DE4115032A1

DE4115032A1 - Elektronisches system in einem kraftfahrzeug zur erkennung einer schlechtwegstrecke

Info

Publication number: DE4115032A1
Application number: DE4115032A
Authority: DE
Inventors: Rudi Mayer; Klaus Dipl Ing Ries-Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1992-11-12
Also published as: GB2256928B; JPH05157036A; US5432701A; GB2256928A; GB9209528D0

Description

Stand der Technik

Für verschiedene Anwendungen im Rahmen der Steuerung von Kraftfahr zeugfunktionen ist es notwendig bzw. wünschenswert, eine Information über den Zustand der Moment befahrenen Fahrbahn zu haben. Vor diesem Hintergrund sind aus dem Stand der Technik bereits mehrere Systeme bekanntgeworden, die sich diesem Problem widmen.

Die DE-OS 38 27 737 betrifft eine "Einrichtung zur Erzeugung eines Anzeige- und/oder Steuersignals". Mit dieser Einrichtung ist es nach dem Text in Spalte 3, Zeilen 57 bis 60 möglich, mit "relativ geringem Zeitverzug grundlegende Fahrbahnbelagänderungen zu erkennen und zu signalisieren". Zu diesem Zweck werden Signale, die primär einer Fahrwerksregelung dienen, entsprechend verarbeitet.

Die DE-OS 36 10 186 betrifft ein Antiblockierregelsystem. Da Anti blockierregelsysteme Raddrehzahlsignale auswerten und unmittelbar zur Bremsdrucksteuerung heranziehen, ist es wesentlich, Maßnahmen zu ergreifen, damit nicht aus einer Schlechtwegstrecke resultierende Raddrehzahlverläufe irrtümlicherweise als durch die Bremsung verursachte Blockierneigungen der einzelnen Räder gewertet werden.

Im Zusammenhang mit der Überwachung der Abgase von Brennkraft maschinen kommt der sogenannten Aussetzererkennung eine große Bedeutung zu. Darunter werden Fehlzündungen verstanden, die das im Brennraum befindliche Gemisch nicht oder nicht vollständig ver brennen und damit ein schadstoffhaltiges Abgas bewirken. Erkennbar sind Fehlzündungen bzw. Aussetzer aus der Beobachtung des Drehzahl verlaufs der Brennkraftmaschine, da sie kurzzeitige Drehzahlein brüche verursachen. Als Reaktion darauf sind dann Maßnahmen einzu leiten, um den Schadstoffausstoß zu begrenzen. Die DE-P 41 00 527 (R. 24 099) offenbart "Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Aussetzern in einer Brennkraftmaschine" und erläutert die Proble matik bei derartigen Aussetzern. Erfolgt die Erkennung ausgehend von Drehzahlsignalen, dann muß auch dort Sorge dafür getragen werden, daß nicht von der Fahrbahn auf die Brennkraftmaschine rückwirkende Einflüsse irrtümlicherweise als Aussetzer erkannt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein System zur Erkennung einer Schlechtwegstrecke zu schaffen, das in seinem Aufbau möglichst einfach ist und auf bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Sensoren problemlos zurückgreifen kann.

Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektronische System in einem Kraftfahrzeug zur Erkennung einer Schlechtwegstrecke zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau aus, nimmt ein ohnehin vorhandenes Sensorausgangs signal als Basis für die Erkennung der Schlechtwegstrecke und ist vor allem im Rahmen rechnergesteuerter Lösungen problemlos zu implementieren.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispieles.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben und erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein grobschematisches Übersichtsschaubild über einzelne Komponenten und Funktionsblöcke eines Fahrzeugs in Ver bindung mit der Erfindung, Fig. 2 ein Meßdiagramm bezüglich des Luftmassendurchflusses bei zwei unterschiedlichen Straßenober flächen, und Fig. 3 ein Flußdiagramm im Rahmen der Signalverarbei tung zur Bildung eines Schlechtwegstreckensignals.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt in grober Übersicht die einzelnen Komponenten in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen elektronischen System zur Erkennung einer Schlechtwegstrecke. Dabei ist mit 10 eine Brenn kraftmaschine bezeichnet, mit 11 ein Luftansaugrohr, mit 12 ein Abgaskanal. Im Luftansaugrohr 11 befindet sich eine Drosselklappe 13 sowie ein Kraftstoffzumeßsystem, von dem aus Einfachheitsgründen lediglich ein Einspritzventil 14 gezeichnet ist. Seine Ansteuerung erhält das Einspritzventil 14 von einem Steuergerät 15, das neben einem Drehzahlsignal von einem Drehzahlsensor 16 ein Lastsignal Q1 erhält, das die Verhältnisse im Saugrohr 11 der Brennkraftmaschine 10 widerspiegelt. Mit 18 ist ein Hitzdrahtluftmassensensor bzw. ein Heißfilmluftmassensensor im Saugrohr vor der Drosselklappe 13 angedeutet, mit 19 ein Drucksensor nach der Drosselklappe. Erfin dungsgemäß wird nun das die Luftverhältnisse im Luftansaugrohr 11 widerspiegelnde Signal im Sinne der Erkennung einer Schlechtweg strecke ausgewertet und steht verschiedenen Anwendungen zur Verfügung. Im Zusammenhang mit einer Aussetzererkennung dient ein Block 20, der eingangsseitig das Q1-Signal erhält und ausgangsseitig auf einen getrennten Eingang 21 des Steuergerätes 15 einwirkt. Ein weiterer Block 22 dient der Schlechtwegstreckenerkennung in Verbin dung mit einem nachfolgenden ABS-Steuergerät 23, entsprechendes gilt für einen Block 24, der ein Schlechtwegstreckensignal an ein Fahr werksregelungssystem 25 weiterleitet.

Das aus Fig. 1 ersichtliche System ist mit Ausnahme der Schlecht wegstreckenerkennung aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei gehören elektronisch gesteuerte Einspritzsysteme sowie auch ABS-Systeme bereits seit langem zum Serienstand. Ergänzend hinzu kommende Fahrwerksregelungen sind dem Fachmann ebenfalls für sich geläufig. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, ausgehend von einem Ausgangssignal eines Sensors im Luftansaugrohr der Brennkraft maschine auf eine Schlechtwegstrecke zu schließen und dieses Signal entweder unmittelbar als Schlechtwegstreckensignal zu verwerten, oder jedoch in Form eines Hilfssignals zur Plausibilitätskontrolle eines entsprechenden Sensors bzw. einer entsprechenden Signaler mittlung zu verwenden.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Rückwirkung einer Schlechtwegstrecke auf den Luftmassendurchfluß im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine. Diese Rückwirkung ist aus einem Meßdiagramm entsprechend Fig. 2 ersichtlich. Aufgetragen ist dort der Luft massendurchfluß über der Zeit während eines ersten Fahrabschnitts a) mit ebener Fahrbahn sowie einem nachfolgenden Fahrabschnitt auf einer Holperstrecke b), auch Schlechtwegstrecke oder Waschbrett genannt. Dabei werden Rückwirkungen von der Fahrbahn auf das Luft massendurchflußsignal erkennbar. Während bei ebener Fahrbahnfläche die Schwankung des Luftmassendurchsatzes gering ist und sich ledig lich am wechselnden Öffnen und Schließen der Einlaßventile und gegebenenfalls an Resonanzerscheinungen im Luftansaugrohr orien tiert, ergibt sich bei unebener Fahrbahn, d. h. einer Schlechtweg strecke, ein charakteristischer Verlauf des Luftmassendurchflusses. Basierend auf dieser Erkenntnis wird nun das Luftmassendurchfluß signal im Sinne einer Schlechtwegstreckenerkennung verarbeitet und das daraus resultierende Signal steht immer dort zur Verfügung, wo ein entsprechendes Erkennungssignal erforderlich ist.

Ein Beispiel für die Signalverarbeitung zeigt Fig. 3. Dort ist mit Block 30 die Erfassung eines Hitzdrahtluftmassensignals bezeichnet, das nachfolgend einem Bandpaß 31 zugeführt wird. Es folgt eine Verstärkung 32 sowie eine Gleichrichtung 33. Eine nachfolgende Filterung mittels eines Tiefpasses ist mit 34 bezeichnet. Es schließt sich eine Schwellwertabfrage 35 an, bei der abgefragt wird, ob die aus dem Tiefpaß 34 kommende modifizierte Meßspannung einen bestimmten Schwellwert Us erreicht hat oder nicht. War das nicht der Fall, was auf ein ruhiges Ausgangssignal im Sinne einer ebenen Fahrbahn hindeutet, dann ist keine Schlechtwegstrecke entsprechend Block 36 gegeben. Überschreitet jedoch die modifizierte Meßspannung am Ausgang des Tiefpasses 34 einen bestimmten Schwellwert, dann wird in einem nachfolgenden Block 37 die Geschwindigkeit des Fahrzeuges abgefragt. Dies vor dem Hintergrund, daß die Schlechtwegstrecken erkennung zwangsläufig nur bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs möglich ist. Dabei kann im Zusammenhang mit der Schlechtwegstrecken erkennung lediglich ein bestimmtes Geschwindigkeitsband zugelassen werden. Je nach Abfrage in der Einheit 37 wird dann "keine Schlecht wegstrecke" erkannt (Block 36) oder jedoch in Block 38 eine Schlechtwegstrecke. Dieses Schlechtwegstreckensignal kann anschließend als unmittelbares Steuersignal oder jedoch als Kontrollsignal in die aus Fig. 1 ersichtlichen Funktionsblöcke von Kraftstoffzumessung (Steuergerät 15), ABS-System 23 oder Fahrwerks regelung (25) eingespeist werden.

Zur Darstellung der speziellen Erfordernisse an die Signalverarbei tung im Hinblick auf ihren Verwendungszweck sind die einzelnen Blöcke 20, 22 und 24 getrennt gezeichnet und mit je einem indivi duellen Steuereingang versehen, über den ergänzende Vorgaben im Rahmen der Signalverarbeitung gemacht werden können. Dabei sei insbesondere an individuelle Fahrgeschwindigkeitssignale gedacht, ferner an Temperatursignale, Lenkwinkelsignale und anderes mehr.

Während das Schaubild von Fig. 2 sowie das Flußdiagramm von Fig. 3 von der Verarbeitung eines Luftmassendurchflußsignals von einem Hitzdrahtluftmassensensor ausgehen, läßt sich prinzipiell der Luft massendurchfluß im Ansaugrohr bekanntermaßen auch z. B. mittels eines Drucksensors nach der Drosselklappe erfassen. Dabei müssen zwangsläufig im Rahmen der Schlechtwegstreckenerkennung die einzelnen Besonderheiten der verschiedenen Sensoren für die Luft massendurchfluß im Ansaugrohr berücksichtigt werden, wozu insbeson dere Resonanzerscheinungen des Luftmassendurchflußstroms gehören.

Claims

1. Elektronisches System in einem Kraftfahrzeug zur Erkennung einer Schlechtwegstrecke ausgehend von Signalen eines Sensors, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sensor im Luftansaugrohr der Brennkraft maschine des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.

2. Elektronisches System zur Erkennung einer Schlechtwegstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor den Luftmassen durchsatz im Ansaugrohr erfaßt.

3. Elektronisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Hitzdrahtluftmassensensor (HLM) oder ein Heiß filmluftmassensensor (HFM) ist.

4. Elektronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn zeichnet durch seine Verwendung in Verbindung mit einer an sich bekannten Aussetzererkennung.

5. Elektronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn zeichnet durch seine Verwendung in Verbindung mit einer Fahrwerk regelung.

6. Elektronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn zeichnet durch seine Verwendung in Verbindung mit einem Anti blockiersystem (ABS).

7. Elektronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zur Erkennung der Schlechtwegstrecke unmittelbar oder mittelbar im Sinne eines Kontrollsignals Verwendung findet.