DE3879746T2

DE3879746T2 - System zur feststellung des versagens einer spannungsquelle fuer eine kraftfahrzeugkontrolleinrichtung.

Info

Publication number: DE3879746T2
Application number: DE8888106940T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Murai; Makoto Uko
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2008-04-30
Also published as: US4903208A; JPS63273038A; EP0289054A3; EP0289054B1; EP0289054A2; DE3879746D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fehler-Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Fehlers in einem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuersystem wie etwa einer Kraftübertragungssteuerung, einer Fahrtsteuerung oder dergleichen.

Beschreibung des Standes der Technik

Wegen der bemerkenswerten Verbesserungen der Leistung von Halbleiterbauelementen wie etwa eines Mikrocomputers sind elektronische Steuerungstechniken in Fahrzeugen in großem Umfang in Gebrauch gekommen. Beispielsweise sind in der Praxis ein elektronisches Motorsteuersystem zur Steuerung der Emissionen und zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs, ein elektronisches Steuersystem zur Steuerung des Antriebssystems eines Fahrzeugs, ein elektronisches Steuersystem zur Steuerung des Fahrverhaltens des Fahrzeug und dergleichen verwirklicht worden. Ferner wird in einem Vierrad-Lenksystem, in dem aufgrund der Betätigung des Lenkrades sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder eingeschlagen werden, ein einen Mikrocomputer nutzendes Steuersystem dazu verwendet, die Hinterrad- Lenkeigenschaften, zum Beispiel das Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis, d.h. das Verhältnis des Hinterrad- Einschlagwinkels zum Vorderrad-Einschlagwinkel, zu steuern, wobei das Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis entsprechend verschiedener Bedingungen wie etwa der Fahrgeschwindigkeit, des Lenkwinkel-Einschlagverhältnisses oder dergleichen geändert werden kann. Verschiedene Verfahren zur Steuerung der Hinterrad-Lenkeigenschaften im Vierrad-Lenksystem werden beispielsweise in dem Patent der Vereinigten Staaten Nr. 4572316 und in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 59(1984)- 128054 und 60(1985)-163769 offenbart.
In derartigen elektronischen Steuersystemen für Kraftfahrzeuge wird der zu steuernde Mechanismus im Falle eines Fehlers der Sensoren, der Schaltungen oder dergleichen im Steuersystem im allgemeinen zugunsten der Sicherheit gesteuert. Insbesondere muß in Mechanismen, die eine elektronische Schaltung enthalten, die Energieversorgung stabil arbeiten, damit die elektronische Schaltung normal funktioniert. Im Falle von Kraftfahrzeug-Steuereinrichtungen wird das Energieversorgungssystem jedoch hauptsächlich durch eine Batterie und einen Wechselstromgenerator gebildet und enthält im Gegensatz zur Netzstromversorgung instabile Faktoren, so daß es notwendig ist, ein Fehler-Erkennungssystem zum Erkennen eines Fehlers der Energieversorgung vorzusehen und den zu steuernden Mechanismus bei Auftreten eines Fehlers in der Energieversorgung sofort auf der sicheren Seite zu steuern. Wenn das Energieversorgungsfehler-Erkennungssystem jedoch so stark empfindlich ist, daß es auf einen vorübergehenden und schnell zu beseitigenden Fehler der Energieversorgung reagiert, ist dies von Nachteil.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorangehenden Beobachtungen und der obigen Beschreibung ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fehler-Erkennungssystem zum Erkennen eines Fehlers in der Energieversorgung zu schaffen, das das Auftreten eines Fehlers in der Energieversorgung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuersystems präzise erfassen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Fehler-Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Fehlers in der Energieversorgung einen Fahrgeschwindigkeits- Sensor, eine erste Bestimmungseinrichtung, die von dem Fahrgeschwindigkeits-Sensor ein Signal empfängt und ein Signal erzeugt, sobald über ein vorbestimmtes Zeitintervall hinweg die Fahrgeschwindigkeit fortwährend größer als eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit ist, eine Einrichtung zur Feststellung der Spannung der Energieversorgung, eine zweite Bestimmungseinrichtung, die von der Einrichtung zur Feststellung der Spannung der Energieversorgung ein Signal empfängt und ein Signal erzeugt, sobald die Spannung der Energieversorgung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und eine Fehler-Bestimmungseinrichtung, die festlegt, daß ein Fehler in der Energieversorgung vorliegt, wenn sie Signale sowohl von der ersten als auch von der zweiten Bestimmungseinrichtung empfängt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockbild, das die Anordnung der erfindungsgemäßen Fehler-Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Fehlers in der Energieversorgung zeigt,
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Vierrad- Lenksystems, in dem eine Fehler-Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Fehlers in der Energieversorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
TEXT FEHLT 11R, die über äußere Spurstangen 10L bzw. 10R mit dem linken Ende bzw. mit dem rechten Ende der Hinterrad- Spurstange 9 verbunden sind. Die Hinterrad-Spurstange 9 ist mit einem Lenkhilfe-System versehen. Das heißt, daß die Stange 9 durch einen einteilig mit der Hülse 8a ausgebildeten Arbeitszylinder 12 verläuft, wobei an der Stange 9 ein Kolben 13 befestigt ist, der den Innenraum des Zylinders 12 in eine linke Hydraulikdruckkammer 12a und in eine rechte Hydraulikdruckkammer 12b unterteilt. Ein Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis-Änderungsmechanismus C enthält eine Eingangswelle 14 und eine Steuerstange (Ausgangswelle) 15. Die Bewegung der Vorderrad- Spurstange 4 in Fahrzeugquerrichtung wird mittels eines zweiten Zahnstangenmechanismus 16 in die Drehung einer Verbindungsstange 19 umgewandelt, die mit dem zweiten Zahnstangenmechanismus 16 über ein Universalgelenk 17 und mit der Eingangswelle 14 des Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis-Änderungsmechanismus C mittels eines Universalgelenks 18 verbunden ist. Die Steuerstange 15 ist parallel zur Hinterrad-Spurstange 9 beweglich. Mit dem Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis-Änderungsinechanismus C ist ein Schrittmotor 21 verbunden, der das Hinterrad- Einschlagwinkelverhältnis (das Verhältnis des Hinterrad- Einschlagwinkels cR zum Vorderrad-Einschlagwinkel cF) entsprechend der Fahrgeschwindigkeit ändert. Die Richtung und das Ausmaß der Drehung des Schrittmotors 21 wird entsprechend der Fahrgeschwindigkeit durch eine Steuerschaltung (CPU) 23 gesteuert, die das Ausgangssignal eines Fahrgeschwindigkeits-Sensors 22 empfängt. Obwohl der Aufbau und die Funktion des Hinterrad-Einschlagwinkelsverhältnis-Änderungsmechanismus C hier nicht im einzelnen beschrieben wird, weil sie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59 (1984)- 48054 offenbart sind, bestimmen die Richtung und das Aus-
TEXT FEHLT hält ein Kolbenventil 25 zum Schalten der Hydraulikleitungen. Das Kolbenventil 25 kann sich in einem Ventilgehäuse 27 gleitend bewegen, welches an der Hinterrad- Spurstange 9 mittels eines Verbindungsbereichs 26 befestigt ist.
Ferner ist das Kolbenventil 25 an einer Verlängerung der Steuerstange 15 des Hinterrad-EinschlagwinkelverhältnisÄnderungsmechanismus c ausgebildet und in Fahrzeugquerrichtung parallel zur Hinterrad-Spurstange 9 beweglich. Um in das Ventilgehäuse 27 und in die Hydraulikdruck-Kammern 12a und 12b des Arbeitszylinders 12 Öl einzuleiten, sind in der Hülse 8a, in der Hinterrad-Spurstange 9 und im Verbindungsbereich 26 auf die folgende Weise Hydraulikleitungen ausgebildet. Von einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Ölpumpe 30 wird in einem Ölvorratsbehälter 31 befindliches Hydrauliköl in eine in der Hülse 8a ausgebildete Hydraulikleitung 33 mittels eines Ölfilters 45 und einer Hydraulikdruckleitung 32 und in eine Hydraulikölkammer 36 im Ventilgehäuse 27 mittels Hydraulikleitungen 34 bzw. 35, die in der Hinterrad-Spurstange 9 und im Verbindungsbereich 26 ausgebildet sind, eingeleitet. Die Hydraulikdruckkammern 12a und 12b stehen mit der Hydraulikölkammer 36 über eine Hydraulikleitung 37a in der Hinterrad-Spurstange 9 und eine Hydraulikleitung 38a im Verbindungsbereich 26 bzw. über eine Hydraulikleitung 37b in der Hinterrad-Spurstange 9 und eine Hydraulikleitung 38b im Verbindungsbereich 26 in Verbindung. Das Hydrauliköl in der Hydraulikölkammer 36 kehrt zum Ölvorratsbehälter 3l über Hydraulikleitungen 39, 40 und 41, die im Verbindungsbereich 26 bzw. in der Hinterrad-Spurstange 9 bzw. in der Hülse 8a ausgebildet sind, und über eine Hydraulik-Ablaufleitung 42 zurück. Bei dieser Anordnung wird die Hinterrad-Spurstange 9 aufgrund einer Bewegung der Steuerstange 15 des Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis- Änderungsmechanismus C nach links und nach rechts bewegt. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Rückstellfeder, die als Zentrierkolben zum Rückstellen der Hinterrad-Spurstange 9 in die Geradeaus-Stellung wirkt, wenn der Hydraulikdruck im Arbeitszylinder 12 unterbrochen wird. An der Unterseite des Kastens 8b ist eine Ölwanne 44 angebracht, wobei das in der Ölwanne 44 befindliche Öl die mechanischen Teile schmiert.
Eine Bypass-Hydraulikleitung 46 stellt zwischen dem Ölfilter 45 und der Hydraulikleitung 42 unter Umgehung der Hydraulikleitung 32 eine Verbindung her. Die Bypass- Hydraulikleitung 46 ist mit einem Paar von Solenoidventilen 47 versehen, die zueinander parallel geschaltet sind. Die Solenoidventile 47 schließen normalerweise die Bypass-Hydraulikleitung 46. Wie später deutlich werden wird, sind aus Sicherheitsgründen zwei Solenoidventile 47 vorgesehen.
Ein Ausgang eines Sensors 48 für die Spannung der Energieversorgung wird in die Steuerschaltung 23 eingegeben. Die Steuerschaltung 23 ist mit einem Zeitgeber 49 versehen. Wie aus den in den Fig. 4a und 4b gezeigten Flußdiagrammen verständlich wird, gibt die Steuerschaltung 23 ein Fehlersignal FS aus, um die Solenoidventile 47 so anzutreiben, daß sie die Bypass-Hydraulikleitung 46 öffnen, sobald über ein vorbestimmtes Zeitintervall (z.B. 10 Sekunden) hinweg die Fahrgeschwindigkeit höher als ein vorgegebener Wert (z.B. 40 km/h) ist und gleichzeitig die Spannung der Energieversorgung niedriger als ein vorgegebener Wert (z.B. 9 V) ist. Wenn die Bypass-Hydraulikleitung 46 geöffnet ist, wird der Hydraulikdruck im Arbeitszylinder 12 unterbrochen, so daß die Hinterrad-Spurstange
TEXT FEHLT tung 46 bzw. mit dem stromabseitigen Bereich derselben verbunden sind. Der Kolbenventilkörper 112 wird normalerweise von einer Feder 115 in die in Fig. 6a gezeigte geschlossene Position vorbelastet, in der er die Verbindung zwischen dem Öleinlaß 113 und dem Ölauslaß 114 unterbricht, während dann, wenn das Solenoid 110 erregt wird, der Kolbenventilkörper 112 in die in Fig. 6b gezeigte geöffnete Position bewegt wird, in der er eine Verbindung zwischen dem Öleinlaß 113 und dem Ölauslaß 114 erlaubt, wodurch er die Bypass-Hydraulikleitung 46 öffnet.
Obwohl in der obenbeschriebenen Ausführungsform die in Fig. 2 gezeigten Solenoidventile 47 so betätigt werden, daß sie die Hinterräder 7L und 7R hydraulisch halten, wenn das Fehlersignal FS erzeugt wird, kann der Schrittmotor 21 so angetrieben werden, daß er das Hinterrad-Einschlagwinkelverhältnis Null macht, sobald das Fehlersignal FS erzeugt wird. Selbstverständlich kann der Schrittmotor 21 zusätzlich zu der Betätigung der Solenoidventile 47 auf die obenbeschriebene Weise betätigt werden, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
Obwohl die Fehler-Erkennungseinrichtung der Erfindung zum Erkennen eines Fehlers der Energieversorgung in Verbindung mit dem Vierrad-Lenksystem beschrieben worden ist, kann die Einrichtung der vorliegenden Erfindung auch auf andere Steuersysteme eines Fahrzeugs angewendet werden.

Claims

1. Fehler-Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Fehlers in der Energieversorgung eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Steuersystems, mit einem Fahrgeschwindigkeits- Sensor (22), mit einer ersten Bestimmungseinrichtung, die von dem Fahrgeschwindigkeits-Sensor ein Signal empfängt und ein Signal erzeugt, sobald über ein vorbestimmtes Zeitintervall hinweg die Fahrgeschwindigkeit fortwährend grösser als eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit ist, mit einer Einrichtung (48) zur Feststellung der Spannung der Energieversorgung, mit einer zweiten Bestimmungseinrichtung, die von der Einrichtung zur Feststellung der Spannung der Energieversorgung ein Signal empfängt und ein Signal erzeugt, sobald die Spannung der Energieversorgung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und mit einer Fehler-Bestimmungseinrichtung, die festlegt, daß ein Fehler in der Energieversorgung vorliegt, wenn sie Signale sowohl von der ersten als auch der zweiten Bestimmungseinrichtung empfängt.

2. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Kraftfahrzeug angeordnete Steuersystem ein Vierrad-Lenksystem zum Einschlagen der Hinterräder (7L, 7R) des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von der Fehrgeschwindigkeit (s) und des Einschlagwinkels der Vorderräder umfasst.

3. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterräder (7L, 7R) durch einen Hinterrad- Einschlagmechanismus (B) mit einem Lenkhilfe-Mechanismus (12) eingeschlagen werden, der durch Hydraulikdruck, geliefert von einer durch den Motor des Kraftfahrzeuges betriebenen Ölpumpe (30), betätigt wird.

4. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierrad-Lenksystem ein Magnetventil (47) aufweist, das den an dem Lenkhilfe-Mechanismus (12) anzulegenden Hydraulikdruck aufzuheben vermag, wenn die Fehler- Bestimmungseinrichtung festlegt, daß ein Fehler in der Energieversorgung vorliegt.

5. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkhilfe-Mechanismus (12) mit der Ölpumpe (30) über eine Hydraulikdruckleitung (32) und eine Entlastungsleitung (42) verbunden ist und daß das Magnetventil (47) in einer Bypassleitung angeordnet ist, die zwischen der Hydraulikdruckleitung (32) und der Entlastungsleitung (42) angeschlossen ist und den Lenkhilfe-Mechanismus umgeht.

6. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierrad-Lenksystem ein Paar von Magnetventilen (47) aufweist, die parallel zueinander angeschlossen und in der Lage sind, den an dem Lenkhilfe-Mechanismus (12) anzulegenden Hydraulikdruck aufzuheben, wenn die Fehler- Bestimmungseinrichtung festlegt, daß ein Fehler in der Energieversorgung vorliegt.

7. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkhilfe-Mechanismus (12) mit einer Rückstellfeder (43) ausgestattet ist, um die Hinterräder in die Geradeaus- Stellung zurückzuführen, wenn der an dem Lenkhilfe- Mechanismus anzulegende Hydraulikdruck aufgehoben ist.

8. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierrad-Lenksystem die Hinterräder des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von der durch den

Fahrgeschwindigkeits-Sensor (22) ermittelten Fahrgeschwindigkeit einschlägt.

9. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Energieversorgung von einer Batterie (100) her anliegt, die durch einen von dem Motor des Kraftfahrzeuges angetriebenen Generator (105) geladen wird.

10. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Batterie (100) eine Mehrzahl elektrischer Verbraucher verbunden ist.

11. Fehler-Erkennungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der elektrischen Verbraucher von Hand zuschaltbar ist.