DE19818860A1 - Verfahren und Einrichtung zur Detektion und Lokalisation von Sensorfehlern in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Detektion und Lokalisation von Sensorfehlern in Kraftfahrzeugen

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Detektion und Lokalisation von Sensorfehlern in Kraftfahrzeugen wird von einem Sensor ein Meßsignal zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens des Kraftfahrzeugs ermittelt, aus einem mathematischen Ersatzmodell ein dem Meßsignal zugeordneter Zustandswert berechnet, ein Schätzfehler des Zustandswerts ermittelt und ein Residuum aus der Differenz von Meßsignal und einer dem Meßsignal entsprechenden, aus dem Zustandswert gebildeten Bezugsgröße ermittelt. DOLLAR A Zur eindeutigen Detektion und Lokalisierung von Sensorfehlern wird eine charakteristische Kenngröße aus der Multiplikation des Residuum und des Schätzfehlers gebildet und ein Fehlersignal erzeugt, wenn die charakteristische Kenngröße einen Grenzwert übersteigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Detektion und Lokalisation von Fehlern bei Sensoren in Kraft­ fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 14.
Aus der DE 42 26 746 C1 ist ein Verfahren zur Bestimmung eines fahrsituationsabhängigen Lenkwinkels bekannt, das dazu dient, mit einem möglichst geringen Aufwand an Hardware einen Lenkwin­ kel-Sollwert zu bestimmen. Dem Verfahren liegt ein Fahrzeug- Systemmodell zugrunde, das aus den Beschreibungsgrößen Gierwin­ kelgeschwindigkeit und Schwimmwinkel einen Radlenkwinkel be­ stimmt, wobei die Abweichung der Sollwerte von den sensorisch erfaßten Istwerten mit Hilfe eines Zustandsreglers ausgeregelt wird.
Bei derartigen sogenannten X-by-Wire-Systemen greifen elektro­ nische Fahrzeugkomponenten aktiv in das Fahrgeschehen und die Fahrdynamik ein. Der Steuerung bzw. Regelung werden die senso­ risch ermittelten Größen zugrunde gelegt. Ein Defekt eines Sen­ sors hat einen falschen Istwert der betreffenden Größe zur Fol­ ge, der dazu führt, daß die von der Steuerung bzw. Regelung er­ zeugten, die Fahrdynamik beeinflussenden Stellsignale auf der Grundlage falscher Informationen generiert werden, was eine un­ erwünschte Reaktion des Fahrzeugs und eine Verschlechterung des Fahrverhaltens bewirken kann.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, Fehler in Sensoren zur Erfassung von Systemgrößen, welche zur Zustandsbeschreibung des Kraftfahrzeugs dienen, eindeutig zu detektieren und zu lo­ kalisieren.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. bei einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst.
Meßsignale, die von den Sensoren aufgenommen werden, fließen in ein mathematisches Ersatzmodell ein, in dem Zustandsgrößen ge­ schätzt werden, die das dynamische Verhalten des Fahrzeugs be­ schreiben. Diese berechneten Zustandsgrößen sind mit einem Schätzfehler behaftet, dessen Größe ermittelt wird und mit ei­ nem Residuum multipliziert wird, das aus der Differenz des Meß­ signals und einer dem Meßsignal entsprechenden, aus den Zu­ standsgrößen des mathematischen Ersatzmodells berechneten Be­ zugsgröße gebildet wird. Aus der Multiplikation des Schätzfeh­ lers mit dem Residuum wird eine charakteristische Kenngröße er­ zeugt, anhand derer Sensorfehler detektiert und lokalisiert werden können. Das Residuum wird durch die Multiplikation mit dem Schätzfehler verstärkt, wodurch Probleme mit einer zu ge­ ringen Amplitude und mit überlagertem System- und Meßrauschen vermieden bzw. kompensiert werden.
Die charakteristische Kenngröße wird zur weiteren Auswertung herangezogen, indem ein Fehlersignal erzeugt wird, falls die charakteristische Kenngröße einen Grenzwert übersteigt. In die­ sem Fall ist die Abweichung des Meßsignals von der berechneten Bezugsgröße unzulässig hoch, so daß die charakteristische Kenn­ größe über dem zulässigen Grenzwert liegt und der Sensorfehler eindeutig entdeckt werden kann.
Darüberhinaus ist auch der Fehlerort eindeutig lokalisierbar. Bei einem Einsatz mehrerer Sensoren wird eine der Sensoranzahl entsprechende Anzahl an Meßsignalen erzeugt, denen jeweils ge­ nau eine aus dem mathematischen Ersatzmodell ermittelte, physi­ kalisch entsprechende Bezugsgröße zugeordnet wird. Jedem Meßsi­ gnal ist ein Residuum und jedem Residuum eine charakteristische Kenngröße zugeordnet, so daß aus der Position eines unzulässig hohen, skalaren Werts der Kenngröße innerhalb des Vektors aller charakteristischer Kenngrößen auf das der Kenngröße zugeordnete fehlerhafte Meßsignal und folglich auf den fehlerhaften Sensor geschlossen werden kann.
Zweckmäßig beruht das mathematische Ersatzmodell auf einem Kal­ man-Filteralgorithmus, insbesondere auf einem erweiterten Kal­ man-Filter, das mathematisch einem Beobachter entspricht und in der Lage ist, stochastische Störungen, die auf das System ein­ wirken, zu verarbeiten. Dem Kalman-Filter werden die Sensorsi­ gnale und gegebenenfalls weitere Systeminformationen zugeführt, woraus Prädiktionswerte, Filterschätzwerte und Residuen ermit­ telt werden, die für die Fehlererkennung weiterverarbeitet wer­ den. Es können ohne physikalische Redundanz sowohl Einfach- als auch Mehrfachfehler, insbesondere in der Raddrehzahl- und Längsbeschleunigungssensorik, erkannt werden.
Der Zustandswert des Ersatzmodells entspricht dem Prädiktions­ wert des Kalman-Filters, der über die Meß- bzw. Beobachtungsma­ trix transformiert und vorteilhaft zur Erzeugung der Residuen von den Meßsignalen subtrahiert wird. Aus den Prädiktionswerten und den Residuen können in einem nächsten Schritt die optimalen Filterschätzwerte ermittelt werden, wobei die Residuen über ei­ ne Verstärkungsmatrix transformiert werden, die bevorzugt die Form eines Kalman-Gain einnimmt.
Ein auftretender Sensorfehler spiegelt sich in einem fehlerhaf­ ten Prädiktionswert wieder, der sich vom Filterschätzwert des vorangegangenen Zeitschritts unterscheidet. Diese Differenz zwischen dem optimalen Filterschätzwert und dem Prädiktionswert wird als Schätzfehler ausgedrückt, der zur Identifizierung ei­ nes fehlerhaften Sensors herangezogen wird.
Der Schätzfehler wird durch Multiplikation mit den Residuen verstärkt, wobei im Falle mehrdimensionaler Zustands- und Meß­ größen aus den Residuen eine Diagonalmatrix mit den Elementen des Residuums auf der Hauptdiagonalen erzeugt wird. Die auf diese Weise ermittelte charakteristische Kenngröße ist ein ty­ pisches, einem bestimmten Sensor zuordenbares Identifikations­ merkmal, das zum Vergleich mit dem zulässigen Grenzwert heran­ gezogen werden kann.
Vorteilhaft berechnet sich der Grenzwert adaptiv aus dem ge­ wichteten Mittelwert der einzelnen Residuen, indem die Residuen durch die Anzahl der Meßsignale dividiert werden. Die einzelnen Residuen können zudem noch gewichtet werden. Man erreicht da­ durch, daß Modellunsicherheiten, die durch Linearisierungen im mathematischen Ersatzmodell entstehen, nicht zu Fehlalarmen führen.
Als Meßsignale werden bevorzugt die Raddrehzahlen aller Fahr­ zeugräder und die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs ermittelt.
Die Einrichtung zur Detektion und Lokalisation der Sensorfehler umfaßt eine Berechnungseinheit, in der das mathematische Er­ satzmodell niedergelegt ist, und eine nachgeschaltete Auswerte­ einheit, der die Zustandswerte und Residuen aus der Berech­ nungseinheit zugeführt werden und in der ein Fehlersignal er­ zeugt wird, falls die aus den Zustandswerten und den Residuen ermittelte charakteristische Kenngröße den Grenzwert über­ steigt.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der schematisch eine Einrichtung zur Detektion und Lokalisation von Sensorfehlern in Kraftfahrzeugen darge­ stellt ist.
Die Einrichtung 1 umfaßt eine Berechnungseinheit 2 und eine Auswerteeinheit 3; sie kann darüberhinaus auch einen Fahrzeu­ gregler zur Beeinflussung des dynamischen Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs enthalten. In der Berechnungseinheit 2 werden in einem mathematischen Ersatzmodell das Fahrzeugsystem beschrei­ bende Zustandsgrößen ermittelt, die der Auswerteeinheit 3 zuge­ führt werden, in der auf der Grundlage der zugeführten Informa­ tionen die Entscheidung gefällt wird, ob das der Einrichtung 1 zugeführte Signal eines Sensors fehlerhaft ist.
Über Sensoren werden der Berechnungseinheit 2 Meßsignale yk als zeitdiskrete Eingangssignale zugeführt, die den Fahrzeugzustand zu Zeitpunkten k-1, k, k+1 etc. repräsentieren. Weiterhin wer­ den der Berechnungseinheit 2 Systeminformationen SI als Ein­ gangssignale zugeführt, insbesondere Massen, Trägheitsmomente und dergleichen. Die Systeminformationen SI können in einer Speichereinheit abgelegt sein, die mit der Berechnungseinheit 2 kommuniziert oder in die Berechnungseinheit 2 integriert ist.
Das in der Berechnungseinheit 2 niedergelegte mathematische Er­ satzmodell beruht auf einem Kalman-Filter, mit dem auf das System einwirkende stochastische Störungen berücksichtigt werden können, und wird beschrieben durch die vektoriellen Gleichungen
x⁻k = Ak-1.x⁺k-1 + Bk.uk,
x⁺k = x⁻k + Kk.rk,
rk = yk - C.x⁻k,
wobei x⁻k der den Zustandswert repräsentierende Prädiktionswert des Kalman-Filters ist, der unmittelbar vor Eintreffen der Mes­ sung zum Zeitpunkt k ermittelt wird, x⁺k-1 der optimale Filter­ schätzwert des Kalman-Filters ist, der unmittelbar nach Verfüg­ barkeit der Meßsignale zum Zeitpunkt k berechnet wird, und rk die Residuen bezeichnet, die der Abweichung zwischen dem gemes­ senen Meßsignal yk und dem rechnerisch ermittelten, transfor­ mierten Prädiktionswert x⁻k entsprechen. Die Matrix A bezeich­ net die Systemmatrix des mathematischen Ersatzmodells in zeit­ diskreter Form, die auf der Basis von Bewegungsgleichungen in Abhängigkeit von fahrzeugabhängigen Parametern angegeben werden kann. Die Matrix B ist die zeitdiskrete Steuermatrix, über die der Eingangsvektor u transformiert wird. C bezeichnet die Meß­ matrix des Systems. Die Matrix Kk ist das Kalman-Gain (Verstärkungsmatrix), über das der Vektor der Residuen rk transformiert wird und das nach der Vorschrift
Kk = P⁻k.CT k.(Ck.P⁻k.CT k + Rk)-1
mit der Prädiktions-Kovarianzmatrix P⁻k
P⁻k = Ak-1.P⁺k-1.At k-1 + Gk-1.Qk-1.GT k-1
und der Filterschätzwert-Kovarianzmatrix P⁺k
P⁺k = P⁻k - Kk.Ck.P⁻k
berechnet wird. Hierin bezeichnet Q eine Kovarianzmatrix des Störvektors, G eine Störmatrix zur Verteilung des Systemrau­ schens auf die Zustandsgrößen und Rk eine Verteilungsdichtema­ trix. Über die Matrizen Q, G und Rk werden stochastische Ein­ flüsse berücksichtigt.
Der in der Berechnungseinheit 2 ermittelte Prädiktionswert x⁻k, der optimale Filterschätzwert x⁺k-1 und die Residuen rk werden als Eingangssignale der Auswerteeinheit 3 zugeführt, die als robuste Auswertelogik (Residual Evaluation Logic) ausgeführt ist. In der Auswerteeinheit 3 wird zunächst ein Schätzfehler e⁻k aus der Differenz des optimalen Filterschätzwerts x⁺k-1 zum vorangegangenen Zeitpunkt k-1 und des Prädiktionswerts x⁻k zum nachfolgenden Zeitpunkt k gemäß der Beziehung
e⁻k = x⁺k-1-x⁻k
berechnet. In einem weiteren Schritt wird aus dem Schätzfehler e⁻k eine charakteristische Kenngröße ε gemäß der Vorschrift
ε = RM k.e⁻k
ermittelt, die ein hinreichendes Identifikationsmerkmal eines Sensorfehlers ist. Die charakteristische Kenngröße ε wird der Entscheidung zugrunde gelegt, ob ein Meßsignal yk außerhalb ei­ nes zulässigen Rahmens liegt und dementsprechend der zugehörige Sensor fehlerhaft ist. Zur Berechnung der charakteristischen Kenngröße ε wird der Schätzfehler e⁻k von links mit der Diago­ nalmatrix RM k multipliziert, die auf der Hauptdiagonalen mit den Komponenten des Vektors der Residuen rk belegt ist. Bei dieser Berechnungsmethode liegt die charakteristische Kenngröße εals Vektor vor.
Alternativ kann die charakteristische Kenngröße ε auch skalar berechnet werden, indem jede Komponente des Vektors der Schätz­ werte e⁻k mit der zugehörigen Komponente des Vektors der Resi­ duen rk multipliziert wird. Diese Vorgehensweise hat den Vor­ teil, daß auf die Erzeugung der Diagonalmatrix RM k aus dem Vek­ tor der Residuen rk verzichtet werden kann.
Bedingt durch die Tiefpaßfilterung des Kalman-Filters sind die Rauschanteile im Schätzfehler e⁻k sehr gering, so daß auch das durch die Residuen verstärkte Signal - die charakteristische Kenngröße ε - rauscharm ist und zur weiteren Auswertung heran­ gezogen werden kann.
Die charakteristische Kenngröße E wird in der Auswerteeinheit 3 mit einem Grenzwert sk verglichen. Liegt der Wert der Kenngröße ε über dem Grenzwert sk, wird ein vorteilhaft aus zwei Kompo­ nenten bestehendes Fehlersignal EI, EL erzeugt, das angezeigt oder Stellelementen im Fahrzeug zugeführt werden kann. Die er­ ste Komponente EI des Fehlersignals zeigt an, daß ein Fehler detektiert wurde. Die zweite Komponente EL lokalisiert den Ort des Fehlersignals, indem die Position der fehlerhaften Kompo­ nente innerhalb des Vektors der charakteristischen Kenngröße ε angegeben wird. Hieraus kann unmittelbar auf den fehlerhaften Sensor geschlossen werden.
Der Grenzwert sk ist ein adaptiver Schwellwert und wird aus dem Residuum rk gemäß der Vorschrift
sk = 1/m.Mk.rk
berechnet. Hierin bezeichnet m die Dimension des Vektors der Meßsignale yk und Mk eine Gewichtungsmatrix, die bevorzugt em­ pirisch ermittelt wird und mit der einzelne Komponenten des Vektors der Residuen rk stärker gewichtet werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung hat der Vektor der Meßsigna­ le yk die Dimension m = 5 und weist die Form
yk = (ω1, ω2, ω3, ω4, ax)T
mit den Raddrehzahlen ω1, ω2, ω3, ω4 der Fahrzeugräder und der Längsbeschleunigung ax. Diese Meßsignale werden über Sensoren während des Fahrbetriebs aufgenommen.
Die Gewichtungsmatrix Mk hat die Dimension 5×5 und liegt in der Form
vor; die Koeffizienten mij der Gewichtungsmatrix Mk werden empi­ risch ermittelt.
Der Vektor der Prädiktionswerte x⁻k hat die Dimension 10×1 und nimmt die Form
x⁻k = (ω1, ω2, ω3, ω4, vx, θ, M1, M2, M3, M4)T
ein. Neben den echten, eine Eigendynamik beinhaltenden Zu­ standsgrößen ω1, ω1, ω3, ω4 für die Raddrehzahlen und der Längs­ geschwindigkeit vx ist der Vektor der Prädiktionswerte um fünf Opferzustände erweitert, die zu einer Modellverbesserung bei­ tragen, jedoch keine Eigendynamik aufweisen. Diese Opferzustän­ de sind die Straßenneigung θ und die auf die Räder wirkenden Radmomente M1 bis M4.
In einer anderen Ausführung können als Opferzustände neben dem Straßenneigung θ auch die Schräglaufwinkel α1, α2, α3, α4 an den Fahrzeugrädern berücksichtigt werden.
Der Vektor der Residuen rk hat die Dimension 5×1:
rk = (r1k, r2k, r3k, r4k, r5k)T;
aus den Residuen rk wird die 5×5-Diagonalmatrix RM k gebildet, deren Hauptdiagonale die Komponenten des Residuums rk enthält und im übrigen mit Null belegt ist:
Zur Bildung der charakteristischen Kenngröße wird eine Matrix- Vektor-Multiplikation der Diagonalmatrix RM k mit dem Vektor der Schätzfehler e⁻k vorgenommen, wobei im Vektor der Schätzfehler e⁻k nur die Differenzen von eigendynamischen Zustandsgrößen - die Raddrehzahlen und die Längsgeschwindigkeit - berücksichtigt werden, nicht jedoch die den Opferzuständen zugeordneten Kompo­ nenten.
Alternativ kann die Diagonalmatrix RM k auch der Dimension des Vektors der Prädiktionswerte entsprechend als 10×10-Matrix for­ muliert werden, die gegenüber der 5×5-Diagonalmatrix mit Nullen aufgefüllt ist. In diesem Fall kann die Vektor-Matrix- Multiplikation von Diagonalmatrix RM k und Vektor der Schätzfeh­ ler e⁻k ohne Reduzierung der Dimension des Schätzfehler-Vektors erfolgen.
Der Eingangsvektor uk hat die Dimension 6×1:
uk = (k1, k2, k3, k4, ax, dψ/dt)T
k1 bis k4 bezeichnenAntriebs- und Bremsmomente sowie durch Rad­ lasten entstehende Momente, dψ/dt ist die Giergeschwindigkeit.
Dementsprechend hat die Systemmatrix A die Dimension 10×10, die Steuermatrix B die Dimension 10×6, die Meßmatrix C die Dimensi­ on 5×10, das Kalman-Gain die Dimension 10×5, der Schätzfehler e⁻k und die charakteristische Kenngröße ε die Dimension 5×1 und der Grenzwert sk die Dimension 5×1.

Claims (14)

1. Verfahren zur Detektion und Lokalisation von Sensorfehler in Kraftfahrzeugen, wobei
  • - von einem Sensor ein Meßsignal (yk) zur Beschreibung des namischen Verhaltens des Kraftfahrzeugs ermittelt wird,
  • - aus einem mathematischen Ersatzmodell ein dem Meßsignal (yk) zugeordneter Zustandswert (x⁻k) berechnet wird,
  • - ein Schätzfehler (e⁻k) des Zustandswerts (x⁻k) ermittelt wird,
  • - ein Residuum (rk) aus der Differenz von Meßsignal (yk) und einer dem Meßsignal (yk) entsprechenden, aus dem Zustandswert (x⁻k) gebildeten Bezugsgröße (C.x⁻k) ermittelt wird,
  • - eine charakteristische Kenngröße (ε) aus der Multiplikation des Residuums (rk) und des Schätzfehlers (e⁻k) gebildet wird
  • - und ein Fehlersignal (EI, EL) erzeugt wird, wenn die charak­ teristische Kenngröße (ε) einen Grenzwert (sk) übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Ersatzmodell auf einem Kalman- Filteralgorithmus beruht, wobei der Zustandswert gleich dem Prädiktionswert (x⁻k) des Kalman-Filters ist, der der Beziehung
x⁻k = Ak-1.x⁺k-1 + Bk.uk
entspricht, worin
A die Systemmatrix
B die Steuermatrix
u der Eingangsvektor
der Index "-" den Zeitpunkt unmittelbar vor Eintreffen des Meßwerts
der Index "+" den Zeitpunkt unmittelbar nach Verfügbar­ keit des Meßwerts und
der Index "k" die zeitdiskrete Systemdarstellung
bezeichnet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Residuum (rk) sich aus dem Meßsignal (yk) und dem Zu­ standswert (x⁻k) gemäß der Beziehung
rk = yk-C.x⁻k
berechnet, worin
C die Meßmatrix
bezeichnet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein optimaler Filterschätzwert (x⁺k) aus der Vorschrift
x⁺k = x⁻k + Kk.rk
ermittelt wird, wobei Kk eine Verstärkungsmatrix ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsmatrix (Kk) ein Kalman-Gain ist, das nach der Beziehung
Kk = P⁻k.CT k.(Ck.P⁻k.CT k + Rk)-1
mit der Prädiktions-Kovarianzmatrix P⁻k
P⁻k = Ak-1.P⁺k-1.At k-1 + Gk-1.Qk-1.GT k-1
und der Filterschätzwert-Kovarianzmatrix P⁺k
P⁺k = P⁻k - Kk.Ck.P⁻k
berechnet wird, wobei
Q eine Kovarianzmatrix des Störvektors,
G eine Störmatrix zur Verteilung des Systemrauschens auf die Zustandsgrößen und
Rk eine Verteilungsdichtematrix
bezeichnen.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schätzfehler (e⁻k) aus der Differenz des optimalen Fil­ terschätzwerts (x⁺k-1) und des Prädiktionswerts (x⁻k) gemäß der Beziehung
e⁻k = x⁺k-1-x⁻k
ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kenngröße (ε) aus der Beziehung
ε= RM k.e⁻k
ermittelt wird, worin
RM k eine Diagonalmatrix mit den Komponenten des Residu­ ums auf der Hauptdiagonalen
bezeichnet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (Sk) sich adaptiv aus dem Residuum (rk) gemäß der Vorschrift
sk = 1/m.Mk.rk
berechnet, worin
m die Dimension des Vektors der Meßsignale (yk) und
Mk eine Gewichtungsmatrix
bezeichnen.
9. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor der Meßsignale (yk) die Form
yk = (ω1, ω2, ω3, ω4, ax)T
mit der Dimension
m = 5
einnimmt, worin
ω1 bis ω4 die Raddrehzahlen der Fahrzeugräder,
ax die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs
bezeichnen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsmatrix (Mk) die Form
einnimmt, wobei die Koeffizienten (mij) der Gewichtungsmatrix (Mk) empirisch ermittelt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor der Zustandswerte (x⁻k) die Form
x⁻k = (ω1, ω2, ω3, ω4, vx, θ, M1, M2, M3, M4)T
einnimmt, worin
ω1 bis ω1 die Raddrehzahlen,
vx die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs,
θ die Straßenneigung,
M1 bis M4 auf die Räder wirkende Radmomente
bezeichnen und als Opferzustände ohne Eigendynamik im Zustands­ vektor enthalten sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Hauptdiagonalen die Komponenten des Residuums (rk) enthaltende Diagonalmatrix (RM k) die Form
einnimmt, wobei im Schätzfehler (e⁻k) nur die Differenzen von eigendynamischen Zustandsgrößen berücksichtigt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsvektor (uk) die Form
uk = (k1, k2, k3, k4, ax, dψ/dt)T
einnimmt, worin
k1 bis k4 Antriebs- und Bremsmomente sowie durch Radlasten entstehende Momente,
dψ/dt die Giergeschwindigkeit
bezeichnen.
14. Einrichtung zur Detektion und Lokalisation von Sensorfeh­ lern in Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Durchführung des Ver­ fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Berech­ nungseinheit (2) zur Ermittlung von den Zustand des Kraftfahr­ zeugs beschreibenden Zustandswerten (x⁻k) und Residuen (rk), wo­ bei die Meßsignale (yk) der Sensoren der Berechnungseinheit (2) als Eingangssignale zuführbar sind, und mit einer der Berech­ nungseinheit (2) nachgeschalteten Auswerteeinheit (3), der die Zustandswerte (x⁻k) und Residuen (rk) als Eingangssignale zu­ führbar sind und in der aus den Eingangssignalen charakteristi­ sche Kenngrößen (ε) erzeugbar und mit Grenzwerten (sk) ver­ gleichbar sind, wobei in der Auswerteeinheit (3) ein Fehlersi­ gnal (EI, EL) erzeugbar ist, falls die charakteristischen Kenn­ größen (ε) die Grenzwerte (sk) übersteigen.
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