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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Bord-Bewegungssensoren,
wie z.B. Giergeschwindigkeitssensoren und Querbeschleunigungssensoren
von Kraftfahrzeugen. Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf
die Erfassung und/oder Diagnose von abrupten Richtungsfehlern in
solchen Sensoren.
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Fahrzeugsensoren
wie z.B. Giergeschwindigkeitssensoren und Querbeschleunigungssensoren
liefern wichtige Eingabewerte für
bestimmte Fahrzeugsteuersysteme. Solche Steuersysteme können Mikroprozessoren
verwenden, die die Giergeschwindigkeits- und/oder Querbeschleunigungsdaten von
solchen Sensoren zusammen mit anderen Daten verarbeiten, um dann
Anpassungen und/oder Aktivierungen von bestimmten Fahrzeugsteuersystemen
zu bewirken, welche die Fahrzeugdynamik und/oder den Fahrzeugbetrieb
betreffen.
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Bei
einem sich bewegenden Fahrzeug können
die Eingabedaten der Systeme mit ausreichend hoher Aktualisierungsfrequenz
reaktualisiert werden, so daß der momentane
Datenwert sehr eng dem Echtzeit-Datenwert folgt. Tritt in einem
solchen Moment ein Sensorfehler auf, dann ist es wünschenswert,
den Fehler schnell und genau diagnostizieren zu können. Ein
abrupter Richtungsfehler bei solchen Sensoren ist ein solcher Fehler,
dessen sofortige Erfassung und Diagnose wünschenswert ist.
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Eine
vorausgehende Neuheitsrecherche in Verbindung mit dieser Erfindung
ergab die
US-Patentschriften
Nr. 5,457,632 und
5,707,117 ;
und die im folgenden aufgezählten
englischsprachigen
japanischen
Patentanmeldungen: 404 135 976 ;
404 353 066 ;
406 186 250 ;
406 340 265 ;
407 010 023 ;
409 290 765 ;
409 297 153 ; und
409 301 212 .
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein System zur
Erfassung von abrupten Richtungsänderungen
bei einem Bord-Bewegungssensor in einem Kraftfahrzeug, welches System
in Kombination mit einem solchen Sensor folgendes beinhaltet: Signalquellen,
welche von dem Sensor unabhängig
sind und solche Signalquellen beinhalten, die Signale liefern, welche
bei der Berechnung einer Bewegung nützlich sind, die wenigstens
ungefähr
der durch das Signal des Sensors dargestellten Bewegung entspricht;
und einen Prozessor a) zur Verarbeitung der Signale vom Sensor und
von den von diesem Sensor unabhängigen
Quellen, so daß eine
Berechnung geliefert wird, die wenigstens ungefähr einer durch das Signal des
Sensors dargestellten Bewegung entspricht; b) zur Berechnung und Verarbeitung
des Signals vom Sensor, um die Abweichung der beiden von einander
zu berechnen; und c) außerdem
zur Verarbeitung der berechneten Abweichung derart, daß eine einen
solchen abrupten Richtungsfehler anzeigende Frequenzkomponente von einer
Frequenzkomponente unterschieden wird, welche einen solchen Fehler
nicht anzeigt.
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In
einem die Erfindung verkörpernden
System verarbeitet der Prozessor nach der Erkennung einer einen
abrupten Richtungsfehler anzeigenden Frequenzkomponente das Sensorsignal
auf Rauschen hin, welches durch Fahrzeugvibrationen eingeleitet
worden sind, um so die erkannte, einen abrupten Richtungsfehler
anzeigende Frequenzkomponente entweder zu bestätigen oder zu verwerfen; und die
Signalquellen beinhalten solche Signalquellen, die nützlich sind
bei der Unterscheidung eines stabilen Zustandes des Fahrzeuges von
einem anderen als dem stabilen Zustand des Fahrzeuges; und wobei der
Prozessor des weiteren a) Signale von den zur Unterscheidung eines
stabilen Zustandes des Fahrzeuges von einem anderen als dem stabilen
Zustand dienenden Signalquellen verarbeitet, und b) das Ergebnis
der Verarbeitung der berechneten Abweichung verarbeitet, welches
zwischen einer einen solchen abrupten Richtungsfehler anzeigenden
Frequenzkomponente und einer einen solchen Fehler nicht anzeigenden
Frequenzkomponente unterscheidet; wobei der Prozessor nach der Erkennung
einer einen abrupten Richtungsfehler anzeigenden Frequenzkomponente
das Sensorsignal auf Rauschen hin verarbeitet, das durch Fahrzeugvibrationen
eingeleitet worden ist, um die erkannte Frequenzkomponente entweder
als echten Fehler zu bestätigen,
oder die erkannte Frequenzkomponente als eine falsche Fehlermeldung
zu verwerfen, und dann das Vorliegen eines echten Fehlers signalisiert,
wenn der Fehler sowohl durch die Verarbeitung des Rauschens als auch
durch die Bestimmung des stabilen Fahrzeugzustandes bestätigt worden
ist; wobei der Prozessor die berechnete Abweichung wenigstens annähernd zur
Fahrzeuglängsgeschwindigkeit
skaliert, die annähernd
skalierte berechnete Abweichung weiterverarbeitet, um ihren Wert
bei einer zu betrachtenden Frequenz zu erhalten, und eine Gewichtung
des Wertes der annähernd
skalierten Abweichung um ihren Wert auf der zu betrachtenden Frequenz
vornimmt, um so einen Restwert zu erzeugen; und der Prozessor schließlich den
Restwert mit einem Schwellenwert vergleicht, um einen einen abrupten
Richtungsfehler anzeigenden Restwert von einem einen abrupten Richtungsfehler
nicht anzeigenden Restwert zu unterscheiden.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Erfassung einer abrupten Richtungsänderung bei einem Bord-Bewegungssensor
in einem Kraftfahrzeug, welches folgendes beinhaltet: Verarbeiten
von Signalen von Signalquellen, welche von dem Sensor unabhängig sind,
um eine Bewegung zu berechnen, die zumindest annähernd einer durch ein Signal
des Sensors dargestellten Bewegung entspricht; Berechnen der Abweichung
zwischen dem Sensorsignal und der berechneten Bewegung; und die
Verarbeitung der berechneten Abweichung zur Unterscheidung einer
einen solchen abrupten Richtungsfehler anzeigenden Frequenzkomponente
von einer einen solchen Fehler nicht anzeigenden Frequenzkomponente.
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Ein
die Erfindung verkörperndes
Verfahren beinhaltet außerdem
folgende: die Verarbeitung auf durch Fahrzeugvibrationen eingeleitetes
Rauschen hin, um die erkannte Frequenzkomponente entweder als einen
abrupten Richtungsfehler anzeigend zu bestätigen oder zu verwerfen; die
Verarbeitung von Signalen von Signalquellen mit einschließend, die
dazu nützlich
sind, einen stabilen Zustand des Fahrzeuges von einem anderen als
stabilen Zustand zu unterscheiden; die wenigstens annähernde Skalierung
der berechneten Abweichung in bezug auf die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit;
Verarbeiten der annähernd
skalierten berechneten Abweichung zwecks Erzielung deren Wertes
bei einer betrachteten Frequenz, und die Gewichtung des Wertes der
annähernd
skalierten Abweichung um ihren Wert bei der betrachteten Frequenz
zur Erzeugung eines Restwertes; und das Vergleichen des Restwertes
mit einem Schwellenwert zur Unterscheidung zwischen einem einen
abrupten Richtungsfehler anzeigenden Restwert und einem einen solchen
abrupten Richtungsfehler nicht anzeigenden Restwert.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sie bestimmte Fehler in Fahrzeugbewegungssensoren,
insbesondere abrupte Richtungsänderungen,
schnell und exakt diagnostizieren kann. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung ist, daß sie
ganz oder zum größten Teil
mit einem existierenden Fahrzeugsystem verwirklicht werden kann,
ohne zusätzlichen
Materialaufwand. Dies rührt
daher, daß die
offenbarten, durch den praktischen Einsatz der Erfindung geschaffenen
Lösungen
in der Form von Programmschritten vorliegen, die in existierende,
auf Mikroprozessoren basierende Systeme einprogrammiert werden.
Diese Lösungen
sind bei in Großserien
hergestellten Kraftfahrzeug besonders wünschenswert, weil sie neue
und nützliche
Funktion in kostengünstiger
Weise schaffen.
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Die
Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielartig
näher erläutert werden;
dabei zeigt:
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1:
eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem Steuersystem,
welches einen Eingang von einem Fahrzeugbewegungssensor hat;
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2:
ein schematisches Flußdiagramm, welches
die Grundlagen der Erfassung von abrupten Richtungsänderungen
bei einem Giergeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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3:
ein schematisches Flußdiagramm, welches
die Grundlagen der Erfassung einer abrupten Richtungsänderung
bei einem Querbeschleunigungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
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4:
ein schematisches Flußdiagramm, welches
Einzelheiten der Ableitung eines Fahrzeug-stabil-Merkers für den Einsatz
in den Flußdiagrammen
gemäß den 2 und 3 zeigt;
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5:
ein schematisches Flußdiagramm, welches
weitere Einzelheiten eines der Blöcke in den Flußdiagrammen
der beiden 2 und 3 zeigt; und
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6:
ein schematisches Flußdiagramm, welches
weitere Einzelheiten eines anderen der Blöcke in den Flußdiagrammen
der beiden 2 und 3 zeigt.
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1 zeigt
ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Fahrgestell, welches zwei
lenkbare Vorderräder 12 und
zwei Hinterräder 14 aufweist.
Je nachdem, ob das Fahrzeug Frontantrieb, Heckantrieb oder Allradantrieb
hat, ist je eines oder sind beide der Radpaare über den Triebstrang des Fahrzeuges
angetrieben.
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Das
Fahrzeug 10 enthält
auch eine Lenkanlage, welche das übliche, über ein Lenkgetriebe 15 mit
den Vorderrädern 12 gekoppelte
Lenkrad 16 aufweist. Das Lenkrad dreht sich um eine Drehachse 17 und
verschwenkt dabei die Räder 12,
und es ist dem Lenkrad ein Lenkradsensor 18 zugeordnet,
um ein elektrisches Signal abzugeben, das zu dem Betrieb des Lenkrades
in Bezug steht. Für
die Zwecke der hier offenbarten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
liefert der Lenkradsensor ein Lenkwinkelsignal, welches den Grad
anzeigt, um welchen die Räder 12 über das
Lenkrad 16 verschwenkt werden, und damit den Grad, um welchen
der Fahrer das Fahrzeug einlenkt.
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Ein
weiterer Dateneingang, der in der offenbarten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit,
und ein solches Signal kann über
eine beliebige geeignete Quelle gewonnen werden, wie z.B. über das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das bereits in einem ABS-System
des Fahrzeuges vorhanden ist, wo ein solches Signal von Raddrehzahlsensoren
abgeleitet wird, die durch die Bezugszahl 20 markiert sind.
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Beispiele
von Steuersystemen, wie das System 22 im Fahrzeug 10,
können
als Eingänge
einen oder mehrere Fahrzeugbewegungssensor(en) benutzen, wie z.B.
einen Bordsensor 24 im Fahrzeug 10, auf Mikroprozessoren
basierende automatische Bremsensteuersysteme und automatische Federungssteuersysteme,
welche jeweils die Bremsen und die Federung des Fahrzeuges entsprechend
den erfaßten
Bedingungen in bezug auf die Fahrzeugdynamik beim Straßenfahrbetrieb
des Fahrzeuges steuern.
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Wenn
er richtig funktioniert, liefert ein für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug
passend ausgewählter
Sensor 24 ein Signal, das im wesentlichen eine Echtzeit-Darstellung der Bewegung
ist, z.B. der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung/Verzögerung,
linear oder rotationsbezogen, mit Bezug auf eine bestimmte Achse.
Ist der Sensor 24 ein Giergeschwindigkeitssensor, liefert
er ein Signal der Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges.
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Im
Fahrzeugbetrieb kann der Sensor 24 einen plötzlichen
und unerwarteten Fehler erfahren, wie z.B. einen abrupten Richtungsfehler.
Ein solcher Fehler kann sich letztlich als ein Fehler in dem Signal der
Fahrzeugbewegung bemerkbar machen, die von diesem Signal genau dargestellt
werden soll. In diesem Falle ist es wünschenswert, einen Merker für den Fehler
zu setzen, und den Fehler nach Möglichkeit
daran hindern, das Steuersystem zu beeinflussen, für welches
das Bewegungssensorsignal einen Eingang liefert. Bevor ein solcher
Fehler jedoch mit einem Merker markiert wird, muß sichergestellt werden, daß die Änderungen
im Sensorsignal tatsächlich
durch das Auftreten eines Fehlers hervorgerufen werden, und nicht
durch plötzliche Änderungen
der Bewegung, die der Sensor getreu nachverfolgt. Und wenn die plötzliche Änderung
des Signals tatsächlich von
einem Fehler verursacht wird, ist es als wünschenswert anzusehen, daß sie von
Anfang an als solcher erkannt wird, so daß alle angemessen erscheinenden
Maßnahmen
ergriffen werden können, bevor
sich der Fehler in der Reaktion des Steuersystems bemerkbar macht,
die unter den jeweils herrschenden wirklichen Bedingungen als unangemessen
anzusehen ist.
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In
dem in 1 dargestellten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 10 außerdem einen
zweiten Sensor 26, insbesondere einen Querbeschleunigungssensor,
der einen weiteren Eingang für
das auf einem Mikroprozessor basierende Steuersystem stellt. Zur
Erfassung eines abrupten Richtungsfehlers des Sensors 24 führt das
System eine Reihe von programmierten Algorithmen aus, die in 2 dargestellt
sind.
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Das
Fahrzeuglängsgeschwindigkeitssignal von
der Quelle 20 und das Lenkwinkelsignal von der Quelle 18 werden
gemäß einem
Fahrzeug-Nennmodell verarbeitet, wie es in dem Flußdiagramm
durch den Block 30 dargestellt ist, um so eine modellbezogene
Referenz-Giergeschwindigkeit zu erhalten. In einem durch Block 32 dargestellten
Schritt wird dieses Ergebnis zusammen mit dem über den Sensor 24 gemessenen
Giergeschwindigkeitssignal verarbeitet, um einen Abweichungswert
zu erhalten, der die Abweichung zwischen den beiden darstellt.
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Als
nächstes
wird der so berechnete Abweichungswert in einem Restwerterzeugungsfilter
verarbeitet, wie ihn Block 34 darstellt, um einen Restwert zu
erzeugen. Einzelheiten des Restwertfilters werden später beschrieben.
Der so berechnete Restwert wird dann mit einem Schwellenwertkriterium
verglichen. Dieser Vergleichsschritt ist durch den mit 38 bezeichneten
Block dargestellt.
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Das
Schwellenwertkriterium wird bestimmt durch den Einsatz einer Nachschlagetabelle,
die von einem Lenkwinkelmeßwert
vom Sensor 18 parametriert wird, von einem Querbeschleunigungsmeßwert vom
Sensor 26 und von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßwert vom
Sensor 20. Block 36 stellt die Verwendung dieser
Nachschlagetabelle zur Bestimmung einer Resterfassungsschwelle dar,
ausgehend von dem Querbeschleunigungserfassungssignal vom Sensor 26.
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Das
Fahrzeugstabilitätskriterium
wird über den
Status des Merkers gewonnen, der zwischen dem Fahrzeug in einem
stabilen Zustand und einem anderen als dem stabilen Zustand unterscheidet. Eine
detaillierte Veranschaulichung dessen, wie eine solche Unterscheidung
vorgenommen wird, ist in 4 dargestellt, die später noch
erläutert
werden soll. Für
die Fortführung
der Verarbeitung nach dem Schritt 38 muß sich das Fahrzeug in einem
stabilen Zustand befinden; ist das Fahrzeug nicht in einem stabilen
Zustand, wird bezüglich
eines möglichen Fehlers
vorerst keine Schlußfolgerung
gezogen.
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Befindet
sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand, und der berechnete
Restwert ist kleiner als der Resterfassungswert, wie er in dem durch
Block 36 dargestellten Nachschlageprozeß bestimmt worden ist, dann
ergibt der gemäß dem Block 38 durchgeführte Vergleich
eine Schlußfolgerung,
daß kein Beginn
eines abrupten Richtungsfehlers im Sensor 24 erkennbar
ist, und die bereits beschriebenen Schritte werden wiederholt. Die
Erfassung eines abrupten Richtungsfehlers geht daher in einem iterativen
Prozeß weiter.
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Ist
das Fahrzeug stabil, der berechnete Restwert jedoch größer als
der Resterfassungswert, dann ergibt der gemäß dem Block 38 ausgeführte Vergleich
eine Schlußfolgerung,
daß der
Beginn eines abrupten Richtungsfehlers des Sensors 24 vorliegen kann.
Dadurch wird wie in Block 40 dargestellt der Giergeschwindigkeitsfehlermerker
gesetzt. Bevor jedoch ein Fehler auch effektiv bestätigt wird,
wird eine Bestimmung vorgenommen, daß nicht bestimmte hochfrequente
Fahrzeugvibrationen wie z.B. bestimmte Fahrbahn- und/oder Rahmenvibrationen
die Ursache sind. Diese Bestimmung ist durch den mit 42 bezeichneten
Block in 2 dargestellt.
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Block 42 zeigt
Schritte eines Algorithmus, der in 5 dargestellt
ist. Die Ausführung
des Algorithmus wird ausgelöst
durch das Setzen des Giergeschwindigkeitsfehlermerkers. Das Giergeschwindigkeitssignal
wird durch einen Hochpaßfilter
geschickt, wie in dem in 5 durch die Bezugszahl 50 gekennzeichneten
Block dargestellt ist, und zwar für eine vorgegebene Anzahl von
Durchgängen
durch die Schleife nach 2, im vorliegenden Beispiel
für 10 Durchgänge. Bei
jedem Durchgang wird der gemessene Wert des gefilterten Signals
einem Register zugezählt
(Schritt 52 in 5), und am Ende der zehn Durchgänge wird
die Summe der zehn Messungen mit dem größten Einzelmeßwert (Schritt 53)
verglichen (Schritt 54). Das Ergebnis wird dazu eingesetzt, zu
bestimmen, ob Vibrationen für
das Setzen des Giergeschwindigkeitsfehlermerkers verantwortlich sind
oder nicht (Schritt 56).
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Wenn
dieser Fall zutrifft, wird der Merker zurückgesetzt, und der in 2 dargestellte
Prozeß fährt fort
mit der Fehlerüberwachung.
Werden Vibrationen nicht als Ursache bestimmt, dann wird ein abrupter
Richtungsfehler als wahr diagnostiziert (Schritt 44 in 2).
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Zur
Maximierung der Wahrscheinlichkeit, daß ein potentielles Fehlersignal
nicht in Wirklichkeit daher rührt,
daß sich
das Fahrzeug in einem anderen als einem stabilen Zustand befindet, überprüft das Verfahren
der 4 den Zustand eines Fahrzeugstabil-Merkers und
wird als Teil des Gesamtfehlererkennungsverfahrens ausgeführt. Bestimmte
Berechnungen beinhalten das Giergeschwindigkeitssensorsignal. Diese
Berechnungen sind durch die Schritte 62, 64 und 66 im
Zweig 68 veranschaulicht. Schritt 62 bringt das
Giergeschwindigkeitssensorsignal zum Einsatz, das Lenkradwinkelsignal
und das Fahrzeuglängsgeschwindigkeitssignal
(die Fahrzeuggeschwindigkeit) zur Berechnung der Radschlupf-Winkeldifferenz
zwischen den vorderen und hinteren Rädern. In Schritt 64 wird
das Vorderrad-zu-Hinterrad-Schlupfwinkeldifferenz-Verhältnis berechnet,
und in Schritt 66 wird das Produkt aus Vorderrad-zu-Hinterrad-Schlupfwinkeldifferenz
und Vorderrad-zu-Hinterrad-Schlupfwinkeldifferenz-Verhältnis berechnet. Schritt 70 bestimmt
dann, ob dieses Produkt kleiner als ein kalibrierter Schwellenwert
ist.
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Wird
der vorkalibrierte Schwellenwert in Schritt 70 nicht überschritten,
wird in den Schritten 72 und 74 gemeinsam die
Lenkradgeschwindigkeit in bezug auf eine vorkalibrierte Bedingung überprüft, um zu
bestimmen, ob das Lenkrad zu schnell gedreht wird. Zu schnelles
Drehen läßt vermuten,
daß der Fahrzeugbetrieb
dabei ist, aus dem stabilen Zustand des Fahrzeuges herauszugeraten;
ein nicht zu schnelles Drehen würde
bedeuten, daß dies
für das Fahrzeug
nicht der Fall ist.
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Daher
wird, wenn in Schritt 70 die Schwelle nicht überschritten
und auch das Lenkrad nicht zu schnell gedreht wird, eine Fortsetzung
des stabilen Zustandes des Fahrzeuges angezeigt.
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Da
das Verfahren nach 4 durch Berechnungen mit einem
Mikroprozessor durchgeführt
wird, kann es in sehr kurzen Intervallen wiederholt ausgeführt werden,
während
das Fahrzeug fährt.
Deshalb wird, statt nur eine einzige Iteration zur Erreichung einer
Bestimmung der Fahrzeugstabilität
zu verwenden, ein Zählwerk, Vertrauenszähler genannt,
entweder jeweils um eins aufgestockt oder herabgesetzt, je nach
dem Ergebnis jeder Iteration des Verfahrens aus 4.
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Bevor
die Funktion des Vertrauenszählers beschrieben
wird, soll noch ein zweiter Zweig
84 beschrieben werden,
welcher parallel zu Zweig
68 ist. Der Zweig
84 verarbeitet
ein aus der Radgeschwindigkeit abgeleitetes Giergeschwindigkeitssignal
gemäß den mit
86,
88 und
90 bezeichneten
Schritten analog zu den Berechnungen in den Schritten
62,
64 und
66.
Anzuwendende Relationen sind wie folgt dargestellt und definiert:
worin die Vorderrad-zu-Hinterrad-Schlupfwinkeldifferenz α
f2r definiert
ist als:
und worin G der Verstärkungsfaktor
zwischen dem Reifen-Lenkwinkel und dem Lenkrad-Lenkwinkel δ ist, u die
Fahrzeuglängsgeschwindigkeit,
L der Radstand und ω die
Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Giergeschwindigkeit kann
auf jede beliebige geeignete Weise bestimmt werden, zum Beispiel
anhand der Raddrehzahl.
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In
einer idealen Situation sollte das Verarbeitungsergebnis aus Zweig 84 dasselbe
wie das Ergebnis aus Zweig 68 sein. In der Praxis ist jedoch
eine gewisse Differenz wahrscheinlich. Eine zu große Differenz
würde anzeigen,
daß das
Giergeschwindigkeitssensorsignal nicht die tatsächliche Giergeschwindigkeit
anzeigt. Wenn das Verarbeitungsergebnis aus Zweig 68 den
Schwellenwert übersteigt, mit
dem es in Schritt 70 verglichen wird, dann wird daher auch
das durch den Zweig 84 gelieferte Verarbeitungsergebnis
in Schritt 92 mit einem Schwellenwert verglichen. Zeigt
der Vergleich, daß der
Schwellenwert nicht überschritten
worden ist, dann werden ausgehend von dem Ergebnis des Zweiges 84 weiter die
Schritte 72 und 74 in gleicher Weise wie oben
beschrieben ausgeführt.
Die aus der Raddrehzahl abgeleitete Giergeschwindigkeit ersetzt
dann nämlich das
Giergeschwindigkeitssensorsignal.
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Schließlich wird
dann, wenn das Verarbeitungsergebnis aus einem der Zweige 68, 84 den
entsprechenden Schwellenwert nicht überschritten hat, und die Schritte 72 und 74 zeigen,
daß das
Lenkrad nicht zu schnell gedreht wird, der Vertrauenszähler um
eins aufgestockt, wie in Schritt 94 angedeutet ist. Wenn
dagegen die Verarbeitungsergebnisse beider Zweige 68, 84 ihren
jeweiligen Schwellenwert überschreiten,
dann wird der Zähler
um eins gesenkt, wie in Schritt 96 dargestellt ist.
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Ein
abschließender
Schritt 98 vergleicht den Zählwert im Zähler mit einem Schwellenwert.
Solange der Zählwert über dem
Schwellenwert liegt, bleibt der Fahrzeug-stabil-Merker gesetzt,
um so den Fahrzeugzustand als stabil anzuzeigen. Fällt der
Zählwert unter
den Schwellenwert, wird der Fahrzeug-stabil-Merker nicht gesetzt,
wodurch der Fahrzeugzustand als anders als stabil angezeigt wird.
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Zur
Erkennung eines abrupten Richtungsfehlers des Querbeschleunigungssensors 26 wird
die in 3 dargestellte Reihe programmierter Algorithmen
ausgeführt.
Die Schritte in 3 sind wie diejenigen der 2,
mit der Ausnahme dessen, daß die Rollen
des Giergeschwindigkeitssensors und des Querbeschleunigungssensors
hier vertauscht sind. Anders ausgedrückt wird der Sensor 24 zum
Querbeschleunigungssensor, und der Sensor 26 wird zum Giergeschwindigkeitssensor.
Angesichts der detaillierten Beschreibung der 2 wird
davon ausgegangen, daß sich
das in 3 dargestellte Verfahren von selbst versteht.
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6 zeigt
ein Beispiel eines Programm-Restfilters 100. Angesichts
der in der 6 im einzelnen dargestellten
Formeln sind nur einige weitere Anmerkungen erforderlich. Schritt 102 ist eine
Berechnung, welche die unterschiedlichen dargestellten Faktoren
berücksichtigt,
um abrupte Änderungen
in der Abweichung des Sensorsignals zu verstärken, d.h. eine abrupte Abweichung
im Signal des in 2 dargestellten Giergeschwindigkeitssensors und
eine abrupte Abweichung im Signal des Querbeschleunigungssensors
in 3. Die Verarbeitung in Schritt 102 skaliert nämlich zumindest
ungefähr
die Abweichung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit.
Dadurch, daß dann
das so annähernd
skalierte Abweichungssignal einer Verarbeitung durch ein Bandpaßfilterprogramm
unterzogen wird, wie es Schritt 104 beschreibt, erhält man die
Höhe der
Abweichung auf einer zu betrachtenden Frequenz. Durch anschließende Berechnung
des Produktes aus den Ergebnissen aus den Schritten 102, 104 in
einem Verarbeitungsschritt 106 wird der Wert des Restes
bestimmt.
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Da
ein abrupter Richtungsfehler durch eine relativ sehr viel höhere Frequenzkomponente
im Sensorsignal gekennzeichnet ist, erzeugt der Schritt 106 den
Restwert durch eine effektive Gewichtung des Wertes des näherungsweise
skalierten Abweichungssignals mit dessen relativ höherer Frequenzkomponente
auf der zu betrachtenden Frequenz. Es wird davon ausgegangen, daß dieser
Restwert-Berechnungsvorgang
geeignet ist, einen abrupten Richtungsfehler sofort und genau zu
unterscheiden, so daß dieser
dann sofort durch das Setzen des Fahrzeug-stabil-Merkers und dadurch,
daß die
Vibrationsprüfung
in Schritt 42 im wesentlichen ausschließt, daß die abrupte Änderung
durch Vibrationen verursacht worden ist, bestätigt werden kann.
und worin G der Verstärkungsfaktor zwischen dem Reifen-Lenkwinkel und dem Lenkrad-Lenkwinkel δ ist, u die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, L der Radstand und ω die Giergeschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Giergeschwindigkeit kann auf jede beliebige geeignete Weise bestimmt werden, zum Beispiel anhand der Raddrehzahl.