時間が
    経過したときに、出力の制限が行われることを特徴とす
    る請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 故障評価が一方の制御ユニットにおい
    てのみ行われることを特徴とする請求項１から９のいず
    れか１項に記載の装置。
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