DE19800607A1 - Sicherheitskontrollvorrichtung für Raddrehzahländerungen an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Das in Patentschrift DE 195 24 358 C1 im Hauptanspruch beschriebene und geltend gemachte Schaltungs- bzw. Impulsverarbeitungssystem zur Auswertung von Bremsverzögerungen sowie der Erfassung von Raddrehzahländerungen bietet bei entsprechender Ausgestaltung mit dem Ziel einer gesteigerten Auflösung weitere neuartige und vorteilhafte Anwendungsperspektiven.

Dazu wird die Anzahl der rotierenden Drehimpulsgeber-(Segmente) in umfangsmäßig gleichbeabstandeter Anordnung derart erhöht, daß etwa alle 10° Impulse erzeugt werden, die jeweils die Intervalle zur Auffüllung mit den höherfrequenten Taktimpulsen bilden.

Eine vorliegende kontinuierliche Teilung von 10° bedingt demzufolge eine Abrolldistanz durch die Räder von ca. 5-7 cm je nach Fahrzeugtyp; nachdem bereits eine erste Referenzaussage vom Prozessor getroffen werden kann.

Eine Fahrtgeschwindigkeit von 200 km/h und einer Auffüllung der Impulsintervalle mit beispielsweise 15 Taktimpulsen (sequentielle Auflösung) des höherfrequenten Taktgenerators erfordert rechnerisch mit 200(km/h).1/3,6(m/s).1/dπ(m).360°/10°.15(l) =16000(l/s) → eine Taktfrequenz von 16 kHz. (Demnach entsprechen 50 km/h linear 60 Taktimpulsen, 15 km/h entsprechen 200 Taktimpulsen.)

Die Impulserzeugung kann im übrigen raumsparend in einer Abfolge, vergleichsweise wie mittels eines Zahnrades, durch Geber-Zahn oder durch -Lücke als Plus/Minus-Signal zur Bildung der Impulsintervalle zur Verfügung gestellt werden.

Diese hochsensible Erfassung einer Raddrehzahländerung dürfte sich daher zur Entwicklung eines Antiblockiersystems (ABS-Systeme) eignen, direkt basierend auf der prozessorbedingten digitalen Verarbeitung, und bietet somit sicherlich darüberhinaus neue Wege und vorteilhafte Perspektiven zur Weiterentwicklung von ABS-Systemen.

Ein ferner erkennbares Anwendungsgebiet könnte sich als realisierbar erweisen und in der identischen Gerätetechnik kombiniert zur Anwendung kommen, indem feinste Raddrehzahländerungen bereits genügen, resultierend aus der Umfangsdifferenz eines Rades mit unzureichendem Reifendruck, um über den Prozessor einen Warnhinweis auszulösen.

Dies würde eine Reifendruckkontrolle hinsichtlich einer auftretenden Gefährdung (Reifenpanne) während laufender Fahrt in Aussicht stellen können.

Der Referenzvergleich könnte beispielsweise jeweils zwischen den Vorder- bzw. den Hinterrädern stattfinden, um somit unterschiedliche Balance durch Beladung zu berücksichtigen. Ein angenommener Abrolldurchmesser von 0,6 m, welcher sich um 2 cm verringert, würde aus dieser zugrunde liegenden Auflösung ein konstantes Impulsverhältnis von annähernd 15/14,5 (bei 200 km/h) je Sequenz hervorbringen. (Bei 120 km/h → 25/24,2 und bei 50 km/h → 60/58 → annähernd konst. 1,034).

Da die üblicherweise eingesetzten Sensoren auf induktiver Basis arbeiten und ein Plus/Minus-Signal unter vergleichbarer Annäherung von Metall (Geber-Zahn/-Lücke) hervorbringen, jedoch unter dem Einsatz höherwerdender Schaltfrequenzen eher zu Störungen neigen, empfiehlt sich eine Anwendung der Impuls-Initiierung durch einen Piezoquarz. (Spannungserzeugung durch mechanischen Druck.)

Falls nachfolgendes Anwendungsprinzip nicht als komplettes Bauteil bereits verfügbar bzw. nicht gemäß dem Stand der Technik vorliegend ist, wird erfindungsgemäß weitergehend vorgeschlagen, daß die rotierende Impulsgeberseite permanentmagnetische Impulsgebersegmente in entsprechend gleichbeabstandeter Teilung trägt, die auch dort integriert im Fertigungsgang dauermagnetisiert sein können und alle die gleiche Polausrichtung aufweisen, und auf der ruhenden Sensorseite als Piezoquarz-Sensor ausgeführt wird, welcher in seinem äußeren Aufbau ein auf die Piezoquarz-Anordnung unter erforderlicher statischer Vorspannung aufgebrachtes permanentmagnetisches Abschlußelement trägt, das infolge der gleichnamigen gegenüberliegenden Polausrichtung einen infolgedessen abstoßenden Druckeffekt bei entsprechend geringem Luftspalt auf die Piezoquarz-Anordnung ausübt, so daß insgesamt ein im Ablauf in Bezug auf Flankenform und Timing exakt reproduzierbares Spannungssignal als verwertbarer Schaltimpuls initiiert werden kann.

Claims (3)

1. Sicherheitskontrollvorrichtung für Raddrehzahländerungen an Kraftfahrzeugen, in Verbindung mit einem die Bremsverzögerung auswertenden Schaltungssystems nach Patentschrift DE 195 24 358 C1 sowie nach dem im Hauptanspruch geltend gemachten System der Impuls-Erzeugung und -Verarbeitung zur Erfassung der Raddrehzahländerungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Drehimpulsgeber hingegen zur Steigerung der Auflösung in einer viel umfangreicheren Anzahl ausgeführt wird und somit als umfangsmäßig gleichbeabstandete Impulsgeber-(Segmente) etwa alle 10° einen Impuls erzeugen, welcher hervorgerufen werden kann wie vergleichsweise ablaufend durch Geber-Zahn bzw. -Lücke, somit als Plus/Minus-Signal vorliegend verwertet werden kann, daß der höherfrequente Taktgenerator zur Auffüllung der erzeugten Plus/Minus-Impulsintervalle eine adäquate höherausgelegte Anpassung erfährt und somit die Auswertung auch feinster Raddrehzahländerungen möglich macht, resultierend aus einer derart sensiblen Auflösung, daß sich daraus eine vorteilhafte sowie direkt auf digitalem Wege sich vollziehende Anwendung zur Regelung von Antiblockiersystemen (ABS-Systeme) ergeben kann.

2. Sicherheitskontrollvorrichtung für Raddrehzahländerungen an Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bedingt durch das hochauflösende System zur Erfassung feinster Raddrehzahländerungen und durch das beinhaltete prozessorbedingte Verarbeiten und Speichern derartiger Informationsdaten, die äußerst geringfügige Drehzahländerung eines Rades, resultierend aus der Umfangsdifferenz infolge unzureichenden Reifendruckes, genügt um schließlich ein Warnsignal auszulösen, so daß sich daraus eine Reifendruckkontrolle (Reifenpanne) während laufender Fahrt ableiten läßt.

3. Sicherheitskontrollvorrichtung für Raddrehzahländerungen an Kraftfahrzeugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein leistungsfähigeres Impuls-Erzeugungssystem gewählt werden kann, welches auf der rotierenden Geberseite mit aus permanentmagnetischen Elementen aufgebauten oder dort dauermagnetisierten Gebersegmenten ausgerüstet ist in gleichbleibender Polausrichtung, und auf der ruhenden Sensorseite als Piezoquarz-Sensor ausgeführt wird, der in seinem äußeren Aufbau ein auf die Piezoquarz-Anordnung unter einer statischen Vorspannung aufgebrachtes permanentmagnetisches Abschlußelement tragt, das infolge gleichnamiger Polausrichtung gegenüber den rotierenden Impulsgeber-Magnetsegmenten bei entsprechend geringem Luftspalt jeweils einen Druckeffekt auf die Piezoquarz- Anordnung ausübt, so daß hierdurch ein nach Form und Timing exakt reproduzierbares Spannungssignal als Schaltimpuls initiiert wird.