DE10036580B4

DE10036580B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Fahrzeugsteuerung und/oder Fahrerinformation bei Reifendruckverlust

Info

Publication number: DE10036580B4
Application number: DE10036580A
Authority: DE
Inventors: Ian Faye
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: DE10036580A1; US20020032513A1; US6510375B2; JP2002137658A

Abstract

Verfahren zur Fahrzeugsteuerung bei Reifendruckverlust, wobei erkannt wird, ob in wenigstens einem Reifen ein Druckverlust aufgetreten ist und bei erkanntem Druckverlust die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert für die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist vom zurückgelegten Weg und/oder der vergangenen Betriebszeit seit Auftreten des Fehlers.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrzeugsteuerung und/oder Fahrerinformation bei Reifendruckverlust.
Aus der DE-A 33 08 080 ist eine Vorgehensweise bekannt, bei welcher ein Zusammenhang zwischen dem in einem Fahrzeugreifen herrschenden Reifendruck und der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben ist. Aus diesem vorgegebenen Zusammenhang wird für den jeweiligen Wert des Reifendrucks ein zulässiger Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt. Wird die zulässige Fahrgeschwindigkeit überschritten, so wird der Fahrer durch ein optisches und/oder akustisches Signal informiert und/oder in einem Ausführungsbeispiel über eine Fahrgeschwindigkeitsregelelektronik selbständig auf einen Fahrgeschwindigkeitsregler eingegriffen, der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den zulässigen Wert reduziert.
Bei der bekannten Lösung wird nicht berücksichtigt, dass ein Reifen mit geringerem Druck eine verringerte Lebensdauer gegenüber einen Reifen mit vorgeschriebenem Luftdruck haben kann. Dies gilt auch für sogenannte „Run Flats", die u. a. ohne Luftdruck befahren werden können.
Zur Erkennung eines Reifendruckverlustes gibt es im Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen. Es ist bekannt, den Reifendruck direkt zu messen. Ferner sind Lösungen bekannt, bei denen auf eine direkte Messung des Reifendrucksverzichtet wird und ein Reifendruckverlust z. B. auf der Basis von Radgeschwindigkeitssignalen ermittelt wird (siehe z. B. DE-A 196 19 393 ( US-Patent 5 712 616 )).
Bei der bekannten Lösung wird nicht berücksichtigt, dass ein Reifen mit geringerem Druck eine verringerte Lebensdauer gegenüber einen Reifen mit vorgeschriebenem Luftdruck hat.
Die nachveröffentlichte DE 199 44 391 A1 zeigt eine Vorgehensweise, nach der bei einem Reifendruckverlust ein Fahrparameter in Abhängigkeit des Reifendrucks ermittelt wird und für die Weiterfahrt des Fahrzeugs ausgegeben bzw. eingestellt wird. Dabei wird als Fahrparameter eine Restlaufstrecke und/oder eine Höchstgeschwindigkeit und/oder eine Restlaufzeitangabe genannt.
Die DE 35 39 489 A1 zeigt ebenfalls die Vorgabe einer Höchstgeschwindigkeit oder eine zulässigen Geschwindigkeit im Notlauffall.
Vorteile der Erfindung
Durch die Ermittlung der maximalen Reichweite, die mit einem Reifen mit verringertem Luftdruck noch zurückgelegt werden kann, wird die verringerte Lebensdauer eines platten Reifens bzw. eines Reifens mit geringem Luftdruck bei der Steuerung des Fahrzeugs berücksichtigt. Vorteilhaft ist die Bestimmung der Reichweite in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine automatische Begrenzung der Reichweite in Abhängigkeit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit stattfindet, wodurch der Fahrzeugführer gezwungen wird, den Reifen wechseln zu lassen bzw. aufzupumpen. Auf diese Weise wird die allgemeine Weiterfahrt des Fahrzeugs mit zu geringem Reifendruck oder mit Plattfuß weitgehend begrenzt, so dass eine erhöhte Sicherheit auch für andere Verkehrsteilnehmer erreicht wird.
Besonders vorteilhaft ist alternativ oder ergänzend zur Begrenzung der Reichweite die Anzeige der maximalen Reichweite oder der Restreichweite beispielsweise über den Bordcomputer. Dadurch wird es dem Fahrer ermöglicht, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei verringertem Reifendruck zu optimieren.
In besonders vorteilhafter Weise wird zur Erkennung eines Reifendruckverlustes eine aus dem Stand der Technik bekannte Funktion eingesetzt, welche eine aufwendige Sensorik, insbesondere eine direkte Messung des Reifendrucks, vermeidet.
Vorteilhaft ist ferner, dass bei erkanntem Reifendruckverlust eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit stattfindet, wobei zusätzlich eine Begrenzung der Reichweite erfolgt, die abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Zur Reichweitenbegrenzung wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunehmend auf kleinere Werte reduziert, wenn der seit Auftreten des Druckverlustes eine Wegstrecke zurückgelegt wurde, die einer Grenzreichweite entspricht, bis die Geschwindigkeit bei Erreichen der maximalen Reichweite den Wert 0 oder einen sehr kleinen Wert, der das Erreichen der nächsten Werkstatt erlaubt, erreicht hat.
In besonders vorteilhafter Weise hat auf diese Weise der Fahrer auch bei einem Reifendruckverlust unterhalb der Begrenzungsgeschwindigkeit die volle Kontrolle und Verantwortung über das Fahrzeug.
Im Rahmen der vorstehenden wie auch der nachstehenden Beschreibung wird unter Reifendruckverlust jede Betriebssituation verstanden, in der der Luftdruck in einem Reifen einen Mindestdruck unterschreitet, unabhängig von der Art der Absenkung oder der Ursache, etc.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. 1 zeigt dabei ein Übersichtsblockschaltbild zur Fahrzeugsteuerung und/oder Fahrerinformation, während in 2 anhand eines Diagramms ein vorgegebener Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Reichweite des Fahrzeugs aufgetragen ist. In 3 schließlich ist an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Fußdiagramm skizziert, welches die Umsetzung der beschriebenen Vorgehensweise in einem Rechnerprogramm darstellt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt ein Übersichtsschaltbild eines Steuersystems 10 zur Steuerung eines Fahrzeugs. Dabei ist eine Bremsensteuereinheit 12, die über Ausgangsleitungen 14 die Bremsenstelleinrichtungen 16 betätigt, und eine Motorsteuereinheit 18 dargestellt, die über Ausgangsleitungen 20 die Stelleinrichtungen 22 der Antriebseinheit des Fahrzeugs steuert. Über die Leitungen 24 werden sowohl Motorsteuereinheit als auch Bremsensteuereinheit Signale zugeführt, die von Messeinrichtungen 26 erfasst werden und die die Geschwindigkeiten von Rädern des Fahrzeugs repräsentieren. Ferner ist gegebenenfalls ein Lenkmomentensensor 28 vorgesehen, welcher über die Leitung 30 einer z. B. in der Bremsensteuereinheit implementierten Reifendruckverlusterkennung 32 zugeführt wird. Diese Reifendruckverlusterkennung 32, der ferner die Radgeschwindigkeiten zugeführt werden, ist in einem anderen Ausführungsbeispiel Teil der Motorsteuereinheit 18 oder anderer, nicht dargestellter Steuereinheiten (z. B. Fzg.-koordinator wie mit ACC). Ausgangsleitungen dieser Reifendruckverlusterkennung sind die Leitungen 34 und 36, über welche entsprechende Informationen über einen gegebenenfalls vorhandenen Reifendruckverlust an Bremsensteuereinheit 12 und Motorsteuereinheit 18 übertragen werden. Ferner wird über eine in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorhandene Ausgangsleitung 38 eine Warnlampe 40 des Fahrzeugs angesteuert. Neben der Reifendruckverlusterkennung 32 ist ferner eine Reichweitenberechnung 42 vorgesehen, welche eine Information über den Reifendruckverlust und die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs empfängt und daraus die maximale Reichweite im derzeitigen Betriebszustand berechnet. Die berechnete Reichweite wird über eine Ausgangsleitung 44 beispielsweise in einem Bordcomputersystem 46 zur Anzeige gebracht.
Aus den ermittelten Radgeschwindigkeiten wird beispielsweise nach einer der aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannten Vorgehensweise durch Vergleiche, gegebenenfalls unter Verwendung der Information über eine Kurvenfahrt, die z. B. vom Lenkmomentensensor bereitgestellt wird, erkannt, ob und gegebenenfalls welches Rad von einem Reifendruckverlust, insbesondere von einem Plattfuß, betroffen ist. In diesem Fall werden die Geschwindigkeit und/oder die Reichweite des Fahrzeugs ab der Erkennung des Reifendruckverlustes begrenzt, um die Benutzung des Fahrzeugs im Falle eines Reifendruckverlustes einzuschränken.
Die Begrenzung der Geschwindigkeit erfolgt durch entsprechende Beeinflussung der Motorsteuereinheit, der ferner eine aus der Radgeschwindigkeiten abgeschätzte oder eine gemessene Fahrgeschwindigkeit vorliegt. Das Drehmoment der An triebseinheit des Fahrzeugs wird begrenzt oder reduziert, bis das Fahrzeug die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit wieder unterschritten hat. Unterhalb dieser Höchstgeschwindigkeit hat der Fahrer die volle Kontrolle über das Fahrzeug.
Ferner wird eine Berechnung der maximalen Reichweite bei der vorliegenden Geschwindigkeit und des seit Erkennen des Reifendruckverlustes zurückgelegten Wegs beispielsweise ebenfalls auf der Basis der Radgeschwindigkeiten durchgeführt. Aus dieser Grenzreichweite und dem tatsächlich zurückgelegten Weg wird eine weitere Reduzierung der Geschwindigkeit abgeleitet, wenn die tatsächlich zurückgelegte Wegstrecke in den Bereich der Grenzreichweite kommt.
Durch den Reifendruckverlust verändert sich der Reifenradius des Reifens, so dass eine Erkennung des Reifendruckverlustes auf der Basis der Radgeschwindigkeiten ermöglicht wird. Anstelle dieser indirekten Bestimmung des Reifendruckverlustes sind Systeme bekannt, in denen der Luftdruck im Reifen direkt mittels Messeinrichtungen gemessen wird. Auch bei einem solchen System wird die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise angewandt.
Wird ein Reifendruckverlust erkannt, werden Maßnahmen eingeleitet, um die erfasste Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter die für das Fahrzeug bei geringem Reifendruck zugelassene Geschwindigkeit zu bringen. Dies erfolgt durch Reduzierung des Motormoments und/oder durch Bremsen. Die Grenzgeschwindigkeit ist dabei fest vorgegeben oder wird abhängig vom tatsächlichen oder abgeschätzten Reifendruck aus einem vorgegebenen Zusammenhang bestimmt. Ferner wird die maximale Reichweite ab Erkennung des Reifendruckverlustes bei der aktuellen Geschwindigkeit berechnet. Dabei ist ein Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Reichweite bei konstanter Geschwindigkeit vorgegeben. Dieser wird in der Steuereinheit in Form einer Tabelle, eines Kennfeldes oder ähnlichem abgelegt. Wird ein Reifendruckverlust erkannt, wird für die aktuell gemessene Geschwindigkeit die maximale Reichweite anhand dieses vorgegebenen Zusammenhangs ermittelt. Aus dem gemessenen Weg, der seit der Erkennung des Reifendruckverlustes zurückgelegt wurde, wird die verbleibende Reichweite ausgerechnet. Bei der Bestimmung des seit dem Auftreten des Reifendruckverlusts zurückgelegten Wegs wird vorzugsweise der aktuelle Geschwindigkeitswert berücksichtigt. Dies erfolgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel z. B. mittels eines geschwindigkeitsabhängigen Faktors, mit dem tatsächlich zurückgelegte Weg bewertet wird. Diese Faktor kann durch Fahrversuche festgelegt werden und berücksichtigt die Tatsache, dass bei höherer Geschwindigkeit eine geringere maximale Reichweite vorliegt. Nähert sich das Fahrzeug der maximalen Reichweite, so wird die Höchstgeschwindigkeit weiterreduziert, bis bei Erreichen der maximalen Reichweite die Geschwindigkeit 0 erreicht ist oder eine geringe Geschwindigkeit, die ein Erreichen der nächsten Werkstatt ermöglicht.
Die Reichweite bzw. die Restreichweite wird dem Fahrer angezeigt, beispielsweise über den Bordcomputer. Die Anzeige auf dem Bordcomputerdisplay erfolgt dabei mit höchster Priorität, um den Fahrer auf die Problematik des Reifendruckverlustes und die beschränkte Reichweite des Fahrzeugs hinzuweisen.
Ein Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Reichweite ist in 2 anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Dabei ist senkrecht die Fahrgeschwindigkeit, waagerecht die Reichweite aufgetragen. Man sieht, dass bei höherer Geschwindigkeit eine kürzere Reichweite vorgegeben ist, als bei niedrigerer Geschwindigkeit. Dargestellt ist auch, dass bei Annäherung der für die aktuelle Geschwindigkeit berechnete maximale Reichweite eine rampenförmige Reduzierung der Geschwindigkeit stattfindet, bis die Geschwindigkeit bei Erreichen der maximalen Reichweite 0 ist. In 2 ist ein linearer Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Reichweite dargestellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird auch ein nichtlinearer Zusammenhang vorgegeben. Die Zusammenhänge werden im voraus für jeden Reifentyp ermittelt und abgelegt. Die nichtlinearen Zusammenhänge sind (wie die linearen) in Form einer Tabelle abgespeichert. Im Falle eine Reifendruckverlusts wird die Reichweite für die aktuell gemessene Geschwindigkeit ausgelesen. Dann wird wie oben die Restreichweite berechnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Zusammenhang zwischen Reichweite und Geschwindigkeit stufenlos. Dabei wird der Zusammenhang derart ausgestaltet, dass das Fahrzeug mit minimaler Geschwindigkeit (z. B. 20 km/h) fahrbar bleibt. Entsprechend wird die maximale Reichweite bestimmt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die oben skizzierte Vorgehensweise als Rechnerprogramm realisiert. Dieses Programm ist je nach Ausführungsbeispiel in einem Rechner der Bremsensteuereinheit, der Motorsteuereinheit oder in einer separaten Steuereinheit implementiert. Ein Beispiel für ein solches Rechnerprogramm ist als Flussdiagramm in 3 skizziert.
Das dargestellte Programm wird während des Betriebs des Fahrzeugs zyklisch in vorgegebenen Zeitintervallen durchlaufen. Im ersten Abfrageschritt 100 wird anhand einer bekannten Methode ermittelt, ob in wenigstens einem Reifen ein Druckverlust aufgetreten ist. Ist dies nicht der Fall, so findet gemäß Schritt 102 der Normalbetrieb des Fahrzeugs statt, ohne dass die oben beschriebene Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder Reichweitenberechnung und/oder -begrenzung vorgenommen wird. Hat Schritt 100 ergeben, dass in wenigstens einem Reifen ein Reifendruckverlust aufgetreten ist, so wird im darauffolgendem Schritt 103 der Fahrzustand ermittelt. Dies bedeutet, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt wird und der seit Auftreten des Fehlers zurückgelegte Weg berechnet wird. Daraufhin wird im Schritt 104 nach Maßgabe des gespeicherten Zusammenhangs die Grenzgeschwindigkeit V-Grenze ermittelt, sowie auf der Basis der aktuellen Geschwindigkeit die gemäß dem aktuellen Fahrzustand mit dem Reifen mit verringertem Luftdruck noch fahrbare maximale Reichweite berechnet. Diese wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel mit höchster Priorität dem Fahrer im Display 109 angezeigt. Ferner wird in einem Ausführungsbeispiel ein Fehlerzustand angenommen und eine entsprechende Warnlampe aktiviert. Ferner wird im Schritt 104 in einem Ausführungsbeispiel die Grenzgeschwindigkeit zusätzlich von dem Abstand zwischen maximaler Reichweite und zurückgelegtem Weg ermittelt, wobei bei Annäherung an die maximale Reichweite die Grenzgeschwindigkeit linear oder gemäß einer anderen Funktion, stetig oder stufenweise reduziert wird. Im darauffolgenden Schritt 106 wird überprüft, ob die Ist-Geschwindigkeit V-Ist größer als die Grenzgeschwindigkeit V-Grenze ist. Ist dies der Fall, so wird gemäß Schritt 108 die Geschwindigkeit durch entsprechende Ansteuerung eines Leistungsstellelements des Fahrzeugs reduziert, bei einer Nein-Antwort im Schritt 106 keine Einflussnahme vorgenommen.
Anstelle der Reichweite wird eine maximale Betriebszeit und eine Restbetriebszeit berechnet.

Claims

Verfahren zur Fahrzeugsteuerung bei Reifendruckverlust, wobei erkannt wird, ob in wenigstens einem Reifen ein Druckverlust aufgetreten ist und bei erkanntem Druckverlust die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert für die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist vom zurückgelegten Weg und/oder der vergangenen Betriebszeit seit Auftreten des Fehlers.
Verfahren zur Fahrerinformation bei Reifendruckverlust, wobei ein Reifendruckverlust erkannt wird und bei erkanntem Reifendruckverlust die mit dem Reifen mit verringertem Luftdruck maximal zurücklegbare Reichweite und/oder maximale Betriebszeit berechnet wird, wobei der maximale Wert dem Fahrer angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Reichweite und/oder maximale Betriebszeit des Fahrzeugs mit einem Reifen mit verringertem Luftdruck abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reifendruckverlust auf der Basis von Radgeschwindigkeitssignalen ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzgeschwindigkeit bei verringertem Luftdruck nach Maßgabe eines abgespeicherten Zusammenhangs zwischen dem Ausmaß des Druckverlustes und der Geschwindigkeit bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der maximalen Reichweite und dem seit Auftreten des Reifendruckverlustes zurückgelegten Weg die Grenzgeschwindigkeit reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des zurückgelegten Weges bzw. der maximalen Reichweite eine maximale Betriebszeit bzw. die seit Auftreten des Fehlers vergangene Betriebszeit bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Reichweite abhängig von der Geschwindigkeit so bestimmt wird, dass das Fahrzeug bei minimaler Geschwindigkeit fahrbar bleibt.
Vorrichtung zur Fahrzeugsteuerung bei Reifendruckverlust, mit einer Steuereinheit (12), welche die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflusst, wobei ein Reifendruckverlust in wenigstens einem Reifen des Fahrzeugs ermittelt wird und abhängig von diesem Reifendruckverlust eine Grenzgeschwindigkeit (Vgrenze) zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzgeschwindigkeit (Vgrenze) abhängig ist von der seit Auftreten des Fehlers zurückgelegten Wegstrecke bzw. der vergangenen Betriebszeit.
Vorrichtung zur Fahrerinformation bei Reifendruckverlust, mit einer Steuereinheit (12), welche den Reifendruckverlust ermittelt, die Steuereinheit (12) bei vorhandenem Reifendruckverlust an wenigstens einem Reifen des Fahrzeugs die maximale Reichweite bzw. die maximale Betriebszeit ermittelt und diese an ein Anzeigemittel (46) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) die maximale Reichweite bzw. Betriebszeit des Fahrzeugs mit einem Reifen mit verringertem Luftdruck abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit bestimmt.