DE102016211745A1

DE102016211745A1 - Fehlerbestimmungssystem für Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016211745A1
Application number: DE102016211745.9A
Authority: DE
Inventors: Yuji Yasui
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2017-01-05
Also published as: JP6122068B2; US10210675B2; JP2017015616A; US20170004663A1

Abstract

Ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung kann in einem Fall, wo nur eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet wird, eine Fehlerbestimmung der Vorrichtung immer genau durchführen und eine hohe Vermarktbarkeit sicherstellen, während eine Zunahme in den Herstellungskosten und der Produktpreise des Systems vermieden wird. Eine ECU berechnet eine Motordrehzahl, berechnet eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Erfassungssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, berechnet ein geschätztes Gesamtgetriebegangverhältnis, welches eine Korrelation zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl angibt, speichert das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis, berechnet eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines Werts des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, der vorbestimmte Male früher berechnet wurde, und der Motordrehzahl, und bestimmt einen Fehler des Sensors unter Verwendung eines Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers, der einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Fehlerbestimmungssystem zum Bestimmen eines Fehlers einer Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung.
Beschreibung der verwandten Technik
Herkömmlich ist ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung bekannt worden, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2009-128239 offenbart ist. Dieses Fehlerbestimmungssystem wird auf ein vierrädriges Fahrzeug vom Typ mit Hinterradantrieb angewendet und enthält einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Drehzahl einer Ausgangswelle eines Getriebes, vier Raddrehzahlsensoren zum Erfassen von Drehzahlen der jeweiligen vier Räder, eine ABS-(Antiblockierbremssystem)-ECU, die mit den Sensoren verbunden ist, und so weiter. In der ABS-ECU wird eine ABS-Regelung basierend auf Erfassungssignalen von den Vierraddrehzahlsensoren durchgeführt, um das Auftreten eines blockierten Zustands der Räder zu vermeiden.
Ferner wird in dem Fehlerbestimmungssystem eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Erfassungssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor berechnet, und wird eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf Erfassungssignalen von zwei Hinterraddrehzahlsensoren berechnet. In einem Fall, wo vorbestimmte Fehlerbestimmungsbedingungen erfüllt sind, wird bestimmt, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor fehlerhaft ist, wenn der Absolutwert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenz, welche eine Differenz zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In den neuesten Funktionssicherheitsstandards (ISO 26262) muss immer überwacht werden, ob der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor fehlerhaft ist oder nicht. Um diese Bedingung zu erfüllen, sind, wenn das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2009-128239 offenbarte Fehlerbestimmungssystem angewendet wird, zwei Raddrehzahlsensoren zusätzlich zum Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erforderlich, da ein Fehler des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors mit der oben beschriebenen Methode bestimmt wird. Jedoch sind Fahrzeuge, die zum Beispiel in Entwicklungsländern verwendet werden, jeweils mit einem einzigen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit versehen, aber eine große Anzahl von diesen haben, wegen geringerer Preise, keine anderen Raddrehzahlsensoren als den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor. Wenn das oben beschriebene Fehlerbestimmungssystem auf solche Fahrzeuge angewendet wird, ist es erforderlich, zwei Raddrehzahlsensoren hinzuzufügen, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten und der Produktpreise führt, was in einer schlechteren Vermarktbarkeit resultiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung anzugeben, das in einem Fall, wo nur eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet wird, in der Lage ist, immer eine Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung genau durchzuführen, und eine gute Vermarktbarkeit sicherzustellen, während eine Zunahme der Herstellungskosten und Produktpreise des Fehlerbestimmungssystems vermieden wird.
Zur Lösung der obigen Aufgabe gibt die vorliegende Erfindung ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung an, die ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal ausgibt, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ist, wobei es aufweist: ein Erfasste-Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, die ein Erfassungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal; ein Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Antriebskraftgeschwindigkeit, die eine Geschwindigkeit einer Antriebskraftquelle des Fahrzeugs ist; ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Korrelationsparameters, der eine Korrelation zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraftgeschwindigkeit angibt; ein Speichermittel zum Speichern des berechneten Korrelationsparameters; ein Referenzfahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters, der zu einer Rechenzeit eine vorbestimmte Zeitperiode früher als ein gegenwärtiger Zeitpunkt berechnet und in dem Speichermittel gespeichert ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit; und ein Fehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Fehlers der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines Fehlerparameters, der einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.
Mit der Konfiguration dieses Fehlerbestimmungssystems für die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung wird die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit, welche der Erfassungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal berechnet und wird die Antriebskraftgeschwindigkeit, welche die Drehzahl der Antriebsquelle des Fahrzeugs ist, erfasst. Der Korrelationsparameter, der die Korrelation zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraftgeschwindigkeit angibt, wird berechnet, und der berechnete Korrelationsparameter wird gespeichert. Ferner wird die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters berechnet, der zu der Rechenzeit der vorbestimmten Zeitperiode vor jener des gegenwärtigen Zeitpunkts berechnet und dem Speichermittel gespeichert ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit. Dann wird ein Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Fehlerparameters bestimmt, der einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt. Da in diesem Fall ein übliches Fahrzeug ein Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Antriebskraftgeschwindigkeit enthält, ist es immer möglich, eine Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines solchen Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel durchzuführen, ohne einen Raddrehzahlsensor zuzufügen, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2009-128239 offenbart. D. h., es ist möglich, das Fehlerbestimmungssystem zu realisieren, das die Funktionssicherheitsstandards (ISO 26262) erfüllt.
In einem Fall, wo ein zum gegenwärtigen Zeitpunkt geschätzter Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines Korrelationsparameters zum gegenwärtigen Zeitpunkt berechnet wird, und eine Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung durch Vergleichen des geschätzten Werts und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, sinkt darüber hinaus die Bestimmungsgenauigkeit des Fehlers aufgrund einer verminderten Zuverlässigkeit vom geschätzten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit, unter einer Bedingung, dass es eine Möglichkeit gibt, dass ein Fehler früher auftritt als zum gegenwärtigen Zeitpunkt. Jedoch wird gemäß dem obigen Fehlerbestimmungssystem die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters berechnet, der zur Rechenzeit der vorbestimmten Zeitperiode früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet ist, sowie der Antriebskraftgeschwindigkeit, und indem daher die Rechenzeit der vorbestimmten Zeitperiode früher auf eine Zeit gesetzt wird, zu der bestimmt wurde, dass in der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung kein Fehler aufgetreten ist, ist es möglich, die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit als Fahrzeuggeschwindigkeit mit hoher Zuverlässigkeit zu berechnen. Wie oben beschrieben ist es gemäß dem Fehlerbestimmungssystem möglich, immer eine Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung genau durchzuführen und eine hohe Vermarktbarkeit sicherzustellen, während eine Zunahme der Herstellungskosten und Produktpreise vermieden wird (übrigens soll in der gesamten Beschreibung der Begriff „Erfassen”, der in den Begriffen „Erfassen der Antriebskraftgeschwindigkeit” verwendet wird, nicht nur eine direkte Erfassung der Antriebskraftgeschwindigkeit zum Beispiel mit Sensoren bedeuten, sondern auch die Berechnung der Antriebskraftgeschwindigkeit basierend auf anderen Parametern.
Bevorzugt ist der Fehlerparameter ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler, der eine Differenz zwischen einer und der anderen Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, und und das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines Differenzwerts einer Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler, der die Differenz zwischen einer und der anderen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, als der Fehlerparameter berechnet, und wird ein Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers bestimmt. Allgemein ist die Liapunov-Funktion als eine Funktion bekannt, um ein Fehlerkonvergenzverhalten zu evaluieren. Der Differenzwert der Liapunov-Funktion gibt an, dass ein Fehler auf 0 konvergiert, wenn er einen negativen Wert hat, wohingegen, wenn der Differenz einen positiven Wert hat, dies angibt, dass ein Fehler zunimmt. Daher ist es gemäß dem Fehlerbestimmungssystem durch Bestimmung eines Fehlers der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Differenzwerts der Liapunov-Funktion vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler möglich, ein Ergebnis der Fehlerbestimmung mit hoher Genauigkeit rasch zu erhalten. D. h., es wird möglich, einen Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung in einer kurzen Zeitdauer zu bestimmen, wodurch es möglich gemacht wird, die Vermarktbarkeit zu verbessern.
Bevorzugt ist der Fehlerparameter der Fehlerparameter ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler, der eine Differenz zwischen einer und der anderen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und und das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines integrierten Werts, der durch Integrieren eines Differenzwerts einer Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitfehlers für eine vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler, der die Differenz zwischen der einen und der anderen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, als der Fehlerparameter berechnet, und wird der Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des integrierten Werts bestimmt, der durch Integrieren vom Differenzwert der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers für die vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird. Wie oben beschrieben, lässt sich gemäß dem positiven oder negativen Wert des Differenzwerts der Liapunov-Funktion bestimmen, ob ein Fehler zunimmt oder auf 0 konvergiert. Ferner ist es in einem Fall, wo der integrierte Wert verwendet wird, der durch Integrieren vom Differenzwert der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers erhalten wird, möglich, das Signalrauschverhältnis des Rechenergebnisses zu verbessern, im Vergleich zu einem Fall, wo der berechnete Wert auf einmal verwendet wird, der durch Berechnung des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers erhalten wird. Dies macht es möglich, die Rechengenauigkeit zu verbessern. Daher wird gemäß dem Fehlerbestimmungssystem der Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des integrierten Werts bestimmt, der durch Integrieren des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers für die vorbestimmte Rechenzeitperiode bestimmt wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Genauigkeit der Fehlerbestimmung zu verbessern und die Vermarktbarkeit weiter zu verbessern.
Noch bevorzugter berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter und der Antriebskraftgeschwindigkeit, berechnet einen geschätzten Fehler zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, und berechnet den Korrelationsparameter mit einem vorbestimmten Steueralgorithmus, derart, dass der geschätzte Fehler minimal wird, und die vorbestimmte Rechenzeitperiode ist auf einen Wert gesetzt, die länger ist als eine Zeitdauer, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter, der zu einer Rechenzeit einmal früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet wird, und der Antriebskraftgeschwindigkeit berechnet, und wird der geschätzte Fehler zwischen erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Dann wird der Korrelationsparameter mit dem vorbestimmten Steuerungsalgorithmus berechnet, derart, dass der geschätzte Fehler minimal wird. Obwohl in diesem Fall die vorbestimmte Rechenzeitperiode auf den Wert gesetzt wird, der länger als die Zeitdauer ist, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf den Minimalwert konvergiert, wird die Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des integrierten Werts durchgeführt, der durch Integrieren des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers für die vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird, so dass die Fehlerbestimmung durchgeführt wird, nachdem die geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert ist, wodurch es möglich gemacht wird, die Genauigkeit der Fehlerbestimmung weiter zu verbessern.
Bevorzugt berechnet das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter, der zu einer Rechenzeit einmal früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit, berechnet einen geschätzten Fehler zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, und berechnet den Korrelationsparameter mit einem vorbestimmten Steueralgorithmus, so dass der geschätzte Fehler minimal wird, und die vorbestimmte Zeitperiode ist auf einen Wert gesetzt, der länger ist als eine Zeitdauer, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter, der zu der Rechenzeit einmal früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit berechnet, wird der geschätzte Fehler zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und wird der Korrelationsparameter mit dem vorbestimmten Steuerungsalgorithmus berechnet, derart, dass der geschätzte Fehler minimal wird. Obwohl in diesem Fall die vorbestimmte Rechenzeitperiode auf den Wert gesetzt ist, die länger als die Zeitdauer ist, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf den Minimalwert konvergiert, wird die Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Korrelationsparameter durchgeführt, der zu der Rechenzeit der vorbestimmten Zeitperiode früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet ist, so dass die Fehlerbestimmung durchgeführt wird, nachdem der geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert, wodurch es möglich wird, die Genauigkeit der Fehlerbestimmung weiter zu verbessern.
Bevorzugt bestimmt das Fehlerbestimmungsmittel den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Fehlerparameters, der berechnet wird, wenn die Antriebskraft der Antriebskraftquelle in einem auf Antriebsräder des Fahrzeugs übertragbaren Zustand ist.
Allgemein kann, wenn die Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung in einem Zustand erfolgt, wie die Antriebskraft der Antriebsquelle nicht auf die Antriebsräder übertragen wird, dies eine irrtümliche Bestimmung verursachen. Jedoch wird mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung der Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Fehlerparameters bestimmt, der angewendet wird, wenn die Antriebskraft der Antriebsquelle im auf Antriebsräder des Fahrzeugs übertragbaren Zustand ist, so dass es möglich wird, die oben erwähnte irrtümliche Bestimmung zu vermeiden, wodurch es möglich wird, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Bevorzugt berechnet das Referenzfahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters, der berechnet wird, wenn zu der vorbestimmten Zeitperiode früher als der gegenwärtige Zeitpunkt bestimmt wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung normal ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung erfolgt die Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Korrelationsparameters, der berechnet wird, wenn bestimmt wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung normal ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit, und somit wird es durch Ausführung einer Fehlerbestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung der so berechneten Referenzfahrzeuggeschwindigkeit möglich, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm eines Fehlerbestimmungssystems gemäß einer Ausführung der Erfindung sowie eines Fahrzeugs, welches eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung enthält, auf das das Fehlerbestimmungssystem angewendet wird;
2 ist ein Flussdiagramm eines Sensorüberwachungsprozesses;
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung eines Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswerts;
4 ist ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsprozesses;
5 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Berechnen eines geschätzten gesamten Getriebeverhältnisses;
6 ist ein Flussdiagramm eines Verschiedener-Zustand-Bestimmungsprozesses;
7A ist ein Zeitdiagramm, das Ergebnisse von Simulationen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, welche erfasst wird, wenn in einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Fehler aufgetreten ist;
7B ist ein Zeitdiagramm, das Ergebnisse von Simulationen des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses zeigt, das man erhält, wenn in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Fehler aufgetreten ist;
7C ist ein Zeitdiagramm, das Ergebnisse von Simulationen einer Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, die erfasst werden, wenn der Fehler in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor aufgetreten ist; und
8 ist ein Zeitdiagramm, das Ergebnisse von der Simulation von verschiedenen Parametern zeigt, die verwendet werden, wenn ein Fehler in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor aufgetreten ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nachfolgend wird ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Das Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung bestimmt einen Fehler des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 als die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung, die an einem in 1 gezeigten Fahrzeug V angebracht ist. Das Fahrzeug V ist ein vierrädriges Fahrzeug und enthält eine ECU 2, einen Motor 3, eine Kupplung 4, ein manuelles Getriebe 5, linke und rechte Antriebsräder 6 und 6 und linke und rechte angetriebene Räder (nicht gezeigt) und verschiedene Sensoren 20 bis 24.
Der Motor 3 ist ein Benzinmotor, der in dem Fahrzeug 2 als Antriebsquelle angebracht ist, und seine Betriebszustände werden von der ECU 2 gesteuert. Eine Kurbelwelle 3a des Motors 3 ist mit dem manuellen Getriebe 5 über die Kupplung 4 verbunden, wodurch dann, wenn die Kupplung 4 eingerückt ist, gleichzeitig das manuelle Getriebe 5 in einem Gangeinlegezustand ist (d. h. einem Zustand, wo die Antriebskraft des Motors übertragen werden kann, während die Antriebskraftgeschwindigkeit mit einem Getriebegangverhältnis einer gewählten Gangposition gewechselt wird), wird die Antriebskraft des Motors 3 über die Kupplung 4 und das manuelle Getriebe 5 auf die Antriebsräder 6 und 6 übertragen.
Übrigens wird in der folgenden Beschreibung ein Zustand, in dem die Kupplung 4 eingerückt ist und gleichzeitig das manuelle Getriebe 5 im Gangeinlegezustand ist, um hier durch die Antriebskraftübertragung des Motors 3 auf die Antriebsräder 6 und 6 zu ermöglichen, als „verbundener Zustand des Getriebes” bezeichnet, wohingegen ein Zustand, in dem die Antriebskraft des Motors nicht auf die Antriebsräder 6 und 6 übertragen werden kann, als „getrennter Zustand des Getriebes” bezeichnet wird.
Andererseits sind der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20, ein Kurbelwinkelsensor 21, ein Kupplungssensor 22, ein Schaltstellungssensor 23 und ein Gaspedalstellungssensor 24 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit, welche eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs V ist, und liefert an die ECU 2 ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal, das die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit angibt. Die ECU 2 berechnet eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit Vact (Einheit: km/h) basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal.
Ferner liefert der Kurbelwinkelsensor 21 einhergehend mit der Drehung der Kurbelwelle 3a an die ECU 2 ein CRK-Signal, welches ein Pulssignal ist. Jeder Puls des CRK-Signals wird immer dann geliefert, wenn sich die Kurbelwelle 3a um einen vorbestimmten Kurbelwinkel (zum Beispiel 1°) dreht. Die ECU 2 berechnet eine Motordrehzahl Es (Einheit: UpM) basierend auf dem CRK-Signal. Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung der Kurbelwinkelsensor 21 dem Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel, und die Motordrehzahl Es entspricht einer Antriebskraftgeschwindigkeit.
Ferner erfasst der Kupplungssensor 22 einen Tretbetätigungsbetrag eines Kupplungspedals (nicht gezeigt) des Fahrzeugs V, und liefert an die ECU 2 Erfassungssignal, das den erfassten Betrag der Tretbetätigung angibt. Die ECU 2 bestimmt den eingerückten/ausgerückten Zustand der Kupplung 4 basierend auf dem Erfassungssignal von dem Kupplungssensor 22.
Andererseits erfasst der Schaltstellungssensor 23 eine Schaltstellung, welche eine Stellung eines Schalthebels (nicht gezeigt) des manuellen Getriebes 5 ist, und liefert an die ECU 2 ein Erfassungssignal, das die erfasste Schaltstellung angibt. Die ECU 2 bestimmt basierend auf dem Erfassungssignal von dem Schaltstellungssensor 23, ob das manuelle Getriebe 5 im Gangeinlegezustand ist oder nicht.
Ferner erfasst der Gaspedalstellungssensor 24 einen Tretbetrag AP eines Gaspedals (nicht gezeigt) des Fahrzeugs V (nachfolgend als „Gaspedalstellung AP” bezeichnet) und liefert an die ECU 2 ein Erfassungssignal, das die erfasste Gaspedalstellung AP angibt.
Ferner ist die ECU 2 in einen Mikrocomputer implementiert, der aus einer CPU, einem RAM, einem ROM und einer I/O-Schnittstelle aufgebaut ist (von denen keine gezeigt sind). Die ECU 2 führt verschiedene Steuerungsprozesse durch, einschließlich einem Sensorüberwachungsprozess, wie nachfolgend beschrieben, basierend auf den Erfassungssignalen von den oben beschriebenen Sensoren 20 bis 24.
Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung die ECU 2 dem Erfasste-Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel, Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel, Korrelationsparameter-Berechnungsmittel, Speichermittel, Referenzfahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel und Fehlerbestimmungsmittel.
Nun wird der Sensorüberwachungsprozess gemäß der vorliegenden Ausführung in Bezug auf 2 beschrieben. Im Sensorüberwachungsprozess wird ein Betriebszustand des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 überwacht, um zu bestimmen, ob in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 ein Fehler aufgetreten ist oder nicht, und der Sensorüberwachungsprozess wird von der ECU 2 mit einer vorbestimmten Steuerperiode DT (zum Beispiel 100 msec) ausgeführt. Übrigens werden verschieden berechnete oder gesetzte Werte, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, im RAM der ECU 2 gespeichert, und werden Werte von verschiedenen Flags, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, beim Start des Motors 3 auf 0 rückgesetzt.
Ferner geben, in der nachfolgenden Beschreibung, diskrete Daten mit einem Symbol (k) an, dass diese Daten zur vorbestimmten Steuerperiode Dt berechnet werden, und das Symbol k (k ist eine positive ganze Zahl) gibt eine Position in der Sequenz der Rechenzyklen der jeweiligen diskreten Daten an. Zum Beispiel gibt das Symbol k an, dass die diskreten Daten damit einen Wert haben, der zur gegenwärtigen Rechenzeit berechnet wird, und ein Symbol k – 1 gibt an, dass diskrete Daten damit einen Wert haben, der zur unmittelbar vorangehenden Rechenzeit berechnet ist. Ferner wird in der folgenden Beschreibung das Symbol k, welches angibt, dass die diskreten Daten damit der gegenwärtige Wert der diskreten Daten ist, bei Bedarf weggelassen wird.
Wie in 2 gezeigt, wird zuerst in Schritt 1 (2 in abgekürzter Form als S1 gezeigt; die folgenden Schritte sind auch in abgekürzter Form gezeigt), bestimmt, ob der unmittelbar vorangehende Wert F_VsFail(k – 1) eines Sensorfehlerflags gleich 0 ist oder nicht.
Das zweite Fehlerflag F_VsFail gibt an, ob in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 ein Fehler aufgetreten ist oder nicht, und sein Wert wird so gesetzt, wie nachfolgend beschrieben. Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 1 negativ ist (NEIN), d. h. wenn ein Fehler im Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zur unmittelbar vorangehenden Steuerzeit aufgetreten ist, wird bestimmt, dass der Sensorüberwachungsprozess beendet werden soll, und wird der gegenwärtige Prozess sofort beendet.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 1 positiv ist (JA), d. h. wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zur unmittelbar vorangehenden Steuerzeit normal war, geht der Prozess zu Schritt 2 weiter, worin bestimmt wird, ob ein unmittelbar vorangehender Wert F_EstGR(k – 1) eines Getriebegangverhältnis-Nutzzustand-Flags gleich 0 ist oder nicht.
Das Getriebegangverhältnis-Nutzzustand-Flag F_EstGR gibt an, ob ein Berechnungsergebnis eines geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat, auf das nachfolgend Bezug genommen wird, in einem nutzbaren Zustand ist (eine nutzbare Genauigkeit hat) oder nicht, und sein Wert wird in einem Prozess gegen Verschiedener-Zustand-Bestimmungsprozess gesetzt, der nachfolgend in Bezug auf 6 beschrieben wird.
Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt 2 negativ ist (NEIN), geht der Prozess zu Schritt 8 weiter, auf den nachfolgend Bezug genommen wird. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 2 positiv ist (JA), d. h. wenn das Berechnungsergebnis des geschätzten gesamten Übertragungsgangverhältnisses Rg_hat zur unmittelbar vorangehenden Steuerzeit im nutzbaren Zustand war, geht der Prozess zu Schritt 3 weiter, worin bestimmt wird, ob das Sensorüberwachungszustandflag F_VsMoni gleich 1 ist oder nicht. Das Sensorüberwachungszustandflag F_VsMoni gibt an, ob Bedingungen zur Überwachung des Überwachungsgeschwindigkeitssensors 2 erfüllt sind oder nicht, und sein Wert wird in dem Prozess gegen Verschiedener-Zustand-Bestimmungsprozess gesetzt, der nachfolgend in Bezug auf 6 beschrieben wird.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 3 negativ ist (NEIN), geht der Prozess zu Schritt 8 weiter, auf den nachfolgend Bezug genommen wird. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 3 positiv ist (JA), d. h. wenn die Bedingungen zur Überwachung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 erfüllt sind, geht der Prozess zu Schritt 4 weiter, worin die Motordrehzahl Es basierend auf dem oben erwähnten CRK-Signal berechnet wird.
Dann geht der Prozess zu Schritt 5 weiter, worin eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal berechnet wird.
Dann wird in Schritt 6 ein Prozess zur Berechnung eines Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswerts Pv_m durchgeführt. Der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m (integrierter Wert) wird zur Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 verwendet, und wird insbesondere so berechnet, wie nachfolgend in Bezug auf 3 beschrieben.
In Bezug auf 3 wird zuerst in Schritt 10 eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref (Einheit: km/h) mit der folgenden Gleichung (1) berechnet: Vs_ref(k) = Rg_hat(k – nw)·Es(k) (1)
Wie in dieser Gleichung (1) gezeigt, wird die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref berechnet als das Produkt eines Werts Rg_hat(k – nw) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, das zu einer Steuerzeit nw Male früher berechnet ist, und der Motordrehzahl Es. Das Symbol „nw” repräsentiert einen Überwachungszeitperiodenwert, der eine Überwachungszeitperiode definiert, über die der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 überwacht wird, und wird auf einen positiven vorbestimmten Wert gesetzt, der bewirkt, dass eine Überwachungszeitperiode Dt·nw, die durch den Überwachungszeitperiodenwert nw bestimmt ist, ausreichend länger wird als eine Zeitperiode, die es braucht, bis ein Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzfehler Ev-id, auf den nachfolgend Bezug genommen wird, auf seinen Minimalwert (0) konvergiert.
In diesem Fall wird der Prozess zur Berechnung des Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswerts Pv_m in Schritt 6 durchgeführt, wenn die Antwort auf die Frage vom oben erwähnten Schritt 1 positiv ist (JA), d. h. wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zur unmittelbar vorangehenden Steuerzeit normal war, so dass der Wert Rg_hat(k – nw) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, der die Steuerzeit nw Male früher berechnet wurde, auch als ein Wert betrachtet werden kann, der berechnet wird, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 normal war. D. h., die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref wird als Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, die aus dem geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat berechnet wurde, das erfasst wurde, als der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 normal war. Da ferner die Einheit der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref km/h ist, und die Einheit der Motordrehzahl Es UpM ist, wird das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat nicht auf einen dimensionslosen Wert gesetzt, sondern auf einen Wert einer Dimension, welche die Umwandlung der Einheit UpM in die Einheit km/h erlaubt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 11 weiter, worin ein Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m mit der folgenden Gleichung (2) berechnet wird. Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m einem Fehlerparameter und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler. Ev_m(k) = Vs_act(k) – Vs_ref(k) (2)
Im dem Schritt 11 folgenden Schritt 12 wird ein Funktionsdifferenzwert dLy mit der folgenden Gleichung (3) berechnet. Der Funktionsdifferenzwert dLy ist ein Differenzwert einer Liapunov-Funktion Ly, auf den nachfolgend Bezug genommen wird, und entspricht in der vorliegenden Ausführung einem Differenzwert einer Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers. dLy(k) = Ev_m(k)·[Ev_m(k) – Ev_m(k – 1)] (3)
Dann geht der Prozess zu Schritt 13 weiter, worin ein Fehlerabsolutwert Ev_abs_m mit der folgenden Gleichung (4) berechnet wird: Ev_abs_m(k) = Ev_m(k) (4)
Dann wird in Schritt 14 ein positiver Differenzwert dLy_po mit den folgenden Gleichungen (5) und (6) berechnet:

• Wenn dLy(k) ≧ 0 dLy_po(k) = dLy(k) (5)
• Wenn dLy(k) < 0 dLy_po(k) = 0 (6)

Im dem Schritt 14 folgenden Schritt 15 wird ein gewichteter Fehler Wv_m mit der folgenden Gleichung (7) berechnet: Wv_m(k) = K_vm·dLy_po(k) + (1 – K_vm)·Ev_abs_m(k) (7)
In dieser Gleichung (7) repräsentiert K_vm einem Gewichtungsfaktor, der so gesetzt ist, dass 0 ≦ K_vm ≦ 1 gilt. Im Falle der vorliegenden Ausführung wird der Gewichtungsfaktor K_vm so gesetzt, dass 0 < K_vm < 1 gilt. Wie in der Gleichung 7 gezeigt, wird der gewichtete Fehler Wv_m als gewichteter Mittelwert des positiven Differenzwerts dLy_po und des Fehlerabsolutwerts Ev_abs_m berechnet. Der Grund hierfür wird nachfolgend beschrieben.
Dann geht der Prozess zu Schritt 16 weiter, worin ein Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m mit der folgenden Gleichung (8) berechnet wird:
In dieser Gleichung (8) repräsentiert np einen Integrationszählwert, der die Häufigkeit der Integration des gewichteten Fehlers Wv_m im Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m definiert. In der vorliegenden Ausführung wird der Integrationszählwert np auf einen Wert gleich dem Überwachungszeitperiodenwert nw gesetzt. Wie in der Gleichung (8) gezeigt, wird der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m als ein integrierter Wert von np gewichteten Fehlern Wv_m berechnet, die für eine Integrationszeitperiode DT·np (vorbestimmte Rechenzeitperiode) zu der gegenwärtigen Steuerzeit und der Steuerzeit np Male früher als die gegenwärtige Steuerzeit berechnet wird.
Wieder in Bezug auf 2 geht, nachdem der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m im Schritt 6 so berechnet ist, der Prozess zu Schritt 7 weiter, worin ein Fehlerbestimmungsprozess durchgeführt wird. Der Fehlerbestimmungsprozess wird insbesondere so durchgeführt, wie nachfolgend in Bezug auf 4 beschrieben.
In Bezug auf 4 wird zuerst in Schritt 20 bestimmt, ob der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m nicht kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert Th_Pv ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), geht der Prozess zu Schritt 21 weiter, worin bestimmt wird, ob der unmittelbar vorangehende Wert F_VsFail(k – 1) des Sensorfehlerflags gleich 0 ist oder nicht.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 21 positiv ist (JA), wird bestimmt, dass im Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 in der gegenwärtigen Steuerzeit ein Fehler aufgetreten ist, und um die Tatsache anzuzeigen, geht der Prozess zu Schritt 22 weiter, worin das Sensorfehlerflag F-VsFail auf 1 gesetzt wird, wonach der vorliegende Prozess endet.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom erwähnten Schritt 20 oder 21 negativ ist (NEIN), d. h. wenn Pv_m < Th_Pv gilt, oder wenn im Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zur unmittelbar vorangehenden oder früheren Steuerzeit ein Fehler aufgetreten ist, geht der Prozess zu Schritt 23 weiter, worin das Sensorfehlerflag F_VsFail auf seinen unmittelbar vorangehenden Wert F_VsFail(k – 1) gesetzt wird, wonach der vorliegende Prozess endet.
Wie oben beschrieben, wird die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 durch Vergleich des Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswerts Pv_m mit dem vorbestimmten Schwellenwert Th_Pv durchgeführt. In diesem Fall besteht eine Möglichkeit, dass der oben erwähnte Funktionsdifferenzwert dLy mit jeder Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m einen positiven oder negativen Wert angibt, und daher besteht in einem Fall, wo der oben erwähnte gewichtete Fehler Wv_m als gewichteter Mittelwert des Funktionsdifferenzwerts dLy und des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m berechnet wird, eine Möglichkeit, dass der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m, der ein integrierter Wert der gewichteten Fehler Wv_m ist, nicht nur zunimmt, sondern zeitweilig auch abnimmt. Hierdurch wird längere Zeit benötigt, unter einer Bedingung, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 fehlerhaft ist, bevor ein Ergebnis der Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 erhalten wird. Um daher in der vorliegenden Ausführung das Ergebnis der Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 unter der Bedingung rasch zu erhalten, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 fehlerhaft ist, wird der gewichtete Fehler Wv_m als der gewichtete Mittelwert des positiven Differenzwert dLy_po und des Fehlerabsolutwerts Ev_abs_m berechnet.
Wieder in Bezug auf 2 wird in den obigen Schritten 2, 3 oder 7 folgenden Schritt 8 ein Prozess zur Berechnung des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat als Korrelationsparameter durchgeführt. Dieser Berechnungsprozess wird insbesondere so durchgeführt, wie nachfolgend in Bezug auf 5 beschrieben.
In Bezug auf 5 wird in Schritt 30 bestimmt, ob ein Getriebeverbindungsflag F_TM_CLS gleich 1 ist oder nicht. Das Getriebeverbindungsflag F_TM_CLS gibt an, ob das Getriebe im verbundenen Zustand ist oder nicht, und sein Wert wird in dem Verschiedener-Zustand-Bestimmungsprozess gesetzt, der nachfolgend in Bezug auf 6 beschrieben wird.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 30 positiv ist (JA), d. h. wenn das Getriebe im verbundenen Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt 31 weiter, worin eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat mit der folgenden Gleichung (9) berechnet wird: Vs_hat(k) = Rg_hat(k)·Es(k) (9)
Dann geht der Prozess zu Schritt 32 weiter, worin ein Vor-Begrenzungs-Gebrauchs-Schätzfahrzeuggeschwindigkeitsfehler Ev_id_unlmt mit der folgenden Gleichung (10) berechnet wird: Ev_id_unlmt(k) = Vs_act(k) – Vs_hat(k) (10)
Dann wird in Schritt 33 der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id (geschätzte Fehler) durch einen Begrenzungsberechnungsprozess berechnet, der mit den folgenden Gleichungen (11) bis (13) ausgedrückt ist:

• Wenn Ev_id_lmt < Ev_id_unlmt(k) Ev_id(k) = Ev_id_lmt (11)
• Wenn –Ev_id_lmt ≦ Ev_id_unlmt(k) ≦ Ev_id_lmt Ev_id(k) = Ev_id_unlmt (12)
• Wenn Ev_id_unlmt(k) < –Ev_id_lmt Ev_id(k) = –Ev_id_lmt (13)

Ev_id_lmt in den obigen Gleichungen (11) bis (13) repräsentiert einen vorbestimmten Grenzwert (> 0).
Im dem Schritt 33 folgenden Schritt 34 wird ein Identifikationsverstärkung Kp_v mit der vorliegenden Gleichung (14) berechnet:
In dieser Gleichung (14) repräsentiert Pv einen vorbestimmten Festverstärkungswert (> 0).
Dann geht der Prozess zu Schritt 35 weiter, worin ein nächstmaliger Wert Rg_hat(k + 1) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses mit einem Identifikationsalgorithmus berechnet wird, der mit der folgenden Gleichung (15) ausgedrückt ist, so dass der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id minimal wird (d. h. gleich 0 wird), wonach der vorliegende Prozess endet. Der nächstmalige Wert Rg_hat(k + 1) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses wird zur Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat im oben erwähnten Schritt 31 bei der nächsten Steuerzeit verwendet. D. h., im oben erwähnten Schritt 31 wird das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat verwendet, das auf einer Rechenzeit einmal früher berechnet wurde. Rg_hat(k + 1) = Rg_hat(k) + Kp_v(k)·Ev_id(k) (15)
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom oben erwähnten Schritt 30 negativ ist (NEIN), d. h. wenn das Getriebe im getrennten Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt 36 weiter, worin der nächstmalige Wert Rg_hat(k + 1) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses auf 0 gesetzt wird, wonach der vorliegende Prozess endet.
Wieder in Bezug auf 2 wird in Schritt 8 der Prozess zur Berechnung des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat durchgeführt, wie oben beschrieben, und dann wird der Sensorüberwachungsprozess beendet.
Nun wird der Verschiedener-Zustand-Bestimmungsprozess in Bezug auf 6 beschrieben. Dieser Prozess setzt Werte der oben beschriebenen verschiedenen Flags, und wird von der ECU 2 mit einer vorbestimmten Steuerperiode durchgeführt.
In Bezug auf 6 wird zuerst in Schritt 40 basierend auf den Erfassungssignalen von dem Kupplungssensor 22 und dem Schaltstellungssensor 23 bestimmt, ob das Getriebe im verbundenen Zustand ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), d. h. wenn das Getriebe im verbundenen Zustand ist, geht, um die Tatsache anzuzeigen, der Prozess zu Schritt 41 weiter, worin das oben erwähnte Getriebeverbindungsflag F_TM_CLS auf 1 gesetzt wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 40 negativ ist (NEIN), d. h. wenn das Getriebe im getrennten Zustand ist, geht, um die Tatsache anzuzeigen, der Prozess zu Schritt 42 weiter, worin das oben erwähnte Getriebeverbindungsflag F_TM_CLS auf 0 gesetzt wird.
Im dem obigen Schritt 41 oder 42 folgenden Schritt 43 wird bestimmt, ob ein Zählwert tm1 eines Getriebeverbindungszeittimers größer als ein vorbestimmter Wert t_wait ist oder nicht. Der Getriebeverbindungszeittimer zählt eine Zeit, über die F_TM_CLS = 1 fortdauert, nachdem das Getriebeverbindungsflag F_TM_CLS von 0 auf 1 geschaltet wurde.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 43 positiv ist (JA), d. h. wenn eine Zeitperiode, welche einen Wert Dt·t_wait überschreitet, nach einem Zeitpunkt abgelaufen ist, nachdem das Getriebe verbunden wurde, geht der Prozess zu Schritt 44 weiter, worin bestimmt wird, ob ein Absolutwert |Ev_id| des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehlers kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert Ejud ist oder nicht.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 44 positiv ist (JA), wird bestimmt, dass das Berechnungsergebnis des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat, im nutzbaren Zustand ist, und um die Tatsache anzuzeigen, geht der Prozess zu Schritt 45 weiter, worin das oben erwähnte Getriebegangverhältnis – Nutzzustand-Flag F_EstGR auf 1 gesetzt wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom oben erwähnten Schritt 43 oder 44 negativ ist (NEIN), d. h. wenn tm1 ≦ t_wait oder |Ev_id| ≧ Ejud gilt, wird bestimmt, dass das Berechnungsergebnis des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat nicht im nutzbaren Zustand ist, und um die Tatsache anzugeben, geht der Prozess zu Schritt 46 weiter, worin das oben erwähnte Getriebegangverhältnis-Nutzzustand-Flag F_EstGR auf 0 gesetzt wird.
In dem obigen Schritt 45 oder 45 folgenden Schritt 47 wird bestimmt, ob ein Zählwert tm2 eines Überwachungswartezählers größer als ein vorbestimmter Wert t_vm ist oder nicht. Der Überwachungswartetimer zählt die Zeit, über die F_EstGR gleich 1 fortdauert, nachdem das obige Getriebegangverhältnis-Nutzzustand-Flag F_EstGR von 0 auf 1 geschaltet wurde.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 47 positiv ist (JA), d. h. wenn eine Zeitdauer, welche einen Wert Dt·t_vm überschreitet, nach einem Zeitpunkt abgelaufen ist, zu dem das Berechnungsergebnis des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat nutzbar wurde, geht der Prozess zu Schritt 48 weiter, worin bestimmt wird, ob ein angeforderter Wert IMEP_D eines indizierten mittleren Wirkdrucks größer als ein vorbestimmter Wert l_vm ist oder nicht.
Der angeforderte Wert IMEP_D des indizierten mittleren Wirkdrucks ist ein Wert, der einen indizierten mittleren Wirkdruck angibt, der vom Fahrer des Fahrzeugs V vom Motor 3 angefordert wird, und wird insbesondere durch Absuchen eines Kennfelds (nicht gezeigt) gemäß der Gaspedalstellung AP und der Motordrehzahl Es berechnet.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 48 positiv ist (JA), wird bestimmt, dass die Bedingungen zur Überwachung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 erfüllt sind, und um die Tatsache anzugeben, geht der Prozess zu Schritt 49 weiter, worin das oben erwähnte Sensorüberwachungszustandflag F_VsMoni auf 1 gesetzt wird, wonach der vorliegende Prozess beendet wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom oben erwähnten Schritt 47 oder 48 negativ ist (NEIN), d. h. wenn tm2 ≦ t_vm oder IMEP_D ≦ l_vm gilt, wird bestimmt, dass die Bedingungen zur Überwachung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 nicht erfüllt sind, und um die Tatsache anzugeben, geht der Prozess zu Schritt 50 weiter, worin das oben erwähnte Sensorüberwachungszustandflag F_VsMoni auf 0 gesetzt wird, wonach der vorliegende Prozess endet.
Nun wird das Prinzip eines Verfahrens zur Bestimmung eines Fehlers des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 in dem Fehlerbestimmungssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführung beschrieben. Zuerst wird die Beziehung zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat, die ein geschätzter Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs V ist, und der Motordrehzahl Es, was die oben erwähnte Modellgleichung (9) definiert.
Wenn der durch die Modellgleichung (9) ausgedrückte Modellfehler als Differenz zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat definiert wird, und ein Begrenzungsberechnungsprozess an diesem Modellfehler durchgeführt wird, erhält man die oben erwähnten Gleichungen (10) bis (13), und wird der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id in den Gleichungen (10) bis (13) berechnet. Wenn dann der Identifikationsalgorithmus so angewendet wird, dass der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id minimal wird (d. h. gleich 0 wird), erhält man die oben erwähnten Gleichungen (14) und (15), und wird das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat mit den Gleichungen (14) und (15) berechnet.
Ferner sind in einem Fall, wo das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat wie oben beschrieben berechnet wird, Simulationsergebnisse der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat, der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act und des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisse Rg_hat, wenn in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 ein Fehler auftritt, so, wie in den 7A und 7B gezeigt. Eine mit einer Einpunktkettenlinie in 7A angegebene Kurve bezeichnet ein Ergebnis einer Simulation einer Normalzeit-Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_nor, die auftritt, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 normal ist, und eine mit einer Einpunktkettenlinie in 7B angegebene Kurve bezeichnet ein Ergebnis einer Simulation eines Normalzeit-Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_nor, das auftritt, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 normal ist.
In einem Fall, wo, wie in den 7A und 7B gezeigt, ein Fehler zu einem Zeitpunkt t1 in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 auftritt, obwohl sich danach die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat von der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act zeitweilig getrennt hat, konvergiert die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat zum Zeitpunkt 12 auf die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act. Ferner wird das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat nach dem Zeitpunkt t1 nur leicht von Normalzeit-Gesamtgetriebeverhältnis Rg_nor getrennt. Die Beziehung zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act ist so wie oben beschrieben, und daher ist in einem Fall, wo die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 basierend auf einem Vergleichsergebnis (Größenbeziehung) zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act erfolgt, wenn ein S/N-(Signalrausch)-Verhältnis der Genauigkeit der Fehlerbestimmung niedrig. In anderen Worten tritt bei der Fehlerbestimmung leicht eine irrtümliche Bestimmung auf.
Um dieses Problem zu lösen, wird in dem Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung, wie in der oben erwähnten Gleichung (1) gezeigt, die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref unter Verwendung des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat(k – nw) berechnet, das zur Steuerzeit nw Male früher als die gegenwärtige Steuerzeit aufgetreten ist, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 als normal bestimmt wurde. In diesem Fall ändert sich, wie durch ein Ergebnis einer in 7C dargestellten Simulation gezeigt, die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref so ähnlich wie die Normalzeit-Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_nor, nachdem der Fehler zum Zeitpunkt t1 auftritt, so dass die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref im Laufe der Zeit von der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act getrennt wird, und, wenn die abgelaufene Zeitdauer länger wird, der Trennungsgrad von der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act größer wird.
In anderen Worten wird in einem Fall, wo die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 basierend auf einem Vergleichsergebnis (Größenbeziehung) zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act, wie in 7 gezeigt, erfolgt, das S/N-Verhältnis im Vergleich zu dem Fall verbessert, wo die Fehlerbestimmung basierend auf dem Vergleichsergebnis (Größenbeziehung) zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act erfolgt, und daher die Bestimmungsgenauigkeit verbessert wird. Insbesondere wird die Fläche eines Bereichs zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act, die in der 7C schraffiert angegeben ist, größer als die Fläche eines Bereichs zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act, die in 7A schraffiert angegeben ist, und es versteht sich, dass die Größenbeziehung zwischen den Flächen direkt mit der Höhenbeziehung zwischen den S/N-Verhältnissen in Verbindung steht. Übrigens entspricht ein Zeitpunkt t3 in 7C einer Zeit, wenn der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m ≧ der vorbestimmte Schwellenwert Th_Pv, auf den oben Bezug genommen ist, erfüllt ist.
Basierend auf dem oben beschriebenen Grund wird in dem Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung, wie in der oben erwähnten Gleichung 2 gezeigt, der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m auf eine Differenz zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act gesetzt. Ferner ist allgemein die Liapunov-Funktion als eine Funktion bekannt, um ein Fehlerkonvergenzverhalten zu evaluieren, und wenn wenn eine Liapunov-Funktion Ly des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m durch ein Diskretzeitsystem definiert wird, wird die Liapunov-Funktion Ly allgemein mit der folgenden Gleichung (16) ausgedrückt: Ly(k) = 1 / 2·Ev_m(k)² (16)
Der Funktionsdifferenzwert dLY, der ein Differenzwert der Liapunov-Funktion Ly ist, wird mit der oben erwähnten Gleichung (3) definiert. Da in diesem Fall der Funktionsdifferenzwert dLy der Differenzwert der Liapunov-Funtktion Ly ist, gibt dieser, wenn der Funktionsdifferenzwert dLy ein negativer Wert ist, an, dass der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m auf 0 konvergiert ist, wohingegen dann, wenn derselbe ein positiver Wert ist, dies angibt, dass der Absolutwert des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m zugenommen hat. Kurz gesagt lässt sich in Bezug auf den Funktionsdifferenzwert dLy bestimmen, ob der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m zugenommen hat.
Basierend auf dem oben beschriebenen Prinzip wird, wie mit den oben erwähnten Gleichungen (4) bis (7) gezeigt, der gewichtete Fehler Wv_m durch die gewichtete Mittelwert-Berechnung des Fehlerabsolutwerts Ev_abs_m berechnet, der als der Absolutwert des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m berechnet wird, und des positiven Differenzwerts dLy_po, der als ein anderer Wert als 0 berechnet wird, nur dann, wenn der Funktionsdifferenzwert dLy ein positiver Wert ist. Dann wird, wie in der oben erwähnten Gleichung (8) gezeigt, der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m durch Integrieren des so berechneten gewichteten Fehlers Wv_m für eine Integrationszeitperiode Dt·np berechnet, und wird die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen dem berechneten Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m und dem vorbestimmten Schwellenwert Th_Pv berechnet. infolgedessen ist es gemäß dem Verfahren zum Bestimmen des Fehlers des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 der vorliegenden Ausführung möglich, das S/N-Verhältnis im Ergebnis der Fehlerbestimmung zu verbessern. Ferner ist es im Vergleich zu einem Fall, wo der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m durch direkte Verwendung des Funktionsdifferenzwerts dLy und des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m berechnet wird, möglich, das Ergebnis der Fehlerbestimmung rasch zu erhalten, wie oben beschrieben.
Nun wird ein Simulationsergebnis des Fehlerbestimmungsprozesses durch das Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung in Bezug auf 8 beschrieben. Wenn, wie in 8 gezeigt, in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zum Zeitpunkt t11 ein Fehler aufgetreten ist, nimmt danach die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act ab, und dies erhöht insgesamt den Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m, den positiven Differenzwert dLy_po und den gewichteten Fehler Wv_m, so dass der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m zunimmt.
Dann ändert sich mit dem Ablauf der Zeit das Sensorfehlerflag F_VsFail von 0 auf 1 zu einer Zeit (Zeitpunkt t12), wenn Pv_m ≧ Th_Pv erfüllt ist. Obwohl danach der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m einhergehend mit der Zunahme des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m zunimmt, nehmen der positive Differenzwert dLy_po und der gewichtete Fehler Wv_m beide einhergehend mit dem Absinken einer Zunahmerate des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m ab.
Wenn dann der Wert Rg_hat(k – nw) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, der zu der Steuerzeit nw Male früher berechnet ist, abzunehmen beginnt, beginnt die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref zur Zeit (Zeitpunkt t13) abzunehmen, wenn eine Zeitperiode entsprechend dem Wert Dt·nw abgelaufen ist, veränderlich, derart, dass sich Vs_ref der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act annähert. Einhergehend damit nehmen der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m, der positive Differenzwert dLy_po und der gewichtete Fehler Wv_m alle ab, so dass der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m ebenfalls abnimmt.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung in dem Sensorüberwachungsprozess in 2 die Motordrehzahl Es in Schritt 4 basierend auf dem CRK-Signal von dem Kurbelwinkelsensor 21 berechnet, wird dann die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act in Schritt 5 basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 berechnet, und wird der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m in Schritt 6 mit dem Steueralgorithmus berechnet, der mit den oben erwähnten Gleichungen (1) bis (8) ausgedrückt ist. Dann wird in dem Fehlerbestimmungsprozess in Schritt 7 bestimmt, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 irrtümlich ist, wenn der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m nicht kleiner als der Schwellenwert Th_Pv ist, und wird in Schritt 8 der nächstmalige Wert Rg_hat(k + 1) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisse mit dem Steueralgorithmus berechnet, der mit den oben erwähnten Gleichungen (9) bis (15) ausgedrückt ist.
Da ein übliches Fahrzeug einen Motordrehzahlsensor wie etwa den Kurbelwinkelsensor 21 enthält, um die Drehzahl des Motors zu erfassen, ist es in diesem Fall möglich, die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 als Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines solchen Motordrehzahlsensors immer durchzuführen, ohne einen Radgeschwindigkeitssensor hinzuzufügen, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2009-128239 offenbart. D. h. es wird möglich, das Fehlerbestimmungssystem 1 zu realisieren, das die Funktionssicherheitsstandards (ISO 26262) erfüllt.
Ferner wird in einem Fall, wo die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat zum gegenwärtigen Zeitpunkt unter Verwendung des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat zum gegenwärtigen Zeitpunkt berechnet wird und die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 durch Vergleich der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act erfolgt, die Bestimmungsgenauigkeit aufgrund einer verringerten Zuverlässigkeit der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_hat verringert, unter einer Bedingung, dass das Auftreten eines Fehlers zu einer Zeit vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt möglich ist. Wenn jedoch gemäß dem Fehlerbestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung die Antwort auf die Frage von Schritt 1 positiv ist (JA), d. h. wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 zu der Steuerzeit nw Male früher als normal bestimmt wurde, wird die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref unter Verwendung des Werts Rg_hat(k – nw) des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, das zu der Steuerzeit nw Male früher berechnet wurde, und der Motordrehzahl Es berechnet, so dass es möglich wird, die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref als einen Wert mit hoher Zuverlässigkeit zu berechnen. Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Fehlerbestimmungssystem 1 möglich, die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 immer genau durchzuführen, und eine hohe Vermarktbarkeit sicherzustellen, ohne einen anderen Sensor als den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 hinzuzufügen, während eine Zunahme der Herstellungskosten und der Produktpreise des Fehlerbestimmungssystems 1 vermieden wird.
Ferner wird in dem Prozess zur Berechnung des Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswerts Pv_m, der Funktionsdifferenzwert dLy des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_ms berechnet, und wird der gewichtete Fehler Wv_m durch eine gewichtete Mittelwert-Berechnung des positiven Differenzwerts dLy_po, der durch Auswählen eines positiven Werts des Funktionsdifferenzwerts dLy erhalten wird, und des Fehlerabsolutwerts Ev_abs m, der der Absolutwert des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m ist, berechnet. Dann wird der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m als integrierter Wert von np + 1 gewichteten Fehlern Wv_m berechnet, wie oben berechnet. In diesem Fall bezeichnet der Differenzwert der Liapunov-Funktion eine Zunahme im Fehler, wenn er einen positiven Wert einnimmt, und daher ist es unter Verwendung des positiven Differenzwerts dLy_po, der durch Auswahl nur eines positiven Werts des Differenzwerts der Liapunov-Funktion erhalten wird, möglich, das Ergebnis des Fehlerbestimmungsergebnisses mit hoher Genauigkeit rasch zu erhalten. Indem ferner nur der Absolutwert der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m verwendet wird, ist es möglich, die Zunahmetendenz des Fehlers rasch zu bestimmen, im Vergleich zu dem Fall, wo der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m direkt verwendet wird, der einen positiven oder negativen Wert einnehmen kann. Zusätzlich hierzu wird der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m durch Integrieren von np + 1 gewichteten Mittelwerten Wv_m berechnet, die jeweils durch eine gewichtete Mittelwert-Berechnung der zwei Werte dLy_ po und Ev_abs_m erhalten werden, wie oben beschrieben, so dass es möglich ist, das S/N-Verhältnis im Ergebnis der Fehlerbestimmung zu verbessern, wodurch es möglich gemacht wird, die Genauigkeit der Fehlerbestimmung zu verbessern, im Vergleich zu einem Fall, wo ein gewichteter Mittelwert Wv_m verwendet wird, der durch eine einzige gewichtete Mittelwert-Berechnung erhalten wird.
Ferner wird das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat mit dem Steueralgorithmus berechnet, der in den oben erwähnten Gleichungen (9) bis (15) ausgedrückt ist, so dass der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id minimal wird (d. h. Ev_id gleich 0 wird), und der Überwachungszeitperiodenwert nw so gesetzt wird, dass die Überwachungszeitperiode Dt·nw ausreichend länger wird als eine Zeitdauer, die es braucht, damit der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id auf seinen Minimalwert konvergiert. Weil daher der Für-im-Gebrauch-Fehlerbestimmungswert Pv_m unter Verwendung des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat(k – nw) berechnet wird, der zu einer Rechenzeit nw Male früher berechnet wurde, wird eine Zeit zur Durchführung der Fehlerbestimmung auf eine Zeit gesetzt, nachdem der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id auf den Minimalwert, d. h. 0, konvergiert hat. Aus dem gleichen Grund wird der Integrationszählwert np auf einen Wert gleich dem Überwachungszeitperiodenwert nw gesetzt, und daher wird die Zeit zur Durchführung der Fehlerbestimmung auf eine Zeit gesetzt, nachdem der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzfehler Ev_id auf den Minimalwert, d. h. 0, konvergiert hat. Dies macht es möglich, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Wenn ferner die Fehlerbestimmung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 in einem Zustand erfolgt, wo die Antriebskraft des Motors 3 nicht auf die Antriebsräder 6 übertragen wird, besteht eine Gefahr, dass eine irrtümliche Bestimmung auftritt. Da jedoch gemäß dem Fehlerbestimmungssystem 1 ein Fehler des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 20 bestimmt wird, wenn die Antriebskraft des Motors 3 in einem auf die Antriebsräder 6 übertragbaren Zustand ist, ist es möglich, eine solche irrtümliche Bestimmung zu vermeiden, wodurch es möglich gemacht wird, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Obwohl übrigens in der vorliegenden Ausführung der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 als Beispiel der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet wird, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jede geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet werden, insofern sie in der Lage ist, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen. Zum Beispiel kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung vom Resolvertyp oder Drehcodiertyp als die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet werden.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung das Fehlerbestimmungssystem der vorliegenden Erfindung als Beispiel auf das vierrädrige Fahrzeug V angewendet wird, ist das Fehlerbestimmungssystem der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern kann an verschiedenen Fahrzeugen angewendet werden, die mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung versehen sind. Zum Beispiel kann das Fehlerbestimmungssystem der vorliegenden Erfindung auch auf zweirädrige oder dreirädrige Fahrzeuge angewendet werden, Fahrzeuge mit sechs oder mehr Rädern und Fahrzeuge in Raupenbauart.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung als Beispiel der Motor 3 als die Antriebsquelle des Fahrzeugs verwendet wird, ist die Antriebskraftquelle der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jede geeignete Antriebsquelle verwendet werden, insofern sie eine Antriebskraft erzeugt. Zum Beispiel kann ein Verbrennungsmotor verwendet werden, der mit Leichtöl, LPG oder Mischkraftstoff angetrieben wird, oder auch ein Elektromotor. Ferner kann eine Kombination des Elektromotors und des Verbrennungsmotors verwendet werden.
Obwohl andererseits in der vorliegenden Ausführung als Beispiel der Kurbelwinkelsensor 21 als das Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel verwendet wird, ist das Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jedes geeignete Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel verwendet werden, insofern es in der Lage ist, eine Antriebskraftgeschwindigkeit zu erfassen. Zum Beispiel kann dort ein Resolver oder ein Drehcodierer als Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel verwendet werden.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung als Beispiel das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis Rg_hat als der Korrelationsparameter verwendet wird, ist der Korrelationsparameter der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete Korrelationsparameter verwendet werden, insofern er eine Korrelation zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraftgeschwindigkeit angibt. Zum Beispiel kann als der Korrelationsparameter der Kehrwert des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses Rg_hat verwendet werden, oder eine Differenz oder ein Verhältnis zwischen einer oder der anderen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraftgeschwindigkeit.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung als Beispiel der Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehler Ev_m als der Fehlerparameter verwendet wird, ist der Fehlerparameter der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete Fehlerparameter verwendet werden, insofern er einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt. Zum Beispiel kann als der Fehlerparameter ein negativer Wert (–Ev_m) oder ein Absolutwert |Ev_m| des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers verwendet werden. Ferner kann auch ein Verhältnis (Vs_ref/Vs_act) zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vs_ref und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs_act, oder dessen Kehrwert (Vs_act/Vs_ref) verwendet werden.
Obwohl in der vorliegenden Ausführung der Wert Pv_m, der durch Integrieren des gewichteten Mittelwerts Wv_m des positiven Differenzwerts dLy_po und des Fehlerabsolutwerts Ev_abs_m erhalten wird, als Beispiel des integrierten Werts verwendet wird, ist andererseits der integrierte Wert der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete integrierte Wert verwendet werden, insofern er ein Wert ist, der durch Integrieren des Differenzwerts der Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers für eine vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird. Zum Beispiel kann als der integrierte Wert auch ein Wert verwendet werden, der durch Integrieren des Differenzwerts dLy oder nur des positiven Differenzwerts dLy_po für eine vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird, oder ein Wert, der durch Integrieren des Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers Ev_m oder nur des Fehlerabsolutwerts Ev_abs m für eine vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung der Überwachungszeitperiodenwert nw derart gesetzt wird, dass nw = np gilt, kann der Überwachungszeitperiodenwert nw auch so gesetzt werden, dass nw > np gilt.
Obwohl ferner in der vorliegenden Ausführung die Differenzwerte dLy einer mit Gleichung (16) ausgedrückten allgemeinen Liapunov-Funktion Ly als Beispiel der Differenzwerte der Liapunov-Funktion verwendet werden, gibt es eine Liapunov-Funktion, deren Definition sich von Gleichung (16) unterscheidet, und daher können auch Differenzwerte einer solchen Liapunov-Funktion verwendet werden.
Es versteht sich ferner für Fachkundige, dass vorstehend bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von deren Idee und Umfang abzuweichen.
Ein Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung kann in einem Fall, wo nur eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung verwendet wird, eine Fehlerbestimmung der Vorrichtung immer genau durchführen und eine hohe Vermarktbarkeit sicherstellen, während eine Zunahme in den Herstellungskosten und der Produktpreise des Systems vermieden wird. Eine ECU berechnet eine Motordrehzahl, berechnet eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Erfassungssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, berechnet ein geschätztes Gesamtgetriebegangverhältnis, welches eine Korrelation zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl angibt, speichert das geschätzte Gesamtgetriebegangverhältnis, berechnet eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines Werts des geschätzten Gesamtgetriebegangverhältnisses, der vorbestimmte Male früher berechnet wurde, und der Motordrehzahl, und bestimmt einen Fehler des Sensors unter Verwendung eines Für-im-Gebrauch-Fahrzeuggeschwindigkeit-Überwachungsfehlers, der einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-128239 [0002, 0004, 0007, 0104]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 26262 [0004]
ISO 26262 [0007]
ISO 26262 [0104]

Claims

Fehlerbestimmungssystem für eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung, die ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal ausgibt, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ist, wobei es aufweist: ein Erfasste-Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, die ein Erfassungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungssignal; ein Antriebskraftgeschwindigkeit-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Antriebskraftgeschwindigkeit, die eine Geschwindigkeit einer Antriebskraftquelle des Fahrzeugs ist; ein Korrelationsparameter-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Korrelationsparameters, der eine Korrelation zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraftgeschwindigkeit angibt; ein Speichermittel zum Speichern des berechneten Korrelationsparameters; ein Referenzfahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters, der zu einer Rechenzeit eine vorbestimmte Zeitperiode früher als ein gegenwärtiger Zeitpunkt berechnet und in dem Speichermittel gespeichert ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit; und ein Fehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Fehlers der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines Fehlerparameters, der einen Fehler zwischen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.
Das Fehlerbestimmungssystem nach Anspruch 1, wobei der Fehlerparameter ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler ist, der eine Differenz zwischen einer und der anderen Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und wobei das Fehlerbestimmungsmittel den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines Differenzwerts einer Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers bestimmt.
Das Fehlerbestimmungssystem nach Anspruch 1, wobei der Fehlerparameter ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler ist, der eine Differenz zwischen einer und der anderen der Referenzfahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und wobei das Fehlerbestimmungsmittel den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung eines integrierten Werts bestimmt, der durch Integrieren eines Differenzwerts einer Liapunov-Funktion des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers und/oder des Fahrzeuggeschwindigkeitfehlers für eine vorbestimmte Rechenzeitperiode erhalten wird.
Das Fehlerbestimmungssystem nach Anspruch 3, wobei das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter und der Antriebskraftgeschwindigkeit berechnet, einen geschätzten Fehler zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und den Korrelationsparameter mit einem vorbestimmten Steueralgorithmus berechnet, derart, dass der geschätzte Fehler minimal wird, und wobei die vorbestimmte Rechenzeitperiode auf einen Wert gesetzt ist, die länger ist als eine Zeitdauer, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert.
Das Fehlerbestimmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Korrelationsparameter-Berechnungsmittel eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Korrelationsparameter, der zu einer Rechenzeit einmal früher als der gegenwärtige Zeitpunkt berechnet ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit berechnet, einen geschätzten Fehler zwischen der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und den Korrelationsparameter mit einem vorbestimmten Steueralgorithmus berechnet, so dass der geschätzte Fehler minimal wird, und wobei die vorbestimmte Zeitperiode auf einen Wert gesetzt ist, der länger ist als eine Zeitdauer, die es braucht, bevor der geschätzte Fehler auf seinen Minimalwert konvergiert.
Das Fehlerbestimmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fehlerbestimmungsmittel den Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung unter Verwendung des Fehlerparameters bestimmt, der berechnet wird, wenn die Antriebskraft der Antriebskraftquelle in einem auf Antriebsräder des Fahrzeugs übertragbaren Zustand ist.
Das Fehlerbestimmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Referenzfahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungsmittel die Referenzfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Korrelationsparameters, der berechnet wird, wenn zu der vorbestimmten Zeitperiode früher als der gegenwärtige Zeitpunkt bestimmt wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsvorrichtung normal ist, und der Antriebskraftgeschwindigkeit berechnet.