DE102005038616A1

DE102005038616A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven Rückhaltesystems

Info

Publication number: DE102005038616A1
Application number: DE102005038616A
Authority: DE
Inventors: Michael Stütz; Uwe Class
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US20070043492A1; US7504933B2; JP2007050882A

Abstract

Ein Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug umfaßt folgende Schritte: DOLLAR A - Bereitstellen mehrerer Zustandssignale, DOLLAR A - Übergabe der Zustandssignale an einen Ansteueralgorithmus als Eingangsgrößen und DOLLAR A - Ansteuerung des aktiven Rückhaltesystems gemäß dem Ergebnis des Ansteueralgorithmus. DOLLAR A Das Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet: DOLLAR A - Prüfen, ob eines oder mehrere Zustandssignale ausgefallen sind, DOLLAR A - Nachbilden eines ausgefallenen Zustandssignals und DOLLAR A - Ersetzen des ausgefallenen Zustandssignals durch dessen Nachbildung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug.

Für die Aktivierung eines aktiven Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, z.B. eines reversiblen Gurtstraffersystems, sind Informationen über den aktuellen fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs erforderlich. Mehrere Sensoren stellen hierfür Zustandssignale bereit, die einem Ansteueralgorithmus als Eingangsgrößen übergeben werden. Der Ansteueralgorithmus wertet die Eingangsgrößen fortlaufend aus und entscheidet, ob und gegebenenfalls auf welche Weise das aktive Rückhaltesystem aktiviert wird (Ergebnis des Ansteueralgorithmus). Als Eingangsgrößen kommen insbesondere Raddrehzahl, Lenkwinkel der Räder, Gierrate, Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung und Bremsaktivität (z.B. Überschreiten eines bestimmten Bremsdrucks) in Betracht.

Bei Ausfall eines oder mehrerer Sensoren können dem Algorithmus die entsprechenden Eingangsgrößen nicht übergeben werden. Der fahrdynamische Zustand kann nicht oder nicht ausreichend genau bestimmt werden. Eine zustandsgerechte Ansteuerung des aktiven Rückhaltesystems ist in einem solchen Fall nicht möglich, d.h. das System ist nicht mehr funktionsfähig.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausfallsicherheit eines aktiven Rückhaltesystems zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich bestimmte Zustandsgrößen aufgrund gegenseitiger geometrischer oder physikalischer Abhängigkeiten aus anderen Zustandsgrößen rechnerisch nachbilden lassen. Ein ausgefallenes Zustandssignal wird gemäß der Erfindung durch die Nachbildung ersetzt, so daß dem Ansteueralgorithmus die erforderliche Eingangsgröße übergeben werden kann. Der Ausfall oder die Fehlfunktion eines Sensors führt somit nicht zwangsläufig zu einem Ausfall des aktiven Rückhaltesystems. In diesem Zusammenhang ist unter einem (ausgefallen) Zustandssignal nicht nur ein nicht vorhandenes, sondern auch ein fehlerhaftes oder unvollständiges Signal zu verstehen.

Zur Nachbildung eines ausgefallenen Zustandssignals kann auch ein Signal verwendet werden, das nicht als Eingangsgröße für den Ansteueralgorithmus vorgesehen ist. Dies ist dann von Bedeutung, wenn ein ausgefallenes Zustandssignal nicht aus den anderen Zustandssignalen, die als Eingangsgröße an den Ansteueralgorithmus übergeben werden, nachgebildet werden kann. In einem solchen Fall werden zur Nachbildung des ausgefallenen Zustandssignals andere Informationen herangezogen, z.B. Informationen über den eingelegten Gang, die Motordrehzahl oder die (Differential-)Getriebeübersetzung.

Die Absicherung der Funktion des aktiven Rückhaltesystems kann weiter gesteigert werden, indem zur Nachbildung eines ausgefallenen Zustandssignals wenigstens ein anderes nachgebildetes Zustandssignal verwendet wird. Auf diese Weise kann die Funktion des aktiven Rückhaltesystems auch dann aufrechterhalten werden, wenn mehrere Zustandssignale ausgefallen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 ein Zweispurmodell eines Kraftfahrzeugs.
In 1 ist eine mögliche praktische Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Der Ansteueralgorithmus benötigt n Zustandssignale als Eingangsgrößen. Die zugeführten Zustandssignale werden im Block (Signalnachbildungen) verarbeitet. Dabei wird geprüft, ob die einzelnen Zustandssignale vollständig und fehlerfrei sind. Ein ausgefallenes (d.h. ein nicht vorhandenes, fehlerhaftes oder unvollständiges) Zustandssignal wird aus den vorhandenen Zustandssignalen oder anderen Signalen nachgebildet. Das ausgefallene Zustandssignal wird dann durch seine Nachbildung ersetzt und dem Ansteueralgorithmus als Eingangsgröße zugeführt.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Nachbildung bestimmter Zustandssignale anhand von Beispielen erläutert. Bestimmte Zustandsgrößen lassen sich unter Zugrundelegung eines geeigneten Fahrdynamikmodells aus anderen Größen mathematisch berechnen. Als Fahrdynamikmodel kommt z.B. das in 2 dargestellte Zweispurmodel in Betracht. Die in der 2 gezeigten geometrischen Größen werden wie folgt bezeichnet:

A:: Drehzentrum,
R:: Drehradius des Fahrzeugs,
L:: Radstand,
t:: Spurbreite,
δ_i, δ_o:: Lenkwinkel des kurveninneren bzw. kurvenäußeren Rads.

Andere Größen wie Fahrzeuggeschwindigkeit oder Raddrehzahl sind unabhängig vom gewählten geometrischen Model.
Es ergeben sich folgende Formeln bzw. Nährungen:
wobei

Ω_z:: Gierrate,
V:: Fahrzeuggeschwindigkeit,
A_y:: Querbeschleunigung.

Außerdem läßt sich die Raddrehzahl (und damit auch die Fahrzeuggeschwindigkeit) aus der Motordrehzahl und der Übersetzung zischen Motor und angetriebenem Rad berechnen: W = E·D·G (4)wobei

W:: Raddrehzahl,
E:: Motordrehzahl,
D:: Differentialgetriebeübersetzung,
G:: Getriebeübersetzung (abhängig vom gewählten Gang).

Mit Hilfe dieser Formeln bzw. Näherungen lassen sich bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion eines Sensors die zugehörigen Zustandssignale für die Raddrehzahl W, den Lenkwinkel der Räder δ_i und δ_o, die Gierrate Ω_z und die Querbeschleunigung A_y wie folgt nachbilden:

– Bei Ausfall des Gierratensignals Ω_z wird dieses aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Radstand L, der Spurbreite t und dem Lenkwinkel δ_o abgeschätzt: Aus (3) kann der Drehradius R bestimmt und dieser in die Formel für die Berechnung der Gierrate (1) eingesetzt werden.
– Bei Ausfall des Querbeschleunigungssignals A_y wird dieses aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gierrate Ω_z, eingesetzt in (2), abgeschätzt.
– Bei Ausfall des Raddrehzahlsignals W wird dieses aus der Motordrehzahl E und dem Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und angetriebenem Rad unter Berücksichtigung des gewählten Gangs, eingesetzt in (4), abgeschätzt.
– Bei Ausfall des Lenkwinkelsignals δ_i,o wird dieses aus der Querbeschleunigung A_y und der Fahrzeuggeschwindigkeit V abgeschätzt: Aus (2) kann der Drehradius R bestimmt und dieser in die Formel für die Berechnung des Lenkwinkels (3) eingesetzt werden.

Wie bereits erwähnt, können für die Nachbildung bestimmter Zustandssignale Signale verwendet werden, die selbst bereits nachgebildet wurden.
Die drei nachfolgenden Tabellen geben eine Übersicht über die Strategien bei Ausfall eines, zweier bzw. dreier Zustandssignale.
Tabelle 1:
Tabelle 2: Szenarien bei Ausfall zweier Signale:
Tabelle 3:

Claims

Verfahren zur Ansteuerung eines aktiven Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen mehrerer Zustandssignale, – Übergabe der Zustandssignale an einen Ansteueralgorithmus als Eingangsgrößen, und – Ansteuerung des aktiven Rückhaltesystems gemäß dem Ergebnis des Ansteueralgorithmus, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Prüfen, ob eines oder mehrere der Zustandssignale ausgefallen sind, – Nachbilden eines ausgefallenen Zustandssignals, und – Ersetzen des ausgefallenen Zustandssignals durch dessen Nachbildung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nachbildung eines ausgefallenen Zustandssignals ein Signal verwendet wird, das nicht als Eingangsgröße für den Ansteueralgorithmus vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nachbildung eines ausgefallenen Zustandssignals wenigstens ein anderes nachgebildetes Zustandssignal verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Rückhaltesystem ein reversibles Gurtstraffersystem ist.