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    EinBeschleunigungssensor (10), der zusammen mit einem Winkelgeschwindigkeitssensor (1)in demselben Gehäuseuntergebracht ist, erfasst die von einer externen Vibration erzeugteBeschleunigung. Sein Erfassungssignal (Vs) wird ersten und zweitenBandpassfiltern (21, 22) zugeführt,um eine Ansteuersystemresonanzfrequenz fd des Winkelgeschwindigkeitssensors(1) ebenso wie eine Differenzfrequenz Δf zwischen der Ansteuersystemfrequenzkomponenteund einer Erfassungssystemresonanzfrequenz zu extrahieren. Die extrahierten SignaleVs1 und Vs2 der jeweiligen Frequenzkomponenten werden ersten undzweiten Fenstervergleichern (23, 24) zugeführt. Wenn eine jeweilige Frequenzkomponentevon einem vorbestimmten Bereich abweicht, wird ein DiagnosesignalVd, das die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, erzeugt.
    公开号:DE102004014914A1
    申请号:DE102004014914
    申请日:2004-03-26
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Kenji Kariya Kato
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:B60R16-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Abnormitätserfassungsvorrichtung, einAbnormitätserfassungsverfahrenund ein Abnormitätserfassungsprogrammfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor, die eine abnorme Bedingungdes Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfassen, und außerdem einFahrzeugsteuersystem, das die Abnormitätserfassungsvorrichtung beinhaltet.
    [0002] EinherkömmlichesFahrzeugsteuersystem, das einen Winkelgeschwindigkeitssensor verwendet,um das Fahrzeug in einer normalen Bedingung zu halten, ist zum Beispielein Fahrzeugstabilitätssteuersystem, dasdie Bremskraft oder das Drehmoment jeweiliger Räder auf die Erfassung einesSeitenschlupfes des Fahrzeugs hin optimiert, oder ein Vierradlenkwinkelsteuersystem,das den Lenkwinkel der hinteren und/oder vorderen Räder desFahrzeugs steuert.
    [0003] DieseArt eines herkömmlichenSteuersystems benötigtein Gierratensignal, das den Seitenschlupf des Fahrzeugs als eineabnorme Bedingung des Fahrzeugs darstellt. Der Winkelgeschwindigkeitssensorerzeugt das Gierratensignal. Wenn das Gierratensignal abnorm ist,besteht die Möglichkeit,dass das Fahrzeug ein unvorhersagbares Verhalten zeigt und dassdementsprechend die Fahreigenschaften des Fahrzeugs instabil werden.
    [0004] ZurLösungdes obigen Problems schlägtdas japanische Patent Nr. 2504233 die folgende Technik vor (sieheSeite 2, rechte Spalte, Zeile 45 bis Seite 3, linke Spalte, Zeile46, und 1).
    [0005] Wennzum Beispiel ein fahrendes Fahrzeug über einen relativ großen Steinauf einer Straßefährt,wird das Fahrzeug einem großenStoß bzw.einer großenErschütterungausgesetzt. In einem derartigen Fall wird der im Fahrzeug installierteWinkelgeschwindigkeitssensor ebenfalls einem großen Stoß ausgesetzt. Die Verarbeitungsschaltungdes Winkelgeschwindigkeitssensors gerät auf Grund dieses Stoßes in derSignalverarbeitung in die Sättigung,und demzufolge wird sie ein unterschiedliches oder ein weit vondem inhärentenGierratensignal des Fahrzeugs abweichendes Signal erzeugen.
    [0006] ImHinblick auf das oben gesagte überprüft das japanischePatent Nr. 2504233, ob das Verarbeitungsschaltungssignal des Winkelgeschwindigkeitssensorseinen vorbestimmten Pegel überschreitetund meldet dann die Abnormitätdes Winkelgeschwindigkeitssensors an das Fahrzeugsteuersystem, wenndas Verarbeitungsschaltungssignal den vorbestimmten Pegel überschreitet.Somit kann das gesamte Steuersystem stabilisiert werden.
    [0007] ImFolgenden wird das herkömmlicheAbnormitätserfassungssystem,das in dem japanischen Patent Nr. 2540233 beschrieben ist, mit Bezugauf 6 erläutert. 6 ist ein Schaltungsdiagramm,das einen herkömmlichenWinkelgeschwindigkeitssensor und den peripheren Schaltungsaufbaugemäß diesemStand der Technik zeigt.
    [0008] Wennein übermäßiger Stoß auf einenWinkelgeschwindigkeitssensor 501 einwirkt, vibriert derWinkelgeschwindigkeitssensor 501, und dementsprechend wirdeine Winkelgeschwindigkeit, d.h. eine Gierrate (eine Rotationsgeschwindigkeitdes Fahrzeugs um eine vertikale Achse) er zeugt. Zwei piezoelektrischeErfassungselemente 506 und 507 erfassen dieseGierrate und erzeugen ein Gierratensignal.
    [0009] ImFalle, dass ein übermäßiger Stoß oder eine übermäßige Beschleunigungeinwirkt, erzeugen die piezoelektrischen Erfassungselemente 506 und 507 einSignal, das einen höherenSpitzenwert im Vergleich zu einem gewöhnlichen Signalpegel aufweist.Demzufolge erzeugt ein AC-Verstärker 512 eineAusgangsspannung V1 mit einem abnormen Spitzenwert.Die Beurteilungseinrichtung 516, die zwei Fenstervergleicher 516a und 516b enthält, triffteine Entscheidung, ob die Ausgangsspannung V1 innerhalbeines vorbestimmten Bereiches liegt, und gibt ein READY-Signal V4 aus,das das Entscheidungsergebnis darstellt.
    [0010] Diebestimmte Gelegenheit, bei der das erzeugte Signal unterschiedlichist oder weit von dem inhärentenFahrzeuggierrate abweicht, ist nicht auf die Anwendung eines derartigen übermäßigen Stoßes begrenzt.Der Winkelgeschwindigkeitssensor kann zum Beispiel eine Vibrationempfangen, die die Komponenten einer Ansteuersystemresonanzfrequenzfd eines Vibratorelementes, das im Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensorangeordnet ist, deren ungeradzahligen Harmonischen 3fd, 5fd,-----, und eine Differenzfrequenz (Δf=|fd-fs|) zwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenzfd und einer Erfassungssystemresonanzfrequenz fs enthält. In derartigenFällenerzeugt der Winkelgeschwindigkeitssensor möglicherweise ein Signal, dasunterschiedlich ist oder weit von der inhärenten Fahrzeuggierrate abweicht.Insbesondere besteht in dem Fall, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensordie Vibration empfängt,die eine Frequenzkomponente enthält,die Δf entspricht,wobei fd oder ein mechanischer Q-Wert des Erfassungssystems hochist, eine größere Wahrscheinlichkeit,dass der Winkelgeschwindigkeitssensor sogar dann ein Abnormitätssignalerzeugt, wenn der Vibrationspegel niedrig ist.
    [0011] Eswird angenommen, dass dieses daher rührt, dass die Verarbeitungsschaltungdes Winkelgeschwindigkeitssensors nicht zwischen einem Winkelgeschwindigkeitssinnalund einem Signal unterscheiden kann, das von der Vibration der obenbeschriebenen Frequenzkomponente herrührt. Dementsprechend ist eszum Beispiel, wie es in dem japanischen Patent Nr. 3037774 beschriebenist, möglich,die Vibrationsschutzstruktur eines Vibrationselementes, das im Winkelgeschwindigkeitssensorangeordnet ist, zu verbessern oder zu optimieren, sodass die Vibration,die ein Frequenzband beinhaltet, das ein Abnormitätssignalverursacht, nicht in den Winkelgeschwindigkeitssensor eingegebenwerden kann (siehe Paragraphen [0007] und [0008], und 1).
    [0012] Wennjedoch die Möglichkeitberücksichtigtwerden muss, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor außerdem dieVibration empfangen könnte,die ein weites Frequenzband aufweist, das das Abnormitätssignal verursacht,oder die Möglichkeit,dass sich die Vibrationsschutzstruktur eines Tages verschlechternkann, ist die oben beschriebene herkömmliche Technik unzureichend,da der Winkelgeschwindigkeitssensor durch das Frequenzband, daseinen fehlerhaften Ausgang verursacht, nachteilig beeinflusst werdenkann.
    [0013] Daherist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abnormitätserfassungsvorrichtung,ein Abnormitätserfassungsverfahrenund ein Abnormitätserfassungsprogrammfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor und ein betreffendes Fahrzeugsteuersystemanzugeben, die die abnorme Bedingung erfassen können, die zu einer Fehlfunktiondes Winkelgeschwindigkeitssensors führt, wodurch die Sicherheitdes Fahrzeugsteuersystems verbessert und außerdem die Vibrationsschutzstrukturdes Winkelgeschwindigkeitssensors vereinfacht wird.
    [0014] ZurLösungder obigen und weiterer bezogenen Aufgaben stellt die vorliegendeErfindung eine Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor bereit, die eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst, miteiner Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung und einer Feststellungseinrichtung.Die Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung extrahiert eine bestimmteFrequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, dass derWinkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugt,auf der Grundlage eines Beschleunigungssignals, das von einem inder Nähedes Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors angeordneten Beschleunigungssensorserfasst wird. Außerdemvergleicht die Feststellungseinrichtung einen Pegel der bestimmtenFrequenzkomponente, die von der Frequenzkomponentenextraktionseinrichtungextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel und erzeugt einSignal, das eine abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, wenn der Pegel der bestimmten Frequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist.
    [0015] Mitdieser Anordnung kann die bestimmte Frequenzkomponente, bei derder Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugenkann, auf der Grundlage eines Ausgangs des Beschleunigungssensorsextrahiert werden. Wenn der Pegel dieser bestimmten Frequenzkomponenteden vorbestimmten Wert überschreitet,wird festgestellt, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor abnormist. Somit wird es möglich,die Sicherheit des Fahrzeugsteuersystems zu verbessern und die Vibrationsschutzstrukturdes Winkelgeschwindigkeitssensors zu vereinfachen.
    [0016] Außerdem istgemäß einerbevorzugten Ausführungsformder Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindungdie bestimmte Frequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, dass derWinkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugt,eine Ansteuersystemresonanzfrequenz, die ein Ansteuersystem desWinkelgeschwindigkeitssensors betrifft, und/oder eine Differenzfrequenzzwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz und einer Erfassungssystemresonanzfrequenz,die ein Erfassungssystem des Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft.
    [0017] Mitdieser Anordnung wird es möglich,zwischen dem tatsächlichenWinkelgeschwindigkeitssignal und demjenigen Signal zu unterscheiden,das von der Vibration der bestimmten Frequenzkomponente abgeleitet wird,bei der die größere Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann (d.h. der Ansteuersystemresonanzfrequenz,die das Ansteuersystem des Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft,oder der Differenzfrequenz zwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz undder Erfassungssystemresonanzfrequenz).
    [0018] Außerdem sindgemäß einerbevorzugten Ausführungsformder Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindungder Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor und der Beschleunigungssensorin demselben Gehäuseuntergebracht.
    [0019] Mitdieser Anordnung kann die auf den Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensoreinwirkende Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor sichererfasst werden, wobei die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsgenau erfasst werden kann.
    [0020] Außerdem stelltdie vorliegende Erfindung zur Lösungder obigen und weiterer bezogener Aufgaben ein Abnormitätserfassungsverfahrenfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor bereit, die eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst, miteinem Schritt des Extrahierens einer bestimmten Frequenzkomponente,bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, auf der Grundlage eines Beschleunigungssignals,das von einem in der Nähedes Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors angeordneten Sensorerfasst wird, und einem Schritt des Vergleichens eines Pegels derextrahierten bestimmten Frequenzkomponente mit einem vorbestimmtenPegel und des Erzeugens eines Signals, das eine abnorme Bedingungdes Winkelgeschwindigkeitssensors meldet, wenn der Pegel der bestimmtenFrequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist.
    [0021] Mitdiesem Verfahren kann die bestimmte Frequenzkomponente, bei derder Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugenkann, auf der Grundlage eines Ausgangs des Beschleunigungssensorsextrahiert werden. Wenn der Pegel dieser bestimmten Frequenzkomponenteden vorbestimmten Wert überschreitet,wird festgestellt, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor abnormist. Somit ist es möglich,die Sicherheit des Fahrzeugsteuersystems zu verbessern und die Vibrationsschutzstrukturdes Winkelgeschwindigkeitssensors zu vereinfachen.
    [0022] Außerdem istgemäß einerbevorzugten Ausführungsformdes Abnormitätserfassungsverfahrensfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Ausführungsformdie bestimmte Frequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, dass derWinkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugenkann, eine Ansteuersystemresonanzfrequenz, die ein Ansteuersystemdes Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft, und/oder eine Differenzfrequenzzwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz und einer Erfassungssystemresonanzfrequenz,die ein Erfassungssystem des Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft.
    [0023] Mitdiesem Verfahren wird es möglich,zwischen dem tatsächlichenWinkelgeschwindigkeitssignal und demjenigen Signal zu unterscheiden,das aus der Vibration der bestimmten Frequenzkomponente hergeleitet wird,bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann (d.h. der Ansteuersystemresonanzfrequenz,die das Ansteuersystem des Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft,oder der Differenzfrequenz zwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenzund der Erfassungssystemresonanzfrequenz).
    [0024] Außerdem werdengemäß einerbevorzugten Ausführungsformdes Abnormitätserfassungsverfahrens für einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindungder Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor und der Beschleunigungssensorin demselben Gehäuseuntergebracht.
    [0025] Mitdiesem Verfahren kann die auf den Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensoreinwirkende Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor sichererfasst werden, wobei die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsgenau erfasst werden kann.
    [0026] Außerdem werdengemäß einerbevorzugten Ausführungsformdes Abnormitätserfassungsverfahrens für einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindungdie obigen Schritte des Abnormitätserfassungsverfahrensvon einer elektrischen Schaltung, die eine Hardwareverarbeitungausführen kann,oder von einem Com puter, der eine Softwareverarbeitung gemäß einemvorbestimmten Algorithmus ausführenkann, durchgeführt.
    [0027] Mitdiesem Verfahren wird es möglich,die bestimmte Frequenzkomponente zu extrahieren, bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, auf der Grundlage des Ausgangs des Beschleunigungssensors,der von der Hardwareverarbeitung oder der Softwareverarbeitung erhaltenwird. Wenn der Pegel dieser bestimmten Frequenzkomponente den vorbestimmten wert überschreitet,wird festgestellt, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor in einerabnormen Bedingung bzw. abnorm ist.
    [0028] Außerdem stelltdie vorliegende Erfindung ein Abnormitätserfassungsprogramm bereit,dass in einem Computer zur Realisierung eines Abnormitätserfassungsverfahrensfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor ausgeführt wird, das eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst. DasAbnormitätserfassungsverfahrenenthälteinen Schritt des Extrahierens einer bestimmten Frequenzkomponente,bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, auf der Grundlage eines Beschleunigungssignals,das von einem in der Nähedes Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors angeordneten Beschleunigungssensorerfasst wird, und einen Schritt des Vergleichens eines Pegels derbestimmten Frequenzkomponente, die im Frequenzkomponentenextraktionsschrittextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel und des Erzeugenseines Signals, das eine abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, wenn der Pegel der bestimmten Frequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist.
    [0029] Mitdiesem Abnormitätserfassungsprogrammkann der Computer eine Feststellung treffen, ob der Geschwindigkeitssensorin einer abnormen Bedingung ist.
    [0030] Außerdem stelltdie vorliegende Erfindung ein Fahrzeugsteuersystem mit einer Abnormitätserfassungsvorrichtungbereit, die eine abnorme Bedingung eines Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensorserfasst, einem Stellglied, das eine Bremsensteuerung des Fahrzeugsausführt,und einer Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung,die die von dem Stellglied ausgeführte Bremsensteuerung verwaltet.Die Abnormitätserfassungsvorrichtungenthälteine Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung zum Extrahieren einerbestimmten Frequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, dass derWinkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugenkann, auf der Grundlage eines Beschleunigungssignals, das von einemin der Nähedes Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors angeordneten Beschleunigungssensorserfasst wird, und eine Feststellungseinrichtung zum Vergleicheneines Pegels der bestimmten Frequenzkomponente, die von der Frequenzkomponentenextraktionseinrichtungextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel und zum Erzeugeneines Signals, das eine abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, wenn der Pegel der bestimmten Frequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist. Die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung begrenztdie von dem Stellglied ausgeführteBremsensteuerung, wenn die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung das Signalempfängt,das die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors vonder Abnormitätserfassungsvorrichtungmeldet.
    [0031] Mitdieser Anordnung erfasst die Abnormitätserfassungsvorrichtung desVibrationswinkelgeschwindigkeitssensors die abnorme Bedingung desWinkelgeschwindigkeitssensors sogar dann, wenn der Winkelgeschwindigkeitssensorin der abnormen Bedingung ist und einen fehlerhaften Ausgang erzeugt,und meldet die erfasste abnorme Bedingung an die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung.Somit wird es möglich,die Sicherheit des Fahrzeugsteuersystems wie z. B. einer Bremsensteuervorrichtungfür dieRäder zuverbessern.
    [0032] Außerdem stelltdie vorliegende Erfindung eine andere Abnormitätserfassungsvorrichtung für einen Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensorbereit, der ein Vibratorelement aufweist, das mit einer vorbestimmten Resonanzfrequenzangesteuert wird, und der eine Winkelgeschwindigkeit auf der Grundlageeiner Verschiebung des Vibratorelements in einer Erfassungsrichtungnormal zu einer Vibrationsrichtung des Vibratorelements erfasst.Die Abnormitätserfassungsvorrichtungenthälteine erste Feststellungseinrichtung zum Erfassen einer Frequenz,bei der das Vibratorelement eine Verschiebung der Erfassungsrichtungbewirkt und zum Überprüfen, obdie erfasste Frequenz innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichesliegt, bei der die Möglichkeitbesteht, das der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, und eine zweite Feststellungseinrichtungzum Erzeugen eines Abnormitätssignals,wenn durch die erste Feststellungseinrichtung festgestellt wird,dass die erfasste Frequenz innerhalb des bestimmten Frequenzbereichesliegt.
    [0033] Dieobigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegendenErfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibungin Verbindung mit den zugehörigenZeichnungen erläutert.Es zeigen:
    [0034] 1 ein Schaltungsdiagramm,das eine Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenWinkelgeschwindigkeitssensor gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt,
    [0035] 2 ein Kurvendiagramm, dasBeispiele eines Ausgangssignals Vs eines DC-Verstärkers, eines AusgangssignalsVs1 eines ersten BPF, eines Ausgangssignals Vs2 eines zweiten BPFund einer logischen Summe der Ausgangssignale von ersten und zweitenFenstervergleichen gemäß der erstenAusführungsform dervorliegenden Erfindung zeigt,
    [0036] 3 ein Blockdiagramm, dasein Fahrzeugsteuersystem gemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt,
    [0037] 4 ein Blockdiagramm, daseine Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenWinkelgeschwindigkeitssensor gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt,
    [0038] 5 ein Flussdiagramm, dasein Beispiel des Algorithmus zeigt, der in der in einem Mikrocomputer ausgeführten Softwareverarbeitungverwendet wird, gemäß der zweitenAusführungsformder vorliegenden Erfindung, und
    [0039] 6 ein Schaltungsdiagramm,das ein Beispiel eines herkömmlichenWinkelgeschwindigkeitssensors und dessen periphere Schaltungsanordnungzeigt.
    [0040] ImFolgenden werden bevorzugte Ausführungsformender vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungenbeschrieben.
    [0041] ImFolgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegendenErfindung hinsichtlich einer Abnormitätserfassungsvorrichtung, einesAbnormitätserfassungsverfah rensund eines Abnormitätserfassungsprogrammsfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor ebenso wie eines betreffendenFahrzeugsteuersystems mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert.
    [0042] 1 ist ein Schaltungsdiagramm,das eine Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenWinkelgeschwindigkeitssensor gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Trägheitssensor 100,der an einem Fahrzeug angebracht ist, enthält einen Winkelgeschwindigkeitssensor 1,einen G-Sensor (d. h. Beschleunigungssensor) 10 und eineFeststellungsschaltung 10, die gemeinsam in demselben Gehäuse untergebrachtsind.
    [0043] Inden vergangenen Jahren wurden der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 undder G-Sensor 10 zur Verbesserung der Unterbringung oderzum Zwecke der Standardisierung zusammen in einem einzigen Gehäuse alsnotwendige Komponenten des Fahrzeugsteuersystems installiert, umkooperativ als Trägheitssensor 100 zuarbeiten.
    [0044] DerWinkelgeschwindigkeitssensor 1 besteht aus einem Vibratorelement 2,einer Erfassungsschaltung 3 und einer Ansteuerschaltung 4.Das Vibratorelement 2 weist z. B. eine Gabelform auf undwird durch die Ansteuerschaltung 4 angesteuert, die einpiezoelektrisches Ansteuerelement enthält, um zu bewirken, dass das Vibratorelement 2 miteiner vorbestimmten Resonanzfrequenz vibriert. Wenn eine Winkelgeschwindigkeitin das Vibratorelement 2 eingegeben wird, wird eine Corioliskrafterzeugt. Die Erfassungsschaltung 3, die ein piezoelektrischesErfassungselement enthält,erfasst eine Vibrationskomponente. Die Winkelgeschwindigkeit wirdauf der Grundlage einer Verschiebung des Vibratorelements 2 ineiner Erfassungsrichtung normal zur Vibrationsrichtung des Vibrationselementes 2 erfasst.Der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 erzeugt ein Gierraten signalVyaw, dass das Erfassungsergebnis der erfassten Vibrationskomponentedarstellt. Hinsichtlich der Erfassung der Winkelgeschwindigkeitist der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nicht auf das obenbeschriebene gabelförmigeVibrationselement 2 beschränkt, sondern es können auchentsprechend andere Vibrationselemente verwendet werden. Es kannz. B. ein Kapazitätsvibratorelementverwendet werden, das durch ein maschinelles Mikroverfahren hergestelltwird.
    [0045] DerG-Sensor 10 besteht aus einem G-Erfassungselement 11,einem DC-Verstärker 12 undeinem Tiefpassfilter 13. Das G-Erfassungselement 11 istz. B. vom Spannungsempfindlichkeitstyp, erfasst eine Beschleunigung(d. h. G), wenn die Beschleunigung von außen einwirkt, und erzeugt eineAusgangsspannung, die das Erfassungsergebnis darstellt. Zur Aufnahmeder fürdas Fahrzeugsteuersystem benötigtenFrequenzkomponenten verstärktder DC-Verstärker 12 dieAusgangsspannung des G-Erfassungselementes 11 und erzeugtein Ausgangssignal Vs. Der Tiefpassfilter 13 entfernt unnötige Hochfrequenzkomponentendes Ausgangssignals Vs des DC-Verstärkers 12 und gibtein G-Signal VG aus.
    [0046] Hinsichtlichder Erfassung der Beschleunigung ist das G-Erfassungselement 11 nichtauf den oben beschriebenen Spannungsempfindlichkeitstyp beschränkt, sondernes könnenentsprechend auch ein Element vom Ladungsempfindlichkeitstyp oderirgendein anderer Typ von Erfassungselement verwendet werden. Die vorliegendeErfindung ist nicht auf irgendein bestimmtes Erfassungsverfahrenbeschränkt.Außerdemist es möglich,einen einzigen oder mehrere G-Sensoren 10 anzuordnen,um Vibrationen in Rückwärts- undVorwärts-,Rechts- und Links-, und Aufwärts-und Abwärtsrichtungenzu erfassen, wodurch eine genaue Beschleunigungserfassung realisiertwird. Außerdemwird das Aus gangssignal Vs des DC-Verstärkers 12 der Feststellungsschaltung 20 zugeführt. Aufder Grundlage des eingegebenen Ausgangssignals Vs extrahiert die Feststellungsschaltung 20 einebestimmte Vibrationsfrequenzkomponente (d. h. eine Ansteuersystemresonanzfrequenzfd oder eine Differenzfrequenz Δf=|fd-fs|zwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz fd und einer Erfassungssystemresonanzfrequenzfs), bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 einenfehlerhaften Ausgang erzeugen kann. Die Feststellungsschaltung 20 enthält einenersten Bandpassfilter 21 (im Folgenden als erster BPF 21 bezeichnet),einen zweiten Bandpassfilter 22 (im Folgenden als zweiterBPF 22 bezeichnet), einen ersten Fenstervergleicher 23,einen zweiten Fenstervergleicher 24 und einen Hochziehwiderstand(pull-up resistor) R.
    [0047] DasAusgangssignal Vs des DC-Verstärkers 12 wirddem ersten BPF 21 zugeführt,dessen Mittelfrequenz f0 auf die Ansteuersystemresonanzfrequenzfd eingestellt ist (d. h. f0=fd). Das Ausgangssignal Vs des DC-Verstärkers 12 wirdaußerdemdem zweiten BPF 22 zugeführt, dessen Mittelfrequenzf0 auf die Differenzfrequenz Δfeingestellt ist (d. h. f0=Δf).Der erste BPF 21 extrahiert die Frequenzkomponenten inder Näheder Ansteuersystemresonanzfrequenz fd und erzeugt ein AusgangssignalVs1. Außerdemextrahiert der zweite BPF 22 die Frequenzkomponenten inder Näheder Differenzfrequenz Δfund erzeugt ein Ausgangssignal Vs2. Die ersten und zweiten BPFs 22 und 21 extrahierennämlichjeweils vorbestimmte Frequenzkomponenten aus einem zugeführten Signalund dienen kooperativ als Frequenzkomponentenextraktionseinrichtungder vorliegenden Erfindung. Gemäß dieserAusführungsformextrahiert die Feststellungsschaltung 20 (d. h. erste und zweiteBPFs 21 und 22) die Ansteuersystemresonanzfrequenz,die das Ansteuersystem des Winkelgeschwindigkeitssensors betrifft,und die Differenzfrequenz zwischen der Ansteuersystemresonanzfre quenzund der Erfassungssystemresonanzfrequenz. Es ist jedoch auch möglich, entwederdie Ansteuersystemresonanzfrequenz oder die Differenzfrequenz ausdem Ausgangssignal Vs des DC-Verstärkers 12 zu erfassen.Außerdem kanndie Feststellungsschaltung 20 irgendeine Frequenzkomponenteextrahieren, bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann.
    [0048] DasAusgangssignal Vs1 des ersten BPF 21 wird dem ersten Fenstervergleicher 23 zugeführt, indem vorbestimmte Bezugsspannungen Vr1 und Vr2 (<Vr1) im Voraus eingestellt sind. DasAusgangssignal Vs2 des zweiten BPF 22 wird dem zweitenFenstervergleicher 24 zugeführt, in dem vorbestimmte Bezugsspannungen Vr3und Vr4 (<Vr3)im Voraus eingestellt sind. Die ersten und zweiten Fenstervergleicher 23 und 24 wirkenals Schaltung zur Überprüfung, obdie Spannungsänderungeinen vorbestimmten Bereich überschreitet.
    [0049] Genauergesagt erfasst, wie es spätermit Bezug auf 2 beschriebenwird, der erste Fenstervergleicher 23 die Bedingung, dassdas Ausgangssignal Vs1 des ersten BPF 21 der BeziehungVs1>Vr1 oder Vs1<Vr2 genügt, undder zweite Fenstervergleicher 24 erfasst die Bedingung,dass das Ausgangssignal Vs2 des zweiten. BPF 22 der BeziehungVs2>Vr3 oder Vs<Vr4 genügt. EineSumme der Ausgängeder ersten und zweiten Fenstervergleicher 23 und 24 wirdals eine logische Summe (OR) erfassbar, die am HochziehwiderstandR auftritt als ein Diagnosesignal Vd ausgegeben wird. Das DiagnosesignalVd dient als ein Signal zum Melden der abnormen Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1.
    [0050] Dieoben beschriebene Feststellungsschaltung 20 wird wie folgtbetrieben.
    [0051] 2 ist ein Kurvendiagramm,das Beispiele des Ausgangssignals Vs des DC-Verstärkers 12,des Ausgangssignals Vs1 des ersten BPF 21, des AusgangssignalsVs2 des zweiten BPF 22 und des Diagnosesignals Vd, dasdie logische Summe (OR) der Ausgangssignale der ersten und zweitenFenstervergleicher 23 und 24 darstellt, gemäß der erstenAusführungsformder ersten Erfindung zeigt.
    [0052] Dasin 2 gezeigte AusgangssignalVs ist ein Signal, das von dem DC-Verstärker 12 erzeugt wird unddas anschließenddem Tiefpassfilter 13 im G-Sensor zugeführt wird. Das AusgangssignalVs enthältein Hochfrequenzsignal in Abhängigkeitvon den Frequenzeigenschaften des G-Erfassungselementes 11. Außerdem brauchtnicht erwähntzu werden, dass das Ausgangssignal Vs die Frequenzkomponenten inder Nähe derAnsteuersystemresonanzfrequenz fd (d. h. das Frequenzband von fd)oder in der Näheder Differenzfrequenz Δfzwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz und der Erfassungssystemresonanzfrequenz(d. h. das Frequenzband von Δf)enthält,bei denen der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaften Ausgang erzeugenkann.
    [0053] Andererseitsist das Ausgangssignal Vs1 ein Signal, das von dem ersten BPF 21 erzeugtwird, der die Frequenzkomponenten benachbart zur Frequenz fd extrahiert.Das Ausgangssignal Vs2 ist ein Signal, das von dem zweiten BPF 22 erzeugtwird, der die Frequenzkomponente benachbart zur Frequenz Δf extrahiert.In diesem Fall wird die Mittelfrequenz f0 des ersten BPF 21 aufdie Ansteuersystemresonanzfrequenz fd des Winkelgeschwindigkeitssensorseingestellt, und die Mittelfrequenz f0 des zweiten BPF 22 wirdauf die Differenzfrequenz Δfzwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz und der Erfassungssystemresonanzfrequenzdes Winkelgeschwindigkeitssensors eingestellt.
    [0054] Dementsprechendbesitzt das Ausgangssignal Vs1 diejenige Frequenzkomponente in derNähe der Ansteuersystemresonanzfrequenzfd, und das Ausgangssignal Vs2 besitzt diejenige Frequenzkomponentein der Näheder Differenzfrequenz Δfzwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenz und der Erfassungssystemresonanzfrequenzdes Winkelgeschwindigkeitssensors.
    [0055] Dererste Fenstervergleicher 23 überprüft, ob das Ausgangssignal Vs1einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, während derzweite Fenstervergleicher 24 überprüft, ob das Ausgangssignal Vs2einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Genauer gesagterzeugt der erste Fenstervergleicher 23 ein Ausgangssignalvom Lo(GND)-Pegel, wenn das Ausgangssignal Vs1 größer alsdie Bezugsspannung Vr1 oder kleiner als die Bezugsspannung Vr2 ist,und ansonsten ein Ausgangssignal vom Hi(Vcc)-Pegel. Ähnlich erzeugt der zweite Fenstervergleicher 24 einAusgangssignal vom Lo(GND)-Pegel, wenn das Ausgangssignal Vs2 größer alsdie Bezugsspannung Vr3 oder kleiner als die Bezugsspannung Vr4 ist,und ansonsten ein Ausgangssignal vom Hi(Vcc)-Pegel. Das DiagnosesignalVd, das die logische Summe (OR) der Ausgangssignale der ersten undzweiten Fenstervergleicher 23 und 24 darstellt,wird ein Ausgangssignal vom Lo(GND)-Pegel, das die Abnormität des Winkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, wenn die Ansteuersystemresonanzfrequenz fd von einem vorbestimmtenBereich abweicht, der durch die vorbestimmten Schwellenwertpegeldefiniert ist, oder wenn die Differenzfrequenz Δf zwischen der Ansteuersystemresonanzfrequenzund der Erfassungssystemresonanzfrequenz von einem vorbestimmtenBereich abweicht, der durch die vorbestimmten Schwellenwertpegeldefiniert ist.
    [0056] Aufdiese Weise erfasst die Feststellungsschaltung 20 die Vibration,die dem Frequenzband von fd oder dem Fre quenzband von Δf entspricht,bei denen die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor aufgrund einer Fahrzeugvibrationoder anderen Einflüsseneinen fehlerhaften Ausgang erzeugt, wenn eine derartige Vibrationauf einen Winkelgeschwindigkeitssensor 1 einwirkt. Danacherzeugt die Feststellungsschaltung 20 das DiagnosesignalVd, das das Erfassungsergebnis darstellt. Das Diagnosesignal Vd wirddem Fahrzeugsteuersystem zugeführt,um die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 zumelden.
    [0057] 3 ist ein Blockdiagramm,das ein Fahrzeugsteuersystem gemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt. Das in 3 gezeigte Fahrzeugsteuersystem bestehtaus dem oben beschriebenen Trägheitssensor 100,einer Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung 60,die den Fahrzeugbremsbetrieb auf der Grundlage des GierratensignalsVyaw und anderen Signalen steuert, und einem Stellglied 70,das das Bremsen und Ansteuern der Räder durchführt (d. h. Anpassung des Raddrehmomentesund der – bremsgröße). Wennder Trägheitssensor 100 derFahrzeugstabilitätssteuervorrichtung 60 dieabnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 meldet,unterbricht die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung 60 denBetrieb des Stellgliedes 70 oder führt andere notwendige Steuerungenaus. Somit kann die erste Ausführungsformder vorliegenden Erfindung verhindern, dass die Fahrzeugstabilisierungssteuerungvon der abnormen Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 nachteiligbeeinflusst wird.
    [0058] ImFolgenden wird eine zweite Ausführungsformder vorliegenden Erfindung erläutert. 4 ist ein Blockdiagramm,das eine Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenWinkelgeschwindigkeitssensor gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Trägheitssensor 200,der am Fahrzeug angebracht ist, enthält einen Winkelgeschwindigkeitssensor 1,einen Beschleunigungssensor (d. h. G-Sensor 10), einenMikrocomputer (d. h. einen Computer) 30 und eine Kommunikationsansteuerung 40,die gemeinsam in demselben Gehäuseuntergebracht sind. In den vergangenen Jahren bestand zum Zweckeder Standardisierung die Tendenz, dass der Trägheitssensor 200 zumAusgeben von digitalen Signalen gefordert wird, die z. B. in einenCAM (Controller Area Network) oder einem vergleichbaren seriellenKommunikationssystem verwendet werden. Dementsprechend beinhaltetder Trägheitssensor 200 zusätzlich zumWinkelgeschwindigkeitssensor 1 und dem G-Sensor 10 denMikrocomputer 30. Unter Verwendung des Mikrocomputers 30 wird esmöglich,die Frequenzkomponenten durch Ausführung der Softwareverarbeitung(Softwareprogramm) wie z. B. der FFT (d.h. schnelle Fouriertransformations)-Verarbeitungohne Hinzufügenirgendeiner Hardwareschaltung wie z. B. der Feststellungsschaltung 20 derersten Ausführungsformder 1 zu extrahieren.
    [0059] DerWinkelgeschwindigkeitssensor 1 und der G-Sensor 10 derin der 4 gezeigten Ausführungsformsind identisch zu dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 unddem G-Sensor 10 derersten Ausführungsformder 1. Das GierratensignalVyaw des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 wird einem ADC(d. h. Analog/Digital-Wandler)-Eingangsanschlussdes Mikrocomputers 30 zugeführt. Auf ähnliche Weise werden das G-SignalVg und das Ausgangssignal Vs des G-Sensors 10 (im Folgendenals G-SensorsignalVs bezeichnet) den ADC-Eingangsanschlüssen des Mikrocomputers 30 zugeführt. DerMikrocomputer 30 führtdie Frequenzanalyse des Signals Vsd (d. h. digitalisiertes Signaldes G-Sensorsignals Vs) aus, das einen durch eine Softwareabtastverarbeitungerhaltenen digitalen Wert aufweist.
    [0060] Danachextrahiert der Mikrocomputer 30 die Frequenzkomponente,bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 einenfehlerhaften Ausgang erzeugen kann, und bewirkt, dass die Kommunikationsansteuerung 40 demFahrzeugsteuersystem die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 über dasserielle Kommunikationssystem meldet. Wenn das Fahrzeugsteuersystemdiese Meldung empfängt,unterbricht die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung 60 denBetrieb des Stellgliedes 70 oder führt andere notwendige Steuerungenaus. Wie es in der ersten Ausführungsformerläutertwurde, steuert die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung 60 denFahrzeugbremsbetrieb auf der Grundlage des Gierratensignals Vyawund anderen Signalen, und das Stellglied 70 führt denBrems- und Ansteuerungsbetrieb der Räder (d. h. Anpassung des Raddrehmomentesund der -bremsgröße) aus.Somit kann die zweite Ausführungsform dervorliegenden Erfindung verhindern, dass die Fahrzeugstabilisierungssteuerungdurch die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 nachteiligbeeinflusst wird.
    [0061] ImFolgenden wird der Algorithmus, der in der im Mikrocomputer 30 ausgeführten Softwareverarbeitungverwendet wird, erläutert.
    [0062] 5 ist ein Flussdiagramm,das ein Beispiel des Algorithmus zeigt, der in der vom Mikrocomputer 30 ausgeführten Softwareverarbeitunggemäß der zweitenAusführungsformder vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt.
    [0063] ImSchritt S401 wird das G-Sensorsignal Vs mit einem Intervall von1/(fd × n)sA/D-gewandelt, um insgesamt n Daten von Vsd(0), Vsd(1),...Vsd(i),...,und Vsd(n-1) in Bezug auf das Signal Vsd zu erhalten, das ein digitalesSignal des G-Sensorsignals Vs ist. Genauer gesagt wird die Periodeder Frequenz fd (d. h. 1/fd) s in insgesamt n Zeitschlitze bzw.Zeitabschnitte unterteilt, und es wird die Intensität des SignalsVsd in einem jeweiligen geteilten Zeitschlitz erhalten.
    [0064] Danachwird im Schritt S402 die Berechnung auf der Grundlage der folgendenGleichungen (A) und (B) ausgeführt,um Xs und Xc als eine Summe der Multiplikation der n Daten von Vsd(0) bis Vsd (n-1) mit den Sinus- und Kosinus-Daten einer vollständigen Periodezu erhalten.
    [0065] Außerdem wirddie Berechnung im Schritt S403 auf der Grundlage der folgenden Gleichung(C) ausgeführt,um Xfd als Quadratwurzel aus der Summe von Xs2 undXc2 zu erhalten, wodurch der Betrag Xfdder Frequenzkomponente fd, die in dem G-Sensorsignal Vs enthaltenist, berechnet wird.
    [0066] Danachwird im Schritt S404 der berechnete Xfd mit einem vorbestimmtenWert Vr verglichen. Wenn die Beziehung Xfd > Vr zutrifft (d. h. JA im Schritt S404), wird festgestellt, dass die Vibration, die das Frequenzband derFrequenz fd enthält,auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 1 einwirkt, und dementsprechendwird im Schritt S405 ein Abnormitätsflag gesetzt. Wenn andererseitsdie Beziehung Xfd ≤ Vrzutrifft (d. h. NEIN im Schritt S404), wird im Schritt S406 dasAbnormitätsflagzurückgesetzt.Auf diese Weise ermöglichtes die zweite Ausführungsform durchden vom Mikrocomputer 30 verwendeten Algorithmus, das zumDiagnosesignal der ersten Ausführungsform äquivalenteSignal (d. h. ein Signal, das die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensormeldet) zu berechnen.
    [0067] Diezweite Ausführungsformder vorliegenden Erfindung ist nicht auf den oben beschriebenenAlgorithmus beschränkt,sondern es könnenauch andere Algorithmen zur Erfassung der abnormen Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 aufder Grundlage des G-Sensorsignals Vs verwendet werden. Zum Beispielist es möglich,die Feststellungsschaltung 20 der ersten Ausführungsformdurch die vergleichbare Softwareverarbeitung zu ersetzen. Der Bandpassfilter,der eine zur Frequenz fd äquivalenteMittelfrequenz aufweist, kann durch einen digitalen Filter auf derGrundlage der Softwareverarbeitung ersetzt werden. Entsprechenddiesem System wird der Ausgangswert mit einem regulierten Wert verglichen,um festzustellen, ob der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ineiner abnormen Bedingung ist.
    [0068] Außerdem istes möglich,die in der ersten Ausführungsformbeschriebene Hardwareverarbeitung mit der in der zweiten Ausführungsformbeschriebenen Softwareverarbeitung zu kombinieren. Es ist z. B.möglich, dieersten und zweiten BPFs 21 und 22 der 1 zu verwenden, um die bestimmteFrequenzkomponente zu extrahieren, und den Mikrocomputer 30 der 4 zu verwenden, um den Pegelder extrahierten Frequenzkomponente festzustellen.
    [0069] Aufjeden Fall kann die vorliegende Erfindung durch den in der erstenAusführungsformerläuterten Hardwareaufbauund auch durch den in der zweiten Ausführungsform erläutertenSoftwareaufbau realisiert werden. Gemäß der oben beschriebenen erstenAusführungsformsind der Winkelgeschwindigkeitssensor 1, der G-Sensor 10 unddie Feststellungsschaltung 20 in demselben Trägheitssensor 100 untergebracht.Gemäß der obenbeschriebenen zweiten Ausführungsformsind der Winkelgeschwindigkeitssensor 1, der G-Sensor 10 undder Mikrocomputer 30 in demselben Trägheitssensor 200 untergebracht.Alternativ ist es möglich,jeweilige Bestandteile oder Komponenten unabhängig voneinander anzuordnen.Es ist jedoch wünschenswert,dass der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 und der G-Sensor 10 benachbartzueinander angeordnet sind, um die abnorme Bedingung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 aufder Grundlage des Signals des G-Sensors 10 wirksam zu erfassen.In dieser Hinsicht ist die Unterbringung des Winkelgeschwindigkeitssensors 1 unddes G-Sensors 10 in einem Gehäuse ideal.
    [0070] Wiees oben erläutertist, extrahiert die vorliegende Erfindung die bestimmte Frequenzkomponente, beider die Möglichkeitbesteht, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, auf der Grundlage eines Ausgangs des G-Sensorsund stellt fest, dass der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 ineiner abnormen Bedingung ist, wenn der Pegel der bestimmten Frequenzkomponenteeinen vorbestimmten Pegel überschreitet.Somit ist es möglich,die Sicherheit des Fahrzeugsteuersystems zu verbessern und die Vibrationsschutzstrukturdes Winkelgeschwindigkeitssensors 1 zu vereinfachen.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1), die eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst, gekennzeichnetdurch eine Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung (21, 22)zum Extrahieren einer bestimmten Frequenzkomponente (fd, Δf), bei derdie Möglichkeitbesteht, dass der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1)einen fehlerhaften Ausgang erzeugen kann, auf der Grundlage einesBeschleunigungssignals (Vs), das von einem Beschleunigungssensor(10) erfasst wird, der in der Nähe des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensorsangeordnet ist, und eine Feststellungseinrichtung (23, 24)zum Vergleichen eines Pegels (Vs1, Vs2) der bestimmten Frequenzkomponente(fd, Δf),die von der Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung extrahiertwurde, mit einem vorbestimmten Pegel (V1, V2, V3, V4) und zum Erzeugeneines Signals (Vd), das eine abnorme Bedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) meldet, wenn der Pegel der bestimmten Frequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist.
    [2] Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei diebestimmte Frequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, dass derVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1) einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, eine Ansteuersystemresonanzfrequenz (fd),die ein Ansteuersystem (4) des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) betrifft, und/oder eine Differenzfrequenz (Δf) zwischender Ansteuersystemresonanzfrequenz (fd) und einer Erfassungssystemresonanzfrequenz(fs), die ein Erfas sungssystem (3) des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) betrifft, ist.
    [3] Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1 oder 2, wobeider Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1) und derBeschleunigungssensor (10) in demselben Gehäuse untergebrachtsind.
    [4] Abnormitätserfassungsverfahrenfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1), das eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst, gekennzeichnetdurch die Schritte: Extrahieren einer bestimmten Frequenzkomponente(fd, Δf),bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1)einen fehlerhaften Ausgang erzeugen kann, auf der Grundlage einesBeschleunigungssignals (Vs), das von einem Beschleunigungssensor(10) erfasst wird, der in der Nähe des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) angeordnet ist, und Vergleichen eines Pegels (Vs1,Vs2) der bestimmten Frequenzkomponente (fd, Δf), die im Frequenzkomponentenextraktionsschrittextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel (V1, V2, V3, V4)und Erzeugen eines Signals (Vd), das eine abnorme Bedingung desVibrationswinkelgeschwindigkeitssensors meldet, wenn der Pegel derbestimmten Frequenzkomponente größer alsder vorbestimmte Pegel ist.
    [5] Abnormitätserfassungsverfahrenfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 4, wobei diebestimmte Frequenzkomponente, bei der die Möglichkeit besteht, das derVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1) einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, eine Ansteuersystemresonanzfrequenz (fd),die ein Ansteu ersystem (4) des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) betrifft, und/oder eine Differenzfrequenz (Δf) zwischender Ansteuersystemresonanzfrequenz (fd) und einer Erfassungssystemresonanzfrequenz(fs), die ein Erfassungssystem (3) des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) betrifft, ist.
    [6] Abnormitätserfassungsverfahrenfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 4 oder 5, wobeider Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1) und derBeschleunigungssensor (10) in demselben Gehäuse untergebrachtsind.
    [7] Abnormitätserfassungsverfahrenfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor nach einem der Ansprüche 4 bis6, wobei die Schritte von einer elektrischen Schaltung (20),die eine Hardwareverarbeitung ausführen kann, oder von einem Computer(30), der eine Softwareverarbeitung gemäß einem vorbestimmten Algorithmusausführenkann, durchgeführtwerden.
    [8] Abnormitätserfassungsprogramm,das in einem Computer ausgeführtwird, zur Realisierung eines Abnormitätserfassungsverfahrens für einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1), das eine abnormeBedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors erfasst, dadurchgekennzeichnet, dass das Abnormitätserfassungsverfahren die folgendenSchritte aufweist: Extrahieren einer bestimmten Frequenzkomponente(fd, Δf),bei der die Möglichkeitbesteht, dass der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1)einen fehlerhaften Ausgang erzeugen kann, auf der Grundlage einesBeschleunigungssignals (Vs), das von einem Beschleunigungssensor(10) erfasst wird, der in der Nähe des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) angeordnet ist, und Vergleichen eines Pegels (Vs1,Vs2) der bestimmten Frequenzkomponente (fd, Δf), die im Frequenzkomponentenextraktionsschrittextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel (V1, V2, V3, V4)und Erzeugen eines Signals (Vd), das eine abnorme Bedingung desVibrationswinkelgeschwindigkeitssensors (1) meldet, wennder Pegel der bestimmten Frequenzkomponente größer als der vorbestimmte Pegelist.
    [9] Fahrzeugsteuersystem, das aufweist: eine Abnormitätserfassungsvorrichtung(100), die eine abnorme Bedingung eines Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) erfasst, ein Stellglied (70), das eine Bremsensteuerungdes Fahrzeugs ausführt,und eine Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung(60), die die von dem Stellglied ausgeführte Bremsensteuerung verwaltet, dadurchgekennzeichnet, dass die Abnormitätserfassungsvorrichtung (100)aufweist: eine Frequenzkomponentenextraktionseinrichtung (21, 22)zum Extrahieren einer bestimmten Frequenzkomponente (fd, Δf), bei erdie Möglichkeitbesteht, dass der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1)einen fehlerhaften Ausgang erzeugen kann, auf der Grundlage einesBeschleunigungssignals (Vs), das von einem Beschleunigungssensor(10) erfasst wird, der in der Nähe des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensors(1) angeordnet ist, und eine Feststellungseinrichtung(20) zum Vergleichen eines Pegels (Vs1, Vs2) der bestimmtenFrequenzkomponente, die von der Frequenzkomponentenextraktionseinrichtungextrahiert wurde, mit einem vorbestimmten Pegel (V1, V2, V3, V4)und Erzeugen eines Signals (Vd), das eine abnorme Bedingung desVibrationswinkelgeschwindigkeitssensors (1) meldet, wennder Pegel der bestimmen Frequenzkomponente größer als der vorbestimmte Pegelist, und die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtung (60)die von dem Stellglied (70) ausgeführte Bremsensteuerung be grenzt,wenn die Fahrzeugstabilitätssteuervorrichtungdas Signal (Vd), das die abnorme Bedingung des Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensorsmeldet, von der Abnormitätserfassungsvorrichtungempfängt.
    [10] Abnormitätserfassungsvorrichtungfür einenVibrationswinkelgeschwindigkeitssensor (1), das ein Vibrationselement(2) enthält,das mit einer vorbestimmten Resonanzfrequenz angesteuert wird, undeine Winkelgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Verschiebungdes Vibrationselementes (2) in einer Erfassungsrichtungnormal zu einer Vibrationsrichtung des Vibrationselements (2)erfasst, gekennzeichnet durch eine erste Feststellungseinrichtung(S401, S404) zum Erfassen einer Frequenz, mit der das Vibratorelement eineVerschiebung in der Erfassungsrichtung verursacht, und zum Überprüfen, obdie erfasste Frequenz innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichesliegt, bei dem die Möglichkeitbesteht, dass der Vibrationswinkelgeschwindigkeitssensor einen fehlerhaftenAusgang erzeugen kann, und eine zweite Feststellungseinrichtung(S405) zum Erzeugen eines Abnormitätssignals, wenn von der ersten Feststellungseinrichtungfestgestellt wird, dass die erfasste Frequenz innerhalb des bestimmtenFrequenzbereiches liegt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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