DE4302925A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feh­ lermeldung bei Fahrzeugen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus ei­ ner Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. Beispielsweise wird in der DE-OS 35 10 321 (US-PS 4 960 087) vorgeschlagen, einen Fehler an der Technik eines Fahrzeugs gegebenenfalls neben oder anstelle einer Warnlampe dadurch dem Fahrer zu melden, daß ein Betriebszustand außerhalb des Fahrbetriebs abnormal verändert wird. Dabei geht der Vorschlag dahin, bei einem vorliegenden Fehler die Leerlaufdrehzahl des Motors zu modulieren. Durch diese Maßnahme wird ein auftretender Fehler, der auch im Ausfall einer Warnlampe bestehen kann, zwar dem Fahrer gemeldet, außerhalb des Leerlaufzustandes verfügt der Fahrer jedoch trotz des vorliegenden Fehlerzustandes über die volle Lei­ stungsfähigkeit des Motors.
Daher wurde in der DE-OS 37 31 109 (GB-A 2 209 854) vorgeschlagen, bei einem auftretenden Fehlerzustand eine Leistungsbegrenzung des Motors vorzunehmen. Dies wird dadurch erreicht, daß die vom Fahrer gewohnte Charakteristik der Leistungsvorgabe derart modifiziert wird, daß bei Betätigung des Fahrpedals sich ein Leerweg ohne An­ sprechen des Motors z. B. am Anfang der Betätigung und/oder am Ende der Betätigungsstrecke des Fahrpedals ergibt. Ziel des vorgestellten Verfahrens ist eine Leistungsbegrenzung des Motors auf einen gewis­ sen Prozent-Satz, z. B. 30% der Maximalleistung des Motors. Eine Mo­ torleistungsbegrenzung erlaubt jedoch in bestimmten Betriebszuständen (z. B. in niedrigen Gangstufen) hohe Geschwindigkeiten des Fahrzeugs, so daß z. B. Fehlerzustände in einer elektronischen Bremsanlage, die durch keine oder nur geringe Beeinträchtigungen des Fahrverhaltens gekennzeichnet sind, dem Fahrer zwar in ausreichender Weise gemel­ det, die daraus resultierende Beeinträchtigung der Betriebssicher­ heit des Fahrzeugs jedoch nicht immer berücksichtigt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Meldung von Fehlerzuständen bei einem Fahrzeug anzugeben, bei dem sowohl eine ausreichende Meldung des Fehlers an den Fahrer erreicht als auch die Betriebssicherheit des Fahrzeugs gewährleistet wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß bei auftretendem Fehler eine Begren­ zung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs vorgenommen wird.
Aus der DE-OS 32 44 250 ist bekannt, Warnlampen zur überwachen und deren Ausfall zu erkennen.
Aus der US-PS 4 493 210 sind Maßnahmen zur Fehlererkennung in Brems­ systemen bekannt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise hat Vorteil, daß ein Fehlerzu­ stand in Bereich des Fahrzeugs, insbesondere bei Systemen, bei wel­ chen ein Fehlerzustand nicht unmittelbar zu einer Beeinträchtigung des Fahrbetriebs führt, dem Fahrer in eindeutiger Weise gemeldet und die Betriebssicherheit dennoch gewährleistet ist.
Insbesondere bei Fehlern oder Defekten in ABS/ASR-Systemen oder elektrischen Bremsanlagen ohne mechanische Redundanz führt ein Feh­ ler nicht unbedingt zu einer Beeinträchtigung des Fahrbetriebs des Fahrzeugs wie ein Fehler im Bereich der Motorsteuerung selbst, er führt jedoch zu einer für die Betriebssicherheit des Fahrzeugs kri­ tischen Verschlechterung des Systemsverhaltens. Insbesondere kann durch Fehler in elektrischen Bremsanlagen ein weitgehender Verlust der Bremsfähigkeit des Fahrzeugs die Folge sein. Eine Fehlermeldung mittels Warnlampe wird jedoch vom Fahrer oft nicht beachtet, ebenso wie bei einem Ausfall der Warnlampe der Fahrer vom Fehlerzustand des Systems nichts erfährt. Durch den erfindungsgemäßen Eingriff in die Fahrzeuggeschwindigkeit wird diese auf eine kleinere Geschwindigkeit begrenzt, was zum einen eine Fehlermeldung darstellt, die Betriebs­ sicherheit gewährleistet und ein Erreichen einer Werkstatt oder ei­ ner Abstellmöglichkeit des Fahrzeugs erlaubt.
Insbesondere wird durch die Begrenzung der Geschwindigkeit ein Teil des Risikos, daß von einer veränderten Bremsleistung ausgeht, kom­ pensiert, da eine erhöhte Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht mehr erreicht werden kann. Bei Geschwindigkeiten unterhalb der Grenzge­ schwindigkeit steht dem Fahrer jedoch die volle Motorleistung zur Verfügung, so daß eine eingeschränkte Verfügbarkeit gewährleistet ist.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Grenzwert der Geschwindigkeit sich mit zunehmender Betriebsdauer des Fahrzeugs, während der der Fehlerzustand vorliegt, verringert wird.
Besonders vorteilhaft ist ferner, den Geschwindigkeitsgrenzwert ab­ hängig von der Schwere des auftretenden Fehlers zu wählen.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung besteht auch im Zusammenhang mit der Fehlermeldung beim Ausfall einer Warmlampe oder im Zusammen­ hang mit vorgeschriebenen Inspektions- oder sonstigen Untersuchungs­ zeiträumen, die dem Fahrer durch zunehmende Begrenzung der Geschwin­ digkeit angezeigt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und aus den abhängigen Ansprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild eines Steuersystems für ein Fahrzeug am Beispiel einer elektronischen Bremsanlage und einer Motorsteuerung. In Fig. 2 ist anhand eines Flußdiagramms die erfindungsgemäße Vor­ gehensweise skizziert.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines Steuersystems für ein Fahrzeug. Die beispielshaft gezeigte Steuereinheit 10 besteht aus einer Motorsteuerung 12 und eine Steuereinheit 14 zur elektroni­ schen Beeinflussung der Bremsen. Bei der Steuereinheit 12 kann es sich beispielsweise um ein elektronisches Gaspedalsystem oder um ei­ ne Steuereinheit zur Beeinflussung von Luftzufuhr, Kraftstoffzufuhr und/oder Zündung oder um eine elektronische Dieselregelung handeln. Bei der Steuereinheit 14 kann es sich in einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel um ein ABS-Steuergerät oder um eine elektronische Bremse handeln, bei der abhängig von der Bremspedalbetätigung das Ausmaß des Bremseneingriffs vorzugsweise ohne mechanische Redundanz bestimmt wird. Die Steuereinheit 12 steht über die Leitung 16 mit wenigstens einer, die Leistung des Motors beeinflussenden Stellein­ richtung 18 in Verbindung, während die Steuereinheit 14 über eine Leitung 20 mit Stelleinrichtungen 22 zur Beeinflussung der Bremsen des Fahrzeugs in Verbindung steht. Ferner weist, wie in Fig. 1 an­ deutungsweise dargestellt ist, die Steuereinheit 14 eine Fehlerer­ kennungseinrichtung 24 auf, vorzugsweise als Teil eines Rechners, welche Fehlerzustände im Bereich der Steuereinheit 14 oder der Peri­ pherie erkennt. Diese Fehlererkennungseinrichtung ist über eine Lei­ tung 26 mit einer Warnlampe 28 verbunden, wobei zur Ausfallerkennung der Warnlampe 28 gegebenenfalls von der Leitung 26 eine Leitung 30 zur Fehlererkennungseinrichtung 24 zurückführt. Die Steuereinheiten 12 und 14 sind über ein Leitungssystem 32 zum gegenseitigen Da­ ten- und Informationsaustausch verbunden, wobei das Leitungssystem 32 ferner auf eine symbolisch dargestellte Eingabeeinheit 34 führt, welche die Eingangsleitungen zusammenfaßt. Daher sind auf die Einga­ beeinheit 34 die Eingangsleitungen 36-38 geführt, welche die Einga­ beeinheit 34 mit den Meßeinrichtungen 40-42 zur Erfassung von Be­ triebsgrößen von Motor und/oder Fahrzeug verbinden.
Neben den dargestellten Elementen kann das Steuersystem 10 selbst­ verständlich über die aus dem Stand der Technik bekannten Elemente beispielsweise zur Steuerung von Kraftstoffzumessung und Zündzeit­ punkt, zur Steuerung eines automatischen Getriebes und zur Durchfüh­ rung weiterer, bei herkömmlichen Fahrzeugen vorhandenen Steueraufga­ ben verfügen.
Die Motorsteuereinheit 12 stellt die Stelleinrichtung zur Beeinflus­ sung der Motorleistung 18 im Sinne des Fahrerwunsches ein. Dazu wird von einer der Meßeinrichtungen 40-42 die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements erfaßt und an die Steuereinheit 12 über­ mittelt. Diese bildet daraus im Falle der Steuerung der Luftzufuhr eine Sollposition für die Stelleinrichtung 18 und stellt diese bei­ spielsweise im Rahmen einer Lageregelung ein. In Sonderbetriebszu­ ständen, wie im Leerlaufzustand, wird die Stelleinrichtung 18 im Sinne einer Regelung der Motordrehzahl auf eine vorgegebene Soll­ drehzahl eingestellt.
Die Steuereinheit 14 empfängt im Ausführungsbeispiel einer ABS-Steuereinheit von den Meßeinrichtungen 40-42 Raddrehzahlsignale, wobei bei Bremsbetätigung im Falle eines zum Blockieren neigenden Rades der entsprechende Bremsdruck abgebaut und auf dieser Weise das Blockieren des Rades verhindert wird. Im Falle eines durchdrehenden Antriebsrades wird die Drehzahl dieses Rades derart begrenzt, daß sich ein vorbestimmter Schlupf einstellt. Dabei kann auch ein Ein­ griff in die Motorleistung vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel einer elektrischen Bremse wird von einer der Meßeinrichtungen 40-42 der Bremsfahrerwunsch aus der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements abgeleitet und die Bremsdrücke in den Bremsen auf elektrischem Wege auf der Basis des ermittelten Fahrerwunsches sowie gegebenenfalls weiterer Betriebsgrößen wie Motordrehzahl, Fahrge­ schwindigkeit, Getriebestellung, etc. eingestellt.
Die Fehlererkennungseinheit 24 überprüft im Rahmen der aus dem Stand der Technik bekannten Methoden die Funktionsfähigkeit der Steuerein­ heit 14. Dabei ist die Fehlererkennungseinheit 24 in der Lage, so­ wohl die Funktionsweise der Steuereinheit 14 als auch die korrekte Arbeitsweise der Messeinrichtungen 40-42 und Aktuatoren 18 und 22 zu überprüfen. Dabei teilt die Fehlererkennungseinheit 24 bei erkanntem Fehler diese in unterschiedliche Gruppen ein. Ein schwerer Fehler ist beispielsweise der Ausfall eines der in der Regel vorhandenen zwei Rechner der Steuereinheit 14, während ein vergleichsweise leichter Fehler der Ausfall der Warnlampe 28 darstellt, die eben­ falls auf die aus dem Stand der Technik bekannten Methoden überprüf­ bar ist. Ferner ist die Fehlererkennungseinheit 24 in einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, daß nach erkanntem Fehler ein Zähler aktiviert wird, der die nach Erkennen des Fehlers ablaufende Betriebsdauer des Fahrzeugs bestimmt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann neben der gezeigten Bremsanlage eine Zusatzbremse, z. B. ein Retarder, vorhanden sein.
Über die Verbindungsleitung 32 werden die von der Fehlererkennungs­ einheit 24 erfaßten Informationen über das Vorliegen eines Fehlers, dessen Schwere sowie die seit Erkennen des Fehlers abgelaufenen Be­ triebsdauer an die Steuereinheit 12 übermittelt. Diese verarbeitet die Informationen und bestimmt einen Grenzwert für die Fahrgeschwin­ digkeit, der in Abhängigkeit der Schwere des Fehlers gewählt wird und mit zunehmender Betriebsdauer seit Auftreten des Fehlers be­ tragsmäßig kleiner wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, daß bei leichten Fehlern eine Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei PKWs auf 70 km/h, bei LKWs auf 50 km/h vorgenommen wird, während bei schweren Fehlern eine Begrenzung bei PKWs auf 30, bei LKWs auf 20 km/h erfolgt. Ferner kann die Fahrgeschwindigkeits­ begrenzung mit zunehmender Betriebsdauer seit Auftreten des Fehlers verringert werden. Dabei ist beispielsweise an eine Betriebsdauer im Stundenbereich gedacht, um beispielsweise bei PKWs die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit von 70 km/h auf 30 km/h zurückzuführen.
Das zur Durchführung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise in der Steuereinheit 12 ablaufende Programm ist in Fig. 2 dargestellt.
Nach Start des Programmteils zu vorgegebenen Zeitpunkten wird in ei­ nem ersten Schritt 100 beispielsweise anhand einer von der Steuer­ einheit 14 abgegebenen Marke überprüft, ob ein Fehlerzustand vor­ liegt. Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Schritt 102 die Stellein­ richtung 18 gemäß dem ermittelten Fahrerwunsch oder im Falle des Leerlaufzustandes entsprechend der Leerlaufsolldrehzahl eingestellt. Danach wird Programmteil zur gegebenen Zeit wiederholt.
Wird ein Fehlerzustand im Schritt 100 erkannt, so wird im darauffol­ genden Schritt 104 die Fahrgeschwindigkeit Vist, ein Maß für die Schwere des Fehlers S und die seit Auftreten des Fehlers abgelaufene Betriebszeit Z eingelesen und im darauffolgenden Schritt 106 die Grenzfahrgeschwindigkeit Vgrenz auf der Basis der Schwere des Feh­ lers S und der Zeit nach Auftreten des Fehlers Z bestimmt. Danach wird im Abfrageschritt 108 überprüft, ob die gemessene Istgeschwin­ digkeit größer als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit Schritt 102 weitergefahren und die Stelleinrichtung 18 auf der Basis des Fahrerwunsches angestellt. Ist die Fahrgeschwindigkeit größer als die Grenzgeschwindigkeit, so wird gemäß Schritt 110 die Geschwindigkeit unter Rücknahme der Leistung des Motors durch Rückführen der Stelleinrichtung 18 reduziert, der Programmteil beendet und zur gegebener Zeit wiederholt.
Die Reduzierung der Geschwindigkeit wird dabei in einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel durch Zurückführen der Stelleinrichtung 18 um einen vorgegebenen Betrag durchgeführt. Bei vollständig geschlosse­ ner Stelleinrichtung 18 wird in einem bevorzugtem Ausführungsbei­ spiel in die dann vorhandene Zusatzbremse, der Retarder, eingegrif­ fen, wenn die Fahrgeschwindigkeit weiterhin die Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Ferner kann an eine Zurücknahme der Zündung oder eine Abschaltung der Kraftstoffzufuhr gedacht werden.
Neben der Begrenzung der Geschwindigkeit auf der Basis des Geschwin­ digkeitssignals kann eine Begrenzung der Geschwindigkeit auf der Ba­ sis des Motordrehzahlsignals unter Berücksichtigung der Über­ setzungsverhältnisse des Antriebstrangs durchgeführt werden. Dies ist besonders vorteilhaft als Ergänzung der Begrenzung der Geschwin­ digkeit auf der Basis des Fahrgeschwindigkeitssignals, für den Fall, daß das Fahrgeschwindigkeitssignal zur Aufhebung der Geschwindig­ keitsbegrenzung manipuliert wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen,
  • - mit einer ersten Steuereinheit (12) zur Beeinflussung der Motor­ leistung des Fahrzeugs,
  • - mit einer Fehlerermittlungseinheit (24) zur Erfassung von Fehler­ zuständen,
  • - wobei die Steuereinheit (12) derart ausgestattet ist, daß bei auf­ tretendem Fehler in die Motorleistung eingegriffen wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuereinheit (12) derart ausgestattet ist, daß bei auftreten­ dem Fehler eine Begrenzung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feh­ lererkennungseinheit (24) Fehler im Bereich einer zweiten Steuerein­ heit (14) erkennt, welche in die Betätigung der Bremsen des Fahr­ zeugs eingreift.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fehlererkennungseinheit (24) die Funktionsweise der Steuereinheit (14), die Funktionsweise der zugeordneten Meßein­ richtungen und/oder Stelleinrichtungen und/oder die Funktionsfähig­ keit von Warnlampen überprüft und bei Auswahl oder Funktionsunfähig­ keit der entsprechenden Elemente eine Fehlermeldung erzeugt, vor­ zugsweise die erkannten Fehler bzgl. ihrer Schwere eingruppiert und eine Zeitmessung startet, welche die Betriebsdauer des Fahrzeugs nach Auftreten des Fehlers repräsentiert.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeitsgrenzwert abhängig von der Schwere des Fehlers und/oder abhangig von der Betriebsdauer des Fahrzeugs seit Auftreten des Fehlers vorgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung auf der Basis des Fahrgeschwindigkeitssignals erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung auf der Basis des Motordrehzahlsignals, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Übersetzungsverhältnisse des Antriebstrangs, erfolgt.
7. Vorrichtung zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen,
  • - mit einer ersten Steuereinheit (12) zur Beeinflussung der Motorlei­ stung,
  • - mit einer Fehlererkennungseinheit (24) zur Erfassung von Fehlerzu­ ständen,
  • - wobei die Steuereinheit (12) leistungsreduzierend auf den Motor ein­ wirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuereinheit (12) bei erkanntem Fehler eine Begrenzung der Ge­ schwindigkeit des Fahrzeugs vornimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die er­ ste Steuereinheit (12) eine elektronische Motorleistungssteuerung oder eine elektronische Dieselregelung darstellt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererkennungseinheit (24) Fehler im Bereich einer zweiten Steuereinheit (14) erkennt, welche auf die Bremsbetätigung des Fahr­ zeugs einwirkt und ein ABS-Steuergerät oder ein elektrisches Brems­ system darstellt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinheit (12) derart ausgestaltet ist, daß der Grenzwert der Fahrgeschwindigkeit abhängig von der Schwere des Feh­ lers und/oder von der seit Auftreten des Fehlers abgelaufenen Betriebsdauer des Fahrzeugs ist.
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