从2003年12月8日提交的法国专利申请2864001中获知了这种方法 和这种设备。其能够引导“四转向轮”机动车辆的后轮的转向角，该机动 车辆包括由两个前轮的轴支撑的底盘，这两个前轮的轴的转向角是由车辆 驾驶员操纵的方向盘和两个后轮的轴来调节的，这两个后轮的轴的转向角 是由例如电动机的致动器来调节的，所述致动器是由用于执行这个角度的 控制法则的编程标准计算机至少根据前轮转向角和车辆速度来控制的。
如果控制法则的这些输入变量取了有差错的值，则借助于控制法则而 确定的后转向角的定值也会发生差错。可以设想在最差的情况下，可能造 成驾驶员无法控制车辆，因此造成对驾驶员及其可能的乘客的危险情形。 因此安装能够消除该危险的装置是合适的。

本发明的确切的目的在于提供用于使得上述控制方法安全的装置。
本发明的目的还在于提供这种安全控制方法，该安全控制方法适用于 配备有包括信号分配总线的局域通信网的机动车辆，所述信号特别是代表 由该方法实施的控制法则的输入变量的信号。
通过一种用于控制机动车辆后轮的转向角的方法而达到了本发明的所 述目的以及将通过阅读以下描述而变得明显的其他目的，所述机动车辆包 括由方向盘控制其转向角的前转向轮的轴和后转向轮的轴，沿着该后转向 轮的轴、按照根据输入变量的控制法则来引导后轮的转向角，所述输入变 量至少包括方向盘旋转角度和车辆速度，其特征在于，检测所述输入变量 中的至少一个的差错值的出现，以及用该变量的可靠在先值来替代该差错 值。
通过用能够适当地代表所考虑变量的实际当前值的最近的有效在先值 来替代当前差错值，能够通过控制法则而产生不受所检测差错影响的后转 向角的正确值。
根据本发明的其他特征：
-如果差错值的产生持续了大于预定持续时间的持续时间，则用后转 向角的安全计算模式来替代由控制法则定义的后转向角计算模式；
-所述安全计算模式将后转向角逐渐地引至零；
-所述方法在配备有局域通信网的车辆中被实施，所述局域通信网包 括用于以采样数字数据的形式分配所述输入变量中的至少一些的总线，当 检测到所述数字数据之一的当前采样的差错值时，用所述数据的可靠在先 采样来替代该当前采样以借助于控制法则来计算后转向角；
-将所述总线上可用的数据的当前采样值与指示其在该总线上无效或 缺席的值进行比较，并且因而调节指示所述无效或所述缺席中任一个的标 志的值；
-在采样时期内，测量车辆速度梯度(gradient)，将该梯度与该梯度 的预定极限值相比较，并且因而调节指示可能超出该极限值的标志的值；
-测量方向盘旋转角度的梯度，将该梯度与该梯度的预定极限值相比 较，并且因而调节指示可能超出该极限值的标志的值；
-所述梯度的测量是延迟的；
-所述输入变量之一是由车辆行进方向构成的，检验例如在所述总线 上读出的该变量与车辆状态(前进或后退或甚至是静止)的一致性，并且 因而调节指示该变量的当前采样可能出差错的标志的值；
-保持上述标志中任一个处于指示有关输入变量在大于预定持续时间 的持续时间内出差错的状态，借助于安全计算模式来计算后转向角。
为了实施根据本发明的方法，本发明提供了一种设备，该设备包括适 于执行控制法则的装置和用于感知从该法则得出的后转向角定值以将该角 度控制在该定值的装置，其特征在于，该设备包括用于监视代表控制法则 的输入变量的信号的装置，其适于指示这些变量中任一个的当前值的差错 并且用该变量的可靠在先值来替代该当前值。
所述设备的其他特征如下：
-所述用于执行控制法则的装置包括用于执行后转向角的安全计算模 式的装置；
-所述设备还包括状态管理装置，其用于感知由信号监视装置对差错 的检测，和由该监视装置递送的涉及车辆速度和行进方向的安全信号，从 而向所述用于执行控制法则的装置递送关于车辆状态(静止、前进或后退) 的可靠信息，这适于确保由所述用于执行控制法则的装置对该控制法则的 适当选择；
-所述信息还被递送给所述监视装置，该监视装置包括用于检验与车 辆行进方向有关的变量与所述信息的一致性的装置。
附图说明
参考附图，通过阅读下面的描述，本发明的其他特征和优点将变得明 显，其中：
-图1是根据本发明的用于控制后转向角的设备的框图；
-图2是图1的框图中的“状态管理”模块的功能图；和
-图3、4和5分别是说明根据本发明方法的、检测并校正方向盘旋转 角度、车辆速度和车辆行进方向的当前值中的差错的流程图。

参考图1，根据本发明的优选实施例，引入了配备有局域数据通信网 的机动车辆，例如通常集成到最新概念的机动车辆中的CAN网络。这种 网络特别包括与标号为2的不同传感器和计算机互连的总线1。如已知的 那样，传感器向计算机(也称为电子控制单元UCE)提供代表介入管理的 量值的采样数字信号，所述管理例如是由这些计算机、例如发动机组的车 辆功能组件、悬挂装置或车轮防抱死刹车装置来进行的。
根据本发明的设备以专用的或与其他车辆组件共享的数字计算机3的 形式集成至这个系统中。这个计算机被正常地编程以执行后转向角的一个 或多个控制法则4。在这一点上可以参考上述法国专利申请2864001以了 解本发明中使用的控制法则的特征。当然，这个参考是说明性的而非限制 性的。
从控制法则中得出被递送给致动器(未示出)的伺服装置5的转向定 值，所述伺服装置适于根据定值角度值来机械地调节车辆后轮的转向角。 如在上文所述，这种致动器可以由以位置和/或功率被伺服的电动机构成。
计算机3连接到总线1以从该总线获得代表控制法则4的输入变量的 当前采样数字值的信号。如上文所述，这些变量至少包括方向盘旋转角度 和车辆速度。这些变量被现有技术中已知的测量或计算装置置于所述总线 上。在本发明中，这些变量还有利地包括车辆行进方向。这个变量根据车 辆前进或后退或甚至是静止而取三个不同的值。如后文所述，根据车辆是 前进还是后退，根据车辆的速度大小，这个信息能够在参数上不同地激活 控制法则。
根据本发明的一个特征，分别代表车辆的方向盘角度、速度和行进方 向的总线1上可用的信号在被用于执行后转向角控制法则的装置4考虑之 前首先在用于监视这些信号的模块6中被处理。施加于这些信号的处理将 在下面结合图3至5详细描述。
在图1中，还示出了信号处理模块6，其向由配备有根据本发明的设 备的车辆构成的系统的“状态管理”模块7递送与车辆的行进方向和速度 有关的信息并且向其指示在该模块中处理的信号中检测出的所有差错。图 2的框图详细说明了模块7的功能。模块7识别车辆的当前运转状态，该 车辆可以后退(状态＝-1)、静止(状态＝1)、慢速(状态＝2)或快速(状 态＝3)前进。借助于所提供的信号，它检测这些不同状态之间的转移，图 2中用指示所检测的转移的箭头显示了该转移：检测到停止、检测到前进、 检测到后退、高速、低速。
模块7将这个状态信息递送给用于执行控制法则的装置4、电动机的 伺服装置5和信号监视模块6。这个状态信息使得装置4能够选择适合于 所检测到的状态的控制法则。因此，后转向角控制策略在前进和后退时是 不同的，以及在快速前进和慢速前进时也是不同的。如下文所述，在适用 控制法则的输入变量中的至少一个中检测到持续差错的情况下，“降级” 但安全的后转向角计算模式被执行装置4选择。
如图5详细所示，由模块7递送的状态信息也由信号监视模块6使用 以控制由总线1递送的与车辆行进方向有关的信号演变一致性。这种控制 能够通过检测该信息中的差错来保护该信息，所述差错是由于其演变与系 统状态可能不一致而造成的。
现在参考图3的流程图以详细说明由信号处理模块实施的策略的步 骤，实施所述步骤是为了检测总线1上读取的方向盘角度值的当前采样中 可能的差错的出现，以及校正或抵偿该差错。
当在网络CAN的总线1上出现与方向盘角度有关的变量Av_CAN的 每个当前采样SWA_n时(步骤a)，模块6将其与指示该总线上与该变量 有关的可用信息的缺席或无效的值进行比较(步骤b)。如果该测试的结 果是肯定的，则将标志或“旗标”SWACANDefault_Detected设为1并且 用紧接在其之前的序号(n-1)的采样SWA_nm1来替代当前采样SWA_n (步骤c)。在相反的情况下，代表例如总线上读取的方向盘角度Av_CAN 的的采样SWA_n是有效的，并且将上述标志设为或确认为0(步骤d)。
SWA_sensor_deg称为方向盘角度值，其例如由方向盘角度传感器来 检测，待由计算机3的其他块使用。在步骤e，使得该值等于该值的序号 为nm1的在前采样的值。
设想在车辆正常行驶条件下考虑紧接在其之前的采样是非常合理的， 方向盘角度因而在由方向盘角度传感器递送的信号的采样频率时期缓慢地 演变，这个时期通常大约是10ms。
另外，能够经过实验而确立方向盘角度不能以超过1600°/s的速度而 变化。一旦超过该值就意味着出现了影响读取该角度读取的差错。在步骤 f，通过比较采样时刻nm1与n之间的方向盘角度变化梯度的绝对值与认 为是最大的极限值，来测试这个有效条件。由于上面给出的采样时期是 10ms，该极限值因而是16°，即1600°/s。梯度测量相对于上次计算机3 的置零而例如延迟了5s，以避免在计算机启动和苏醒阶段检测到大于该极 限值的梯度，其中在所述启动和苏醒阶段由于计算机状态改变而造成值跃 变，这会导致有误的差错检测。
在超出这个极限值的情况下，标志SWAGradientDefaultDetected被设 为1，并且方向盘角度SWA_Sensor_deg的序号为nm1的在前采样在随后 的块中被考虑在内(步骤g)。在相反的情况下，这个标志保持为0并且 总线上可用的当前采样SWA_n在接下来的计算中被考虑在内(步骤h)。 在步骤i，保护随后由控制法则执行装置4使用的SWA_Sensor_deg的值 和SWA_n的值。
现在参考图4的流程图以详细描述检测测量车辆速度时可能发生的差 错以及校正或补偿该差错的过程的步骤。该过程基本上类似于上面参考图 3所描述的过程，其涉及方向盘角度。
当在网络CAN的总线1上出现车辆速度的当前值 VitesseVehicule_CAN的每个采样VS_n时(步骤a)，模块6将其与指示 该采样的无效或缺席的值相比较(步骤b)。如果该测试的结果是肯定的， 则“旗标”VSCANDefault_Detected被设为1，并且用紧接在其之前的采 样VS_nm1来替代当前采样VS_n(步骤c)。在相反的情况下，代表例如 在总线上读取的车辆速度VitesseVehicule_CAN的采样VS_n是有效的， 并且上述标志被设为或确认为0(步骤d)。
将VS_kmh称为以kmh计的车辆速度值，其例如由适合于该测量的 传感器来检测，待由计算机3的其他块使用。在步骤e，使得该值等于该 值的序号为nm1的在前采样的值。
这个替代是由与方向盘角度的上述观测相类似的观测来证实的，车辆 速度在这里是20ms的采样时期期间通常变化非常小。
另外，经过实验而确立了车辆速度在这20ms期间不能改变超过1kmh。 一旦超出该值就表示发生影响读取该速度的差错。在步骤f，通过将这个极 限值与采样时刻nm1与n之间的速度变化梯度的绝对值相比较，来测试这 个有效条件。梯度测量相对于上次计算机3的置零而例如延迟5s。
在超出这个极限值的情况下，标记VSGradientDefaultDetected被设为 1，并且速度的序号为nm1的在前采样VS_kmh_nm1在计算机的其他块中 被考虑在内(步骤g)。在相反的情况下，该标志保持为0并且总线上可 用的当前采样VS_n在接下来的计算中被考虑在内(步骤h)。在步骤i， 保护随后由控制法则执行装置4使用的VS_kmh的值和VS_n的值。
现在参考图5的流程图以描述在总线1上可用的、与车辆行进方向有 关的信息的差错检测和校正的过程。
应当指出，有必要在这点上安排可靠的信息。实际上，后转向角的控 制策略在前进和后退的情况下是十分不同的。如果“行进方向”信息突然 有差错地从对应于前进的值变成对应于后退的值，其中车辆速度不为零， 则后转向角的定值也突然从当前值跃变为明显不同的值，因为两个不同的 控制法则已经被连续调用以计算这些值。所得出的后转向角度的跃变可能 对车辆驾驶员带来困难。
为了预防该危险，根据本发明，系统状态管理模块7向信号监视模块 6递送与系统状态有关的信息，以使得该信号监视模块能够确保“行进方 向”信息的值与例如由模块6确定的系统状态演变一致。
在图2所示的状态图中，明显地，为了使得慢速或快速前进工作模式 变成后退工作模式，所述系统必须应当经过“车辆静止”状态。由模块6 接收的“行进方向”信息应当与由模块7确立的系统状态一致，如同其演 变那样。
图5的流程图说明了这个一致性的检验过程。
首先，如针对方向盘角度和车辆速度那样，如果总线上读取的行进方 向信息VSS_n缺席或取代表其无效的值，标志VSSCANDefaultDetected 被设为1。在相反的情况下，其被设为零(参见步骤a至d)。根据该情况， 采样VSS_nm1或VSS_n被看作是信息SensDeMarche_CAN，该信息随后 作为代表例如总线上读取的车辆行进方向的信息而被考虑在内。
然后在车辆的三种可能状态(前进、后退、车辆停止)中检查与由模 块7递送的有关这个状态的信息与由总线递送的信息SensDeMarche_CAN 所产生的信息的可能的一致性或不一致性。
因此，在步骤e，探测这样一种情况的发生：其中信息 SensDeMarche_CAN指示了前进，而例如由状态管理模块7所看到的系统 却处于对应于后退的状态-1。当检测到这种情况时，标志 VehicleSpeedSignFaultDetected被设为1(步骤f)。当没发生这种情况时， 该标志保持为零并且转至步骤g，在步骤g中探测这样一种情况的发生： 其中信息SensDeMarche_CAN指示了后退，而例如由模块7编码(参见 图2)的车辆状态大于或等于2(车辆慢速或快速前进)。当发生这种情况 时，标志VehicleSpeedSignFaultDetected被设为1(步骤h)。当没发生 这种情况时，该标志保持为零并且转至这样情况：其中 SensDeMarche_CAN取指示车辆静止的值，而与车辆当前速度有关的信息 VS_kmh对于该速度而指示非零值(步骤i)，这是因为这个速度大于或等 于相对较低的阈值，例如20km/h。当发生这种情况时，上述标志变成1(步 骤j)，而没发生这种情况时该标志保持为零(步骤k)。
由于执行了这三个一致性测试，为随后的计算保护了代表车辆行进方 向的变量，其等于VSS_n或VSS_nm1，如同图5的流程图中的上面的步 骤c和d所显示的那样。
因此，由模块6使之有效的三个后转向角控制法则输入变量被该法则 的执行装置4考虑在内，从而一方面选择适用的法则，另一方面执行该法 则。
在这点上，根据本发明的另一特征，如果上述标志中的任一个在被认 为异常长(例如50ms)的持续时间内保持为1，这表示控制法则输入变量 中的至少一个出现了持久差错，这会使得借助于这些法则而计算的转向角 值出错，则用该转向角的“降级的”但安全的计算模式来代替它们，其将 该转向角逐渐地引至零。因此暂时地失去了通常从该角度的值的适当调节 中获得的益处，但是这种失去由于车辆安全增益而得到补偿。
显然，当介入后转向角计算的输入变量中的一个或多个出现短暂差错 时，本发明能够很好地保障后转向角的计算，并且因而在它们出现持久差 错的情况下保障车辆性能。