DE19859112A1

DE19859112A1 - Verfahren zum Bestimmen der Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs und zum Korrigieren des Ausgangssignals eines Beschleunigungssensors für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19859112A1
Application number: DE19859112A
Authority: DE
Inventors: Kazuma Uchida
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR19990062746A; US6253602B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Be schleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs sowie zum Korrigieren des Ausgangssignals eines Beschleunigungssensors oder G-Sen sors für ein Fahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Detektieren eines Ausfalls eines derartigen G- Sensors bei einem Fahrzeug, das mit einem derartigen G-Sensor ausgerüstet ist.

Der Nullpunkt eines G-Sensors bzw. des Ausgangssignals eines G-Sensors wird unter der Annahme vorgegeben, daß das Fahrzeug sich in einem horizontalen Zustand befindet und keinen unter schiedlichen Straßenneigungen ausgesetzt ist, auf denen sich das Fahrzeug bewegt. Wenn sich dementsprechend das Fahrzeug auf einem Gefälle befindet, dann erscheint die von dem G-Sen sor gemessene Kraft mehr bei einer Abbremsung zu liegen als dem tatsächlichen Beschleunigungswert oder G-Wert. Auf diese Weise wird eine Antiblockier-Bremssteuerung übermäßig wirksam mit der Tendenz, daß eine Fehlfunktion der Traktionssteuerung erfolgt.

Wenn sich andererseits das Fahrzeug auf einer Steigung befin det, dann wird die Antiblockier-Bremssteuerung in unzureichen dem Maße wirksam, und die Traktionssteuerung funktioniert nicht. Außerdem sind die Antiblockier-Bremssteuerung sowie die Traktionssteuerung oder Antriebsschlupfregelung gesetzt, um jegliche Fehlfunktion zu vermeiden, so daß eine präzise Brems steuerung unter vollständiger Verwendung des G-Sensors beein trächtigt wird.

Auch wenn sich das Fahrzeug in einem Beschleunigungs/Abbrems zustand gemäß Fig. 6 befindet, kann der G-Sensor verschiedene Werte unter verschiedenen Bedingungen als Ausgangssignale lie fern. Beispielsweise kann das Ausgangssignal des G-Sensors un terschiedlich sein in Abhängigkeit von dem Spannungswert der Versorgungsspannung, die dem G-Sensor zugeführt wird. Das Aus gangssignal kann auch unterschiedlich sein in Abhängigkeit von dem Montagezustand des G-Sensors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß der G-Sensor eines Fahrzeugs in wirksamer Weise verwendet wer den kann, so daß sich die Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs exakt bestimmen läßt, das Ausgangssignal eines Be schleunigungssensors für ein Fahrzeug korrigiert werden kann und weiterhin ermittelt werden kann, ob ein Ausfall des Be schleunigungssensors oder G-Sensors vorliegt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Aufgabe in zu friedenstellender Weise gelöst, so daß der G-Sensor in effi zienter Weise verwendet werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Korrigieren des Ausgangssignals eines Beschleunigungssensors oder G-Sensors für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Fahrzeug einen G-Sensor, mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor zum Bestimmen einer Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, die Signale von dem G-Sensor und dem jeweiligen Radgeschwindigkeitssensor erhält und diese verarbeitet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen des Nullpunktes des G-Sensors aus der Rad beschleunigung/Abbremsung und einem Ausgangswert des G-Sensors zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt, und Bestimmen des laufenden Nullpunktes des G-Sensors auf der Basis des Nullpunktes des G-Sensors, der vor dem vorgegebenen Zeitpunkt bestimmt worden ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß es einen Schritt aufweist, bei dem der laufende Null punkt des G-Sensors aus dem Nullpunkt des G-Sensors, der zu letzt bestimmt worden ist, und dem Nullpunkt des G-Sensors be stimmt wird, der vor dem vorgegebenen Zeitpunkt bestimmt wor den ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: Bestim men des Nullpunktes des G-Sensors durch Verwenden einer Radbe schleunigung/Abbremsung und eines Ausgangssignals des G-Sen sors in der nachstehenden Formel:

Nullpunkt des G-Sensors = (Radbeschleunigung/Abbremsung)/ Neigungskoeffizient + Ausgangssignal des G-Sensors.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Verfahren den Schritt aufweist, daß der Nullpunkt des G-Sensors in einem Falle bestimmt wird, in welchem die Differenz zwischen der maximalen Radgeschwindigkeit eines Ra des und der minimalen Radgeschwindigkeit eines Rades kleiner ist als ein vorgegebener Wert.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Ausgangssignal des G-Sensors ein Mittelwert ist, der bestimmt wird innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeit dauer, und daß die Radbeschleunigung die durchschnittliche Radbeschleunigung innerhalb der vorgegebenen kurzen Zeitdauer ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung der Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs angegeben, wobei das Fahrzeug einen Beschleunigungssensor oder G-Sensor, mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor zur Be stimmung der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, die Signale von dem G-Sensor und dem jeweiligen Radgeschwindigkeitssensor erhält und diese Signale verarbeitet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen der Radbeschleunigung/Abbremsung und des Ausgangssignals des G-Sensors bei jedem vorgegebenen Intervall; Bestimmen der Differenz der Radbeschleunigung vor und nach dem vorgegebenen Zeitintervall und der Differenzen des Ausgangssignals des G-Sensors; Bestimmen des Neigungs koeffizienten für den G-Sensor auf der Basis des Verhältnisses der Differenzen; und Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung/ Abbremsung aus dem Ausgangssignal des G-Sensors, das mit dem Neigungskoeffizienten modifiziert worden ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Be stimmen der maximalen Radgeschwindigkeit und der minimalen Radgeschwindigkeit bei jedem Fahrzeugrad, und Bestimmen des Neigungskoeffizienten des G-Sensors in dem Falle, in welchem die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der maximalen Radge schwindigkeit und der minimalen Radgeschwindigkeit kleiner ist als ein vorgegebener Wert.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Ausgangssignal des G-Sensors ein Mittelwert ist, der innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls bestimmt wird.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese hen, daß das Verfahren einen Schritt aufweist, bei dem ein Neigungskoeffizient in dem Falle bestimmt wird, in dem das Ausgangssignal des G-Sensors vor und nach dem vorgegebenen Zeitintervall oder der Absolutwert der Radbeschleunigungs/ Abbremsungs-Differenz größer ist als ein vorgegebener Wert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines Ausfalls eines Beschleunigungssensors oder G-Sensors für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Fahrzeug einen G-Sensor, mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor zum Bestimmen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, die Signale von dem G-Sensor und dem jeweiligen Radgeschwindigkeitssensor erhält und diese Signale verarbeitet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Radbeschleunigung/Abbrem sung und eines Ausgangssignals eines G-Sensors in jedem vor gegebenen Zeitintervall; Bestimmen der Differenzen der Radbe schleunigung/Abbremsung vor und nach dem vorgegebenen Zeitin tervall; Bestimmen der Differenzen der Ausgangssignale des G-Sensors; Bestimmen des Neigungskoeffizienten für den G-Sensor auf der Basis des Verhältnisses der Differenzen; und Detektieren eines Ausfalls des G-Sensors, wenn der Neigungs koeffizient, der auf diese Weise bestimmt wird, außerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches liegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren des Ausfalls eines Beschleunigungssensors oder G-Sensors für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Fahrzeug einen G-Sensor, mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor zum Be stimmen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektronische Steuereinheit aufweist, die Signale von dem G-Sensor und dem jeweiligen Radgeschwindigkeitssensor erhält und diese Signale verarbeitet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen eines Wertes an einem Nullpunkt des G-Sensors mit einem Tiefpaßfilter, wenn der Wert des Null punktes des G-Sensors ungefähr gleich einem Absolutwert ist, der mit dem G-Sensor bestimmt wird und eine Fahrzeuggeschwin digkeit größer ist als ein vorgegebener Wert, und Detektieren eines Ausfalls des G-Sensors in dem Falle, in welchem der von dem Tiefpaßfilter bestimmte Wert nicht innerhalb eines vorge gebenen Wertebereiches liegt.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Gesamtaufbaus einer Bremssteuerung;

Fig. 2A bis 2C grafische Darstellungen zur Erläuterung des zeitlichen Verlaufs der Radgeschwindigkeit, der Be schleunigung/Abbremsung und des Ausgangssignals ei nes Beschleunigungs- oder G-Sensors;

Fig. 3A und 3B grafische Darstellungen zur Erläuterung von Mittelwerten der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Bestimmung des Nullpunktes für den Beschleunigungssensor;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Ermittlung eines Ausfalls des Beschleunigungssensors; und in

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Zusammenhänge zwi schen der Beschleunigung/Abbremsung und dem Aus gangssignal des Beschleunigungssensors.

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung im einzel nen erläutert.

Eine Fahrzeugsteuerung bestimmt die Radgeschwindigkeit, die Radbeschleunigungs/Abbremsungs-Werte und die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise in einer Bremssteue rung, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Bremssteuerung mit einer elektronischen Steuereinheit 30 sowie einer Hydraulikeinheit 20 ausgerüstet, wobei die elektronische Steuereinheit 30 Steuerbefehle, wie z. B. Bremssteuerbefehle an die Hydraulikeinheit 20 abgibt, die auf der Basis dieser Steuerbefehle arbeitet.

In der Hydraulikeinheit 20 erkennt man ein Bremspedal 11, einen Hauptbremszylinder 12 und ein Hauptreservoir 13; diese Komponenten sind über entsprechende Leitungen mit Radbremszy lindern 14 an den jeweiligen Rädern 1 bis 4 verbunden, nämlich dem linken Vorderrad 1, dem rechten Vorderrad 2, dem linken Hinterrad 3 und dem rechten Hinterrad 4.

Im Betrieb wird ein Hydraulikdruck, der bei der Betätigung des Bremspedals 11 erzeugt wird, über die Leitungen zu den jewei ligen Radbremszylindern 14 übertragen, und zwar in Abhängig keit von Steuersignalen, die von der elektronischen Steuerein heit 30 geliefert werden. Die elektronische Steuereinheit 30 erhält ihrerseits Meßsignale von Radgeschwindigkeitssensoren 31 über Leitungen, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien an gedeutet sind.

Dementsprechend wird die jeweilige Drehzahl oder Drehgeschwin digkeit von jedem der Räder 1 bis 4 von einem Radgeschwindig keitssensor 31 gemessen, der ein Signal erzeugt und es der elektronischen Steuereinheit 30 liefert; dieses Signal wird verwendet zur Bestimmung der Radbeschleunigung/Abbremsung. Außerdem werden Signale von einem Beschleunigungssensor oder G-Sensor 32 in die elektronische Steuereinheit 30 eingegeben, um die Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung zu bestimmen. Die elektronische Steuereinheit 30 ist mit einer geeigneten Hard ware ausgerüstet, wobei der Computer, beispielsweise ein Mi krocomputer, in geeigneter Weise programmiert ist, um die jeweiligen Operationen durchzuführen.

Die Radgeschwindigkeit der jeweiligen Räder 1 bis 4 wird auf der Basis der Signale von den jeweiligen Radgeschwindigkeits sensoren 31 bestimmt. Die Diagramme in Fig. 2 zeigen Änderun gen der jeweiligen Werte für ein Rad. Fig. 2(A) zeigt dabei den zeitlichen Verlauf der Radgeschwindigkeit. Im Zeitpunkt ta hat die Radgeschwindigkeit den Wert Va. Wenn dann das Rad be schleunigt wird, nimmt die Radgeschwindigkeit zum Zeitpunkt tb den Wert Vb an, und zwar nach einer kurzen Zeitdauer Δt. Da nach nimmt die Radgeschwindigkeit zum Zeitpunkt tc den Wert Vc nach einer weiteren kurzen Zeitdauer Δt an.

Gemäß Fig. 2(B) wird der Mittelwert der Radbeschleunigung/ Abbremsung bestimmt, und zwar durch Bestimmung des Mittelwer tes der Radgeschwindigkeitsänderungen über die vorgegebene kurze Zeitdauer Δt. Auf diese Weise kann die mittlere Be schleunigung/Abbremsung αa in der kurzen Zeitdauer Δt vom Zeitpunkt ta bis zum Zeitpunkt tb bestimmt werden; in gleicher Weise können die mittleren Beschleunigungs/Abbremsungswerte αß, αc, αd usw. bestimmt werden, die für die Zeitintervalle (tb-ta), (tc-tb), (td-tc) bzw. (te-td) gelten.

Ein Beschleunigungssensor oder G-Sensor, der in Fig. 1 schema tisch bei 32 angedeutet ist, dient dazu, die Fahrzeugbeschleu nigung/Abbremsung in der Längsrichtung des Fahrzeugs zu be stimmen. Das Ausgangssignal des G-Sensors beseitigt schädliche oder möglicherweise fehlerhafte Effekte, wie z. B. solche, die durch Fahrzeugvibrationen erzeugt werden, und zwar durch Mit telwertbildung über die kurze Zeitdauer Δt. Das mittlere Aus gangssignal GZa des G-Sensors wird für die kurze Zeitdauer Δt vom Zeitpunkt ta bis zum Zeitpunkt tb bestimmt; in ähnlicher Weise werden die mittleren Ausgangssignale GZb, GZc usw. des G-Sensors in den anschließenden Zeitintervallen bestimmt.

Der Nullpunkt des G-Sensors, also das Ausgangssignal des G-Sensors, wenn die Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung in der Längsrichtung des Fahrzeugs Null ist, variiert in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug ein Gefälle bzw. eine Steigung durch fährt. Während das Fahrzeug fährt, kann die Änderung des Null punktes nahezu über die vorgegebene kurze Zeitdauer Δt igno riert werden, wenn geringe Steigungen bzw. Gefälle vorhanden sind. Bei einer normalen Fahrt kann diese vorgegebene kurze Zeitdauer beispielsweise 0,5 Sekunden betragen.

Die Zusammenhänge zwischen der mittleren Beschleunigung/ Abbremsung und dem Ausgangssignal des G-Sensors lassen sich mit der nachstehenden Formel (2) beschreiben. Dabei ist die mittlere Radbeschleunigung/Abbremsung mit α bezeichnet; das Ausgangssignal des G-Sensors ist mit GZ bezeichnet; der Null punkt des G-Sensors ist mit GO angegeben; der proportionale Koeffizient für die Steigung oder das Gefälle wird nachstehend als Neigungskoeffizient K bezeichnet. Der Neigungskoeffizient K ändert sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des G-Sen sors und dem Zustand der G-Sensoranordnung; sobald dieser Ko effizient einmal bestimmt worden ist, ändert er sicht nicht in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs.

Sobald der Neigungskoeffizient K einmal ermittelt worden ist, kann der Nullpunkt GO des G-Sensors mit der Formel (2) be stimmt werden, und zwar aus der mittleren Radbeschleunigung/ Abbremsung α und dem Ausgangssignal GZ des G-Sensors.

Formel (2)

Mittlere Radbeschleunigung/Abbremsung α = K (GO-GZ)

Ein Beispiel zur Bestimmung des Neigungskoeffizienten K wird nachstehend erläutert.

Das Diagramm der Radgeschwindigkeit gemäß Fig. 3(A) zeigt die Änderung der Radgeschwindigkeit für ein Rad. Die Radgeschwin digkeit zum Zeitpunkt t1 beträgt V1. Wenn dann das Rad be schleunigt wird, so nimmt seine Geschwindigkeit den Wert V2 zum Zeitpunkt t2 nach der vorgegebenen Zeit T an.

Infolgedessen unterliegt das Rad einer Geschwindigkeitsdiffe renz (V2-V1) während der vorgegebenen Zeit T. Die Radge schwindigkeit wird insgesamt zum Zeitpunkt t3 geringer und nimmt nach der nächsten Zeitdauer T auf den Wert V3 ab. Infol gedessen unterliegt das Rad einer Geschwindigkeitsdifferenz (V3-V2) während der vorgegebenen Zeitdauer T.

Der G-Sensor ist vorgesehen, um die Beschleunigung/Abbremsung des Fahrzeugs in Längsrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen. Das Ausgangssignal des G-Sensors kann Vibrationseffekte des Fahr zeugs eliminieren, indem man einen entsprechenden Mittelwert nimmt. Dieser Mittelwert kann beispielsweise ein Mittelwert des Ausgangssignals sein, der in der vorgegebenen Zeit T be stimmt wird.

Gemäß Fig. 3(B) kann der Mittelwert des Ausgangssignals des G-Sensors für die vorgegebene Zeit T vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 den Wert GSE1 haben; der Mittelwert des Ausgangs signals des G-Sensors für die anschließende Zeitdauer vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 kann den Wert GSE2 haben.

Hierbei ist die vorgegebene Zeitdauer T in der Weise gewählt, daß die Zeit so ist, daß die Neigung, auf der das Fahrzeug fährt, als konstant angenommen wird, beispielsweise nach 1,8 Sekunden. Außerdem kann in diesem Falle der Mittelwert des Ausgangssignals des G-Sensors der Durchschnitt von 256 Zyklen von gemessenen Werten sein, bezogen auf den Zyklus der elek tronischen Steuereinheit.

Die Radgeschwindigkeitsdifferenz (V2-V1) von dem vorgegebe nen Zeitpunkt t1 bis zum vorgegebenen Zeitpunkt t2 ist nahezu proportional zu der Radbeschleunigung/Abbremsung über diese Zeit. Weiterhin ist das mittlere Ausgangssignal des G-Sensors proportional zur Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung über diese Zeit.

Wenn das Fahrzeug sich vorwärts bewegt und keinen Schlupf hat, wenn also die Radgeschwindigkeit gleich der Fahrzeuggeschwin digkeit ist, dann kann in diesem Zusammenhang die nachstehend angegebene Formel (3) verwendet werden, die sich auf die Be schleunigung/Abbremsung vom vorgegebenen Zeitpunkt t1 bis zum vorgegebenen Zeitpunkt t2 bezieht.

Wenn weiterhin die Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung Null ist, dann zeigt der Wert (GO-GSE1), bei dem der Mittelwert GSE1 von dem Ausgangssignal GO des G-Sensors am Nullpunkt abgezogen wird, die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung. So mit wird dieser Wert in die Formel eingesetzt. Der Koeffizient K ist der proportionale Koeffizient der Radgeschwindigkeits differenzen und der Radbeschleunigung/Abbremsung und wird da her als Neigungskoeffizient bezeichnet.

Die Formel (4) ist eine Formel für das nächste Zeitintervall vom Zeitpunkt t2 bis zum vorgegebenen Zeitpunkt t3. Die dort verwendeten Terme haben die entsprechende Bedeutung, die oben bereits erläutert ist.

Diese Formeln, also die Formel (3) und die Formel (4) werden verwendet, um die Formel (5) zu ergeben. Die Bestimmung des Absolutwertes aus den Formeln ermöglicht die Einbeziehung von beiden Fällen, in denen sich das Fahrzeug vorwärts bzw. rück wärts bewegt.

Weiterhin werden die Differenzen der Ausgangssignale des G-Sensors oder der Radbeschleunigung/Abbremsung bestimmt, wenn die Differenzen größer sind als der vorgegebene Wert. Wenn das Ausgangssignal des G-Sensors kleiner ist als der vorgegebene Wert, dann haben diese Differenzen nachteilige Auswirkungen, und es wird keine Berechnung durchgeführt.

Hierbei wird angenommen, daß der Nullpunkt des Ausgangssignals des G-Sensors, also der Wert GO in der Formel (3) und der For mel (4) nahezu gleich ist. Damit diese Annahme gilt, sollte die Neigung der Fahrfläche, auf der sich das Fahrzeug bewegt, nahezu ohne Änderung sein.

Formel (3)

V2-V1 = (K(GO-GSE1)

Formel (4)

V3-V2 = K(GO-GSE2)

Formel (5)

Im nächsten Abschnitt wird der Nullpunkt (GSORG) des Sensors bestimmt, der für die tatsächliche Bremssteuerung verwendet wird.

Wie in Fig. 4 angedeutet, wird bei der Bestimmung des Null punktes des G-Sensors angenommen, daß kein Schlupf vorliegt, da die Relation zwischen der Radgeschwindigkeit und dem Aus gangssignal des G-Sensors einen "Bruch" erleidet, wenn die Rä der Schlupf haben. Unter dieser Annahme wird der Nullpunkt be stimmt, indem man beim Schritt S1 prüft, ob tatsächlich eine Antiblockier-Bremssteuerung (ABS) oder eine Antriebsschlupf regelung (ASR) verwendet wird. Wenn eine derartige Bremssteue rung in Betrieb ist, wird der nächste Schritt, also der Schritt S2 nicht durchgeführt.

Als nächstes wird bei der Bestimmung geprüft, ob der Absolut wert der Differenz zwischen der maximalen Fahrzeuggeschwindig keit (VMAX) und der minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit (VMIN) kleiner ist als ein vorgegebener Wert, beispielsweise kleiner als 10 km pro Stunde. Wenn ein Wert oberhalb des vorgegebenen Wertes ermittelt wird, dann stellt das System einen Schlupf fest und stoppt die anschließenden Schritte; das bedeutet, nach dem Schritt S2 wird der Schritt S3 nicht durchgeführt.

Wenn kein Schlupf ermittelt wird, dann erfolgt gemäß Fig. 4 eine Mittelwertbildung des Ausgangssignals des G-Sensors, bei spielsweise durch Akkumulieren von jedem Zyklus von 64 Zyklen. Nach der Akkumulierung wird beim Schritt S5 die Radgeschwin digkeitsänderung bestimmt, beispielsweise die Änderung, die sich auf die minimale Radgeschwindigkeit bezieht.

Dann wird beispielsweise der laufende Nullpunkt des G-Sensors (GSORG) im Schritt S6 bestimmt aus dem vorherigen Nullpunkt des G-Sensors GSORG(N-1) und dem Nullpunkt vor dem vorheri gen Nullpunkt GO(N-2), der gemäß der nachstehenden Formel (7) bestimmt wird. Wenn man diesen Nullpunkt des G-Sensors verwendet, dann kann die Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung des Ausgangssignals des G-Sensors genau bestimmt werden.

Wenn man weiterhin den laufenden Nullpunkt des G-Sensors (GSORG(N)) aus dem vorherigen Nullpunkt des G-Sensors GSORG(N-1) und dem Nullpunkt vor dem vorherigen Nullpunkt GO(N-2) bestimmt, dann kann ein leichter Schlupf des Rades festgestellt werden, ohne daß der Nullpunkt des G-Sensors durch den geringen Radschlupf verzerrt wird. Nach der Bestim mung des laufenden Nullpunktes des G-Sensors wird der Null punkt nach dem nächsten Nullpunkt GO im Schritt S7 bestimmt.

Somit können die funktionalen Formeln als Formel (6) und For mel (7) bestimmt werden. Dabei gibt K den Neigungskoeffizien ten an, und GSE repräsentiert das Ausgangssignal des G-Sen sors.

Formel (6)

Minimale Radgeschwindigkeitsänderung während 64 Zyklen = Akkumulierung von jedem Zyklus von 64 Zyklen (K(GO-GSE))

Formel (7)

GO = (Minimale Radgeschwindigkeitsänderung während 64 Zyklen/K + Akkumulierung von jedem Zyklus von 64 Zyklen (GSE))/64

Ein Verfahren zum Bestimmen der Radbeschleunigung/Abbremsung und der abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit wird als näch stes erläutert.

Nach dem Bestimmen des Neigungskoeffizienten K und des Null punktes GO des Ausgangssignals des G-Sensors wird die Radge schwindigkeitsänderung, also die Radbeschleunigung/Abbremsung aus dem Ausgangssignal des G-Sensors mit der Formel gemäß For mel (3) bestimmt.

Wenn man von einem normalen Reifen zu einem Mini-Reifen mit einem kleineren Durchmesser übergeht, dann wird der für den Mini-Reifen geeignete Neigungskoeffizient bestimmt, der auto matisch für die genaue Radbeschleunigung/Abbremsung sorgt.

Bei einem Antiblockier-Bremssteuerungssystem (ABS-System) und einem Antriebsschlupfregelungssystem (ASR-System) für ein All radfahrzeug ermöglicht es die Verwendung des G-Sensors, die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit auch dann zu bestimmen, wenn die vier Räder gleichzeitig Schlupf haben. Da bei einer Antriebsschlupfregelung der Schwellwert, der die Steuerung auslöst, klein ist, beispielsweise im Bereich von 0,5 km/h bis 5 km/h liegt, ist eine in hohem Maße genaue Bestimmung der ab geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit möglich.

Um die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, wird die Beschleunigung/Abbremsung ( = K × Ausgangssignal des G-Sensors) bestimmt aus der Ausgangsspannung oder dem Aus gangssignal des G-Sensors und dem Neigungskoeffizienten K auf der Basis des Nullpunktsignals des G-Sensors und dann akkumu liert, um die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit sequentiell zu bestimmen.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Detektieren eines Ausfalls oder Versagens des G-Sensors aus dem Neigungskoeffizienten K erläutert.

Der Neigungskoeffizient K, der von der elektronischen Steuer einrichtung bestimmt wird, hat einen Ausgangsempfindlichkeits bereich von ± 10%, bezogen auf den Nennwert wegen der Eigen schaften des G-Sensors. Vorausgesetzt, daß die Differenz beim Außendurchmesser des Reifens ± 10% relativ zu einem normalen Reifen ist, ändert sich der Neigungskoeffizient K infolgedes sen insgesamt mit ± 20%.

Vorausgesetzt, daß der Fehler des G-Sensors mehr als 20% re lativ zu dem Nennwert beträgt und daß der G-Sensor Neigungen von 45° nach oben und unten sowie nach rechts und links unter liegt, dann schwankt das Ausgangssignal des G-Sensors mit meß baren 75%. In gleicher Weise kann ein Fehler der internen Schaltung des G-Sensors festgestellt werden, einschließlich der Fälle, in denen das Ausgangssignal des G-Sensors fest bleibt.

Wenn daher der Wert des Neigungskoeffizienten K sich um mehr als ± 20% ändert, dann kann ein Fehler oder Ausfall des G-Sensors erkannt werden.

Wenn beispielsweise das Ausgangssignal des G-Sensors fest ist und das Fahrzeug allmählich beschleunigt wird, dann ändert sich das Ausgangssignal des G-Sensors nicht. Wenn daher der ermittelte Wert des Neigungskoeffizienten K größer wird, wird ein Fehler bzw. Ausfall festgestellt, wenn der Neigungskoeffi zient einen Wert von + 20% über dem Nennwert erreicht.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Detektieren eines Fehlers oder Ausfalls des G-Sensors mit dem Nullpunkt erläutert. Der Nullpunkt des G-Sensors kann mit einem Tiefpaßfilter mit einer großen Zeitkonstanten (von beispielsweise 6 Sekunden) bestimmt werden, um Neigungseffekte zu eliminieren, um die Neigung der Fahrfläche mit Null abzuschätzen (GREF). Änderun gen des Nullpunktes, wenn sich das Fahrzeug auf einer Fahrflä che mit einer Neigung von Null befindet, werden im vorhinein als Toleranzen der Komponenten berücksichtigt, also als Tole ranzen der Anlage und des G-Sensors selbst. Somit kann ein Fehler oder Ausfall des G-Sensors festgestellt werden, wenn sich der Wert von GREF nicht innerhalb eines vorgegebenen Be reiches befindet.

Gemäß Fig. 5 wird ein ungefährer Mittelwert bestimmt, indem man 128 Zykluszeiten beim Schritt S11 bis zum Schritt S13 ab wartet und dann den Meßwert des G-Sensors bestimmt, der mit dem Nullpunkt des G-Sensors (GSORG) und einem Tiefpaßfilter verarbeitet wird. Bei diesem Prozeß wird bestimmt, ob das Fahrzeug beschleunigt.

Um eine Situation zu vermeiden, bei der das Fahrzeug an einem Hang parkt, wird bei diesem Verfahren als nächstes geprüft, ob die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit VREF kleiner ist als ein vorgegebener Wert von beispielsweise 10 km/h, vgl. Schritt S15.

Wenn das Fahrzeug kaum beschleunigt wird und die Fahrzeugge schwindigkeit größer ist als ein vorgegebener Wert, dann wird der Nullpunkt des G-Sensors (GSORG) zur Steuerung mit dem Tiefpaßfilter verarbeitet, und der abgeschätzte Nullpunkt des G-Sensors (GREF) wird beim Schritt S16 bestimmt.

Wenn der abgeschätzte Nullpunkt des G-Sensors außerhalb des baubedingten vorgegebenen Wertebereiches des G-Sensors liegt (Maximalwert A = Nennwert des Nullpunktes in dem Design (2,3 B) + Designtoleranz (0,2 G) + Neigung (0,3 G)) (Minimalwert B = Nennwert des Nullpunktes in dem Design (2,3 V) - Designtoleranz (0,2 G) - Neigung (0,3 G)), dann wird ein Fehler oder Ausfall des G-Sensors angezeigt, beispielsweise auf einem Display.

Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile. Insbesondere ermög licht die Erfindung die kontinuierliche Berechnung des Null punktes des G-Sensors mit einer ziemlich einfachen Methode. Da der Nullpunkt kontinuierlich bestimmt werden kann, läßt sich die Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung genau aus dem Ausgangs signal des G-Sensors bestimmen. Infolgedessen läßt sich der G-Sensor in ausreichendem Maße verwenden, um eine präzise Steuerung durchzuführen.

Der Neigungskoeffizient K gibt Abweichungen von dem Nennwert an, und ein Fehler oder Ausfall des G-Sensors kann leicht festgestellt werden. Ein derartiger Fehler des G-Sensors kann leicht aus dem Nullpunkt des G-Sensors ermittelt werden.

Um den laufenden Nullpunkt des G-Sensors festzustellen, kann man den Nullpunkt des G-Sensors vor dem vorgegebenen Zeitpunkt verwenden, der beispielsweise eine Sekunde davor liegt, und der Nullpunkt des G-Sensors wird durch einen geringen Schlupf nicht nennenswert verzerrt, so daß eine genaue Schlupfabta stung und Steuerung durchgeführt werden kann.

Bezugszeichenliste

In den Zeichnungen haben die englischen Beschriftungen die nachstehend angegebene Bedeutung:
YESJA
NONEIN
Fig. 4
S0Start
S1ABS-Steuerung oder ARS-Regelung?
S2Absolutwert von (VMAX-VMIN) < 10 km/h?
S3 GSE-Addition + GSE 64 Zyklen-Zeit +1
S464 Zyklen-Zeit = 64?
S5Radgeschwindigkeitsänderung = VMIN - vorheriges VMIN Vorheriges VMIN = VMIN
S7GO(N) = ((Radgeschwindigkeitsänderung/Neigungskoeffizient) + GSE-Addition)/64
S8GSE-Addition = 0 64 Zyklen-Zeit = 0
S9ENDE
Fig. 5
S10Start
S11128 Zyklen-Zeit + 1
S12128 Zyklen-Zeit = 128?
S13128 Zyklen-Zeit = 0
S14Absolutwert von (GSLP-GSORG) < 0,0248G?
S18Ausfall
ORODER

Claims

1. Verfahren zum Korrigieren des Ausgangssignals eines G-Sensors für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Be schleunigungssensor oder G-Sensor (32), mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor (31) zur Bestimmung der Rotati onsgeschwindigkeit eines Rades (1 bis 4) des Fahrzeugs sowie eine elektronische Steuereinheit (30) aufweist, die Signale von dem G-Sensor (32) und dem jeweiligen Radge schwindigkeitssensor (31) erhält und diese Signale verar beitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

1. Bestimmen des Nullpunktes des G-Sensors (32) aus der Radbeschleunigung/Abbremsung und einem Ausgangssi gnal des G-Sensors (32) zu jedem vorgegebenen Zeit punkt und
2. Bestimmen des laufenden Nullpunktes des G-Sensors (32) auf der Basis des Nullpunktes des G-Sensors (32), der vor der vorgegebenen Zeit bestimmt worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist:

1. Bestimmen des laufenden Nullpunktes des G-Sensors (32) aus dem Nullpunkt des G-Sensors (32), der zu letzt bestimmt worden ist, und dem Nullpunkt des G-Sensors (32), der vor der vorgegebenen Zeit be stimmt worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgenden Schritt-aufweist:

1. Bestimmen des Nullpunktes des G-Sensors (32), indem man auf die Radbeschleunigung/Abbremsung und das Ausgangssignal des G-Sensors (32) die nachstehende Formel anwendet:
Nullpunkt des G-Sensors = (Radbeschleunigung/Abbremsung)/Neigungskoeffizient + Ausgangssignal des G-Sensors.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist:

1. Bestimmen des Nullpunktes des G-Sensors (32) nur dann, wenn die Differenz zwischen der Radgeschwin digkeit eines Rades mit der maximalen Radgeschwin digkeit und der Radgeschwindigkeit eines Rades mit der minimalen Radgeschwindigkeit kleiner ist als ein vorgegebener Wert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des G-Sensors (32) ein Mittelwert ist, der innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeitdauer bestimmt wird, und daß die Beschleunigung/Abbremsung ein Beschleuni gungs/Abbremsungs-Mittelwert innerhalb der vorgegebenen kurzen Zeitdauer ist.

6. Verfahren zum Bestimmen der Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Beschleuni gungssensor oder G-Sensor (32), mindestens einen Radge schwindigkeitssensor (31) zum Bestimmen der Rotations geschwindigkeit eines Rades sowie eine elektronische Steuereinheit (30) aufweist, die Signale von dem G-Sensor (32) und dem Radgeschwindigkeitssensor (31) erhält und diese verarbeitet, um die Beschleunigung bzw. Abbremsung zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

1. Bestimmen der Radbeschleunigung/Abbremsung und eines Ausgangssignals des G-Sensors (32) in jedem vorgege benen Zeitintervall,
2. Bestimmen der Differenzen der Radbeschleunigung/ Abbremsung vor und nach dem vorgegebenen Zeitinter vall und der Differenzen der Ausgangssignale des G-Sensors (32),
3. Bestimmen des Neigungskoeffizienten für den G-Sensor (32) auf der Basis des Verhältnisses der Differenzen und
4. Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung/Abbremsung aus den Ausgangssignalen des G-Sensors, die mit dem Nei gungskoeffizienten modifiziert worden sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:

1. Bestimmen der maximalen Radgeschwindigkeit und der minimalen Radgeschwindigkeit für jedes Fahrzeugrad und
2. Bestimmen des Neigungskoeffizienten des G-Sensors (32) jedesmal dann, wenn die Geschwindigkeitsdiffe renz zwischen den maximalen und minimalen Radge schwindigkeiten kleiner ist als ein vorgegebener Wert.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des G-Sensors (32) ein Mittelwert ist, der innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls be stimmt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist:

1. Bestimmen eines Neigungskoeffizienten, wenn das Aus gangssignal des G-Sensors (32) vor und nach dem vor gegebenen Zeitintervall oder der Absolutwert der Differenz der Radbeschleunigung/Abbremsung größer ist als ein vorgegebener Wert.

10. Verfahren zum Detektieren des Ausfalls eines Beschleuni gungs Sensors für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Beschleunigungssensor oder G-Sensor (32), mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor (31) zum Bestimmen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektro nische Steuereinheit (30) aufweist, die Signale von dem G-Sensor (32) und den jeweiligen Radgeschwindigkeitssen soren (31) erhält und diese verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritt aufweist:

1. Bestimmen einer Radbeschleunigung/Abbremsung und eines Ausgangssignals des G-Sensors (32) in jedem vorgegebenen Zeitintervall,
2. Bestimmen von Differenzen der Radbeschleunigung/ Abbremsung vor und nach dem vorgegebenen Zeitinter vall,
3. Bestimmen von Differenzen der Ausgangssignale des G-Sensors (32),
4. Bestimmen des Neigungskoeffizienten des G-Sensors (32) auf der Basis des Verhältnisses der Differenzen und
5. Detektieren, daß ein Ausfall des G-Sensors (32) vor liegt, wenn der ermittelte Neigungskoeffizient au ßerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches liegt.

11. Verfahren zum Detektieren des Ausfalls eines Beschleuni gungssensors für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Beschleunigungssensor oder G-Sensor (32), mindestens einen Radgeschwindigkeitssensor (31) zum Bestimmen der Rotationsgeschwindigkeit eines Rades sowie eine elektro nische Steuereinheit (30) aufweist, die Signale von dem G-Sensor (32) und dem Radgeschwindigkeitssensor (31) er hält und diese verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

1. Bestimmen eines Wertes an dem Nullpunkt des Aus gangssignals des G-Sensors, wobei eine Verarbeitung mit einem Tiefpaßfilter erfolgt, wenn der Wert des Nullpunktes des Ausgangssignals des G-Sensors unge fähr der gleiche ist wie der Absolutwert, der von dem G-Sensor (32) bestimmt wird und die Fahrzeugge schwindigkeit größer ist als ein vorgegebener Wert, und
2. Detektieren, daß ein Ausfall des G-Sensors (32) vor liegt, wenn der Wert, der von dem Tiefpaßfilter be stimmt wird, nicht innerhalb eines vorgegebenen Wer tebereiches liegt.