DE4339970B4

DE4339970B4 - Verfahren zur Erzeugung eines Reifendruck-Warnsignals

Info

Publication number: DE4339970B4
Application number: DE4339970A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Kreft; Eckhard Dipl.-Ing. Babbel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: DE4339970A1

Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals bei unerwünschtem Druckabfall in einem Reifen eines fahrenden Fahrzeugs mit sensorischer Erfassung von Drehzahlwerten von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, Ermittlung von Werten, die die Beschleunigung des Fahrzeugs charakterisieren, Verknüpfung der erfassten Drehzahlwerte und Erzeugung eines Warnsignals dann, wenn die Drehzahl eines Rades einen durch die Verknüpfung gewonnenen Maximalwert überschreitet, sowie mit Erzeugung von der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signalen bei fahrbetriebsbedingten Drehzahländerungen, die aus den die Beschleunigung des Fahrzeugs charakterisierenden Werten ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale unwirksam gemacht werden, wenn sie länger als eine vorgegebene Zeitdauer angestanden haben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Verfahren und entsprechende Einrichtungen, die unter Vermeidung einer meßtechnisch schwierigen direkten Druckerfassung in den Reifen eines fahrenden Fahrzeugs die Tatsache ausnutzen, daß bei einem Druckabfall der wirksame Raddurchmesser kleiner und damit die Raddrehzahl größer wird, sind aus einer Vielzahl von Patentanmeldungen bekannt. Verwiesen sei hier auf die DE 40 25 210 A1 und DE 36 30 116 A1 sowie insbesondere auf die EP 0 291 217 B1 , EP 0 441 600 A2 , EP 0 489 562 A1 und EP 0 489 563 A1 . Insbesondere dann, wenn das betreffende Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, kann ein Mehraufwand für die Überwachung des Reifendrucks durch Ausnutzung von Teilen des Antiblockiersystems vermieden werden.

Aus der DE 4331845 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals bei einem unerwünschten Druckabfall in einem Reifen bekannt, wobei Raddrehzahlen als Kriterium für einen Druckabfall erfasst werden. Mittels einer Fuzzylogik wird nach Plausibilitätsgrundsätzen ermittelt, ob die Änderungen der Drehzahlsignale Fahrzeugbeschleunigungen oder einem Reifenfehler zuzuordnen sind. Sind die Änderungen der Drehzahlsignale fahrbetriebsbedingt, so erfolgt eine Erzeugung von der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signalen. Während des Auftretens von der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signalen bleibt das durch Summation der Drehzahlwerte in einem Filter gewonnene Speicherergebnis erhalten. Der Summationsvorgang, der während des Anstehens der entgegenwirkenden Signale eingehenden Drehzahlsignale, erfolgt abgeschwächt.

Ein grundsätzliches Problem bei gattungsgemäßen Verfahren ist die Tatsache, daß eine Erhöhung der Raddrehzahl infolge Verringerung des wirksamen Raddurchmessers nicht nur bei unerwünschter, also durch eine Undichtigkeit bewirkter Verringerung des Reifendrucks auftritt, sondern auch bei bestimmten Fahrbetriebsweisen des Fahrzeugs, nämlich immer dann, wenn bei Kurvenfahrten und positiven oder negativen Fahrzeuglängsbeschleunigungen die "Symmetrie" der Verteilung der Radlasten geändert wird. Der zitierte Stand der Technik sieht in solchen Fällen die Verhinderung der Warnsignalerzeugung durch Erzeugung eines dieser entgegenwirkenden Signals vor (z. B. EP 0 441 600 A2 , Spalte 4, erster Absatz).

Leider besteht aber die Gefahr, daß insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten Raddrehzahlunterschiede infolge Druckverlustes fälschlicherweise als durch Kurvenfahrt oder Längsbeschleunigungen hervorgerufen detektiert werden, was gerade bei den hohen Geschwindigkeiten gefährliche Folgen für die Fahrsicherheit haben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs unter Wahrung seiner vorteilhaften Ursachenüberprüfung für Drehzahländerungen hinsichtlich der Sicherheit der Erkennung auf Druckverlusten beruhender Drehzahländerungen zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Falls also die der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale länger als beispielsweise kurvenfahrtbedingt möglich angestanden haben, sieht die Erfindung gleichsam ein "Überspielen" dieser Signale vor.

Da die Berechnung eines Warnsignals schon im Hinblick auf die Unwirksammachung kurzzeitiger Störungen (beispielsweise hervorgerufen durch Fahrbahnunebenheiten) eine längere Zeit erfordert, kann diese bekannte Verhinderung der Warnsignalerzeugung beispielsweise bei kurvenreichen Strecken dazu führen, daß über eine längere Fahrstrecke das Verfahren zur Erzeugung derartiger Warnsignale praktisch abgeschaltet bleibt. Gerade bei Kurvenfahrten kann jedoch ein Absinken des Reifendrucks unter einen zulässigen Minimalwert zu kritischen Fahrsituationen führen.

Dem trägt die im Anspruch 5 angegebene Weiterbildung der Erfindung dadurch Rechnung, daß zwar auf Fahrbetriebszustände zurückzuführende Verringerungen des Reifendrucks als solche erkannt und entsprechend bewertet werden, jedoch die Warnsignalerzeugung auch in solchen Fällen nicht vollständig unterbrochen wird. Während des Auftretens von der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signalen, d. h. während des Vorliegens von Raddrehzahländerungen, die auf Längs- oder Querbeschleunigungen (einschließlich Verzögerungen) zurückzuführen sind, bleibt also das durch Summation im Filter gewonnene Speicherergebnis erhalten, und während des Anstehens der definierten entgegenwirkenden Signale wird der Summationsvorgang der nun eingehenden Drehzahlsignale zumindest abgeschwächt. Diese Abschwächung kann eine vollständige Unterbrechung des Summationsvorgangs bedeuten; es ist jedoch auch möglich, die nun eingehenden Drehzahlsignale gleichsam mittels eines Faktors kleiner als eins zu gewichten oder zu werten, so daß sie in das gespeicherte Summationsergebnis weniger stark und bestimmend eingehen als Drehzahlsignale, die außerhalb des Vorliegens der entgegenwirkenden Signale geliefert werden.

In jedem Falle bleibt aber das Speicherergebnis auch während des Anstehens der der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale erhalten, so daß nach Beendigung von Längs- oder Querbeschleunigungs-Fahrzuständen bereits ein Speicherwert zur Verfügung steht, demgemäß also die eventuelle Erzeugung eines Warnsignals sehr schnell erfolgen kann. Auch bei einer kurvenreichen Strecke mit zwischen den Kurven relativ gerade verlaufenden Bereichen können demgemäß während des Fahrens in diesen geradlinigen Bereichen eintreffende Drehzahlsignale, die auf eine Erhöhung der Drehzahl eines der Räder schließen lassen, infolge Ausgehens von einem gespeicherten Summationswert zur Erzeugung eines Warnsignals führen.

Die Erzeugung eines der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signals erfordert verständlicherweise Zeit. Damit nur solche Drehzahlwerte summiert und gespeichert werden, die im Hinblick auf ihre Ursache in einer Einheit zur Erzeugung des entgegenwirkenden Signals gleichsam überprüft sind, sind die Merkmale des Anspruchs 7 von Vorteil. Diese sehen gleichsam eine entsprechend verzögerte Weiterleitung der Drehzahlsignale zum Summations- und Speichervorgang vor, so daß dieser Vorgang vor der definierten Überprüfung der Drehzahlsignale nicht vonstatten geht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Diagramme erläutert.
Von Drehzahlsensoren 1, die individuell die Drehzahlen aller Räder des Fahrzeugs erfassen, gelangen Drehzahlsignale über die Offset-Stufe 2 und das Filter 3, das zur Herausfilterung von beispielsweise auf Fahrbahnunebenheiten beruhenden Störungen durch Mittelwertbildung ausgelegt ist, in die Stufe 4, in der aus den Drehzahlwerten eventuelle Fahrzeug-Beschleunigungen ermittelt werden. Die Offset-Stufe 2 gibt in an sich bekannter Weise ( EP 0 441 600 A2 , Spalte 5, zweiter Absatz) die Möglichkeit, beispielsweise manuell eine Kalibrierung der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei Reifenwechsel vorzunehmen. Der Stufe 4 ist ein Rechenverfahren mit den Stufen 5, 6 und 7 nachgeschaltet, das als Fuzzy-Logik arbeitet und nach Plausibilitätsgrundsätzen nur dann ein der Erzeugung von Warnsignalen entgegenwirkendes Signal am Ausgang 8 entstehen läßt, wenn in den Stufen 5, 6 und 7 festgestellt worden ist, daß ein von den Sensoren 1 her gemeldetes Überschreiten der Drehzahl zumindest eines der Fahrzeugräder fahrbetriebsbedingt, nämlich durch Längs- und/oder Querbeschleunigungen hervorgerufen, ist. So wird in der Stufe 5 die Wahrscheinlichkeit dafür festgestellt, daß eine Fehlinformation zum Beispiel durch eine Fahrzeugbeschleunigung hervorgerufen ist. Die Stufe 6 ermittelt die Wahrscheinlichkeit, ob Kurvenfahrt vorliegt, und Stufe 7 schließlich verarbeitet die Ergebnisse der beiden Stufen 5 und 6.
Filter 3 ist ausgangsseitig über den Signalweg 9 mit der Filterstufe 10 verbunden, der die Rechnerstufe 11 zur Erzeugung eines Warnsignals nachgeschaltet ist, das beispielsweise eine Warn leuchte 12 betätigt. Das Ergebnis der Verknüpfung der der Rechnerstufe 11 zugeführten Signale wird mit einem Schwellwert 13 verglichen.
Im Signalweg 9 erkennt man den Schalter 14, der bei Abwesenheit von Fahrzeugquer- und -längsbeschleunigungen den Signalweg 9 durchschaltet, so daß die Ausgangssignale des Filters 3 laufend summierend in der Filterstufe 10 gespeichert werden und demgemäß dauernd zur Erzeugung eines Warnsignals in der Rechnerstufe 11 zur Verfügung stehen. Sobald aber in der Fuzzy-Logik 5, 6, 7 festgestellt worden ist, daß mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Fahrbetriebszustand mit Fahrzeugbeschleunigung und daraus resultierenden Drehzahländerungen der Räder vorliegt, verursacht das am Ausgang 8 der Logik anstehende, der Warnsignalerzeugung entgegenwirkende Signal das Umlegen des Schalters 14 in die gezeichnete Lage, in der der Signalweg 9 unterbrochen ist. Demgemäß gelangen zum Filter 10 also keine Drehzahlsignale mehr; andererseits erfolgt jedoch keine Löschung der im Filter 10 gespeicherten Werte während des Anstehens der der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale am Ausgang 8. Das wiederum bedeutet, daß unmittelbar nach Beendigung eines der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signals und Umlegen des Schalters 14 in seine den Signalweg 9 durchschaltende Stellung der Speicherinhalt des Filters 10 wieder zur Erzeugung eines Warnsignals zur Verfügung steht.
Im Signalweg 9 ist die Verzögerungsstufe 15 angeordnet, die so ausgelegt ist, daß die durch sie hervorgerufene Verzögerungszeit etwa gleich der Arbeitszeit der Fuzzy-Logik 5, 6, 7 ist. Demgemäß gelangen zum Filter 10 über den Signalweg 9 Signale, die in der Fuzzy-Logik 5, 6, 7 im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit der Verursachung durch einen Reifenfehler überprüft sind.
Damit nach Beendigung eines der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signals am Ausgang 8 dem Filter 10 von der mit einer Speicherung verbundenen Verzögerung 15 nicht "alte" Drehzahl signale zugeführt werden, ist der Löscheingang 16 der Verzögerung 15 mit dem Ausgang 8 verbunden, so daß ein dort eintreffendes Unterdrückungssignal eine Löschung des Inhalts der Verzögerung 15 bewirkt.
Insoweit stimmen die Verfahren nach beiden Figuren überein. Hinsichtlich der Verfahrensschritte gegen eine irrtümliche Bewertung von Drehzahländerungen als fahrbetriebsverursacht unterscheiden sie sich dagegen:
In 1 dient der Block 19, dem die im Verfahrensschritt 7 gewonnenen Signale zugeführt werden, dazu, den Schalter 14 wieder in seine den Signalweg 9 schließende Lage zu steuern, wenn dieser länger als eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise drei Minuten (längstdauernde Kurvenfahrt bei üblicher Geschwindigkeit), unterbrochen war.
In 2 erzeugt Block 20, dem wiederum die Ausgangssignale des Verfahrensschritts 7 zugeführt werden, nach Ablauf dieser zeitdauer ein Warnsignal, das direkt der Warnleuchte 12 zugeführt wird; die Lage des Schalters 14 bleibt hier also unbeeinflußt.
Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes Verfahren geschaffen, das einerseits eine fehlerhafte Erzeugung eines Reifendruck-Warnsignals bei durch Fahrzeugbeschleunigungen hervorgerufenen Reifendruckänderungen verhindert, andererseits Sicherheit gegen eine irrtümliche Beurteilung von Drehzahländerungen als fahrbetriebsbedingt bietet.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Warnsignals bei unerwünschtem Druckabfall in einem Reifen eines fahrenden Fahrzeugs mit sensorischer Erfassung von Drehzahlwerten von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, Ermittlung von Werten, die die Beschleunigung des Fahrzeugs charakterisieren, Verknüpfung der erfassten Drehzahlwerte und Erzeugung eines Warnsignals dann, wenn die Drehzahl eines Rades einen durch die Verknüpfung gewonnenen Maximalwert überschreitet, sowie mit Erzeugung von der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signalen bei fahrbetriebsbedingten Drehzahländerungen, die aus den die Beschleunigung des Fahrzeugs charakterisierenden Werten ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale unwirksam gemacht werden, wenn sie länger als eine vorgegebene Zeitdauer angestanden haben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeitdauer etwa gleich der maximalen Dauer einer Kurvenfahrt mit üblicher Fahrgeschwindigkeit gewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Drehzahlwerte oder daraus gewonnene Werte vor ihrer Verknüpfung (11) in einem Filter (10) summierend gespeichert (10) werden und während des Anstehens der entgegenwirkenden Signale ohne Löschung des jeweiligen Ergebnisses der Speicherung (10) die Summierung zumindest abgeschwächt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierung während des Anstehens der entgegenwirkenden Signale unterbrochen (14) wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anstehens der entgegenwirkenden Signale die Drehzahlwerte bzw. die daraus gewonnenen Werte vor dem Summieren geschwächt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung der Summierung bzw. die Schwächung der Drehzahlwerte aufgehoben wird, wenn die der Warnsignalerzeugung entgegenwirkenden Signale länger als die vorgegebene Zeitdauer angestanden haben.
Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlwerte bzw. die aus ihnen abgeleiteten Werte dem Filter (10) um eine Zeitspanne verzögert (15) zugeführt werden, die der zur Erzeugung der entgegenwirkenden Signale erforderlichen Zeitspanne entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegenwirkenden Signale mittels einer Fuzzy-Logik (5, 6, 7) erzeugt werden.