DE19930392C2 - Erfassungsvorrichtung für die Fahrzeuggeschwindigkeit - Google Patents
Erfassungsvorrichtung für die FahrzeuggeschwindigkeitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuggeschwin
digkeits-Erfassungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des An
spruches 1, welche die Geschwindigkeit eines Fahr
zeuges erfassen bzw. erkennen kann und diese beispielsweise
im Instrumentenbrett anzeigen kann, indem Werte verwendet
werden, welche von Radgeschwindigkeits- bzw. -drehzahlsen
soren erkannt werden, welche an den entsprechenden Rädern
in der Antiblockier-Bremssteuervorrichtung angeordnet sind.
Bei bekannten Fahrzeugen wird üblicherweise die Drehzahl
der Abtriebswelle des Getriebes, das heißt der Mittelwert
der Drehzahlen der Antriebsräder erfaßt und beispielsweise
in einem Geschwindigkeitsanzeiger des Instrumentenbrettes
als "Fahrzeuggeschwindigkeit" dargestellt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung, wie sie
in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 9-272421 offenbart ist, erfasst die Fahrzeugge
schwindigkeit durch Verarbeitung von Signalen, welche von
Drehzahlsensoren erzeugt werden, welche an den jeweiligen
Rädern in einer Antiblockier-Bremssteuervorrichtung ange
ordnet sind.
Obgleich diese oben erwähnte ältere Fahrzeuggeschwindig
keits-Erfassungsvorrichtung einen Mittelwert der Drehzahlen
der Antriebsräder, erkannt durch die Raddrehzahlsensoren,
in der Antiblockier-Bremssteuervorrichtung als Fahrzeugge
schwindigkeit annimmt, hat diese Vorrichtung ein Problem
dahingehend, daß die von den Raddrehzahlsensoren erkannten
Radgeschwindigkeiten oder -drehzahlen unerwünschtes Stör
rauschen enthalten können, welche unterschiedlich zu den
vom Drehzahlsensor erkannten Drehzahlen sind, der die Um
drehungen der Abtriebswelle des Getriebes erfasst. Es wird
hierbei angenommen, daß das Auftreten von Störrauschen seinen
Ursprung in Vibrationen von Scheiben und Bremsbelägen
der Räder, einem Magnetfeld von Kabeln in der Fahrbahnober
fläche etc. hat. Infolgedessen kann unter bestimmten Um
ständen die bekannte Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungs
vorrichtung die Raddrehzahl unkorrekt erfassen, welche dann
für gewöhnlich als größer als die tatsächliche Drehzahl des
Rades angenommen wird.
Die DE 36 12 170 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Vortriebsre
gelung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb. Die Antriebs
schlupfschwellen, bei denen die Regelung im Sinne eines Brem
seingriffs anspricht, werden geschwindigkeitsabhängig erhöht
und querschnittsbeschleunigungsabhängig erniedrigt. Die Ein
richtung weist an jedem Fahrzeugrad einen Raddrehzahl-Sensor
auf sowie einen Kurvenfahrtsensor, welcher erkennt, ob das
Fahrzeug eine Links- oder eine Rechtskurve durchfährt. Weiter
ist eine elektronische Steuereinheit 11 mit mehreren Verarbei
tungseinheiten vorgesehen.
Die DE 40 09 195 A1 beschreibt ein Antiblockiersystem, welches
eine Schlupfregelung umfasst. Hierzu werden aus den Radge
schwindigkeiten eine Referenzgeschwindigkeit und eine Hilfsre
ferenzgeschwindigkeit abgeleitet. Bei der Bestimmung der
Hilfsreferenzgeschwindigkeit bei einem Fahrzeug mit vier ange
triebenen Rädern wird die Hilfsreferenzgeschwindigkeit durch
die Geschwindigkeit des drittschnellsten Rads angehoben und
durch die Geschwindigkeit des schnellsten Rads verringert. Im
Instabilitätsfall bestimmt die Steigung der Hilfsreferenzgeschwindigkeit den
Verlauf der Referenzgeschwindigkeit. Diese Druckschrift gibt
jedoch keinen Hinweis, ob und inwieweit die Schlupfregelung in
Abhängigkeit von der Enge einer durchfahrenen Kurve durchge
führt wird.
Die DE 44 33 729 A1 beschreibt ein Antiblockierbremssystem, wel
ches neben verschiedenen Einrichtungen auch eine Einrichtung
zum Bestimmen der maximalen Drehzahl als Referenzdrehzahl auf
weist, wenn die erste geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit höher
als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die erste geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der vorbestimmte Wert
ist, wird die dritthöchste der jeweiligen Drehzahl als Refe
renzdrehzahl bestimmt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die
in der Lage ist, Einflüsse von Störrauschen soweit als mög
lich auszuschließen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter
Verwendung der Raddrehzahlen erkannt wird, welche durch
Raddrehzahl-Erfassungseinheiten, beispielsweise Raddreh
zahlsensoren erkannt werden, um so die Fahrzeuggeschwindig
keit genau zu erfassen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des
Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die obige Aufgabe ge
löst werden durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungs
vorrichtung zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines
Fahrzeuges unter Verwendung der Drehzahlen von wenigstens
vier Rädern (1FL bis 1RR) des Fahrzeuges, wobei die Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung aufweist: eine
Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Erfassung der
Drehzahlen der vier Räder jeweils individuell als jeweilige
Radgeschwindigkeit; eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungsein
heit zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges;
und eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Er
fassung der Fahrzeuggeschwindigkeit; wobei: wenn der Kur
venfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt durch die Kurven
fahrtzustands-Erfassungseinheit, einer Kurvenfahrt mit en
gem Kurvenradius entspricht, dann die Fahrzeuggeschwindig
keits-Erfassungseinheit die drittgrößte Radgeschwindigkeit
aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder, er
kannt durch die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit, als
zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt; und wenn der
Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt durch die Kur
venfahrtzustands-Erfassungseinheit, einer Kurvenfahrt mit
weitem Kurvenradius einschließlich eines Geradeaus-Fahrtzu
standes entspricht, dann die Fahrzeuggeschwindigkeits-Er
fassungseinheit die kleinste Radgeschwindigkeit aus den je
weiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder, erkannt durch
die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit, als zu erfas
sende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.
Gemäß der Erfindung ist auch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-
Erfassungsvorrichtung vorgesehen zur Erfassung der Fahr
zeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges unter Verwendung der
Drehzahlen von wenigstens vier Rädern des Fahrzeuges, wobei
die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung auf
weist: eine erste Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahlen
der vier Räder jeweils individuell als jeweilige Radge
schwindigkeit; eine eine zweite Vorrichtung zur Erfassung
des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges; und eine dritte
Vorrichtung zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit; wo
bei: wenn der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt
durch die zweite Vorrichtung, einer Kurvenfahrt mit engem
Kurvenradius entspricht, dann die dritte Vorrichtung die
drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radge
schwindigkeiten der vier Räder, erkannt durch die erste
Vorrichtung, als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit an
nimmt; und wenn der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, er
kannt durch die zweite Vorrichtung, einer Kurvenfahrt mit
mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Geradeaus-
Fahrtzustandes entspricht, dann die dritte Vorrichtung die
kleinste Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwin
digkeiten der vier Räder, erkannt durch die erste Vorrich
tung, als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ei
nes bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Ver
bindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Beispiels einer Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung in einer Antiblockier-
Bremssteuervorrichtung;
Fig. 2 schematisch ein Beispiel eines Raddrehzahlsensors
aus Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockdiagramm von Berechnungsabläufen, die im
Mikrocomputer von Fig. 1 durchgeführt werden;
Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Be
rechnungsprozesses zur Berechnung der Raddrehzahl,
wie er im Mikrocomputer von Fig. 1 durchgeführt
wird; und
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Fahrzeugge
schwindigkeits-Berechnungsprozesses, der in einer
Ausführungsform der Erfindung im Mikrocomputer von
Fig. 1 durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird nachfol
gend eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nä
her beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Realisierung der erfindungsgemäßen Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung, welche bei ei
ner Antiblockier-Bremssteuervorrichtung eines Fahrzeugs mit
Frontmotor und Vorderradantrieb zur Anwendung gelangt.
In der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 1FL und 1FR
linke und rechte Räder an der Vorderseite des Fahrzeuges
und 1RL und 1RR linke und rechte Räder hinten am Fahrzeug.
Die (Dreh-)Antriebskraft von einem Motor EG wird auf die
Vorderräder 1FL und 1FR über ein Getriebe T und ein Diffe
rential DG übertragen. Die entsprechenden Räder 1FL bis 1RR
haben jeweils Radzylinder 2FL bis 2RR angeordnet, um die
jeweiligen Räder zu bremsen. Weiterhin sind vier Raddreh
zahlsensoren 7FL bis 7RR an den jeweiligen Rädern 1FL bis
1RR angeordnet, um sinusförmige Signalzüge entsprechend den
jeweiligen Raddrehzahlen auszugeben. Es sei in diesem Zu
sammenhang festzuhalten, daß in dieser Beschreibung die
obige Raddrehzahl nachfolgend als "Radgeschwindigkeit" be
zeichnet wird. Dieses Bremssystem unter Verwendung der Rad
zylinder 2FL bis 2RR ist identisch mit den sogenannten
Scheibenbremsenvorrichtungen, bei denen jeweils Bremsbeläge
oder Bremskissen gegen entsprechende scheibenförmige Rotor
körper an den Rädern gedrückt werden.
Von den Radzylinder 2FL bis 2RR sind der vordere linke Rad
zylinder 2FL und der hintere rechte Radzylinder 2RR mitein
ander mit einer Leitung eines Hauptzylinders 3 verbunden,
während der vordere rechte Radzylinder 2FR und der hintere
linke Radzylinder 2RL miteinander mit einer anderen Leitung
des Hauptzylinders 3 verbunden sind, um eine sogenannte
diagonal verteilte Leitungsverbindung zu schaffen. Weiter
hin sind jeweils zwischen jedem Radzylinder 2FL bis 2RR und
dem Hauptzylinder 3 Antiblockier-Bremssteuerstellglieder
6FL bis 6RR angeordnet, von denen jedes dahingehend wirkt,
den Hauptzylinderdruck als Originaldruck nicht zu blockie
ren. Von daher ist diese Antiblockier-Steuervorrichtung
durch ein System, bestehend insgesamt aus vier Sensoren und
vier Kanälen, aufgebaut. Es sei festzuhalten, daß bei Be
darf die Vorrichtung mit einem Drucksensor ausgestattet
werden kann, um den Hauptzylinderdruck in jeder Leitung vom
Hauptzylinder 3 zu erfassen, sowie mit einem Bremsenschalter,
der betätigt wird, wenn der Fahrer auf ein Bremspedal
tritt, um hierdurch ein Bremsenschaltersignal zu erzeugen,
einem Seitenbeschleunigungssensor zum Erfassen einer auf
das Fahrzeug seitlich einwirkenden Beschleunigung etc.
Für gewöhnlich weist jedes der Stellglieder 6FL bis 6RR ein
magnetbetätigtes Einlaßventil auf, welches zwischen dem
Hauptzylinder 3 und jedem Radzylinder 2FR bis 2RR angeord
net ist, einen Serienschaltkreis bestehend aus einem ma
gnetbetätigten Auslaßventil, welches parallel mit dem ma
gnetbetätigten Einlaßventil, einer Pumpe und einem Rück
schlagventil verbunden ist und einem Sammler zwischen dem
magnetbetätigten Auslaßventil und der Pumpe.
Die Betriebsabläufe der magnetbetätigten Einlaß- und Aus
laßventile und der Pumpen für die jeweiligen Steuerglieder
6FL bis 6RR werden mittels hydraulischen Steuerantriebssi
gnalen DFL, DFR, DRL und DRR gesteuert, welche von einer
Steuereinheit CR ausgegeben werden, der die Radgeschwindig
keiten VwFL, VwFR, VwRL und VwRR über die Raddrehzahlsenso
ren 7FL bis 7RR eingegeben werden und welcher auch das
Bremsenschaltersignal von dem Bremsenschalter, Hauptzylin
der-Druckerfassungssignale von den Drucksensoren und das
Seitenbeschleunigungssignal von dem Seitenbeschleunigungs
sensor eingegeben werden kann, wenn dies notwendig sein
sollte.
Nachfolgend werden der Aufbau und die Arbeitsweise der Rad
geschwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR erläutert. Die Radge
schwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR sind jeweils an bestimm
ten Stellen entsprechender Nabenabschnitte angeordnet, wel
che die einzelnen Rädern lagern. Wie in Fig. 2 gezeigt,
weist jeder der Sensoren 7FL bis 7RR einen Rotor 7a mit ei
ner bestimmten Anzahl von Zähnen am Außenumfang und eine
Spule 7c auf, welche einen gegenüberliegenden Magneten 7b
hat, der hierin aufgenommen ist und die dielektrische elek
tromotorische Kraft aufgrund eines Magnetflusses vom Magneten
7b erfasst. Somit ist jeder der Radgeschwindigkeitssen
soren 7FL bis 7RR so ausgelegt, daß in der Spule 7c eine
elektromotorische Kraft induziert wird, wobei die Frequenz
dieser elektromotorischen Kraft der Umdrehungsgeschwindig
keit der Zähne des Rotors 7a entspricht. Auf diese Weise
sind die Ausgänge der Radgeschwindigkeitssensoren 7FL bis
7RR durch sinusförmige Signalzüge oder Ströme gegeben, wel
che von den entsprechenden dielektrischen elektromotori
schen Kräften hervorgerufen werden.
Die Steuereinheit CR weist Radgeschwindigkeits-Eingangs
schaltkreise 5FL bis 5RR, einen Mikrocomputer 10, Ausgangs
schaltkreise 9FL bis 9RR für eine Antiblockier-Bremssteue
rung und einen Ausgangsschaltkreis 8 zur Erfassung der
Fahrzeuggeschwindigkeit auf. In der Steuereinheit CR wan
deln die Radgeschwindigkeits-Eingangsschaltkreise 5FL bis
5RR die sinusförmigen Radgeschwindigkeitssignale VwFL-SIN,
VWFR-SIN, VwRL-SIN und VwRR-SIN von den Radgeschwindig
keitssensoren 7FL bis 7RR in rechteckförmige Radgeschwin
digkeits-Wellensignale VwFL-PLS, VWFR-PLS, VwRL-PLS und
VwRR-PLS über eigene geeignete Schaltkreise, beispielsweise
Schmitt-Trigger-Schaltkreise um. Auf der Grundlage dieser
umgewandelten Signale und auch der dynamischen Radien der
sich drehenden Reifen der jeweiligen Räder 1FL bis 1RR be
rechnet der Mikrocomputer 10 die Rad-Umfangsgeschwindig
keiten VwFL bis VwRR und führt weiterhin die Antiblockier-
Steuerung und die Berechnung der erfaßten Fahrzeuggeschwin
digkeit auf der Grundlage der sich ergebenden Geschwindig
keiten VwFL bis VwRR, dem Hauptzylinderdruck, der Seitenbe
schleunigung etc. durch. Die Ausgangsschaltkreise 9FL bis
9RR für die Antiblockier-Bremssteuerung wandeln "Anti
blockier-Bremssteuersignale" SFL bis SRR vom Mikrocomputer
10 in "Antiblockier-Bremsantriebs-Signale" DFL bis DRR um
und nachfolgend werden diese Signale von den Schaltkreisen
9FL bis 9RR ausgegeben. Auf ähnliche Weise wandelt der Aus
gangsschaltkreis 8 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindig
keit ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal SVSP vom Mikrocomputer
10 in ein "Geschwindigkeitsanzeige-Antriebssignal"
DVSP um und gibt dieses nachfolgend aus.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches verschiedene Arten
von Berechnungen zeigt, die vom Mikrocomputer 10 durchge
führt werden. Im Mikrocomputer 10 werden unter anderem die
folgenden Berechnungen durchgeführt: Ein Radgeschwindig
keits-Berechnungsprozeß zum Berechnen der Radgeschwindig
keit Vwi (i = FL~RR) aus den rechteckförmigen Radgeschwin
digkeitssignalen VwFL-PLS, VwFR-PLS, VwRL-PLS und VwRR-PLS
als Ergebnis der Umwandlung an den Radgeschwindigkeits-Ein
gangsschaltkreisen 5FL bis 5RR; ein Berechnungsprozeß für
die Antiblockier-Bremssteuerung zur Erzeugung der "Anti
blockier-Bremssteuersignale" SFL bis SRR für die jeweiligen
Stellglieder 6 FL bis 6 RR, um zu verhindern, daß die Räder
blockieren, was auf der Grundlage der berechneten Radge
schwindigkeit Vwi erfolgt; und ein Berechnungsprozeß für
einen Anzeigeausgang zum Berechnen und Erzeugen des Fahr
zeuggeschwindigkeitssignales SVSP für einen Geschwindig
keitsanzeiger ("Tachometer") im Instrumentenbrett auf der
Grundlage der berechneten Radgeschwindigkeit Vwi.
Im Mikrocomputer 10 kann der Radgeschwindigkeits-Berech
nungsvorgang unter Verwendung von Elementen zur Erfassung
der fallenden Flanke der Rechteckwellensignale Vwi-PLS
durchgeführt werden, beispielsweise durch einen Komparator,
einen Taktzähler, einen Multiplizierer, einen Teiler etc.
Beispielsweise erfolgt gemäß Fig. 4 die Erfassung der An
zahl der fallenden Flanken der Rechteckwellensignale Vwi-
PLS, welche in einem bestimmten Steuerzyklus enthalten
sind, sowie der hierfür benötigten Zeit. Sodann wird durch
Teilen der Pulsanzahl der Rechteckwellen durch die benö
tigte Zeit und durch nachfolgendes Multiplizieren der sich
ergebenden Quotienten mit einem Umwandlungskoeffizienten
für die Radgeschwindigkeit die Möglichkeit gegeben, die
fallenden Flanken der Radgeschwindigkeit-Rechteckwellensi
gnale Vwi-PLS in eine jede Radgeschwindigkeit Vwi umzuwandeln.
Im gezeigten Beispiel erfolgt eine Realisierung einer
Radgeschwindigkeit von 100 km/h durch 665 Impulse bzw.
Pulse des Radgeschwindigkeits-Rechteckwellensignales Vwi-
PLS, mit anderen Worten, die Signale haben eine Frequenz
von 665 Hz. Wenn beispielsweise 6 Impulse in einer Zeit
dauer von 9 msec erkannt worden sind, ergibt sich, daß die
Radgeschwindigkeit Vwi, welche 100 km/h beträgt, sich durch
die folgende Gleichung (1) ausdrücken läßt:
6 Impulse/0,009 sec × (100/665) = 100 km/h (1)
Weiterhin erfolgt in einem Antiblockier-Bremssteuerberech
nungsprozeß eine Berechnung einer geschätzten Fahrzeugge
schwindigkeit VSP, welche näher an der tatsächlichen Fahr
zeuggeschwindigkeit im Vergleich zur Fahrzeuggeschwindig
keit auf dem Tachometer ist, wobei diese Berechnung auf der
Grundlage der Radgeschwindigkeiten VwFL bis VwRR erfolgt,
wobei weiterhin eine Berechnung der Radbeschleunigung (oder
Radverzögerung) V'wFL bis V'wRR als Zeitdifferentialwerte
der Radgeschwindigkeiten VwFL bis VwRR erfolgt, sowie die
Berechnung eines Rutschverhältnisses SFL bis SRR als Ergeb
nis einer Division der Abweichung zwischen jeder Radge
schwindigkeit VwFL bis VwRR mit der geschätzten Fahrzeugge
schwindigkeit VX durch die gleiche Geschwindigkeit VX. Auf
der Grundlage dieser Faktoren wird ein Modus (Anheben, Ab
senken oder Beibehalten) zur Steuerung des Hydraulikdrucks
in den Radzylindern 2FL bis 2RR der jeweiligen Räder 1FL
bis 1RR durchgeführt und an die Stellglieder 6FL bis 6RR
entsprechend des jeweiligen Modus Antiblockier-Bremssteuer
signale SFL bis SRR ausgegeben.
Da die Arbeitsfrequenz des Mikrocomputers 10 extrem hoch
ist, ist dieser so aufgebaut, daß er Rechteckwellen-Steuer
signale von digitalen Daten mit modulierter Pulsbreite aus
gibt, wobei die Ausgangsschaltkreise 8 und 9FL und 9RR dazu
dienen, diese Signale in Treibersignale geeignet zum Betrieb
der entsprechenden Stellglieder umzuwandeln und/oder
zu verstärken.
Nachfolgend wird ein Berechnungsprozeß unter Bezugnahme auf
das Flußdiagramm von Fig. 5 beschrieben, welcher von dem
Mikrocomputer durchgeführt wird, um die Fahrzeuggeschwin
digkeit für die Geschwindigkeitsanzeige oder den Tachometer
zu berechnen. Dieser Berechnungsprozeß wird in bestimmten
Abtastintervallen ΔT (z. B. 10 msec) in einem sogenannten
Timer- oder Zeitgeber-Unterbrechnungsprozeß durchgeführt.
Obgleich der nachfolgend erwähnte Berechnungsvorgang keinen
Übermittlungs- oder Mitteilungsschritt der sich ergebenden
Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, können ein Programm, Da
tenmappen oder Daten für diese Übermittlung von einer Spei
chereinheit durch eine Verarbeitungseinheit im Mikrocompu
ter geladen werden und umgekehrt können von der Verarbei
tungseinheit berechneten Daten erneuert und in der Spei
chereinheit gespeichert werden, falls dies notwendig oder
gewünscht ist.
In dem Berechnungsprozeß erfolgt in einem Schritt S1 ein
Lesen der Radgeschwindigkeit Vwi, welche sich aus dem oben
erwähnten Radgeschwindigkeits-Berechnungsprozeß ergibt.
In einem nächsten Schritt S2 wird der Mittelwert der ent
sprechenden Radgeschwindigkeiten der Räder, an welchen die
Antriebskraft anliegt, berechnet, beispielsweise ein Mit
telwert der Geschwindigkeiten von linken und rechten Vor
derrädern des Fahrzeuges bei dieser Ausführungsform, was
anhand der nachfolgenden Gleichung (2) erfolgt:
VwDave = (VwDL + VwDR)/2 (2)
Im Falle eines Fahrzeuges mit Vorderradantrieb ist D = F.
Im Falle eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb ist D = R.
In einem nächsten Schritt S3 wird beurteilt, ob die gemit
telte Antriebsradgeschwindigkeit VwDave aus dem Schritt S2
größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo ist,
beispielsweise 20 km/h. Wenn das Ergebnis der Beurteilung
Ja ist, geht der Ablauf zum Schritt S5. Wenn die Beurtei
lung Nein ist, geht der Ablauf zum Schritt S4.
Im Schritt S4 wird anhand eines nicht näher gezeigten indi
viduellen Berechnungsprozesses beurteilt, ob das Fahrzeug
im Moment eine Kurve mit engem Radius durchfährt. Wenn das
Fahrzeug eine Kurve mit engem Radius durchfährt, geht der
Ablauf zum Schritt S7. Wenn dies nicht der Fall ist, geht
der Ablauf zum Schritt S6. Das genannte Durchfahren mit ei
nem engen Radius bedeutet, daß das Fahrzeug entlang eines
relativ engen Kreises fährt und die Beurteilung kann entwe
der durch Ermitteln, ob die Seitenbeschleunigung (erkannt
durch den Seitenbeschleunigungssensor) größer als ein be
stimmter Wert ist oder durch Beurteilung, ob eine Differenz
ΔVwU zwischen Radgeschwindigkeiten VwUL und VwUR nicht an
getriebener linker und rechter Räder, das heißt die Diffe
renz der Radgeschwindigkeiten zwischen linken und rechten
Rädern VwRL und VwRR an der rechten Seite des Fahrzeuges
(als Beispiel in dieser Ausführungsform) größer als ein be
stimmter Wert ist. Dies deshalb, als, wenn das Fahrzeug
eine Kurve mit engem Radius durchfährt, die Seitenbeschleu
nigung größer bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit
wird oder die Differenz in der Drehzahl zwischen inneren
und äußeren nicht angetriebenen Rädern größer wird.
Im Schritt S5 wird die gemittelte Radgeschwindigkeit VwDave
der angetriebenen Räder als Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ge
setzt und danach geht das Programm zum Schritt S8.
Im Schritt S6 wird die kleinste Radgeschwindigkeit Vwmin
aus den vier Radgeschwindigkeiten VwFL bis VwRR ausgewählt
und nachfolgend zur Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gemacht und
danach geht der Ablauf zum Schritt S8.
Alternativ wird im Schritt S7 die dritte Radgeschwindigkeit
Vw3rd aus den vier Radgeschwindigkeiten VwFL bis VwRR aus
gehend vom größten Wert (der größten Radgeschwindigkeit)
ausgewählt (also die drittgrößte) und nachfolgend als Fahr
zeuggeschwindigkeit VSP festgesetzt, wonach der Ablauf zum
Schritt S8 geht.
In dem nachfolgenden Schritt S8 wird die Fahrzeuggeschwin
digkeit VSP aus den Schritten S5 bis S7 abhängig von nicht
näher gezeigten individuellen Berechnungsprozessen erneu
ert. Zusätzlich erfolgt eine Bildung und Ausgabe des Fahr
zeuggeschwindigkeitssignales SVSP entsprechend der erneuer
ten Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und abschließend geht der
Programmablauf zum Hauptprogramm zurück.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun der genaue Ablauf bei
der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit erläutert. Bei
diesem Berechnungsvorgang wird der Erhalt der Fahrzeugge
schwindigkeit VSP abhängig davon geändert, ob die gemit
telte Radgeschwindigkeit VwDave der angetriebenen Räder aus
Schritt S2 größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindig
keit Vo ist, beispielsweise 20 km/h. Wie oben erwähnt, er
gibt sich während der Fahrt des Fahrzeuges bei sehr niedri
gen Geschwindigkeiten Störrauschen, so daß die erkannte
Radgeschwindigkeit Vwi durch Vibrationen zwischen der ent
sprechenden Rotorscheibe (Bremsscheibe) und dem entspre
chenden Bremskissen oder Bremsbelag beeinflußt wird. Somit
wird die Radgeschwindigkeit Vwi so erkannt, als wenn sie
annähernd 15 km/h betragen würde. Angesichts hiervon wird
ein neuer Wert für die gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo
erstellt, der etwas höher ist als der oben genannte ausge
wählte Wert. Wenn somit die gemittelte Radgeschwindigkeit
VwDave des angetriebenen Rades mehr als die gewählte Fahr
zeuggeschwindigkeit Vo beträgt, geht der Ablauf vom Schritt
S3 zum Schritt S5, wo die gemittelte Radgeschwindigkeit
VwDave des angetriebenen Rades auf die Fahrzeuggeschwindigkeit
VSP gesetzt wird, so daß es möglich ist, Ausgänge zu
erhalten, welche ähnlich zu bisherigen Fahrzeuggeschwindig
keitssensoren werden, bei denen die Drehzahl einer Ab
triebswelle des Getriebes umgewandelt wird.
Wenn die gemittelte Antriebsradsgeschwindigkeit VwDave
kleiner als die ausgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo ist
und das Fahrzeug eine Kurve mit großem Radius durchfährt,
(was auch das Geradeausfahren des Fahrzeuges enthält), mit
anderen Worten, das Fahrzeug ist nicht in einer Kurvenfahrt
mit engem Radius, geht das Programm vom Schritt S3 zum
Schritt S6 über Schritt S4. Im Schritt S6 wird die kleinste
Radgeschwindigkeit Vwmin ausgewählt und zur Fahrzeugge
schwindigkeit VSP gemacht. Das bedeutet, daß im Geschwin
digkeitsbereich, in welchem die Möglichkeit besteht, daß
die erkannte Radgeschwindigkeit Vwi durch Rauschen beein
flußt wird, dann es aufgrund der Tatsache, daß die kleinste
Radgeschwindigkeit Vwmin ausgewählt und als Fahrzeugge
schwindigkeit VSP angenommen wird, es möglich wird, die
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP genauer zu erfassen, wobei die
Radgeschwindigkeit Vwi, welche großen Einflüssen von Stör
rauschen unterliegt, ausgeschlossen wird.
Wenn andererseits die durchschnittliche Antriebsradge
schwindigkeit VwDave kleiner als die gewählte Fahrzeugge
schwindigkeit Vo ist, und das Fahrzeug eine Kurve mit engem
Radius durchfährt, geht der Ablauf vom Schritt S4 zum
Schritt S7, wo die dritte Radgeschwindigkeit Vw3rd ausge
hend von der größten Geschwindigkeit (also die drittgrößte
Radgeschwindigkeit) ausgewählt wird und nachfolgend als
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gesetzt wird. Festzuhalten sei,
daß, wenn das Fahrzeug eine derart enge Kurve durchfährt,
wie dies oben erwähnt ermittelt wird, dann ein großer Un
terschied in der Radgeschwindigkeit zwischen dem innenlau
fenden Rad und dem außenlaufenden Rad vorhanden ist, wobei
insbesondere das innenlaufende Rad oder die Radgeschwindig
keit des inneren Rades kleiner als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
wird. Wenn somit ein Geschwindigkeits
bereich vorliegt, in dem die Wahrscheinlichkeit besteht,
daß die erkannte Radgeschwindigkeit Vwi durch Rauschen be
einflußt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve mit engem Ra
dius durchfährt, erlaubt die Heranziehung der drittgrößten
Radgeschwindigkeit Vw3rd als Fahrzeuggeschwindigkeit VSP
eine genauere Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP,
wobei die Geschwindigkeit des innenlaufenden Rades in der
Kurvenfahrt mit engem Radius ausgeschlossen wird.
Weiterhin ist es in dem Bereich, wo die mittlere oder ge
mittelte Antriebsradgeschwindigkeit VwDave kleiner als die
gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo ist, in jedem Fall mög
lich, die Antriebsradgeschwindigkeit bei einem Rutschen des
Fahrzeuges zu beseitigen. Es sei festzuhalten, daß eine
derartige Radgeschwindigkeit bei Fahrbeginn des Fahrzeuges
auftreten kann und größer als die tatsächliche Fahrzeugge
schwindigkeit ist. Somit ist es ebenfalls möglich, die
Fahrzeuggeschwindigkeit VSP genauer zu erfassen.
Aus der obigen Beschreibung erkennt man, daß die Radge
schwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR und der Ablauf im
Schritt S4 von Fig. 5 der dargestellten Ausführungsform zu
sammen eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder er
ste Vorrichtung) der vorliegenden Erfindung bilden. Auf
ähnliche Weise bildet der Ablauf im Schritt S4 von Fig. 5
eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit (oder zweite
Vorrichtung) der Erfindung, der Ablauf im Schritt S2 bildet
eine mittlere Geschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder
vierte Vorrichtung) und der Ablauf im Schritt S3 bildet die
Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder dritte
Vorrichtung) der Erfindung.
Beschrieben wurde somit insoweit zusammenfassend eine Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung für ein Fahr
zeug. In der Vorrichtung wird ein Geschwindigkeitsbereich,
in welchem ein Unterschied unter den jeweiligen Radge
schwindigkeiten aufgrund von von dem Bremssystem hervorge
rufenen Störrauschen bewirkt wird, als Geschwindigkeitsbe
reich definiert, der kleiner als eine ausgewählte Geschwin
digkeit V0 ist. Wenn ein Mittelwert der Antriebsradge
schwindigkeiten VwDave kleiner als die ausgewählte Ge
schwindigkeit V0 ist und das Fahrzeug in einem Zustand ei
ner weiten Kurvenfahrt einschließlich einer Geradeausfahrt
ist, wird die kleinste Radgeschwindigkeit VwMIN als Fahr
zeuggeschwindigkeit VSP gesetzt, um auszuschließen, daß die
Radgeschwindigkeit durch Rauschen beeinflußt wird. Wenn das
Fahrzeug in einem Zustand einer engen Kurvenfahrt ist, wo
die Radgeschwindigkeit des auf der Kurveninnenseite liegen
den Rades kleiner trotz des gleichen Geschwindigkeitsberei
ches ist, wird die drittgrößte Radgeschwindigkeit als Fahr
zeuggeschwindigkeit VSP gesetzt, um die Geschwindigkeit des
die Kurve durchlaufenden Rades auszuschließen. In einem Ge
schwindigkeitsbereich beiderseits dieser beiden Kurven
fahrtzustände wird der Mittelwert der Antriebsradgeschwin
digkeiten VwDave als Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gesetzt,
so daß es möglich ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf ähn
liche Weise zu erhalten, wie bei bisherigen Fahrzeugge
schwindigkeitssensoren, bei welchen die Drehzahl der Aus
gangswelle eines Getriebes herangezogen und umgewandelt
wird.
Obgleich die Erfindung oben unter Bezugnahme auf eine Aus
führungsform hiervon beschrieben worden ist, ist die Erfin
dung nicht auf diese beschriebene Ausführungsform be
schränkt. Modifikationen und Abwandlungen der Ausführungs
form gemäß obiger Beschreibung ergeben sich dem Fachmann
auf diesem Gebiet im Lichte der obigen Offenbarung. Bei
spielsweise ist die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvor
richtung gemäß der Erfindung bei allen Arten von Fahrzeugen
anwendbar, also beispielsweise Fahrzeugen mit Hinterradan
trieb, Fahrzeugen mit Vorderradantrieb, Fahrzeugen mit
Vierradantrieb etc. Weiterhin kann, obgleich ein Mikrocom
puter als Steuereinheit in der beschriebenen Ausführungs
form verwendet wird, dieser durch eine Anordnung bestehend
aus elektronischen Schaltkreisen, beispielsweise einem Zäh
ler, einem Komparator etc. ersetzt werden.
Claims (4)
1. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zur Erfas
sung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges unter
Verwendung der Drehzahlen von wenigstens vier Rädern (1FL
bis 1RR) des Fahrzeuges, wobei die Fahrzeuggeschwindig
keits-Erfassungsvorrichtung aufweist:
eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (7FL bis 7RR) zur Erfassung der Drehzahlen der vier Räder (1FL bis 1RR) jeweils individuell als jeweilige Radgeschwindig keit;
eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges und
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Er fassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekenn zeichnet, dass
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven fahrt mit engem Kurvenradius entspricht, die Fahrzeugge schwindigkeits-Erfassungseinheit die durch die Radge schwindigkeits-Erfassungseinheit erkannte drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindig keiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt; und
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven fahrt mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Gera deaus-Fahrtzustandes entspricht, die Fahrzeuggeschwin digkeits-Erfassungseinheit die durch die Radgeschwindig keits-Erfassungseinheit erkannte kleinste Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwin digkeit annimmt.
eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (7FL bis 7RR) zur Erfassung der Drehzahlen der vier Räder (1FL bis 1RR) jeweils individuell als jeweilige Radgeschwindig keit;
eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges und
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Er fassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekenn zeichnet, dass
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven fahrt mit engem Kurvenradius entspricht, die Fahrzeugge schwindigkeits-Erfassungseinheit die durch die Radge schwindigkeits-Erfassungseinheit erkannte drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindig keiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt; und
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven fahrt mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Gera deaus-Fahrtzustandes entspricht, die Fahrzeuggeschwin digkeits-Erfassungseinheit die durch die Radgeschwindig keits-Erfassungseinheit erkannte kleinste Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwin digkeit annimmt.
2. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Durch
schnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit zum Erfassen ei
ner gemittelten Drehzahl der Antriebsräder aus einem Mit
telwert der Drehzahlen der beiden Räder, welche hauptsäch
lich dem Antrieb des Fahrzeuges zugeordnet sind, umfasst,
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit die
Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig von dem Kur
venfahrtzustand des Fahrzeuges durchführt, wenn die durch
die Durchschnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit er
kannte gemittelte Antriebsrad-Drehzahl innerhalb eines be
stimmten Geschwindigkeitsbereiches liegt.
3. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An
spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Ge
schwindigkeitsbereich ein Geschwindigkeitsbereich ist, in
welchem die durch die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit
(7FL bis 7RR) erkannten Drehzahlen der vier Räder durch
Störrauschen beeinflußt sind.
4. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An
spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die durch die
Durchschnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit erkannte
gemittelte Antriebsrad-Drehzahl nicht innerhalb des be
stimmten Geschwindigkeitsbereiches liegt, dann die Fahr
zeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit die gemittelte An
triebsrad-Drehzahl als Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.
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