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Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Gleitschutzsteuer-
Vorrichtung, welche die Bremseinrichtung eines
Motor-Fahrzeuges ohne Schlupfverlust effektiv betätigen kann, und
insbesondere eine Gleitschutzsteuer-Vorrichtung, welche ein
Programm für die Erkennung einer Fehlfuntion der
Radgeschwindigkeits-Sensoren für die nichtangetriebenen Räder
enthält.
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Die Gleitschutzsteuer-Vorrichtung nach dem Stand der
Technik kann ein Kommando zum Unterbrechen der Bremskraft
geben, wenn sie wahrnimmt, daß irgend eines der Räder in
einen Blockierungszustand gefallen ist. Das Kommando erregt
Magnetspulen von Druck-Steuer-Ventilen in dem Rad-Zylinder
für das Blockier-Rad zum Öffnen und zum Schließen der
Druck-Steuer-Ventile, so daß der Druck in der Hydraulik
gesenkt wird. Wenn die Räder beginnen, sich von dem Blockier-
Zustand zu erholen, wird ein Bremsdruck-Erhöhungs-Kommando
zur Erregung der Magnetspulen gegeben, die Druck-Steuer-
Ventile zu öffnen und zu schließen, so daß die Hydraulik
mit einer Hydraulikdruck-Quelle verbunden wird. Folglich
beginnt der Bremsdruck zu steigen.
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Um zu beurteilen, ob jedes Rad in einen
Blockierungs-Zustand gefallen ist oder sich von einem Blockierungs-Zustand
erholt, ist es geläufige Praxis zu prüfen, ob die Rutsch-
Geschwindigkeit (welche die veranschlagte
Fahrzeug-Geschwindigkeit minus der Radgeschwindigkeit ist) einen
vorbestimmten Schwellenwert überschritten hat oder nicht.
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Die veranschlagte Fahrzeuggeschwindigkeit wird aus der
Geschwindigkeit des schnellsten der nichtangetriebenen Räder
oder der mittleren Geschwindigkeit der nichtangetriebenen
Räder berechnet. Die nichtangetriebenen Räder stimmen mit
den Hinterrädern des vorderradangetriebenen oder den
Vorderrädern des hinterradangetriebenen Fahrzeuges überein.
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Wenn die Radgeschwindigkeits-Sensoren für alle nicht
angetriebenen Räder nicht richtig arbeiten sollten, wird
die Gleitschutzsteuer-Vorrichtung einschätzen, daß das
Fahrzeug hält, selbst wenn es sich momentan bewegt, weil
von den Sensoren für die nichtangetriebenen Räder keine
Signale eingespeist werden, und die Gleitschutzsteuerung
wird folglich auf der Grundlage einer Fehlbewertung
durchgeführt.
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Die DE-A-3 537 452 legt eine Gleitschutzsteuer-Vorrichtung
für die Verwendung in einem Motor-Fahrzeug entsprechend dem
Oberbegriff des Hauptanspruchs offen. Eine derartige
Anordnung bestimmt die Rutsch-Tendenz der Räder durch
Vergleichs-Radrutsch-Signale, die sich aus dem Vergleich der
Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder, die von den
Sensoren der angetriebenen Räder empfangen werden, und
einem Referenzwert, der die mittlere Geschwindigkeit der
Geschwindigkeiten der nichtangetriebenen Räder darstellt,
die von den Sensoren der nichtangetriebenen Räder empfangen
werden, mit vorbestimmten Grenzwerten ergeben. Im Falle der
Fehlfunktion der Anordnung, d.h. eines Auftauchens
physikalisch unmöglicher Änderungen, wie z.B. eines Defektes der
Radgeschwindigkeits-Sensoren der nichtangetriebenen Räder,
bleibt der früher vorbestimmte Referenzwert erhalten und
deshalb arbeitet die Anordnung auf der Grundlage des
früheren Wertes, obwohl sich die äußeren Bedingungen verändert
haben könnten, und die Gleitschutzsteuer-Vorrichtung
arbeitet folglich mit falschen Parametern.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Gleitschutzsteuer-Vorrichtung bereitzustellen, welche die
obengenannten Unzulänglichkeiten beseitigt.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird,
wenn die von allen Radgeschwindigkeits-Meßvorrichtungen
ermittelten Geschwindigkeiten außerhalb eines Bereiches von
null bis zu einem Wert liegen, der durch einen
vorbestimmten Prozentsatz der Radgeschwindigkeiten der angetriebenen
Räder bestimmt wird, die durch die Sensoren S1 und S2 für
eine bestimmte Zeitdauer ermittelt werden, ein Signal für
die Kennzeichnung gegeben, daß die
Geschwindigkeits-Meßvorrichtung für das nichtangetriebene Rad fehlerhaft arbeitet.
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Die durch die Sensoren für die nichtangetriebenen Räder
ermittelten Radgeschwindigkeiten werden mit einem
vorbestimmten Referenzwert verglichen, um festzustellen, ob sie
innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegen oder nicht. Wenn
sie außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegen und dieser
Zustand über einen vorbestimmten Zeitraum andauert, wird
eingeschätzt, daß irgendeiner der
Radgeschwindigkeits-Sensoren oder deren Schaltungen nicht richtig arbeitet und es
wird ein Fehler-Signal ausgegeben. Demgemäß wird die
Gleitschutzsteuer-Vorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung eine Fehlbeurteilung mit geringerer
Wahrscheinlichkeit vornehmen.
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Andere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung
sollen durch die folgende Beschreibung deutlich werden, die
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen vorgenommen
wird, in welchen:
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Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild der Gleitschutzsteuer-
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt;
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Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuer-Einheit
derselben darstellt;
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Fig. 3 ein Blockschaltbild darstellt, das zeigt, wie die
elektrische Steuer-Einheit mit dem hydraulischen Kreis
zusammenhängt; und
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Fig. 4 ein Flußdiagramm darstellt, das die Logik der
Radgeschwindigkeits-Meß/Bewertungs-Einheit für die in Fig. 3
gezeigten nichtangetriebenen Räder zeigt.
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Wie in Fig. 1 gezeigt wird, besitzt die Gleitschutzsteuer-
Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung eine
elektrische Steuer-Einheit (nachfolgend als ECU
bezeichnet). Sie führt auf der Grundlage der Signale von den
Radgeschwindigkeits-sensoren S1 - S4 logische Operationen und
Entscheidungen durch und erregt die Magnetspulen
SOL1 -SOL6 für die Druckkontrollventile (nicht gezeigt) in den
Rad-Zylindern zum Betätigen der jeweiligen Radbremsen aus
und öffnet und schließt ein Relais ML für einen Motor M zum
Betreiben einer Pumpe P in einer Hydraulik-Einheit (nicht
gezeigt). Im Ergebnis wird der Hydraulik-Druck in dem Rad-
Zylinder für jede Radbremse erhöht, gehalten oder
reduziert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden sechs
Magnetspulen SOL1 - SOL6 zur Kontrolle von drei Hydraulik-
Kanälen, einen für das vordere rechte Rad, einen für das
vordere linke Rad und einen für beide Hinterräder,
unabhängig voneinander verwendet.
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Wenn eine Watchdog-Schaltung in der ECU eine
Ungewöhnlichkeit feststellt, wird sie eine Warnlampe L1 einschalten und
ein Selbstschutz-Relais FL zum Außerbetriebsetzen der
Gleitschutzsteuer-Vorrichtung öffnen, wodurch eine normale
Bremskontrolle ermöglicht wird.
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Die Kennzeichnung +B bedeutet, verbunden mit einer
Versorgungs-Quelle, und die Kennzeichnung IG1 bedeutet, über
einen Zündschalter mit einer Versorgungs-Quelle verbunden.
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Wie in Fig. 2 gezeigt wird, werden die Ausgangs-Signale von
den Radgeschwindigkeits-Sensoren S1 - S4, welche
Wechselspannungs-Signale darstellen, in einer Interface-Schaltung
in Impuls-Signale gewandelt und die Impulse werden in einer
Impuls-Verarbeitungs-Schaltung gezählt. Eine CPU berechnet,
analysiert und verarbeitet die so erhaltenen Werte, und
betätigt auf der Grundlage der Operations-Ergebnisse die
Magnetspulen SOL1 - SOL6 für die Druckkontrollventile und das
Motor-Relais ML.
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Die CPU enthält auch ein Programm für die Bestimmung der
Geschwindigkeiten der nichtangetriebenen Räder und das
Einschalten der Warnlampe W1 entsprechend deren
Geschwindigkeiten.
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Insbesondere berechnet die CPU, wie in Fig. 3 gezeigt wird,
die Verzögerung und die veranschlagte
Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Radgeschwindigkeits-Signale,
die von der Radgeschwindigkeits-Meß-Einheit, die die
Radgeschwindigkeits-Sensoren, eine Interface-Schaltung und
eine Impuls-Verarbeitungs-Schaltung enthält, eingespeist
werden. Eine Blockierungs-Tendenz-Detektoreinheit in der
CPU schätzt ein, daß ein bestimmtes Rad eine Blockierungs-
Tendenz zeigt, wenn die Verzögerung unterhalb eines
vorbestimmten Wertes abfällt oder wenn die
Rutsch-Geschwindigkeit (welche die Differenz zwischen der veranschlagten
Fahrzeuggeschwindigkeit und der Rad-Geschwindigkeit ist)
über einen vorbestimmten Wertes ansteigt, und gibt ein
Druck-Reduzier-Kommando an eine Magnetspulen-Betätigungs-
Schaltung. Als Antwort erregt die Magnetspulen-Betätigungs-
Schaltung die Magnetspulen SOL1 und SOL2, die
Druckkontroll-Ventile 1 beziehungsweise 2 zur rechten Seite in
der Zeichnung zu bewegen. Die Hydraulik-Schaltung des
Rad-Zylinders 4 wird vom Haupt-Zylinder 3 abgetrennt und tritt
mit einem Reservoir 5 in Verbindung, so daß der Bremsdruck
reduziert wird.
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Sobald die Radgeschwindigkeit beginnt anzusteigen und die
Verzögerung oder die Rutsch-Geschwindigkeit einen
vorbestimmten Referenzwert überschreitet, wird die Blockierungs-
Tendenz-Detektier-Einheit einschätzen, daß die
Geschwindigkeit die Blockierungs-Tendenz aufgehoben hat und befiehlt
der Magnetspulen-Betätigungs-Schaltung, den Bremsdruck zu
erhöhen. Die Magnetspulen-Betätigungs-Schaltung schaltet
nun die Magnetspulen SOL1 und SOL2 ab und läßt die Druck-
Steuer-Ventile 1 und 2 zu ihrer ursprünglichen in Fig. 3
gezeigten Position zurückkehren. Demzufolge wird der Rad-
Zylinder 4 mit der Hydraulikdruck-Quelle verbunden, die den
Bremsdruck erhöht.
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Wenn es erforderlich ist, ein Druck-Halte-Kommando zu
geben, während das Druck-Reduzier-Kommando gegeben wurde,
wird die Magnetspule SOL2 abgeschaltet, während die
Magnetspule SOL1 erregt bleibt. In diesem Zustand wird das
Druckkontroll-Ventil 1 zur rechten Seite in der Zeichnung bewegt
und schaltet den Hydraulik-Kreis ab. Aber das
Kontroll-Ventil 2 wird in der ursprünglichen Position bleiben. Der
Hydraulik-Druck in dem Rad-Zylinder 4 wird folglich
konstant gehalten.
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Die oben beschriebene Bremssteuerung kann getrennt für die
drei Kanäle ausgeführt werden, d.h. für das vordere rechte
Rad, das vordere linke Rad und die beiden Hinterräder.
Andernfalls können die vier Räder getrennt voneinander
gesteuert werden.
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Mit der Verarbeitungs- und
Blockierungstendenz-Detektiereinheit ist eine Einheit für die Bewertung verbunden,
ob die Geschwindigkeiten der nichtangetriebenen Räder für
einen vorbestimmten Zeitraum innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches gelegen haben.
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Jetzt soll die Arbeitsweise des oben erwähnten
Meßeinrichtung, der Bewertungs-Einheiten und der Gleitschutzsteuer-
Vorrichtung mit Bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 4
beschreiben werden.
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Es wird angenommen, daß die Radgeschwindigkeits-Sensoren S1
und S2 für die angetriebenen Räder und die Sensoren S3 und
S4 für die nichtangetriebenen Räder vorgesehen sind.
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Im Schritt 1 wird das Programm initialisiert, der Zähler
wird gelöscht und die aktuellen Radgeschwindigkeiten Vw der
Sensoren S1 und S2 werden zeitweilig auf die
Radgeschwindigkeiten des vorhergehenden Zyklus gesetzt. Im Schritt 2
wird eingeschätzt, ob die von den Sensoren S1 und S2
ermittelte Radgeschwindigkeiten größer als ein vorbestimmter
Wert sind. Wenn nicht, wird das Programm im Schritt 3
fortgesetzt, welcher der Verarbeitungs- und
Blockierungstendenz-Detektiereinheit entspricht.
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Das Programm wird dann im Schritt 4 fortgesetzt, wo die
aktuellen Radgeschwindigkeiten von den Sensoren S1 und S2 auf
die Radgeschwindigkeiten des vorhergehenden Zyklus gesetzt
werden, und dann zum Schritt 2 zurück gekehrt.
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Wenn in dem Schritt 2 JA festgestellt wird, wird im Schritt
5 bewertet, ob die aktuellen Radgeschwindigkeiten Vw von
den Sensoren S1 und S2 größer als ein vorbestimmter Wert
sind, welcher derselbe Wert ist, wie der im Schritt 2
verwendete Referenzwert, und welcher ein relativ kleiner Wert
sein sollte, z. B. 20 km/h.
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Dies bedeutet, daß in den Schritten 2, 4 und 5 eingeschätzt
wird, ob die durch die Sensoren S1 und S2 für die
angetriebenen Räder ermittelten Radgeschwindigkeiten über dem
vorbestimmten Wert liegen oder nicht.
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Im Schritt 6 wird bewertet, ob die aktuellen
Radgeschwindigkeiten Vw, die von den Sensoren S3 und S4 für die
nichtangetriebenen Räder ermittelt werden, innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches liegen, welcher Null einschließt
und welcher 10 % der aktuellen Radgeschwindigkeiten der
angetriebenen Räder, die von den Sensoren S1 und S2 ermittelt
werden, betragen kann.
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Wenn im Schritt 6 NEIN festgestellt wird, wird im Schritt 7
der Zähler um eins erhöht. Der Wert wird im Schritt 8 mit
einem Referenzwert k verglichen. Wenn die Gleitschutz-
Steuer-Routine in einem Zyklus von 8 Millisekunden
wiederholt wird, wird die Zeit, während welcher die Sensoren S3
und S4 wahrscheinlich nicht richtig arbeiten, durch den
Inhalt des Zählers multipliziert mit 8 Millisekunden
ausgedrückt.
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Wenn im Schritt 8 JA festgestellt wird, wird ein
Unnormalitäts-Signal abgegeben, welches anzeigt, daß die Sensoren S3
und S4 nicht richtig arbeiten (im Schritt 9). Dann kann die
Lampe W1 eingeschaltet werden, das Selbstschutz-Relais FL
kann zum Außerbetriebsetzen der
Gleitschutzsteuer-Vorrichtung geschlossen werden oder es können andere erforderliche
Maßnahmen eingeleitet werden. Wenn im Schritt 8 NEIN
festgestellt wird, wird eingeschätzt, die Sensoren S3 und S4
arbeiten normal und das Programm kehrt zum Schritt 3
zurück.