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DE10151066C1 - Vorrichtung und Verfahren zur verbesserten Überwachung eines Querbeschleunigungssensors - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur verbesserten Überwachung eines Querbeschleunigungssensors

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Publication number
DE10151066C1
DE10151066C1 DE10151066A DE10151066A DE10151066C1 DE 10151066 C1 DE10151066 C1 DE 10151066C1 DE 10151066 A DE10151066 A DE 10151066A DE 10151066 A DE10151066 A DE 10151066A DE 10151066 C1 DE10151066 C1 DE 10151066C1
Authority
DE
Germany
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variable
monitoring
transverse acceleration
acceleration sensor
lateral acceleration
Prior art date
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DE10151066A
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English (en)
Inventor
Joerg Damaske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to GB0222629A priority patent/GB2381873B/en
Priority to US10/274,535 priority patent/US6952633B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/413—Plausibility monitoring, cross check, redundancy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug geeigneten Querbeschleunigungssensors. Dabei wird eine erste Querbeschleunigungsgröße erfasst, die die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung beschreibt. Weiter enthält die Vorrichtung Erfassungsmittel, mit denen Radgeschwindigkeitsgrößen, die die Geschwindigkeiten der einzelnen Räder beschreiben, erfasst werden. Außerdem sind erste Bestimmungsmittel enthalten, mit denen in Abhängigkeit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe bestimmt wird, sowie zweite Bestimmungsmittel, mit denen eine zweite Querbeschleunigungsgröße in Abhängigkeit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße bestimmt wird und Überwachungsmittel, in denen zur Überwachung des Querbeschleunigungssensors wenigstens ein Vergleich der ersten Querbeschleunigungsgröße mit der zweiten Querbeschleunigungsgröße durchgeführt wird. Außerdem sind Freischaltmittel vorhanden, in denen über die Durchführung oder die Aussetzung der Überwachung in den Überwachungsmitteln entschieden wird. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass in den Freischaltmitteln wenigstens ein Vergleich einer Radgeschwindigkeitsgröße mit der die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe stattfindet und dass unabhängig vom Ergebnis dieses wenigstens einen Vergleiches die Überwachung des Querbeschleunigungssensors stattfindet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Ver­ fahren zur Überwachung eines in einem Fahrzeug angeordneten Querbeschleunigungsensors.
In der DE 198 44 913 A1 wird eine Vorrichtung zur Überwa­ chung eines in einem Fahrzeug angeordneten Querbeschleuni­ gungssensors beschrieben. Mit dem Querbeschleunigungssensor wird eine erste Querbeschleunigungsgröße erfasst. Die Vor­ richtung enthält Bearbeitungsmittel, die wenigstens ein Fil­ termittel aufweisen, mit denen die erste Querbeschleuni­ gungsgröße zu einer gefilterten Querbeschleunigungsgröße ge­ filtert wird. Mit Hilfe von Bestimmungsmitteln wird eine zweite Querbeschleunigungsgröße direkt in Abhängigkeit von Radgeschwindigkeitsgrößen, die mit entsprechenden Erfas­ sungsmitteln erfasst werden, bestimmt. In Überwachungsmit­ teln wird zur Überwachung des Querbeschleunigungssensors ein Vergleich der gefilterten Querbeschleunigungsgröße mit der zweiten Querbeschleunigungsgröße durchgeführt.
Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche ge­ hen aus der DE 198 44 913 A1 hervor.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Ver­ fahren zur Überwachung eines Querbeschleunigungssensors.
Die Erfindung ermöglicht eine Plausibilitätsprüfung des Aus­ gangssignals des Querbeschleunigungssensors mit Hilfe einer Freischaltfunktion, die es ermöglicht, auch während einer Kurvenfahrt das Signal des Querbeschleunigungssensors zu überprüfen.
Erfindungsgemäß handelt es sich um eine Vorrichtung zur Überwachung eines zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ge­ eigneten Querbeschleunigungssensors, mit dem eine erste Querbeschleunigungsgröße, die die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung beschreibt, erfasst wird, wobei die Vor­ richtung
  • - Erfassungsmittel enthält, mit denen Radgeschwindigkeits­ größen, die die Geschwindigkeiten der einzelnen Räder be­ schreiben, erfasst werden,
  • - erste Bestimmungsmittel enthält, mit denen in Abhängig­ keit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe bestimmt wird,
  • - zweite Bestimmungsmittel enthält, mit denen eine zweite Querbeschleunigungsgröße in Abhängigkeit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße bestimmt wird,
  • - Überwachungsmittel enthält, in denen zur Überwachung des Querbeschleunigungssensors wenigstens ein Vergleich der ersten Querbeschleunigungsgröße mit der zweiten Querbe­ schleunigungsgröße durchgeführt wird und
  • - Freischaltmittel enthält, mit denen über die Durchführung oder die Aussetzung der Überwachung in den Überwachungs­ mitteln entschieden wird.
Vorteilhafterweise findet in den Freischaltmitteln wenig­ stens ein Vergleich einer Radgeschwindigkeitsgröße mit der die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe statt. Ab­ hängig vom Ergebnis dieses wenigstens einen Vergleiches fin­ det die Überwachung des Querbeschleunigungssensors statt.
Durch die Freischaltmittel besteht die Möglichkeit, die Überwachung des Sensors in gewissen Fahrsituationen nicht durchzuführen. Eine solche Fahrsituation kann beispielsweise dann vorliegen, wenn die in den zweiten Bestimmungsmittel ermittelte zweite Querbeschleunigungsgröße mit einer gewis­ sen Wahrscheinlichkeit fehlerbehaftet ist.
Vorteilhafterweise hängt der Vergleich davon ab, ob eine Rechtskurve oder eine Linkskurve des Fahrzeugs vorliegt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeich­ net, dass durch den Vergleich überprüft wird,
  • - ob die den kurveninneren Rädern zugeordneten Radgeschwin­ digkeitsgrößen kleinere Werte als die die Fahrzeugge­ schwindigkeit beschreibende Größe annehmen und
  • - ob die den kurvenäußeren Rädern zugeordneten Radgeschwin­ digkeitsgrößen größere Werte als die die Fahrzeugge­ schwindigkeit beschreibende Größe annehmen.
Vorteilhafterweise erfolgt die Detektion des Vorliegens ei­ ner Rechtskurve oder Linkskurve durch Auswertung der zweiten Querbeschleunigungsgröße. Dies bedeutet keinen wesentlichen zusätzlichen Aufwand, da die zweite Querbeschleunigungsgröße ohnehin zur Verfügung steht.
Vorteilhafterweise wird die Überprüfung des Querbeschleuni­ gungssensors dann ausgesetzt,
  • - wenn für wenigstens ein kurveninneres Rad eine Radge­ schwindigkeitsgröße ermittelt wird, welche größer als die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe ist oder
  • - wenn für wenigstens ein kurvenäußeres Rad eine Radge­ schwindigkeitsgröße ermittelt wird, welche kleiner als die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe ist.
Diese Bedingungen können beispielweise erfüllt sein, wenn große Radschlupfwerte auftreten oder wenn ein Rad von der Fahrbahn abgehoben ist. In diesen Fällen besitzt das für die Berechnung der zweiten Querbeschleunigungsgröße verwendete mathematische Modell möglicherweise nur noch eine beschränk­ te Gültigkeit. Deshalb ist es von Vorteil, die zweite Quer­ beschleunigungsgröße in diesen Fällen nicht zu einem Ver­ gleich mit der gemessenen Querbeschleunigung heranzuziehen.
Vorteilhafterweise wird eine ausgesetzte Überprüfung des Querbeschleunigungssensors erst dann wieder aufgenommen, wenn ein vorgebbares Zeitintervall seit dem Zeitpunkt der Aussetzung der Überwachung verstrichen ist. Dadurch wird ein Schwingen der Freischaltfunktion bei Geradeausfahrt vermi­ den.
Vorteilhafterweise wird die erste Querbeschleunigungsgröße vor der weiteren Verarbeitung gefiltert. Beim Filter handelt es sich vorzugsweise um einen Tiefpassfilter.
Vorteilhafterweise wird die Überwachung des Querbeschleuni­ gungssensors auch dann ausgesetzt, wenn die erste Querbe­ schleunigungsgröße einen vorgebbaren Grenzwert überschrei­ tet.
Anstelle der ersten Querbeschleunigungsgröße kann auch die zweite Querbeschleunigungsgröße für die Abfrage verwendet werden.
Das bedeutet, dass die Überwachung des Querbeschleunigungs­ sensors dann ausgesetzt wird, wenn die zweite Querbeschleu­ nigungsgröße einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.
Es ist auch möglich, dass die Überwachung des Querbeschleu­ nigungssensors dann ausgesetzt wird, wenn die erste oder zweite Querbeschleunigungsgröße einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.
Vorteilhafterweise wird der vorgebbare Grenzwert so gewählt, dass dessen Überschreiten durch die Querbeschleunigungsgröße eine Abhebgefahr für wenigstens ein Rad bedeutet.
Vorteilhafterweise wird die Überwachung des Querbeschleuni­ gungssensors auch dann ausgesetzt, wenn die Fahrbahnbeschaf­ fenheit als Sand, Eis oder Schnee detektiert wird oder wenn sich das Fahrzeug im Zustand des Aquaplaning befindet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Zeichnung dargestellt und erläutert. Die Zeichnung besteht aus den Fig. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt gemessene Signalverläufe.
Ausführungsbeispiele
Kern der Erfindung ist die verbesserte Überwachung eines Querbeschleunigungssensors.
Ein beispielhafter Aufbau der Vorrichtung ist in Fig. 1 dar­ gestellt. Die erforderlichen Eingangsgrößen werden von den Blöcken 10, 11 und 12 geliefert. Dabei enthalten folgende Blöcke die folgenden Sensoren:
  • - Block 10 beinhaltet Erfassungsmittel, mit denen Radge­ schwindigkeitsgrößen für die einzelnen Räder erfasst wer­ den. Im Beispiel wird ein vierrädriges Fahrzeug betrach­ tet. Dessen einzelnen Rädern sind die vier Radgeschwin­ digkeitsgrößen v1, v2, v3 und v4 zugeordnet. Selbstver­ ständlich ist die Erfindung auch auf Fahrzeuge mit mehr oder weniger als 4 Rädern anwendbar. Zur Erfassung der Radgeschwindigkeitsgrößen enthalten die Erfassungsmittel vorteilhafterweise Raddrehzahlsensoren, mit denen Raddrehzahlgrößen ermittelt werden sowie Umrechnungsmit­ tel, mit denen die Radgeschwindigkeitsgrößen in Abhängig­ keit der Raddrehzahlgrößen ermittelt werden. Die Aus­ gangssignale von Block 10 werden den Blöcken 13, 14, 15 und 17 zugeführt. Bei den Radgeschwindigkeitsgrößen kann es sich beispielsweise um diejenigen Geschwindigkeiten handeln, mit denen sich die Radmittelpunkte vorwärtsbewe­ gen.
  • - Block 12 beinhaltet einen Querbeschleunigungssensor. Mit dem Querbeschleunigungssensor wird eine erste Querbe­ schleunigungsgröße aq1, die eine auf das Fahrzeug wirken­ de Querbeschleunigung beschreibt, erfasst. Die Querbe­ schleunigungsgröße aq1 wird den Blöcken 15, 16 und 17 zu­ geführt.
  • - Block 11 beinhaltet weitere Sensoren. Die Ausgangssignale werden den Blöcken 14, 15 und 17 zugeführt.
Das gesamte Steuergerät bzw. der Regler ist als Block 1 strichliert dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Radschlupfregler handeln. Dieser kann beispielswei­ se als Fahrdynamikregler (FDR = Fahrdynamikregelung, ESP = Electronic Stability Program), als Antiblockierregler (ABS) oder als Antriebsschlupfregler (ASR) ausgeprägt sein. Block 17 enthält alle weiteren Reglerfunktionen, welche in Fig. 1 nicht separat als Blöcke dargestellt sind.
In Block 13 wird aus den in Block 10 berechneten Radge­ schwindigkeitsgrößen eine Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit vf berechnet. Die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit geht als Ein­ gangssignal in die Überwachungsmittel 15 sowie in Block 17 ein. Bei der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit handelt es sich um einen möglichst genauen Schätzwert für die reale Ge­ schwindigkeit des Fahrzeugschwerpunkts. Im folgenden werden die Begriffe Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und Fahrzeugge­ schwindigkeit gleichbedeutend verwendet, d. h. es wird ange­ nommen, dass die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit exakt die reale Fahrzeuggeschwindigkeit sei.
In den zweiten Bestimmungsmitteln 14 wird durch ein mathema­ tisches Modell eine geschätzte Querbeschleunigung aq2 be­ rechnet. Als Eingangssignale dienen dazu die in den Erfas­ sungsmitteln 10 ermittelten Radgeschwindigkeitsgrößen sowie optional weitere Sensorsignale (Block 11). Vorzugsweise wer­ den dazu die Radgeschwindigkeitsgrößen der nicht angetriebe­ nen Räder verwendet.
In den Vergleichsmitteln 16 findet ein Vergleich zwischen der in Block 12 ermittelten ersten Querbeschleunigungsgröße aq1 sowie der in den zweiten Bestimmungsmitteln ermittelten zweiten Querbeschleunigungsgröße aq2 statt. Dieser Vergleich dient der Plausibilitätsprüfung des Ausgangssignals des Querbeschleunigungssensors. In gewissen Betriebszuständen ist es vorteilhaft, diesen Vergleich nicht durchführen, da eine große Abweichung zwischen den Größen aq1 und aq2 nicht auf einen fehlerhaften Querbeschleunigungssensor hindeuten muss. Dies ist beispielsweise in denjenigen Fahrzuständen der Fall, in denen das für die Berechnung der geschätzten Querbeschleunigung aq2 verwendete mathematische Modell keine Gültigkeit hat.
Eine Durchführung des Vergleiches zwischen aq1 und aq2 in Block 16 findet dann statt, wenn in Block 15 eine vorgebbare Anzahl der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
  • - Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist größer als ein vorgebba­ rer Grenzwert. Dabei hat sich ein Wert der Größenordnung 20 Kilometer/Stunde als geeignet erwiesen.
  • - Es findet keine Bremsenbetätigung statt.
  • - Möglicherweise im Fahrzeug vorhandene Bremsschlupfregel­ systeme befinden sich nicht im aktiven Regelmodus.
  • - Der Drehzahlunterscheid zwischen dem schnellsten und dem langsamsten Rad ist kleiner als ein vorgebbarer Wert. In der Praxis hat sich ein Wert der Größenordnung 10 Umdre­ hungen/Minute als maximal zulässige Differenz als geeig­ net erwiesen.
Diese Bedingungen können auch als Freischaltfunktion be­ zeichnet werden, da durch sie die Überprüfung des Ausgangs­ signals des Querbeschleunigungssensors freigeschaltet wird.
Erfindungsgemäß werden die oben angeführten Bedingungen und in Block 15 überprüften Bedingungen um eine weitere Frei­ schaltfunktion erweitert. Diese Funktion erkennt Fehler an­ hand der Raddrehzahlen und signalisiert im Fehlerfall, dass das in Block 14 geschätzte Querbeschleunigungssignal aq2 möglicherweise fehlerhaft ist. Auch in diesem Fall wird eine Plausibilitätsprüfung des Querbeschleunigungssensors nicht durchgeführt, d. h. es erfolgt keine Freischaltung der Über­ wachungsmittel 16. Dazu wird aus der geschätzten Querbe­ schleunigung aq2 erkannt, ob sich das Fahrzeug in einer Rechts- oder Linkskurve befindet. Die Freischaltfunktion si­ gnalisiert einen Fehler, wenn wenigstens die Radgeschwindig­ keit eines kurveninneren Rades größer als die Fahrzeugrefe­ renzgeschwindigkeit ist oder wenn wenigstens die Radge­ schwindigkeiten eines kurvenäußeren Rades kleiner als die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit ist. Dies lässt sich auch mathematisch ausdrücken. Dabei sei vref die Fahrzeugrefe­ renzgeschwindigkeit sowie
viv = Radgeschwindigkeitsgröße des kurveninneren Vorderrads,
vih = Radgeschwindigkeitsgröße des kurveninneren Hinterrads,
vav = Radgeschwindigkeitsgröße des kurvenäußeren Vorderrads,
vah = Radgeschwindigkeitsgröße des kurvenäußeren Hinterrads.
Durch die Freischaltfunktion wird ein Fehler signalisiert, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
viv < vref oder
vih < vref oder
vav < vref oder
vah < vref.
Um ein Schwingen der Freischaltfunktion bei Geradeausfahrt zu vermeiden, schaltet diese erst dann frei, wenn seit dem zuletzt detektierten Fehler eine vorgebbare Zeitspanne ver­ strichen ist. In der Praxis hat sich ein Wert der Größenord­ niung 0.1 Sekunden als geeignet erwiesen. Diese Funktionali­ tät wird schaltungstechnisch über eine monostabile Kipp­ schaltung (= Monoflop) realisiert. Tritt ein so hoher Quer­ beschleunigungswert auf, dass die Abhebegefahr von Rädern besteht, dann wird über die Freischaltfunktion gesperrt und erst nach Erreichen einer plausiblen Querbeschleunigung wie­ der freigegeben. Beim Querbeschleunigungswert kann es sich um den gemessenen Wert aq1 oder um den ermittelten Wert aq2 handeln. Es ist auch eine Kombination beider Werte im Sinne einer oder-Verknüpfung denkbar. Auch ist es denkbar, den Querbeschleunigungswert als eine Funktion von aq1 und aq2 zu wählen, d. h. f(aq1, aq2).
Eine Sperrung über die Freischaltfunktion ist auch bei der Erkennung von Störungen wie Aquaplaning oder Fahrbahnbe­ schaffenheiten wie Schnee, Eis oder Sand wichtig, da sonst Fehleinschätzungen von aq2 mit dem Sensorwert aq1 verglichen werden.
Die Sperrung oder die Freischaltung des Vergleichs in den Vergleichsmitteln 16 wird durch die Überwachungsmittel 15 gesteuert. Die Überwachungsmittel 15 erhalten als Eingangssignale wenigstens eine Teilmenge der folgenden möglichen Eingangssignale:
  • - die in Block 10 erfassten Radgeschwindigkeitsgrößen,
  • - die in Block 11 erfassten weiteren Sensorsignale,
  • - die in Block 12 erfasste erste Querbeschleunigungsgröße,
  • - die in Block 13 ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit sowie
  • - die in Block 14 geschätzte zweite Querbeschleunigungsgrö­ ße aq2.
Das Ausgangssignal der Vergleichsmittel 16 wird Block 17 zu­ geführt, welcher die restlichen Reglerfunktionen des Reglers 1 beinhaltet. Beim Regler 1 kann es sich beispielsweise um einen Radschlupfregler handeln. Dieser kann beispielsweise als Fahrdynamikregler (FDR = Fahrdynamikregelung, ESP = Electronic Stability Program), als Antiblockierregler (ABS) oder als Antriebsschlupfregler (ASR) ausgeprägt sein. Block 17 empfängt Eingangssignale von den Blöcken 10, 11, 12, 13, 16 und 18.
Die Ausgangssignale von Block 17 steuern die Aktuatorik 18 an. Die Aktuatorik 18 kann beispielsweise die Motorsteuerung oder die Radbremsen beinhalten. Block 17 werden ausgehend von der Aktuatorik 18 Größen oder Signale zugeführt, die den Zustand der jeweiligen Aktuatoren anzeigen und die bei der Regelung bzw. Steuerung berücksichtigt werden.
In Fig. 2 sind verschiedene gemessene Signalverläufe als Funktion der Zeit aufgetragen. Entlang der Zeitachse ( = Ab­ szisse) sind dabei die Zeitwerte 0 Sekunden, 2 Sekunden, 4 Sekunden, . . ., 12 Sekunden eingetragen. Entlang der y-Achse sind normierte Werte aufgetragen, welche sich auf Radge­ schwindigkeiten oder auf Querbeschleunigungen beziehen kön­ nen. Dabei wurde zuerst eine Geradeausfahrt und dann ein Si­ nusfahrmanöver gefahren. Das Zeitintervall der Geradeaus­ fahrt erstreckt sich dabei von der Zeit 0 bis ungefähr zur Zeit 3 Sekunden und ist mit dem beidseitigen Pfeil 100 ge­ kennzeichnet.
Im oberen Teil des Diagramms zeigt die Kurve 105 den zeitli­ chen Verlauf der geschätzten Querbeschleunigung ay2. Kurve 106 zeigt den mit dem Querbeschleunigungssensor gemessenen Verlauf der Querbeschleunigung ay1. Die unteren Kurven zei­ gen die Radgeschwindigkeiten sowie die Fahrzeugreferenzge­ schwindigkeit.
Nun sollen die Kurven 201, 202, 203, 204 und 205 im unteren Teil von Fig. 2 betrachtet werden. Diese Kurven können ent­ lang der Ordinate nur die binären Werte 0 (= "low") und 1 (= "high") annehmen. Dabei bedeuten:
0: kein Fehler liegt vor,
1: ein Fehler liegt vor.
Im unteren Teil des Diagramms zeigt die Kurve 205 den Aus­ gang der Freischaltfunktion als oder-Verknüpfung, die sich aus
  • - den einzelnen Radfehlersignalen 201, 202, 203 und 204
  • - einer im Fehlerfall aktivierten monostabilen Kippstufe mit 0.1 Sekunden Nachlauf und
  • - einer Sperrschwelle bei sehr hohen Querbeschleunigungen
zusammensetzt.
Dabei zeigt 201 einen detektierten Fehlerverlauf am linken Hinterrad, 202 zeigt einen detektierten Fehlerverlauf am rechten Hinterrad, 203 zeigt einen detektierten Fehlerver­ lauf am linken Vorderrad und 204 zeigt einen detektierten Fehlerverlauf am rechten Vorderrad. Dabei wurde die Radge­ schwindigkeitsgröße des jeweiligen Rades in der beschriebe­ nen Weise mit der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit vergli­ chen.
Am Anfang folgt die geschätzte Querbeschleunigung mit aus­ reichender Genauigkeit dem gemessenen Sensorsignal. Da sich die Räder der angetriebenen Achse im Antriebsschlupf befinden, wird bei Geradeausfahrt gesperrt. Nach ungefähr 6 Se­ kunden (Pfeil 108) tritt durch ein abhebendes Vorderrad eine Überschätzung auf, die durch das Überschreiten der Querbe­ schleunigungsschwelle ausgeblendet wird. Nach ungefähr 7 Se­ kunden und nach ungefähr 9 Sekunden überschreitet die Radge­ schwindigkeit des jeweiligen kurveninneren Hinterrads infol­ ge von Antriebsschlupf die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (linker und rechter Pfeil 104). Zudem wird die Querbeschleu­ nigungsschwelle überschritten. Die nicht diskutierten nume­ rierten Pfeile haben die folgende Bedeutung:
101: zeitliche Entwicklung der Zustände des Fehler- Zeitschalters
102: zeitlicher Verlauf der Radgeschwindigkeitsgröße des rechten Vorderrades
103: zeitlicher Verlauf der gemessenen Querbeschleunigung (= Kurve 106)
107: zeitlicher Verlauf der geschätzten Querbeschleunigung (= Kurve 105)
In einer weiteren Ausführungsform wird die gemessene Querbe­ schleunigung aq1 vor der weiteren Verarbeitung in Block 16 (Fig. 2) gefiltert. Dabei ist in erster Linie an eine Tief­ passfilterung gedacht. Durch die Filterung erreicht man zweierlei:
  • - Elimination des Rauschens in der Messgröße,
  • - Ausblendung von Anteilen, die auf ein Schwanken bzw. Vi­ brieren des Fahrzeugsaufbaus zurückgehen.
Mit der beschriebenen Erfindung können sowohl die Null-Lage bzw. der Offset-Wert des Sensors als auch der Verstärkungs­ faktor überprüft werden. Darüber hinaus lassen sich die Null-Lage bzw. der Offsetwert an die Fahrzeugbeladung anpas­ sen. Bei der Fahrzeugbeladung kann es sich beispielsweise um eine stark einseitige Beladung oder um eine Dachlast han­ deln.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Überwachung eines zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug geeigneten Querbeschleunigungssensors (12), mit dem eine erste Querbeschleunigungsgröße (aq1), die die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung beschreibt, er­ fasst wird, wobei die Vorrichtung (1)
Erfassungsmittel (10) enthält, mit denen Radgeschwindig­ keitsgrößen (v1, v2, v3, v4), die die Geschwindigkeiten der einzelnen Räder beschreiben, erfasst werden,
erste Bestimmungsmittel (13) enthält, mit denen in Abhän­ gigkeit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe (vf) be­ stimmt wird,
zweite Bestimmungsmittel (14) enthält, mit denen eine zweite Querbeschleunigungsgröße (aq2) in Abhängigkeit we­ nigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße bestimmt wird und
Überwachungsmittel (16) enthält, in denen zur Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) wenigstens ein Ver­ gleich der ersten Querbeschleunigungsgröße (aq1) mit der zweiten Querbeschleunigungsgröße (aq2) durchgeführt wird und
Freischaltmittel (15) enthält, in denen über die Durch­ führung oder die Aussetzung der Überwachung in den Über­ wachungsmitteln (16) entschieden wird
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Freischaltmitteln (15) wenigstens ein Ver­ gleich einer Radgeschwindigkeitsgröße mit der die Fahr­ zeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe (vf) stattfindet und
dass abhängig vom Ergebnis dieses wenigstens einen Ver­ gleiches die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) stattfindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich davon abhängt, ob eine Rechtskurve oder eine Linkskurve des Fahrzeugs vorliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich überprüft wird,
ob die den kurveninneren Rädern zugeordneten Radgeschwin­ digkeitsgrößen kleinere Werte als die die Fahrzeugge­ schwindigkeit beschreibende Größe annehmen und
ob die den kurvenäußeren Rädern zugeordneten Radgeschwin­ digkeitsgrößen größere Werte als die die Fahrzeugge­ schwindigkeit beschreibende Größe annehmen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Überprüfung des Querbeschleunigungssensors (12) dann ausgesetzt wird,
wenn für wenigstens ein kurveninneres Rad eine Radge­ schwindigkeitsgröße ermittelt wird, welche größer als die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe (vf) ist oder
wenn für wenigstens ein kurvenäußeres Rad eine Radge­ schwindigkeitsgröße ermittelt wird, welche kleiner als die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe (vf) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine ausgesetzte Überprüfung des Querbeschleunigungssensors (vf) erst dann wieder aufgenommen wird, wenn ein vorgebbares Zeitintervall seit dem Zeitpunkt der Aussetzung der Überwa­ chung verstrichen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Vorliegens einer Rechtskurve oder Links­ kurve durch Auswertung der zweiten Querbeschleunigungsgröße (aq2) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Querbeschleunigungsgröße gefiltert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim verwendeten Filter um einen Tiefpassfilter han­ delt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) auch dann ausgesetzt wird, wenn die erste Querbeschleunigungsgrö­ ße (aq1) einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) auch dann ausgesetzt wird, wenn die zweite Querbeschleuni­ gungsgröße (aq2) einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) auch dann ausgesetzt wird, wenn die erste oder zweite Quer­ beschleunigungsgröße (aq1, aq2) einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet dass der vorgebbare Grenzwert so ge­ wählt wird, dass dessen Überschreiten durch die Querbeschleunigungsgröße eine Abhebgefahr für wenigstens ein Rad bedeutet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) auch dann ausgesetzt wird, wenn die Fahrbahnbeschaffenheit als Sand, Eis oder Schnee detektiert wird oder wenn sich das Fahrzeug im Zustand des Aquaplaning befindet.
14. Verfahren zur Überwachung eines zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug geeigneten Querbeschleunigungssensors (12), mit dem eine erste Querbeschleunigungsgröße (aq1), die die auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung beschreibt, er­ fasst wird, wobei
die Radgeschwindigkeitsgrößen (v1, v2, v3, v4), die die Geschwindigkeiten der Räder beschreiben, in Erfassungs­ mitteln (10) erfasst werden,
in Abhängigkeit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe (vf) in ersten Bestimmungsmitteln (13) bestimmt wird
eine zweite Querbeschleunigungsgröße (aq2) in Abhängig­ keit wenigstens einer Radgeschwindigkeitsgröße in zweiten Bestimmungsmitteln (14) bestimmt wird und
zur Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) we­ nigstens ein Vergleich der ersten Querbeschleunigungsgrö­ ße (aq1) mit der zweiten Querbeschleunigungsgröße (aq2) in Überwachungsmitteln (16) durchgeführt wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte,
dass während einer Kurvenfahrt wenigstens ein Vergleich einer Radgeschwindigkeitsgröße mit der die Fahrzeugge­ schwindigkeit beschreibenden Größe (vf) stattfindet und
dass abhängig vom Ergebnis dieses wenigstens einen Ver­ gleiches die Überwachung des Querbeschleunigungssensors (12) stattfindet.
DE10151066A 2001-10-16 2001-10-16 Vorrichtung und Verfahren zur verbesserten Überwachung eines Querbeschleunigungssensors Expired - Fee Related DE10151066C1 (de)

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