EP1347901A1 - System and method for monitoring an automotive subsystem - Google Patents

System and method for monitoring an automotive subsystem

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EP1347901A1
EP1347901A1 EP01985794A EP01985794A EP1347901A1 EP 1347901 A1 EP1347901 A1 EP 1347901A1 EP 01985794 A EP01985794 A EP 01985794A EP 01985794 A EP01985794 A EP 01985794A EP 1347901 A1 EP1347901 A1 EP 1347901A1
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EP
European Patent Office
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wheel
torque
actual
motor vehicle
operating variable
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Withdrawn
Application number
EP01985794A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Hess
Klaus Ries-Mueller
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The invention relates to a system for monitoring an automotive subsystem (42) by which the vehicle speed can be influenced. Said system comprises an assessment device (14) which, according to at least one operative parameter of the vehicle (36), detects an actual operational variable of the subsystem (42) and assesses the functionality of the subsystem (42) to be monitored according to the actual operational variable detected. The inventive system further comprises at least one wheel force sensor (10) associated with one wheel (12) of a motor vehicle (36) and detecting at least one wheel force component of the corresponding wheel (12) that is substantially effective between the ground and the wheel contact surface as the at least one operational parameter, and outputs a signal (Si, Sa) representing said wheel force component. The assessment device (14) detects the actual operation variable from the processing of the signal (Si, Sa) representing the wheel force component. The invention further relates to a corresponding monitoring method.

Description

System und Verfahren zur Überwachung eines Kraftfahrzeug-TeilsystemsSystem and method for monitoring a motor vehicle subsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Überwachung eines Kraftfahrzeug-Teilsystems, durch welches die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflussbar ist, wobei das System eine Beurteilungseinrichtung umfasst, welche nach Maßgabe wenigstens eines Betriebsparameters des Fahr- zeugs eine Ist-Betriebsgröße des Teilsystems ermittelt und anhand der ermittelten Ist-Betriebsgröße die Funktionsfähigkeit des zu überwachenden Teilsystems beurteilt.The present invention relates to a system for monitoring a motor vehicle subsystem, by means of which the vehicle speed can be influenced, the system comprising an assessment device which determines an actual operating variable of the subsystem in accordance with at least one operating parameter of the vehicle and uses the ascertained actual Company size, the functionality of the subsystem to be monitored is assessed.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftfahrzeug- Teilsystems, durch welches die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflussbar ist, vorzugsweise zur Ausführung durch ein erfindungsgemäßes System, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen wenigstens eines Be- triebsparameters des Fahrzeugs, Ermittlung einer Ist- Betriebsgröße des Teilsystems nach Maßgabe des erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs, und Beurteilen der Funktionsfähigkeit des Teilsystems anhand der ermittelten Ist-Betriebsgröße. Stand der TechnikThe present invention also relates to a method for monitoring a motor vehicle subsystem, by means of which the vehicle speed can be influenced, preferably for execution by a system according to the invention, the method comprising the following steps: detecting at least one operating parameter of the vehicle, determining an actual value - Operating size of the subsystem in accordance with the recorded operating parameter of the vehicle, and assessing the functionality of the subsystem based on the determined actual operating size. State of the art
Es ist bekannt, das Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs während des Betriebs desselben hinsichtlich seiner kor- rekten Funktion zu überwachen. Dazu wird beispielsweise in einem Motorsteuergerät (zum Beispiel ME7) das vom Motor abgegebene Antriebsmoment aus Motorparametern (wie zum Beispiel aus der Zylinderfüllung) berechnet. ÜberwachungsSysteme, wie beispielsweise das EGAS-System, ver- gleichen das so berechnete abgegebene Motormoment mit dem vom Fahrer angeforderten Moment. Stellt das Überwachungssystem Unstimmigkeiten zwischen tatsächlich abgegebenem und vom Fahrer angefordertem Motormoment fest, wird im Rahmen eines Sicherheitskonzepts eine entspre- chende Maßnahme durchgeführt, beispielsweise wird die Drosselklappe geschlossen.It is known to monitor the correct functioning of the drive system of a motor vehicle during its operation. For this purpose, for example, in an engine control unit (for example ME7) the drive torque delivered by the engine is calculated from engine parameters (such as for example from the cylinder charge). Monitoring systems, such as the EGAS system, compare the engine torque thus calculated with the torque requested by the driver. If the monitoring system detects discrepancies between the engine torque actually delivered and the driver requesting it, a corresponding measure is taken as part of a safety concept, for example the throttle valve is closed.
Nachteilig an diesem ÜberwachungsSystem beziehungsweise Überwachungsverfahren ist, dass sich das abgegebene Mo- tormoment anhand der zur Verfügung stehenden Motorparameter häufig nur sehr ungenau bestimmen lässt. Dies hat zur Folge, dass die Funktionsfähigkeit des Antriebssystems nur unzureichend beurteilt werden kann.A disadvantage of this monitoring system or monitoring method is that the engine torque output can often only be determined very inaccurately on the basis of the available engine parameters. As a result, the functionality of the drive system can only be assessed inadequately.
Im Zusammenhang mit den gattungsgemäß vorgesehenen Sensoren ist es weiterhin bekannt, dass verschiedene Reifenhersteller den zukünftigen Einsatz von sogenannten intelligenten Reifen planen. Dabei können neue Sensoren und Auswertungεschaltungen direkt am Reifen angebracht sein. Der Einsatz derartiger Reifen erlaubt zusätzliche Funktionen, wie zum Beispiel die Messung des am Reifen quer und längs zur Fahrtrichtung auftretenden Moments, des Reifendrucks oder der Reifentemperatur. In diesem Zusammenhang können beispielsweise Reifen vorgesehen sein, bei denen in jedem Reifen magnetisierte Flächen beziehungsweise Streifen mit vorzugsweise in Umfangs- richtung verlaufenden Feldlinien eingearbeitet sind. Die Magnetisierung erfolgt beispielsweise abschnittsweise immer in gleicher Richtung, aber mit entgegengesetzter Orientierung, das heisst mit abwechselnder Polarität. Die magnetisierten Streifen verlaufen vorzugsweise in Felgenhornnähe und in Latschnähe. Die Messwertgeber rotieren daher mit Radgeschwindigkeit. Entsprechende Messwertaufnehmer sind vorzugsweise karosseriefest an zwei oder mehreren in Drehrichtung unterschiedlichen Punkten angebracht und haben zudem noch einen von der Drehachse unterschiedlichen radialen Abstand. Dadurch können ein inneres Messsignal und ein äußeres Messsignal erhalten werden. Eine Rotation des Reifens kann dann über die sich ändernde Polarität des Messsignals beziehungsweise der Messsignale in Umfangsrichtung erkannt werden. Aus dem Abrollumfang und der zeitlichen Änderung des inneren Messsignals und des äußeren Messsignals kann beispielsweise die Radgeschwindigkeit berechnet werden.In connection with the sensors provided in this category, it is also known that various tire manufacturers are planning the future use of so-called intelligent tires. New sensors and evaluation circuits can be attached directly to the tire. The use of such tires allows additional functions, such as measuring the torque occurring on the tire transversely and longitudinally to the direction of travel, tire pressure or temperature. In this context, for example, tires can be provided in which magnetized surfaces or strips are incorporated into each tire, preferably with field lines running in the circumferential direction. For example, the magnetization always takes place in sections in the same direction, but with the opposite orientation, that is to say with alternating polarity. The magnetized stripes preferably run near the rim flange and near the mountain. The sensors therefore rotate at wheel speed. Corresponding transducers are preferably attached to the body at two or more points that are different in the direction of rotation and also have a different radial distance from the axis of rotation. As a result, an inner measurement signal and an outer measurement signal can be obtained. A rotation of the tire can then be recognized in the circumferential direction via the changing polarity of the measurement signal or the measurement signals. The wheel speed can be calculated, for example, from the rolling range and the change over time of the inner measurement signal and the outer measurement signal.
Ebenfalls wurde bereits vorgeschlagen, Sensoren im Rad- lager anzuordnen, wobei diese Anordnung sowohl im rotierenden als auch im statischen Teil des Radlagers erfolgen kann. Beispielsweise können die Sensoren als Mikro- sensoren in Form von Mikroschalter-Arrays realisiert sein. Von den am beweglichen Teil des Radlagers angeord- neten Sensoren werden beispielsweise Kräfte und Beschleunigungen sowie die Drehzahl eines Rades gemessen. Diese Daten werden mit elektronisch abgespeicherten Grundmustern oder mit Daten eines gleichartigen oder ähnlichen Mikrosensors verglichen, der am festen Teil des Radlagers angebracht ist.It has also already been proposed to arrange sensors in the wheel bearing, this arrangement being able to take place both in the rotating and in the static part of the wheel bearing. For example, the sensors can be implemented as micro sensors in the form of micro switch arrays. For example, forces and accelerations and the speed of a wheel are measured by the sensors arranged on the movable part of the wheel bearing. This data is stored electronically Basic patterns or compared with data from a similar or similar microsensor attached to the fixed part of the wheel bearing.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen System dadurch auf, dass es zumindest eine einem Rad des Kraft- fahrzeugs zugeordnete Radkraft-Sensoreinrichtung umfasst, welche wenigstens eine im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsflache wirkende Radkraftkomponente des jeweiligen Rades als den wenigstens einen Betriebsparameter erfasst und ein die Radkraftkomponente repräsentierendes Signal ausgibt, sowie dadurch, dass die Beurteilungseinrichtung die Ist-Betriebsgröße aus der Verarbeitung des die Radkraftkomponente repräsentierenden Signals ermittelt.The invention is based on the generic system in that it comprises at least one wheel force sensor device which is assigned to a wheel of the motor vehicle and which detects at least one wheel force component of the respective wheel acting essentially between the driving surface and the wheel contact area as the at least one operating parameter and one the wheel force component outputs signal, and in that the evaluation device determines the actual operating variable from the processing of the signal representing the wheel force component.
Durch eine Ermittlung einer im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsflache wirkenden Rad- kraftkomponente als Betriebsparameter sind bestimmte, im Einzelnen von den jeweiligen Teilsystemen des Kraftfahrzeugs abhängige Ist-Betriebsgrößen sehr genau bestimm- bar. Es ist daher mit dem erfindungsgemäßen System möglich, Teilsysteme des Kraftfahrzeugs hinsichtlich ihrer korrekten Funktion genauer als bisher zu überwachen. Als derartige Teilsysteme kommen hauptsächlich das Antriebsund das Bremssystem in Frage.By determining a wheel force component, which essentially acts between the driving surface and the wheel contact area, as operating parameters, certain actual operating variables, which depend in particular on the respective subsystems of the motor vehicle, can be determined very precisely. It is therefore possible with the system according to the invention to monitor subsystems of the motor vehicle more precisely than before with regard to their correct function. The drive and braking systems are mainly considered as such subsystems.
Vorteilhafterweise ermittelt die Beurteilungseinrichtung aus der von der Radkraft-Sensoreinrichtung erfassten wenigstens einen Radkraftkomponente ein auf das jeweilige Rad wirkendes Radmoment. Mit Hilfe des Radmomentes kann nämlich unter anderem die Funktionsfähigkeit des Antriebssystems und des Bremssystems mit hoher Genauig- keit und ohne großen Verarbeitungsaufwand überwacht werden, da sich die Leistung dieser Teilsysteme unmittelbar auf das auf das Rad ausgeübte Moment auswirkt .The assessment device advantageously determines from the one detected by the wheel force sensor device at least one wheel force component a wheel torque acting on the respective wheel. With the help of the wheel torque, among other things, the functionality of the drive system and the brake system can be monitored with high accuracy and without great processing effort, since the performance of these subsystems has a direct effect on the torque exerted on the wheel.
Das erfindungsgemäße System kann in vorteilhafter Weise dadurch vereinfacht sein, dass die wenigstens eine er- fasste Radkraftkomponente bereits eine Radumfangskraft und/oder ein das jeweilige Rad verzögerndes oder beschleunigendes Radmoment ist. Durch diese unmittelbare Erfassung kann der zuvor erwähnte Schritt der Ermittlung eines Radmomentes entfallen.The system according to the invention can advantageously be simplified in that the at least one detected wheel force component is already a wheel circumferential force and / or a wheel torque that decelerates or accelerates the respective wheel. As a result of this direct detection, the previously mentioned step of determining a wheel torque can be omitted.
Zur Erfassung der für die Ermittlung der Ist-Betriebsgröße wichtigen Radkraftkomponente ist beispielsweise der Einsatz einer Reifen-Sensoreinrichtung denkbar. Hier werden die Radgrößen sehr nahe an dem Ort erfasst, an dem sie tatsächlich auftreten, sodass störende Einflüsse durch nachgeschaltete Bauteile weitestgehend ausgeschlossen sind.For example, the use of a tire sensor device is conceivable for detecting the wheel force component that is important for determining the actual operating variable. Here the wheel sizes are recorded very close to where they actually occur, so that disturbing influences from downstream components are largely excluded.
Alternativ kann jedoch auch eine Radlager-Sensoreinrichtung verwendet werden. Auch diese ermöglicht eine genaue Erfassung der Radgrößen ohne weitere Verfälschung durch zwischen Erfassungsort und Wirkort der Radgrößen vorhandene Bauteile. Vorteilhaft an beiden genannten Sensoren ist überdies, dass sie auch eine Ermittlung von Raddrehzahlen gestatten und somit eine Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Ermittlung der Ist- Betriebsgröße ermöglichen.Alternatively, however, a wheel bearing sensor device can also be used. This also enables an exact detection of the wheel sizes without further falsification by components present between the detection location and the place of action of the wheel sizes. Another advantage of the two sensors mentioned is that they also allow wheel speeds to be determined and thus taken into account enable the vehicle speed when determining the actual operating variable.
Von besonderem Interesse ist, wie bereits angedeutet, die Überwachung des Antriebssystems des Kraftfahrzeugs. Hierunter sind beispielsweise der Motor und, so vorhanden, den Motor steuernde oder regelnde Vorrichtungen zu verstehen. Als Ist-Betriebsgröße wird vorteilhafterweise ein vom Motor abgegebenes Motormoment verwendet, das sich besonders einfach aus einer Radkraft, insbesondere aus einer Radumfangskraft oder dem Radmoment, ermitteln lässt .As already indicated, the monitoring of the drive system of the motor vehicle is of particular interest. This includes, for example, the motor and, if present, the devices that control or regulate the motor. An engine torque output by the engine is advantageously used as the actual operating variable, which can be determined particularly easily from a wheel force, in particular from a wheel circumferential force or the wheel torque.
Die Genauigkeit der Berechnung des Ist-Motormoments aus der erfassten Radkraftkomponente beziehungsweise aus dem erfassten Radmoment kann dadurch verbessert werden, dass die Beurteilungseinrichtung bei der Ermittlung eines Ist-Motormoments als Ist-Betriebsgröße ÜbertragungsVerluste von wenigstens einer im Momentenübertragungsweg vom Motor zum Rad angeordneten Momentenübertragungsvor- richtung berücksichtigt.The accuracy of the calculation of the actual engine torque from the detected wheel force component or from the detected wheel torque can be improved by the assessment device, when determining an actual engine torque as the actual operating variable, transmitting losses of at least one torque transmission device arranged in the torque transmission path from the engine to the wheel considered.
Zur Ermittlung des Ist-Motormoments können im System vorbestimmte Kennlinien hinterlegt sein, die in Abhän- gigkeit von einer erfassten Radkraftkomponente oder einem erfassten Radmoment, gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Fahrzeugparameter, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit, ein entsprechendes Ist-Motormoment angeben. Diese Art der theoretischen Ermittlung des je- weils aktuellen Ist-Motormoments aus der Radkraftkomponente oder dem Radmoment hat den Vorteil, dass damit sehr schnell ein Ist-Motormoment ermittelt werden kann. Zur Berücksichtigung der Fahrezeuggeschwindigkeit kann das erfindungsgemäße System um einen Geschwindigkeitssensor erweitert sein.To determine the actual engine torque, predetermined characteristic curves can be stored in the system which indicate a corresponding actual engine torque as a function of a detected wheel force component or a detected wheel torque, possibly taking into account further vehicle parameters such as the speed. This type of theoretical determination of the current actual engine torque from the wheel force component or the wheel torque has the advantage that an actual engine torque can be determined very quickly. To take into account the vehicle speed, the system according to the invention can be expanded by a speed sensor.
Legt man dagegen Wert auf eine möglichst genaue Berechnung des Ist-Motormoments, kann das erfindungsgemäße System gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung eine weitere Sensoreinrichtung umfassen, die die oben genannten Übertragungsverluste an der wenigstens einen Vorrichtung erfasst. Als derartige Vorrichtungen kommen unter anderem Kupplung und Getriebe (auch Verteilergetriebe) in Frage .If, on the other hand, value is placed on a calculation of the actual engine torque that is as accurate as possible, the system according to the invention can, according to an advantageous further development, comprise a further sensor device which detects the above-mentioned transmission losses on the at least one device. Such devices include clutch and gearbox (including transfer case).
Die genannten Ermittlungsmethoden, das heisst Kennlinie oder Übertragungsverlust-Sensoreinrichtung, lassen sich auch kombiniert einsetzen, um dadurch einerseits eine wechselseitige Plausibilitätsüberprüfung der ermittelten Ist-Motormomente durchzuführen und/oder um andererseits eine adaptive Kennlinienanpassung zu ermöglichen, die im Laufe der Betriebszeit Kennlinien derart erzeugt oder ändert, dass Zusammenhänge zwischen erfasster Radkraftkomponente und tatsächlichem Ist-Motormoment aus diesen immer genauer entnommen können.The above-mentioned determination methods, i.e. characteristic curve or transmission loss sensor device, can also be used in combination in order to carry out a mutual plausibility check of the determined actual engine torques on the one hand and / or to enable an adaptive characteristic curve adaptation which generates characteristic curves in the course of the operating time changes that correlations between the detected wheel force component and the actual engine torque can be extracted more and more precisely from these.
Ein weiteres Teilsystem, welches für den Betrieb eines Kraftfahrzeugs von grundlegender Bedeutung ist, ist das Bremssystem. So lässt sich aus der erfassten Radkraftkomponente beziehungsweise dem erfassten Radmoment ohne Weiteres ein von einer mit diesem Rad zusammenwirkenden Bremse auf das Rad ausgeübtes Bremsmoment ermitteln. In diesem Fall dient also ein erfasstes Radmoment bereits als Ist-Betriebsgröße. In besonders einfacher Weise kann die Beurteilung der Funktionsfähigkeit eines Kraftfahrzeug-Teilsystems dadurch durchgeführt werden, dass die Beurteilungseinrich- tung die ermittelte Ist-Betriebsgröße mit einer Soll-Betriebsgröße vergleicht. Die Genauigkeit dieser Beurteilung kann noch dadurch erhöht werden, dass die Beurteilungseinrichtung aus dem Vergleich von Soll- und Ist-Betriebsgröße einen Soll-Ist-Abweichungswert ermittelt und diesen Soll-Ist-Abweichungswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht. Es ist nämlich einfacher, im Vorhinein einen kritischen Soll-Ist-Abweichungswert als Schwellenwert festzulegen, bei dessen Überschreiten eines Fehlfunktion des betreffenden Systems beurteilt wer- den soll. Außerdem kann dadurch eine Abweichungstoleranz zwischen Soll- und Ist-Betriebsgröße gestattet werden.Another subsystem that is of fundamental importance for the operation of a motor vehicle is the braking system. A braking torque exerted on the wheel by a brake interacting with this wheel can thus easily be determined from the detected wheel force component or the detected wheel torque. In this case, a detected wheel torque already serves as the actual operating variable. The functionality of a motor vehicle subsystem can be assessed in a particularly simple manner by the assessment device comparing the determined actual operating variable with a target operating variable. The accuracy of this assessment can be increased further in that the assessment device determines a target-actual deviation value from the comparison of the target and actual operating variable and compares this target-actual deviation value with a predetermined threshold value. This is because it is easier to define in advance a critical target / actual deviation value as a threshold value, which should be used to assess a malfunction of the system in question. In addition, a tolerance of deviation between the target and the actual operating variable can thereby be permitted.
Für eine möglichst sichere Überwachung ist nicht nur die genaue Kenntnis der Ist-Betriebsgröße, sondern auch die genaue Kenntnis der Soll-Betriebsgröße von großer Wichtigkeit. Deshalb kann das System gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weiterhin einen Fahrereingriffsmittel- Sensor aufweisen. Die Beurteilungseinrichtung kann dann die Soll-Betriebsgröße aus einem Ausgangssignal des Fah- rereingriffsmittel-Sensors ermitteln. Ein derartiger Fahrereingriffsmittel-Sensor kann beispielsweise ein Pedalwegsensor sein, der einen Niederdrückbetrag eines Gas- oder Bremspedals erfasst, oder kann ein Lenkwinkel- sensor sein, der eine Drehung des Lenkrads oder der Lenksäule erfasst. Sollte eine Überwachung des Teilsystems des Kraftfahrzeugs durch das erfindungsgemäße System ergeben, dass das zu überwachende Teilsystem fehlerhaft funktioniert, so kann der Fahrer nach einem Gesihtspunkt der Erfindung darüber durch ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches und/oder ein sonstiges Warnsignal informiert werden. Zur Gewährleistung einer möglichst großen Verkehrssicherheit ist es jedoch vorteilhaft, dass die Beurteilungseinrichtung nach Maßgabe des Beur- teilungsergebnisses ein Stellsignal ausgibt und dass das System weiterhin eine Stelleinrichtung umfasst, die einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs nach Maßgabe des Stellsignals beeinflusst.For the most reliable monitoring possible, not only precise knowledge of the actual operating variable, but also precise knowledge of the target operating variable is of great importance. Therefore, according to an advantageous development, the system can furthermore have a driver intervention means sensor. The assessment device can then determine the target operating variable from an output signal of the driver intervention means sensor. Such a driver intervention means sensor can be, for example, a pedal travel sensor that detects a depression amount of an accelerator or brake pedal, or can be a steering angle sensor that detects a rotation of the steering wheel or the steering column. If monitoring of the subsystem of the motor vehicle by the system according to the invention reveals that the subsystem to be monitored is functioning incorrectly, then the driver can be informed of this by means of an optical and / or acoustic and / or haptic and / or other warning signal , To ensure the greatest possible traffic safety, however, it is advantageous that the assessment device outputs an actuating signal in accordance with the assessment result and that the system further comprises an actuating device that influences an operating state of the motor vehicle in accordance with the actuation signal.
Da eine derartige Beeinflussung des Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs üblicherweise ein Bremsen und/oder einen Motoreingriff darstellt, wie er beispielsweise von ESP-, Antiblockier- und ASR-Systemen ausgeführt werden kann, kann der konstruktive Aufwand zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Systems dadurch reduziert werden, wenn die Stelleinrichtung, und gegebenenfalls auch die Beurteilungseinrichtung, einer Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einem ESP-, Antiblockier- und/oder einem ASR-System, zugeordnet ist beziehungsweise sind. Dabei soll "zugeordnet sein" die Möglichkeit einschließen, dass die Stelleinrichtung, und gegebenenfalls die Beurteilungseinrichtung, ein Teil eines ESP-, ASR- oder Anitblockier-Systems ist beziehungsweise sind.Since such an influencing of the operating state of the motor vehicle usually represents braking and / or engine intervention, as can be carried out, for example, by ESP, anti-lock braking and ASR systems, the design effort for realizing the system according to the invention can be reduced if the Actuating device, and possibly also the assessment device, is assigned to a device for controlling and / or regulating the driving behavior of a motor vehicle, such as an ESP, anti-lock braking system and / or an ASR system. In this case, “to be assigned” should include the possibility that the actuating device and, if appropriate, the assessment device, is or are part of an ESP, ASR or anti-blocking system.
Die oben genannten Vorteile können auch durch ein System zur Fehlererkennung bei einem Kraftfahrzeug mit wenigs- tens einem Reifen und/oder einem Rad erhalten werden, bei welchem in dem Reifen und/oder am Rad, insbesondere am Radlager, ein Kraftsensor angebracht ist und abhängig von den AusgangsSignalen des Kraftsensors eine das Rad- moment repräsentierende Radmomentengröße ermittelt wird und diese Radmomentengröße mit einer aus dem Motorausgangsmoment abgeleiteten Momentengröße und/oder mit einer das Radbremsmoment repräsentierenden Bremsgröße verglichen wird und das Vergleichsergebnis zur Fehlererken- nung verwendet wird.The advantages mentioned above can also be achieved by a system for fault detection in a motor vehicle with less At least one tire and / or one wheel are obtained in which a force sensor is attached to the tire and / or the wheel, in particular on the wheel bearing, and depending on the output signals of the force sensor, a wheel torque quantity representing the wheel torque is determined and this wheel torque quantity is also determined a torque variable derived from the engine output torque and / or with a brake variable representing the wheel braking torque is compared and the comparison result is used for fault detection.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass eine im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsflache wirkende Radkraftkompo- nente zumindest eines Rades des Kraftfahrzeugs als der wenigstens eine Betriebsparameter erfasst wird. Auf diese Weise werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems im Verfahren umgesetzt. Dieses Verfahren eignet sich daher besonders zur Anwendung an einem der zuvor genannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems. Bei den nachfolgend angegebenen Ausführungsformen des Verfahrens werden ebenfalls die Vorteile und Besonderheiten der entsprechenden Systemausführungen erhalten. Zur ergänzenden Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher auf die Beschreibung des erfindungsgemäßen Systems verwiesen.The invention is based on the generic method in that a wheel force component acting at least between the driving surface and the wheel contact surface is recorded as the at least one operating parameter of at least one wheel of the motor vehicle. In this way, the advantages of the system according to the invention are implemented in the method. This method is therefore particularly suitable for use in one of the aforementioned embodiments of the system according to the invention. The advantages and special features of the corresponding system designs are also obtained in the embodiments of the method specified below. For a supplementary explanation of the method according to the invention, reference is therefore made to the description of the system according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft dadurch weitergebildet sein, dass der Beurteilungsschritt eine Ermittlung des auf das jeweilige Rad wirkenden Radmoments anhand der wenigstens einen von der Radkraft- Sensoreinrichtung erfassten Radkraftkomponente umfasst. Besonders günstig ist es dabei, wenn im Erfassungs- schritt unmittelbar eine Radumfangskraft und/oder ein das jeweilige Rad verzögerndes oder beschleunigendes Radsmoment erfasst wird.The method according to the invention can advantageously be further developed in that the assessment step comprises determining the wheel torque acting on the respective wheel on the basis of the at least one wheel force component detected by the wheel force sensor device. It is particularly advantageous if a wheel circumferential force and / or a wheel torque that retards or accelerates the respective wheel is detected directly in the detection step.
Aus Gründen einer einfachen Berechnung wird bei der Ü- berwachung eines Antriebssystems vorzugsweise ein vom Motor abgegebenes Motormoment als Ist-Betriebsgröße er- mittelt. Dabei können zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Ermittlung Übertragungsverluste von wenigstens einer im Momentenübertragungsweg vom Motor zum Rad angeordneten Momentenübertragungsvorrichtung berücksichtigt werden.For reasons of a simple calculation, when monitoring a drive system, an engine torque output by the engine is preferably determined as the actual operating variable. To further increase the accuracy of the determination, transmission losses of at least one torque transmission device arranged in the torque transmission path from the engine to the wheel can be taken into account.
Weiterhin kann dann, wenn das zu überwachende Teilsystem ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs ist, mit geringem Rechenaufwand ein von der Bremse auf das Rad ausgeübtes Bremsmoment als Ist-Betriebsgröße aus der erfassten Rad- kraftkomponente ermittelt werden.Furthermore, if the subsystem to be monitored is a brake system of the motor vehicle, a braking torque exerted by the brake on the wheel can be determined as an actual operating variable from the detected wheel force component with little computing effort.
Eine einfache Variante einer Beurteilung der Funktions- tüchtigkeit des Teilsystems aus einer Ist-Betriebsgröße stellt der Vergleich der ermittelten Ist-Betriebsgröße mit einer Soll-Betriebsgröße dar.A simple variant of an assessment of the functionality of the subsystem from an actual operating variable is the comparison of the determined actual operating variable with a target operating variable.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Vergleich von den jeweiligen Ist- und Soll-Betriebsgrößenwerten unabhängig ist, sodass das Verfahren vorteilhafterweise eine Ermittlung eines Soll-Ist-Abweichungswerts aus einer Verarbeitung von Soll- und Ist-Betriebsgröße sowie einen Vergleich dieses Soll-Ist-Abweichungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert umfasst.It is particularly advantageous if the comparison is independent of the respective actual and target operating variable values, so that the method advantageously determines a target / actual deviation value from processing the target and actual operating variables and includes a comparison of this target / actual deviation value with a predetermined threshold value.
Grundsätzlich kann die Soll-Betriebsgröße durch einen vorbestimmten Wert oder eine vorbestimmte Kennlinie vorgegeben sein. Daneben kann aber auch eine Betätigung eines Fahrereingriffsmittels, beispielsweise eines Pedals, durch den Fahrer erfasst werden. Die Soll- Betriebsgröße kann dann aus der erfassten Betätigung des Fahrereingriffsmittels genau ermittelt werden.In principle, the target operating variable can be predetermined by a predetermined value or a predetermined characteristic curve. In addition, an actuation of a driver intervention means, for example a pedal, can also be detected by the driver. The target operating variable can then be determined precisely from the detected actuation of the driver intervention means.
Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit kann das Verfahren einen weiteren Schritt umfassen, nämlich ein Beeinflussen eines Betriebszustands des Kraftfahrzeugs nach Maß- gäbe des Beurteilungsergebnisses.To increase traffic safety, the method can include a further step, namely influencing an operating state of the motor vehicle in accordance with the result of the assessment.
Besonders einfach kann der Betriebszustand des Kraftfahrzeugs auf Grundlage des Beurteilungsergebnisses dann beeinflusst werden, wenn die Beeinflussung eines Be- triebszustands des Kraftfahrzeugs von einer Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einem ESP-, einem An- tiblockier- und/oder einem ASR-System, durchgeführt wird.The operating state of the motor vehicle can be influenced in a particularly simple manner on the basis of the evaluation result if the influencing of an operating state of the motor vehicle is influenced by a device for controlling and / or regulating the driving behavior of a motor vehicle, such as an ESP or an anti-lock braking system. and / or an ASR system.
Zeichnungendrawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems;Figure 1 is a block diagram of a system according to the invention;
Figur 2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;FIG. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention;
Figur 3 einen Teil eines mit einem Reifen-Seitenwand- sensor ausgestatteten Reifens;FIG. 3 shows part of a tire equipped with a tire sidewall sensor;
Figur 4 beispielhafte Signalverläufe des in Figur 3 dargestellten Reifen-Seitenwandsensors;FIG. 4 shows exemplary signal profiles of the tire side wall sensor shown in FIG. 3;
Figur 5 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Systems;FIG. 5 shows an alternative embodiment of a system according to the invention;
Figur 6 ein Prinzipschaltbild zur Beurteilung der Funktionstüchtigkeit des Motors des Kraftfahrzeugs.FIG. 6 shows a basic circuit diagram for assessing the functionality of the engine of the motor vehicle.
Beschreibung der AusführungεbeispieleDescription of the execution examples
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems. Eine Sensoreinrichtung 10 ist einem Rad 12 zugeordnet, wobei das dargestellte Rad 12 stellvertretend für die Räder eines Fahrzeugs gezeigt ist. Die Sensoreinrichtung 10 steht mit einer Beurteilungseinrichtung 14 zum Verarbeiten von Signalen der Sensoreinrichtung 10 in Verbindung. Die Beurteilungseinrichtung 14 umfasst eine Speichereinrichtung 15 zur Speicherung erfasster Werte. Die Beurteilungseinrichtung 14 ist darüber hinaus mit einer Stelleinrichtung 16 verbunden. Diese Stelleinrichtung 16 ist wiederum dem Rad 12 zugeordnet.Figure 1 shows a block diagram of a system according to the invention. A sensor device 10 is assigned to a wheel 12, the wheel 12 shown being shown as representative of the wheels of a vehicle. The sensor device 10 is connected to an assessment device 14 for processing signals from the sensor device 10. The evaluation device 14 comprises a storage device 15 for storing recorded values. The assessment device 14 is also connected to an actuator 16. This actuating device 16 is in turn assigned to the wheel 12.
Die Sensoreinrichtung 10 erfasst im hier gezeigten Bei- spiel die RadaufStandskraft des Rades 12. Ebenso könnte die Sensoreinrichtung 10 die Radseitenkraft des Rades 12 erfassen. Die hieraus resultierenden Erfassungsergebnisse werden der Beurteilungseinrichtung 14 zur weiteren Verarbeitung übermittelt. Beispielsweise wird in der Beurteilungseinrichtung 14 die RadaufStandskraft aus einer erfassten Deformation des Reifens ermittelt. Dies kann durch Verwendung einer in der Speichereinheit 15 gespeicherten Kennlinie erfolgen. In der Beurteilungseinrichtung 14 kann dann aus der RadaufStandskraft wei- ter ein Antriebsmoment des Motors oder ein Bremsmoment einer Bremse ermittelt werden. Dieses Signal kann an die Stelleinrichtung 16 übertragen werden, so dass in Abhängigkeit des Signals Einfluss auf das den Betriebszustand des Fahrzeugs, insbesondere auf das Rad 12, genommen werden kann. Ein solcher Einfluss kann über einen Motoreingriff und/oder einen Bremseneingriff erfolgen. Die Motorleistung kann gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung durch Verstellung des Zündzeitpunktes und/oder durch Änderung der Drosselklappenstellung und/oder durch gezielte Einspritzausblendungen erfolgen.In the example shown here, the sensor device 10 detects the wheel contact force of the wheel 12. Likewise, the sensor device 10 could detect the wheel side force of the wheel 12. The resulting detection results are transmitted to the assessment device 14 for further processing. For example, the wheel contact force is determined in the assessment device 14 from a detected deformation of the tire. This can be done by using a characteristic curve stored in the storage unit 15. In the assessment device 14, a drive torque of the motor or a braking torque of a brake can then be determined from the wheel contact force. This signal can be transmitted to the actuating device 16 so that, depending on the signal, the operating state of the vehicle, in particular the wheel 12, can be influenced. Such an influence can take place via a motor intervention and / or a brake intervention. According to one aspect of the invention, the engine output can take place by adjusting the ignition timing and / or by changing the throttle valve position and / or by deliberate injection suppression.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wobei eine Beurteilung der Funktions- fahigkeit des Antriebssystems des Kraftfahrzeugs dargestellt ist. Zunächst wird die Bedeutung der einzelnen Schritte angegeben: SOI: Erfassen einer Deformation in Radial- oder Umfangs- richtung eines Reifens.FIG. 2 shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention within the scope of the present invention, an assessment of the functionality of the drive system of the motor vehicle being shown. First, the meaning of the individual steps is given: SOI: Detection of a deformation in the radial or circumferential direction of a tire.
S02: Ermitteln einer Umfangskraft des Reifens auf dem Fahruntergrund aus der erfassten Deformation.S02: Determining a peripheral force of the tire on the driving surface from the detected deformation.
S03 : Ermitteln eines Ist-Motormoments als Ist-Betriebsgröße des Motors aus der ermittelten Umfangskraft.S03: Determining an actual engine torque as the actual operating variable of the engine from the determined circumferential force.
S04: Erfassen einer Stellung des Gaspedals des Fahrzeugs . S05: Ermitteln eines Soll-Motormoments aus der erfassten Gaspedalstellung .S04: detection of a position of the accelerator pedal of the vehicle. S05: Determination of a target engine torque from the detected accelerator pedal position.
S06: Vergleichen des ermittelten Ist-Motormoments mit dem ermittelten Soll-Motormoments.S06: Compare the determined actual engine torque with the determined target engine torque.
S07: Beurteilen des Antriebssystems als korrekt arbei- tend.S07: Assess the drive system as working correctly.
S08: Beurteilen des Antriebssystems als fehlerhaft.S08: Assess drive system as faulty.
Der in Figur 2 gezeigte Verfahrensablauf kann so oder in ähnlicher Weise bei einem heck- oder auch einem frontgetriebenen Fahrzeug erfolgen. In Schritt SOI wird beispielsweise eine Deformation eines Reifens in Radialoder Umfangsrichtung gemessen.The method sequence shown in FIG. 2 can be carried out in this or a similar manner in the case of a rear-wheel drive or a front-wheel drive vehicle. In step SOI, for example, a tire deformation in the radial or circumferential direction is measured.
Aus dieser Deformation wird in Schritt S02 eine Radum- fangskraft ermittelt. Dies kann durch eine in einer Speichereinheit abgelegte Kennlinie geschehen, die den Zusammenhang zwischen der Deformation in Radial- oder Umfangsrichtung und der Radumfangskraft angibt.A wheel circumferential force is determined from this deformation in step S02. This can be done by a characteristic curve stored in a storage unit, which indicates the relationship between the deformation in the radial or circumferential direction and the wheel circumferential force.
In Schritt S03 wird die aus der Radumfangskraft ein vom Motor aktuell abgegebenes Ist-Motormoment ermittelt. Dazu werden vorteilhafterweise die Verluste berücksich- tigt, die bei der Übertragung des Motormoments vom Motor zu den angetriebenen Rädern auftreten.In step S03, the actual engine torque currently output by the engine is determined from the wheel circumferential force. For this purpose, the losses are advantageously taken into account. tigt that occur when the engine torque is transmitted from the engine to the driven wheels.
In Schritt S04 wird der Niederdrückwinkel des Gaspedals erfasst. Aus dem erfassten Niederdrückwinkel wird in Schritt S05 ein vom Fahrer gefordertes Soll-Motormoment ermittelt .In step S04, the depression angle of the accelerator pedal is detected. In step S05, a target engine torque required by the driver is determined from the detected depression angle.
In Schritt S06 werden das ermittelte Ist-Motormoment und das ermittelte Soll-Motormoment miteinander verglichen. Übersteigt das Ist-Motormoment das Soll- Motormoment nicht, wird in Schritt S07 das Antriebssystem als korrekt arbeitend beurteilt. Übersteigt dagegen das Ist-Motormoment das Soll-Motormoment , wird in Schritt S08 das Antriebssystem als fehlerhaft beurteilt. Sollte in der Beurteilung ein Fehler im Antriebssystem festgestellt werden, so kann dann der Fahrer durch ein Warnsignal informiert und das Fahrzeug aus Sicherheitsgründen langsam bis zum Stillstand verzögert werden. Weiterhin kann sich ein Analyseprozess anschließen, der die Fehlerquelle im Antriebssystem sucht.In step S06, the determined actual engine torque and the determined target engine torque are compared with one another. If the actual engine torque does not exceed the target engine torque, the drive system is judged to be working correctly in step S07. If, on the other hand, the actual engine torque exceeds the target engine torque, the drive system is assessed as faulty in step S08. If an error in the drive system is found in the assessment, the driver can be informed by a warning signal and the vehicle can be slowed down to a standstill for safety reasons. Furthermore, an analysis process can follow that searches for the source of the error in the drive system.
Eine Überwachung des Bremssystems kann analog zu der obigen Verfahrensdarstellung erfolgen.The brake system can be monitored analogously to the above method illustration.
In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus einem an dem Rad 12 montierten Reifen 32 mit einer sogenannten Reifen-/Side- Wall-Sensoreinrichtung 20, 22, 24, 26, 28, 30 bei Betrachtung in Richtung der Drehachse D des Reifens 32 dargestellt. Die Reifen-/Side-Wail-Sensoreinrichtung umfasst zwei Sensorvorrichtungen 20, 22, die karosseriefest an zwei in Drehrichtung unterschiedlichen Punkten angebracht sind. Ferner weisen die Sensorvorrichtungen 20, 22 jeweils unterschiedliche radiale Abstände von der Drehachse D des Rades 32 auf. Die Sensorvorrichtung 20 ist im gezeigten Beispiel näher an der Drehachse des Rades 12 angeordnet als die Sensorvorrichtung 22. Die Seitenwand des Reifens 32 ist mit einer Vielzahl von bezüglich der Raddrehachse im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden magnetisierten Flächen als Messwertgeber 24, 26, 28, 30 (Streifen) mit vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Feldlinien versehen. Die magnetisierten Flächen weisen abwechselnde magnetische Polarität auf.FIG. 3 shows a section of a tire 32 mounted on the wheel 12 with a so-called tire / side wall sensor device 20, 22, 24, 26, 28, 30 when viewed in the direction of the axis of rotation D of the tire 32. The tire / side wail sensor device comprises two sensor devices 20, 22 which are fixed to the body at two different points in the direction of rotation are attached. Furthermore, the sensor devices 20, 22 each have different radial distances from the axis of rotation D of the wheel 32. In the example shown, the sensor device 20 is arranged closer to the axis of rotation of the wheel 12 than the sensor device 22. The side wall of the tire 32 is provided with a plurality of magnetized surfaces, which run essentially in the radial direction with respect to the wheel axis of rotation, as measuring sensors 24, 26, 28, 30 (Stripes) with field lines running preferably in the circumferential direction. The magnetized surfaces have alternating magnetic polarity.
Figur 4 zeigt die Verläufe des Signals Si der innen, das heißt näher an der Drehachse des Rades 12, angeordneten Sensorvorrichtung 20 gemäß Figur 3 und des Signals Sa der außen, das heißt weiter von der Drehachse D des Rades 12 weg, angeordneten Sensorvorrichtung 22 gemäß Figur 3. Eine Rotation des Reifens 32 wird über die sich ändernde Polarität der Messsignale Si und Sa erkannt. Aus dem Abrollumfang und der zeitlichen Änderung der Signale Si und Sa kann beispielsweise die Radgeschwin- digkeit berechnet werden. Durch Phasenverschiebungen T zwischen den Signalen können Verformungen des Reifens 32 ermittelt werden und somit beispielsweise direkt Radkräfte erfasst werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es von besonderem Vorteil, wenn in Umfangsrichtung des Reifens 32 wirkende Kräfte beziehungsweise ein das Rad 12 verzögerndes oder beschleunigendes Radmoment ermittelt werden kann. Aus diesem Radmoment kann auf das aktuell wirkende Motor- beziehungsweise Bremsmoment geschlossen werden, was eine Überprüfung oder Überwachung des korrekten Antriebs- beziehungsweise Bremsenbetriebs ermöglicht.FIG. 4 shows the courses of the signal Si of the sensor device 20 according to FIG. 3 arranged on the inside, ie closer to the axis of rotation of the wheel 12, and of the signal Sa of the sensor device 22 arranged outside, ie further away from the axis of rotation D of the wheel 12 according to FIG FIG. 3. A rotation of the tire 32 is recognized via the changing polarity of the measurement signals Si and Sa. The wheel speed can be calculated, for example, from the rolling range and the temporal change in the signals Si and Sa. Deformations of the tire 32 can be determined by means of phase shifts T between the signals and thus, for example, wheel forces can be recorded directly. In the context of the present invention, it is particularly advantageous if forces acting in the circumferential direction of the tire 32 or a wheel torque that decelerates or accelerates the wheel 12 can be determined. From this wheel torque, it is possible to deduce the currently acting engine or braking torque, which is a check or monitoring the correct drive or brake operation.
Figur 5 zeigt einen alternative Ausführungsform des in Figur 1 gezeigten Systems. Ein Fahrzeug 36 mit Rädern 12 umfasst ein Reifensteuergerät 38. Dieses Reifensteuergerät kommuniziert über eine Schnittstelle (beispielsweise CAN) mit einem Motormanagementsystem 40 (beispielsweise ME7 beziehungsweise Cartronic) . Zwischen diesem Motorma- nagementsystem 40 und einer Einheit 42, die beispielsweise Motor, Getriebe und Bremsen des Fahrzeugs 36 repräsentiert, ist wiederum eine Schnittstelle vorgesehen. In oder an den Reifen 32 der Räder 12 ist je eine Rei- fen-/Side-Wall-Sensoreinrichtung der Figur 3 angeordnet, die an jedem Reifen eine in Umfangsrichtung des Rades 12 wirkende Kraft oder ein das Rad 12 beschleunigendes beziehungsweise verzögerndes Radmoment erfasst. Zwischen dieser Reifen-/Side-Wall-Sensoreinrichtung und dem Reifensteuergerät 38 liegt ebenfalls eine Schnittstelle.FIG. 5 shows an alternative embodiment of the system shown in FIG. 1. A vehicle 36 with wheels 12 includes a tire control unit 38. This tire control unit communicates with an engine management system 40 (for example ME7 or Cartronic) via an interface (for example CAN). An interface is again provided between this engine management system 40 and a unit 42, which for example represents the engine, transmission and brakes of the vehicle 36. A tire / side wall sensor device of FIG. 3 is arranged in or on the tires 32 of the wheels 12, which detects on each tire a force acting in the circumferential direction of the wheel 12 or a wheel torque accelerating or decelerating the wheel 12. There is also an interface between this tire / side wall sensor device and the tire control unit 38.
Figur 6 zeigt ein Systemschaltbild zur Beurteilung einer Fehlerreaktion anhand eines erfassten Radmoments. Über den Signalweg 50 wird ein über einen Gaspedalsensor ermitteltes Soll-Motormoment an einen Subtrahierer 52 ü- bertragen. Der Gaspedalsensor erfasst die Winkelstellung oder Niederdrückstellung des Gaspedals durch den Fahrer, woraus das Soll-Motormoment bestimmt wird. Über den Signalweg 54 werden Kupplungs- und Getriebeverluste an den Subtrahierer 52 übertragen. Der Subtrahierer 52 liefert als Ausgangssignal des Signalwegs 56 ein um Kupplungsund Getriebeverluste reduziertes Soll-Motormoment, was in diesem Falle im Wesentlichen einem Soll-Radmoment entspricht. Dieses Soll-Radmoment wird an einen Subtrahierer 58 übertragen, welcher über den Signalweg 60 das von der Radkraft-Sensoreinrichtung erfasste Radmoment erhält. Der Subtrahierer 58 bildet aus der Subtraktion von Soll-Radmoment und erfasstem Ist-Radmoment eine Soll-Ist-Differenz und überträgt diese längs eines Signalwegs 62 zu einer Vergleichsschaltung 64. Die Vergleichsschaltung 64 erhält über den Signalweg 66 einen vorbestimmten Schwellenwert, den sie zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Antriebssystems mit der Soll-Ist- Differenz des Signalwegs 62 vergleicht. Übersteigt die Soll-Ist-Differenz den vorbestimmten Schwellenwert, so gibt die Vergleichsschaltung 64 am Signalweg 68 ein Fehlersignal aus, überschreitet die Soll-Ist-Differenz den vorbestimmten Schwellenwert nicht, so gibt die Vergleichsschaltung 64 kein Fehlersignal aus.FIG. 6 shows a system circuit diagram for assessing an error reaction on the basis of a detected wheel torque. A desired engine torque determined via an accelerator pedal sensor is transmitted to a subtractor 52 via the signal path 50. The accelerator pedal sensor detects the angular position or the depressed position of the accelerator pedal by the driver, from which the target engine torque is determined. Coupling and transmission losses are transmitted to the subtractor 52 via the signal path 54. The subtractor 52 delivers as the output signal of the signal path 56 a desired engine torque reduced by clutch and transmission losses, which in this case is essentially a desired wheel torque equivalent. This target wheel torque is transmitted to a subtractor 58, which receives the wheel torque detected by the wheel force sensor device via signal path 60. The subtractor 58 forms a target-actual difference from the subtraction of the target wheel torque and the detected actual wheel torque and transmits this along a signal path 62 to a comparison circuit 64. The comparison circuit 64 receives a predetermined threshold value via the signal path 66, which it uses for evaluation compares the functionality of the drive system with the target-actual difference of the signal path 62. If the target-actual difference exceeds the predetermined threshold value, then the comparison circuit 64 outputs an error signal on the signal path 68; if the target-actual difference does not exceed the predetermined threshold value, the comparison circuit 64 does not output an error signal.
Ähnlich kann das Bremssystem überwacht werden. Da in der Regel zwischen Bremsscheibe und Rad keine weiteren Über- tragungsverluste auftreten beziehungsweise vernachlässigbar sind, sind die Signalwege 50, 54 sowie der Subtrahierer 52 entbehrlich. In diesem Falle wird längs der Signalleitung 56 ein Soll-Bremsmoment als Soll-Radmoment an den Subtrahierer 58 übertragen. Der Subtrahierer 58 bildet aus dem Soll-Radmoment und dem Ist-Radmoment des Signalwegs 60 eine Soll-Ist-Differenz und gibt diese über den Signalweg 62 an die Vergleichsschaltung 64 aus, welche sie mit einem, gegebenenfalls verschiedenen, vorbestimmten Schwellenwert des Signalwegs 66 vergleicht. Wiederum gibt die Vergleichsschaltung 64 in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein Fehlersignal am Signalweg 68 aus . Es dürfte Fachleuten selbstverständlich sein, dass anstelle einer Reduzierung des Motormoments und eines Vergleichs von Soll-Radmoment und Ist-Radmoment am Subtra- hierer 58 auch das erfasste Radmoment des Signalwegs 60 zunächst an einem Addierer um Kupplungs- und Getriebe- Verluste vermehrt und dann als Ist-Motormoment mit einem Soll-Motormoment verglichen werden.The brake system can be monitored similarly. Since, as a rule, no further transmission losses occur between the brake disc and the wheel or are negligible, the signal paths 50, 54 and the subtractor 52 are unnecessary. In this case, a target braking torque is transmitted as a target wheel torque to the subtractor 58 along the signal line 56. The subtractor 58 forms a target-actual difference from the target wheel torque and the actual wheel torque of the signal path 60 and outputs this via the signal path 62 to the comparison circuit 64, which compares it with a possibly different, predetermined threshold value of the signal path 66 , Again, the comparison circuit 64 outputs an error signal on the signal path 68 depending on the comparison result. It should be a matter of course for experts that instead of reducing the engine torque and comparing the target wheel torque and the actual wheel torque on the subtractor 58, the detected wheel torque of the signal path 60 is first increased at an adder by clutch and transmission losses and then as Actual engine torque can be compared with a target engine torque.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. The preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention is only for illustrative purposes and not for the purpose of restricting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without leaving the scope of the invention and its equivalents.

Claims

Ansprüche Expectations
1. System zur Überwachung eines Kraftfahrzeug- Teilsystems (42) , durch welches die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflussbar ist, wobei das System eine Beurtei- lungseinrichtung (14) umfasst, welche nach Maßgabe wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs (36) eine Ist-Betriebsgröße des Teilsystems (42) ermittelt und anhand der ermittelten Ist-Betriebsgröße die Funktionsfähigkeit des zu überwachenden Teilsystems (42) beur- teilt,1. System for monitoring a motor vehicle subsystem (42), by means of which the vehicle speed can be influenced, the system comprising an assessment device (14) which, according to at least one operating parameter of the vehicle (36), is an actual operating variable of the subsystem ( 42) is determined and the functionality of the subsystem (42) to be monitored is assessed on the basis of the determined actual operating variable,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass es zumindest eine einem Rad (12) des Kraftfahr- zeugs (36) zugeordnete Radkraft-Sensoreinrichtung (10) umfasst, welche wenigstens eine im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsflache wirkende Radkraftkomponente des jeweiligen Rades (12) als den wenigstens einen Betriebsparameter erfasst und ein die Radkraftkomponente repräsentierendes Signal (Si, Sa) ausgibt, undthat it comprises at least one wheel force sensor device (10) which is assigned to a wheel (12) of the motor vehicle (36) and which detects at least one wheel force component of the respective wheel (12) which acts essentially between the driving surface and the wheel contact area as the at least one operating parameter outputs the signal representing the wheel force component (Si, Sa), and
dass die Beurteilungseinrichtung (14) die Ist- Betriebsgröße aus der Verarbeitung des die Radkraft- komponente repräsentierenden Signals (Si, Sa) ermittelt. that the assessment device (14) determines the actual operating variable from the processing of the signal (Si, Sa) representing the wheel force component.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung (14) anhand der von der Radkraft-Sensoreinrichtung (10) erfassten wenigstens einen Radkraftkomponente ein auf das jeweilige Rad (12) wirkendes Radmoment ermittelt.2. System according to claim 1, characterized in that the evaluation device (14) uses the at least one wheel force component (10) detected by the wheel force sensor device to determine a wheel torque acting on the respective wheel (12).
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erfasste Radkraftkomponente eine Radumfangskraft und/oder ein das jeweilige Rad (12) verzögerndes oder beschleunigendes Radmoment ist.3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one detected wheel force component is a wheel circumferential force and / or a wheel torque which retards or accelerates the respective wheel (12).
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkraft-Sensoreinrichtung (10) eine Reifen-Sensoreinrichtung (20, 22, 24, 26, 28, 30) ist.4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the wheel force sensor device (10) is a tire sensor device (20, 22, 24, 26, 28, 30).
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkraft-Sensoreinrich- tung (10) eine Radlager-Sensoreinrichtung ist.5. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the wheel force sensor device (10) is a wheel bearing sensor device.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überwachende Teilsystem (42) ein Antriebssystem (42) des Kraftfahrzeugs (36) ist und die Ist-Betriebsgröße ein vom Motor abgege- benes Motormoment ist.6. System according to one of the preceding claims, characterized in that the subsystem to be monitored (42) is a drive system (42) of the motor vehicle (36) and the actual operating variable is an engine torque output by the engine.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung (14) bei der Ermittlung eines Ist-Motormoments als Ist- Betriebsgröße Übertragungsverluste von wenigstens einer im Momentenübertragungsweg vom Motor zum Rad (12) angeordneten Momentenübertragungsvorrichtung berücksichtigt. 7. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the assessment device (14) takes into account transmission losses of at least one torque transmission device arranged in the torque transmission path from the engine to the wheel (12) when determining an actual engine torque as the actual operating variable.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überwachende Teilsystem (42) ein Bremssystem (42) des Kraftfahrzeugs (36) ist und die von der Beurteilungseinrichtung (14) ermittelte Ist-Betriebsgröße ein von der Bremse auf das Rad (12) ausgeübtes Bremsmoment ist.8. System according to one of the preceding claims, characterized in that the subsystem to be monitored (42) is a braking system (42) of the motor vehicle (36) and the actual operating variable determined by the assessment device (14) is one from the brake to the wheel (12) braking torque is exerted.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung9. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the assessment device
(14) die ermittelte Ist-Betriebsgröße mit einer Soll- Betriebsgröße vergleicht.(14) compares the determined actual farm size with a target farm size.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the assessment device
(14) aus dem Vergleich von Soll- und Ist-Betriebsgröße einen Soll-Ist-Abweichungswert ermittelt und diesen Soll-Ist-Abweichungswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht.(14) a target-actual deviation value is determined from the comparison of the target and actual operating variable and compares this target-actual deviation value with a predetermined threshold value.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,11. System according to any one of the preceding claims, characterized in that
dass es weiterhin einen Fahrereingriffsmittel-Sensor aufweist undthat it still has a driver intervention sensor and
dass die Beurteilungseinrichtung (14) die Soll- Betriebsgröße aus einem Ausgangssignal des Fahrereingriffsmittel-Sensors ermittelt.that the assessment device (14) determines the target operating variable from an output signal of the driver intervention means sensor.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung (14) nach Maßgabe des Beurteilungsergebnisses ein Stellsignal ausgibt und12. System according to one of the preceding claims, characterized in that that the assessment device (14) outputs an actuating signal in accordance with the assessment result and
dass das System weiterhin eine Stelleinrichtung (16) umfasst, die einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs (36) nach Maßgabe des Stellsignals beein- flusst .that the system further comprises an actuating device (16) which influences an operating state of the motor vehicle (36) in accordance with the actuating signal.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (16) , und gegebenenfalls auch die Beurteilungsemrichtung13. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (16), and optionally also the assessment device
(14), einer Vorrichtung (40) zur Steuerung und/oder Re- gelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einem ESP-, einem Antiblockier- und/oder einem ASR-System, zugeordnet ist beziehungsweise sind.(14), a device (40) for controlling and / or regulating the driving behavior of a motor vehicle, such as an ESP, an anti-lock braking system and / or an ASR system, is or are assigned.
14. System zur Fehlererkennung bei einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Reifen (32) und/oder einem Rad14. System for fault detection in a motor vehicle with at least one tire (32) and / or a wheel
(12), wobei in dem Reifen (32) und/oder am Rad (12), insbesondere am Radlager, ein Kraftsensor (20, 22, 24, 26, 28, 30) angebracht ist und abhängig von den Aus- gangssignalen (Si, Sa) des Kraftsensors (20, 22, 24, 26, 28, 30) eine das Radmoment repräsentierende Radmomentengröße ermittelt wird und diese Radmomentengröße(12), a force sensor (20, 22, 24, 26, 28, 30) being attached in the tire (32) and / or on the wheel (12), in particular on the wheel bearing, and depending on the output signals (Si , Sa) of the force sensor (20, 22, 24, 26, 28, 30) a wheel torque quantity representing the wheel torque is determined and this wheel torque quantity
mit einer aus dem Motorausgangsmoment abgeleiteten Momentengröße und/oder mit einer das Radbremsmoment repräsentierenden Bremsgröße verglichen wird und das Vergleichsergebnis zur Fehlererkennung verwendet wird.with a torque quantity derived from the engine output torque and / or is compared with a brake variable representing the wheel braking torque and the comparison result is used for error detection.
15. Verfahren zur Überwachung eines Kraftfahrzeug- Teilsystems, durch welches die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflussbar ist, vorzugsweise zur Ausführung durch ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umf sst:15. A method for monitoring a motor vehicle subsystem, by means of which the vehicle speed can be influenced, preferably for execution by a system according to one of claims 1 to 14, the method comprising the following steps:
Erfassen (SOI) wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs,Detection (SOI) of at least one operating parameter of the vehicle,
Ermittlung (S03) einer Ist-Betriebsgröße des Teil- Systems (42) nach Maßgabe des erfassten Betriebsparameters des Fahrzeugs (36) , undDetermining (S03) an actual operating variable of the subsystem (42) in accordance with the recorded operating parameter of the vehicle (36), and
Beurteilen (S02, S07, S08) der Funktionsfähigkeit des Teilsystems (42) anhand der ermittelten Ist- Betriebsgröße,Assessing (S02, S07, S08) the functionality of the subsystem (42) on the basis of the determined actual operating variable,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass eine im Wesentlichen zwischen Fahruntergrund und Radaufstandsflache wirkende Radkraftkomponente von zumindest einem Rad (12) des Kraftfahrzeugs (36) als der wenigstens eine Betriebsparameter erfasst wird.that at least one wheel (12) of the motor vehicle (36) detects a wheel force component acting essentially between the driving surface and the wheel contact area as the at least one operating parameter.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Beurteilungsschritt (S02, S07, S08) eine Ermittlung (S02) des auf das jeweilige Rad (12) wirkenden Radmoments anhand der wenigstens einen von der Radkraft- Sensoreinrichtung (10) erfassten Radkraftkomponente umfasst.16. The method according to claim 15, characterized in that the assessment step (S02, S07, S08) a determination (S02) of the acting on the respective wheel (12) Comprises wheel torque on the basis of the at least one wheel force component detected by the wheel force sensor device (10).
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Erfassungsschritt (SOI) eine Radumfangskraft und/oder ein das jeweilige Rad (12) verzögerndes oder beschleunigendes Radmoment erfasst wird.17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that in the detection step (SOI) a wheel circumferential force and / or a wheel torque retarding or accelerating the respective wheel (12) is detected.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überwachende Teilsystem (42) ein Antriebssystem (42) des Kraftfahrzeugs (36) ist und als Ist-Betriebsgröße ein vom Motor abgegebenes Motormoment ermittelt wird (S03).18. The method according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the subsystem to be monitored (42) is a drive system (42) of the motor vehicle (36) and an engine torque output by the engine is determined as the actual operating variable (S03).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung (S03) eines Ist-Motormoments als Ist-Betriebsgröße Übertragungsverluste von wenigstens einer im Momentenübertragungsweg vom Motor zum Rad (12) angeordneten Momentenübertra- gungsvorrichtung berücksichtigt werden.19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that transmission losses of at least one torque transmission device arranged in the torque transmission path from the engine to the wheel (12) are taken into account when determining (S03) an actual engine torque as the actual operating variable.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zu überwachende Teilsys- tem (42) ein Bremssystem (42) des Kraftfahrzeugs (36) ist und als Ist-Betriebsgröße ein von der Bremse auf das Rad (12) ausgeübtes Bremsmoment ermittelt wird.20. The method according to any one of claims 15 to 19, characterized in that the subsystem to be monitored (42) is a braking system (42) of the motor vehicle (36) and as an actual operating variable one from the brake to the wheel (12) exerted braking torque is determined.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, da- durch gekennzeichnet, dass es einen Vergleich (S06) der ermittelten Ist-Betriebsgröße mit einer Soll- Betriebsgröße umfasst. 21. The method according to any one of claims 15 to 20, characterized in that it comprises a comparison (S06) of the determined actual operating variable with a target operating variable.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Ermittlung eines Soll-Ist-Abweichungswerts aus einer Verarbeitung von Soll- und Ist-Betriebsgröße sowie einen Vergleich dieses Soll-Ist-Abweichungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert umfasst.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that it comprises a determination of a target-actual deviation value from a processing of the target and actual operating variable and a comparison of this target-actual deviation value with a predetermined threshold value.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, da- durch gekennzeichnet,23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that
dass weiterhin eine Betätigung eines Fahrereingriffsmittels durch den Fahrer erfasst wird (S04) undthat further actuation of a driver intervention means is detected by the driver (S04) and
dass die Soll-Betriebsgröße aus der erfassten Betätigung des Fahrereingriffsmittels ermittelt wird (S05) .that the target operating variable is determined from the detected actuation of the driver intervention means (S05).
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin folgenden Schritt umfasst:24. The method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that it further comprises the following step:
Beeinflussen eines Betriebszustands des Kraftfahr- zeugs nach Maßgabe des Beurteilungsergebnisses.Influencing an operating state of the motor vehicle in accordance with the result of the assessment.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung eines Betriebszustands des Kraftfahrzeugs von einer Vorrichtung (40) zur Steuerung und/oder Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einem ESP-, einem Antiblockier- und/oder einem ASR-System, durchgeführt wird. 25. The method according to any one of claims 15 to 24, characterized in that influencing an operating state of the motor vehicle by a device (40) for controlling and / or regulating the driving behavior of a motor vehicle, such as an ESP, a Anti-lock and / or an ASR system is carried out.
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