DE3705983A1 - Device for monitoring the utilisation factor of the coefficient of road friction prevailing in the braking and/or acceleration of a motor vehicle - Google Patents

Device for monitoring the utilisation factor of the coefficient of road friction prevailing in the braking and/or acceleration of a motor vehicle

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DE3705983A1
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Abstract

The slip characteristic curves for various, especially typical road conditions are stored in the memory units of a digital circuit module. In the processing units of this digital circuit module, the instantaneous wheel slip SR of the wheels is continuously calculated from speed and acceleration input signals supplied by sensors and a function SR = f(bF) is formed according to the vehicle acceleration bF, and the characteristic curve approximating closest to this function is then determined from the slip characteristic curves stored in the memory units, and the ratio (<b>Fmax)/<b>Nmax is then formed between the highest acceleration value bFmax detected and the highest acceleration value bNmax of the determined characteristic curve. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen des Ausnutzungsgrades des vorherrschenden Fahrbahn-Reibwertes beim Bremsen und/oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a device for monitoring the degree of utilization the prevailing road surface coefficient of friction when braking and / or accelerating of a motor vehicle.

Die Verzögerung eines Kraftfahrzeugs beim Betätigen der Bremse und das Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs beim Betätigen des Fahrpedals (Gaspedal) hängt u. a. stark von der Haftung zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern, d. h. letztlich von der Größe des jeweils gerade vorherrschenden Fahrbahn-Reibwertes ab. Dieser kann bekanntlich je nach Art der Fahrbahn und je nachdem, ob diese trocken, naß oder sogar vereist ist, sehr unterschiedlich groß sein. Dementsprechend können die Räder eines Kraftfahrzeuges beim Bremsen auch sehr unterschiedlich schnell zum Blockieren bzw. beim Anfahren sehr unterschiedlich schnell zum Durchdrehen gelangen.The deceleration of a motor vehicle when the brake is applied and the acceleration of a motor vehicle when pressing the accelerator pedal (accelerator pedal) hangs u. a. strongly from the adhesion between the road and the vehicle wheels, d. H. ultimately on the size of the currently prevailing road friction coefficient. As is well known, this can depend on the type of road and whether it is dry, wet or even icy, can be of very different sizes. Accordingly, you can the wheels of a motor vehicle also brake at very different speeds to block or to turn at different speeds when starting reach.

Der Fahrzeugführer muß seine Fahrweise auf den jeweils vorherrschenden Fahrbahnzustand abstimmen, was mitunter recht schwierig ist, weil ihm der Fahrbahnzustand bei Fahrtantritt im allgemeinen nicht gleich bekannt ist oder aber sich die Fahrbahnverhältnisse während der Fahrt auch ändern können.The driver must change his driving style to the prevailing road conditions vote, which is sometimes very difficult because of the condition of the road is generally not immediately known when starting the journey or the road conditions are different can also change while driving.

Um beim Bremsen das Blockieren und/oder beim Anfahren das Durchdrehen der Räder zu verhindern, sind Anti-Blockier-Schutzeinrichtungen bzw. Antriebs-Schlupf- Regeleinrichtungen bekannt, bei denen mit Hilfe von Radsensoren die Umfangsgeschwindigkeit und/oder die Drehbeschleunigung/-verzögerung der Räder erfaßt, daraus in Verbindung mit anderen Meßwerten der Schlupf der Räder u. ä. errechnet und bei Blockiergefahr bzw. Durchdrehgefahr durch geeignete Stellglieder regelnd in die Erzeugung des Bremsdruckes bzw. in die Gemischbildung des Fahrmotors eingegriffen wird.To block when braking and / or spin when starting To prevent wheels, anti-lock protective devices or drive slip Known control devices in which the peripheral speed with the help of wheel sensors and / or detects the acceleration / deceleration of the wheels, from this in connection with other measured values the slip of the wheels u. calculated and regulating if there is a risk of jamming or spinning by suitable actuators  in the generation of the brake pressure or in the mixture formation of the drive motor is intervened.

Der regelungstechnische und anlagentechnische Aufwand für solche Anti-Blockier- Schutzeinrichtungen und Antriebs-Schlupf-Regeleinrichtungen ist erheblich, weshalb solche Einrichtungen bisher im wesentlichen nur bei Fahrzeugen der gehobenen Preisklasse Anwendung gefunden haben.The control engineering and plant engineering effort for such anti-blocking Protective devices and traction control devices are considerable, which is why such devices so far essentially only in vehicles of the upscale Have found price range application.

Für Zugfahrzeuge mit einer Anti-Blockier-Schutzeinrichtung, welche einen Anhänger ohne solch Antiblockiersystem mitführen, ist auch bereits ein Warnsystem bekannt geworden (EP-OS 00 43 895), durch welches dem Fahrzeugführer - mit Anhängerbetrieb - optisch und/oder akustisch signalisiert wird, sobald beim Zugfahrzeug eine Blockierneigung auftritt. Die optische und/oder akustische Warneinrichtung wird dabei durch ein Signal der im Zugwagen installierten Anti-Blockier-Schutzeinrichtung selbst ausgelöst. Durch dieses optische oder akustische Warnsignal soll der Fahrzeugführer daran erinnert werden, daß zwar die Räder des Zugwagens infolge der installierten Anti-Blockier-Schutzeinrichtung nicht blockieren können, daß aber natürlich die Räder des Anhängers gegen ein Blockieren nicht geschützt sind.For towing vehicles with an anti-lock device, which has a trailer A warning system is also known to carry without such an anti-lock braking system become (EP-OS 00 43 895), through which the vehicle driver - with trailer operation - Visually and / or acoustically signaled as soon as one at the towing vehicle Blocking tendency occurs. The visual and / or acoustic warning device will thereby by a signal from the anti-lock protection device installed in the towing vehicle even triggered. The vehicle driver should use this visual or acoustic warning signal be reminded that although the wheels of the train car as a result of the installed Anti-lock device can not block, but of course the wheels of the trailer are not protected against locking.

Der Fahrzeugführer bekommt durch dieses Warnsignal die Möglichkeit, die Betätigung der Bremse so weit zurückzunehmen, daß voraussichtlich auch für den Anhänger keine Blockiergefahr mehr besteht.This warning signal gives the driver the opportunity to actuate to take the brake back so far that probably also for the trailer there is no longer any risk of blocking.

Diese bekannte Warneinrichtung ist für den geschilderten Anhängerbetrieb eines Zugwagens mit Anti-Blockier-Schutzeinrichtung sicherlich von Vorteil, obgleich ihre Wirksamkeit u. a. auch davon abhängt, ob und wie stark der Anhänger beladen ist. Auch ist Voraussetzung für diese Warneinrichtung die Existenz einer kompletten Anti-Blockier-Schutzeinrichtung auf dem Zugwagen, wobei ein Warnsignal auch immer erst dann abgegeben wird, wenn tatsächlich bereits Blockiergefahr besteht.This known warning device is one for the described trailer operation Train wagons with anti-lock devices are certainly an advantage, although their effectiveness u. a. also depends on whether and how heavily the trailer is loaded is. A prerequisite for this warning device is the existence of a complete one Anti-lock protection device on the train car, with a warning signal too is only released when there is actually a risk of blocking.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, dem Fahrzeugführer - ohne wesentlichen anlagentechnischen Aufwand - eine einfache Möglichkeit an die Hand zu geben, während der Fahrt schnell und zuverlässig Aufschluß über den jeweils herrschenden Fahrbahnzustand zu erlangen, insbesondere aber eine Information über die Haftung der Fahrzeugreifen auf der Fahrbahn zu erhalten, d. h. eine frühzeitige Information darüber, ob beim Bremsen mit Blockiergefahr bzw. beim Beschleunigen mit der Gefahr des Durchdrehens der Räder zu rechnen ist.The invention is based on the object, the driver - without any significant plant engineering effort - an easy way to shake hands quickly and reliably while driving to obtain the prevailing road condition in each case, but in particular information about the liability of vehicle tires on the road, d. H. early information on whether braking with a risk of locking or  when accelerating, there is a risk of the wheels spinning.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of Claim resolved.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird dem Fahrzeugführer bei jeder Betätigung der Betriebsbremse und bei jedem Anfahrvorgang unverzüglich eine Information über den Ausnutzungsgrad des vorherrschenden Fahrbahn-Reibwertes gegeben, d. h. eine Information darüber, ob Blockier- bzw. Durchdrehgefahr besteht bzw. wie weit der vorliegende Betriebszustand von dieser Gefahr entfernt ist. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird somit die Regelungsfähigkeit des Fahrzeugführers in besonderer Weise unterstützt, wenn dieser überlegt und vorausschauend bremst bzw. anfährt. Sie versetzt ihn lediglich in die Lage, das Fahrzeug optimal abzubremsen bzw. zu beschleunigen. Die erfindungsgemäße Einrichtung verschafft einem geübten Fahrzeugführer sogar die Möglichkeit, das Fahrzeug jeweils im Bereich der besten Bremswirkung zu bremsen, wozu z. B. Anti-Blockier-Schutzeinrichtungen nicht in der Lage sind, weil diese funktionsgemäß mit ihrer Regelfrequenz eine Bremsdruckmodulation (Druckabsenken, -halten, -anheben) durchführen, wodurch die Bremswirkung zwangsläufig zeitweise geringer ist als es vom Fahrbahnzustand her tatsächlich möglich wäre.By means of the device according to the invention, the vehicle driver is at every actuation the service brake and immediately with every start-up process given on the degree of utilization of the prevailing road friction coefficient, d. H. Information about whether there is a risk of locking or spinning or how the present operating state is far from this danger. Through the The device according to the invention thus becomes the control ability of the vehicle driver supported in a special way if he thinks carefully and brakes ahead or starts. It only enables him to brake the vehicle optimally or accelerate. The device according to the invention provides one Experienced drivers even have the opportunity to drive the vehicle in the area to brake the best braking effect, for which purpose. B. Anti-lock guards are not in a position because they function properly with their control frequency Carry out brake pressure modulation (lowering, maintaining, raising), whereby the braking effect is inevitably less at times than it is from the road condition would actually be possible.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based on an embodiment shown in the drawing, the invention explained in more detail below.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Einrichtung zum Überwachen des Ausnutzungsgrads des vorherrschenden Fahrbahn-Reibwertes und Fig. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention for monitoring the degree of utilization of the prevailing road surface friction coefficient and

Fig. 2 ein Flußdiagramm für die in dieser Einrichtung eingesetzten digitalen Schaltungseinheit. Fig. 2 is a flow chart for the digital circuit unit used in this device.

Den nur angedeuteten vier Fahrzeugrädern 1 sind zur laufenden Erfassung ihrer Drehzahl n bzw. ihrer der Drehzahl proportionalen Umfangsgeschwindigkeit v R Sensoren 3 zugeordnet, wie sie beispielsweise auch bei bekannten Anti-Blockier-Schutzeinrichtungen oder Antriebs-Schlupf-Regeleinrichtungen verwendet werden. The only indicated four vehicle wheels 1 are assigned to continuously detect their speed n or their circumferential speed proportional to the speed v R sensors 3 , as are also used, for example, in known anti-lock protection devices or traction control devices.

Zur laufenden Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung und -verzögerung d. h. der positiven und negativen Beschleunigung b des Fahrzeugs ist ein Beschleunigungssensor 2 vorgesehen. Hierzu kann grundsätzlich jeder bekannte Beschleunigungsmesser verwendet werden. Verwendung finden können insbesondere auch bekannte einfachste, auf dem Prinzip der Massenträgheit beruhende, karosseriefest montierte Beschleunigungs-Sensoren, wie z. B. ein einenends karosseriefest eingespannter und anderenends eine konzentrierte Masse tragender Biegestab, der bei Fahrzeugverzögerung und/oder -beschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung auslenkbar ist, oder ein an Federn aufgehängter, in Fahrzeuglängsrichtung freibeweglicher Eisenkern, der mit einer elektrischen Spule zusammenwirkt. Beschleunigungsmesser dieser einfachen Art sind z. B. in der DE-OS 33 42 553 in Einrichtungen zur Ermittlung der zumindest annähernd wahren Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und erläutert.An acceleration sensor 2 is provided for the continuous detection of the vehicle acceleration and deceleration, ie the positive and negative acceleration b of the vehicle. In principle, any known accelerometer can be used for this. In particular, known simplest simplest, based on the principle of inertia, body-mounted mounted acceleration sensors, such as. B. a body-fixed clamped at one end and at the other end a concentrated mass-bearing bending rod which can be deflected in the vehicle longitudinal direction when the vehicle is decelerating and / or accelerating, or an iron core suspended on springs and freely movable in the longitudinal direction of the vehicle, which cooperates with an electrical coil. Accelerometers of this simple type are e.g. B. in DE-OS 33 42 553 used in devices for determining the at least approximately true driving speed of a motor vehicle and explained.

Die Verwendung solcher einfachsten Beschleunigungsmesser setzt voraus, daß diese während der nicht kritischen, d. h. nicht radschlupfgefährdeten Betriebsphasen des Fahrzeuges durch Vergleich mit aus den von den Sensoren 3 gewonnenen Drehzahlsignalen ermittelten genauen Beschleunigungswerten laufend kalibriert, d. h. geeicht werden.The use of such simplest accelerometers presupposes that they are continuously calibrated, that is to say calibrated, during the non-critical, ie not at risk of wheel slip, operating phases of the vehicle by comparison with precise acceleration values determined from the speed signals obtained from the sensors 3 .

Die von den Sensoren 2 und 3 erzeugten Signale werden einer digitalen Schaltungseinheit 4 zugeführt, d. h. einer aus elektronischen Logik-Bausteinen aufgebauten elektronischen Schaltungseinheit, in der u. a. Speichereinheiten und Recheneinheiten enthalten sind. Diese digitale Schaltungseinheit ist lediglich symbolisch dargestellt, wobei die Speichereinheiten gestrichelt angedeutet und mit 4.1 beziffert sind.The signals generated by the sensors 2 and 3 are fed to a digital circuit unit 4 , ie an electronic circuit unit made up of electronic logic modules, which contains, among other things, memory units and computing units. This digital circuit unit is only shown symbolically, the storage units being indicated by dashed lines and numbered 4.1 .

Einzelheiten der digitalen Schaltungseinheit sowie der Speichereinheiten und Recheneinheiten sind nicht weiter dargestellt, weil Sie für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind und weil dem Fachmann eine Vielzahl geeigneter elektronischer Bausteine, insbesondere auch Mikroprozessoren etc., zur Verfügung stehen, mit denen diese digitale Schaltungseinheit realisiert werden kann.Details of the digital circuit unit as well as the storage units and computing units are not shown because you understand the invention are not necessary and because the skilled person has a large number of suitable electronic Modules, especially microprocessors etc., are available with which this digital circuit unit can be realized.

Erfindungsgemäß sind nun in den Speichereinheiten 4.1 der digitalen Schaltungseinheit 4 für die verschiedensten Fahrbahnzustände, insbesondere aber für besonders typische Fahrbahnzustände, die Schlupfkennlinien des Fahrzeuges abgespeichert, d. h. die Beziehung zwischen der Fahrzeugverzögerung/ -beschleunigung und dem Radschlupf. In Fig. 1 ist die Abspeicherung dieser Schlupfkennlinien prinzipienhaft durch Darstellung der Schlupfkennlinien b i = f (s) angedeutet. Die Ordnungszahl i beträgt in diesem Falle 1 bis 4, weil vier Schlupfkennlinien dargestellt sind, z. B. eine Schlupfkennlinie 1 mit dem Kennlinienmaximum b 1max , die die Verhältnisse bei Glatteis repräsentiert, eine Schlupfkennlinie 2 mit dem Kennlinienmaximum b 2max , welche repräsentativ für nasse Straßen ist, eine Schlupfkennlinie 3 mit dem Kennlinienmaximum b 3max , durch welche z. B. trockene Blaubasaltstraßen verdeutlicht werden sollen und schließlich eine Schlupfkennlinie 4 mit dem Kennlinienmaximum b 4max , durch welche gute Straßen mit extremer Griffigkeit repräsentiert werden. In den Speichereinheiten 4.1 werden vorzugsweise mehr als die repräsentativ dargestellten besonders typischen Schlupfkennlinien abgespeichert. Die Speicherung dieser Schlupfkennlinien kann z. B. in Form eines Schlupfkatalogs erfolgen, in dem jede der i (i = 1 bis n) abgespeicherten Schlupfkennlinien durch ihre jeweiligen Wertepaare s, b beschrieben wird, so daß für jede der i-Schlupfkennlinien für einen bestimmten Verzögerungs- bzw. Beschleunigungswert b aus dem Schlupfkatalog ein zugehöriger Schlupfwert s entnommen werden kann.According to the invention, the slip characteristic curves of the vehicle, ie the relationship between the vehicle deceleration / acceleration and the wheel slip, are now stored in the memory units 4.1 of the digital circuit unit 4 for a wide variety of road conditions, but in particular for particularly typical road conditions. In Fig. 1, the storage of this slip characteristic is principled way indicated by representing the slip characteristics b i = f (s). The ordinal number i is 1 to 4 in this case because four slip characteristic curves are shown, e.g. B. a slip characteristic 1 with the characteristic curve maximum b 1 max , which represents the conditions in black ice, a slip characteristic curve 2 with the characteristic curve maximum b 2 max , which is representative of wet roads, a slip characteristic curve 3 with the characteristic curve maximum b 3 max , through which z. B. dry blue basalt roads should be clarified and finally a slip characteristic 4 with the maximum characteristic b 4 max , by which good roads are represented with extreme grip. In the storage units 4.1 , more than the representative typical slip characteristic curves represented are preferably stored. The storage of these slip characteristics can, for. B. in the form of a slip catalog, in which each of the i ( i = 1 to n ) stored characteristic curves is described by their respective value pairs s, b , so that for each of the i-characteristic curves for a certain deceleration or acceleration value b an associated slip value s can be found in the slip catalog.

In den nicht weiter dargestellten Recheneinheiten der digitalen Schaltungseinheit 4 werden einerseits aus den von den Sensoren 2, 3 gelieferten Eingangssignalen in einem z. B. von einem getakteten Zähler vorgegebenen Takt laufend der momentane Radschlupf s R (t) der Räder 1 errechnet und eine Funktion s R = f (b F ) bzw. entsprechende Wertepaare zwischen Radschlupf s R und Fahrzeugbeschleunigung b F gebildet. Andererseits wird in den Recheneinheiten gleichzeitig zunächst aus den in den Speichereinheiten 4.1 abgespeicherten Schlupfkennlinien, die dieser ermittelten Funktion s R = f (b F ) am nächsten kommende Kennlinie ermittelt, z. B. durch Vergleich der ermittelten Wertepaare mit den abgespeicherten Wertepaaren, und sodann das Verhältnis b Fmax /b Nmax zwischen dem erfaßten höchsten Beschleunigungswert b Fmax und dem Kennlinienmaximum b Nmax der ermittelten abgespeicherten Schlupfkennlinie (für i = N) gebildet.In the arithmetic units of the digital circuit unit 4, which are not shown further, on the one hand, the input signals supplied by the sensors 2, 3 in a z. B. continuously calculated from a clocked counter predetermined cycle the current wheel slip s R ( t ) of the wheels 1 and a function s R = f ( b F ) or corresponding pairs of values between wheel slip s R and vehicle acceleration b F are formed. On the other hand, from the slip characteristic curves stored in the memory units 4.1 , the function s R = f ( b F ) closest to this function is determined in the computing units at the same time, e.g. B. by comparing the determined pairs of values with the stored pairs of values, and then the ratio b Fmax / b Nmax between the detected highest acceleration value b Fmax and the maximum characteristic b Nmax of the determined stored slip characteristic (for i = N ).

Durch den Vergleich der mit Hilfe der Sensorsignale errechneten Kennlinie s R = f (b F ) mit den abgespeicherten Schlupfkennlinien wird aus diesem Kennlinienfeld quasi die Schlupfkennlinie herausgesucht, die mit dem gerade vorherrschenden Fahrbahnzustand übereinstimmt. Aus dieser quasi "wiedererkannten" Schlupfkennlinie läßt sich dann die für diesen Fahrbahnzustand maximal denkbare Verzögerung b imax , für i = N also b Nmax ablesen. By comparing the characteristic curve s R = f ( b F ) calculated with the aid of the sensor signals with the stored slip characteristic curves, the slip characteristic curve, which corresponds to the currently prevailing road condition, is quasi extracted from this characteristic field. From this quasi "recognized" slip characteristic curve , the maximum conceivable deceleration b imax for this road condition can be read, ie b Nmax for i = N.

Das Verhältnis zwischen der tatsächlichen maximalen Fahrzeugverzögerung b Fmax und der für den herrschenden Fahrbahnzustand maximal denkbaren Verzögerung b Nmax gibt also einen aussagekräftigen Wert darüber an, wie nahe oder wie weit entfernt sich die Räder 1 vom Blockieren bzw. vom Durchdrehen befinden.The ratio between the actual maximum vehicle deceleration b Fmax and the maximum conceivable deceleration b Nmax for the prevailing road condition thus gives a meaningful value as to how close or how far the wheels 1 are from blocking or spinning.

Durch eine Anzeigevorrichtung 5 wird dieses Verhältnis b Fmax /b Nmax angezeigt, so daß der Fahrzeugführer beim Bremsen und/oder Beschleunigen des Kraftfahrzeugs ständig unverzüglich darüber informiert ist, wie weit er den vorherrschenden Fahrbahn- Reibwert ausnutzt. Ihm wird dadurch stark erleichtert, seine Fahrweise, also das Bremsen und Beschleunigen, vorausschauend so einzurichten, daß er ein Blockieren bzw. ein Durchdrehen der Räder vermeidet. Hierbei könnte z. B. auch eine optische Signaleinrichtung Anwendung finden, bei der durch unterschiedliche Farbsignale - z. B. grün, gelb, rot - signalisiert wird, wie klein oder wie groß die Gefahr des Blockierens bzw. Durchdrehens der Räder gerade ist.This ratio b Fmax / b Nmax is displayed by a display device 5 , so that when braking and / or accelerating the motor vehicle the driver is constantly informed immediately of how far he is using the prevailing road friction coefficient. This makes it much easier for him to anticipate his driving style, i.e. braking and accelerating, in such a way that he avoids the wheels locking or spinning. Here, for. B. also find an optical signaling device application in which different color signals - z. B. green, yellow, red - signals how small or how big the risk of locking or spinning the wheels is.

In einfacher Weise ist es auch möglich, das ermittelte Verhältnis b Fmax /b Nmax mit vorgegebenen, insbesondere abgestuften Schwellwerten zu vergleichen und jeweils bei Überschreiten dieser einzelnen Schwellwerte mit Hilfe einer Signaleinrichtung, z. B. mit einer akustischen Signaleinrichtung 6, abgestufte Signale abzugeben.In a simple manner, it is also possible to compare the determined ratio b Fmax / b Nmax with predefined, in particular graduated threshold values, and each time these individual threshold values are exceeded with the aid of a signaling device, e.g. B. with an acoustic signal device 6 to emit graded signals.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist in Fig. 2 noch ein Flußdiagramm für einen denkbaren Funktionsablauf prizipienhaft dargestellt.In order to clarify the invention, a flow diagram for a conceivable functional sequence is also shown in FIG. 2 as a principle.

Die durch die Sensoren 3 erfaßten Drehzahlen n bzw. die diesen proportionalen Umfangsgeschwindigkeiten v R der vier Räder 1 werden durch einen Multiplexer nacheinander einerseits zur Berechnung der Radbeschleunigung (v R ) und andererseits zur Berechnung des Radschlupfes s R (t) verwendet. Die Radbeschleunigung wird benötigt, um den vom Beschleunigungssensor 2 gelieferten Beschleunigungswert b während der unkritischen Betriebsphasen, d. h. wenn weder gebremst noch angefahren wird, zu kalibrieren bzw. zu eichen, wenn einer der vorerwähnten sehr einfachen Beschleunigungsmesser Anwendung findet und einen Nullabgleich bei Fahrbahnsteigung bzw. -gefälle durchzuführen. Die für den Nullabgleich herangezogenen unkritischen Betriebsphasen können z. B. durch einen Bremslichtschalter oder einen Kupplungsschalter signalisiert werden. Mit Hilfe des Nullabgleichs wird also letztlich ein ausreichend genauer Fahrzeugbeschleunigungswert b F zur Verfügung gestellt, der einmal in einer Integrationsstufe zur Errechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit v F und andererseits zur Bildung der Funktion s R = f (b F ) dient. Der Wert v 0R in der Gleichung für die Fahrzeuggeschwindigkeit v F gibt die über die gemessenen Radumfangsgeschwindigkeiten v R errechnete Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitpunkt des Brems- bzw. Anfahrbeginns an.The speeds n detected by the sensors 3 or the circumferential speeds v R of the four wheels 1 proportional to them are used in succession by a multiplexer on the one hand to calculate the wheel acceleration ( v R ) and on the other hand to calculate the wheel slip s R ( t ). The wheel acceleration is required in order to calibrate or calibrate the acceleration value b supplied by the acceleration sensor 2 during the uncritical operating phases, ie when neither braking nor starting, when one of the very simple accelerometers mentioned above is used and a zero adjustment when the road is inclined or to perform gradients. The uncritical operating phases used for the zero adjustment can e.g. B. signaled by a brake light switch or a clutch switch. With the help of zero adjustment, a sufficiently precise vehicle acceleration value b F is ultimately made available, which is used in one integration stage to calculate the vehicle speed v F and on the other hand to form the function s R = f ( b F ). The value v 0 R in the equation for the vehicle speed v F indicates the vehicle speed calculated via the measured wheel circumferential speeds v R at the time of the start of braking or starting.

Der Vergleich zwischen der aus den Sensorsignalen ermittelten Kennlinie s R = f (b F ) und den in den Speichereinheiten 4.1 abgespeicherten Schlupfkennlinien bzw. der Vergleich zwischen den erfaßten Wertepaaren s R , b F und den im Schlupfkatalog abgespeicherten Wertepaaren für die verschiedenen Schlupfkennlinien kann z. B. durch Bildung der Summe der Quadrate der Differenzen zwischen den ermittelten und den abgespeicherten Schlupfwerten gebildet werden, was im Flußdiagramm gemäß Fig. 2 mit der Abweichung A i angedeutet ist.The comparison between the characteristic curve s R = f ( b F ) determined from the sensor signals and the slip characteristic curves stored in the memory units 4.1 or the comparison between the detected value pairs s R , b F and the value pairs stored in the slip catalog for the different slip characteristic curves can, for . B. by forming the sum of the squares of the differences between the determined and the stored slip values, which is indicated in the flowchart according to FIG. 2 with the deviation A i .

Über diese kleinste Abweichung A i wird aus dem Schlupfkatalog letztlich die Kennlinie N ausgewählt, die dem gerade vorherrschenden Fahrbahnzustand entspricht bzw. am ähnlichsten ist, woraus sich aus dem zugehörigen Kennlinienmaximum die maximal denkbare Verzögerung b Nmax ergibt. Dargestellt ist im Flußdiagramm noch, daß stets routinemäßig überprüft wird, ob das ermittelte Ergebnis auch sinnvoll ist. Hierzu wird die ermittelte kleinste Abweichung A N mit einem vorgegebenen Relevanzwert R N verglichen und nur dann, wenn die ermittelte Abweichung kleiner als diese Relevanzkonstante ist, wird das ermittelte Verhältnis b Fmax /b Nmax - auch angezeigt.Via this smallest deviation A i , the characteristic curve N is ultimately selected from the slip catalog , which corresponds to or is most similar to the prevailing road condition, from which the maximum possible deceleration b Nmax results from the associated characteristic curve maximum. It is also shown in the flow diagram that a routine check is always carried out to determine whether the result obtained is useful. For this purpose, the smallest deviation A N determined is compared with a predefined relevance value R N and the determined ratio b Fmax / b Nmax - is also only displayed if the determined deviation is smaller than this relevance constant .

Durch den Vergleich mit der Relevanzkonstante wird verhindert, daß durch Fahrbahnbelagsänderungen oder zu starke Radschwankungen bedingte Zufallswerte in die Anzeige eingehen. Wenn und solange diese Relevanzkontrolle nicht positiv verläuft, wird jeweils ein neuer Meßzyklus durchlaufen.The comparison with the relevance constant prevents changes in the road surface or excessive wheel fluctuations caused random values in the Receive ad. If and as long as this relevance check is not positive, a new measuring cycle is run through.

Claims (1)

1. Einrichtung zum Überwachen des Ausnutzungsgrades des vorherrschenden Fahrbahn- Reibwertes beim Bremsen und/oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet
  • a) durch Sensoren (2, 3) zur laufenden Erfassung der positiven und negativen Beschleunigung (b) des Fahrzeugs sowie der der Umfangsgeschwindigkeit (v R ) proportionalen Drehzahl (n) mindestens eines der Räder (1),
  • b) durch eine Speichereinheiten (4.1) und Recheneinheiten enthaltende digitale Schaltungseinheit (4), der die Beschleunigungs- und die drehzahlabhängigen Signale (b, n) der Sensoren (2, 3) als Eingangssignale zugeführt sind, wobei
    • b1) in den Speichereinheiten (4.1) die Schlupfkennlinien b i = f (s) bzw. s i = f (b F ) für verschiedene besonders typische Fahrbahnzustände abgespeichert sind und
    • b2) in den Recheneinheiten zum einen aus den Eingangssignalen laufend der momentane Radschlupf s R (t) des mindestens einen Rades (1) errechnet und eine Funktion s R = f (b F ) gebildet wird und zum anderen zunächst aus den in den Speichereinheiten (4.1) abgespeicherten Schlupfkennlinien s i = f (b F ) die dieser Funktion am nächsten kommende Kennlinie ermittelt und sodann das Verhältnis b Fmax /b Nmax zwischen dem erfaßten höchsten Beschleunigungswert b Fmax und dem höchsten Beschleunigungswert b Nmax der ermittelten Schlupfkennlinie gebildet wird, und
  • c) durch Anzeige- und/oder Signaleinheiten (5, 6) zur Anzeige des gebildeten Verhältnisses b Fmax /b Nmax und/oder zur Abgabe verschiedenartiger optischer oder akustischer Signale in Abhängigkeit davon, daß dieses Verhältnis vorgegebene Schwellwerte überschreitet.
1. Device for monitoring the degree of utilization of the prevailing road friction coefficient when braking and / or accelerating a motor vehicle, characterized
  • a) by sensors ( 2, 3 ) for the continuous detection of the positive and negative acceleration ( b ) of the vehicle and the speed ( n ) of at least one of the wheels ( 1 ) proportional to the peripheral speed ( v R ),
  • b) by a digital circuit unit ( 4 ) containing memory units ( 4.1 ) and computing units, to which the acceleration and speed-dependent signals ( b, n ) of the sensors ( 2, 3 ) are supplied as input signals, wherein
    • b1) the slip characteristic curves b i = f ( s ) or s i = f ( b F ) for various particularly typical road conditions are stored in the storage units ( 4.1 ) and
    • b2) the instantaneous wheel slip s R ( t ) of the at least one wheel ( 1 ) is continuously calculated in the computing units from the input signals and a function s R = f ( b F ) is formed and secondly from the data stored in the storage units ( 4.1 ) stored slip characteristics s i = f ( b F ) determines the characteristic closest to this function and then the ratio b Fmax / b Nmax between the detected highest acceleration value b Fmax and the highest acceleration value b Nmax of the determined slip characteristic is formed, and
  • c) by display and / or signal units ( 5, 6 ) for displaying the formed ratio b Fmax / b Nmax and / or for emitting various types of optical or acoustic signals depending on the fact that this ratio exceeds predetermined threshold values.
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