DE4009355A1 - Schaltungsanordnung fuer ein kraftfahrzeug mit blockierschutz- und/oder antriebsschlupfregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff der beigefügten unabhängigen Ansprüche be­ schriebenen Art.

Bei den bekannten und den auf dem Markt erhältlichen ABS und ASR-Systemen mit elektronischer Regelung sind Radsensoren die wichtigsten Quellen für die zur Regelung benötigten In­ formationen. Mit Hilfe dieser Sensoren wird das Drehverhal­ ten der einzelnen Räder gemessen und aus diesen Meßwerten die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeugreferenzgeschwin­ digkeit abgeleitet. Außerdem läßt sich durch logische Ver­ knüpfung der Signale mehr oder weniger zuverlässig erkennen, ob das Fahrzeug momentan geradeaus fährt oder eine Kurve be­ schreibt, ob der Reibbeiwert hoch oder niedrig ist, ob die Gefahr hoher Giermomente besteht und dergl.

Die Verwendung Fahrzeug-Beschleunigungssensoren ist eben­ falls bereits bekannt. Andere Regelungssysteme benötigen zu­ sätzlich Bremsdrucksensoren.

Aus Kostengründen ist man einerseits bemüht, mit möglichst wenigen Sensoren auszukommen. Andererseits besteht Bedarf an weiteren Informationen über das momentane Verhalten des Fahrzeugs, um die Regelung zu verbessern, Fehlinterpretation der Sensorinformationen auszuschließen und Fehler bzw. De­ fekte rechtzeitig zu erkennen.

Der Erfindung liegt daher die allgemeine Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung aufzuzeigen, die mit hoher Zuver­ lässigkeit die Blockierschutz- und/oder Antriebsschlupfrege­ lung den unterschiedlichen Bedingungen noch genauer anpaßt und auch in kritischen Situationen, in denen die Sensorsi­ gnale mehrdeutig sind, Fehlinterpretationen der Sensorsigna­ le ausschließt.

Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß ein Kompaß oder ein Kompaßsystem vorhanden ist, dessen Ausgangssignale den Auswerteschaltkreisen zuführbar sind und zur Verbesserung der Regelung, insbesondere der Regelgenauigkeit und des Re­ gelverhaltens in kritischen Situationen, auswertbar sind.

Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, bei einer Schaltungsan­ ordnung dieser Art das Kompaßsystem ausschließlich zur Über­ wachung der Regelung bzw. der ordnungsgemäßen Auswertung der Sensorsignale und zur Auslösung von Warnsignalen oder eine Abschaltung der Regelung im Fehlerfalle zu verwenden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Abbil­ dung hervor, die als Blockschaltbild oder Funktionsbild die wichtigsten Baugruppen und Bestandteile einer Schaltungsan­ ordnung nach der Erfindung wiedergibt.

Nach diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Rad eines Kraft­ fahrzeuges mit einem Radsensor S1-S4 ausgerüstet. In einer Signal-Aufbereitungsschaltung oder Triggerschaltung 1 werden die Ausgangssignale der einzelnen Sensoren aufbereitet, so daß schließlich ein elektronisch weiterverarbeitbares, der Winkelgeschwindigkeit der einzelnen Räder entsprechendes Si­ gnal v_R1-v_R4 zur Verfügung steht. Aus diesen Geschwin­ digkeitssignalen wird in eine Stufe 2 eine Fahrzeugreferenz­ geschwindigkeit v_REF, die näherungsweise der Fahrzeugge­ schwindigkeit entspricht, nach bekannten Algorithmen abge­ leitet. Beispielsweise entspricht in manchen Regelphasen die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des schnellsten Rades.

Außerdem wird in einem Schaltungsblock 3 die erste zeitliche Ableitung v der einzelnen Radgeschwindigkeiten, das ist die Radbeschleunigung oder -verzögerung, und die zweite zeitli­ che Ableitung v, nämlich der sogenannte Ruck, gebildet. Durch Vergleich der einzelnen Radgeschwindigkeiten mit der Referenzgeschwindigkeit läßt sich der Radschlupf λ bestim­ men.

Die in den Stufen 2 und 3 gebildeten Signale werden in Aus­ werteschaltkreisen 4 logisch verknüpft und ausgewertet. An den Ausgängen A1 dieser Schaltkreise 4 stehen schließlich Bremsdrucksteuersignale zur Verfügung, die zu Radventilen 5 weitergeleitet werden und durch Ansteuerung dieser Radventi­ le den Bremsdruck in den Radbremszylindern steuern. Im all­ gemeinen ist je Regelkanal ein Einlaß-/Auslaßventilpaar vor­ handen, mit dem sich je nach dem Ergebnis der Signalauswer­ tung in den Schaltkreisen 4 der Bremsdruck in den geregelten Rädern konstanthalten, abbauen und wieder erhöhen läßt.

Außerdem sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel an den Ausgängen A2 sogen. ASR-Ventile 6 (ASR = Antriebs­ schlupfregelung) angeschlossen, die bei zu hohem Antriebs­ schlupf in Funktion treten und das Durchdrehen der Räder verhindern. Das Signal eines Ausganges A3 führt schließlich zu einem Motoreingriff, der ebenfalls zu der Antriebs­ schlupfregelung gehört. Durch Regelung bzw. Reduzierung des Kraftfahrzeugmotor-Drehmomentes läßt sich in bekannter Weise der Durchdrehneigung eines angetriebenen Rades entgegenwir­ ken.

Die Stufe 4 symbolisiert die Gesamtheit der Auswerteschalt­ kreise. Durch die einzelnen Blöcke im Inneren der Stufe 4 ist angedeutet, daß diese wiederum in verschiedene Funk­ tionsblöcke unterteilt werden kann. Die gesamten Schaltkrei­ se 4 können allerdings auch durch einen oder mehrere pro­ grammgesteuerte Schaltkreise, wie Microprozessoren oder Microcomputer realisiert werden. Die angedeuteten Schalt­ blöcke geben nur einige der tatsächlich benötigten oder ver­ wendeten Funktionsblöcke wieder.

Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein Kompaß oder Kompaßsystem 7 vorhanden, dessen Ausgangssignale ebenfalls bei der Aus­ wertung der von den Radsensoren S1-S4 abgeleiteten, mit Hilfe der Stufen 2 und 3 in der beschriebenen Weise gewonne­ nen Sensorsignale berücksichtigt werden.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Ausgangssignale des Kompasses 7 über einen Schalter 8 der Auswerteschaltung 4 zugeführt. Dieser Schalter 8 wird über eine Signalleitung, die an einen Ausgang A4 der Auswerte­ schaltung 4 angeschlossen ist, nur dann geschlossen, wenn - in kritischen Situationen, in denen die Sensorsignale nicht eindeutig sind - die von dem Kompaß 7 gelieferte Information zusätzlich verwertet werden soll. In anderen Ausführungsbei­ spielen ist der Kompaß 7 ständig angeschlossen, um z. B. un­ abhängig von den Signalen der Radsensoren S1-S4 erkennen zu können, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder sich in einer Kurve befindet. Die unterschiedliche Geschwindigkeit der kurveninneren und kurvenäußeren Räder kann dann unmittelbar bei der Auswertung der Signale und Bremsdrucksteuerung, bei­ spielsweise bei der Berechnung der Fahrzeugreferenzgeschwin­ digkeit, berücksichtigt werden.

Eine Kurvenfahrt-Erkennung läßt sich auch durch Vergleich der Signale, die die Radsensoren S1-S4 liefern, in bekann­ ter Weise durchführen. Als Kriterium dient hierbei - solange der Radschlupf annähernd gleich ist - die unterschiedliche Geschwindigkeit der Räder einer Achse. Der Kompaß 7 kann in diesem Fall zur Überprüfung oder Überwachung der Sensoren verwendet werden. Sind die von dem Kompaß 7 und den Sensoren S1-S4 gelieferten Informationen widersprüchig, deutet dies auf einen Fehler hin, weshalb über eine hier nicht darge­ stellte Einrichtung ein Warnsignal ausgelöst und ggf. die gesamte Blockierschutz- oder Antriebsschlupfregelung abge­ schaltet wird.

Andererseits ist es auch möglich, die Auswertung der von den Radsensoren S1-S4 gelieferten Signale zu vereinfachen oder gar die Anzahl der Radsensoren zu verringern und statt des­ sen die Aussagen des Kompasses 7 bzw. des Ausgangssignals dieser Stufe in die Signalverarbeitung durch die Schaltkrei­ se 4 einzubeziehen. Es sind zahlreiche Wege möglich, um ent­ weder eine Vereinfachung der Auswertelogik zu erreichen oder redundante Informationen untereinander zu vergleichen, um Fehler zu erkennen und dadurch die Funktionssicherheit der Reglerschaltung zu erhöhen.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Blockier­ schutz- und/oder Antriebsschlupfregelung, mit Sensoren zur Gewinnung von Informationen über das Raddrehverhalten und/oder über das Fahrverhalten des Fahrzeugs, mit Schaltkreisen zur Aufbereitung und Auswertung der Infor­ mationen sowie zur Erzeugung von Bremsdruck- und/oder An­ triebsmoment-Steuersignalen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Kompaß oder ein Kompaßsystem (7) vorhanden ist, dessen Ausgangssignale den Auswerte­ schaltkreisen (4) zuführbar sind und zur Verbesserung der Regelung auswertbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Kompaßsystems (7) zur Erkennung von Kurvenfahrt und/oder zur Beurteilung der Fahrstabilität, ggf. in Verbindung mit den Sensorsignalen (S1-S4), auswertbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Kompaßsystems (7) zur Erkennung von Fehlinformationen oder Regelungsfehlern infolge von Defekten, mehrdeutigen Sensorinformationen oder dergl. auswertbar sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung oder Einschaltung (Schalter 8) des Kompaßsy­ stems (7) auf bestimmte, für die Regelung kritischer Si­ tuationen, in denen die mit Hilfe der Radsensoren gewon­ nenen Informationen mehrdeutig oder irreführend sind, be­ schränkt ist.

5. Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Blockier­ schutz- und/oder Antriebsschlupfregelung, mit Sensoren zur Gewinnung von Informationen über das Raddrehverhalten und/oder über das Fahrverhalten des Fahrzeugs, mit Schaltkreisen zur Aufbereitung und Auswertung der Infor­ mationen sowie zur Erzeugung von Bremsdruck- und/oder An­ triebsmoment-Steuersignalen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Kompaß oder Kompaßsystem (7) vorhanden ist, dessen Ausgangssignale den Auswerteschalt­ kreisen (4) zuführbar sind und zur Überwachung der Rege­ lung bzw. der ordnungsgemäßen Auswertung der Sensorsigna­ le sowie zur Auslösung von Warnsignalen und/oder Abschal­ tung der Regelung im Fehlerfalle auswertbar sind.