DE10056565A1 - Determining load or loading profile of motor vehicle control system e.g. ABS by counting active phases and/or duration of active phases of control system - Google Patents
Determining load or loading profile of motor vehicle control system e.g. ABS by counting active phases and/or duration of active phases of control systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Belastung oder des Belastungsprofils eines Kraftfahr zeug-Regelungssystems, das während des Betriebs des Kraft fahrzeugs nur zeitweise, d. h. nur in bestimmten Situationen oder unter bestimmten Bedingungen, bei Vorliegen oder Ein tritt bestimmter Kriterien etc. in Funktion ist. Eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens gehört ebenfalls zur Erfindung.The invention relates to a method for determination the load or the load profile of a motor vehicle tool control system that operates during the operation of the force vehicle only temporarily, d. H. only in certain situations or under certain conditions, if present or on certain criteria etc. are in operation. A before direction to carry out the procedure also belongs to the invention.
Bei der Entwicklung und Dimensionierung der verschiedenen Komponenten eines Kraftfahrzeug-Regelungssystems ist man heutzutage gezwungen, von relativ vagen Annahmen über die tatsächlich zu erwartende Belastung im Alltag auszugehen. Die Annahmen beruhen auf Erfahrung, auf statistischen Daten über die Belastbarkeit und Haltbarkeit einzelner Komponen ten und auf subjektiven Aussagen einzelner Personen. Es fehlt an genauen, zuverlässigen Angaben über die tatsächli che Belastung oder über das Belastungsprofil im tatsächli chen Einsatz. Man ist daher gezwungen, Teile überzudimensi onieren oder vorzeitigen Verschleiß und vorzeitigen Ausfall in Kauf zu nehmen; beide Lösungswege sind inakzeptabel.When developing and sizing the different Components of a motor vehicle control system are one nowadays forced by relatively vague assumptions about the to assume the actually expected load in everyday life. The assumptions are based on experience, on statistical data about the resilience and durability of individual components and on subjective statements of individual people. It lacks accurate, reliable information about the actual che load or via the load profile in the actual Chen use. One is therefore forced to overdimension parts or premature wear and tear and premature failure to accept; both approaches are unacceptable.
Die tatsächliche Belastung der Teile oder des gesamten Kraftfahrzeug-Regelungssystems konnte man bisher nur mit erheblichem Arbeitsaufwand und mit hohen Kosten für die. Messeinrichtungen sowie für die Auswertung der Messergeb nisse ermitteln. Erschwerend kommt hin, dass bei Massenar tikeln, die sehr unterschiedlichen Einsatzbedingungen un terliegen, die Untersuchungen an relativ vielen Einzelgerä ten durchgeführt werden müssen, um eine statistisch brauch bare Aussage zu erhalten.The actual load on the parts or all of them Motor vehicle control system was previously only possible with considerable workload and with high costs for the. Measuring devices and for the evaluation of the measurement results determine nisse. To make matters worse, that at Massenar articles that have very different operating conditions are the investigations on a relatively large number of individual devices must be carried out in order to be statistically useful to get a clear statement.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun de, einen Weg aufzuweisen, der mit vergleichsweise geringem Aufwand zu zuverlässigen, auswertbaren für die Konstruktion und Entwicklung der Teile verwertbaren Aussagen über die tatsächliche Belastung oder über das Belastungsprofil des Systems oder der einzelnen Komponenten führt.The present invention is therefore based on the object de to have a way that is comparatively low Effort to be reliable, evaluable for the construction and development of parts of usable statements about the actual load or via the load profile of the System or the individual components leads.
Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe durch das im beigefügten Anspruch 1 genannte Verfahren gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, dass während des Betriebs des Fahrzeugs das Einschalten oder die Aktiv- Phasen des Regelungssystems ermittelt werden, dass die Ak tivphasen gezählt und/oder die Dauer der Aktivphasen er fasst werden, diese Daten im Kraftfahrzeug gespeichert so wie in vorgegebenen Intervallen ausgelesen und ausgewertet werden.It has been found that this task is carried out by the attached claim 1 method can be solved can, whose peculiarity is that during the Operation of the vehicle, switching on or activating Phases of the control system are determined that the Ak active phases counted and / or the duration of the active phases be captured, this data is stored in the motor vehicle read out and evaluated as at predetermined intervals become.
Auf diese Weise gelangt man zu einem aussagefähigen Bild über die tatsächliche Belastung des Regelungssystems, z. B. einer geregelten Bremsanlage, die nur während eines Bruch teils des Betriebs des Fahrzeugs aktiviert ist. Da ein sol ches Zählen, Speichern und Auswerten der für die Belastung relevanten Daten mit nur geringem Aufwand realisiert werden kann und somit eine große Vielzahl oder alle Systeme und Komponenten eine Charge in die Messungen einbezogen werden können, erhält man statistisch auswertbare, aussagefähige Daten.In this way you get a meaningful picture about the actual load on the control system, e.g. B. a regulated braking system that only works during a break part of the operation of the vehicle is activated. Since a sol counting, storing and evaluating the load relevant data can be realized with little effort can and therefore a large variety or all systems and Components of a batch to be included in the measurements can get statistically evaluable, meaningful Data.
Die Genauigkeit und Aussagefähigkeit der ermittelten Daten lässt sich erfindungsgemäß noch dadurch erhöhen, dass das Einschalten der Anlage und/oder die Aktivphasen erst nach dem Überschreiten vorgegebener Belastungsschwellen und/oder Zeitspannen erfasst und berücksichtigt werden. Die Erkennt nisse Bild über die tatsächlich auftretenden Belastungen und über das Belastungsprofil wird dadurch noch genauer.The accuracy and meaningfulness of the determined data can be increased according to the invention in that the Switch on the system and / or the active phases only after exceeding predetermined load thresholds and / or Periods are recorded and taken into account. The recognizes nisse picture of the actually occurring loads and the load profile becomes even more precise.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Verfahrens, das insbesondere für elektronisch
geregelte und/oder gesteuerte Bremsensysteme, wie ABS, ASR,
ESP etc. geeignet ist, werden zur Ermittlung der Aktiv-
Phasen eine oder mehrere der folgenden Ereignisse
According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, which is particularly suitable for electronically regulated and / or controlled brake systems, such as ABS, ASR, ESP etc., one or more of the following events are used to determine the active phases
- - Anzahl der Bremsvorgänge oder Bremslichtschalterbetäti gungen,- Number of braking operations or brake light switch actuations conditions,
- - Anzahl der Regelungsvorgänge oder Regelungseingriffe,- number of control processes or control interventions,
- - Anzahl der Bremsvorgänge oder Regelungsvorgänge in be stimmten Bremsdruckbereichen, z. B. über 20 bar oder zwi schen 20 und 50 bar oder zwischen 50 und 75 bar oder ü ber 75 bar etc.,- Number of braking operations or control operations in be agreed brake pressure ranges, e.g. B. over 20 bar or two between 20 and 50 bar or between 50 and 75 bar or above over 75 bar etc.,
erfasst und ausgewertet.recorded and evaluated.
Die vorgenannten Messungen können in sehr vielen Fällen mit Hilfe ohnehin im Fahrzeug vorhandener Sensoren oder Schal ter, z. B. mit Hilfe des in jedem Fahrzeug vorhandenen Bremslichtschalters, mit Hilfe von häufig schon vorhandenen Bremsdrucksensoren etc. gewonnen werden, wodurch sich der erforderliche Gesamtaufwand erheblich verringert.In many cases, the aforementioned measurements can be carried out with Help with sensors or scarves already in the vehicle ter, e.g. B. using the existing in each vehicle Brake light switch, with the help of already existing Brake pressure sensors, etc. are obtained, whereby the required total effort significantly reduced.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver fahrens besteht darin, dass die Dauer der Regelungsvorgän ge, wie Einschalthäufigkeit der Regelung und/oder - bei einem Bremsensystem mit Hydraulikpumpe - die Pumpenlaufzei ten direkt oder indirekt ermittelt und zur Ermittlung der Belastung oder des Belastungsprofils ausgewertet werden. Auch hierzu genügen einfache Zähler, die ohnehin vorhanden sind oder ohne nennenswerten Mehraufwand in die Regelungs systeme, z. B. in die ECU, eingebaut werden können.Another embodiment of the Ver driving is that the duration of the regulatory process ge, how often the control system is switched on and / or - for one Brake system with hydraulic pump - the pump runtime directly or indirectly and to determine the Stress or the stress profile can be evaluated. Simple counters, which are available anyway, are sufficient for this are or without any significant additional effort in the regulation systems, e.g. B. can be installed in the ECU.
Bei den vorgenannten elektronischen Regelungssystemen, wie ABS, ASR etc., sind in aller Regel Diagnoseeinrichtungen, Fehlerspeicher und ähnliches Komponenten vorhanden, die auch zur Ermittlung der gewünschten Daten, die auf die tat sächliche Belastung des Regelungssystems schließen lassen, eingesetzt werden können. In der Werkstatt werden dann im Rahmen der regelmäßigen Wartung des Fahrzeugs die Daten ausgelesen und zur Auswertung weitergeleitet. Je nach Ver wendungszweck, Regelungssystem und Bedarf an bestimmten Da ten sind sehr unterschiedliche Ausführungsarten der Daten erfassung, des Speicherns und des Auslesens aus den Spei chern zwecks Auswertung der Daten denkbar.In the aforementioned electronic control systems, such as ABS, ASR etc. are usually diagnostic devices, Fault memory and similar components exist that also to determine the desired data that did on the let the physical burden on the control system be concluded, can be used. Then in the workshop As part of the regular maintenance of the vehicle the data read out and forwarded for evaluation. Depending on the ver purpose, regulation system and need for certain Da Data are very different types of execution acquisition, storage and reading from the memory conceivable for the evaluation of the data.
In den beigefügten Unteransprüchen sind noch weitere Aus führungsvarianten beschrieben.In the attached subclaims there are still further Aus leadership variants described.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens, die mit einem elektronischen Regler, mit Aktuatoren, wie Bremsdruckregelventilen, mit Hydraulikpum pen etc. ausgerüstet ist, wird der Regler mit einem separa ten oder als Bestandteil der ohnehin benötigten Elektronik ausgebildeten Zähler zum Erfassen und Speichern von Daten, welche die Belastung oder das Belastungsprofil des Kraft fahrzeug-Regelungssystems zumindest näherungsweise wieder geben, vervollständigt. In a device for performing the inventive with an electronic controller Actuators, such as brake pressure control valves, with hydraulic pumps pen, etc., the controller is equipped with a separate ten or as part of the electronics needed anyway trained counter for collecting and storing data, which is the load or the load profile of the force vehicle control system at least approximately again give, completes.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und vorteilhafte Ausbil dungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens gehen aus der fol genden Beschreibung anhand der beigefügten Abbildung her vor, die in schematisch vereinfachter Darstellung die wich tigsten Komponenten, Schaltungsblöcke oder Schaltungsein heiten eines ABS- oder eines ESP-Systems wiedergibt und zur Erläuterung und zum Verständnis der Funktion des erfin dungsgemäßen Verfahrens und einer entsprechenden Vorrich tung dient.Further details, features and advantageous training Forms of the inventive method and the pre Direction for carrying out the procedure follow from fol descriptive description based on the accompanying illustration before, which gave way in a schematically simplified representation components, circuit blocks or circuit components units of an ABS or an ESP system and for Explanation and understanding of the function of the inventor method according to the invention and a corresponding Vorrich tion serves.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines solchen Sys tems werden Eingangsinformationen für die Regelung mit Hil fe von Sensoren S1 bis S4, die das Drehverhalten der ein zelnen Fahrzeugräder sensieren, gewonnen und in einem Schaltkreis oder einer Logik 1 verknüpft und ausgewertet. Solche Logik-Bausteine enthalten heutzutage vorzugsweise programmgesteuerte Schaltkreise, nämlich einen oder mehrere Mikrocomputer und weitere IC's, die als Speicher, Zähler, zur Überwachung, Spannungsversorgung etc. verwendet werden. Natürlich können einzelne dieser Funktionen, z. B. die Über wachung und/oder Diagnose, symbolisiert durch den Schalt block 2 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, auch durch außerhalb der eigentlichen Logik 1 liegende Schalt kreise realisiert werden.In the exemplary embodiment of such a system shown, input information for the control is obtained with the aid of sensors S1 to S4, which sense the rotational behavior of the individual vehicle wheels, and is linked and evaluated in a circuit or logic 1 . Such logic modules nowadays preferably contain program-controlled circuits, namely one or more microcomputers and further ICs, which are used as memories, counters, for monitoring, power supply, etc. Of course, some of these functions, e.g. B. the surveillance and / or diagnosis, symbolized by the switching block 2 in the illustrated embodiment, can also be realized by circuits outside the actual logic 1 circuits.
Zu einem Fahrzeugregelungssystem, wie einem ABS, gehören natürlich auch Aktuatoren, welche die mit den Sensoren 51 bis S4 gewonnenen, in der Logik 1 verknüpften und ausgewer teten Informationen in Stellsignale, insbesondere in Brems druckregelungssignale umsetzen. Bei einem ABS bestehen die se Aktuatoren 3 heutzutage im Normalfall aus Bremsdruck regelventilen, nämlich aus elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventilen, mit denen der Bremsdruck in Abhängigkeit von dem sensierten Drehverhalten der einzelnen Räder abge baut, konstant gehalten und wieder erhöht werden kann. Ein Hilfsdruck-Erzeugungssystem 4, das ein- oder mehrkreisige Hydraulikpumpen mit elektromotorischem Antrieb umfassen kann, sorgt in bestimmten Regelungsphasen in bekannter Wei se für die notwendige Druck- oder Hilfsdruckversorgung.A vehicle control system, such as an ABS, naturally also includes actuators which convert the information obtained with the sensors 51 to S4, linked and evaluated in the logic 1 , into control signals, in particular into brake pressure control signals. With an ABS these actuators 3 nowadays normally consist of brake pressure control valves, namely of electromagnetically actuated hydraulic valves, with which the brake pressure decreases depending on the sensed rotational behavior of the individual wheels, can be kept constant and can be increased again. An auxiliary pressure generation system 4 , which can comprise single or multi-circuit hydraulic pumps with an electric motor drive, ensures the necessary pressure or auxiliary pressure supply in certain control phases in a known manner.
Die innerhalb einer Gesamtschaltung 5 angedeutete Überwa chung/Diagnose 2 dient zur ständigen Kontrolle der ord nungsgemäßen Funktion des gesamten Systems und zum Spei chern von Fehlern oder Fehlfunktionen, deren Ursachen dann in der Werkstatt aufgespürt und beseitigt werden können.The monitoring / diagnosis 2 indicated within an overall circuit 5 is used for constant control of the proper functioning of the entire system and for storing errors or malfunctions, the causes of which can then be tracked down and eliminated in the workshop.
Neben den Radsensoren S1 bis S4 sind in der Abbildung noch zwei weitere Sensoren 6, 7 symbolisch dargestellt, die eben falls für die Logik 1 bzw. für das Regelungssystem wichtige Eingangsinformationen liefern. Mit 6 ist ein Bremsdrucksen sor bezeichnet, der für manche Regelungssysteme (ESP) und - funktionen unentbehrlich ist. Ähnliches gilt für den Sensor 7, der hier die Betätigung des Bremslichtes (BLS) sensiert.In addition to the wheel sensors S1 to S4, two further sensors 6 , 7 are shown symbolically in the figure, which also provide important input information for logic 1 or for the control system. 6 with a brake pressure sensor is designated, which is indispensable for some control systems (ESP) and functions. The same applies to the sensor 7 , which senses the actuation of the brake light (BLS) here.
Erfindungsgemäß ist nun innerhalb der Logik - angedeutet durch den gestrichelt abgegrenzten Bereich 8 - ein zum Er mitteln, Erfassen, Bewerten und Auswerten von Daten, welche die Belastung oder das Belastungsprofil des jeweiligen Kraftfahrzeug-Regelungssystems oder von bestimmten Kompo nenten des Systems wiedergeben, symbolisch dargestellt. Vielfältige Ausführungsarten kommen in Frage. Im einfachs ten Fall genügt ein Zähler 9, der die Anzahl der Betätigun gen oder Aktivierungen des Systems erfasst und festhält. Ein solcher Zähler kann z. B. innerhalb der elektronischen Recheneinheit (ECU) des Systems angeordnet werden. Eine An bindung an anderer Stelle innerhalb der Logik 1 oder der Gesamtschaltung 5 kommt ebenfalls in Frage. Im allgemeinen dürfte eine einfache Erweiterung der ohnehin vorhandenen elektronischen Schaltkreise oder der Programmstruktur genü gen, um die gewünschten Daten zur Erfassung der Belastung, d. h. der aktuellen Belastung des Gesamtsystems oder einzel ner Komponenten, zu ermitteln und zu speichern. Die gespei cherten Daten werden dann zweckmäßigerweise bei der nächs ten Inspektion des Fahrzeugs gemeinsam mit übrigen Diagno sedaten ausgelesen und der Auswertung zugeführt.According to the invention is now symbolically represented within the logic - indicated by the dashed area 8 - for determining, detecting, evaluating and evaluating data which represent the load or the load profile of the respective motor vehicle control system or of certain components of the system , A variety of designs are possible. In the simplest case, a counter 9 is sufficient, which records and records the number of operations or activations of the system. Such a counter can e.g. B. within the electronic computing unit (ECU) of the system. A connection to another place within the logic 1 or the overall circuit 5 is also possible. In general, a simple expansion of the already existing electronic circuits or the program structure should suffice to determine and store the desired data for recording the load, ie the current load on the overall system or individual components. The stored data are then expediently read out together with other diagnostic data during the next inspection of the vehicle and fed to the evaluation.
Ein genaueres Bild über die tatsächliche Belastung des Re gelungssystems oder einzelner Komponenten lässt sich durch Bewertung der einzelnen Betätigungsvorgänge oder Aktiv- Phasen gewinnen. Zum Beispiel spielt es eine Rolle, wie hoch die jeweilige Belastung war, ob innerhalb der Aktiv- Phase der Bremsdruck einen Schwellwert überschritten hat, ob der Druck innerhalb vorgegebener Grenzen lag oder ob ein oberer Druckgrenzwert überschritten wurde. Die Dauer der jeweiligen Belastung kann ebenfalls eine entscheidende Rol le spielen. Eine Vielzahl anderer Kriterien über die aktu elle Belastung des Systems kann berücksichtigt und ausge wertet werden. Auch lässt sich die Ansteuerung der Aktuato ren 3, z. B. die Häufigkeit des Umschaltens der Bremsdruck- Steuerventile, das Einschalten der Hydraulikpumpe zur Hilfsdruckversorgung, die Einschaltdauer und anderes rela tiv einfach messen und bewerten.A more precise picture of the actual load on the control system or individual components can be obtained by evaluating the individual actuation processes or active phases. For example, it matters how high the respective load was, whether the brake pressure exceeded a threshold value during the active phase, whether the pressure was within specified limits or whether an upper pressure limit value was exceeded. The duration of the respective load can also play a decisive role. A variety of other criteria regarding the current load on the system can be taken into account and evaluated. The actuation of the actuators 3 , z. B. the frequency of switching the brake pressure control valves, switching on the hydraulic pump for auxiliary pressure supply, the duty cycle and other rela tively easy to measure and evaluate.
Man wird sich häufig mit den leicht sensierbaren Ereignis
sen auf Basis der ohnehin vorhandenen Sensoren und Ein
gangsgrößen, wie Bremslichtschalterbetätigungen, Druckauf
bau und
-abbau etc., begnügen, weil diese bereits eine mehr oder
weniger genaue Aussage über das Belastungsprofil zulassen
und keinen Zusatzaufwand erfordern. Auch wird man beim
Speichern der relevanten Daten auf im Regelungssystem vorhandene
Speichermedien zurückgreifen, die erforderlichen
falls mit geringem Aufwand erweitert werden können.One will often deal with the easily sensible events based on the already existing sensors and input variables such as brake light switch actuations, pressure build-up and
-Degradation etc., be satisfied, because they already allow a more or less precise statement about the load profile and do not require any additional effort. When storing the relevant data, you will also fall back on storage media available in the control system, which can be expanded if necessary with little effort.
Allen vorgenannten Maßnahmen ist gemeinsam, dass man mit relativ geringen Kosten eine Aussage über die tatsächliche Belastung des Systems oder der Komponenten erhält und nicht mehr länger auf vage Vermutungen und Statistiken angewiesen ist. Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gewon nenen Erkenntnisse sind eine wertvolle Hilfe beim Kon struieren, Auslegen und Optimieren neuer Regelungssysteme und der besonders belasteten Komponenten.All of the above measures have in common that one with relatively low cost a statement of the actual System and component load and not longer relying on vague assumptions and statistics is. The won with the help of the inventive method Insights are a valuable aid in the con structuring, designing and optimizing new control systems and the particularly stressed components.
Die erfindungsgemäß gewonnenen Informationen über Belastun gen und Belastungsprofile stellen auch eine wertvolle Er gänzung oder einen Ersatz der bisher mit Hilfe von Dauer versuchen im Zeitraffer gewonnenen Belastungsprofile dar.The information about stress obtained according to the invention Conditions and load profiles are also a valuable asset supplement or a replacement of the previously with the help of duration try to create load profiles obtained in time lapse.
Claims (7)
- - Anzahl der Bremsvorgänge oder Bremslichtschalter- Betätigungen,
- - Anzahl der Regelungsvorgänge oder Regelungseingriffe (ABS-, ASR-, ESP-Regelungseingriffe etc.),
- - Anzahl der Bremsvorgänge oder Regelungsvorgänge in bestimmten Bremsdruckbereichen, z. B. über 20 bar oder zwischen 20 und 50 bar oder zwischen 50 und 75 bar oder über 75,
- - number of braking operations or brake light switch actuations,
- - Number of control processes or control interventions (ABS, ASR, ESP control interventions, etc.),
- - Number of braking operations or control operations in certain brake pressure ranges, e.g. B. over 20 bar or between 20 and 50 bar or between 50 and 75 bar or over 75,
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