(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨー角速度センサ、横方向加速度センサ、および／または舵取り角センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法であって、
試験進行の開始時に、車両力学制御センサ・システムによって供給される前記センサの測定信号値が前記センサに関連する開始値として感知され（ステップ２）、
事前定義可能な速度範囲内にある車両縦方向速度でカーブを通って走行することを含む事前定義可能なテストラン条件下での車両の後続のテストラン中に、車両力学制御センサ・システムによって供給される前記センサの測定信号値が感知され、その関連する開始値と比較され（ステップ３，４，５および６）、
テストラン中に供給される測定信号値とその関連する開始値間の比較の結果により、車両力学制御センサ・システム内の障害が結論される（ステップ７）ことを特徴とする前記方法。
【請求項２】
ヨー角速度センサと横方向加速度センサの両方、および舵取り角センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法であって、コーナリング・テストラン条件の存在が３つのセンサの測定信号値に基づいて認識され、３つのセンサのうち少なくとも２つの測定信号値がそれぞれの関連するコーナリング値範囲内にある場合に、コーナリングの存在が結論される（ステップ３）ことをさらに特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
テストラン速度範囲が、１ｋｍ／ｈと１０ｋｍ／ｈの間にある最小値（Ｖｍｉｎ）から１５ｋｍ／ｈと４０ｋｍ／ｈの間にある最大値（Ｖｍａｘ）までにわたることをさらに特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの舵取り角センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法であって、一方において、テストラン中に供給される測定信号値と、他方において、その関連する開始値と、の差の絶対値が、少なくとも一度、事前定義可能な最小値を超過する場合、舵取り角センサは障害がないと判定される（ステップ７）ことをさらに特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのヨー角速度センサおよび１つの横方向加速度センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法であって、
一方のセンサに関して現行で供給される測定信号値（ＧＲ）とその関連する開始値（ＧＲＳ）との差（ＧＲ−ＧＲＳ）の、他方のセンサに関して現行で供給される測定信号値（ＱＢ）とその関連する開始値（ＱＢＳ）との差（ＱＢ−ＱＢＳ）に対する比（Ｑ）が判定され、
判定される比（Ｑ）が事前定義可能な設定値範囲の外にある場合、前記２つのセンサのうち少なくとも１つに障害があると結論される（ステップ７）ことをさらに特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つのヨー角速度センサおよび／または１つの横方向加速度センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法であって、
テストラン中に、前記２つのセンサの一方および／または他方に関して、現在の測定信号値とその関連する開始値との差の絶対値が繰り返し判定され、事前定義可能な最小値と比較され、
前記最小値がテストランにわたり前記差の絶対値により超過される回数が、事前定義可能な最小回数よりも少ない場合、それぞれのセンサに障害があると結論される（ステップ７）ことをさらに特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ヨー角速度センサ、横方向加速度センサ、および／または舵取り角センサを含む車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法に関する。
【０００２】
最新の自動車では、特に車両力学にとって不安定な状況で運転者をサポートする車両力学制御システムがますます使用されている。このサポートは、特に、状況依存の車輪別ブレーキ介入を使用して行われる。このための前提条件は、現在の車両力学状態の検出であり、このために、前述した３つのセンサの１つ、２つ、またはすべてを含む車両力学制御センサ・システムが使用される。以前の多くの車両力学制御センサ・システムでは、関連センサ・システムが、例えば、ヨー角速度センサおよび舵取り角センサから構成されており、一方、最新の車両では、前述した３つのセンサがすべて使用されている。このタイプの車両力学制御システムは、例えば、本出願人により、ＥＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｒｏｇｒａｍ）の略称で本出願人の車両において使用されている。
【０００３】
すべての車両構成要素と同様に、車両力学制御センサ・システムにも誤作動が起きる可能性があり、この誤作動は、関与する１つまたは複数のセンサの故障に起因すること、またはセンサ・システムの取付けの不良に起因する可能性がある。以下のことが、障害の原因の例である。ヨー角速度センサと横方向加速度センサが入れ替わりになっていること、ヨー角速度センサのケーブル配線および／または横方向加速度センサのケーブル配線のケーブルがねじれていること、ヨー角速度センサおよび／または横方向加速度センサの取付け位置が誤っていること、センサの１つが、その電気部品に障害がないにもかかわらず、常に「動かない」信号を発すること、および舵取り角センサまたは車両ステアリング・システムの修理が正しく行われていないこと。
【０００４】
したがって、車両力学制御センサ・システムの機能的性能が、特に車両が最初に運転される前および修理の後に、障害のないことを検査されることができる方法を有することが必要である。
ＵＳ５，６１７，３３７は、自動車において測定値を検知するためのセンサを機能的に監視するための方法および装置を記載している。事前定義された運転状態が存在するとき、測定値が検知され、そして参照値と比較される。センサにより利用可能である測定値が公差値以上に参照値から異なる場合、障害が検出される。対応する運転状態である早期の時間に登録された測定値は、参照値として格納され供給される。このセンサは、ディーゼル燃料噴射ポンプのコントロール・ロッドの位置を記録するためのセンサである。考察中の運転状態において、コントロール・ロッドは、例えば、停止制限位置または始動制限位置にある。
ドイツ公開出願ＤＥ１９６３６４４３Ａ１  １には、車両の車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法が記載されており、それはヨー角速度センサ、横方向加速度センサ、および舵取り角センサを有する。同じ方法で定義される比較変数は、個別センサによって発生される信号の関数として車両力学制御センサ・システムの個別センサについて決定される。記載されている実施形態によれば、例えばヨー角速度は、横方向加速度センサによって発生される横方向加速度信号の関数として横方向加速度センサについての比較変数として決定される。同様なことが舵取り角センサおよびホイール速度センサに適用される。次に参照変数は、それぞれのセンサについて同様な方法で定義される比較変数から決定される。ここで実施態様はまたヨー角速度に関係する。逆数学モデルを用いて、各場合において、センサ参照変数は、参照変数の関数として少なくともセンサのいくつかについて決定される。次に個別のセンサは、もっともらしい呼び掛け信号を用いて、このセンサ参照変数の関数として検査される。
【０００５】
したがって、本発明が基礎をおく技術的課題は、車両力学制御センサ・システムの機能を確実かつ比較的容易に検査できる最初に述べたタイプの方法を利用可能にすることである。
【０００６】
本発明は、請求項１の特徴を有する方法を利用可能することによってこの課題を解決する。この方法では、試験進行の開始時において最初に、この時点で存在する車両力学制御センサ・システムの測定信号値が、対応する開始値として感知される。次に、事前定義可能なテストラン条件の下で行われる車両の後続のテストラン中、車両力学制御センサ・システムによって継続的に供給される測定信号値が、その関連する開始値と比較される。この場合、テストランには、特に、事前定義可能な速度範囲内にある車両縦方向速度でカーブを走行することが含まれる。そのような運転条件に関して、それぞれの１つまたは複数のセンサの測定信号は、障害がない場合、特性範囲内にある。テストラン中に供給された測定信号値をその関連する開始値と比較した結果を後に評価することにより、結果として、障害なしに車両力学制御センサ・システムが動作しているかどうかを検出することが可能である。これが可能であるのは、障害がない場合だけ、その比較結果が、テストラン条件に依存する可能性がある事前定義可能な結果値範囲内にあるという事実によるものである。この手続きによって車両力学制御センサ・システムの信頼のおける機能試験を実現できることが明白となる。
【０００７】
請求項２に従って展開され、ヨー角速度センサ、横方向加速度センサ、および舵取り角センサを含む車両力学制御センサ・システムに適した方法では、テストランに関するコーナリング条件に適合していることが、その３つのセンサの出力信号を参照することによって監視される。これら３つのセンサのそれぞれが、コーナリングを検出するのに適していることが知られている。本発明によれば、したがって、その３つのセンサのうち少なくとも２つがそのようなコーナリング状況を示す場合、コーナリングが実際に行われていると結論される。
【０００８】
請求項３による本発明の方法の展開例では、テストラン条件は、車両の縦方向速度の点で選択され、この速度は、テストランの場合、比較的低速の範囲内にあるようになっている。この速度範囲に関しては、個々のセンサ信号間において明確な関係が得られ、これにより、センサに障害がないことを試験するのが容易になる。この低速範囲内では、例えば、この試験は、通常は常に、横方向加速度センサに関してよりも、ヨー角速度センサに関してより高い測定信号値をもたらす。
【０００９】
請求項４に従って展開される方法では、特にステアリングホイール角センサであることが可能な舵取り角センサは、例えば、テストラン中にこのセンサによって記録された舵取り角測定値が、少なくとも一度、絶対的に事前定義された最小値より大きく関連する舵取り角開始値を超えたかどうかを判定することにより、障害がないことが検査される。これは、テストラン中、車両がカーブを通って走行することを考慮する舵取り角センサの機能的性能に対して適切な基準であり、また、これは、舵取り角に対応する変化で表現される。
【００１０】
請求項５による本発明の方法の１つの展開例は、特に、ヨー角速度センサおよび横方向加速度センサの機能検査に関する。この場合、この２つのセンサに関して、現在の測定信号値とその関連する開始値の２つの差の比が判定され、次に、この比が事前定義可能な設定値範囲内にあるかどうかが試験される。設定値範囲内にない場合、２つのセンサのうち１つに誤作動があると結論され、この場合、「センサ誤作動」という用語は、本明細書では、センサの障害としてだけでなく、例えば、それぞれのセンサの誤ったケーブル配線としても理解されるべきものである。この手続きは、所与のテストラン条件下の障害のない状況では、これら２つのセンサの測定信号の間にある相関が存在することを利用する。この相関は、前述した比が、その場合、それに関連する設定値範囲内にあるということに反映される。
【００１１】
請求項６に従って展開される方法は、特にヨー角速度センサおよび／または横方向加速度センサを機能的に試験するのに適しており、またこの方法は、テストラン中、この２つのセンサのそれぞれのセンサに関して、現在の測定信号値とその関連する開始値との差の絶対値を判定できるようにし、さらにこの差の絶対値が、テストランの全継続時間にわったって最小値を超える頻度があまりにも少ない場合、それぞれのセンサにおける誤作動の存在を結論することができるようにする。この手続きは、障害が全く存在しないとき、これらのセンサが、車両の開始状態に続くコーナリング中、開始値とは十分に異なる測定信号値を供給することを利用する。この測定信号値は、おそらく連続的に変化し、および比較的長い時間にわたって開始値に対して一定に留まることはないし、またテストラン中に突然変化するだけであることもない。
【００１２】
本発明の１つの有利な実施形態を図面に示して以下に説明する。
【００１３】
そのシーケンスが図１を参照して以下に説明される本方法は、ヨー角速度センサ、横方向加速度センサ、および舵取り角センサを含む車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するのに適している。以下の説明から当分野の技術者には容易に明らかとなる簡単な変更により、これら３つのセンサのうち１つまたは２つだけを有する車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するために、この方法を同じような形で適用することも可能であり、その場合、各ケースで、存在する１つまたは複数のセンサに関連する方法ステップだけが実行される。
【００１４】
図１に示す方法のシーケンスは、開始ステップ１で始まり、このステップで機能試験進行の要求が行われる。この要求は、例えば、車両の製造中、ラインの終りで車両がローラ試験台を離れるときにイベント依存式で試験装置によって自動的に起動されることが可能であり、また、そうでなければ、例えば、作業場で、整備工によって車両の整備中に診断経路を介して手動で起動されることが可能である。
【００１５】
開始状態、すなわち、テストランの開始時における車両の状態が、開始要求に応答して判定される（ステップ２）。この判定には、所定のテストラン条件が該当するかどうかを判定すること、またそれらが該当する場合、この時点で車両力学制御センサ・システムのセンサによって供給される測定信号値を開始値として記憶することが含まれる。したがって、センサ自体の公差により、また取付け公差の結果、例えば、横方向加速度センサ上で、ゼロ点障害が起きる可能性があり、このゼロ点障害は、機能的試験のためには除去しなければならない。進行中の試験手続きでは、システムは、車両が平坦な表面上にあり、後方に移動していないと想定する。次に、ヨー角速度センサの現在の測定信号値および横方向加速度センサの現在の測定信号値が、試験開始要求に応答して、ゼロ点開始値として記憶される。詳細には、ステアリングホイール角センサであることが可能な舵取り角センサに関しては、ゼロ点は、運転中にだけ判定することができ、この理由で、舵取り角センサに関して実行される唯一の試験は、それが生成する舵取り角測定信号が変化するかどうかだけである。この目的で、テストラン要求が起動されたとき現行で供給されている舵取り角測定値が、開始値として記憶される。
【００１６】
速度関連のテストラン条件として、テストラン中、車両は、最小値ｖｍｉｎと最大値ｖｍａｘの間にある事前定義された縦方向速度帯内になければならないものと定義される。最小値ｖｍｉｎは、通常、１ｋｍ／ｈと１０ｋｍ／ｈの間の値、例えば、５ｋｍ／ｈとして定義され、他方、最大値ｖｍａｘは、通常、１５ｋｍ／ｈと４０ｋｍ／ｈの間の値、例えば、２５ｋｍ／ｈとして定義される。
【００１７】
コーナリングの存在が、さらなるテストラン条件として使用される。コーナリングの検出は、３つのセンサの測定信号値を参照してシステム内部で実行することが可能であり、その場合、これらのセンサのそれぞれが、周知のとおり、測定信号値を参照して、特定の要求される度合いのコーナリングが行われているか、具体的には、測定信号値が、コーナリングを示し、また運転状況に依存する可能性がある対応する値の範囲内にあるかどうかを判定することができる。舵取り角センサの実施例では、例えば、このセンサが、絶対的に９０°またはそれを超える対応する大きい舵取り角値を示す場合、コーナリングが行われているものと結論することが可能である。
【００１８】
次に、前述したテストラン条件の継続的検査を伴ってテストランが行われる。対応するテストラン条件問合せステップ３で、事前定義されたテストラン条件が該当すると判定された場合、３つのセンサの現在の測定信号が周期的に記録される。これには、現在の測定信号値とバッファに入れられた信号値の差を周期的に比較すること、詳細には、前記バッファに入れられた信号値はヨー角速度センサおよび横方向加速度センサに関する開始値である、が含まれる。この比較において、この差の絶対値が、例えば、ヨー角速度センサに関して０．５４°／ｓまたは横方向加速度センサに関して０．０１２２ｇというそれぞれに事前定義可能な最小値よりも大きい場合、それぞれのセンサに割り当てられたカウンタが増分され、現在の測定信号値がバッファに入れられる。次に、テストランの終了の後、カウンタ読取り値が評価される。それぞれのセンサの信号が、テストラン中に不変である場合、またはその信号が突然に変化するだけである場合、それに関連するカウンタ読取り値は変化せず、または非常に小さい度合いで変化するだけである。他方、カウンタ読取り値は、それぞれの測定信号値が継続的に変化する場合、継続的に増分される。この結果、テストランの終了時に、得られたカウンタ読取り値が事前定義可能な最小値を下回る場合、誤りで実質的に不変のままであったヨー角速度信号または横方向加速度信号の存在を結論することが可能である。
【００１９】
テストラン条件が、過度に長くはないある期間にわたって該当しない場合、センサ信号の記録は、この期間中、回避される。この場合、次の方法ステップで、例えば、２０秒という事前定義可能なテストラン継続時間が経過したかどうかの問合せが行われる（ステップ５）。それが経過していない場合、テストラン条件の検査および後続のセンサ信号測定値の記録を伴う次のサイクルが実行される。テストランの継続時間が経過した場合、それのテストラン中に得られた試験結果、すなわち、供給されたセンサ信号測定値が評価される（ステップ６）。
【００２０】
この場合、現行で測定される舵取り角と舵取り角センサに関する関連開始値の差が、テストラン中に形成され、この差が、テストラン中に一度、例えば、３０°という特定の最小値を超えた場合、その舵取り角センサ信号は有効であると宣言される、すなわち、その舵取り角センサには、障害がないと結論される。
【００２１】
ヨー角速度センサおよび横方向加速度センサを機能的に試験するため、比または商Ｑの形をした特定の評価変数が有利に使用され、この商Ｑの値から、両方のセンサが障害なしに動作しているかどうか、またはそれらのセンサの１つに障害があるかどうか、また障害がある場合、どちらに障害があるのかを検出することが可能である。この目的で、商Ｑは、以下の関係式によって定義される。
Ｑ＝（ＧＲ−ＧＲＳ）／（ＱＢ−ＱＢＳ）
ＧＲはヨー角速度センサの現在の測定信号値であり、ＧＷＳはヨー角速度センサの開始値であり、またＱＢは横方向加速度センサの現在の測定信号値を示し、ＱＢＳは横方向加速度センサの開始値を示す。評価のため、第１に、２つの特殊ケースを別々に考慮することにする。一方で、商Ｑのカウンタ内で生じるヨー角速度センサの測定信号間の差の絶対値が、事前定義された最小値に達しない場合、この絶対値は、事前定義可能な非常に小さい値にランダムに減少され、商Ｑの符号は、このケースでは、商Ｑの分母として存在する横方向加速度センサの測定信号間の差から導出される。同様に、その差のこの絶対値が、次に、商Ｑの分母として存在する横方向加速度センサの測定信号間の差が、ある最小値に絶対的に達しない場合、非常に低い値に減少され、商Ｑの符号は、商Ｑのカウンタ内に存在するヨー角速度センサの測定信号間の差から導出される。これにより、測定信号間の２つの差の１つのゼロ点変動の結果、商Ｑに関して誤った符号または交替する符号が得られるのが防止される。
【００２２】
ヨー角速度センサおよび横方向加速度センサが障害なしに動作している場合、きついカーブを通る低速走行を表す事前定義されたテストラン条件を所与として、上記に定義した商Ｑは、その車両の縦方向速度に依存し、図２の想定する特定の数値の例に関するハッチングによって示される値の範囲内にある。商Ｑのこの設定値範囲は、下方で下限線Ｌｕによって限界が定められ、上方で上限線Ｌｏによって限界が定められている。考察中の車両の低い縦方向速度の速度帯では、ヨー角速度センサの測定信号値は、常に横方向加速度センサの測定信号値よりも高いので、下限線Ｌｕは値１の上にあり、車両のより高い縦方向速度に関して、この値に上方から漸近的に接近する。また、上限線Ｌｏも、車両の比較的高い縦方向速度に関して減少しているが、より高い値から始まって下限線Ｌｕよりもより急勾配で減少しており、この結果、商Ｑに関する設定値範囲は、車両の比較的高い縦方向速度に関してより狭くなっている。商Ｑとして決められる値に依存して、図２に示す条件を考慮に入れると、以下のケースを区別することができる。
【００２３】
商Ｑが設定値範囲内にある場合、両方のセンサともに障害がないと結論される。商Ｑが、例えば、０と０．１の間という、下限線Ｌｕを相当に下回る非常に小さい正の値をとる場合、不変の「動かない」出力信号を有する障害の起きたヨー角速度センサが存在すると結論される。同様に、商Ｑが下限線Ｌｏを上回っている場合、誤りで不変のままである横方向加速度センサの「動かない」出力信号が存在するものと結論される。値１に標準化された下限線Ｌｕのケースで、商Ｑが、例えば、０．１と１．０の間にある比較的小さい量だけ下限線Ｌｕを下回っている場合、ヨー角速度センサと横方向加速度センサが入れ替わった位置で取付けられているものと結論される。商Ｑが負の値をとる場合、ヨー角速度センサの取付け位置または横方向加速度センサの取付け位置が間違っていると結論される。
【００２４】
要約すると、前述した評価測定値を介して、機能的試験によって車両力学制御センサ・システム内でセンサの障害が検出されたかどうかが判定される（ステップ７）。検出されなかった場合、機能的検査は成功したものとして終了する（ステップ８）。すなわち、車両力学制御センサ・システムが取付けられており、障害なしに動作しているものとして評価される。他方、１つまたは複数のセンサ障害が検出された場合、それに対応する障害メッセージまたは障害エントリが診断プロトコル内で行われ（ステップ９）、この場合、前述したとおり、センサの障害が生じたことだけでなく、通常、障害の種類も判定し、結果として、それを報告することが可能である。
【００２５】
したがって、障害の起きたヨー角速度センサのケースでは、このセンサおよび／またはその車両のケーブル配線の検査を要求することができる。同様に、横方向加速度センサで障害が検出されたとき、このセンサおよび／またはその車両のケーブル配線の検査を要求することができる。ヨー角速度センサおよび横方向加速度センサが入れ替わっていることが検出されたとき、これが適切に報告されることが可能であり、これにより、修正が行われることが可能である。テストラン中に、その目的で前述した評価により、ヨー角速度センサおよび／または横方向加速度センサに関して実質的に不変の信号が検出された場合、これが、対応する障害として、それぞれのセンサおよび／または車両のケーブル配線を検査する要求と併せて報告される。
【００２６】
継続的に負の商Ｑが検出された場合、ヨー角速度センサ信号の符号および横方向加速度センサ信号の符号が、舵取り角センサの符号と比較される。横方向加速度センサ信号の符号が舵取り角信号の符号と一致する場合、障害メッセージとして、ヨー角速度センサの取付け位置を検査する要求が行われ、他方、ヨー角速度センサ信号の符号が舵取り角センサ信号の符号と一致する場合、横方向加速度センサの取付け位置を検査する要求が行われる。商Ｑは許容可能な設定値範囲内に継続的にあるが、舵取り角測定信号が無効であると検出された場合、テストランの選択された時間的限度が経過した後、舵取り角センサに障害が起きているものとして報告される。
【００２７】
テストラン要求をリセットすることに関して、テストランにうまくパスしたとき、リセットが行われるようにすることが可能であり、あるいは、テストランにうまくパスしなかった、またはそれが中止されたとき、診断経路を介して起動されるリセットによることが可能である。後者のケースでは、そのテストランに関するすべての診断エントリが削除され、診断モードを退出した後、車両力学制御が再び完全に作動中となる。テストランの要求は、好ましくは、点火装置を起動することによっては削除されない。
【００２８】
有利な実施形態の以上の説明は、短期間のテストランの枠内において比較的わずかな費用で、本発明による方法により、複数の可能な異なる機能障害に関して、車両力学制御センサ・システムを非常に確実に検査できることを示している。もちろん、状況に応じ、特許請求の範囲によって規定される本発明の枠組みの中で説明した実施例の変更が可能であり、特に、使用する様々なしきい値に関する数値のそれぞれの特定の選択に関してはそうである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  車両力学制御センサ・システムを機能的に試験するための方法を示す流れ図である。
【図２】  ヨー角速度センサの測定信号差値および横方向加速度センサの測定信号差値に関する速度依存比の設定値範囲を示すグラフである。
【図１】
0003725471.tif 000002
【図２】
0003725471.tif 000003