DE10058140A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Druckverlustes von Reifen in Kraftfahrzeugen und dessen/deren Verwendung - Google Patents

Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren zur Erkennung eines Druckverlusts von Kraftfahrzeugreifen während der Fahrt (1, 6), durch Auswertung von mittels Sensoren (35) bestimmten Umlaufgeschwindigkeitssignalen oder -daten (36) der Räder, worin eine Erkennung einer Geradeausfahrt (4) oder einer nicht dynamischen Fahrsituation an Hand von unveränderten Radgeschwindigkeitssignalen (18) erfolgt, wobei die unveränderten Radsignale Rohdaten bzw. -signale von den Radsensoren (35) sind. DOLLAR A Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft und/oder der Fahrdynamik und zur Erkennung eines Druckverlusts von Kraftfahrzeugreifen beschrieben, bei der ein Mikrorechner, der mit Raddrehzahlsensoren und gegebenenfalls zusätzlichen Fahrdynamiksensoren verbunden ist, das vorstehend beschriebene Verfahren und ein an sich bekanntes Verfahren zur Regelung der Bremskraft und/oder Fahrdynamik abarbeitet. DOLLAR A Schließlich wird auch die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung in Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 und die Ver­ wendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß Anspruch 14.

Zur Erkennung eines Druckverlusts in einem Kraftfahrzeug läßt sich ein vorhandenes elektronischen System zur Regelung der Bremskraft (ABS) oder zur Regelung der Fahrdynamik (ESP) nutzen. In diesen Systemen sind üblicherweise bereits Ein­ richtung zur in ausreichendem Maße präzisen Messung der Um­ laufgeschwindigkeit Räder vorhanden, wie beispielsweise in­ telligente Drehzahlsensoren an den einzelnen Rädern, welche, die Radsignale an die Regelung weiterleiten.

Bekanntlich ist es möglich, aus einer Beobachtung von mini­ malen Drehzahländerungen auf einen Druckverlust zu schlie­ ßen. Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in der WO 98/52780 beschrieben.

Es wird gewünscht, daß eine Einrichtung zur Druckverluster­ kennung sicher arbeitet, d. h. einen Druckverlust erkennt, ohne zu stark zu Fehlwarnungen zu neigen. Auch soll das Sy­ stem nach möglichst kurzer Zeit nach Fahrtbeginn verfügbar sein.

Für eine ausreichende Zuverlässigkeit der Druckverlust­ erkennung ist es nötig, daß zwischen störenden, die Raddreh­ zahl überlagernden Schwankungen in den Radsignalen und Ab­ weichungen durch einen Druckverlust möglichst genau unter­ schieden werden kann. Störende Einflüsse ergeben sich durch die Fahrsituation (Kurvenfahrt, Beschleunigung etc.) oder auch Fahrbahnunebenheiten und unterschiedliche Reifeneigen­ schaften (Ersatzrad, Reifentypen).

Praktisch allen Reifendruckerkennungssystemen ist gemeinsam, daß dem Erkennungssystem zunächst vom Fahrer mitgeteilt wer­ den muß, zu welchem Zeitpunkt der Solldruck der Räder einge­ stellt ist. Dies kann beispielsweise mittels eines im Arma­ turenbrett angebrachten Reset-Schalters (Fig. 1, Bezugszei­ chen 11) geschehen. Liegt nach einer bestimmten Zeit ein Druckverlust an einem oder mehreren Rädern vor, so steigt die Radgeschwindigkeit des Rades als Folge der Druckdiffe­ renz ΔP und der damit verbundenen Verringerung des reifenab­ hängigen dynamischen Abrollradius. Auf einen Druckverlust kann erkannt werden, wenn sich der dynamische Abrollradius bzw. die Winkelgeschwindigkeit des betreffenden Rades um ein vorgegebenes Mindestmaß geändert hat.

Heutige Systeme zur Druckverlusterkennung nehmen zunächst in einer Lernphase den Normalzustand für das Abrollverhalten der Räder ein, um daran anschließend in einer Erkennungspha­ se Abweichungen von den eingelernten Verhältnissen feststel­ len zu können. Das Einlernen von Werten erfolgt bei an sich bekannten Systemen zur Druckverlustbestimmung praktisch im­ mer in Fahrsituationen, die nicht dynamisch sind, d. h. bei­ spielsweise wenn Geradeausfahrt vorliegt. Während Kurven­ fahrten wird das Einlernen und das Vergleichen in der Ver­ gleichsphase unterdrückt.

Zum Beispiel bei der Fahrt in einer langgezogene Autobahn­ kurve kann es vorkommen, daß für einen verhältnismäßig lan­ gen Zeitraum konstante Fahrbedingungen vorliegen. Bisherige Systeme zur Druckverlusterkennung können nicht ausreichend zuverlässig zwischen einer beschleunigungsfreien Geradeaus­ fahrt und einer mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch­ fahrenen langgezogenen Kurve unterscheiden. Hierdurch sind Fehler bei der Druckverlusterkennung nicht immer zu vermei­ den. Dies läßt sich darauf zurückführen, daß bei der Druck­ verlusterkennung in der Kurve die Verhältnisse während der Kurvenfahrt durch das System eingelernt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fehlinter­ pretation der Fahrsituation bei der Druckverlusterkennung, insbesondere bei langgezogenen Kurven, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfah­ ren gemäß Anspruch 1.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden zunächst Sensorsi­ gnale, die eine Information über die Umlaufgeschwindigkeit der Räder enthaltenen, ausgewertet.

Das Druckbestimmungsverfahren erzeugt vorzugsweise aus den Radgeschwindigkeiten oder Informationen, die die Radge­ schwindigkeiten auf Basis von Zeitintervallen angeben, eine oder mehrere Referenzgrößen durch Bildung von Kreuzrelatio­ nen. Dabei werden die Referenzgrößen daraufhin überwacht, ob jeweils ein Grenzwertbereich für die Referenzwerte eingehal­ ten wird.

Vorzugsweise weist das Verfahren zur Bestimmung des Reifen­ druckverlusts eine Lernphase und eine Vergleichsphase auf. Besonders bevorzugt werden in der Lernphase obere und untere Grenzwerte für ein Grenzwertband gelernt. In der Vergleich­ phase können dann die eingelernten Grenzen verwendet werden.

Die Erkennung eines Druckverlusts wird bevorzugt dann signa­ lisiert, wenn ein aktuell bestimmter Referenzwert nicht mehr innerhalb des Grenzwertbandes liegt.

Eine Erzeugung von Referenzwerten erfolgt beispielsweise für eine zuverlässige Erkennung nur dann, wenn Geradeausfahrt vorliegt oder die Fahrsituation hinreichend wenig Beschleu­ nigungeinflüßen ausgesetzt ist (undynamisch) und somit eine Erkennung eines Druckverlusts ermöglicht wird.

Die Erkennung einer Geradeausfahrt oder einer nicht dynami­ schen Fahrsituation erfolgt nach der Erfindung an Hand von unveränderten Radgeschwindigkeitssignalen, wobei die unver­ änderten Radsignale Rohdaten bzw. -signale von den Radsenso­ ren sind.

Unter Rohdaten oder -signalen werden Radgeschwindigkeitsin­ formationeh verstanden, die nicht durch eine Einrichtung zur Blockierverhinderung korrigiert worden sind. Hierdurch wird vermieden, daß langgezogene Kurven aufgrund einer Korrektur nicht mehr erkannt werden können.

Unter dem Begriff "dynamisches Fahrmanöver" wird im Sinne. der Erfindung ein Fahrmanöver verstanden, bei dem nur bis zu einem gewissen Mindestmaß ein Einfluß der Fahrbedingung auf den dynamischen Abrollumfang bzw. den dynamischen Abrollra­ dius stattfindet. Dies ist im allgemeinen dann der Fall, wenn auf das Fahrzeug Beschleunigungskräfte, wie Querbe­ schleunigung Q, Längsbeschleunigung L oder Gierbe­ schleunigung , wirken.

Unter dem Begriff "wenig dynamisches Fahrmanöver" bzw. "nicht dynamisches Fahrmanöver" oder "nicht dynamische Fahr­ situation" wird im Sinne der Erfindung verstanden, wenn kein dynamisches Fahrmanöver, wie oben beschrieben, vorliegt. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn die Querbeschleu­ nigung Q kleiner oder gleich 0,15 g, die Längsbeschleunigung L kleiner oder gleich 0,15 g und die Gierrate kleiner oder gleich 0,15 g ist. Ist mindestens eine der aufgeführten Beschleunigungsgrößen größer als vorstehend beschriebenen, so liegt bevorzugt ein dynamisches Fahrmanöver vor. Verein­ fachend wird eine dieser Definition entsprechende nicht dy­ namische Fahrsituation im Folgenden auch als "Geradeausfahrt" bezeichnet.

In diesem Absatz wird beschrieben, was unter einem kreuzwei­ sen Vergleich (Kreuzrelation) gemäß der Erfindung verständen wird. Nach dem Verfahren der Erfindung werden bevorzugt aus den Drehzahlinformation Referenzwerte Ref gebildet, die zum kreuzweisen Vergleich der einzelnen Räder dienen. Hierdurch fallen rechnerisch aus den Drehzahlwerten absolute Anteile heraus, so daß geringe Drehzahlunterschiede zu großen Werte­ änderungen führen.

Die Referenzgröße Ref wird besonders zweckmäßig gebildet, indem die Summen jeweils zweier die Raddrehzahlen repräsen­ tierender Signale von verschiedenen Rädern dividiert werden. Sinnvolle Radpaarungen ergeben sich beispielsweise durch Be­ trachtung aller möglichen Kombinationen der vorhandenen Rä­ der, die mit einer Drehzahlerkennungseinrichtung ausgerüstet sind. Prinzipiell ist dieses Verfahren unabhängig von der Anzahl der Räder oder Achsen. Gemäß der Erfindung können aber auch alternative Methoden zur Bestimmung eines Refe­ renzwertes sinnvoll sein, beispielsweise indem Summen von Paaren von Raddrehzahlen summiert und von anderen Paaren subtrahiert werden.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im wesentlichen lediglich vorrichtungsmäßige Einrichtungen be­ nötigt, die ohnehin in einem üblicherweise eingesetzten ABS-, ASR-, ESP- oder auch Fahrzeugnavigations-System vor­ handen sind. Das Verfahren läßt sich daher vorteilhafterwei­ se besonders kostengünstig in ein vorhandenes System inte­ grieren, sofern darauf geachtet wird, daß der Ressourcenbe­ darf (Speicher, Rechenleistung) nicht zu groß ist.

Die Erfindung betrifft daher auch eine Vorrichtung zum Steu­ ern der Bremskraft und/oder der Fahrdynamik und zur Erken­ nung eines Druckverlusts von Kraftfahrzeugreifen, welche da­ durch gekennzeichnet ist, daß ein Mikrorechner, der mit Rad­ drehzahlsensoren und gegebenenfalls zusätzliche Fahrdynamik­ sensoren verbünden ist, ein vorstehend beschriebenes erfin­ dungsgemäßes Verfahren und ein an sich bekanntes Verfahren zur Regelung der Bremskraft und/oder Fahrdynamik abarbeitet.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des vorste­ hend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und der vor­ stehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung in Per­ sonenkraftwagen, welche in der Regel zwei Achsen aufweisen, oder in Nutzfahrzeugen mit zwei oder mehreren Achsen. Bei der Verwendung der Druckverlusterkennung in Fahrzeugen mit mehreren Achsen lassen sich, wenn die zusätzlichen Achsen Einrichtungen zur Bestimmung der Umlaufgeschwindigkeit der an dieser Achse angebrachten Räder aufweisen, die zusätzlich gewonnen Radinformationen zusätzlich verwenden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, daß die Radinformationen der zusätzlichen Achsen mit den übrigen Achsen so ins Verhältnis gesetzt werden, daß sich gemäß dem Prinzip der Kreuzrelation Abweichungen der Umlaufgeschwindigkeit einzelner Räder auf einen gebildeten Referenzwert möglichst stark auswirkt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Figurenbeschreibung.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Figur näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs und der einzelnen Verfahrenselemente des erfindungsgemäßen Druckverlusterkennungsverfahrens. Das Verfahren ist durch Programmschritte in einem Speicher eines Mikrocontrollers definiert.

Wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Radsensorsignale S1, S2, S3, S4 einem System zur Steuerung der Fahrdynamik 7 zu­ geführt. Das System zur Steuerung der Fahrdynamik kann meh­ rere Teilsysteme 21, 22 umfassen. Beispiele für geeignete Teilsysteme sind Systeme zur Blockierverhinderung 21 (ABS) und zur Steuerung der Fahrdynamik 22 (ESP), die eine Erwei­ terung von ABS repräsentiert durch das Modul FD darstellt. Weitere Teilsysteme, wie ASR etc. können ebenfalls möglich Bestandteil des Systems sein. Einige bekannte Systeme zur Steuerung der Fahrdynamik sind so gestaltet, daß ein Rück­ fallebenenkonzept Erhöhung der Funktionssicherheit des Sy­ stems vorhanden ist. Fällt ein System mit höherer Hierarchie durch einen Defekt einer hierfür benötigten Komponente aus, so arbeitet zumindest das System einer niedrigeren Hierar­ chiestufe weiter, in der die Defekte Komponente nicht einbe­ zogen ist bzw. nicht unbedingt einbezogen sein muß. Am Bei­ spiel von Fig. 1 wird dies deutlich gemacht. Fällt einer der Sensoren im ESP-Modul 22 aus, so arbeitet das System im Zu­ stand "ABS-ONLY" weiter, so daß zumindest die blockierge­ schützte Bremsfunktion gewährleistet werden kann. Dieser Zu­ stand wird an Leitung 13 ausgegeben.

In einem marktüblichen an sich bekannten ABS-System 21 wer­ den anderen Teilsystemen Radsignale in unveränderter Form 18 (Rohdaten) und zusätzlich in durch Korrekturfaktoren K ver­ änderter Form 23 zur Verfügung gestellt. Auch die anderen Teilsysteme, wie etwa ESP, können Fahrdynamikgrößen 24 an­ deren Systemen zur Verfügung stellen. Beispiele für vorhan­ dene Sensoren sind: Gierratensensor S, Lenkwinkelsensor S_LWS und Querbeschleunigungssensor S_Q. Die Signale dieser phy­ sikalisch vorhandenen Sensoren werden im ESP-Zusatzmodul 22 verarbeitet. Mit der Sensorsignale kann in einem Modul zur Kurvenfahrterkennung 25 ermittelt werden, ob eine Kurven­ fahrt vorliegt. In Modul 25 kann beispielsweise überprüft werden, ob die Gierrate zuzüglich oder abzüglich eines Schwellenwertes vom Wert Null abweicht. Wird in Modul 25 auf eine Kurvenfahrt erkannt, so wird abhängig davon, ob Kurven­ fahrt vorliegt, entweder ein "An"-Signal 26 (ON) oder ein "Aus"-Signal 27 (OFF) an Leitung 15 ausgegeben. Die im Modul 25 verarbeiteten Daten können entweder vom ABS-System 21 oder vom Teilsystem 22 stammen. Eine Umschaltung zwischen den Datenquellen erfolgt durch Umschaltungselement 16. Ist das System zur Steuerung der Fahrdynamik ESP im Zustand "ABS-ONLY", so liegt an Leitung 13 ein "high"-Signal an, welches Elements 16 so schaltet, daß im Betrieb "ABS-ONLY" das Modul 25 mit den korrigierten Daten 29 des ABS-Systems 23 verbunden ist. Andernfalls ist Modul 25 mit den Daten der Sensoren Q, , LWS 24 verbunden.

Stammen die Daten 23 vom Teilsystem 21, können diese für die Druckverlusterkennung ungeeignet sein, was durch das Korrek­ turelement +K, mit dem die Daten korrigiert sind, herrührt. Insbesondere bei einer lang anhaltenden Kurvenfahrt würde mittels der von ABS stammenden Daten 23 keine Kurvenfahrt erkennbar sein, da ABS prinzipbedingt durch Veränderung der Korrekturfaktoren K ausgleichend auf die Daten der Radsenso­ ren einwirkt. Die Erkennung einer Geradeausfahrt auf Basis von ABS-Daten 23 ist daher für die Zwecke der Druckverlu­ sterkennung nicht immer geeignet.

Gemäß der Erfindung wird für den Fall, daß keine geeignete­ ren Daten, wie beispielsweise die Gierrate gemessen durch einen tatsächlich vorhandenen Gierratensensor, für die Gera­ deausfahrterkennung zur Verfügung stehen, eine erfindungsge­ mäß erweiterte Geradeausfahrterkennung 4 vorgeschlagen.

Die erweiterte Geradeausfahrterkennung arbeitet ähnlich wie ein an sich bekanntes Verfahren zur Druckverlusterkennung ebenfalls mit einer Lernphase 30 und einer Vergleichsphase 31.

In Funktionsblock 4 wird zunächst beispielsweise die Gierra­ te über einen Zeitraum von beispielsweise etwa einigen Millisekunden erfaßt. Die Gierrate läßt sich für die Vorder­ achse und für die Hinterachse aus den aus den Daten 18 ab­ leitbaren entsprechenden Radgeschwindigkeiten v der vorderen oder hinteren Räder berechnen. Besonders bevorzugt werden jeweils für die Vorderachse eine Gierrate _V und für die Hinterachse eine Gierrate _H bestimmt. Im Anschluß daran werden die so erhaltenen Werte der Gierrate in Block 4 in der Lernphase 30 weiterverarbeitet. Ist die Lernphase abge­ schlossen, so werden die zuvor beschriebenen Werte für die Gierrate in der Vergleichsphase 31 zur Geradeausfahrterken­ nung mittels Schwellenwerten, die durch das Lernverfahren festgelegt wurden, herangezogen.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden in Block 4 nur Da­ ten in der Lernphase 30 verarbeitet, wenn im Erkennungsalgo­ rithmus von Modul 25 oder in Block 4 selbst auf eine Gerade­ ausfahrt erkannt wurde. Das Signal, ob eine Geradeausfahrt vorliegt (ON) oder nicht (OFF), wird über Leitung 17 an Block 4 übermittelt. In beiden Fällen erfolgt eine Verarbei­ tung der Daten in der Vergleichsphase, wenn die Lernphase einmal abgeschlossen ist.

Über Signalleitung 9 wird durch die Geradeausfahrterkennung in Block 4 auf das an sich bekannte Verfahren zur Druckver­ lusterkennung 6 zugegriffen. Wurde eine Geradeausfahrt fest­ gestellt, so wird die Aufnahme von Daten für die Reifen­ druckverlusterkennung in Block 4 durch den Erkennungsalgo­ rithmus in Modul 25 oder Block 4 in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Elements 15 eingeschaltet. Wird durch Block 4 eine Kurvenfahrt festgestellt, so werden - ausgelöst durch Leitung 32 - keine Radsensorsignale in Block 6 an die Lernphase 28 und die Vergleichsphase 29 weitergeleitet. Gleichzeitig wird auch die Verarbeitung der Gierrate in der Lernphase, wie weiter oben bereits beschrieben, in Block 4 über Leitung 17 abgeschaltet. Erst wenn das Fahrzeug wieder geradeaus fährt, was mittels Block 4 nach Abschluß der Ein­ lernphase unabhängig von Modul 25 festgestellt werden kann, wird die Weiterleitung der Signale in Block 28 und Block 29 durch den Algorythmus in der Vergleichsphase unter Zuhilfe­ nahme der eingelernten Werte wieder angeschaltet. Die Kur­ venfahrterkennung erfolgt dann ausschließlich durch Block 4, wenn eine ausreichende Anzahl von Daten zu einem Abschluß der Lernphase geführt hat. Die verarbeiteten bzw. erzeugten Daten in Block 4 werden bei einem Abstellen des Fahrzeugs in einem Speicher 33 gespeichert, so daß diese nach Wiederauf­ nahme des Fahrbetriebs sofort wieder zur Verfügung stehen. Die eingelernten Werte in Block 30 können hierbei auch wäh­ rend einer langgezogenen Kurve eingelernt worden sein. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn im Betrieb "ABS- ONLY" nur korrigierter Daten zur Verfügung stehen.

Die Schritte des Einlernens und des Vergleichens zur Erken­ nung der Geradeausfahrt werden nachfolgend beschrieben. Vorteilhafterweise läßt sich das Verfahren zur Erkennung der Geradeausfahrt vom an sich bekannten Verfahren zur Erkennung eines Druckverlusts, welches ebenfalls eine Lernphase und eine Vergleichsphase aufweist, durch geringfügige Änderung von Verfahrensschritten ableiten. Ein Beispiel für ein Ver­ fahren zur Erkennung des Druckverlusts mit Lernphase und Vergleichsphase ist in der Internationalen Patentanmeldung WO 98/52780 beschrieben.

In Block 4 werden zur Erkennung der Fahrsituation, insbeson­ dere zur Erkennung einer Geradeausfahrt, bevorzugt vorrangig von den Radsignalen abgeleiteten Größen ein oder mehrere Si­ gnale von Sensoren des Teilsystems 22 verwendet. Es ist möglich, daß ein Umschalten der beiden Datenquellen 18 und 19 durch ein Signal "ABS-ONLY" über Leitung 20 in Block 4 vorgenommen wird.

Die gewonnenen Werte zur Beschreibung der aktuellen Fahrsi­ tuation werden zunächst in einer Lernphase 30 verarbeitet, worin ein Grenzbereich festgelegt wird, der zu einem späte­ ren Zeitpunkt in der Vergleichsphase zur Erkennung der Kur­ venfahrt herangezogen wird.

Hierzu kann zunächst gemittelt und/oder einer Filterung (z. B. Tiefpaß-Filter 1. Ordnung) unterworfen werden. Zu den hierdurch erhaltenen Größe werden dann Schwellenwerte hinzu­ addiert beziehungsweise subtrahiert, die den Grenzbereich festlegen. Das Festlegen des Grenzbereichs beendet die Lern­ phase 30.

In der Vergleichsphase 31 werden dann aktuelle Radsignale zu einer Gierrate umgerechnet und daraufhin überprüft, ob die Gierrate innerhalb der eingelernten Grenzen des Grenzbereich liegen. Ist dies der Fall, so liegt für die betreffende Ach­ se keine Kurvenfahrten vor. Liegt der aktuelle Wert der Gierrate einer Achse außerhalb des jeweils dafür vorgesehe­ nen Grenzbereichs, so liegt entweder ein Druckverlust an der Achse vor, oder es handelt sich um eine Kurvenfahrt. Erfin­ dungsgemäß wird genau dann auf eine Kurvenfahrt erkannt, wenn für beide Achsen der aktuelle Wert von außerhalb des Grenzbereichs liegt.

Im Prinzip kann zur Erkennung der Kurvenfahrt auch ein ande­ rer Parameter, wie etwa die Querbeschleunigung etc. herange­ zogen werden. Besonders bevorzugt wird jedoch die Gierrate für die Vorderachse und für die Hinterachse bestimmt und je­ weils für jede Achse ein Grenzbereich eingelernt.

Über Leitung 34 kann einem Umschaltelement 15 signalisiert werden, ob Block 4 aktiv ist, insbesondere ob bereits die Lernphase 30 abgeschlossen wurde.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß auch für den Fall, daß während einer langgezogenen Kurve ein Einlernen stattgefunden hat, eine verbesserte Druckverlusterkennung ermöglicht wird. Bei einem Neustart des Druckverlusterken­ nungssystems sind in Speicher 33 von Block 4 noch keine ein­ gelernten Werte vorhanden. Aufgrund dessen werden zur Kur­ venfahrterkennung in Modul 25 Fahrdynamikdaten 23, 24 entwe­ der von ABS oder vom ESP-Zusatzmodul FD verwendet. Ist nun im Fahrzeug entweder kein ESP vorhanden oder ist ESP bei­ spielsweise aufgrund einer Fehlfunktion ausgefallen, so wer­ den ausschließlich Daten von ABS verwendet. Diese Daten sind durch Korrekturfaktoren K korrigiert. Während einer langge­ zogenen Kurve erkennt das System 21 nicht, daß es sich um eine Kurve handelt, so daß die Radsignale in der Weise kor­ rigiert werden, daß die an Block 16 weitergeleiteten Daten keine Kurvenfahrten erkennen lassen. Dies hat zur Folge, daß in Block 4 ein Einlernen mit unkorrigierten Daten 18, die während einer Kurvenfahrt durch die Radsensoren aufgenommen werden, durchgeführt wird. Werden beispielsweise Achsenkenn­ größen _V und _H eingelernt, so sind die in der Lernphase ermittelten Grenzwerte ^VG₁ und ^HG₂ für die Vergleichsphase um einen bestimmten Absolutwert verschoben eingelernt. Wird das Einlernen in der langgezogenen Kurve beendet, so schältet Block 4 darauffolgend in der Vergleichsphase von Block 4 das Druckverlusterkennungsverfahren in Block 6 immer dann ein, wenn die langgezogene Kurve, bei der das Einlernen stattge­ funden hat, wieder durchfahren wird. Dies stellt gegenüber an sich bekannten Druckverlusterkennungsverfahren eine Ver­ besserung dar, denn es wird eine Fehlerkennung aufgrund ei­ nes Wechsels zwischen einer langgezogenen Rechtskurve und einer langgezogenen Linkskurve erfolgreich vermieden.

Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise die eingelernten Werte in einem beispielsweise in Block 4 vorgesehenen Spei­ cher 33 gespeichert, so daß diese nach einem Abschalten des Systems beispielsweise beim Abstellen des Kraftfahrzeugs er­ halten bleiben. Wird das Kraftfahrzeug wieder in Betrieb ge­ nommen, muß die Lernphase nicht noch einmal durchlaufen wer­ den, so daß die Geradeausfahrterkennung in Block 4 zu einem früheren Zeitpunkt zur Verfügung steht.

In einer weiteren Ausführungsformen der Erfindung wird die Geradeausfahrt dann erkannt, wenn der aktuelle Wert der ver­ wendeten Achsenkenngröße _V, _H von Vorderachse und Hinter­ achse außerhalb des durch die jeweiligen Werte ^VG₁ und ^VG₂ bzw. ^HG₁ und ^HG₂ festgelegten Bereichs liegt. Dies ermöglicht eine irrtümliche Geradeausfahrterkennung von Block 4 auf­ grund eines aufgetretenen Reifendruckverlustes zu vermeiden. Dieser Strategie liegt die Annahme zugrunde, daß ein Druck­ verlust in der Regel nicht an mehreren Rädern gleichzeitig stattfindet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zusätz­ lich überprüft werden, ob im zusätzlichen Verfahrenselement zur Geradeausfahrterkennung 4 der Parameter für die aktuelle Fahrsituation über einen längeren Zeitraum keine Kurvenfahrt anzeigt. Wird beispielsweise die Gierrate zur Kurvenfahr­ terkennung herangezogen, so kann durch Aufintegration zweck­ mäßigerweise für einen Zeitraum, der ca. einer Entfernung von 30 gefahrenen Kilometern entspricht, überprüft werden, ob der Wert von größer oder kleiner als Null ist. Auch hier kann ein Schwellenwert zur Einfügung einer höchstzuläs­ sigen Schwankungsbreite berücksichtigt werden.

Wurde in diesem hier beschriebenen Algorithmus eine langge­ zogene Kurve erkannt, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß entweder der Speicher 33 auf einen Anfangswert zurückgesetzt wird bzw. das Lernverfahren in Block 4 auf einen Anfangswert zurückgesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß das Lernverfah­ ren von neuem beginnt.

Vorteilhafterweise ist auf diese Weise bereits zu einem frü­ hen Zeitpunkt nach Neustart des Druckverlusterkennungssy­ stems das Druckverlusterkennungssystem verfügbar, auch wenn zunächst ausschließlich langgezogene Kurven durchfahren wer­ den. Werden dann zu einem späteren Zeitpunkt auch Geradeaus­ strecken durchfahren, kann das Druckverlusterkennungssystem neue verbesserte Vergleichswerte einlernen.

Die Arbeitsweise eines an sich bekannten Verfahrens zur Rei­ fendruckverlusterkennung auf Basis von Raddrehzahl­ informationen wird nachfolgend an Hand von Fig. 1 in Schrit­ ten erläutert.

Schritt A1

Aufnehmen der Winkelgeschwindigkeiten mittels Radsensoren S₁, S₂, S₃ und S₄, wobei mit S₁ der Sensor des rechten Vorderrads, mit S₂ des linken Vorderrads, mit S₃ des rechten Hinterrads und mit S₄ des linke Hinterrads bezeichnet ist. Bevorzugt kann eine zeitliche Größe T als Maß für die Radgeschwindig­ keit verwendet werden, insbesondere kann eine Synchronisati­ on auf eine Sensorflanke erfolgen. Dies bietet den Vorteil einer erhöhten Genauigkeit bei der Bestimmung der Radge­ schwindigkeiten. Diese Funktionen werden in Block 7 bereit­ gestellt.

Schritt A2

Ermitteln von Vergleichswerten (Lernphase 28) für die Druck­ verlusterkennung in Block 6 durch die Schritte A2a bis A2g.

Schritt A2a

Bildung von Referenzwerten Ref_i nach der Formel

Ref_i = (w_k + w_l)/(w_m + w_n)

wobei k, l, m, n Parameter zur Bezeichnung von Rädern 1 bis 4 sind, w die Winkelgeschwindigkeiten eines Rades ist und i = 1 . . . 3 unterschiedlich ermittelte Radpaarungen bezeichnet. Ist zum Beispiel bei Idealbedingungen die Winkelgeschwindig­ keit der Räder gleich, so betrüge der Wert des Referenzwer­ tes Ref₁ = 1. Bei einem Druckverlust weicht der Referenzwert um einen bestimmten Betrag von 1 ab.

Schritt A2b

Prüfung, ob die Fahrbedingungen bzw. die Fahrsituation in einem zulässigen Bereich liegt. Wenn eine Fahrbedingung vor­ liegt, die ein Bilden der Referenzwerte als nicht sinnvoll erscheinen läßt, beispielsweise wenn die Längsbeschleuni­ gung, die Querbeschleunigung oder die Radbeschleunigung be­ stimmte Schwellenwerte überschreitet, so wird das Teilver­ fahren nicht weitergeführt. Das Einschalten bzw. Abschalten der Weiterleitung von Referenzwerten erfolgt durch Modul 25 (ON/OFF in Fig. 1) oder alternativ durch Block 4. Modul 25 ist demnach nicht auf die Erkennung einer reinen Geradeaus­ fahrt beschränkt. Die Druckverlusterkennung in Block 6 und die Geradeausfahrterkennung in Block 4 wird auch nur dann eingeschaltet, wenn eine nicht-dynamische Fahrsituation vor­ liegt.

Schritt A2c

Erzeugung von gefilterten Referenzwerten Ref_i z. B. mittels eines Tiefpaßfilters 1. Ordnung. Die Tiefpaßfilterung läßt sich entweder durch Auswertung von gespeicherten Daten von Referenzwerten durchführen oder mittels eines Rekursionsver­ fahrens zur Tiefpaßfilterung in Block 6.

Schritt A2d

Speichern von Ober- und Untergrenzen der gefilterten und un­ gefilterten Referenzwerte _iRef^Max und _iRef^Min und Erzeugung ei­ nes Mittelwertes Ref^M aus den zurückliegenden Daten bzw. re­ kursive Erzeugung eines Mittelwertes in Block 6.

Schritt A2e

Wiederholen der Schritte A1 bis A2d solange, bis die Anzahl der ermittelten Referenzwerten einen Wert N (N<1, vorzugs­ weise N<5) erreicht hat und Überprüfung, ob die Differenz von _iRef^Max und _iRef^Min einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Ist dieser Schwellenwert überschritten, so wird das Verfahren neu begonnen.

Schritt A2f

Speichern von oberen und unteren Grenzwerten _iG₁, _iG₂ für die Druckverlusterkennung in Abhängigkeit von den im zurücklie­ genden Zeitraum ermittelten Referenzwerten (Lernphase) für die Druckverlusterkennung, wobei bevorzugt zur Bildung der Grenzwerte ein Offsetwert zum Mittelwert RefM hinzuaddiert bzw. subtrahiert wird (Block 6)

Schritt A2g

Fortsetzung des Verfahrens in der Vergleichsphase V, wie nachfolgend beschrieben.

Beschreibung der Vergleichsphase

Ermitteln von Referenzwerten gemäß Punkt B2 für die Druck­ verlusterkennung und Berechnung der Formel

_iG₁ < _iRef < _iG₂

in Block 6. Durch Berechnung der vorstehenden Formel kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft werden, ob ein Druckverlust aufgetreten ist. Liegt ein Druckverlust vor, wird zweckmäßigerweise eine Information über den Druck­ verlust des Rades z. B. durch eine Warnlampe 10 im Armatu­ renbrett ausgegeben.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erkennung eines Druckverlusts von Kraft­ fahrzeugreifen während der Fahrt (1, 6), durch Auswertung von mittels Sensoren (35) bestimmten Umlaufgeschwindig­ keitssignalen oder -daten (36) der Räder des Kraftfahr­ zeugs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erkennung einer Geradeausfahrt (4) oder einer nicht dynamischen Fahrsi­ tuation an Hand von unveränderten Radgeschwindigkeits­ signalen (18) erfolgt, wobei die unveränderten Radsigna­ le Rohdaten bzw. -signale von den Radsensoren (35) sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blockierverhinderungssystems (21) oder ein Fahrdyna­ mikregelegungssystem (22) aufbereitete Radsignale (23) zur Verfügung stellt und diese nicht zur Druckverluster­ kennung (6) herangezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Erkennung einer Geradeausfahrt aufbereitete Radsignale (23), unveränderte Radsignale (18) und Signa­ le (24) von Fahrdynamiksensoren verwendet werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur bei einer erkannten Ge­ radeausfahrt das Verfahren zur Druckverlusterkennung (6) aktiviert wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erstes (25) und ein zweites Verfahren zur Geradeausfahrterkennung (4) durchgeführt wird und das zweite Geradeausfahrter­ kennungsverfahren eine Lernphase (30) und einer Ver­ gleichsphase (31) umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Geradeausfahrterkennungsverfahren (4) nur dann zur Erkennung einer Geradeausfahrt verwendet wird, wenn keine Signale (24) von Fahrdynamiksensoren zur Ver­ fügung stehen.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste Geradeausfahrterkennungsverfahren (25) das Verfahren zur Bestimmung des Reifendruckverlu­ stes (6) und das zweite Geradeausfahrterkennungsverfah­ ren (4) aktiviert (26) oder deaktiviert (27).

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Aktivierung des zweiten Geradeausfahrterkennungsverfahrens (4) die un­ veränderten Radgeschwindigkeitssignale (18) in dem Lern­ verfahren (30) und der Vergleichsphase (31) des zweiten Geradeausfahrterkennungsverfahrens verarbeitet werden und bei einer Deaktivierung des zweiten Geradeausfahrer­ kennungsverfahrens keine Verarbeitung der unveränderten Radgeschwindigkeitssignale in dem Lernverfahren des zweiten Geradeausfahrerkennungsverfahrens erfolgt.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Geradeausfahrter­ kennungsverfahren (25), wenn keine Sensorsignale (24) zur Verfügung stehen, korrigierte Signale oder Daten (23) vom Blockierverhinderungssystem (21) verwendet wer­ den, wobei das Blockierverhinderungssystem die Radsigna­ le (36) zum Ausgleich von Radradienunterschieden korri­ giert und ggf. aus diesen Daten korrigierte Fahrsituati­ onssignale erzeugt.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückfallebenen-Konzept vorgesehen ist, mit einem ersten Betriebszustand, bei dem Signale von Fahrsituations-Sensoren (24) für die Ge­ radeausfahrterkennung verwendet werden und einem zweiten Betriebszustand, der bei Ausfall eines Sensors oder des Fahrdynamiksteuerungssystems (22) vorliegt, wobei im zweiten Betriebszustand die Geradeausfahrterkennung auf die Fahrsituationsdaten (23) des Blockerverhinderungssy­ stems zurückgreift (21) und wobei zusätzlich verfahrens­ mäßig vorgesehen ist, daß in einem Kraftfahrzeug, wel­ ches lediglich mit einem Blockierverhinderungssystem (21) ausgestattet ist, immer die Daten des Blockierver­ hinderungssystems zur Geradeausfahrterkennung (25) ver­ wendet werden.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbestimmungsverfah­ ren (6) aus den Radgeschwindigkeiten oder Informationen, die die Radgeschwindigkeiten auf Basis von Zeitinterval­ len angeben, eine oder mehrere Referenzgrößen durch Bil­ dung von Kreuzrelationen erzeugt, und die Referenzgrößen daraufhin überwacht, ob jeweils ein Grenzwertbereich für die Referenzwerte eingehalten wird.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zum Messen des Drucks von Fahrzeugreifen innerhalb eines Verfahrens zur Regelung der Bremskraft und/oder der Fahrdynamik (ABS, ASR, ESP) ausgeführt wird.

13. Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft und/oder der Fahrdynamik und zur Erkennung eines Druckverlusts von Kraftfahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mi­ krorechner, der mit Raddrehzahlsensoren und gegebenen­ falls zusätzlichen Fahrdynamiksensoren verbunden ist, ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11 und ein an sich bekanntes Verfahren zur Regelung der Bremskraft und/oder Fahrdynamik abarbeitet.

14. Verwendung des Verfahrens nach den den Ansprüchen 1 bis 12 oder der Vorrichtung nach Anspruch 13 in Personen­ kraftwagen oder Nutzfahrzeugen mit zwei oder mehreren Achsen.