DE69401411T2

DE69401411T2 - System zur Detektion von Änderungen des Reifendrucks

Info

Publication number: DE69401411T2
Application number: DE69401411T
Authority: DE
Inventors: Toru Ikeda; Takashi Nishihara; Shigenobu Sekiya; Shuji Shiraishi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2014-09-22
Also published as: JP2746338B2; EP0646481B1; JPH0796722A; US5513523A; DE69401411D1; EP0646481A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Erfassen einer Änderung des Luftdrucks eines Reifens an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges System ist beispielsweise aus der EP-A-0 554 131 bekannt, welche der japanischen Offenlegungsschrift JP-A- 05-213 019 entspricht.
Andere bekannte Einrichtungen und Verfahren zum Erfassen einer Änderung des Luftdrucks eines Reifens umfassen einen Reifendruckdetektor, der einen Drucksensor aufweist, welcher an einem Rad angebracht ist, wie beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 56-10202 offenbart, ein Verfahren zum Erfassen einer Verringerung des Luftdrucks eines Reifens durch Vergleichen der erfaßten Raddrehzahlen, wie in der EP-A-0 291 217, welche der japanischen Offenlegungsschrift JP-A-63-305011 entspricht, offenbart, und ein System zum Erfassen einer Verringerung des Luftdrucks eines Reifens durch Vergleichen der Differenz zwischen Raddrehzahlen mit einem Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs, wie in der EP-A-0 497 120 offenbart.
In den in der EP-A-0 554 131 und EP-A-0 497 120 offenbarten Systemen kann, da jede Änderung der Raddrehzahlen, welche durch eine Verringerung des Luftdrucks des Reifens verursacht wird, einen sehr kleinen Wert aufweist, diese durch Fehler verzerrt oder überlagert sein, die in den Raddrehzahlen in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs enthalten sind.
Daher erfordert eine genaue Erfassung jeglicher Änderung, die in den Raddrehzahlen durch eine Verringerung des Luftdrucks eines Reifens hervorgerufen wird, daß Fehler, die in der Raddrehzahl in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs enthalten sind, entfernt werden. Ein Problem bei einem derartigen Verfahren ist, daß dann, wenn Fahrzustände, die zu großen Raddrehzahlfehlern führen, außer Betracht gelassen werden, jegliche Druckverringerung eines Luftreifens bei diesen Fahrzuständen nicht erfaßt werden kann. Es besteht daher eine Nachfrage nach einem System, das in der Lage ist, den Luftdruck eines Reifens bei Vorliegen von Fahrzuständen, die zu großen Fehlern führen, und bei einem Fehler, wie z.B. einem Bremsfehler, welcher die Fahrzustände in großen Ausmaß beeinträchtigt, zu erfassen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystem vorzusehen, welches eine Änderung des Luftdrucks eines Reifens bei Vorliegen von Fahrzuständen, die zu großen Fehlern führen, und bei einem Fehler, wie z.B. einem Bremsfehler, welcher die Fahrzustände in großem Ausmaß beeinträchtigt, erfassen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein System zum Erfassen einer Änderung des Luftdrucks eines Reifens an einem Kraftfahrzeug gelöst, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die vorangehenden und weitere Ziele, Details und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen derselben augenscheinlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
Figur 1 ist ein Blockdiagramm eines Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einem Hinterradantriebskraftfahrzeug enthalten ist;
Figur 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm des Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystems, das in Figur 1 gezeigt ist;
Figur 3 ist ein Blockdiagramm eines ersten Lenkwinkelwandlers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ist ein Blockdiagramm eines ersten Lenkwinkelwandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Figur 5 ist ein Flußdiagramm eines Gewichtungswert-Modifizierprogramms des ersten Lenkwinkelwandlers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in Figur 1 gezeigt, weist ein Hinterradantriebskraftfahrzeug, das ein Reifluftendruckänderungs-Erfassungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, ein linkes Vorderrad 11FL, ein rechtes Vorderrad 11FR, ein linkes Hinterrad 11RL und eines rechtes Hinterrad 11RR auf. Die linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR sind betriebsmäßig mit einem Lenkrad 13 durch einen bekannten Lenkmechanismus 12 verbunden und können durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs durch das Lenkrad 13 gelenkt werden. Die linken und rechten Hinterräder 11RL und 11RR sind betriebsmäßig mit einer Antriebseinheit oder Maschine 15 durch einen letzten Drehzahluntersetzungsmechanismus 14 gekoppelt und können zum Voranbewegen des Kraftfahrzeugs durch die Maschine 15 angetrieben werden.
Den linken und rechten Vorderrädern 11FL, 1LFR und den linken und rechten Hinterrädern 11RL, 11RR sind jeweilige linke und rechte Vorderraddrehzahlsensoren 16FL, L6FR und linke und rechte Hinterraddrehzahlsensoren 16RL, 16RR zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR bzw. der linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR zugeordnet. Dem Lenkmechanismus 12 ist ein Lenkwinkelsensor 17 zugeordnet zum Erfassen eines Lenkwinkels des Lenkmechanismus 12. Die linken und rechten Vorderraddrehzahlsensoren 16FL, 16FR und die linken und rechten Hinterraddrehzahlsensoren 16RL, L6RR und der Lenkwinkelsensor 17 sind elektrisch mit einer Steuer/Regeleinheit 18 verbunden. Mit der Steuer/Regeleinheit 18 ist ferner ein Quer-G-Sensor 19 elektrisch verbunden, um eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, ein Längs- oder Vorwärts- und Rückwärts-G-Sensor 20, um eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, ein Bremssensor 21, um ein Niederdrücken eines Bremspedals (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs zu erfassen, ein Gaspedalsensor 22 zum Erfassen eines Niederdrückhubs eines Gaspedals (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs und ein Getriebesensor 26 zum Erfassen einer ausgewählten Gangstellung eines Getriebes (nicht gezeigt), das mit der Maschine 15 kombiniert ist. Eine Alarmeinrichtung 23, welche typischerweise Warnlampen und einen Summer umfaßt, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs sind ebenso elektrisch mit der Steuer/Regeleinheit 18 verbunden. Der Längs-G-Sensor 20 kann durch eine Differenzierschaltung o.dgl. zum Berechnen von Änderungsraten der Drehzahlen der Straßenräder, d.h. Beschleunigungen derselben, ersetzt werden.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 kann durch eine Schaltung zum Berechnen eines Mittelwertes der Ausgangssignale von den linken und rechten Vorderraddrehzahlsensoren 16FL, 16FR ersetzt werden, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen, die durch die mittlere umdrehungsgeschwindigkeit der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR wiedergegeben ist.
Wie in Figur 2 gezeigt, weist die Steuer/Regeleinheit 18 ein erstes Subtrahierglied 24 und ein erstes Addierglied 27 auf, welche mit den linken und rechten Vorderraddrehzahlsensoren 16FL, 16FR verbunden sind, sowie ein zweites Subtrahierglied 25 und ein zweites Addierglied 28, welche mit den linken und rechten Hinterraddrehzahlsensoren 16RL, 16RR verbunden sind. Das erste Subtrahierglied 24 subtrahiert ein Ausgangssignal von dem rechten Vorderraddrehzahlsensor 16FR von einem Ausgangssignal von dem linken Vorderraddrehzahlsensor 16FL, um ein Differenzsignal zu erzeugen und auszugeben, welches die Differenz zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR wiedergibt. Das erste Subtrahierglied 24 ist durch ein Tiefpaßfilter 29 mit einem ersten Lenkwinkelwandler 31 verbunden. Das zweite Subtrahierglied 25 subtrahiert ein Ausgangssignal von dem rechten Hinterraddrehzahlsensor 16RR von einem Ausgangssignal von dem linken Hinterraddrehzahlsensor 16RL, um ein Differenzsignal zu erzeugen und auszugeben, welches die Differenz zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR wiedergibt. Das zweite Subtrahierglied 25 ist durch ein Tiefpaßfilter 30 mit einem zweiten Lenkwinkelwandler 32 verbunden.
Dem ersten Lenkwinkelwandler 31 wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 zugeleitet, und ein Ausgangsanschluß desselben ist mit einer ersten Mittelwertsschaltung 33 verbunden. Der erste Lenkwinkelwandler 31 berechnet aus dem Differenzsignal von dem ersten Subtrahierglied 24 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 einen Lenkwinkel und liefert ein Lenkwinkelsignal, welches den berechneten Lenkwinkel wiedergibt, zur ersten Mittelwertsschaltung 33. Dem zweiten Lenkwinkelwandler 32 wird ebenso das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 zugeleitet, und ein Ausgangsanschluß desselben ist mit einer zweiten Mittelwertsschaltung 34 verbunden. Der zweite Lenkwinkelwandler 32 berechnet einen Lenkwinkel aus dem Differenzsignal von dem zweiten Subtrahierglied 25 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 und liefert ein Lenkwinkelsignal, welches den berechneten Lenkwinkel wiedergibt, zur zweiten Mittelwertsschaltung 34.
Sowohl der erste als auch der zweite Lenkwinkelwandler 31, 32 weist eine Funktion zum Gewichten des berechneten Lenkwinkels auf, wie später beschrieben.
Die erste Mittelwertsschaltung 32 weist einen Ausgangsanschluß auf, welcher mit einem dritten Subtrahierglied 35 verbunden ist. Die erste Mittelwertsschaltung 33 speichert Ausgangssignale von dem ersten Lenkwinkelwandler 31 über eine vorbestimmte Zeitperiode, aktualisiert die ältesten gespeicherten Daten jedesmal dann, wenn ihr ein Ausgangssignal von dem ersten Lenkwinkelwandler 31 zugeleitet wird, und berechnet einen Mittelwert der Ausgangssignale von dem ersten Lenkwinkelsensor 31 für die vorbestimmte Zeitperiode. Die erste Mittelwertsschaltung 33 gibt zu dem dritten Subtrahierglied 35 ein Signal aus, das einem Mittelwert, der einen geschätzten Lenkwinkel wiedergibt, der berechneten Lenkwinkel für die vorgegebene Zeitperiode entspricht.
In gleicher Weise weist die zweite Mittelwertsschaltung 34 einen mit einem vierten Subtrahierglied 36 verbundenen Ausgangssanschluß auf. Die zweite Mittelwertsschaltung 34 speichert Ausgangssignale von dem zweiten Lenkwinkelwandler 32 über eine vorbestimmte Zeitperiode, aktualisiert die ältesten Daten jedesmal dann, wenn ihr ein Ausgangssignal von dem zweiten Lenkwinkelwandler 32 zugeführt wird, und berechnet einen Mittelwert von Ausgangssignalen von dem zweiten Lenkwinkelwandler 32 während der vorbestimmten Zeitperiode. Die zweite Mittelwertsschaltung 34 gibt zu dem vierten Subtrahierglied 36 ein Signal aus, welches einen Mittelwert, der einen abgeschätzten Lenkwinkel wiedergibt, von berechneten Lenkwinkeln über die vorbestimmte Zeitperiode entspricht.
Die Steuer/Regeleinheit 18 weist ferner eine Drehmomentabschätzschaltung 38 auf zum Abschätzen eines Ausgangsdrehmoments der Maschine 15 beruhend auf einem Ausgangssignal von dem Gaspedalsensor 32 auf, wie nachfolgend beschrieben.
Das dritte Subtrahierglied 35 weist einen Eingangsanschluß auf, der mit der ersten Mittelwertsschaltung 33 verbunden ist, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit einer dritten Mittelwertsschaltung 39 verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluß, der mit einem ersten Komparator 40 verbunden ist. Dem ersten Subtrahierglied 35 wird das einen abgeschätzten Lenkwinkel wiedergebende Signal von der ersten Mittelwertsschaltung 33 zugeführt, sowie ein Signal, das einen geeigneten Lenkwinkel wiedergibt (nachfolgend beschrieben) von der dritten Mittelwertsschaltung 39, und subtrahiert eines der zugeführten Signale von dem anderen, um ein Signal zu erzeugen, das der Winkeldifferenz zwischen dem abgeschätzten Lenkwinkel und dem geeigneten Lenkwinkel entspricht.
In gleicher Weise weist das vierte Subtrahierglied 36 einen Eingangsanschluß auf, der mit der zweiten Mittelwertsschaltung 34 verbunden ist, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit der dritten Mittelwertsschaltung 39 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit einem zweiten Komparator 41 verbunden ist. Dem vierten Subtrahierglied 36 wird das einen abgeschätzten Lenkwinkel repräsentierende Signal von der zweiten Mittelwertsschaltung 34 zugeleitet sowie das Signal, das einen geeigneten Lenkwinkel wiedergibt, von der dritten Mittelwertsschaltung 39, und subtrahiert eines der beiden zugeführten Signale von dem anderen, um ein Signal zu erzeugen, das die Winkeldifferenz zwischen dem abgeschätzten Lenkwinkel und dem geeigneten Lenkwinkel wiedergibt.
Das Winkeldifferenzsignal, das durch jedes der dritten und vierten Subtrahierglieder 35, 36 erzeugt wird, weist ein Vorzeichen auf, das auf der Umdrehungsgeschwindigkeit von einem der linken und rechten Räder beruht, das als eine Referenz verwendet wird. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit von einem der linken und rechten Räder höher ist als die Umdrehungsgeschwindigkeit des anderen, dann ist das Winkeldifferenzsignal positiv, und wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit von einem der linken und rechten Räder geringer ist als die Umdrehungsgeschwindigkeit des anderen, dann weist das Winkelgeschwindigkeitssignal einen negativen Wert auf.
Die dritte Mittelwertsschaltung 39 weist einen Eingangsanschluß auf, der mit einem dritten Lenkwinkelwandler 42 verbunden ist, dessen Eingangsanschluß mit dem Quer-G-Sensor 19 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 verbunden ist. Der dritte Lenkwinkelwandler 42 speichert eine Datentabelle von Querbeschleunigungen in Abhängigkeit von Lenkwinkeln, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit ein Parameter ist, für den Fall, daß die Reifenluftdrücke der Räder 11FL, 11FR, 11RL, 11RR normal sind. Beruhend auf einer Querbeschleunigung, die durch den Quer-G-Sensor 19 erfaßt wird, und einer durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit sucht der dritte Lenkwinkelwandler 42 in der gespeicherten Datentabelle nach einem geeigneten Lenkwinkel, d.h. einem Lenkwinkel für den Fall, in dem die Luftreifendrücke der Räder 11FL, 11FR, 11RL, 11RR normal sind, und liefert ein Signal, das den geeigneten Lenkwinkel wiedergibt, zur dritten Mittelwertsschaltung 39. Die dritte Mittelwertsschaltung 39 berechnet einen Mittelwert des geeigneten Lenkwinkels über eine vorbestimmte Zeitperiode und gibt ein Signal zu den dritten und vierten Subtrahiergliedern 35, 36 aus, welches einen gemittelten geeigneten Lenkwinkel wiedergibt.
Wie nachfolgend beschrieben, weist der dritte Lenkwinkelwandler 42 eine Funktion zum Gewichten des geeigneten Lenkwinkels auf.
Der erste Komparator 40 weist einen Eingangsanschluß auf, der mit dem dritten Subtrahierglied 35 verbunden ist, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit einer ersten Referenzbereichsausgabeschaltung 43 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit der Alarmvorrichtung 23 verbunden ist. Die erste Referenzbereichsausgabeschaltung 43 gibt ein Signal zu dem ersten Komparator 40 aus, das einen vorbestimmten Referenzbereich um einen Wert 0 entspricht. Der erste Komparator 40 vergleicht ein Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 mit dem vorbestimmten Referenzbereich von der ersten Referenzbereichsausgabeschaltung 43. Wenn das Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 nicht in dem vorbestimmten Referenzbereich von der ersten Referenzbereichsausgabeschaltung 43 liegt, dann leitet der erste Komparator 40 ein Betätigungssignal zu der Alarmvorrichtung 23, welches anzeigt, ob das Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 den vorbestimmten Referenzbereich in einer positiven oder einer negativen Richtung überschreitet. Insbesondere ist das Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 positiv oder negativ in Abhängigkeit davon, welche der Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR höher ist als die andere, wie vorangehend beschrieben. Daher wird beispielsweise dann, wenn das Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 den vorbestimmten Referenzbereich in einer positiven Richtung überschreitet, bestimmt, daß der Reifenluftdruck des linken Vorderrads 11FL verringert ist, und wenn beispielsweise das Ausgangssignal von dem dritten Subtrahierglied 35 den vorbestimmten Referenzbereich in einer negativen Richtung überschreitet, dann wird bestimmt, daß der Reifenluftdruck des rechten Vorderrads 11FR verringert ist. Als Ergebnis daraus erzeugt der erste Komparator 40 ein Betätigungssignal, welches wiedergibt, welcher der Reifenluftdrücke der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR verringert ist.
In gleicher Weise weist der zweite Komparator 41 einen mit dem vierten Subtrahierglied 36 verbundenen Eingangsanschluß auf, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit einer zweiten Referenzbereichsausgabeschaltung 44 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit der Alarmvorrichtung 23 verbunden ist. Die zweite Referenzbereichsausgabeschaltung 44 gibt ein Signal zu dem zweiten Komparator 41 aus, das einen vorbestimmten Referenzbereich um einen Wert 0 wiedergibt. Der zweite Komparator 41 vergleicht ein Ausgangssignal von dem vierten Subtrahierglied 36 mit dem vorbestimmten Referenzbereich von der zweiten Referenzbereichsausgabeschaltung 44. Wenn das Ausgangssignal von dem vierten Subtrahierglied 36 nicht innerhalb des vorbestimmten Referenzbereichs von der zweiten Referenzbereichsausgabeschaltung 44 liegt, dann leitet der zweite Komparator 41 ein Signal zu der Alarmvorrichtung 23, das anzeigt, ob das Ausgangssignal von dem vierten Subtrahierglied 36 den vorbestimmten Referenzbereich in einer positiven oder negativen Richtung überschreitet, d.h., ein Betätigungssignal, welches wiedergibt, welcher der Reifenluftdrücke der linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR verringert ist.
Die ersten und zweiten Addierglieder 27, 28 weisen jeweils Ausgangsanschlüsse auf, die mit einem fünften Subtrahierglied 45 verbunden ist, das wiederum mit einem sechsten Subtrahierglied 46 verbunden ist. Das fünfte Subtrahierglied 45 subtrahiert ein Ausgangssignal von dem zweiten Addierglied 28 von einem Ausgangssignal von dem ersten Addierglied 27, um dadurch eine Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder zu berechnen, d.h. einen tatsächlichen Schlupfbetrag zwischen den linken und rechten Vorderrädern pro Zeiteinheit. Das fünfte Subtrahierglied 45 gibt ein Ausgangssignal zu dem sechsten Subtrahierglied 46 aus, das den tatsächlichen Schlupfbetrag zwischen den Vorderund den Hinterrädern wiedergibt. Das sechste Subtrahierglied 46 weist einen mit dem fünften Subtrahierglied 45 verbundenen Eingangsanschluß auf, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit einer Schlupfabschätzschaltung 47 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit einem dritten Komparator 48 verbunden ist. Dem sechsten Subtrahierglied 46 wird von dem fünften Subtrahierglied 45 ein Ausgangssignal zugeführt, das einen tatsächlichen Schlupfbetrag zwischen den Vorder- und den Hinterrädern wiedergibt, und ein Ausgangssignal von der Schlupfabschätzschaltung 47, welches einen abgeschätzten Schlupfbetrag wiedergibt, und gibt ein Signal zu dem dritten Komparator 48 aus, welches die Differenz (Schlupfdifferenz) zwischen dem tatsächlichen Schlupfbetrag und dem abgeschätzten Schlupfbetrag wiedergibt.
Wie später noch beschrieben, weist das sechste Subtrahierglied 46 eine Funktion zum Gewichten der Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Vorder- und der Hinterräder auf.
Die Schlupfabschätzschaltung 47 weist einen mit einer Drehmomentabschätzschaltung 38 verbundenen Eingangsanschluß und einen mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10 verbundenen Eingangsanschluß auf. Die Drehmomentabschätzschaltung 38 weist einen mit dem Gaspedalsensor 22 und dem Getriebesensor 26 verbundenen Eingangsanschluß auf. Die Drehmomentabschätzschaltung 38 speichert eine erste Datentabelle von Maschinenausgangsdrehmomenten in Abhängigkeit von Niederdrückhüben des Gaspedals und eine zweite Datentabelle von Antriebskräften für die linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR in Abhängigkeit von dem Maschinenausgangsdrehmoment, wobei die Getriebegangstellung ein Parameter ist. Die Drehmomentabschätzschaltung 38 sucht in der ersten Datentabelle nach einem Maschinenausgangsdrehmoment beruhend auf dem Niederdrückhub des Gaspedals, welcher von dem Gaspedalsensor 22 erfaßt wird, und sucht dann in der zweiten Datentabelle nach einer Antriebskraft für die rechten und linken Hinterräder 11RL, 11RR beruhend auf dem bestimmten Maschinenausgangsdrehmoment bezüglich der durch den Getriebesensor 26 erfaßten Getriebegangstellung. Die Drehmomentabschätzschaltung 38 gibt ein Signal zu der Schlupfabschätzschaltung 47 aus, das die bestimmte Antriebskraft wiedergibt. Die Schlupfabschätzschaltung 47 berechnet entweder einen abgeschätzten Schlupfbetrag der linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR aus der Antriebskraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder bestimmt einen abgeschätzten Schlupfbetrag der linken und rechten Hinterräder 11RL, 11RR in einer Nachschlagetabelle, und dann gibt sie ein Signal zu dem sechsten Subtrahierglied 46 aus, das den abgeschätzten Schlupfbetrag wiedergibt.
Der dritte Komparator 48 weist einen mit dem sechsten Subtrahierglied 46 verbundenen Eingangsanschluß auf, einen weiteren Eingangsanschluß, der mit der dritten Referenzbereichsausgabeschaltung 49 verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluß, der mit der Alarmvorrichtung 23 verbunden ist. Die dritte Referenzbereichsausgabeschaltung 49 gibt ein Signal aus, welches einen vorbestimmten Referenzbereich wiedergibt, um zu bestimmen, ob einer der Reifenluftdrücke der vorderen und hinteren Räder verringert ist. Der dritte Komparator 48 vergleicht ein Ausgangssignal von dem sechsten Subtrahierglied 46 mit einem Ausgangssignal von der dritten Referenzbereichsausgabeschaltung 49 und gibt ein Betätigungssignal in Abhängigkeit davon aus, ob das Ausgangssignal von dem sechsten Subtrahierglied 46 den vorbestimmten Referenzbereich von der dritten Referenzbereichsausgabeschaltung 49 in einer positiven oder einer negativen Richtung überschreitet. Insbesondere wenn die Differenz zwischen dem abgeschätzten Schlupfbetrag und dem tatsächlichen Schlupfbetrag den vorbestimmten Referenzbereich überschreitet, dann leitet der dritte Komparator 48 ein Betätigungssignal zu der Alarmvorrichtung 23, das davon abhängt, ob die Schlupfdifferenz den vorbestimmten Referenzbereich in einer positiven oder einer negativen Richtung überschreitet.
Die Wamlampen der Alarmvorrichtung 23 entsprechen jeweils den linken und rechten Vorderrädern 11FL, 11FR bzw. den linken und rechten Hinterrädern 11RL, 11RR. In Antwort auf ein zu einem der Komparatoren 40, 41, 48 geleitetes Betätigungssignal, erregt die Alarmvorrichtung 23 die entsprechende Warnlampe, um diese kontinuierlich oder in unterbrochener Weise anzuschalten, und gleichzeitig erregt sie den Summer, um dem Fahrer dadurch eine Verringerung des Reifenluftdrucks von einem der Räder des Kraftfahrzeugs anzuzeigen.
Wie vorangehend beschrieben, weisen der erste Lenkwinkelwand-1er 31, der zweite Lenkwinkelwandler 32, der dritte Lenkwinkelwandler 42 und das sechste Subtrahierglied 46 eine Gewichtungsfunktion auf. In jeder dieser Komponenten wird die Gewichtungsfunktion durch eine Fahrzustandsbestimmungsschaltung und eine Vergleichsempfindlichkeitsmodifizierschaltung durchgeführt, wie nachfolgend beschrieben.
Die Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm einer detaillierten Schaltungsanordnung des ersten Lenkwinkelwandlers 31 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der zweite Lenkwinkelwandler 32, der dritte Lenkwinkelwandler 42 und das sechste Subtrahierglied 46 weisen ebenso eine Schaltungsanordnung auf, die zu der in Figur 3 gezeigten Schaltungsanordnung gleich ist.
Wie in Figur 3 gezeigt, weist der erste Lenkwinkelwandler 31 eine Fahrzustandsbestimmungsschaltung 61 auf, welcher beispielsweise Lenkwinkeldaten von dem Lenkwinkelsensor 17 zugeführt werden. Eine Gewichtungsschaltung 46 erzeugt einen Gewichtungswert, der den Lenkwinkeldaten von der Fahrzustandsbestimmungsschaltung 61 entspricht. Der erste Lenkwinkelwandler 31 weist ferner eine Lenkwinkelberechnungsschaltung 31a auf, um einen Lenkwinkel aus der Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 zu berechnen. Der berechnete Lenkwinkel (FID) wird durch eine Bewegungsmittelwertsberechnungsschaltung 63 gemäß dem durch die Gewichtungsschaltung 62 erhaltenen Gewichtungswert gewichtet. Die Gewichtungsschaltung 62 und die Bewegungsmittelwertsberechnungsschaltung 63 dienen zusammen als eine Vergleichsempfindlichkeitsmodifizierschaltung 60 zum Modifizieren einer Vergleichsempfindlichkeit, mit welcher eine Verringerung des Reifenluftdrucks bestimmt wird. In dem ersten Lenkwinkelwandler 31 ist die Vergleichsempfindlichkeit insbesondere als der Lenkwinkel, welcher aus der Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder 11FL, 11FR berechnet wird, definiert. Die Vergleichsempfindlichkeit kann durch Variieren eines Gewichtungsfaktors WT (später beschrieben) variiert werden.
Die Gewichtungsschaltung 62 bestimmt einen Bewegungsmittelwert einer Reifenluftdruckvariable mit einer Berechnungsschaltung darin gemäß der Gleichung (1), welche nachfolgend angegeben ist.
wobei X(m) der Bewegungsmittelwert einer momentanen Reifenluf tdruckvariable ist, WT der Gewichtungswert ist, Xa die momentane Reifenluftdruckvariable ist, α der Aktualisierungskoeffizient für den Bewegungsmittelwert ist und X(m-1) der Bewegungsmittelwert einer vorhergehenden Reifenluftdruckvariable ist.
Die Reifenluftdruckvariable kann aus dem berechneten Lenkwinkel (FID), der Differenz (RID) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Hinterräder, dem geeigneten Lenkwinkel (G) beruhend auf dem Ausgangssignal von dem Quer-G-Sensor 19, der Differenz (CVW) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der vorderen und der hinteren Räder oder der Differenz (KIDD) zwischen den Lenkwinkeln der vorderen und der hinteren Räder bestehen.
Der Gewichtungswert WT reicht von 0 bis 1. Der Gewichtungswert WT ist auf einen Wert gesetzt, der für die beiden gegenläufigen Zwecke der Fehlerminimierung und der schnellen Erfassung einer Verringerung des Reifenluftdrucks beruhend auf durch das tatsächliche Fahren des Kraftfahrzeugs erzeugten Daten dient.
Gemäß der vorangehenden Gleichung (1) wird, wenn der Gewichtungswert WT 0 ist, der Bewegungsmittelwert X(m) gleich 1, was bedeutet, daß momentan kein Bewegungsmittelwert gesucht wird. Wenn der Gewichtungswert WT ein Bruch ist, dann wird ein Bewegungsmittelwert gesucht. Wenn der Bewegungsmittelwert berechnet wird, dann wird der berechnete Lenkwinkel, d.h. die Differenz (FID) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Vorderräder, durch die Bewegungsmittelwertberechnungsschaltung 63 gemäß dem berechneten Bewegungsmittelwert X(m) gewichtet.
In dem zweiten Lenkwinkelwandler 32 wird die Differenz (RID) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Hinterräder gewichtet. Im dritten Lenkwinkelwandler 42 wird der auf dem Ausgangssignal von dem Quer-G-Sensor 19 beruhende geeignete Lenkwinkel (G) gewichtet. In dem sechsten Subtrahierglied 46 wird die Differenz (CVW) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Vorder- und der Hinterräder gewichtet.
Der Fahrzustandsbestimmungsschaltung 61 können Querbeschleunigungsdaten von dem Quer-G-Sensor 19, Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 10, Antriebsdrehmomentdaten, Gierraten, Variationsdaten o.dgl., anstelle der Lenkwinkeldaten von dem Lenkwinkelsensor 17 zugeführt werden.
In der dargestellten Ausführungsform weist sowohl der erste Lenkwinkelwandler 31 als auch der zweite Lenkwinkelwandler 32 als auch der dritte Lenkwinkelwandler 42 als das sechste Subtrahierglied 46 eine Gewichtungsfunktion auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Gewichtungsfunktion beschränkt. Beispielsweise kann der durch jede der Referenzbereichsausgabeschaltungen 43, 44, 49 erzeugte Referenzbereich gewichtet werden.
Da der berechnete Lenkwinkel (FID), die Differenz (RID) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Hinterräder, der auf der Ausgabe von dem Quer-G-Sensor 19 beruhende geeignete Lenkwinkel (G), die Differenz (CVW) zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Vorder- und der Hinterräder oder die Differenz (KIDD) zwischen den Lenkwinkeln der Vorder- und der Hinterräder beruhend auf Fahrzuständen gewichtet werden, ist es für das Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Verringerung des Reifenluftdrucks selbst bei Fahrzuständen zu erfassen, welche zu großen Fehlern führen.
Die Figur 4 zeigt in Blockform eine detaillierte Schaltungsanordnung eines ersten Lenkwinkelwandlers 71 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der erste Lenkwinkelwandler 71 weist eine Gewichtungsfunktion sowie ferner eine Funktion zum Modifizieren eines Gewichtungswertes auf.
Der erste Lenkwinkelwandler 71, welcher in Figur 4 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten ersten Lenkwinkelwandler 31 darin, daß der Fahrzustandsbestimmungsschaltung 61 ein Bremssignal von einem Bremssensor 21 zugeführt wird, daß anstelle der Gewichtungsschaltung 62 eine Gewichtungsschaltung 81 verwendet wird und daß der Gewichtungsschaltung 81 ein Bremsfehlersignal von einem Bremsfehlerdetektor 64 und ein Ausgangssignal von der Fahrzustandsbestimmungsschaltung 61 zugeführt werden. Die Gewichtungsschaltung 81 und die Bewegungsmittelwertsberechnungsschaltung 63 dienen zusammen als eine Vergleichsempfindlichkeitsmodifizierschaltung 70.
In dem ersten Lenkwinkelsensor 71 wird, wenn ein Bremsfehlersignal von dem Bremsfehlerdetektor 64 zur Gewichtungsschaltung 81 geleitet wird, ein gewichteter Bewegungsmittelwert modifiziert.
Dem Bremsfehlerdetektor 64 werden ein Erfassungssignal von dem Bremssensor 21 und eine Längsbeschleunigung zugeführt, d.h. eine Beschleunigung, die aus der Differenz zwischen der Vorderraddifferentialgeschwindigkeit und der Hinterraddifferentialgeschwindigkeit umgewandelt wird, und er gibt ein Bremsfehlersignal aus einer vorbestimmten Datentabelle beruhend auf dem zugeführten Signal und den Daten aus. Die Gewichtungsschaltung 81 umfaßt eine Berechnungsschaltung zum Modifizieren eines Gewichtungswertes WT beruhend auf dem Bremsfehlersignal und der Längsbeschleunigung. Sowohl der Bremsfehlerdetektor 64 als auch die Gewichtungsschaltung 81 können durch einen herkömmlichen logischen 10 oder ROM ausgeführt sein.
Ein Verfahren zum Modifizieren eines Gewichtungswertes mit dem ersten Lenkwinkelwandler 71 wird nachfolgend mit Bezug auf Figur 5 beschrieben.
Der Bremssensor 21 bestimmt in einem Schritt S1, ob eine Fußbremse betätigt wird, d.h. angeschaltet wird, oder nicht. Wenn die Fußbremse angeschaltet ist, dann bestimmt der Bremsfehlerdetektor 64 in einem Schritt S2, ob die Fußbremse einen "AN-Fehler" aufweist oder nicht. Der "AN-Fehler" ist ein Fehlerzustand, in welchem die Fußbremse angeschaltet oder betätigt wird, obgleich das Bremspedal nicht niedergedrückt ist. Es wird bestimmt, daß die Fußbremse den "AN-Fehler" aufweist, wenn die Fußbremse ungefähr 5 Sekunden lang angeschaltet ist und das Fahrzeug eine Beschleunigung aufweist, deren Auftreten zum Zeitpunkt des Beschleunigens erwartet wird. Der "AN-Fehler" wird gelöscht, wenn die Fußbremse ungefähr 5 Sekunden lang ausgeschaltet ist.
Wenn der "AN-Fehler" in dem Schritt S2 erfaßt wird, dann geht die Verarbeitung zu einem Schritt S3, welcher bestimmt, ob die Längsbeschleunigung 0,06 oder mehr ist oder nicht, d.h., ob die Fußbremse betätigt wird oder nicht. Wenn die Längsbeschleunigung 0,06 oder mehr ist, dann bestimmt ein Schritt S4 ob der momentane Gewichtungswert WT 0,5 oder mehr ist oder nicht. Wenn der momentane Gewichtungswert WT 0,5 oder mehr ist, dann wird der Gewichtungswert WT in einem Schritt S5 auf 0,5 gesetzt. Wenn in dem Schritt S2 der "AN-Fehler" nicht erfaßt wird, oder wenn in dem Schritt S3 die Längsbeschleunigung weniger als 0,06 ist, d.h. wenn die Fußbremse nicht betätigt wird, dann wird der Gewichtungswert WT in einem Schritt S6 auf 0 gesetzt. Wenn der Gewichtungswert in dem Schritt S4 weniger als 0,5 ist, dann wird der momentane Gewichtungswert WT beibehalten.
Wenn in dem Schritt S1 die Fußbremse nicht angeschaltet ist, dann geht die Verarbeitung zu einem Schritt S11. In dem Schritt S11 bestimmt der Bremsfehlerdetektor 64, ob die Fußbremse einen "AUS-Fehler" aufweist oder nicht. Der "AUS-Fehler" ist ein Fehlerzustand, in welchem die Fußbremse abgeschaltet ist oder nicht betätigt wird, obgleich das Bremspedal niedergedrückt ist. Es wird bestimmt, daß die Fußbremse den "AUS-Fehler" aufweist, wenn die Fußbremse eine vorbestimmte Zeitperiode nachdem das Bremspedal niedergedrückt wird, nicht angeschaltet wird. Der "AUS-Fehler" wird gelöscht, wenn die Fußbremse angeschaltet wird.
Wenn in dem Schritt S11 der "AUS-Fehler" erfaßt wird, dann geht die Verarbeitung zu einem Schritt S12, welcher bestimmt, ob die Längsbeschleunigung 0,3 oder weniger ist oder nicht. Wenn die Längsbeschleunigung 0,3 oder weniger ist, d.h. wenn das Kraftfahrzeug fährt, dann wird in einem Schritt S13 der momentane Gewichtungswert WT auf 0 gesetzt.
Wenn der "AUS-Fehler" in dem Schritt S11 nicht erfaßt wird, dann bestimmt ein Schritt S14 ob die Längsbeschleunigung 0,25 oder weniger ist oder nicht. Wenn die Längsbeschleunigung 0,25 oder weniger ist, d.h. wenn das Fahrzeug fährt, dann wird der momentane Gewichtungswert WT in einem Schritt S15 auf 0 gesetzt.
Wenn die Längsbeschleunigung in dem Schritt S12 0,3 überschreitet, d.h. wenn das Kraftfahrzeug gebremst wird, oder wenn in dem Schritt S14 die Längsbeschleunigung 0,25 überschreitet, d.h. wenn das Kraftfahrzeug gebremst wird, dann wird der momentane Gewichtungswert WT beibehalten.
Im allgemeinen ist der Gewichtungswert WT 0, wenn das Kraftfahrzeug in einem Ruhezustand ist, d.h. wenn die Fußbremse angeschaltet ist. Bei einer derartigen Einstellung kann jedoch keine Verringerung in dem Reifenluftdruck erfaßt werden, wenn die Fußbremse einen "AN-Fehler" aufweist. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird, wenn ein "AN-Fehler" erfaßt wird, der Gewichtungswert WT auf 0,5 gesetzt, um dem Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystem ein Erfassen einer Verringerung des Reifenluftdrucks zu ermöglichen. Wenn die Fußbremse einen "AUS-Fehler" aufweist, dann wird, da in den Raddrehzahlen enthaltene Fehler groß sind, was dazu führen kann, daß das Reifenluftdruckänderungs-Erfassungssystem eine Fehlfunktion aufweist, der Gewichtungswert WT auf 0 gesetzt, da das Kraftfahrzeug mit einer Längsbeschleunigung von 0,3 oder weniger verzögert wird.
Der erste Lenkwinkelwandler 71 kann dazu eingerichtet sein, den Gewichtungswert in Antwort auf die Erfassung eines Beschleunigungsfehlers anstelle eines Bremsfehlers zu modifizieren. Sowohl der zweite Lenkwinkelwandler 32 als auch der dritte Lenkwinkelwandler 42 als auch das sechste Subtrahierglied 46 können ebenso einen Bremssensor 21 und den Bremsfehlerdetektor 64 enthalten, und sie können ferner dazu eingerichtet sein, das Verfahren zum Modifizieren eines Gewichtungswertes, so wie es in Figur 5 gezeigt ist, durchzuführen.
Obgleich die momentan als bevorzugt betrachteten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von den wesentlichen Charaktenstiken derselben abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in allen Belangen als darstellend und nicht als beschränkend zu betrachten. Der Umfang ist durch die beiliegenden Ansprüche und nicht durch die vorangehende Beschreibung definiert.

Claims

1. System zum Erfassen einer Änderung des Luftdrucks eines Reifens an einem Kraftfahrzeug, umfassend:

- ein Raddrehzahldifferenzerfassungsmittel (24; 25; 45) zum Erfassen einer tatsächlichen Raddrehzahldifferenz zwischen Umdrehungsgeschwindigkeiten von linken (11FL, 11RL) und rechten Rädern (11FR, 11RR) des Kraftfahrzeugs oder von Umdrehungsgeschwindigkeiten von vorderen (11FL, 11FR) und hinteren Rädern (11RL, 11RR) des Kraftfahrzeugs,

- ein Bewegungszustandserfassungsmittel (19; 22, 26) zum Erfassen eines Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs,

- ein geeignete-Raddrehzahldifferenz-Berechnungsmittel (42, 39; 38, 47) zum Berechnen einer geeigneten Raddrehzahldifferenz beruhend auf einem Ausgangssignal von dem Bewegungszustandserfassungsmittel (19; 22, 26);

- ein Vergleichsmittel (35, 43, 40; 36, 44, 41; 46, 49, 48) zum Vergleichen der tatsächlichen Raddrehzahldifferenz mit der geeigneten Raddrehzahldifferenz und zum Bestimmen des Luftdrucks eines Reifens von einem der linken (11FL, 11RL) und rechten Räder (11FR, 11RR) oder einem der vorderen (11FL, 11FR) und hinteren Räder (11RL, 11RR) als verringert, wenn eine Differenz zwischen der tatsächlichen Raddrehzahldifferenz und der geeigneten Raddrehzahldifferenz einen vorbestimmten Wert überschreitet; und

- ein Fahrzustandsbestimmungsmittel (61) zum Bestimmen eines Fahrzustands des Kraftfahrzeugs, und gekennzeichnet durch

- ein Vergleichsempfindlichkeitsmodifiziermittel (60; 70) zum Modifizieren einer Vergleichsempfindlichkeit, mit welcher eine Verringerung des Luftdrucks des Reifens bestimmt wird, gemäß dem durch das Fahrzustandsbestimmungsmittel bestimmten Fahrzustand.

2. System nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt:

- ein Bremserfassungsmittel (21) zum Erfassen eines Bremsens des Kraftfahrzeugs und zum Abgeben eines Signals, welches das erfaßte Bremsen wiedergibt, zu dem Fahrzustandsbestimmungsmittel (61); und

- ein Fehlererfassungsmittel (64) zum Erfassen eines Fehlers des Bremserfassungsmittels (21)

wobei das Vergleichsempfindlichkeitsmodifiziermittel (70) ein Mittel (81) umfaßt zum Modifizieren der Vergleichsempfindlichkeit gemäß dem durch das Fahrzustandsbestimmungsmittel (61) bestimmten Fahrzustand, wenn das Fehlererfassungsmittel (64) einen Fehler des Bremserfassungsmittels (21) erfaßt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner ein erstes Lenkwinkelwandlermittel (31; 32) zum Berechnen eines tatsächlichen Lenkwinkels aus der tatsächlichen Raddrehzahldifferenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten der linken (11FL, 11RL) und rechten Räder (11FR, 11RR) des Kraftfahrzeugs umfaßt,

wobei das geeignete-Raddrehzahldifferenz-Berechnungsmittel (42, 39) ein zweites Lenkwinkelwandlermittel (42) umfaßt zum Berechnen eines geeigneten Lenkwinkels aus der geeigneten Raddrehzahldifferenz,

wobei das Vergleichsmittel (35, 43, 40; 36, 44, 41) ein Mittel umfaßt zum Vergleichen des tatsächlichen Lenkwinkels mit dem geeigneten Lenkwinkel und zum Bestimmen des Luftdrucks des Reifens als verringert, wenn eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Lenkwinkel und dem geeigneten Lenkwinkel einen vorbestimmten Wert überschreitet.

4. System nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner ein tatsächlicher- Schlupf-Erfassungsmittel (45) umfaßt zum Erfassen eines tatsächlichen Schlupfbetrags zwischen den vorderen (11FL, 11FR) und hinteren Rädern (11RL, 11RR),

wobei das geeignete-Raddrehzahldifferenz-Berechnungsmittel (38, 47) ein Schlupfabschätzmittel (47) umfaßt zum Erzeugen eines abgeschätzten Schlupfbetrags zwischen den vorderen und hinteren Rädern,

wobei das Vergleichsmittel (46, 49, 48) ein Mittel umfaßt zum Vergleichen des tatsächlichen Schlupfbetrags mit dem abgeschätzten Schlupfbetrag und zum Bestimmen des Luftdrucks des Reifens als verringert, wenn eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Schlupfbetrag und dem abgeschätzten Schlupfbetrag einen vorbestimmten Wert überschreitet.