WO2000048882A1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer mehrzahl von einen prozess erfassenden sensoren, insbesondere für ein esp-system für fahrzeuge - Google Patents
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Definitions
- Method and device for monitoring a plurality of sensors detecting a process in particular for an ESP system for vehicles
- the invention relates to a method and a device for monitoring a plurality of sensors which detect a process, the process in particular an electronic one
- Stability program (ESP) for vehicles can be.
- Electronic stability programs of this type are vehicle dynamics control systems that serve to support the driver in critical driving situations during braking, acceleration and steering and to intervene where the driver himself has no direct intervention.
- the control system supports the driver when braking, in particular on a road with a low or changing coefficient of friction, on which the vehicle can no longer be steerable or can skid due to locking wheels, and also when accelerating, where there is a risk of the drive wheels spinning, and finally when steering in a curve in which the vehicle could oversteer or understeer. Overall, this not only improves comfort, but also active safety.
- Such a control system is based on a closed control loop, which takes over typical control tasks in normal operation of the vehicle and is intended to intercept the vehicle as quickly as possible in extreme driving situations. Sensors for recording the various driving dynamics parameters are of particular importance as actual value transmitters.
- a Plausible control presupposes that the sensors correctly reflect the actual state of the controlled system. This is particularly important in the case of driving stability control in extreme driving situations in which a control deviation has to be corrected within a very short time. For this reason, in an electronic stability program, the ESP sensors (yaw rate sensor, lateral acceleration sensor, steering angle sensor) must be constantly monitored in order to be able to detect errors in the sensors at an early stage, so that incorrect control that could bring the vehicle into a safety-critical state is excluded becomes.
- ESP sensors can e.g. have so-called clamping errors. These errors cause malfunctions which lead to the sensors constantly displaying constant values in their useful range, so that the driving dynamics cannot be reproduced correctly. In certain driving situations with low dynamics, it cannot be ruled out that such a clamping error may go undetected.
- the invention is therefore based on the object of providing a method and a device for monitoring a plurality of sensors that detect a process, such as, for example, an electronic stability program (ESP) for vehicles, with which the risk of incorrect measurement due to clamping errors of the sensors is significantly reduced.
- ESP electronic stability program
- the object is further achieved with a device according to claim 7, which has a clamping error detection with a first device for detecting changes over time in the output signals of the sensors and a second device for comparing and checking the changes in terms of their plausibility, which are caused by the process depends on the dependencies of the sensor output signals, and for generating an error message if the plausibility is not present.
- the invention can be combined particularly advantageously with an ESP system for vehicles, which is controlled by a microprocessor unit, the process being the electronic driving stability program and the sensors being a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor and a steering angle sensor and the first and second devices being a subroutine in the Microprocessor unit is implemented.
- the invention is particularly suitable for combination with a model-based monitoring of the sensors of an electronic stability program (ESP) for vehicles, which is described in the parallel application 199 29 155.1 and is hereby made part of this disclosure by reference.
- ESP electronic stability program
- one of the sensors is monitored in each case by its output signal having analytical reference values (redundancies) is compared, which are determined with the aid of a multiple process model from currently unobservable process control or process parameters.
- analytical reference values redundancies
- FIG. 1 shows a schematic block diagram of a device according to the invention
- An essential principle of the monitoring method consists in carrying out a plausibility check on the basis of the physical relationships of the output signals of the various sensors that detect a process, including a characteristic analysis of the sensor signals in the event of a clamping error, in order to discover the clamping errors.
- Monitoring can be carried out cyclically with predetermined time intervals. Investigations have shown that, in the event of a clamping error, the ESP sensors generate output signals independent of driving maneuvers which only reproduce hardware-related stochastic signals such as measurement noise. For this reason, it can be assumed that the output signals are virtually constant after low-pass filtering. A check of the change in the sensor signals thus enables an effective feature analysis with which clamping errors can be recognized.
- the plausibility check is based on the following findings: If a vehicle drives the normal driving maneuvers, which should be understood, for example, as a stationary straight-ahead drive, a stationary circular drive and the usual changing maneuvers, the relationship between the output signals of the three ESP sensors (yaw rate sensor, steering angle sensor, Describe the lateral acceleration sensor) in the fault-free case as follows:
- ki and k2 are two constants dependent on a vehicle reference speed and yi, y 2 and y 3 denote the yaw rate, the steering wheel angle and the lateral acceleration, respectively.
- ⁇ yi, ⁇ y2 and ⁇ y 3 denote changes in the sensor signals, which, as already explained above, play an important role in the feature analysis and thus in the detection of the clamping error.
- the changes over time are not used to evaluate the changes in the sensor signals, but rather the absolute value of the time derivative of the sensor output signals is integrated over a period of time te [t,, t 2 ], according to the following formula:
- threshold values are introduced. Two monitoring thresholds are defined for each sensor, namely
- a high threshold SH if ⁇ yi> Sjji, this means that the sensor is acted upon by a corresponding measured variable, that is to say that, for example in the case of the lateral acceleration sensor, there is a time-variable transverse dynamics (changing maneuvers).
- both threshold values should be kept as low as possible.
- the sensors can be monitored during a journey according to the following criteria: error-free operation can be assumed if:
- FIG. 1 shows a schematic block diagram of a corresponding circuit, which can essentially also be implemented with a program.
- the output signals of the three ESP sensors 10, 11, 12 are each fed to a low-pass filter 13, 14, 15, the output signals of which are applied to a first device 16 to determine the changes over time.
- This has a differentiator assigned to each sensor for the temporal derivation of the output signals of the sensors and an integrator for integrating the amount of the temporal derivation of the output signals.
- the changes ⁇ yi determined in this way are fed to a second device 17, with which they are compared with the threshold values S ⁇ i, S £ , i and subjected to a plausibility check, and which, if appropriate, generates an error signal FM.
- This monitoring mechanism can be carried out under program control by programming a microprocessor unit 16 accordingly.
- the determined changes in the sensor signals are then compared in a comparison and evaluation device 17 for each sensor signal with the respective monitoring thresholds S L A s H if only for each sensor i. If the plausibility check described above shows that one of the deviations is zero while all other deviations are not zero, an error message FM is generated.
- FIGS. 2 and 3 show two examples of different time profiles for the sensor output signals and the error signal.
- Figure 2a shows the output signal of the yaw rate sensor
- Figure 2b shows the output signal of the lateral acceleration sensor
- Figure 2c shows the output signal of the steering angle sensor
- Figure 2d an error message.
- Figures 3a to 3c each show the output signals of the same sensors as in Figures 2a to 2c, in which case the vehicle is in a straight line on a bad path.
- the changes of all three ESP sensors are simultaneously greater than their low thresholds. For this reason, the monitoring mechanism assumes that none of the sensors has a clamping error, and an error message (Figure 3d) is not generated.
Abstract
Es wird ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozess erfassenden Sensoren (10, 11, 12) beschrieben, das sich durch folgende Schritte auszeichnet: Erfassen von zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren, Vergleichen und Prüfen der Änderungen im Hinblick auf ihre Plausibilität, die durch die durch den Prozess gegebenen Abhängigkeiten der Sensorausgangssignale bestimmt wird und Erzeugen einer Fehlermeldung (FM), wenn die Plausibilität nicht gegeben ist. Eine bevorzugte Anwendung des Verfahrens ist in einem ESP-System für Fahrzeuge gegeben, das durch eine Mikroprozessoreinheit gesteuert wird, wobei der Prozess das elektronische Fahrstabilitätsprogramm und die Sensoren ein Gierratensensor, ein Querbeschleunigungssensor und ein Lenkwinkelsensor sind und das Verfahren durch ein Unterprogramm in der Mikroprozessoreinheit implementiert ist.
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozeß erfassenden Sensoren, insbesondere für ein ESP-System für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozeß erfassenden Sensoren, wobei der Prozeß insbesondere ein elektronisches
Stabilitätsprogramm (ESP) für Fahrzeuge sein kann.
Elektronische Stabilitätsprogramme dieser Art sind fahrdynamische Regelsysteme für Fahrzeuge, die dazu dienen, den Fahrer in kritischen Fahrsituationen während des Bremsens, Beschleunigens und Lenkens zu unterstützen und dort einzugreifen, wo der Fahrer selbst keine direkte Eingriffsmöglichkeit hat. Das Regelsystem unterstützt den Fahrer beim Bremsen, insbesondere auf einer Fahrbahn mit niedrigem oder wechselndem Reibwert, auf der das Fahrzeug wegen blockierender Räder nicht mehr steuerbar sein oder ins Schleudern geraten kann, ferner beim Beschleunigen, bei dem die Gefahr des Durchdrehens der Antriebsräder besteht, sowie schließlich beim Lenken in einer Kurve, in der das Fahrzeug über- oder untersteuern könnte. Insgesamt wird damit nicht nur der Komfort, sondern auch die aktive Sicherheit wesentlich verbessert .
Einem solchen Regelsystem liegt ein geschlossener Regelkreis zugrunde, der im Normalbetrieb des Fahrzeugs typische Regelaufgaben übernimmt und in extremen Fahrsituationen das Fahrzeug so schnell wie möglich abfangen soll. Als Istwertgeber sind dabei Sensoren zur Erfassung der verschiedenen fahrdynamischen Parameter von besonderer Bedeutung. Eine
plausible Regelung setzt voraus, daß die Sensoren den Istzustand der Regelstrecke korrekt wiedergeben. Dies ist bei Fahrstabilitätsregelungen in extremen Fahrsituationen, in denen eine Regelabweichung schon innerhalb einer sehr kurzen Zeit ausgeregelt werden muß, besonders wichtig. Aus diesem Grunde müssen bei einem elektronischen Stabilitätsprogramm die ESP-Sensoren (Gierratensensor, Querbeschleuni- gungssensor, Lenkwinkelsensor) ständig überwacht werden, um Fehler in den Sensoren frühzeitig erkennen zu können, damit eine Fehlregelung, die das Fahrzeug in einen sicherheitskritischen Zustand bringen könnte, ausgeschlossen wird.
ESP-Sensoren können z.B. sogenannte Klemmfehler aufweisen. Diese Fehler verursachen Fehlfunktionen, die dazu führen, daß die Sensoren ständig konstante Werte in ihrem Nutzbereich anzeigen, so daß die Fahrdynamik nicht korrekt wiedergegeben werden kann. In bestimmten Fahrsituationen mit geringer Dynamik ist nicht auszuschließen, daß ein solcher Klemmfehler unentdeckt bleibt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozeß, wie zum Beispiel ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) für Fahrzeuge erfassenden Sensoren zu schaffen, mit dem/der die Gefahr einer Fehlmessung aufgrund von Klemmfehlern der Sensoren wesentlich vermindert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Anspruch 1 mit einem Verfahren der eingangsgenannten Art, das sich durch folgende Schritte auszeichnet: Erfassen von zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren, Vergleichen und Prüfen
der Änderungen im Hinblick auf ihre Plausibilitat, die durch die durch den Prozeß gegebenen Abhängigkeiten der Sensorausgangssignale bestimmt wird und Erzeugen einer Fehlermeldung, wenn die Plausibilitat nicht gegeben ist.
Die Aufgabe wird ferner mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst, die eine Klemmfehler-Erkennung mit einer ersten Einrichtung zum Erfassen von zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren und einer zweiten Einrichtung zum Vergleichen und Prüfen der Änderungen im Hinblick auf ihre Plausibilitat, die durch die durch den Prozeß gegebenen Abhängigkeiten der Sensorausgangssignale bestimmt wird, sowie zum Erzeugen einer Fehlermeldung, wenn die Plausibilitat nicht gegeben ist, aufweist.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung mit einem ESP- System für Fahrzeuge kombinierbar, das durch eine Mikroprozessoreinheit gesteuert wird, wobei der Prozeß das elektronische Fahrstabilitätsprogramm und die Sensoren ein Gierratensensor, ein Querbeschleunigungssensor und ein Lenkwinkelsensor sind und die erste und zweite Einrichtung durch ein Unterprogramm in der Mikroprozessoreinheit implementiert ist.
Die Erfindung ist insbesondere zur Kombination mit einer modellgestützten Überwachung der Sensoren eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) für Fahrzeuge geeignet, die in der parallelen Anmeldung 199 29 155.1 beschrieben wird und hiermit durch Bezugname zum Bestandteil dieser Offenbarung gemacht werden soll. Bei jenem System wird jeweils einer der Sensoren dadurch überwacht, daß sein Ausgangssignal mit analytischen Referenzwerten (Redundanzen)
verglichen wird, die mit Hilfe eines Mehrfachprozeßmodells aus aktuell nicht zu überwachenden Prozeßführungs- oder Prozeßmeßgrößen ermittelt werden. Auch bei diesem System ist es jedoch nicht ganz auszuschließen, daß die eingangs erläuterten Klemmfehler unentdeckt bleiben. Für diese Fälle bietet die Erfindung Abhilfe.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2a bis 2d verschiedene Signalverläufe für einen ersten Fahrzustand und
Fig. 3a bis 3d verschiedene Signalverläufe für einen zweiten Fahrzustand.
Ein wesentliches Prinzip des Überwachungsverfahrens besteht darin, zur Entdeckung der Klemmfehler eine Plausibili- tätsprüfung auf der Basis der physikalischen Zusammenhänge der Ausgangssignale der verschiedenen, einen Prozeß erfassenden Sensoren unter Einbeziehung einer Merkmalsanalyse der Sensorsignale bei einem Klemmfehler durchzuführen. Die Überwachung kann zyklisch mit vorbestimmten Zeitabständen erfolgen.
Untersuchungen haben ergeben, daß im Falle eines Klemmfehlers die ESP-Sensoren unabhängig von Fahrmanövern Ausgangssignale erzeugen, die ausschließlich hardware-bedingte sto- chastische Signale wie Meßrauschen wiedergeben. Aus diesem Grund ist davon auszugehen, daß die Ausgangssignale nach einer Tiefpaß-Filterung quasi konstant verlaufen. Eine Prüfung der Änderung der Sensorsignale ermöglicht somit eine wirksame Merkmalsanalyse, mit der Klemmfehler erkannt werden können.
Die Plausibilitätsprüfung beruht auf folgenden Erkenntnissen: Wenn ein Fahrzeug die normalen Fahrmanöver fährt, worunter zum Beispiel eine stationäre Geradeausfahrt, eine stationäre Kreisfahrt und die üblichen Wechselmanöver verstanden werden sollen, läßt sich der Zusammenhang zwischen den Ausgangssignalen der drei ESP-Sensoren (Gierratensensor, Lenkwinkelsensor, Querbeschleunigungssen- sor) im fehlerfreien Fall wie folgt beschreiben:
' ref
Ψ 77 7 u Un11dU Ö uLo ~ VrefΨ
( Gl . l ) V"h
wobei :
V,-,/ Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit;
Ψ Gierrate;
Querbeschleunigung;
Lenkradwinkel ;
> L Lenkübersetzung;
Radstand;
vch charakteristische Fahrgeschwindigkeit.
Diese Gleichungen können in vereinfachter Form wie folgt dargestellt werden:
Yl = kl*Y2 und y3 = k2*yι
wobei ki und k2 zwei von einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit abhängige Konstanten und yi, y2 und y3 die Gierrate, den Lenkradwinkel bzw. die Querbeschleunigung bezeichnen.
Bei einer konstanten Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit ergibt sich dann:
Δyi = kχ*Δy2 und Δy3 = k2*Δyι
Dabei bezeichnen Δyi, Δy2 und Δy3 Änderungen der Sensorsignale, die wie oben bereits erläutert wurde, eine wichtige Rolle bei der Merkmalsanalyse und somit der Klemmfehlererkennung spielen.
Weiterhin ist davon auszugehen, daß im praktischen Betrieb Klemmfehler niemals gleichzeitig bei mehr als einem ESP- Sensor auftreten. Für die Fehlererkennung kann also angenommen werden, daß zu einem Zeitpunkt immer nur einer von den drei ESP-Sensoren einen Klemmfehler aufweist. Dies kann die Zuverlässigkeit der Fehlererkennung erheblich verbessern. Auf dieser Grundlage kann man die nachfolgend beschriebene Plausibilitätsprüfung zur Erkennung eines Klemmfehlers anwenden:
Von einem fehlerfreien Betrieb ist auszugehen, wenn folgende Bedingungen gelten:
Δyi ≠O für i = 1, 2, 3 oder Δyi = 0 für i = 1, 2, 3
Wenn hingegen eine der Änderungen der Sensorausgangssignale gleich Null und die anderen Änderungen ungleich Null sind, so ist von einem Fehler auszugehen:
3 j e {1,2,3},
und Δy, ≠ 0, V i ≠ j
wobei i, j jeweils die Sensoren bezeichnen. Für eine praktische Realisierung dieser Grundsätze sind zwei Tatsachen zu berücksichtigen: einerseits kann der Zusammenhang zwischen den drei ESP-Sensoren bei Wechselmanövern wegen der Phasenverschiebung der Sensorsignale untereinander nur mit einer gewissen Umgenauigkeit wiedergegeben werden, andererseits können die Sensorsignale, wie oben erwähnt wurde, auf Grund des Rauschens nicht absolut konstant bleiben.
Dies erfordert eine praktische Umsetzung der oben vorgestellten Plausibilitätsprüfung, die auf der einen Seite eine hohe Robustheit gegenüber den genannten Ungenauigkeiten aufweist und auf der anderen Seite den Anforderungen an die Empfindlichkeit für den Klemmfehler genügt. Um dieses Ziel zu erreichen, haben sich zwei Maßnahmen als vorteilhaft erwiesen:
Einerseits werden zur Bewertung der Änderungen der Sensorsignale nicht die zeitlichen Veränderungen herangezogen, sondern es wird der absolute Wert der zeitlichen Ableitung der Sensor-Ausgangssignale über einen Zeitraum t e [t, , t2 ] integriert, und zwar gemäß folgender Formel:
— eine Niederschwelle SL: wenn Δyi < SLΪ ist, so bedeutet dies, daß die Änderung von yi vernachlässigbar ist und somit yi als konstant angesehen werden kann, sowie
— eine Hochschwelle SH: wenn Δyi > Sjji ist, so bedeutet dies, daß der Sensor von einer entsprechenden Meßgröße beaufschlagt wird, das heißt, daß zum Beispiel im Falle des Querbeschleunigungssensors eine zeitvariable Querdynamik (Wechselmanöver) vorliegt.
Um eine hohe Empfindlichkeit für einen möglichen Klemmfehler zu erzielen, sollten beide Schwellwerte möglichst niedrig gehalten werden.
Auf der Basis dieser beiden Maßnahmen kann während einer Fahrt eine Überwachung der Sensoren nach folgenden Kriterien stattfinden: von einem fehlerfreien Betrieb ist auszugehen, wenn gilt:
Δy, > S, V e {1,2,3} oder Δy, < S V e {1,2,3}
Andererseits ist ein Fehler eines Sensors anzunehmen, wenn gilt:
3 j e-0,2,37, Δy, < S, und Δy, > SH , V ≠ j
Hierbei gilt die Einschränkung, daß ein Klemmfehler eines Sensors zu einem Zeitpunkt, zu dem die anderen Sensor- Ausgangssignale konstant sind, möglicherweise nicht entdeckt werden kann.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer entsprechenden Schaltung, die im wesentlichen auch mit einem Programm realisiert werden kann. Die Ausgangssignale der drei ESP-Sensoren 10, 11, 12 (Querbeschleunigungssensor, Lenkwinkelsensor und Gierratensensor) werden jeweils einem Tiefpaß 13, 14, 15 zugeführt, dessen Ausgangssignale zur Ermittlung der zeitlichen Änderungen an einer ersten Einrichtung 16 anliegen. Diese weist einen jedem Sensor zugeordneten Differenzierer zur zeitlichen Ableitung der Ausgangssignale der Sensoren sowie einen Integrierer zur Integration des Betrages der zeitlichen Ableitung der Ausgangssignale auf. Die damit ermittelten Änderungen Δyi werden einer zweiten Einrichtung 17 zugeführt, mit der diese mit den Schwellwerten Sπi, S£,i verglichen und einer Plausibil- tätsprüfung unterzogen werden, und die gegebenenfalls ein Fehlersignal FM erzeugt.
Zur Ermittlung der Änderungen Δyi der Sensorsignale wird die oben dargestellte zeitliche Ableitung und die Integralbildung in eine zeitdiskrete Form transformiert, bei der die Ableitung durch den Betrag der Differenz zwischen zwei Meßwerten während einer Abtastzeit und die Integralbildung durch eine Summierung während eines Überwachungsfensters ersetzt werden. Bezeichnet man die Abtastzeit mit Δt, den Meßwert yi(t) zum Zeitpunkt t = kΔt mit yi(k) = yi(kΔt), i = 1, 2, 3 und das Überwachungsfenster mit [k Δtf k2Δt], dann erhält man:
Dieser Überwachungsmechanismus läßt sich programmgesteuert durchführen, indem eine Mikroprozessoreinheit 16 entsprechend programmiert wird.
Die ermittelten Änderungen der Sensorsignale werden dann in jeweils einer Vergleichs- und Auswerteeinrichtung 17 für jedes Sensorsignal mit den jeweiligen Überwachungsschwellen S LA s Hi fur jeden Sensor i verglichen. Wenn sich durch die oben beschriebene Plausibilitätsprüfung ergibt, daß eine der Abweichungen Null ist, während alle anderen Abweichungen ungleich Null sind, so wird eine Fehlermeldung FM erzeugt.
In den Figuren 2 und 3 sind zwei Beispiele für verschiedene zeitliche Verläufe der Sensorausgangssignale und des Fehlersignals dargestellt.
Figur 2a zeigt das Ausgangssignal des Gierratensensors, Figur 2b das Ausgangssignal des Querbeschleunigungssensors, Figur 2c das Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors und Figur 2d eine Fehlermeldung.
Aus den Verläufen der Ausgangssignale des Querbeschleunigungssensors und des Lenkwinkelsensors läßt sich schließen, daß der Fahrer ein Wechselmanöver fährt. Da innerhalb einer Abtastzeit von zum Beispiel 2 Sekunden die Änderung des Ausgangssignals des Gierratensensors kleiner bleibt als seine Niederschwelle, die Änderungen der Signale des Quer-
beschleunigungs- und Lenkwinkelsensors jedoch größer als ihre Hochschwellen sind, ist ein Klemmfehler des Gierratensensors anzunehmen und die Fehlermeldung wird erzeugt.
Die Figuren 3a bis 3c zeigen jeweils die Ausgangssignale der gleichen Sensoren wie in den Figuren 2a bis 2c, wobei sich in diesem Fall das Fahrzeug in Geradeausfahrt auf einer schlechten Wegstrecke befindet. Die Änderungen aller drei ESP-Sensoren sind gleichzeitig größer als ihre Niederschwellen. Aus diesem Grund wird mit dem Überwachungsmechanismus davon ausgegangen, daß keiner der Sensoren einen Klemmfehler aufweist, und eine Fehlermeldung (Figur 3d) wird nicht erzeugt.
Claims
Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozeß erfassenden Sensoren,
gekennzeichnet durch folgende Schritt:
Erfassen von zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren,
Vergleichen und Prüfen der Änderungen im Hinblick auf ihre Plausibilitat, die durch die durch den Prozeß gegebenen Abhängigkeiten der Sensorausgangssignale bestimmt wird und
Erzeugen einer Fehlermeldung, wenn die Plausibilitat nicht gegeben ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß ein elektronisches Fahrstabilitätsprogramm (ESP) für Fahrzeuge ist und die Sensoren ein Gierratensensor, ein Querbeschleu- nigungssensor und ein Lenkwinkelsensor sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Plausibilitat gegeben ist, wenn die Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren entweder alle ungleich Null oder alle gleich Null sind.
. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren jeweils durch Integration des absoluten Wertes der zeitlichen Ableitung der Ausgangssignale über einen vorgebbaren Zeitraum ermittelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Ableitung in zeitdiskreter Form durch Differenzbildungen zwischen zwei Ausgangssignalen während einer Abtastzeit und die Integration durch Summenbildung während eines Überwachungsfensters durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Sensorsignale mit einem ersten niedrigen Schwellwert (Niederschwelle) und einem zweiten höheren Schwellwert (Hochschwelle) verglichen werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens eine erste Einrichtung
(16) zum Erfassen von zeitlichen Änderungen der Ausgangssignale der Sensoren und eine zweite Einrichtung
(17) zum Vergleichen und Prüfen der Änderungen im Hinblick auf ihre Plausibilitat, die durch die durch den
Prozeß gegebenen Abhängigkeiten der Sensorausgangssignale bestimmt wird, sowie zum Erzeugen einer Fehlermeldung, wenn die Plausibilitat nicht gegeben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (16) einen jedem Sensor zugeordneten Differenzierer zur zeitlichen Ableitung der Ausgangssignale der Sensoren sowie einen Integrierer zur Integration des Betrages der zeitlichen Ableitung der Ausgangssignale aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sensor (10, 11, 12) ein Tiefpaß (13, 14, 15) zugeordnet ist, mit dem die
Sensor-Ausgangssignale gefiltert und anschließend der ersten Einrichtung (16) zugeführt werden.
10. ESP-System für Fahrzeuge, das durch eine Mikroprozessoreinheit gesteuert wird,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Prozeß das elektronische Fahrstabilitätsprogramm und die Sensoren ein Gierratensensor, ein Querbeschleunigungssensor und ein Lenkwinkelsensor sind und die erste und zweite Einrichtung durch ein Unterprogramm in der Mikroprozessoreinheit implementiert ist.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00901130A EP1152933B1 (de) | 1999-02-18 | 2000-01-25 | Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer mehrzahl von einen prozess erfassenden sensoren, insbesondere für ein esp-system für fahrzeuge |
| US09/913,147 US6594563B1 (en) | 1999-02-18 | 2000-01-25 | Method and device for monitoring a plurality of sensors detecting a process, notably for an ESP system for vehicles |
| DE50005991T DE50005991D1 (de) | 1999-02-18 | 2000-01-25 | Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer mehrzahl von einen prozess erfassenden sensoren, insbesondere für ein esp-system für fahrzeuge |
| JP2000599638A JP2003520362A (ja) | 1999-02-18 | 2000-01-25 | 特に車両用ｅｓｐシステムのためのプロセスを検出する複数のセンサを監視する方法と装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19906795 | 1999-02-18 | ||
| DE19906795.3 | 1999-02-18 | ||
| DE19936434A DE19936434A1 (de) | 1999-02-18 | 1999-08-03 | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von einen Prozeß erfassenden Sensoren, insbesondere für ein ESP-System für Fahrzeuge |
| DE19936434.6 | 1999-08-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2000048882A1 true WO2000048882A1 (de) | 2000-08-24 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6594563B1 (de) |
| EP (1) | EP1152933B1 (de) |
| JP (1) | JP2003520362A (de) |
| WO (1) | WO2000048882A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004024521A1 (de) * | 2002-08-27 | 2004-03-25 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur überwachung von fahrwerksfunktionen und fahrwerksbauteilen |
| DE10145485B4 (de) * | 2001-09-14 | 2007-12-27 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Sensors |
| FR2909627A1 (fr) * | 2006-12-06 | 2008-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Systeme de controle dynamique de trajectoire. |
| EP2039573A3 (de) * | 2007-09-11 | 2010-04-14 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10290206D2 (de) * | 2001-01-26 | 2003-12-24 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität |
| US8024088B2 (en) * | 2001-08-01 | 2011-09-20 | Nexteer (Beijing) Technology Co., Ltd. | Rear steering sensor diagnostic algorithm for four-wheel steering systems |
| DE102004017385A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Koordination eines Fahrdynamikregelungssystems mit anderen Fahrzeugstabilisierungssystemen |
| DE102004018623A1 (de) * | 2004-04-16 | 2005-11-03 | Wabco Gmbh & Co.Ohg | Verfahren zum Betrieb eines Sensors |
| US7472337B2 (en) * | 2005-03-22 | 2008-12-30 | Cummins, Inc. | Method and system for detecting faults in an electronic engine control module |
| US7515995B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-04-07 | General Electric Company | Continuous median failure control system and method |
| JP4462153B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2010-05-12 | 株式会社アドヴィックス | 制動力配分制御装置 |
| US20070078576A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Salman Mutasim A | System and method for fuzzy-logic based fault diagnosis |
| KR101229444B1 (ko) * | 2006-11-07 | 2013-02-06 | 주식회사 만도 | 자동차의 전자제어장치용 가속도 센서 및 휠 가속도 센서의고장진단방법 |
| CN100449292C (zh) * | 2006-11-08 | 2009-01-07 | 吉林大学 | 轿车电子稳定性控制系统的硬件在回路试验台架 |
| GB2567431B (en) * | 2017-10-10 | 2020-01-15 | Continental Automotive Romania Srl | Method of diagnosing failure in an electronic control unit |
| DE102019113490A1 (de) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Plausibilisierung einer Querbeschleunigung und einer Anzahl weiterer Eingangsgrößen eines Getriebeschaltprogramms eines automatisierten Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0716000A2 (de) * | 1994-12-07 | 1996-06-12 | Mercedes-Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung der Fahrbahnneigung |
| DE19636443A1 (de) * | 1996-09-07 | 1998-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von Sensoren in einem Fahrzeug |
| DE19708508A1 (de) * | 1996-09-24 | 1998-03-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße |
| DE19749058A1 (de) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5415641A (en) * | 1991-04-01 | 1995-05-16 | Sherwood Medical Company | Drop detection method and apparatus |
| US5691903A (en) * | 1995-09-08 | 1997-11-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrated cable navigation and control system |
| DE19749005A1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgrößen |
-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000599638A patent/JP2003520362A/ja not_active Withdrawn
- 2000-01-25 WO PCT/EP2000/000537 patent/WO2000048882A1/de active IP Right Grant
- 2000-01-25 US US09/913,147 patent/US6594563B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-25 EP EP00901130A patent/EP1152933B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0716000A2 (de) * | 1994-12-07 | 1996-06-12 | Mercedes-Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung der Fahrbahnneigung |
| DE19636443A1 (de) * | 1996-09-07 | 1998-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von Sensoren in einem Fahrzeug |
| DE19708508A1 (de) * | 1996-09-24 | 1998-03-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße |
| DE19749058A1 (de) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10145485B4 (de) * | 2001-09-14 | 2007-12-27 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Sensors |
| WO2004024521A1 (de) * | 2002-08-27 | 2004-03-25 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur überwachung von fahrwerksfunktionen und fahrwerksbauteilen |
| FR2909627A1 (fr) * | 2006-12-06 | 2008-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Systeme de controle dynamique de trajectoire. |
| EP2039573A3 (de) * | 2007-09-11 | 2010-04-14 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6594563B1 (en) | 2003-07-15 |
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