DE60302506T2

DE60302506T2 - Verfahren und System zur Korrektur von Sensor-Offsets

Info

Publication number: DE60302506T2
Application number: DE60302506T
Authority: DE
Inventors: Stephen Varghese Samuel; Todd Allen Brown
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: US20040030474A1; EP1388473A1; US7085642B2; EP1388473B1; DE60302506D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Regel- bzw. Steuergerät des dynamischen Verhaltens für ein Kraftfahrzeug und bezieht sich spezifischer auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung bzw. ein Gerät zum Korrigieren von Offsets in fahrzeugdynamischen Sensoren.
Hintergrund
Bei dynamischen Regel- bzw. Steuersystemen bzw. System einer dynamischen Regelung bzw. Steuerung für Kraftfahrzeuge wurde in jüngster Zeit begonnen, diese an verschiedenen Produkten anzubieten. Typische dynamische Regel- bzw. Steuersysteme beinhalten Sensoren entsprechend verschiedene Fahrzeugdynamiken bzw. Fahrzeugdynamikeigenschaften. Beispiele davon beinhalten: einen Gierratensensor, einen Rollratensensor, einen Längsbeschleunigungssensor und einen Seitenbeschleunigungssensor. Typisch dynamische Regel- bzw. Steuersysteme beinhalten auch eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. einen Controller, die bzw. der Sensorsignale empfängt und verschiedene Sicherheits- und Stabilitätssysteme in Antwort darauf regelt bzw. steuert.
Während verschiedener unterschiedlicher Phasen eines Fahrzeugbetriebs tendieren die oben erwähnten Sensoren dazu, Fehler zu generieren bzw. zu erzeugen, welche darin resultieren können, daß falsche Signale in der Regel- bzw. Steuereinrichtung erhalten bzw. empfangen werden.
US 2002/0082749 und US 5,274,576 offenbaren jeweils ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es wäre daher wünschenswert, ein Korrektur- oder Kompensationssystem und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen. Das neue System sollte nicht zusätzliche Sensoren erfordern und sollte nicht ein Abschalten bzw. Herunterfahren von dynamischen Regel- bzw. Steuersensoren bzw. Sensoren einer dynamischen Regelung bzw. Steuerung erfordern. Die vorliegende Erfindung ist auf diese Ziele gerichtet.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Ziel bzw. Gegenstand der Erfindung, ein System zum Korrigieren von Offsets innerhalb von Fahrzeugdynamiksensoren zur Verfügung zu stellen.
In einem Aspekt der Erfindung wird ein Sensor-Offset-Korrekturverfahren, wie es nachfolgend in Anspruch 1 beansprucht ist, zur Verfügung gestellt.
Ein Vorteil der Erfindung ist, daß Auslesungen von Fahrzeugdynamiksensoren genauer gemacht werden.
Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich werden, wenn sie im Licht der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform betrachtet wird, wenn sie im Zusammenhang mit den beigeschlossenen Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche genommen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische bzw. diagrammartige Ansicht eines Fahrzeugs mit variablen Vektoren und Koordinatorrahmen in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugsensorsystems von 1.
3 ist ein Logikflußdiagramm eines Verfahrens zum Kompensieren von Offset-Fehlern in Fahrzeugdynamiksensoren in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
In den nachfolgenden Figuren werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben bzw. gleichen Komponenten zu identifizieren.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein Regel- bzw. Steuersystem 18 für ein Kraftfahrzeug 19, welches ein Erfassungs- bzw. Sensorsystem. 16 (Sensorcluster) und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. einen Controller 26 aufweist, illustriert. Verschiedene Kräfte und Momente wirken darauf während einer Überschlagbedingung bzw. eines Überschlagzustands.
Das Fahrzeug-Regel- bzw. -Steuersystem 18 beinhaltet das Sensorsystem 16. Das erfassende bzw. Sensorsystem 16 kann einen Satz von sechs Regel- bzw. Steuersensoren verwenden, beinhaltend drei axiale Beschleunigungsmesser, beinhaltend einen seitlichen bzw. Seitenbeschleunigungsmesser 27 (welcher ein Seitenbeschleunigungssignal erzeugt bzw. gene riert), ein Längsbeschleunigungsmesser 28 (welcher ein Längsbeschleunigungssignal erzeugt), und einen Vertikalbeschleunigungsmesser 29 (welcher ein vertikales Beschleunigungssignal erzeugt), und drei Axialrotationsraten-Detektoren, beinhaltend einen Gierratensensor 30 (welcher ein Gierratensignal erzeugt), einen Rollratensensor 31 (welcher ein Rollratensignal erzeugt), und einen Nickratensensor 32 (welcher ein Nicksignal erzeugt). Selbstverständlich werden Fachleute erkennen, daß ein oder mehrere Sensor(en) nicht in dem System 18 enthalten sein muß bzw. müssen.
Das Sensorsystem 16 beinhaltet weiterhin verschiedene andere Sensoren, wie Raddrehzahl- bzw. -geschwindigkeitssensoren 20, einen Lenkwinkelsensor 33 (Lenk- bzw. Handradsensor), und Lenkwinkelpositionssensoren 34 (Straßenradsensoren). Ein Fachmann wird verstehen, daß die verschiedenen Sensoren eine Vielzahl von Fahrzeugdynamiksignalen erzeugen bzw. generieren. Diese werden unten weiter beschrieben.
Das Fahrzeug-Steuer- bzw. -Regelsystem 18 kann auch die Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 enthalten. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller 26 empfängt die Vielzahl von Fahrzeugdynamiksignalen und erzeugt ein erstes Offset-Korrektursignal für einen aus dem Cluster 16 der Fahrzeugdynamiksensoren (27, 28, 30 oder 31) in Antwort auf eine DC- bzw. Gleichspannungs-Vorspannung und bei einem Einschalten eines Sensors. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 erzeugt auch ein zweites Offset-Korrektursignal für den einen des Clusters 16 der Fahrzeugdynamiksensoren (27, 28, 30 oder 31) in Antwort auf ein Signal, welches für ein Temperaturdrift- bzw. -verschiebungssignal äquivalent ist und wenn sich das Fahrzeug 19 bewegt. Die Regel- bzw.
Steuereinrichtung 26 erzeugt weiterhin ein drittes Offset-Korrektursignal für den einen des Clusters 16 der Fahrzeugdynamiksensoren (27, 28, 30 oder 31), wenn sich das Fahrzeug 19 in Ruhe befindet und der Sensor unter einem Genauigkeitsschwellwert liegt bzw. ist. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 korrigiert weiterhin das Fahrzeugdynamik-Erfassungssystem 16 in Antwort auf das erste Offset-Korrektursignal, das zweite Offset-Korrektursignal und das dritte Offset-Korrektursignal.
Basierend auf Eingaben von dem Sensorsystem 16 kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 eine Sicherheitsvorrichtung 38 regeln bzw. steuern. In Abhängigkeit von der gewünschten Empfindlichkeit des Systems und von verschiedenen anderen Faktoren werden nicht alle der Sensoren in einer kommerziellen Ausführungsform verwendet. Die Sicherheitsvorrichtung 38 kann einen Airbag 40 oder eine Lenkbetätigungs-Einrichtung oder eine Brems-Betätigungseinrichtung bzw. ein Brems-Stellglied an einem oder mehreren der Räder des Fahrzeugs 19 regeln bzw. steuern. Weiterhin werden andere Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise eine Aufhängungsregelung bzw. -steuerung 48 verwendet, um die Aufhängung einzustellen, um einen Überschlag bzw. ein Überschlagen zu verhindern. Die Aufhängungs-Regelung bzw. -steuerung 48 kann einen Stabilisator bzw. einen Anti-Überschlagsbügel enthalten.
In diesem System 18 werden die ausgegebenen bzw. Ausgangssignale von den RSC-Sensoren (Gierratensensor 30, Rollratensensor 31, Längsbeschleunigungssensor 28, Seitenbeschleunigungssensor 27) auf Fehler durch ein Entfernen der Null-Ausgabe-DC-Vorspannung korrigiert. Eine derartige Vorspannung stellt einen Fehler dar, welcher als ein Resultat von Temperaturänderungen, Herstellungsfehlern bzw. -mängeln oder anderen Faktoren auftreten kann. Dieses System 18 kompensiert auch die Drift in den Sensorausgangssignalen, welche während eines Fahrzeugbetriebs auftreten kann.
In einer Ausführungsform werden, um eine Laufzeit zu reduzieren, Berechnungen der Offset-Variablen nicht während Antiblockier-(ABS), aktive Gierratensteuerungs-(AYC), Traktionssteuerungssystem(TCS) oder Rollstabilitätssteuerung(RSC)-Fällen durchgeführt. Eine Laufzeit bzw. Ausführungszeit für das System 18 ist während dieser Fälle bzw. Vorfälle am höchsten. Die Signale werden jedoch während dieser Zeit gefiltert und kompensiert. Berechnungen von Offset-Variablen werden auch ausgesetzt, wenn das Flag gesetzt ist (ein Beispiel einer Logik hierfür beinhaltet: RSC SENSORS DISTURBED). Dieses Flag wird extern gesetzt, wenn die Sensoren einem Selbsttest unterliegen, die Sensorwerte zu hoch sind, oder die Rate bzw. Geschwindigkeit einer Änderung höher als erwartet ist.
Ein Beispiel einer Logik hierfür beinhaltet:
If (ABS_CYCLE || AYC_CYCLE || RSC_CYCLE || TCS_CYCLE);
(In generischen Termen, wenn ABS, AYC, TCS oder RSC aktiv sind, dann läuft die folgende Logik ab.)
{offset_comp()}; (Diese Funktion kompensiert und filtert die Signale von einem Sensor aus).
else {if(!SENSORS_DISTURBED){offset_initializaton(); (Diese Funktion initialisiert die Offset-Werte).
if (VEHICLE_STANDSTILL) {offset_resting(); (Wenn das Fahrzeug 19 unverändert steht, wird diese Funktion aufgerufen).
else {offset_signals();} (Wenn sich das Fahrzeug 19 bewegt, wird diese Funktion aufgerufen).
{offset_comp()} (Diese Funktion kompensiert und filtert die Signale von Sensoren aus).
Ein Beispiel von externen Eingaben für eine Offset-Kompensation für die oben erwähnte Logik beinhaltet:
Es gibt drei Phasen eines Betriebs, welche innerhalb der Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 auftreten: 1) Initialisierung, welche normalerweise bei einem elektrischen Einschalten bzw. Einschalten der elektrischen Leistung des Fahrzeugs 19 auftritt; 2) Ruhe bzw. Stillstand, welche(r) auftritt, wenn sich das Fahrzeug 19 nicht in Bewegung befindet; und 3) dynamisch, welches auftritt, wenn sich das Fahrzeug 19 bewegt.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein logisches bzw. Logikflußdiagramm 60 eines Verfahrens zum Kompensieren von Offset-Fehlern in Fahrzeugdynamiksensoren (27, 28, 30 oder 31) illustriert. Die Logik startet im Betätigungs- bzw. Be triebsblock 62, wo ein erstes Offset-Korrektursignal oder eine Initialisierung für einen Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30 oder 31) bei einem Einschalten des Sensors erzeugt ist bzw. wird.
Eine Initialisierung der Roll Rate (Rollrate) oder eines Rollratensignals und der Yaw Rate (Gierrate) oder eines Gierratensignals tritt auf, wenn der Fahrzeugzündschlüssel umgedreht bzw. eingeschaltet wird oder elektrische Leistung auf anderem Wege den Fahrzeugsystemen zugeführt wird. INITIALIZATION_COMPLETE zeigt an, daß ein Flag am Ende einer Initialisierung gesetzt ist bzw. wird. Eine Initialisierung eliminiert eine ursprüngliche D.C.-Vorspannung, welche bei der Initialisierung vorhanden ist.
Wenn das Fahrzeug 19 unverändert steht, wenn die Zündung eingeschaltet ist bzw. wird, werden die Offsets derart berechnet, daß die gefilterte Rollrate und Gierrate ungefähr null Grad/Sekunde ist. Andere Fahrzeugbewegungsüberprüfungen, wenn es ruhig bzw. still steht, wie ein Rollen oder Wenden, werden auch durchgeführt. Eine Initialisierung wird fortgesetzt, bis der Initialisierungs-Zeitgeber beispielsweise eine Sekunde erreicht. Wenn das Fahrzeug 19 eine Bewegung startet, bevor eine Initialisierung abgeschlossen ist, werden der Durchschnitt der maximalen und minimalen Offset-Werte (welche über eine lange Zeitperiode bzw. -dauer berechnet wurden, wie beispielsweise die gesamte Betriebszeit des Fahrzeugs 19) berechnet und als die ursprünglichen bzw. Ausgangs-Offset-Werte verwendet.
In einer Ausführungsform ist bzw. wird der Durchschnitt bzw. Mittelwert der Gierrate und Rollrate auf beispielsweise +–3,5 Grad/s beschränkt, da die Sensorspezifikation das Beispiel von +–3,5 Grad/s als den Null-Punkt-Offset für die Ratensensoren im schlimmsten Fall definiert.
Eine Initialisierung tritt auf, wenn die Fahrzeugzündung eingeschaltet wird oder elektrische Leistung auf anderem Wege den Fahrzeugsystemen zugeführt wird. Wenn das Fahrzeug 19 unverändert steht, wenn die Zündung eingeschaltet wird, dann werden die Offsets derart berechnet, daß der gefilterte Ax-(Längsbeschleunigungs-) und Ay-(Seitenbeschleunigungs-)Wert ungefähr gleich den Ax- und Ay-Werten sind, welche existierten und in den Controller EEPROM 47 (elektrisch löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speicher) geschrieben wurden, wenn Leistung von dem System 18 am Ende des vorangehenden Fahrzyklus entfernt wurde.
Wenn das Fahrzeug 19 nicht stillgestanden ist, wenn das vorangehende Schreiben des EEPROM 47 auftrat oder ein Schreiben des EEPROM 47 nicht während des letzten Ausschaltens der Zündung aufgetreten ist, dann werden die Offsets berechnet, indem der Durchschnitt des maximalen und minimalen Werts genommen bzw. herangezogen wird. Das System nimmt an, daß sich der geographische Ort des Fahrzeugs 19 nicht geändert hat, seitdem das Fahrzeug 19 ausgeschaltet bzw. abgestellt wurde. Darüber hinaus werden, um einen Fehler zu minimieren, wenn das Fahrzeug 19 während eines Ausschaltens der Zündung bewegt wurde, die Ax- und Ay-Offset-Berechnungen auf innerhalb der Grenzen von maximalen und minimalen Werten aus dem EEPROM 47 beschränkt.
Ein Beispiel einer Initialisierungslogik beinhaltet:
Für die oben erwähnte Logik beinhaltet ein Beispiel von externen Eingaben einer Offset-Initialisierung:
Ein Beispiel von Ausgaben einer Offset-Initialisierung beinhaltet:
Offset-Initialisierungsparameter beinhalten:
rr_ofst_eep_max, welcher die maximale Grenze ist, welche der Rollraten-Offset sein kann; yr_ofst_eep_max, welcher die maximale Grenze ist, welche der Gierraten-Offset sein kann; along_ofst_eep_max, welcher die maximale Grenze ist, welche der Längsbeschleunigungs-Offset sein kann; alat_ofst_eep_max, welcher die maximale Grenze ist, welche der Seitenbeschleunigungs-Offset sein kann.
Ein Beispiel von Offset-Initialisierungszustands-Variablen beinhaltet: bf_uc_initialization_status, welche ein Initialisierungs-Flag zum Überprüfen eines Initialisierungsbedingungs-Starts ist, und ss_tim_initialization_timer, welche eine Startzeit für den Initialisierungs-Zeitgeber einstellt bzw. festlegt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Fahrzeug 19 ein Bewegen startet, bevor die Ini tialisierung abgeschlossen ist, ein Flag gesetzt, und ein Ausgangs- bzw. Anfangswert der Ax- und Ay-Offsets wird berechnet, indem die maximalen und minimalen Offset-Werte aus dem EEPROM 47 genommen werden. Wenn der Ausgangswert berechnet wird, indem der Durchschnitt des maximalen und des minimalen Werts herangezogen wird, ist er immer beispielsweise auf +–1,5 m/s² für die Beschleunigungssensoren beschränkt, da die Beschleunigungssensoren nicht den Null-Punkt-Offset von größer als beispielsweise 0,11 g schlimmstenfalls erfahren sollten. Ein Beispiel einer Logik hierfür beinhaltet:
If ((VehicleStandStill)
&&!(INIT_FLAG & INITIALIZATION_COMPLETE)
&& (Vehicle_was_standing_still_during_last_ignition_off) && (An_EEPROM_write_was_made_during_last_ignition_off))
{if((RollAcceleration <= VEHICLE_STAND_STILL_ROLL_ACC) && (YawAcceleration <= VEHICLE_STAND_STILL_YAW_ACC))
{if (!(RSC SENSORS DISTURBED))
{AxOffset += (RawAx – AxEE) * LOOP_TIME_SEC;
AyOffset += (RawAy – AyEE) * LOOP_TIME_SEC;
AxOffset = max (MIN_AX_OFST_EE, AxOffset);
AxOffset = min (MAX_AX_OFST_EE, AxOffset);
AyOffset = max (MIN_AY_OFST_EE, AyOffset);
AyOffset = min (MAX_AY_OFST_EE, AyOffset);
InitializationTimer ++;}
If (InitializationTimer >= ONE_SEC_UP)
{INIT_FLAG |= INITIALIZATION_COMPLETE;}}; ein Ausgangs- bzw. Ausgangswert der Ax- und Ay-Offset wird berechnet, indem die maximalen und minimalen Offset-Werte aus dem EEPROM 47 genommen werden.
else
{InitializationTimer = 0; /*Neustart der Initialisierung*/}}
else {AxOffset = LIMIT(+– 1,5 m/sec^{^}2, (MAX_AX_OFST_EE + MIN_AX_OFST_EE)/2); beschränkt Ax-Offset max and min auf 1,5 m/s².
AyOffset = LIMIT (+–1,5 m/sec^{^}2, (MAX_AY_OFST_EE + MIN_AY_OFST_EE)/2); beschränkt Ay-Offset max and min auf 1,5 m/s².
INIT_FLAG |= INITIALIZATION_COMPLETE;}
Im Betätigungsblock 64 wird ein zweites Offset-Korrektursignal für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30 oder 31) erzeugt bzw. generiert, wenn sich das Fahrzeug 19 bewegt. Das zweite Offset-Signal beschäftigt sich mit Fahr- bzw. Bewegungsbedingungen des Fahrzeugs. Ausführungsformen davon werden unten diskutiert bzw. erörtert.
Wenn das Fahrzeug 19 kontinuierlich für eine bestimmte Zeitperiode (15 Sekunden wird in diesem Beispiel verwendet) wendet bzw. eine Kurve in einer Richtung fährt, kann eine Offset-Kompensation für eine Gierrate, Rollrate und Ay ausgesetzt werden. Wenn das Fahrzeug 19 kontinuierlich zur rechten Seite wendet bzw. eine Kurve fährt, wird ein Negativwendungs-Flag gesetzt, und wenn es zur linken Seite eine Kurve fährt, wird ein Positivwendungs-Flag gesetzt. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
If (FltYawRate < 0 && SWA < RIGHT_TURN)
{POS_TURNING_COUNTER –= 2;
NEG_TURNING_COUNTER ++;
POS_TURNING_COUNTER = min (POS_TURNING_COUNTER, MAX_COUNT_VALUE);
NEG-TURNING_COUNTER = max (NEG_TURNING_COUNTER, MIN_COUNT_VALUE);
If (TURNING_TIME < NEG_TURNING_COUNTER)
SET_SUSTAINED_NEG_TURNING_15SEC;
Else
{If (POS_TURNING_COUNTER <= TURNING_TIME)
CLEAR_SUSTAINED_POS_TURNING_15SEC;
CLEAR_SUSTAINED_NEG_TURNING_15SEC;}}
If ((FltYawRate > 0 && SWA > LEFT_TURN)
{NEG_TURNING_COUNTER –= 2;
POS_TURNING_COUNTER ++;
NEG_TURNING_COUNTER = min (NEG_TURNING_COUNTER, MAX_COUNT_VALUE);
POS_TURNING_COUNTER = max (POS_TURNING_COUNTER, MIN_COUNT_VALUE);
If (TURNING_TIME < POS_TURNING_COUNTER)
SET_SUSTAINED_POS_TURNING_15SEC;
Else {If (NEG_TURNING_COUNTER <= TURNING_TIME)
CLEAR_SUSTAINED_NEG_TURNING_15SEC;
CLEAR_SUSTAINED_POS_TURNING_15SEC;}}
Um die oben erwähnte Logik zu erläutern bzw. zu erklären, beinhaltet ein Beispiel von externen Eingaben eines dynamischen Offsets:
Ein Beispiel von dynamischen Offset-Variablen beinhaltet:
Ein Beispiel von dynamischen Offset-Ausgaben bzw. -Ausgängen beinhaltet:
Ein Beispiel von dynamischen Offset-Parametern beinhaltet: TURNING_TIME; MAX_COUNT_VALUE; MIN_COUNT_VALUE; Rr_ofst_eep_max; Yr_ofst_eep_max; Alat_ofst_eep_max; Along_ofst_eep_max; und p_LOOP_TIME_SEC.
Unter den meisten normalen Fahrumständen bzw. -bedingungen sollten die durchschnittliche Gierrate und die durchschnittliche Rollrate nahe bei Null über eine lange Zeitperiode bzw. -dauer sein. Jegliche Zeit eines Nicht-Null-Werts wird für die Gierrate und/oder Rollrate detektiert, sie werden kontinuierlich um eine sehr geringe Menge kompensiert, welche gleich der maximalen Temperaturdriftrate für das Signal ist.
Über eine lange Zeitperiode wird angenommen, daß der durchschnittliche Straßenneigungswinkel null ist. Jegliche Zeit eines Nicht-Null-Werts wird detektiert, ein Seitenbeschleu nigungs-Offset wird in der Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 derart eingestellt, daß eine Seitenbeschleunigung den Straßenneigungs- bzw. -querneigungswinkel auf Null führen wird.
Über eine lange Zeitperiode wird vom durchschnittlichen Straßenkippwinkel angenommen, daß er null ist. Jegliche Zeit eines Nicht-Null-Werts wird detektiert, ein Längsbeschleunigungs-Offset wird in der Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 derart eingestellt, daß eine Längsbeschleunigung einen Kippwinkel auf Null führen wird. Ein Straßenkippwinkel wird berechnet, indem die Abschätzung des gegenwärtigen bzw. aktuellen Kippwinkels genommen wird und dann der relative Kippwinkel und der Kippwinkel-Offset subtrahiert werden. Eine Logik, um die es zu illustrieren, beinhaltet:
RoadPitchEst = PitchAngleEst – PitchOffset – PitchRelative;
If (RoadPitchEst > 0) AxOffset –= MAX_AX_DRIFT_RATE;
Else if (RoadPitchEst < 0)
AxOffset += MAX_AX_DRIFT_RATE;
If (!(GET_SUSTAINED_POS_TURNING_15SEC))
{if (FltYawRate > 0)
YawRateOffset += MAX_YR_DRIFT_RATE;
If (!(GET_SUSTAINED_NEG_TURNING_15SEC))
{if (RollRate > 0) RollRateOffset += MAX_RR_DRIFT_RATE;}
if (InstBankAngleEstimate < 5 && InstBankAngleEstimate > 0)
AyOffset += MAX_AY_DRIFT_RATE;}
if (!(GET_SUSTAINED_NEG_TURNING_15SEC))
{if (FltYawRate < 0)
YawRateOffset –= MAX_YR_DRIFT_RATE;
If (!(GET_SUSTAINED_POS_TURNING_15SEC))
{if (RollRate < 0)
RollRateOffset –= MAX_RR_DRIFT_RATE;}
if (InstBankAnbleEstimate > –5 && InstBankAngleEstimate < 0)
AyOffset –= MAX_AY_DRIFT_RATE;
Im Betätigungs- bzw. Betriebsblock 66 wird ein drittes Offset-Korrektursignal für einen Fahrzeugdynamiksensor erzeugt, wenn sich das Fahrzeug 19 in Ruhe befindet. Ausführungsformen davon sind unten enthalten.
Ein Beispiel von externen Ausgaben eines Offset-Ruhens beinhaltet:
Ein Beispiel von Variablen eines Offset-Ruhezustands beinhaltet:
Ein Beispiel von Offset-Ruhe-Ausgaben beinhaltet:
Ein Beispiel von Offset-Ruhe-Parametern beinhaltet: 1. Yr_ofst_eep max; 2. ALLOWED_RESTING_ROLL_ACC: Beschleunigung, welche bei einem Stillstand erlaubt ist; 3. ALLOWED_RESTING_YAW_ACC: Beschleunigung, welche bei einem Stillstand erlaubt ist.
Nachdem das Feuerzeug 19 zu einem vollständigen Stillstand wartet, werden, um sicherzustellen, daß keine vorübergehenden bzw. Übergangssignale (wie sie beispielsweise durch ein Schaukeln; Wackeln oder Rütteln des Fahrzeugs 19 an seiner Aufhängung bewirkt werden können, in der Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 empfangen werden, die Regel- bzw. Steuereinrichtung 26 beispielsweise eine zusätzliche Sekunde. Ein Beispiel einer Logik hierfür beinhaltet:
If ((INIT_FLAG & INITIALIZATION_COMPLETE)
&& (!(RSC_SENSORS_DISTURBED)))
{if (!(OFFSET_FLAG & VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC)
{RESTING_UPDATE_CLOCK ++;
If (RESTING_UPDATE_CLOCK >= ONE_SEC_UP)
OFFSET_FLAG |= VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC}}
Ein durchschnittlicher bzw. mittlerer Wert für eine gefilterte Seitenbeschleunigung (Ax) und Längsbeschleunigung (Ay) für eine Periode von 1 Sekunde wird erzeugt bzw. generiert, nachdem das Fahrzeug 19 zu einem Stillstand gelangt ist. Diese Werte werden verwendet, um die Ax- und Ay-Offsets während eines Stillstands zu berechnen. Von jeglicher Drift in Ax und Ay wird angenommen, daß sie auf Sensordrifts bzw. -driftvorgänge beruht, und wird durch ein Anwenden bzw. Anlegen des geeigneten Offsets kompensiert. Ein Beispiel einer Logik und von Eingaben hierfür folgen.
Ein Beispiel von externen Eingaben eines Filterns und einer Kompensation beinhaltet:
Ein Beispiel von Filter- und Kompensations-Zustandsvariablen beinhaltet:
Ein Beispiel von Ausgaben eines Filterns und einer Kompensation beinhaltet:
Ein Beispiel von Filter- und Kompensations-Parametern beinhaltet: RR_MAX_LOOP; RR_DECR_CNTR; YR_MAX_LOOP; YR_DECR_CNTR; AX_MAX_LOOP; AX_DECR_CNTR; AY_MAX_LOOP; und AY_DECR_CNTR.
Eine Filter- und Kompensations-Logik beinhaltet die berechneten Werte der Offsets, welche von dem groben bzw. Rohwert entnommen sind, bevor sie gefiltert sind bzw. werden. Daher: RawRollRate –= RollRateOffset; RawYawRate –= YawRateOffset; RawAx –= AxOffset; und RawAy –= AyOffset.
Eine Ausführungsform einer Logik zum Erzeugen von Offsets während eines Stillstands beinhaltet:
if ((OFFSET_FLAG & VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC)
&&!(OFFSET_FLAG & HOLD_RESTING_VALUES))
{FltAxResting = ((FltAxResting * TempCounter) + FltAx)/(TempCounter + 1);
FltAyResting = ((FltAyResting * TempCounter) + FltAy)/(TempCounter + 1);
TempCounter ++;
If (TempCounter >= ONE_SEC_UP) OFFSET_FLAG |= HOLD_RESTING_VALUES;}
Wenn irgendwelche Roll- bzw. Fahrbewegungen des Fahrzeugs oder eine Änderung im Gieren aufgenommen wird, wenn es gestoppt bzw. angehalten ist, werden die Flags VEHICLE STOPPED FOR ONE SEC und HOLD RESTING VALUES rückgesetzt. Ax- und Ay-Werte im Ruhen (Schritt 2) werden danach neu berechnet. Eine Logik hierfür beinhaltet:
If (INIT_FLAG & INITIALIZATION_COMPLETE)
{if ((RollAcceleration <= VEHICLE_STAND_STILL_ROLL_ACC)
&& (YawAcceleration <= VEHICLE_STAND_STILL_YAW_ACC))
{OFFSET_FLAG &= ~VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC
OFFSET_FLAG &= ~HOLD_RESTING_VALUES;}}
Von jeglichen Änderungen in einer Seitenbeschleunigung und Längsbeschleunigung wird angenommen, daß sie auf Sensordrifts beruhen, wenn sich das Fahrzeug 19 in Ruhe befindet. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
If ((VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC)
&& (HOLD_RESTING_VALUES)
&& (ROLL_ACCELERATION < ALLOWED_RESTING_ROLL_ACC)
&& (YAW_ACCELERATION < ALLOWED_RESTING_YAW_ACC))
{if (FltAx > FltAxResting)
FltAxOffset += MAX_AX_DRIFT_RATE;
Else if (FltAx < FltAxResting)
FltAxOffset –= MAX_AX_DRIFT_RATE;
if (FltAy > FltAyResting)
FltAyOffset += MAX_AY_DRIFT_RATE;
Else if (FltAy < FltAyResting)
FltAyOffset –= MAX_AY_DRIFT_RATE;}
Während eines Fahrzeugstillstands wird eine Offset-Kompensation in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 26 derart durchgeführt, daß die gefilterte Rolle- und Gierrate null ist. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
If (VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC)
{Temp = RESTING_TIME_CONSTANT/LOOP_TIME;
RollRateOffset += FltRollRate * Temp;
YawRateOffset += FltYawRate * Temp;}
Wenn das Fahrzeug 19 gewendet wird, während es stillsteht, als ob das Fahrzeug 19 auf einem Drehtisch einer Parkanlage (welches als ein Drehtisch-Fall bzw. -Ereignis bezeichnet wird) angehalten/geparkt wird, wird die Offset-Kompensation konstant gehalten, bis das Wenden abgeschlossen ist, indem ein Ruhe-Gierraten-Kompensationswert berechnet wird, während das Fahrzeug 19 still steht. Keine schnelle Kompensation wird für die Ruhe-Gierrate durchgeführt, während das Fahrzeug 19 still steht. Wenn dieser Wert einen Schwellwert übersteigt bzw. überschreitet, wird eine Offset-Kompensation ausgesetzt, bis er unter dem Schwellwert liegt. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
FltYRRest = FLTR_COEFF * FltYRRest + (1 – FLTR_COEFF) * (RawYawRate – RestingYROffset;
If (FltrYRRest > 0)
RestingYROffset += MAX_YR_DRIFT_RATE;
Else if (FltrYRRest < 0)
RestingYrOffset –= MAX_YR_DRIFT_RATE;
If (FltrYRRest > MAX_REST_YR)
{OFFSET_FLAG &= ~VEHICLE_STOPPED_FOR_ONE_SEC;
OFFSET_FLAG &= ~HOLD_RESTING_VALUES;}
Wenn eine Initialisierung während eines Drehtisch-Typ-Ereignisses stattgefunden hat, wird sie korrigiert, wenn das Fahrzeug 19 nach einer Initialisierung still steht. In einem derartigen Fall wird der Offset-Wert auf den Durchschnitt der maximalen und der minimalen Werte aus dem EEPROM 47 rückgesetzt. In derartigen Fällen sind die Ratensensoren (27, 28, 30 oder 31) beispielsweise auf +–3,5 Grad/Sekunde beschränkt und die Beschleunigungssensoren sind auf beispielsweise +–1,5 m/s² beschränkt. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 26 erzielt dies, indem der Anfangswert der Gierrate nach der Vervollständigung einer Offset-Initialisierung und FltYRRest herangezogen werden. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
If (INITIALIZATION_JUST_FINISHED)
{if (FltYRInitial > FltYRRest + 2)
|| (FltYRInitial < FltYRRest – 2)
{RollRateOffset = LIMIT (+–3,5, (MAX_RR_OFST_EE + MIN_RR_OFST_EE)/2);
YawRateOffset = LIMIT (+–3,5, (MAX_YR_OFST_EE + MIN_YR_OFST_EE)/2;
AxOffset = LIMIT (+–1,5, (MAX_AX_OFST_EE + MIN_AX_OFST_EE)/2);
AyOffset = LIMIT (+–1,5, (MAX_AY_OFST_EE + MIN_AY_OFST_EE)/2);}}
Im Betätigungsblock 68 wird der Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30 oder 31) in Antwort auf das erste Offset-Korrektursignal, das zweite Offset-Korrektursignal und das dritte Offset-Korrektursignal korrigiert.
Mit anderen Worten werden die berechneten Werte der Offsets aus dem Giersensorwert entnommen, bevor die Sensoren (27, 28, 30 oder 31) gefiltert sind bzw. werden. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
RawRollRate –= RollRateOffset;
RawYawRate –= YawRateOffset;
RawAx –= AxOffset;
RawAy –= AyOffset;
Der Rollratensensor 31 wird durch ein Begrenzen der Rollratengeschwindigkeit auf ein Maximum von RR_xxx_CNTR * RR_DELTA gefiltert. Diese Werte werden aufgebaut, indem die Bedingungen eines schlimmsten Falls (die maximale Rollrate) aus Daten entnommen werden. Die Neigung bzw. Steigung wird kontinuierlich erhöht, indem der Zähler erhöht wird. Der Zähler wird durch den Wert RR_MAX_LOOP begrenzt. Derart ist die maximale Ratenänderung, welche durch den Rollratensensor 31 erfahren wird, RR_MAX_LOOP * RR_DELTA. Eine Logik, um dies zu illustrieren, beinhaltet:
if (RawRollRate > FltRollRate)
{if (RR_POS_CNTR < RR_MAX_LOOP) RR_POS_CNTR ++;
if (RR_NEG_CNTR >= RR_DECR_CNTR) RR_NEG_CNTR –= RR_DECR_CNTR;
else RR_NEG_CNTR = 0;
FltRollRate += RR_POS_CNTR * RR_DELTA;
If (RawRollRate < FltRollRate) FltRollRate = RawRollRate;)
else {if (RR_NEG_CNTR < RR_MAX_LOOP) RR_NEG_CNTR ++;
if (RR_POS_CNTR >= RR_DECR_CNTR) RR_POS_CNTR –= RR_DECR_CNTR;
else RR_POS_CNTR = 0;
FltRollRate –= RR_NEG_CNTR * RR_DELTA;
If (RawRollRate > FltRollRate) FltRollRate = RawRollRate;}
Dieselbe Logik wird angewandt, um die Gierrate zu filtern:
if (RawYawRate > FltYawRate)
{if (YR_POS_CNTR < YR_MAX_LOOP) YR_POS_CNTR ++;
if (YR_NEG_CNTR >= YR_DECR_CNTR) YR_NEG_CNTR –= YR_DECR_CNTR;
else YR_NEG_CNTR = 0;
FltYawRate += YR_POS_CNTR * YR_DELTA;
If (RawYawRate < FltYawRate) FltYawRate = RawYawRate;}
else {if (YR_NEG_CNTR < YR_MAX_LOOP) YR_NEG_CNTR ++;
if (YR_POS_CNTR >= YR_DECR_CNTR) YR_POS_CNTR –= YR_DECR_CNTR;
else YR_POS_CNTR = 0;
FltYawRate –= YR_NEG_CNTR * YR_DELTA;
If (RawYawRate > FltYawRate) FltYawRate = RawYawRate;}
Dieselbe Logik wird angewandt, um die Längsbeschleunigung zu filtern:
if (RawAx > FltAx)
{if (AX_POS_CNTR < AX_MAX_LOOP) AX_POS_CNTR ++;
if (AX_NEG_CNTR >= AX_DECR_CNTR) AX_NEG_CNTR –= AX_DECR_CNTR;
else AX_NEG_CNTR = 0;
FltAx += AX_POS_CNTR * AX_DELTA;
If (RawAx < FltAx) FltAx = RawAx;}
else {if (AX_NEG_CNTR < AX_MAX_LOOP) AX_NEG_CNTR ++;
if (AX_POS_CNTR >= AX_DECR_CNTR) AX_POS_CNTR –= AX_DECR_CNTR;
else AX_POS_CNTR = 0;
FltAx –= AX_NEG_CNTR * AX_DELTA;
If (RawAx > FltAx) FltAx = RawAx;}
Dieselbe Logik wird angewandt, um die Seitenbeschleunigung zu filtern:
if (RawAy > FltAy)
{if (AY_POS_CNTR < AY_MAX_LOOP) AY_POS_CNTR ++;
if (AY_NEG_CNTR >= AY_DECR_CNTR) AY_NEG_CNTR –= AY_DECR_CNTR;
else AY_NEG_CNTR = 0;
FltAy += AY_POS_CNTR * AY_DELTA;
If (RawAy < FltAy) FltAy = RawAy;}
Else
{if (AY_NEG_CNTR < AY_MAX_LOOP) AY_NEG_CNTR ++;
if (AY_POS_CNTR >= AY_DECR_CNTR) AY_POS_CNTR –= AY_DECR_CNTR;
else AY_POS_CNTR = 0;
FltAy –= AY_NEG_CNTR * AY_DELTA;
If (RawAy > FltAy) FltAy = RawAy;}
Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, werden zahlreiche Abwandlungen und alternative bzw. abgewandelte Ausführungsformen Fachleuten ersichtlich sein. Dementsprechend ist beabsichtigt, daß die Erfindung nur im Hinblick auf die beigeschlossenen Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Sensor-Offset-Korrekturverfahren für ein Fahrzeug (19), umfassend: ein Erzeugen (62) eines ersten Offset-Korrektursignals für einen Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31) bei einem Sensor-Einschalten; ein Erzeugen (64) eines zweiten Offset-Korrektursignals für den dynamischen Fahrzeugsensor bzw. Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31), wenn das Fahrzeug bewegt wird; ein Korrigieren (68) des Fahrzeugdynamiksensors (27, 28, 30, 31) in Antwort auf wenigstens eines des ersten Offset-Korrektursignals und des zweiten Offset-Korrektursignals; und dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt eines Erzeugens eines ersten Offset-Korrektursignals auch in Antwort auf ein Bewegen des Fahrzeugs (19) vor Abschluß eines Einschaltens bzw. Hochfahrens ein Mitteln eines Maximums und Minimums von Offset-Werten, welche während eines Fahrzeugbetriebs erhalten werden, und ein Verwenden dieses Mittelwerts des Maximum und Minimums als das erste Offset-Korrektursignal beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, weiters umfassend: ein Erzeugen (66) eines dritten Offset-Korrektursignals für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31), wenn sich das Fahrzeug (19) in Ruhe befindet; und ein Korrigieren (68) des Fahrzeugdynamiksensors (27, 28, 30, 31) in Antwort auf das dritte Offset-Korrektursignal.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Erzeugen (66) des dritten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Stoppen bzw. Anhalten des Fahrzeugs (19); und ein Verzögern eines Erzeugens des dritten Offset-Korrektursignals, wodurch ein Einfluß von vorübergehenden bzw. Übergangssignalen auf das dritte Offset-Korrektursignal reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Erzeugen (66) des dritten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Erzeugen (66) des dritten Offset-Korrektursignals in Antwort auf den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31), welcher eine Änderung in einer Seitenbeschleunigung oder Längsbeschleunigung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 3, weiters umfassend: ein Verzögern eines Erzeugens des dritten Offset-Korrektursignals, bis ein Kurvenfahren bzw. Lenken des Fahrzeugs (19) aufgehört hat.
Verfahren nach Anspruch 3, weiters umfassend: ein Kompensieren für eine Initialisierung, welche während eines Drehscheibenfalls des Fahrzeugs (19) auftritt, wenn das Fahrzeug (19) nachfolgend auf die Initialisierung unverändert bzw. still steht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Korrigieren des Fahrzeugdynamiksensors (27, 28, 30, 31) weiters umfaßt: ein Erzeugen einer gefilterten Rollrate von null; und ein Erzeugen einer gefilterten Gierrate von null.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (64) des zweiten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Anhalten bzw. Unterbrechen einer Offset-Kompensation in Antwort auf ein kontinuierliches Kurvenfahren bzw. Lenken des Fahrzeugs für eine bestimmte Zeit.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (64) des zweiten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Detektieren eines Nicht-Null-Rollratenwert-Signals; ein kontinuierliches Kompensieren dieses Rollratenwert-Signals um eine Menge im wesentlichen gleich einer maximalen Temperaturdriftrate des Rollratenwert-Signals; ein Detektieren eines Nicht-Null-Gierratenwert-Signals; ein kontinuierliches Kompensieren des Gierratenwert-Signals um eine Menge im wesentlichen gleich einer maximalen Temperaturdriftrate des Rollratenwert-Signals.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (64) des zweiten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Detektieren eines Nicht-Null-Werts für ein Straßenrand- bzw. -bankettwinkelsignal; ein Einstellen eines seitlichen Beschleunigungs-Offsets, so daß die Seitenbeschleunigung das Straßenrandwinkelsignal auf null treibt bzw. setzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (64) des zweiten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Detektieren eines Nicht-Null-Werts für ein Signal eines durchschnittlichen Straßenneigungswinkelsignals; und ein Einstellen eines Längsbeschleunigungs-Offsets, so daß die Längsbeschleunigung das Straßenneigungswinkelsignal auf null treibt bzw. setzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (62) des ersten Offset-Korrektursignals für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31) weiters umfaßt: ein Unterbrechen bzw. Pausieren einer Offset-Korrektur, wenn ein RSC-Sensorstörungs-Flag gesetzt ist oder während Vorfällen von wenigstens einem von ABS, AYC, TCS oder RSC.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (62) des ersten Offset-Korrektursignals für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31) weiters umfaßt: ein Initialisieren des Sensors; und ein im wesentlichen Eliminieren einer Gleichstrom-Vorspannung, welche bei einer Initialisierung des Sensors vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (62) des ersten Offset-Korrektursignals für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31) weiters umfaßt: ein Erzeugen des ersten Offset-Korrektursignals, so daß eine resultierende gefilterte Rollrate ungefähr null ist; ein Erzeugen des ersten Offset-Korrektursignals, so daß eine resultierende gefilterte Gierrate ungefähr null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Erzeugen (62) des ersten Offset-Korrektursignals weiters umfaßt: ein Erzeugen des ersten Offset ungefähr gleich einem vorab gespeicherten Sensorsignal von einem vorangehenden Fahrzyklus.
Verfahren nach Anspruch 1, weiters umfassend ein Kompensieren einer gültigen Signalvorspannung bzw. Vorspannung eines gültigen Signals in dem Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31).
Verfahren nach Anspruch 16, wobei ein Kompensieren der Vorspannung des gültigen Signals weiters ein Einstellen einer elektrischen Langzeitvorspannung über die Zeit mit einer genauen bzw. Feineinstellung bei jeder Abtastzeit oder einer Gleitmodussteuerung bzw. -regelung umfaßt.
Sensoroffset-Korrekturverfahren nach einem vorangehenden Anspruch, weiters umfassend: ein Erzeugen (66) eines dritten Offset-Korrektursignals für den Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31), wenn sich das Fahrzeug (19) in Ruhe befindet und sich der Fahrzeugdynamiksensor (27, 28, 30, 31) unter einem Genauigkeits-Schwellwert befindet; und ein Korrigieren des Fahrzeugdynamiksensors (27, 28, 30, 31) in Antwort auf das erste Offset-Korrektursignal, das zweite Offset-Korrektursignal und das dritte Offset-Korrektursignal.