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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes bei einem Kraftrad mit Verbrennungsmotor mit einem Radgeschwindigkeitssensor, wobei das Signal des Radgeschwindigkeitssensors berücksichtigt wird. Sie betrifft weiterhin eine Bremsanlage.
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Bekannte Einkanal-Vorderrad-ABS für kleine Motorräder/Roller weisen typischerweise nur einen Radgeschwindigkeitssensor am Vorderrad auf. Da dieser Sensor nicht über ein weiteres Geschwindigkeitssignal plausibilisiert werden kann, ist die Erkennung eines Signalfehlers im Fahrbetrieb schwierig. Ist der Sensor elektrisch in Ordnung, liefert aber kein Signal, kann dieser Fehler nicht in allen Fahrbedingungen sicher erkannt werden. Mögliche Ursachen für ein fehlendes Signal sind eine lose Sensorbefestigung und/oder ein erhöhter Luftspalt und/oder ein interner und nicht elektrisch detektierbarer Sensorfehler.
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Das Warnkonzept ist dabei beispielsgemäß folgendermaßen umgesetzt: Nach Zündungsstart bleibt die ABS-Warnlampe solange aktiviert, bis ein Geschwindigkeitssignal gemessen wird, was größer als eine Schwelle ist, die insbesondere bei 5 km/h liegt. Bei Überschreiten der Geschwindigkeit wird die ABS-Warnlampe ausgeschaltet. Unterschreitet die Geschwindigkeit anschließend die Schwelle, so wird die Warnlampe (vorzugsweise blinkend) aktiviert, um dem Fahrer Stillstand oder ein nicht funktionierendes ABS anzuzeigen, mit entsprechendem Hinweis in der Betriebsanleitung. Bei Anfahrt, wenn die Geschwindigkeit die Schwelle überschreitet, erlöscht die Lampe dann jedes Mal wieder.
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In der ab 2016/17 verbindlich vorgeschriebenen ECE R78 wird (nach Interpretation des niederländischen Homologationsinstituts RDW) gefordert, dass Fehler dem Fahrer durch eine dauerhaft leuchtende ABS-Warnlampe anzuzeigen sind. Wenn allerdings kein Fehler vorliegt, darf die ABS-Warnlampe nach Abschluss des Systemtests nicht dauerhaft aktiviert werden. Eine Fahrerwarnung im Stillstand wie bisher, jedoch mit dauerhaft leuchtender ABS-Warnlampe, ist demnach nicht zulässig. Ein Blinken im Stillstand wie bisher reicht demnach nicht aus, um einen Radsensorfehler anzuzeigen. Ein Radsensorfehler führt gewöhnlich zu einem unplausiblen Betriebszustand, der möglichst zuverlässig erkannt werden sollte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein robustes und zuverlässiges Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes eines Kraftrades bereitzustellen. Weiterhin soll eine entsprechende Bremsanlage bereitgestellt werden.
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In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bordnetzspannung überwacht wird, wobei die ABS-Warnlampe konstant aktiviert wird, wenn der Wert des Signals des Radgeschwindigkeitssensors für einen vorgegeben Radgeschwindigkeitszeitraum einen unteren Radgeschwindigkeitsschwellenwert unterschreitet und wenn die Bordnetzspannung für einen vorgegeben Bordnetzzeitraum größer als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass für eine zuverlässige Erkennung eines defekten Radgeschwindigkeitssensors das Signal dieses Sensors plausibilisiert werden sollte. Dies kann durch die Installation eines zweiten Radgeschwindigkeitssensors geschehen, was allerdings mit vergleichsweise hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden ist.
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Wie nunmehr erkannt wurde, lässt sich bei Krafträdern mit Verbrennungsmotor eine Plausibilisierung des Signals des Radgeschwindigkeitssensors dadurch erzielen, dass die Bordnetzspannung bzw. Eingangsspannung des Bordnetzes überwacht wird und zur Plausibilisierung des Signals des Radgeschwindigkeitssensors verwendet wird. Die Bordnetzspannung steht bei ABS-Einheiten gewöhnlich als Signal zur Verfügung, insbesondere als Signal an Klemme 30 (Kl30).
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In Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist die Bordnetzspannung bei üblicher Auslegung der Lichtmaschine bei Motorleerlauf im Bereich der Batteriespannung (auch bei vollgeladener Batterie) kleiner als ein Schwellenwert, der insbesondere kleiner als 13 V ist. Gibt der Fahrer Gas, so erhöht sich die Drehzahl des Motors, die Lichtmaschine beginnt zu laden und die Bordnetzspannung steigt auf einen Wert, der höher als dieser Schwellenwert liegt, also insbesondere größer als 13 V ist. Die übliche Regelspannung dabei ist 14 V.
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Demnach kann durch Auswertung der Bordnetz- bzw. Kl30-Spannung erkannt werden, ob der Motor des Kraftrades im Leerlauf läuft oder mit erhöhter Drehzahl betrieben wird. Im Fahrzeugstillstand ist üblicherweise längerfristig von einem stehenden oder im Leerlauf betriebenen Motor auszugehen.
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Ist also die Bordnetzspannung größer als der Schwellenwert, ist es plausibel, dass das Kraftrad fährt. Zeigt in dieser Situation der Radgeschwindigkeitssensor einen Stillstand an, ist er höchstwahrscheinlich defekt, so dass der Fahrer vor der fehlenden ABS-Funktionalität gewarnt werden sollte. Das Unterschreiten des unteren Radgeschwindigkeitsschwellenwertes beinhaltet auch den Fall, dass der Radgeschwindigkeitssensor überhaupt kein Signal liefert, beispielsweise aufgrund eines Defektes. Das beschrieben Verfahren ist somit insbesondere ein Verfahren zur Radsensorüberwachung.
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Vorteilhafterweise wird bei Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes die ABS-Warnlampe konstant aktiviert, d. h. sie leuchtet konstant. Dadurch wird der Fahrer zuverlässig gewarnt, dass das ABS-System nicht funktionsfähig ist und bei starken Bremsvorgängen somit nicht zur Verfügung steht. Diese Verfahrensvariante ist somit gewissermaßen auch ein Verfahren zur Ansteuerung einer ABS-Warnlampe.
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Bei Aktivierung der ABS-Warnlampe wird bevorzugt ein Radsensorfehlerverdacht in ein Diagnosemodul eingetragen. Dieser Eintrag kann bei der nächsten Inspektion bzw. Überprüfung ausgelesen werden und weist auf die notwendige Überprüfung der Komponenten des ABS hin. Das Diagnosemodul ist bevorzugt als softwaremäßiges Modul in die Steuer- und Regeleinheit integriert.
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Die ABS-Lampe wird bevorzugt wieder deaktiviert, wenn der Wert des Signals des Radgeschwindigkeitssensors einen vorgegebenen oberen Radgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Dieser Zustand zeigt, dass der Radgeschwindigkeitssensor ein plausibles Signal liefert und nicht von einem Defekt auszugehen ist. Der obere Radgeschwindigkeitsschwellenwert und der untere Radgeschwindigkeitsschwellenwert werden bevorzugt gleich gewählt. Sie werden insbesondere bevorzugt als 5 km/h gewählt.
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In dem Fall, dass ein Radsensorfehlerverdacht in ein Diagnosemodul eingetragen wurde, wird bei Deaktivierung der ABS-Warnlampe der Radsensorfehlerverdacht vorteilhafterweise als aktuell nicht mehr anliegend gespeichert.
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Die Überwachung der Bordnetzspannung wird in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nur durchgeführt, nachdem die Bordnetzspannung um einen Mindestspannungswert angestiegen ist. Demnach wird die Überwachung der Bordnetzspannung erst dann gestartet bzw. erst dann als relevant für die Erkennung des unplausiblen Zustandes betrachtet, wenn bei Stillstand des Kraftrades die Bordnetzspannung zusätzlich zum Überschreiten der vorgegebenen Schwelle einen Anstieg um einen vorgegebenen Mindestbetrag, z. B. 0,5 V, vorweist. Auf diese Weise kann ein Anstieg der Motordrehzahl detektiert werden. Dazu wird die aktuelle Kl30-Spannung mit einem zwischengespeicherten Mindestwert verglichen. Durch diese Maßnahmen können Fehlwarnungen vermieden werden, wenn beispielsweise der Motor nach einem Kaltstart im Leerlauf dauerhaft mit erhöhter Drehzahl und damit auch erhöhter Bordnetzspannung betrieben wird.
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Der Spannungsschwellenwert und/oder der Mindestspannungswert werden bevorzugt bei Stillstand des Kraftrades neu ermittelt. Dies geschieht besonders bevorzugt bei jedem ermittelten Stillstand. Der Stillstand wird bevorzugt erkannt durch ein Signal des Radgeschwindigkeitssensors, welches eine Radgeschwindigkeit von Null anzeigt bzw. eine Radgeschwindigkeit, die geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
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Der Mindestspannungswert wird bevorzugt zwischen 0,3 V und 0,7 V, insbesondere bei 0,5 V gewählt.
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Der untere und/oder der obere Radgeschwindigkeitsschwellenwert wird vorteilhafterweise zwischen 3 und 8 km/h, insbesondere als 5 km/h, gewählt.
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Bevorzugt wird zur Überwachung ein gefiltertes Signal der Bordnetzspannung verwendet. Die Bordnetzspannung wird dabei bevorzugt tiefpassgefiltert.
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Die ABS-Warnlampe kann wahlweise zusätzlich in einen blinkenden Zustand gesetzt werden, wenn das Signal des Radgeschwindigkeitssensors den Radgeschwindigkeitsschwellenwert unterschreitet.
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In Bezug auf das Bremssystem wird die oben genannte Aufgabe gelöst mit einem Radgeschwindigkeitssensor, einer ABS-Warnlampe und einer Steuer- und Regeleinheit, umfassend ein ABS-Modul, in der ein oben beschriebenes Verfahren software- und/oder hardwaremäßig implementiert ist.
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Der Radgeschwindigkeitssensor ist bevorzugt zur Installation am Vorderrad eines Kraftrades ausgebildet.
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Das ABS-Modul ist bevorzugt in die Steuer- und Regeleinheit integriert. Es weist bevorzugt einen Eingang auf für das Signal der Bordnetzspannung, insbesondere als Kl30-Spannung.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass zur Bereitstellung einer zuverlässigen Warnung bei einem defekten Radgeschwindigkeitssensor keine zusätzlichen Hardwarekomponenten installiert werden müssen. Es ist lediglich eine Anpassung der Software notwendig, so dass diese Lösung sehr kostengünstig realisiert werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:
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1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes bei einem Kraftrad in einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes bei einem Kraftrad in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; und
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3 ein Kraftrad mit einem Bremssystem in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Ein Verfahren Verfahrens zum Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes bei einem Kraftrad in einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist in 1 dargestellt. Das Verfahren wird in einer Steuer- und Regeleinheit eines Kraftrades durchgeführt. Die Steuer- und Regeleinheit ist signaleingangsseitig mit einem Radgeschwindigkeitssensor bzw. Raddrehzahlsensor verbunden, welches die Drehzahl des Vorderrades des Kraftrades misst. Die Steuer- und Regeleinheit, in die ein ABS integriert ist, ist signaleingangsseitig mit der Bordnetzspannung des Kraftrades verbunden.
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In einem Block 2 wird das Signal des Radgeschwindigkeitssensors überwacht. In einem Block 6 wird das Signal der Bordnetzspannung UB überwacht. Diese beiden Überwachungen werden bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander, das heißt im Wesentlichen zeitlich parallel, durchgeführt.
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In einer Entscheidung 10 wird überprüft, ob während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung UB größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert. Das Anzeigen von Stillstand bedeutet hierbei, dass der Radgeschwindigkeitssensor kein Signal liefert bzw. dass sein Signal eine Radgeschwindigkeit bzw. eine Raddrehzahl von Null repräsentiert bzw. geringer ist als ein unterer Radgeschwindigkeitsschwellenwert, der insbesondere als 5 km/h gewählt wird.
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Wenn während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert ist, verzweigt das Verfahren zu einem Block 16. In Block 16 wird ein unplausibler Betriebszustand erkannt. Der unplausible Betriebszustand umfasst bevorzugt die Fehlfunktion bzw. der Ausfall des Radgeschwindigkeitssensors und damit des ABS-Moduls, welches bei einem fehlenden bzw. falschen Radgeschwindigkeitssignal eine ABS-Regelung nicht durchführen kann.
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Das Verfahren fährt dann weiter in einem Block 20, in dem die ABS-Warnlampe des Kraftrades konstant aktiviert wird, d. h. sie leuchtet nach der Aktivierung konstant. Die vorgegebene Zeitspanne wird bevorzugt als eine Minute gewählt. Damit wird vermieden, dass ein kurzzeitiger Betriebszustand, in dem beispielsweise im Stand der Motor für einen gewissen Zeitraum hochgedreht wird, zu einer fehlerhaften bzw. unberechtigten Warnung führt. Weiterhin wird in diesem Block ein Radsensorfehlerverdacht in ein Diagnosemodul der Steuer- und Regeleinheit eingetragen.
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Ist die Bedingung, dass während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert ist, nicht erfüllt, verzweigt das Verfahren von der Entscheidung 10 wieder zurück zu Block 2.
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Nach Block 20 wird in einer Entscheidung 26 überprüft, ob das Signal des Radgeschwindigkeitssensors niedriger als der Schwellenwert ist. Ist dies nicht der Fall, verzweigt das Verfahren wieder zu Block 2. Ist dies der Fall, wird die ABS-Warnleuchte in einem Block 30 wieder gelöscht. Zudem wird der Eintrag des Fehlerverdachtes wieder zurückgenommen, d. h. es wird im Diagnosemodul als aktuell nicht mehr anliegend gespeichert. Durch das beschriebene Verfahren wird gezielt die ABS-Warnlampe des Kraftrades angesteuert bzw. aktiviert.
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Ein Verfahren zum Erkennen eines unplausiblen Betriebszustandes eines Kraftrades bzw. zur Ansteuerung einer ABS-Warnlampe eines Kraftrades in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist in 2 dargestellt.
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In einem Block 2 wird das Signal des Radgeschwindigkeitssensors überwacht. In einem Block 6 wird das Signal der Bordnetzspannung überwacht. Diese beiden Überwachungen werden bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander, das heißt im Wesentlichen zeitlich parallel, durchgeführt.
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In einer Entscheidung 10 wird überprüft, ob während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert. Das Anzeigen von Stillstand bedeutet hierbei, dass der Radgeschwindigkeitssensor kein Signal liefert bzw. dass sein Signal eine Radgeschwindigkeitsschwelle unterschreitet bzw. eine Raddrehzahl von Null repräsentiert wie beim Verfahren gemäß 1 geschildert.
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In einer Entscheidung 12 wird zusätzlich überprüft, ob die Bordnetzspannung um einen vorgegeben Betrag angestiegen ist. Dadurch wird verhindert, dass eine hohe Bordnetzspannung während des Stillstandes zu einer fehlerhaften Warnung führt. Eine erhöhte Bordnetzspannung kann beispielsweise auftreten nach einem Kaltstart im Leerlauf.
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Der Mindestwert wird bevorzugt bei jedem Stillstand neu gelernt. Ein Stillstand wird bevorzugt erkannt durch ein Signal des Radgeschwindigkeitssensors, welches eine Geschwindigkeit von Null repräsentiert.
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Wenn während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert ist, verzweigt das Verfahren von der Entscheidung 12 zu einem Block 16. In Block 16 wird ein unplausibler Betriebszustand erkannt. Der unplausible Betriebszustand umfasst bevorzugt die Fehlfunktion bzw. der Ausfall des Radgeschwindigkeitssensors und damit des ABS-Moduls, welches bei einem fehlenden bzw. falschen Radgeschwindigkeitssignal eine ABS-Regelung nicht durchführen kann.
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In einem darauf folgenden Block 20 wird die ABS-Warnlampe des Kraftrades konstant aktiviert, d. h. sie leuchtet konstant. Die vorgegebene Zeitspanne wird bevorzugt als eine Minute gewählt. Damit wird vermieden, dass ein kurzzeitiger Betriebszustand, in dem beispielsweise im Stand der Motor für einen gewissen Zeitraum hochgedreht wird. Weiterhin wird in diesem Block ein Radsensorfehlerverdacht in ein Diagnosemodul der Steuer- und Regeleinheit eingetragen.
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Ist die Bedingung, dass während eines vorgegeben Zeitraumes der Radgeschwindigkeitssensor Stillstand anzeigt und die Bordnetzspannung größer ist als ein vorgegebener Spannungsschwellenwert ist, nicht erfüllt, verzweigt das Verfahren von der Entscheidung 10 wieder zurück zu Block 2.
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In einer Entscheidung 26 wird überprüft, ob das Signal des Radgeschwindigkeitssensors niedriger als der Schwellenwert ist. Ist dies nicht der Fall, verzweigt das Verfahren wieder zu Block 2. Ist dies der Fall, wird die ABS-Warnleuchte in einem Block 30 wieder gelöscht. Zudem wird der Eintrag des Fehlerverdachtes wieder zurückgenommen, d. h. es wird im Diagnosemodul als aktuell nicht mehr anliegend gespeichert.
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Ein Kraftrad 50 mit einem Bremssystem 52 in einer bevorzugten Ausführungsform ist in 3 dargestellt. Das Kraftrad 50 umfasst ein Vorderrad 56, eine Vorderradbremse 62, ein Hinterrad 66 und eine Hinterradbremse 70. Das Kraftrad 50 umfasst einen Radgeschwindigkeitssensor 76, der die Radgeschwindigkeit bzw. die Raddrehzahl des Vorderrades 56 misst. Das Kraftrad 50 weist eine Batterie 80 auf, die ein Bordnetz 86 speist, welches eine Bordnetzspannung UB aufweist. Das Kraftrad 50 wird durch einen Verbrennungsmotor 88 angetrieben.
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Das Kraftrad 50 weist weiterhin eine Steuer- und Regeleinheit 90 auf, in die ein ABS-Modul 94 und ein Diagnosemodul 98 softwaremäßig installiert sind. Die Steuer- und Regeleinheit ist signalausgangsseitig mit einer ABS-Warnlampe 92 verbunden. Diese kann von der Steuer- und Regeleinheit 90 derart angesteuert werden, dass sie entweder aus ist, konstant leuchtet, oder gegebenenfalls auch blinkt.
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Die Steuer- und Regeleinheit 90 weist hardwaremäßig einen Eingang 102 auf, an dem die Bordnetzspannung anliegt, dieses Signal wird auch dem ABS-Modul 94 zur Verfügung gestellt, insbesondere als Kl30-Spannung. In der Steuer- und Regeleinheit 90 ist ein oben beschriebenes Verfahren softwaremäßig implementiert. Das Kraftrad 50 ist beispielsweise als ein Motorrad oder ein Roller ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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