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Die
Erfindung betrifft ein Unebene-Straße-Erfassungssystem, und insbesondere ein
Unebene-Straße-Erfassungssystem,
das in einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem verwendet wird zum Reduzieren
falsch-positiver Fehler von einer Diagnosekomponente.
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Diverse
Motorkomponenten eines Fahrzeugs führen unterschiedliche Steueroperationen durch.
Diagnosekomponenten können
in einem Steuersystem verwendet werden zum Bereitstellen von Fehlerausgaben
zum Anzeigen, dass ein Motorbetrieb nicht normal ist. Jedoch kann
die Unebenheit bzw. Rauheit einer Straßenoberfläche falsch-positive Fehler
(Alpha-Fehler) in den Diagnosekomponenten erzeugen. Beispielsweise
kann ein emissionsorientiertes, fahrzeugeigenes Diagnosesystem (OBD
II) in einem Fahrzeug eine Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
aufweisen zum Erfassen von Fehlzündungen,
die einen allgemeinen Anstieg in den Kohlenwasserstoffemissionen
verursachen können.
Die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
kann unter extremen Straßenoberflächenbedingungen
anfällig für falsch-positive
Fehler sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Unebenheit der
Straße
in einem ungenauen Schätzwert
für einen
Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten
resultieren, welcher zum Steuern eines Vierradantriebs bzw. Vierradantriebfahrens
und eines automatischen Bremsens verwendet wird. Daher können in
einem Unebene-Straße-Zustand
einige Motor- oder Fahrzeugsteueroperationen nicht genau bzw. korrekt
durchgeführt
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fahrzeugeigenes Diagnosesystem,
einen Unebene-Straße-Detektor
sowie ein Verfahren bereitzustellen, mittels deren die korrekte
Funktion der Motor- oder Fahrzeugsteueroperationen auch in einem
Unebene-Straße-Zustand
gewährleistet
werden kann.
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Dies
wird mit einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem gemäß Patentanspruch
1, einem Unebene-Straße-Detektor
gemäß Patentanspruch
13 bzw. einem Verfahren gemäß Patentanspruch
20 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein fahrzeugeigenes Diagnosesystem für ein Fahrzeug bereitgestellt,
um den oben beschriebenen Zuständen
zu begegnen. Das fahrzeugeigene Diagnosesystem weist eine Diagnosekomponente,
die eingerichtet ist zum Erfassen eines Fahrzeugbetriebszustandes
und zum Erzeugen einer Fehlerausgabe, wenn der Fahrzeugbetriebszustand
als unnormal bestimmt wird, und einen Unebene-Straße-Detektor
auf, der eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchschnittsniveaus
der Unebenheit einer Straßenoberfläche auf Basis
von Signalen von Radgeschwindigkeitssensoren, um die Unebenheit
mit einem vorbestimmten Grenzwert zu vergleichen, und zum Sperren
bzw. Deaktivieren der Fehlerausgabe der Diagnosekomponente, wenn
das Unebenheitsniveau den vorbestimmten Grenzwert überschritten
hat.
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Gemäß einem
anderen Aspekt wird ein Straßenoberflächenzustands-Detektor
für ein
Fahrzeug bereitgestellt. Der Straßenoberflächenzustands-Detektor bzw.
Unebene-Straße-Detektor
weist einen Filter, wie beispielsweise einen Hochpassfilter oder
einen Bandpassfilter, welcher eingerichtet ist zum Empfangen von
Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten-Eingaben von Radgeschwindigkeitssensoren und
zum Bestimmen von Radgeschwindigkeitsveränderungen zum Erzeugen einer
Ausgabe, die eine aktuelle Unebenheitsgröße einer Straßenoberfläche angibt,
einen Rollmittelwertfilter, der eingerichtet ist zum Verarbeiten
der Ausgabe des Hochpassfilters, so dass über ein vorbestimmtes Zeitintervall
eine Durchschnittsunebenheit der Straßenoberfläche bestimmt wird, und einen
Vergleicher auf, der eingerichtet ist zum Vergleichen einer Ausgabe
des Rollmittelwertfilters mit einem vorbestimmten, kalibrierbaren Grenzwert
zum Bestimmen, ob die Durchschnittsunebenheit der Straßenoberfläche den
Grenzwert überschritten
hat, so dass eine Straßenoberflächenart
bestimmt wird, wobei die Vergleicherausgabe verwendet wird zum Reduzieren
unwahrer Fehler einer Diagnosekomponente eines Fahrzeugs.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Reduzieren falsch-positiver
Fehler einer Diagnosekomponente in einem auf einer Straße fahrenden
Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Empfangen von
Eingangssignalen von Radgeschwindigkeitssensoren, Bestimmen von Änderungen
der Eingangssignale unter Verwendung eines Hochpassfilters, so dass
Ausgangssignale des Hochpassfilters eine aktuelle Größe einer
externen Unebenheit der Straßenoberfläche angegeben,
Verarbeiten der Ausgangssignale des Hochpassfilters unter Verwendung
eines Rollmittelwertfilters, so dass über ein vorbestimmtes Zeitintervall
ein Unebenheitsniveau bestimmt wird, Vergleichen der Ausgangssignale
des Rollmittelwertfilters mit einem vorbestimmten Grenzwert, und
Sperren bzw. Deaktivieren einer Fehlerausgabe der Diagnosekomponente, wenn
das Unebenheitsniveau den vorbestimmten Grenzwert überschritten
hat.
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Die
Verwendung eines Unebene-Straße-Detektors
(RRD) kann unwahre Fehler von bzw. aus einer Diagnosekomponente
reduzieren. In dem Fall, in dem die Diagnosekomponente eine Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
ist, kann, sobald die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
das RRD-Flag (bzw. den RRD-Merker) empfängt, ein Steuersystem die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung anweisen,
die Fehlzündungsausgabe
zu deaktivieren, in eine alternative Kalibrierung umzuschalten,
oder kann während
des Fahrens über
eine unebene Straße
die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
deaktivieren.
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand einer Ausführungsform
beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild, das ein exemplarisches, fahrzeugeigenes Diagnosesystem
für ein
Fahrzeug erläutert.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild, das einen exemplarischen Unebene-Straße-Detektor
des fahrzeugeigenen Diagnosesystems von 1 erläutert.
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3 zeigt
die Radgeschwindigkeitsveränderungen
von einem nicht angetriebenen Rad (Meilen pro Stunde) eines Fahrzeugs
mit der bzw. über die
Zeit (Sekunden).
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4 zeigt
Radgeschwindigkeitsausgaben von einem nichtangetriebenen Rad, nachdem
sie durch unterschiedliche Komponenten des Unebene-Straße-Detektors
von 2 verarbeitet wurden.
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5 zeigt
Unebenheitsniveaus, die von dem Unebene-Straße-Detektor von 2 bestimmt wurden.
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6 erläutert das
Setzen eines Unebenheits-Flags durch den Unebene-Straße-Detektor
von 2 auf Basis eines Unebenheitsniveaus einer Straßenoberfläche.
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7 zeigt
ein Ablaufdiagramm, in dem ein Verfahren zum Reduzieren von Bestimmungen falsch-positiver
Fehler von bzw. aus einer Diagnosekomponente in einem auf einer
Straße
fahrenden Fahrzeug dargestellt ist.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild, das ein exemplarisches, fahrzeugeigenes Diagnosesystem 10 für ein Fahrzeug
erläutert.
Das System 10 kann eine Diagnosekomponente 12 aufweisen,
die eingerichtet ist zum Erfassen eines Fahrzeugbetriebszustandes und
zum Erzeugen einer Fehlerausgabe, wenn bestimmt wurde, dass der
Fahrzeugbetriebszustand unnormal ist. In der gezeigten Ausführungsform
weist die Diagnosekomponente 12 eine Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
auf, die in einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem II (OBD II) verwendet
wird. Die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
kann durch Aufleuchtenlassen einer Fehlfunktions-Anzeigelampe (MIL)
eine Fehlzündung
anzeigen, und die Ausgabe der Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
kann in diversen Motorsteuerungen verwendet werden. Die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
kann unter den Bedingungen einer unebenen Straße, wie beispielsweise Fahrspuren
mit großem
Kopfsteinpflaster, welche Antriebsstrangstörungen bzw. Antriebsstrangunruhen
verursachen können,
die unkorrekterweise von der Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung als
Fehlzündungen
interpretiert werden, anfällig
für falsch-positive
Fehler (Fehler 1. Art bzw. Alpha-Fehler) sein. Eine Rauschen-Sperrfunktion, die
in der Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung vorhanden
ist, kann nicht effektiv bzw. wirksam beim Reduzieren dieser Fehler
sein. Unkorrekte Fehlzündungsbestimmungen
können
bewirken, dass der Motor in einer weniger als optimalen Weise gesteuert
wird, da Korrekturmaßnahmen
gegen Fehlzündung
unternommen werden können,
wenn sie unnötig
sind. Zum Reduzieren des unerwünschten
Effektes von fälschlich erfassten
Fehlern kann ein Unebene-Straße-Detektor 14 vorgesehen
sein zum Bestimmen eines Unebenheitsniveaus der Straße und Berücksichtigen
der Möglichkeit
von unwahren Fehlern durch Sperren bzw. Deaktivieren oder Ignorieren
der Ausgabe der Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung.
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Es
ist zu verstehen, dass die Diagnosekomponente 12 andere
Motorsteuerungs- oder Fahrzeugsteuerungs-Überwachungseinrichtungen
aufweisen kann, bei denen die Genauigkeit der Diagnosen abhängig von
der Unebenheit der Straße
sein kann. Beispiele für
andere alternative Diagnosekomponenten 12 umfassen eine
Stabilitätssteuerungs-Überwachungseinrichtung, eine
Antriebssteuerungs-Überwachungseinrichtung
usw.
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Weiter
auf 1 Bezug nehmend ist ein Unebene-Straße-Detektor 14 des
Systems 10 eingerichtet zum Verarbeiten von Radgeschwindigkeitssignalen
und anderen Eingaben, Ausgeben eines Durchschnittsunebenheitsniveaus
und Setzen eines Unebenheits-Flags für die Diagnosekomponente 12. Nachstehend
wird unter Bezugnahme auf 2 der Betrieb
des Unebene-Straße-Detektors 14 detailliert beschrieben.
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Bei
einigen Ausführungsformen
können
die Eingangssignale zu dem Unebene-Straße-Detektor 14 durch
einen Eingabe-Prozessor 16 verarbeitet werden.
Beispielsweise kann der Eingabe-Prozessor 16 ein Gesteuerter-Feldbus-Netzwerk
(CAN – Controller
Area Network)-Nachrichteneingabe-Prozessor 16 sein, der
eingerichtet ist zum Empfangen von Radgeschwindigkeitssignalen von
einer Antiblockiersystem (ABS)-Steuereinheit 18 über einen
CAN-Bus. Radgeschwindigkeiten können
erfasst werden durch Radgeschwindigkeitssensoren, die an den Vorderrädern und
an den Hinterrädern
des Fahrzeugs installiert sind. Die von dem Eingabe-Prozessor 16 für CAN-Nachrichten
verarbeiteten Signale können
Radgeschwindigkeiten der vier Räder
umfassen (jeweils bezeichnet mit den Variablen mux_lf_whlspd, mux_rf_whlspd,
mux_lr_whlspd und mux_rr_whlspd). Zusätzlich können die verarbeiteten Signale
einen Radgeschwindigkeitszustand (mux_lf_whlspd_stat) umfassen.
Die Zustandindikatoren mux_lf_whlspd_stat, mux_rf_whlspd_stat, mux_lr_whlspd_stat
und mux_rr_whlspd_stat zeigen an, ob eine gegebene Radgeschwindigkeit
gültig bzw.
zulässig
ist. Ferner können
die verarbeiteten Signale ein ABS-Fehler-Flag (msgid_215_fmflg)
aufweisen zum Anzeigen, ob die ABS-Steuereinheit 18 gestört ist.
Da die Radgeschwindigkeiten von der ABS-Steuereinheit 18 abhängig sind,
kann der Unebene-Straße-Detektor 14 eingerichtet
sein zum Abschalten bzw. Beenden der Unebene-Straße-Berechnung
im Fall einer verschlechterten ABS-Leistung.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann eine bedienerbetätigte
Bremsenhardware 20 einem Bremsenbetätigungs-Eingabe-Prozessor 22 eine Bremseingabe
bereitstellen. Die von dem Bremsenbetätigungs-Eingabe-Prozessor 22 verarbeiteten
Signale können
einen Bremse-Ein/Aus-Indikator
(biflg) aufweisen, der anzeigt, ob der Bediener derzeit die Bremsen
betätigt.
In einigen Situationen kann die Betätigung der Bremsen die Genauigkeit
des Unebene-Straße-Niveaus
reduzieren. Somit kann die Unebene-Straße-Berechnung durch den Unebene-Straße-Detektor 14 ausgesetzt
bzw. unterbrochen werden, wenn eine Betätigung der Bremsen erfasst
wird. Zusätzlich
oder alternativ kann ein Bremspedal-Fehler-Flag (ffg_boo) als eine Eingabe
für den
Unebene-Straße-Detektor 14 verwendet
werden. Da eine Angabe über
den Bremspedalzustand notwendig sein kann, kann der Unebene-Straße-Detektor 14 im Fall
einer Verschlechterung hinsichtlich der Bremsenbetätigung abgeschaltet
werden.
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Ausgaben
des Unebene-Straße-Detektors 14 können Unebenheitsindikatoren
aufweisen zum Angeben eines Durchschnittsunebenheitsniveaus. In einigen
Ausführungsformen
kann der Unebenheitsindikator einen Indikator (rrd_err_flg) aufweisen,
welcher aus Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten bestimmt wird.
Alternativ kann der Unebenheitsindikator einen Indikator (rrd_err_drv_flg)
aufweisen, welcher aus Angetrieben-Radgeschwindigkeiten bestimmt
wird. Die Fehler-Flags
zeigen an, dass ein Unebenheitsniveau infolge eines Fehlers in den
notwendigen Eingaben zu dem RRD nicht berechnet werden kann und
daher die Ausgabe des RRD von der Diagnosekomponente ignoriert werden
sollte. Bei einem Beispiel können
Fehler auf fehlerhaften Eingaben basieren, wie beispielsweise unzulässigen Radgeschwindigkeiten
usw. Bei einigen Ausführungsformen
kann der Unebenheitsindikator einen Indikator (rrd_ndrv_lvl) aufweisen,
welcher aus Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten bestimmt wird.
Alternativ kann der Unebenheitsindikator einen Indikator (rrd_drv_lvl)
aufweisen, welcher aus Angetrieben-Radgeschwindigkeiten bestimmt wird.
Ferner kann der Unebene-Straße-Detektor 14 auf
Basis eines Unebenheitsindikators oder Unebenheitsniveaus und eines
vorbestimmten Grenzwertes Unebene-Straße-Flags für die Diagnosekomponente 12 setzen.
Ein Unebene-Straße-Flag
(rrd_ndr_flg), das aus den Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten
bestimmt wurde, und/oder ein Unebene-Straße-Flag (rrd_drv_flg), das
aus den Angetrieben-Radgeschwindigkeiten bestimmt wurde, können bzw.
kann verwendet werden. Sobald von der Diagnosekomponente 12 ein
Unebene-Straße-Flag
empfangen wird, kann das Steuersystem 10 die Fehlerausgabe
der Diagnosekomponente 12 sperren bzw. deaktivieren oder
kann das Steuersystem 10 in eine alternative Kalibrierung
umschalten. Es ist zu bemerken, dass die Eingangssignale zu dem
Unebene-Straße-Detektor 14 entweder
Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten oder Angetrieben-Radgeschwindigkeiten
oder sowohl Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten als auch Angetrieben-Radgeschwindigkeiten
bei der Bestimmung eines Unebenheitsniveaus aufweisen können.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild, das eine allgemeine Systemstruktur eines exemplarischen
Unebene-Straße-Detektors 14 erläutert. Der
Unebene-Straße-Detektor 14 kann
verwendet werden zum Reduzieren unwahrer Fehler einer Diagnosekomponente
eines Fahrzeugs, wobei die unwahren Fehler wahrscheinlich während des
Fahrens auf einer unebenen Straße
auftreten. Der Begriff „unebene
Straße" bezieht sich auf
Straßen,
die Vorsprünge
oder Vertiefungen in der Straßenoberfläche aufweisen, wie
beispielsweise Pflastersteine, Schlaglöcher, Bodenwellen usw.
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Der
Unebene-Straße-Detektor 14 wird
normalerweise betrieben, so dass er in aufeinander folgenden Zeitintervallen
berechnet, ob eine Straße
uneben ist oder nicht. Jeder Lauf bzw. Betrieb des Unebene-Straße-Detektors 14 kann
von dem Zeitintervall abhängen,
in dem die Radgeschwindigkeiten über den
CAN-Bus empfangen werden. Beispielsweise kann, wenn die Radgeschwindigkeiten
alle 10 Millisekunden (ms) aktualisiert werden, der Unebene-Straße-Detektor 14 alle
8 ms betrieben werden. Bei einem anderen Beispiel kann, wenn die
Radgeschwindigkeiten mit einer relativ langsamen Rate aktualisiert
werden, wie beispielsweise alle 20 oder 30 ms, der Unebene-Straße-Detektor 14 alle
16 ms betrieben werden. Alternativ können die Radgeschwindigkeiten
gespeichert werden und mit einer niedrigeren Rate verarbeitet werden.
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3 zeigt
Veränderungen
von Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeiten
(Meilen pro Stunde) eines Fahrzeugs mit der bzw. über die
Zeit (Sekunden). Vorsprünge
oder Vertiefungen auf der Straßenoberfläche, wie
beispielsweise große
Bodenwellen und Schlaglöcher,
können
als kurzzeitige Störungen
in den Radgeschwindigkeiten erscheinen. Die Störungen sind als schnelle Radgeschwindigkeitsveränderungen
wiedergegeben. Wie in 3 gezeigt, fährt somit das Fahrzeug vor
der Zeit t1 auf einer ebenen Straße. Nach der Zeit t1 fährt das
Fahrzeug auf einer unebenen Straße.
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Die
wie in 3 gezeigten Original-Radgeschwindigkeiten können durch
einen ersten Filter vorverarbeitet werden. Nun auf 2 Bezug
nehmend kann der erste Filter verwendet werden zum Entfernen von
sich langsam ändernden
Komponenten der Radgeschwindigkeitssignale, welche nicht die Radgeschwindigkeitsstörung in
Folge von die Unebenheit in einer Straßenoberfläche verursachenden Vorsprüngen oder
Vertiefungen wiedergeben. In der gezeigten Ausführungsform kann der erste Filter
einen Hochpassfilter 52 aufweisen. Der Hochpassfilter 52 ermöglicht nur
das Passieren der Hochbandkomponente der Wellenlänge. Der Hochpassfilter 52 kann
sich langsam ändernde
Komponenten oder Halb-Stabilzustand-Komponenten
der Radgeschwindigkeitssignale entfernen. Somit zeigen die Ausgangssignale
des Hochpassfilters 52 die zugrunde liegende Größe von externen
Störungen,
die an den Rädern
wirken, oder die Unebenheit der Straßenoberfläche. Bei einigen Ausführungsformen
kann der Hochpassfilter 52 einen Zweite-Ordnung-Butterworth-Hochpassfilter aufweisen.
Die Filterkoeffizienten können
kalibrierbar sein, so dass die Grenzfrequenz bzw. Eckfrequenz für diverse
Fahrzeugplattformen angepasst werden kann. Bei einer Ausführungsform
wird eine Grenzfrequenz von 2 Hz als die Grenzfrequenz des Hochpassfilters
verwendet. Es ist zu verstehen, dass jeder geeignete Filter als
der erste Filter verwendet werden kann. Beispielsweise kann der
erste Filter einen Bandpassfilter aufweisen.
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Eine
erste Berechnungskomponente 54 kann verwendet werden zum
Berechnen des Quadrates von Ausgaben des Hochpassfilters 52.
Die berechneten Daten können
von einem zweiten Filter verarbeitet werden zum Erzielen einer nutzbaren Größe bzw.
Quantität
zum Angeben eines Unebenheitsniveaus. Bei der dargestellten Ausführungsform ist
der zweite Filter ein Rollmittelwertfilter (Rolling Average Filter) 56.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann der Rollmittelwertfilter 56 äquivalent zu einem Tiefpassfilter
mit 0,2 Hz Grenzfrequenz sein. Bei einem Beispiel kann der Rollmittelwertfilter 56 für das Quadrat
der hochpassgefilterten Radgeschwindigkeit mit einem Schwellwert
von 2 Sekunden verwendet werden. Die Grenzfrequenz des Rollmittelwertfilters 56 kann
umgekehrt zu dem Zeitintervall oder der Ansprechzeit des Filters
korrespondieren und ist kalibrierbar. Der Rollmittelwertfilter 56 kann
eingerichtet sein zum Bereitstellen von genügend Glättung, so dass für eine spezifische
Straße
eine konsistente Ausgabe erzielt werden kann. Jedoch kann der Rollmittelwertfilter 56 auch
so ausreichend sensibel bzw. reaktionsschnell sein, dass er ein
schnelles Anpassen ermöglicht, wenn
sich die Straßenoberfläche ändert. Ferner
ist zu bemerken, dass die Ansprechzeit des Rollmittelwertfilters 56 lang
genug eingestellt sein sollte, so dass das RRD-Flag nicht zu häufig zwischen
uneben und eben umschaltet. Daher kann bei einigen Ausführungsformen
an die Endausgabe eine Hysterese angefügt sein, so dass ungewolltes
Schalten vermieden wird.
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Die
von dem Rollmittelwertfilter 56 gefilterten Daten können weiterverarbeitet
werden. Beispielsweise kann eine zweite Berechnungskomponente 58 die
Quadratwurzel aus den durch den Rollmittelwertfilter 56 gefilterten
Radgeschwindigkeiten ziehen. Dann kann eine dritte Berechnungskomponente 60 die
Ergebnisse für
das linke Rad und das rechte Rad mitteln, wenn die Eingaben von
beiden Rädern
gültig sind.
Alternativ können
Radgeschwindigkeitssignale von entweder dem linken Rad oder dem
rechten Rad zum Bestimmen eines Unebenheitsniveaus einer Straße verwendet
werden.
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4 zeigt
Radgeschwindigkeitsausgaben von nicht angetriebenen Rädern nach
einer Verarbeitung durch unterschiedliche Komponenten eines Unebene-Straße-Detektors.
Die durchgezogene Linie zeigt Ausgaben von dem Hochpassfilter 52.
Verglichen mit den Roh-Radgeschwindigkeiten, die in 3 gezeigt
sind, zeigen die durch die durchgezogene Linie gezeigten Signale,
dass die sich langsam ändernden
Komponenten der Radgeschwindigkeiten von dem Hochpassfilter 52 entfernt
wurden. Die gestrichelte Linie zeigt die Ausgaben von der Komponente 58,
wo die Quadratwurzeln aus den Ergebnissen des Rollmittelwertfilters 56 gezogen
werden. Die gestrichelte Linie zeigt, dass der Unebene-Straße-Detektor
Radgeschwindigkeitssignale in nutzbare positive Größen umwandelt
zum Angeben eines Durchschnittunebenheitsniveaus. Bei dem in 4 gezeigten
Beispiel bestimmt der Unebene-Straße-Detektor
zwei Unebenheitsniveaus, wobei das Unebenheitsniveau der Straßenoberfläche nach
t1 größer als
das Unebenheitsniveau der Straßenoberfläche vor
t1 ist.
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5 zeigt
exemplarische Unebenheitsniveaus, die von einem Unebene-Straße-Detektor
bestimmt wurden. Die Kurve A zeigt ein Unebenheitsniveau, das auf
Basis von Radgeschwindigkeiten von einem rechten, nicht angetriebenen
Rad bestimmt wurde. Die Kurve C zeigt ein Unebenheitsniveau, das auf
Basis von Radgeschwindigkeiten von einem linken, nicht angetriebenen
Rad bestimmt wurde. Die Kurve B zeigt ein Durchschnittsunebenheitsniveau, das
auf der Bestimmung der linken Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeit
und der rechten Nichtangetrieben-Radgeschwindigkeit basiert. Das
Durchschnittsunebenheitsniveau kann erhalten werden durch Mittelwertbildung
aus den Unebenheitsniveaus, die auf Basis von Radgeschwindigkeiten
von den rechten und linken Rädern
bestimmt wurden. Alternativ kann, wenn die Radgeschwindigkeiten
von einem Rad ungültig
bzw. unzulässig sind,
das Unebenheitsniveau, das von den Radgeschwindigkeiten eines anderen
Rades bestimmt wurde, verwendet werden.
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Wieder
auf 2 Bezug nehmend kann der Unebene-Straße-Detektor 14 einen
Vergleicher 62 aufweisen. Nachdem durch eine dritte Berechnungskomponente 60 ein
Unebenheitsniveau bestimmt wurde, wird das Unebenheitsniveau mit
einem Grenzwert in dem Vergleicher 62 verglichen. Der Grenzwert
kann für
bekannte Oberflächen
kalibriert werden, für
welche Falschdiagnosefehler einer Diagnosekomponente auftreten können. Wie
oben erörtert,
kann bei einem Beispiel die Diagnosekomponente eine Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung sein,
die eingerichtet ist zum Erfassen von Fehlzündungen. Daher kann der Grenzwert
für Straßen kalibriert
sein, wie beispielsweise für
Kopfsteinpflaster oder Straßen
mit Schlaglöchern
und Bodenwellen, bei denen die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
anfällig
ist, unwahre Fehler zu erzeugen. Ferner kann der Grenzwert angepasst
werden, so dass der Unebene-Straße-Detektor 14 für normalen
Straßenbelag
nicht empfindlich ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die Unebenheit
einer Straßenoberfläche eine
Skalierung von 0,0 bis 1,0 haben, wobei 1,0 die unebenste Straße und 0,0
die ebenste Straße
repräsentiert.
Alternativ könnten
andere geeignete Skalierungen verwendet werden, wie beispielsweise
Skalierungen, die sich über
1,0 hinaus erstrecken.
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Nachdem
das Unebenheitsniveau mit dem Grenzwert verglichen wurde, kann die
Unebenheit für die
Straßenbedingungen
angegeben werden. 6 zeigt Unebenheits-Flags, die
durch einen Unebene-Straße-Detektor
auf Basis eines Unebenheitsniveaus einer Straßenoberfläche gesetzt wurden. Die Linie
E zeigt das Unebenheitsniveau. Die Linien D und F zeigen Unebene-Straße-Detektor-Flags (RRD-Flag). Bei dem Beispiel
ist ein Grenzwert mit 0,5 bestimmt. Vor der Zeit t1 ist das Unebenheitsniveau
geringer als der Grenzwert. Die Ausgabe des Vergleichers 62 ist
Null oder das RRD-Flag ist so gesetzt, dass es Null ist. Somit kann
die Straße
als „ebene
Straße" deklariert werden.
Nach t1 ist das Unebenheitsniveau größer als der Grenzwert. Die
Ausgabe des Vergleichers 62 ist 1,0 und das RRD-Flag wird
gesetzt. Infolgedessen kann die Straße als eine „unebene
Straße" deklariert werden.
Dann kann das RRD-Flag an eine Diagnosekomponente gesendet werden.
Während
die gezeigte Ausführungsform
einen Grenzwert zeigt, der zwei Unebenheitsniveaus separiert, d.
h. eben und uneben, ist es verständlich, dass
eine Mehrzahl von Grenzwerten festgelegt sein können, die eine Mehrzahl von
Unebenheitsniveaus abgrenzen. Beispielsweise können zwei Grenzwerte drei Unebenheitsniveaus
separieren. Das erste Unebenheitsniveau kann einer ebenen Straße entsprechen.
Das zweite Unebenheitsniveau kann einer Kopfsteinplasterstraße (Belgian
Block Road) entsprechen. Das dritte Unebenheitsniveau kann einer Steinstraße (Brick
Road) entsprechen. Andere Straßenarten,
wie beispielsweise eine Hartstraße (Harshness Road), eine Straße mit zufälligen Bodenwellen und
eine Pflastersteinstraße
können
separate, von dem Unebene-Straße-Detektor bestimmte
Unebenheitsniveaus haben.
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Die
Verwendung eines Unebene-Straße-Detektors
kann falsche bzw. unwahre Fehler einer Diagnosekomponente reduzieren.
In dem Fall, in dem die Diagnosekomponente eine Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
ist, kann, sobald die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
das RRD-Flag empfängt,
ein Steuersystem die Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
anweisen, auf der „unebenen Straße" die Fehlzündungsausgabe
zu deaktivieren bzw. zu sperren oder in eine alternative Kalibrierung der
Fehlzündungs-Überwachungseinrichtung
umzuschalten. Wenn der Unebene-Straße-Detektor eingerichtet ist
zum Bestimmen einer Unebenheit einer Straße aus drei oder mehr Unebenheitsniveaus, kann
die Ausgabe des Detektors verwendet werden zum vollständigen Sperren
der Fehlerausgabe der Diagnosekomponente in dem Fall des unebensten Niveaus
und zum teilweisen Sperren der Fehlerausgabe der Diagnosekomponente
in dem Fall eines mittleren Unebenheitsniveaus oder anderweitigen Verarbeiten
der Fehlerausgabe der Diagnosekomponente bei dem mittleren Unebenheitsniveau,
so dass falsche bzw. unwahre Fehler verhindert oder beseitigt werden.
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7 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 700 erläutert zum
Reduzieren von falsch-positiven Fehlerbestimmungen einer Diagnosekomponente
in einem auf einer Straße
fahrenden Fahrzeug unter Verwendung eines Unebene-Straße-Detektors. Zuerst
empfängt
die Routine bei 710 Eingangssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren.
Wie oben beschrieben, können
die Eingangssignale Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten von linken
und rechten nichtangetriebenen oder angetriebenen Rädern umfassen.
Als Nächstes
empfängt
die Routine bei 720 Bremseneingaben von der bedienerbetätigen Bremsenhardware.
Eine Information bezüglich
des Bremsenzustands kann bestimmen, ob der Unebene-Straße-Detektor wie oben
unter Bezugnahme auf 1 beschrieben betrieben wird.
Dann verarbeitet die Routine bei 730 Radgeschwindigkeitssignale
unter Verwendung eines Hochpassfilters. Der Hochpassfilter filtert
sich langsam ändernde
Komponenten von Radgeschwindigkeiten heraus und gibt dann eine aktuelle
Größe der Unebenheit
einer Straßenoberfläche aus,
wie oben beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen werden Hochpassfilterausgaben
nach 730 quadriert. Als Nächstes werden bei 740 die Hochpassfilterausgaben
von einem Rollmittelwertfilter verarbeitet zum Bestimmen eines Unebenheitsniveaus über ein vorbestimmtes
Ansprechzeitintervall hinweg. Bei einigen Ausführungsformen können Ausgangssignale
verarbeitet werden durch Ziehen der Quadratwurzel von den Ausgangssignalen
des Rollmittelwertfilters. Als Nächstes
vergleicht bei 750 die Routine Ausgangssignale des Rollmittelwertfilters
mit einem vorbestimmten Grenzwert. Dann setzt bei 760 die
Routine ein Unebenheits-Flag, wenn das Unebenheitsniveau den Grenzwert überschreitet.
Wenn das Unebenheits-Flag erfasst wird, sperrt bzw. deaktiviert
bei 770 die Routine eine Fehlerausgabe einer Diagnosekomponente.
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Als
Alternative zu den Schritten 750 und 760 kann
das Verfahren ferner aufweisen: Vergleichen der Ausgangssignale
des Rollmittelwertfilters mit einer Mehrzahl von vorbestimmten Grenzwerten
zum Bestimmen eines geeigneten Unebenheitsniveaus aus einer Mehrzahl
von Unebenheitsniveaus, und Setzen eines entsprechenden Flags, das
das geeignete Unebenheitsniveau kennzeichnet.
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Es
ist zu verstehen, dass die hierin offenbarten Prozesse exemplarischer
Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem
beschränkende
Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle
neuen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen
der diversen Strukturen und anderer Merkmale, Funktionen und/oder
Eigenschaften, die hierin offenbart sind, mit ein.
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Die
nachfolgenden Ansprüche
erläutern
insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die
als neu und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich
auf „ein" Element und „ein erstes" Element oder dessen Äquivalent
beziehen. Solche Ansprüche
sollten so verstanden werden, dass sie die Integration von einem
oder mehreren solcher Elemente mit einschließen, wobei sie zwei oder mehrere
solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und
Unterkombinationen von Verfahrens- und Systemkomponenten-Konfigurationen,
Prozessen, Vorrichtungen und/oder anderen Merkmalen, Funktionen,
Elementen und/oder Eigenschaften können durch Abändern der
vorliegenden Ansprüche oder
durch Vorlegen neuer Ansprüche
in dieser oder einer zugehörigen
Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob sie breiter, enger,
gleich oder unterschiedlich im Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen
Ansprüchen
sind, werden ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung
mit eingeschlossen erachtet.