JP4947400B2 - 車両における電子制御装置の誤りを含んだ組み込みを認識する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両における電子制御装置の誤りを含んだ組み込みを認識する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本方法は、とくに車両の走行特性を特徴づける特殊な量を感知するために使われるセンサ手段の誤りを含んだ組み込みを認識するために使われ、これらの量から、例えばいわゆる車両運動制御のために、それぞれ車両のヨー角速度が、すなわち垂直軸線の回りにおける回転速度が判定可能である。その際、センサ手段として、とりわけなるべくこま、又はジャイロ方式にしたがって動作するヨー角速度センサ、横向き加速度センサ及び舵取り角度センサが問題になる。横向き加速度センサ及び舵取り角度センサの信号から、既知の走行速度の際に、専門家にとってよく知られた換算によって、同様に車両のヨー角速度に対する尺度である量を判定することができる。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１５０５１号明細書、及びＰＣＴ第ＷＯ９５／２６２８５号明細書によれば、前記のようなセンサ手段を使用する走行運動制御のための方法、及び横向き加速度センサと舵取り角度センサの信号からヨー角速度を判定するためのいくつかの換算規則が公知である。
【０００４】
走行運動制御システムにおいて、前記のセンサ手段のうちの１つが逆転して組み込まれていると、走行運動制御システムは、この時、このセンサ手段の不適正な信号送出のため、走行特性の安定化の規定どおりの役割を果たすことができない。それどころかこれは、不所望な制御介入に至ることがある。例えばヨー角速度センサが、所望の角度位置に対して１８０度だけ回転して組み込まれると、したがって例えば頭の上に組み込まれると、このことは、送出されるヨー角速度信号のもっともらしくない値に至る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
それ故に本発明の課題は、車両の走行特性を特徴づける量を感知するために使われる、車両における電子制御装置の不適正な組み込みにより生じる誤りを含んだ組み込みを認識する簡単かつ確実な方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１に記載の本発明によって、次のようにして解決される。
すなわち車両の走行特性を特徴づける量を感知するセンサ手段が車両に設けられ、これらの量から、それぞれ車両のヨー角速度が判定可能であり、センサ手段として、横向き加速度センサ及びヨー角速度センサが電子制御装置に構造的に統合され、これらのセンサ手段の評価によって、前記車両のヨー角速度が列として得られるものであり、横向き加速度からヨー角速度値の第２列、及びヨー角速度センサの検出値からヨー角速度値の第３列が求められ、車両が走行している際に、第２と第３の列の互いに対応するヨー角速度値の間に著しく異なった経過、とくに異なった符号が生じたときに、電子制御装置の誤りを含んだ組み込みが認識される。本発明の変形及び有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明は、通常の構成様式の電子制御装置において、ソフトウエアサブプログラムによって比較的簡単にかつわずかな費用で実現することができるという利点を有する。その他の利点は、次になお詳細に説明するような種々の様式の組み込み誤りが認識できるという点にある。その他の利点は、誤りの比較的迅速な認識、とくに不所望な制御機能の開始前の認識にある。
【０００８】
本発明は、有利な構成において、それにより少なくとも１つの第２及び第３の列のヨー角速度値を判定するために、既存のセンサ手段の信号を利用し、その際、第２の列は第１のセンサ手段の信号に、かつ第３の列は第２のセンサ手段の信号に基づいている。
【０００９】
本発明の有利な変形において、所定の走行速度を上回った際に、センサ手段の誤りを含んだ組み込みについて認識が行なわれる。このことは、所定の走行速度の適当な選択の際に、比較的低い走行速度の際のセンサ手段の不十分な信号送出のための誤り認識の誤応答を避けることができるという利点を有する。
【００１０】
本発明の別の有利な構成において、誤りの認識のために、第２及び第３の列のヨー角速度値の互いに対応する値の符号が、互いに比較される。このことは、とくにセンサ手段の１８０度の角度だけ回転した組み込みのような誤りを選択的に認識し、かつ表示することができるという利点を有する。
【００１１】
本発明の別の有利な構成によれば、車両が、少なくとも１つのカーブ線及び右カーブを通過した後に、誤りが認識できる。このことは、例えばセンサ手段のゼロ位置移動（オフセットドリフト）のような妨害作用が補償され、かつ誤り認識の誤応答に至らないという利点を有する。
【００１２】
本発明の別の有利な構成において、ヨー角速度センサ及び／又は横向き加速度センサは、電子制御装置内に配置されている。このことは、これらのセンサ手段が、例えば湿気のような損傷及び妨害環境作用から比較的良好に保護されているという利点を有する。その他に前記の部品の取付けが簡単になる。
【００１３】
本発明の別の有利な構成において、少なくとも２つの次の誤り種類の間において区別が行なわれる：すなわち
ａ）電子制御装置が、所望の角度位置に対して車両垂直軸線に関して１８０度だけ回転して組み込まれており、
ｂ）電子制御装置が、所望の角度位置に対して車両長手軸線に関して１８０度だけ回転して組み込まれており、
ｃ）電子制御装置が、所望の角度位置に対して車両横向き軸線に関して１８０度だけ回転して組み込まれている。
【００１４】
本発明のその他の利点、及び有利な構成は、図面によって詳細に説明される次に説明する実施例に示されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図において、同じ部分及び信号は同じ参照符号によって示される。
【００１６】
図１に示された長手軸線ｘ及び横向き軸線ｙを有する車両１は、ヨー角速度センサの信号を評価する装置を含み、この装置は、走行運動制御の意味において車両の走行特性を安定化するために使われるヨー角速度制御ループの構成部分である。この制御ループは、電子制御装置２、アクチュエータ３、及び複数のセンサを含んでおり：すなわち前側左車輪ｖｌ、前側右車輪ｖｒ、後側左車輪ｈｌ及び後側右車輪ｈｒの回転速度を測定する４つの車輪回転速度センサ４，５，６，７、さらに舵取りハンドル車回転角度センサ１０、ヨー角速度センサ１１及び横向き加速度センサ１３を含んでいる。その他に表示装置１２が電子制御装置２に接続されている。装置は、なおここには図示しないその他のセンサ及びアクチュエータを含んでいてもよい。
【００１７】
車両１は、その他に垂直軸線ｚ（図１には示されていない）を有し、この垂直軸線は、図１の紙平面に対して垂直に延びている。これに関連してヨー角速度とは、単位時間あたりの垂直軸線ｚの回りの車両１の回転のことである。
【００１８】
舵取りハンドル車回転角度センサ１０は、運転者によって設定される舵取りハンドル車回転角を測定するために使われ、この舵取りハンドル車回転角は、それぞれの使用の場合において既知の舵取り変速機の変速比を利用して、舵取り角度δに換算することができる。舵取り角度δとは、その際、車両長手軸線ｘに対する平行線からの舵取り可能な車輪ｖｒ、ｖｌの角度偏差のことである。
【００１９】
次に簡単化のために、舵取りハンドル車１０が、すでに舵取り変速機の変速比だけ有効にされた舵取り角度δを信号として送出することを仮定する。
【００２０】
アクチュエータ３は、信号線又は信号バス１４を介して、電子制御装置２の操作信号を受信し、かつそれからヨーモーメントを、すなわち車両１の垂直軸線の回りにおけるトルクを発生する。このことは、なるべく左又は右の車両側における車輪の異なった強さのブレーキによって行なうことができる。アクチュエータ３及びセンサ４，５，６，７，１０，１１，１３は、このようなものとして周知であり、それ故にここではこれらは、それ以上詳細には説明しない。制御装置２は、センサから次の信号を受信する：すなわち
δ 舵取り角度、センサ１０の信号、

ａ_ｑ 横向き加速度、 センサ１３の信号、
ｎ_１ 前側左の車輪回転速度、センサ５の信号、
ｎ_２ 前側右の車輪回転速度、センサ４の信号、
ｎ_３ 後側左の車輪回転速度、センサ７の信号、
ｎ_４ 後側右の車輪回転速度、センサ６の信号。
【００２１】
前記のセンサ信号から、車両のヨー角速度は種々の方法で計算することができる。制御装置２は、なるべくディジタルマイクロプロセッサを装備しており、このマイクロプロセッサは、所定の繰返し速度でこれらの計算を実行する。ヨー角

輪回転速度センサ４，５，６，７の信号から、それぞれの車輪周を利用して、車両速度ｖが検出される。
【００２２】

【００２３】

【００２４】
ここにおいてＬ及びＥ_Ｇは、車両幾何学的構造に依存する量であり、その際、Ｌは、ホイールベースを、かつＥ_Ｇは、固有舵取り勾配を示している。固有舵取り勾配は、ここにおいて考察する走行状況に対して、１つの車両定数であり、この車両定数は、２軸車両に対して次の式にしたがって決められる：
【００２５】

【００２６】
ここにおいてｍ_Ｆｚｇは車両質量を、Ｌ_ｈは車両重心から後車軸までの距離を、Ｌ_ｖは車両重心から前車軸までの距離を、Ｃ_ｖは前車軸の斜め回転強さを、かつＣｈは後車軸の斜め回転強さを示している。これらの量は、車両に固有に実験によって検出することができる。前記の量のさらに詳細な定義に関して、１９９４年１月の規格、ＤＩＮ７７０００を参照されたい。
【００２７】

【００２８】

【００２９】

対応している：
【００３０】

【００３１】
図２に、電子制御装置２、及び車両１におけるその有利な組み込み位置が示されている。図２に示された電子制御装置２は、図１に示された制御装置の有利な構成を示しており、この制御装置において、ヨー角速度センサ１１及び横向き加速度センサ１３は、電子制御装置２に構造的に統合されている。それにより誤りを含んだ組み込みは電子制御装置２の不適正な組み込みによってしか生じることがないので、センサ１１，１３の誤りを含んだ組み込みの可能性は減少される。センサ１１，１３の位置は、互いに固定的に設けられているので、組み込み誤りの場合、これらのセンサの信号によって、どの様式において、すなわち３つの空間的な軸線ｘ，ｙ，ｚのどれの回りにおいて、所望の角度位置に対して電子制御装置２が回転して組み込まれているかを区別することができる。
【００３２】
次に、図２に示されたような電子制御装置２が使用されると仮定する。
【００３３】

図３ｂ及び図３ｃにおいて時間経過２０，２１，２２，２３として示されている。さらに時間線図３ｄに、車両の速度ｖ、及び誤りカウンタｆが一緒に示されている。車両は、図示された期間においてまず左カーブを、かつそれから即座に右カーブを走行する。
【００３４】
時点、ｔ＝０において車両は、速度、ゼロから速度ｖ_２に達するまで加速し始める。すでに加速段階の間にカーブ走行が始まり、このことは、ヨー角速度値の動作にしたがった上昇において認識することができる。重畳される妨害レベルによる小さなセンサ信号の際における誤り認識の誤応答を避けるために、ヨー角速

初めて開始され、このことは、図３による表示において時点ｔ_０に到達するようにする。さらに誤り認識は、所定の最小速度ｖ_１に達した際又は上回った際に初めて行なわれる。これらの最小速度ｖ_１、例えば３０ｋｍ／ｈの適当な選択によって、一方においてすべてのセンサの一層確実な信号送出が保証され、かつ他方において前に述べた最小速度を比較的高く選定すれば、後退走行による誤り認識の誤応答を避けることができる。最小速度ｖ_１は、図３による表示において、時点ｔ_１に到達する。
【００３５】
エネーブルされた誤り認識機能の際、すなわち時点ｔ_１以後、電子制御装置２

【００３６】

符号値Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３として検出される：
【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】
符号値Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３は、結果として正の符号の際に値＋１を、かつ負の符号の際に値−１を含んでいる。
【００４１】
この時、符号値Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３を利用して、その内容が制御装置２内に記憶されている次の表にしたがって、電子制御装置２の種々の組み込み誤りの間において区別を行なうことができる。
【００４２】
【表１】

【００４３】
図３に実施例として示された列に関して、このことは、第１の比較判定基準に

は、値に関しかつ符号に関して大体において等しく、このことは、それにより横向き加速度センサ１３又は電子制御装置２の不適正な組み込みに関する印が存在しないので、誤り認識の応答に至らない。
【００４４】

（δ）と比較される。この実施例において、電子制御装置２、したがってヨー角速度センサ１１は、所望の角度位置に対して車両横向き軸線ｙに関して１８０度だけ回転して組み込まれているものと仮定し、このことは、走行運動制御の不所望な応答を避けるために認識しなければならない組み込み誤りを表示している。ヨー角速度センサ１１の誤りを含んだ組み込みのために送出されるヨー角速度列

線で示された時間経過２３によって、電子制御装置２又はヨー角速度センサ１１

【００４５】

【００４６】
車両のスタートの後に、まず電子制御装置２が本発明による誤り認識機能の実行によってセンサ手段の適正な組み込みを推論するまで、走行運動制御の介入は遮断されている。図３ｄによる表示において、時点ｔ_１に、車両速度ｖが最小速度値ｖ_１に達し、又はそれを上回り、かつセンサ手段によって検出されるヨー角

がエネーブルされる。それから電子制御装置２は、前に述べた比較判定基準によって、互いに比較すべき列を異なった符号に関して監視する。異なった符号は、

間に現われる。それにより起動されて、電子制御装置２は、誤りカウンタｆを継続的に減少し始め、このことは、図３ｄにおいて線２５によって示される。同じ符号の際、電子制御装置２は、誤りカウンタｆを増加し、このことは、図３ｄにおいて破線で示す線２６に相当する。
【００４７】
時点ｔ_２に、誤りカウンタｆは、センサ手段の誤りを含んだ組み込みについての確実な疑いに対して十分な誤り認識閾値−ｆ_１に到達する。電子制御装置２は、それから左カーブの間に組み込み誤りについての疑いが認識されたという情報を記憶する。しかしこの時点において、まだ最終的に誤りの存在は、又は破線の経過２３，２６の場合に誤りのない走行運動制御システムの存在は推論されない

引続き監視し、その際、組み込み誤りの認識のためにカーブ経過の順序はどうでもよい。このことは、誤りを含んだ又は誤りを含まない状態が、左カーブ及びそれに続く右カーブの後に、及び右カーブ及びそれに続く左カーブの後に認識されるということを意味する。
【００４８】
時点ｔ_３に、車両は、最小速度ｖ１の上の同様に十分に高い走行速度ｖにおい

き存在する符号の相違のため、誤りカウンタは、前に説明した方法と同様に減少され（線２７）、かつ時点ｔ_４に誤り認識閾値−ｆ_１に到達する。それからこの時点に、電子制御装置２は、組み込み誤りを認識し、かつ車両の走行の期間にわたって走行運動制御の全ての機能を遮断する。
【００４９】
表１に記載された値による符号値Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３の比較によって、さらに電子制御装置２は、組み込み誤りの種類を検出し、かつその後の誤り捜索及び修理を簡単化するために、これを不揮発メモリに記憶する。さらに電子制御装置２は、表示装置１２を活性化し、かつこのようにして車両の運転者に組み込み誤りを信号通知する。それにより運転者は、その上さらに、走行運動制御の制御機能が利用できないことを知らされる。誤り種類は、本発明の有利な構成において、同様に表示装置１２によって、例えばブロックコードによって表示される。
【００５０】
すべてのセンサ手段の適正な組み込みの際、誤りカウンタｆは、右カーブにおいて破線で示された線２８をとる。この場合、電子制御装置２は、前に誤りカウンタｆの経過２６を認識しかつ記憶した後に、時点ｔ_４に、走行運動制御機能をエネーブルする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を有する車両を示す略図である。
【図２】内部に統合されたセンサ手段と車両におけるその有利な組み込み位置を含む電子制御装置を示す図である。
【図３】本発明の有利な構成の時間線図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ 電子制御装置
３ アクチュエータ
１０ 舵取り角度センサ
１１ ヨー角速度センサ
１２ 表示装置
１３ 横向き加速度センサ

Claims (7)

1. 車両（１）における電子制御装置（２）の不適正な組み込みにより生じる誤りを含んだ組み込みを認識する方法であって、車両の走行特性を
   

   

   ）及びヨー角速度センサ（１１）が電子制御装置（２）に構造的に統合され、これらのセンサ手段（１３，１１）の評価によって、前記車両（１）のヨー角速度
   

   

   

   対応するヨー角速度値の間に著しく異なった経過、とくに異なった符号が生じたときに、電子制御装置（２）の誤りを含んだ組み込みが認識されることを特徴とする、方法。
2. 所定の走行速度（ｖ_１）を上回った際に、電子制御装置（２）の誤りを含んだ組み込みについて認識が行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. センサ手段として、更に舵取り角度センサ（１０）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 

   ）の互いに対応するヨー角速度値の符号が、互いに比較されることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の方法。
5. 車両（１）が、少なくとも１つの左カーブ及び右カーブを通過した後に、誤りが認識できることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の方法。
6. 電子制御装置（２）の次の３つの組み込み誤りの種類
   ａ）電子制御装置（２）が、所望の角度位置に対して車両垂直軸線（ｚ）に関して１８０度だけ回転して組み込まれている、
   ｂ）電子制御装置（２）が、所望の角度位置に対して車両長手軸線（ｘ）に関して１８０度だけ回転して組み込まれている、
   ｃ）電子制御装置（２）が、所望の角度位置に対して車両横向き軸線（ｙ）に関して１８０度だけ回転して組み込まれている
   のうち、少なくとも２つの組み込み誤りの種類が識別されることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の方法。
7. 認識された誤り又は誤り種類が、表示装置（１２）を介して表示されることを特徴とする、請求項１ないし６の１つに記載の方法。

Images