DE10140615C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines abgelösten Reifens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erkennung eines abgelösten Reifens eines Fahrzeugs. In dieser Vorrichtung sind Mittel zur Erfassung der Drehbewegungen der Räder und Erzeugung von ersten Größen, die von den erfaßten Drehbewegungen abhängig sind, vorgesehen. Weiterhin sind Vergleichsmittel vorgesehen, in denen wenigstens ein Vergleich, in den wenigstens eine der ersten Größen eingeht, durchgeführt wird sowie Auswertemittel, in denen abhängig vom Ausgang des wenigstens einen Vergleiches ein Signal abgegeben wird. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass dem in den Vergleichsmitteln durchgeführten wenigstens einen Vergleich ein Sortiervorgang vorausgeht, in dem wenigstens zwei der ersten Größen ihrem Wert nach sortiert werden und dass in Abhängigkeit des von den Auswertemitteln abgegebenen Signals auf einen abgelösten Reifen erkannt wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem System zur Überwachung des Reifenzustandes. Solche Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Die DE 196 38 280 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Erzeugung eines Fehlersignals bei einem Kraft­ fahrzeug mit wenigstens zwei rechts und links im vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordneten Rädern. Hierzu werden Signale erfaßt, die die Drehgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder repräsentieren. Insbesondere abhängig von den erfaßten Signalen wird weiterhin das Vorliegen einer Kurvenfahrt erfaßt. Die während einer Kurvenfahrt erfaßten Signale werden dann mit einem während einer Kurvenfahrt vor­ liegenden Sollverhalten verglichen werden, woraufhin abhän­ gig von dem Vergleich das Fehlersignal erzeugt wird. Durch den Vergleich ist es möglich, fehlerhafte Drehzahlfühlersi­ gnale, beispielsweise durch eine Vertauschung der Leitungen, zu detektieren.

Aus der DE 197 12 097 C1 ist ein System zur Erkennung eines Zustandes der Räder eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierzu sind Mittel zur Erzeugung von Drehzahlsignalen, die die Drehbewegungen der Räder repräsentieren, und Auswertemittel, mittels der abhängig von den erzeugten Signale ein Signal abgegeben wird, das einen anzeigerelevanten Zustand reprä­ sentiert, vorgesehen. Der Kern der DE 197 12 097 C1 besteht darin, dass die Auswertemittel derart ausgestaltet sind, dass zunächst abhängig von den erzeugten Drehzahlsignalen erste Differenzwerte für die Drehzahldifferenzen wenigstens zweier Fahrzeugräder auf den zwei Fahrzeugseiten gebildet werden. Abhängig von einem ersten Vergleich der gebildeten Differenzwerte untereinander und/oder mit vorgebbaren ersten Schwellwerten wird dann das Signal, das einen anzeigerele­ vanten Zustand repräsentiert, abgegeben.

Aus der DE 199 08 701 A1 sind ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Ermittlung des Notlaufzustandes eines Luftrei­ fens für Kraftfahrzeugräder bekannt, bei denen eine perma­ nent Vorhandene und zur Raddrehzahl proportionale Schwingung als Drehzahl-Ausgangssignal einer Signalverarbeitungsein­ richtung zugeleitet wird und ein oder mehrere für den Not­ laufzustand charakteristische und separat definierte Schwin­ gungen dem Drehzahl-Ausgangssignal überlagert werden.

Aus der DE 196 19 393 A1 ist ein System zur Überwachung des Reifenzustands an den Rädern eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dieses weist Mittel zur Erfassung der Drehbewegungen der Rä­ der, im allgemeinen Sensoren die Größen erfassen, die die Drehgeschwindigkeiten, die Drehzahlen, der Räder repräsen­ tieren, auf. Weiterhin sind Auswertemittel vorgesehen, mit­ tels der die Raddrehzahlen miteinander verglichen werden und mittels der abhängig von dem Vergleichsergebnis ein Signal, das den Reifenzustand repräsentiert, abgegeben wird. Anzei­ gemittel zeigen dann auf das Signal hin den Reifenzustand an. Weiterhin sind die Auswertemittel derart ausgestaltet, daß Quotienten aus den erzeugten Größen gebildet werden und diese Quotienten untereinander verglichen werden. Abhängig von dem Vergleichsergebnis wird dann das Signal, das den Reifenzustand repräsentiert, erzeugt.

Aus der US 2001/0008083 A1 ist ein System zur Anzeige des pneumatischen Zustandes eines Reifens bekannt, welches auf der Verwendung von Antennen beruht.

Weiterhin ist aus der US 5,513,523 ein System zur Erkennung der Druckänderung in einem Reifen bekannt. Dabei wird ein Druckverlust durch Vergleich zweier auf unterschiedliche Ar­ ten ermittelter Raddrehzahldifferenzgrößen festgestellt.

Die Merkmale des Oberbegriffs gehen aus der DE 197 12 097 C1 hervor.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Überwachung des Reifenzustands an den Rädern eines Kraftfahrzeugs, wobei Mittel zur Erfassung der Drehbewegungen der Räder vorgesehen sind.

Ein von der Felge abgelöster Reifen bedeutet für den Fahrer des Fahrzeugs ein Sicherheitsrisiko:
Durch den abgelösten Reifen kommt das Fahrzeug in einen un­ günstigen Fahrzustand. Dies kann sich beispielsweise durch Schleudern des Fahrzeugs äußern. Erkennt man einen abgelö­ sten Reifen, so kann man ein Fahrdynamikregelungssystem in einen speziellen Modus schalten, der es ermöglicht, dieses Risiko zu reduzieren. So wird beispielsweise ein defektes Hinterrad im Bremsfall drucklos gemacht.

Die Erfindung setzt ein Fahrzeug mit vorhandenen Mitteln zur Erfassung der Drehbewegungen der Räder und zur Erzeugung von ersten Größen, die von den erfaßten Drehbewegungen abhängig sind, voraus. Weiterhin setzt die Erfindung Vergleichsmittel voraus, in denen wenigstens ein Vergleich, in den wenigstens eine der ersten Größen eingeht, durchgeführt wird. Außerdem werden Auswertemittel vorausgesetzt, in denen abhängig vom Ausgang des wenigstens einen Vergleiches ein Signal abgege­ ben wird.

Dem Vergleich geht vorteilhafterweise ein Sortiervorgang voraus, bei dem wenigstens zwei der ersten Größen ihrem Wert nach sortiert werden. In Abhängigkeit des von den Auswer­ temitteln abgegebenen Signals kann auf einen abgelösten Rei­ fen erkannt werden.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein mit einem Radschlupfregelungssystem ausgestattetes Fahrzeug.

Vorteilhafterweise ist das Radschlupfregelungssystem als Fahrdynamikregelungssystem ausgeprägt.

Vorteilhafterweise beinhaltet bei gegebenen Systemzuzustän­ den des Fahrdynamikregelungssystems die Erzeugung der ersten Größen eine Transformation. Dadurch werden die durch die Si­ gnale der Mittel zur Erfassung der Drehbewegungen repräsen­ tierten Größen auf einen gemeinsamen Punkt transformiert.

Die Erfindung ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines vollständig einsatzbereiten oder sich im Vollbetrieb befindenden Fahrdynamikregelungssystems die er­ sten Größen den auf den Mittelpunkt einer Fahrzeugachse transformierten Raddrehzahlen entsprechen. Die ersten Größen können aber auch proportional zu den auf den Mittelpunkt ei­ ner Fahrzeugachse transformierten Raddrehzahlen sein. Dies erfordert bei Vorliegen eines Fahrdynamikregelungssystems keinen wesentlichen Zusatzaufwand, da diese Größen bei einem Fahrdynamikregelungssystem bereits vorhanden sind.

Nachdem bereits ein Sortiervorgang der ersten Größen statt­ gefunden hat, können vorteilhafterweise in einem Vergleich die ersten Größen der beiden Fahrzeugräder, deren erste Grö­ ßen die beiden größten Werte aufweisen, miteinander vergli­ chen werden.

In wenigstens einen weiteren Vergleich geht eine Differenz zweier erster Größen ein.

Vorteilhaft ist es, wenn im Falle eines vollständig einsatz­ bereiten oder sich im Vollbetrieb oder passiven Betriebsmo­ dus befindenden Fahrdynamikregelungssystems die Zahl der in den Vergleichsmitteln durchgeführten Vergleiche dann um eins erhöht wird, wenn in den Vergleichsmitteln festgestellt wird, dass das Rad, dessen zugehörige erste Größe den größ­ ten Wert hat, ein angetriebenes Rad ist. In dem dazukommen­ den weiteren Vergleich wird vorteilhafterweise der vom Fah­ rer vorgegebene Bremsdruck mit einem Grenzwert verglichen. Bei einer Fahrt mit dem Fahrzeug auf einer µ-Split-Fahrbahn, deren eine Spur zum Beispiel Eis ist, kann das auf der Eisspur befindliche angetriebene Rad durchdrehen und damit eine wesentlich höhere Raddrehzahl aufweisen. Damit dieser Fall nicht fälschlicherweise zur Detektion eines abgelösten Reifens führt, wird vorteilhafterweise die zusätzliche Be­ dingung mit dem Bremsdruck eingeführt.

Der vom Fahrer vorgegebene Bremsdruck wird bei Fahrdyna­ mikregelungssystemen häufig mit dem Vordrucksensor zwischen dem Umschaltventil und dem Hauptbremszylinder gemessen. Da­ bei ist das Umschaltventil dasjenige Ventil, welches im we­ sentlichen zwischen einem fahrerabhängigen und einem fahrer­ unabhängigen Bremsbetrieb umschaltet. Selbstverständlich sind auch andere Positionen des Drucksensors im Hydraulik­ kreis denkbar. Wesentlich ist, dass der dort vorliegende Druck ein Maß für die vom Fahrer vorgegebene Bremspedalbetä­ tigung ist.

Vorteilhafterweise wird im Falle eines nicht vollständig einsatzbereiten oder sich nicht im Vollbetrieb befindenden Fahrdynamikregelungssystems der vom Fahrer vorgegebene Bremsdruck in den Vergleichsmitteln mit einem Schwellenwert verglichen wird.

Das nicht vollständig einsatzbereite oder sich nicht im Vollbetrieb befindende Fahrdynamikregelungssystem, welches zugleich nicht im passiven Betriebsmodus ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Antiblockierfunktion einsatzbereit ist oder sich im Betrieb befindet.

Es ist vorteilhaft, wenn von den Auswertemitteln dann auf einen abgelösten Reifen erkannt wird, wenn der Ausgang aller in den Vergleichsmitteln durchgeführten Vergleiche länger als eine vorgebbare Mindestzeitdauer stets auf einen abgelö­ sten Reifen hinweist. Damit werden kurzzeitige Spitzenwerte einzelner erster Größen ausgeblendet.

Die Erkennung eines abgelösten Reifens führt dazu, dass das Fahrdynamikregelungssystem vorteilhafterweise in einen spe­ ziellen Modus geschaltet wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Zeichnung dargestellt und erläutert. Die Zeichnung besteht aus den Fig. 1 bis 2.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 zeigt in Form eines Flussdiagramms den Verfahrensab­ lauf bei der Erkennung eines abgelösten Reifens.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Ver­ fahren und Vorrichtung zur Erkennung eines abgelösten Rei­ fens.

Dabei werde als Beispiel ein mit einem Fahrdynamikregelungs­ system ausgestattetes Fahrzeug betrachtet.

Einen Überblick über die Erfindung liefert Fig. 1. Dort ist als Hauptblock ein Fahrdynamikregelungssystem 10 darge­ stellt. Als Eingangsgrößen werden zunächst einmal die Aus­ gangssignale der Sensoren 11, 12, 13 und 14 betrachten. Bei diesen Sensoren handelt es sich um Sensoren, welche mit der Drehbewegung der Räder zusammenhängende Größen erfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann es sich um Raddreh­ zahlsensoren handeln. Diese Sensoren 11, 12, 13 und 14 lie­ fern als Ausgangsgrößen Signale, welche den Rädern zugeord­ nete Größen repräsentieren. Diese Größen können beispiels­ weise die Raddrehzahlen oder den Rädern zugeordnete Ge­ schwindigkeiten sein.

Abhängig vom Systemzustand des Fahrdynamikregelungssystems gibt es zwei Möglichkeiten:

• 1. Es erfolgt in den strichliert eingezeichneten Blöcken 11a, 12a, 13a und 14a eine anschließende Transformation der den Rädern zugeordneten Größen in erste Größen. Durch diese Transformation werden die den Rädern zugeordneten Größen auf einen gemeinsamen Punkt transformiert.
• 2. Es erfolgt keine Transformation der den Rädern zugeordne­ ten Größen in erste Größen. Damit sind die ersten Größen mit den den Rädern zugeordneten Größen identisch und die Blöcke 11a, 12a, 13a und 14a können als nicht vorhanden betrachtet werden.

Damit gehen die von den Sensoren 11, 12, 13 und 14 geliefer­ ten Signale entweder direkt in die Sortiermittel 16 ein (zweite Möglichkeit) oder sie durchlaufen zuerst noch die Transformationsmittel 11a, 12a, 13a und 14a (erste Möglich­ keit).

Zusätzlich können die ersten Größen noch in Block 19 einge­ hen, welcher weitere ESP-Funktionen, d. h. Funktionen des Fahrdynamikregelungssystems, beinhaltet.

Im folgenden sei ohne Beschränkung der Allgemeinheit stets der spezielle Fall angenommen, dass es sich bei den Sensoren 11, 12, 13 und 14 um Raddrehzahlsensoren handelt. Als Aus­ gangssignale liefern die Blöcke 11, 12, 13 und 14 Signale, welche die nichttransformierten Raddrehzahlen nvl0, nvr0, nhl0 und nhr0 repräsentieren. Die Transformationsmittel 11a, 12a, 13a und 14a liefern Ausgangssignale, welche die auf ei­ nen gemeinsamen Punkt transformierten transformierten Raddrehzahlen nvl, nvr, nhl und nhr repräsentieren.

Damit gehen, abhängig vom Vorhandensein der Blöcke 11a, 12a, 13a und 14a, entweder die Größen nvl0, nvr0, nhl0 und nhr0 oder die Größen nvl, nvr, nhl und nhr als Eingangsgrößen in die Sortiermittel 16 ein.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden im folgenden die Eingangsgrößen in die Sortiermittel 16, sowohl die nicht­ transformierten Raddrehzahlen als auch die transformierten Raddrehzahlen, stets durch die Symbole nvl, nvr, nhl und nhr dargestellt.
nvl = (transformierte) Raddrehzahl linkes Vorderrad,
nvr = (transformierte) Raddrehzahl rechtes Vorderrad,
nhl = (transformierte) Raddrehzahl linkes Hinterrad,
nhr = (transformierte) Raddrehzahl rechtes Hinterrad.

Der in Klammern gesetzte Ausdruck "(transformierte)" gibt dabei an, dass es sich, abhängig vom Systemzustand, sowohl um transformierte als auch um nichttransformierte Größen handeln kann.

Hier wird der Einfachkeit halber der Fall eines Fahrzeugs mit vier Rädern betrachtet. Selbstverständlich ist die Er­ findung prinzipiell aber auch auf Fahrzeuge mit mehr als 4 Rädern oder mehr als 2 Radachsen anwendbar.

Zum Verständnis der folgenden Abschnitte sind einige Erläu­ terungen zum Fahrdynamikregelungssystem erforderlich.

Im günstigsten Fall liegt im Kraftfahrzeug ein voll funkti­ onsfähiges Fahrdynamikregelungssystem vor. In diesem Fahrdy­ namikregelungssystem werden die nichttransformierten Raddrehzahlen nvl0, nvr0, nhl0 und nhr0 auf den Mittelpunkt einer Radachse, beispielsweise der Hinterachse, transfor­ miert. Diese Transformation ist deshalb sinnvoll, weil bei einer Kurve die kurveninneren Räder sich langsamer als die kurvenäußeren Räder drehen. Dieser Effekt wird durch die Transformation aus den Raddrehzahlen herausgerechnet, so dass auch bei einer Kurvenfahrt im günstigsten Fall alle transformierten Raddrehzahlen denselben Wert haben. Bei ei­ nem voll funktionsfähigen Fahrdynamikregelungssystem werden für die Weiterverarbeitung die transformierten Raddrehzahlen nvl, nvr, nhl und nhr verwendet.

Unter einem voll funktionsfähigen Fahrdynamikregelungssystem werden dabei die folgenden drei Zustände des Fahrdynamikre­ gelungssystems verstanden:

• 1. Das Fahrdynamikregelungssystem arbeitet im Vollbetrieb
• 2. Das Fahrdynamikregelungssystem ist vollständig einsatzbe­ reit oder
• 3. Das Fahrdynamikregelungssystem ist auf einen passiven Be­ triebsmodus geschaltet worden. Im passiven Betriebsmodus werden dem Fahrzeugregelungssystem alle Fahrzeugreg­ lereingriffe mit Ausnahme von ABS- und ASR-Eingriffen verboten. Es kann auch eine Einschränkung der ASR- Eingriffe stattfinden. Der passive Betriebsmodus kann in vielen Fahrzeugen vom Fahrer aktiviert werden.

Das Fahrdynamikregelungssystem kann allerdings auch nur ein­ geschränkt funktionsfähig sein. Beispielsweise führt ein Ausfall des Querbeschleunigungssensors oder des Gierraten­ sensors dazu, dass zwar die Querdynamik des Fahrzeugs nicht mehr geregelt werden kann, allerdings sind die Antiblockier­ funktionen (unter dem Begriff "Antiblockierfunktionen" wer­ den im folgenden die ABS-Regelfunktionen verstanden) des Fahrzeugregelungssystems davon nicht betroffen. In diesem eingeschränkt funktionsfähigen Zustand regelt dann das Fahr­ dynamikregelungssystem lediglich noch die Antiblockierfunk­ tionen. Dieser Zustand wird im folgenden als "Notlauf-ABS" bezeichnet.

Eine weitere Einschränkung der Funktionsfähigkeit des Fahr­ dynamikregelungssystems kann dazu führen, dass auch die An­ tiblockierfunktionen nicht mehr erfüllt werden können. In diesem Fall kann aber möglicherweise noch die elektronische Bremskraftverteilung (EBV) durch das Fahrdynamikregelungssy­ stem durchgeführt werden. In diesem Systemzustand ist die Erfindung nicht mehr aktiv, da notwendige Signale zur Durch­ führung fehlen.

Diese Ebenen mit eingeschränkter Funktionsfähigkeit des Fahrdynamikregelungssystems werden als Rückfallebenen be­ zeichnet. Befindet sich das Fahrdynamikregelungssystem im Notlauf-ABS oder sogar einer noch tieferen Rückfallebene, dann findet keine Transformation der Raddrehzahlen mehr statt und für die Weiterverarbeitung werden die nichttrans­ formierten Raddrehzahlen nvl0, nvr0, nhl0 und nhr0 verwen­ det. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass diese im fol­ genden ebenfalls mit nvl, nvr, nhl und nhr bezeichnet wer­ den. Ebenfalls werden im folgenden sowohl die transfomierten Raddrehzahlen als auch die nichttransformierten Raddrehzah­ len einheitlich als Raddrehzahlen bezeichnet.

Nach diesem Einschub wird wieder auf Fig. 1 eingegangen. Ausgangssignale der Sensoren 11, 12, 13 und 14 bzw. der Blöcke 11a, 12a, 13a und 14a gehen als Eingangssignale in Sortiermittel 16 ein. Dort findet ein Sortiervorgang statt, bei dem zumindest einige der den Sensorsignalen entsprechen­ den Raddrehzahlen der Größe nach sortiert werden.

Als Ausgangsgrößen liefern die Sortiermittel 16 die sortier­ ten Raddrehzahlen, welche in Signalform neben weiteren Sen­ sorsignalen als Eingangssignale in Vergleichsmittel 17 ein­ gehen.

Die weiteren Sensorsignale stammen aus einem Block 15, wel­ cher weitere Sensoren repräsentiert. Diese weiteren Sensoren können beispielsweise den vom Fahrer vorgegebenen Bremsdruck erfassen.

In den Vergleichsmitteln 17 wird wenigstens ein Vergleich durchgeführt. Die Ergebnisse der durchgeführten Vergleiche stehen als Ausgangssignale von Block 17 zur Verfügung und gehen als Eingangssignale in die Auswertemittel 18 ein.

Die Auswertemittel 18 geben abhängig von den Vergleichser­ gebnissen ein Ausgangssignal S ab, welches als Eingangs- Signal in Block 19 eingeht. Block 19 beinhaltet alle weite­ ren Funktionen des Fahrdynamikregelungssystems 10.

Das Ausgangssignal S kann beispielsweise als Verdachtsbit ausgeprägt sein und zeigt an, ob ein abgelöster Reifen de­ tektiert wurde. In den Block 19, welcher die weiteren Funk­ tionen des Fahrdynamikregelungssystems 10 beinhaltet, gehen möglicherweise auch die Ausgangssignale der Sensoren 11, 12, 13 und 14 ein, da diese möglicherweise nicht nur zur Erken­ nung eines abgelösten Reifens verwendet werden. Die Aus­ gangssignale von Block 19 gehen beispielsweise als Eingangs­ signale in die Motorsteuerung 20 oder die Bremsen 21 ein.

Nachdem anhand von Fig. 1 ein grober Überblick über die Er­ findung gewonnen wurde, wird dieser Überblick nun durch die Erläuterung von Fig. 2 vertieft und detailliert.

In Block 40 werden die Raddrehzahlen eingelesen, welche den von den Sensoren 11, 12, 13 und 14 gelieferten Signalen ent­ sprechen. In einem anschließenden Abfrageblock 41 wird nach­ geprüft, ob das Fahrdynamikregelungssystem vollständig ein­ satzbereit ist oder in einem passiven Betriebsmodus ist oder sich im Vollbetrieb befindet.

Ist dies nicht der Fall, dann wird im Abfrageblock 42 nach­ geprüft, ob sich Fahrdynamikregelungssystem wenigstens in einer Rückfallebene befindet, welche wenigstens eine Aus­ übung der Antiblockierfunktionen erlaubt.

Wird in Abfrageblock 42 festgestellt, dass nicht einmal eine Ausübung der Antiblockierfunktionen möglich ist, wird in Block 43 die weitere Detektion eines abgelösten Reifens be­ endet. Es ist denkbar, dass nach einem Zeitintervall erneut die Raddrehzahlen in Block 40 eingelesen werden und damit ein neuer Ablauf des in Fig. 2 dargestellten Verfahrens be­ ginnt.

Wird in Block 42 jedoch festgestellt, dass eine Ausübung der Antiblockierfunktionen möglich ist, werden in Block 46 die Raddrehzahlen der Größe nach sortiert. Dabei bezeichne n1 die Raddrehzahl des Rades mit der größten Raddrehzahl, n2 die Raddrehzahl des Rades mit der zweitgrößten Raddrehzahl, n3 die Raddrehzahl des Rades mit der drittgrößten Raddreh­ zahl und n4 die Raddrehzahl des Rades mit der geringsten Raddrehzahl. Dabei ist zu beachten, dass es sich bei den Raddrehzahlen nicht um die transformierten Raddrehzahlen handelt, d. h. die Drehzahlunterschiede der Räder bei einer Kurvenfahrt sind nicht korrigiert. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass die Ermittlung des Rades mit der drittgrößten Raddrehzahl n3 eigentlich nicht notwendig ist. Für die Durchführung der ordnungsgemäßen Aufgaben der Erfin­ dung genügt die Ermittlung von n1, n2 und n4.

Anschließend werden im Abfrageblock 47 verschiedene Bedin­ gungen überprüft. Dieser Abfrageblock 47 wird auch als Be­ dingungsblock 1 bezeichnet. Diese Bedingungen lauten:

• 1. 45% < ((nvl - nhl) - (nvr - nhr))/n1 < 13%
• 2. 45% < ((nvl - nhr) + (nvr - nhl))/n1 < 13%
• 3. p1 < 15 bar
• 4. n1 < 1.05.n2
• 5. (n2 - n4)/n2 < 0.1

In Bedingung 3 kennzeichnet p1 den vom Fahrer vorgegebenen Bremsdruck. Dabei spielt es keine Rolle, ob dieses Rad ange­ trieben ist oder nicht. Die in den Bedingungen angegebenen festen Zahlenwerte haben sich in Versuchen als besondere ge­ eignet erwiesen. Es ist durchaus denkbar, andere Zahlenwerte dafür zu nehmen.

Bedingung 4 fordert, dass die Raddrehzahl des schnellsten Rades (so wird im folgenden das Rad mit der größten Raddrehzahl bezeichnet) mindestens um 5% größer ist als die Raddrehzahl des zweitschnellsten Rades. Diese Bedingung trägt zur Robustheit des Verfahrens bei.

Bedingung 5 fordert, dass die drei Räder welche nicht die schnellste Raddrehzahl aufweisen, in einem Raddrehzahlband oder Schlupfband von 10% liegen. Das bedeutet anschaulich, dass die Raddrehzahl des langsamsten Rades maximal um 10% von der Raddrehzahl des zweitschnellsten Rades abweichen darf.

Ist wenigstens eine der Bedingungen im Abfrageblock 47 nicht erfüllt, werden in Block 40 die Raddrehzahlen erneut einge­ lesen. Sind dagegen alle Bedingungen für eine einstellbare Zeit zugleich erfüllt, wird der Reifen des Rades mit der größten Raddrehzahl, also n1, als abgelöst detektiert. Die Information wird in Block 51 an die weiteren Funktionen des Fahrdynamikregelungssystems weitergegeben.

Wird in Block 41 allerdings festgestellt, dass das Fahrdyna­ mikregelungssystem vollständig einsatzbereit ist oder sich im passiven Betriebsmodus oder im Vollbetrieb befindet, wer­ den in Block 44 die Raddrehzahlen auf einen gemeinsamen Punkt transformiert. Dies kann der Mittelpunkt der Hinter­ achse sein.

In Block 45 werden die transformierten Raddrehzahlen der Größe nach sortiert. Wieder bezeichne n1 die Raddrehzahl des Rades mit der größten transformierten Raddrehzahl, n2 die Raddrehzahl des Rades mit der zweitgrößten transformierten Raddrehzahl, n3 die Raddrehzahl des Rades mit der drittgröß­ ten transformierten Raddrehzahl und n4 die Raddrehzahl des Rades mit der kleinsten transformierten Raddrehzahl. Auch hier sei wieder der Hinweis gegeben, dass die Bestimmung der schnellsten, zweitschnellsten sowie langsamsten Rades aus­ reichend ist. Dies äußert sich darin, daß n3 bei den Bedin­ gungen in den Abfrageblöcken keine Rolle spielt.

Um die Ausführungen übersichtlicher zu gestalten, sei fol­ genden bei der Beschreibung der Blöcke 48, 49 und 50 mit dem Begriff Raddrehzahl stets die transformierte Raddrehzahl ge­ meint.

In Block 48 wird abgefragt, ob das Rad mit der größten Raddrehzahl, d. h. n1, ein angetriebenes Rad ist.

Gehört die größte Raddrehzahl n1 zu einem angetriebenen Rad oder ist das System im passiven Betriebsmodus, dann werden im Abfrageblock 49 verschiedene Bedingungen überprüft. Die­ ser Abfrageblock 49 wird auch als Bedingungsblock 2 bezeich­ net. Diese Bedingungen lauten:

• 1. p1 < 15 bar
• 2. (n1 - n2)/n1 < 0.11
• 3. (n2 - n4)/n2 < 0.05

Die Deutung der Bedingungen kann der Beschreibung des Bedin­ gungsblockes 1 entnommen werden.

Ist wenigstens eine der Bedingungen im Abfrageblock 49 nicht erfüllt, werden in Block 40 die Raddrehzahlen erneut einge­ lesen. Sind dagegen alle Bedingungen für eine einstellbare Zeit zugleich erfüllt, wird der Reifen des Rades mit der größten Raddrehzahl, also n1, als abgelöst detektiert und die Information in Block 51 an die weiteren Funktionen des Fahrdynamikregelungssystems weitergegeen.

Gehört die größte Raddrehzahl n1 dagegen zu einem nicht an­ getriebenen Rad, dann wird von Block 48 zum Abfrageblock 50 verzweigt. Abfrageblock 50 wird auch als Bedingungsblock 3 bezeichnet. Die Bedingungen in Abfrageblock 50 lauten:

• 1. (n1 - n2)/n1 < 0.11
• 2. (n2 - n4)/n2 < 0.05

Ist wenigstens eine der Bedingungen im Abfrageblock 50 nicht erfüllt, werden in Block 40 die Raddrehzahlen erneut einge­ lesen. Sind dagegen alle Bedingungen für eine einstellbare Zeit zugleich erfüllt, wird der Reifen des Rades mit der größten Raddrehzahl, also n1, als abgelöst detektiert. In Block 51 wird die Information an die weiteren Funktionen des Fahrdynamikregelungssystems weitergegeben.

Erneut sei darauf hingewiesen, dass die in den Bedingungen angegebenen festen Zahlenwerte sich in Versuchen als beson­ dere geeignet erwiesen haben. Es ist durchaus denkbar, ande­ re Zahlenwerte dafür zu nehmen.

Es erweist sich als vorteilhaft, nur dann auf einen vom Rad abgelösten Reifen zu erkennen und ein Verdachtsbit zu set­ zen, wenn in Bedingungsblock 1 oder in Bedingungsblock 2 oder in Bedingungsblock 3 alle Bedingungen über einen vor­ gebbaren Zeitraum ohne Unterbrechung erfüllt sind. In der Praxis hat sich dabei ein Wert von 700 Millisekunden als ge­ eignet erweisen. Durch diese Filterung wird sichergestellt, dass kurzzeitige Störungen oder Spitzenwerte nicht fälschli­ cherweise zur Detektion eines abgelösten Reifens führen.

Nach erfolgter Erkennung eines abgelösten Reifens wird das Fahrdynamikregelungssystem in einen anderen Modus geschal­ tet, der die Fahrstabilität erhöht. In diesem Modus erfährt das Rad, dessen Reifen abgelöst ist, eine gesonderte Behand­ lung.

Bei Erkennung eines vom Rad abgelösten Reifens ist es vor­ teilhaft ein Verdachtsbit zu setzen.

In allen Zustanden des Fahrdynamikregelungssystems wird das Verdachtsbit zurückgesetzt, wenn

• 1. bei der Auswertung der Bedingungen in Bedingungsblock 1 oder Bedingungsblock 2 oder Bedingungsblock 3 nicht alle Bedingungen für ein vorgebbares Zeitintervall zugleich erfüllt sind, d. h. es besteht kein Verdacht auf einen abgelösten Reifen mehr, und der Bremsvorgang beendet ist oder
• 2. bei Fahrzeugstillstand.

Als Länge des vorgebbaren Zeitintervalls hat sich in der Praxis ein Wert von 700 Millisekunden als geeignet erwiesen. Selbstverständlich sind auch andere Längen des Zeitinter­ valls möglich.

Bei Erkennung eines abgelösten Reifens besteht selbstver­ ständlich die Möglichkeit, auch eine Fahrerinformation zu aktivieren.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Erkennung eines abgelösten Reifens eines Fahrzeugs, in der
Mittel (11, 12, 13, 14) zur Erfassung der Drehbewegungen der Räder und Erzeugung von ersten Größen (nvl, nvr, nhl, nhr), die von den erfaßten Drehbewegungen abhängig sind, und
Vergleichsmittel (17), in denen wenigstens ein Vergleich, in den wenigstens eine der ersten Größen (nvl, nvr, nhl, nhr) eingeht, durchgeführt wird und
Auswertemittel (18), in denen abhängig vom Ausgang des wenigstens einen Vergleiches ein Signal (S) abgegeben wird
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
dem in den Vergleichsmitteln (17) durchgeführten wenig­ stens einen Vergleich ein Sortiervorgang in Sortiermit­ teln (16) vorausgeht, in dem wenigstens zwei der ersten Größen (nvl, nvr, nhl, nhr) ihrem Wert nach sortiert wer­ den (n1, n2, n3, n4) und
dass in Abhängigkeit des von den Auswertemitteln (18) ab­ gegebenen Signals (S) auf einen abgelösten Reifen erkannt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mit einem Radschlupfregelungssystem (10) ausge­ stattet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Radschlupfregelungssystem um ein Fahrdyna­ mikregelungssystem handelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegebenen Systemzuzuständen des Fahrdynamikregelungssy­ stems die Erzeugung der ersten Größen eine Transformation der durch die Signale der Mittel zur Erfassung der Drehbewe­ gungen repräsentierten Größen auf einen gemeinsamen Punkt beinhaltet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation im Falle eines vollständig einsatzberei­ ten oder im sich Vollbetrieb befindenden Fahrdynamikrege­ lungssystems durchgeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Vergleich die ersten Größen der bei­ den Fahrzeugräder, deren erste Größen die beiden größten Werte aufweisen (n1, n2), miteinander verglichen werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass in wenigstens einen weiteren Vergleich eine Differenz zweier erster Größen eingeht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass im Falle eines vollständig einsatzbereiten oder sich im Vollbetrieb oder passiven Betriebsmodus befindenden Fahrdy­ namikregelungssystems die Zahl der in den Vergleichsmitteln durchgeführten Vergleiche um eins erhöht wird, wenn in den Vergleichsmitteln festgestellt wird, dass das Rad, dessen zugehörige erste Größe den größten Wert (n1) hat, ein ange­ triebenes Rad ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim zusätzlichen Vergleich, der durch die Feststellung, dass das Rad, dessen zugehörige erste Größe den größten Wert (n1) hat, ein angetriebenes Rad ist, hinzugefügt wurde, der vom Fahrer vorgegebene Bremsdruck (p1) mit einem Schwellen­ wert verglichen wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines nicht vollständig einsatzbereiten oder sich nicht im Vollbetrieb befindenden Fahrdynamikregelungs­ systems (10) der vom Fahrer vorgegebene Bremsdruck (p1) in den Vergleichsmitteln mit einem Schwellenwert verglichen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim nicht vollständig einsatzbereiten oder sich nicht im Vollbetrieb befindenden Fahrdynamikregelungssystem (10), welches zugleich nicht im passiven Betriebsmodus ist, wenig­ stens die Antiblockierfunktion einsatzbereit ist oder sich im Betrieb befindet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den Auswertemitteln dann auf einen abgelösten Rei­ fen erkannt wird, wenn der Ausgang aller in den Vergleichs­ mitteln regelmäßig oder unregelmäßig durchgeführten Verglei­ che länger als eine vorgebbare Mindestzeitdauer stets auf einen abgelösten Reifen hinweist.

13. Verfahren zur Erkennung eines abgelösten Reifens eines Fahrzeugs, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:

• - Erfassung der Drehbewegungen der Räder und Erzeugung von ersten Größen, die von den erfaßten Drehbewegungen abhän­ gig sind, und
• - Durchführung wenigstens eines Vergleiches, in den wenig­ stens eine der ersten Größen (nvl, nvr, nhl, nhr) ein­ geht, in Vergleichsmitteln, und
• - Abgabe eines Signals durch Auswertemittel, abhängig vom Ausgang des wenigstens einen Vergleiches,

gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

• - Durchführung eines Sortiervorgangs vor dem in den Ver­ gleichsmitteln durchgeführten wenigstens einen Vergleich, bei dem wenigstens zwei der ersten Größen ihrem Wert nach sortiert werden und
• - Erkennung auf einen abgelösten Reifen in Abhängigkeit des von den Auswertemitteln abgegebenen Signals.