DE19930392C2 - Erfassungsvorrichtung für die Fahrzeuggeschwindigkeit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuggeschwin­ digkeits-Erfassungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1, welche die Geschwindigkeit eines Fahr­ zeuges erfassen bzw. erkennen kann und diese beispielsweise im Instrumentenbrett anzeigen kann, indem Werte verwendet werden, welche von Radgeschwindigkeits- bzw. -drehzahlsen­ soren erkannt werden, welche an den entsprechenden Rädern in der Antiblockier-Bremssteuervorrichtung angeordnet sind.

Bei bekannten Fahrzeugen wird üblicherweise die Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes, das heißt der Mittelwert der Drehzahlen der Antriebsräder erfaßt und beispielsweise in einem Geschwindigkeitsanzeiger des Instrumentenbrettes als "Fahrzeuggeschwindigkeit" dargestellt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 9-272421 offenbart ist, erfasst die Fahrzeugge­ schwindigkeit durch Verarbeitung von Signalen, welche von Drehzahlsensoren erzeugt werden, welche an den jeweiligen Rädern in einer Antiblockier-Bremssteuervorrichtung ange­ ordnet sind.

Obgleich diese oben erwähnte ältere Fahrzeuggeschwindig­ keits-Erfassungsvorrichtung einen Mittelwert der Drehzahlen der Antriebsräder, erkannt durch die Raddrehzahlsensoren, in der Antiblockier-Bremssteuervorrichtung als Fahrzeugge­ schwindigkeit annimmt, hat diese Vorrichtung ein Problem dahingehend, daß die von den Raddrehzahlsensoren erkannten Radgeschwindigkeiten oder -drehzahlen unerwünschtes Stör­ rauschen enthalten können, welche unterschiedlich zu den vom Drehzahlsensor erkannten Drehzahlen sind, der die Um­ drehungen der Abtriebswelle des Getriebes erfasst. Es wird hierbei angenommen, daß das Auftreten von Störrauschen seinen Ursprung in Vibrationen von Scheiben und Bremsbelägen der Räder, einem Magnetfeld von Kabeln in der Fahrbahnober­ fläche etc. hat. Infolgedessen kann unter bestimmten Um­ ständen die bekannte Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungs­ vorrichtung die Raddrehzahl unkorrekt erfassen, welche dann für gewöhnlich als größer als die tatsächliche Drehzahl des Rades angenommen wird.

Die DE 36 12 170 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Vortriebsre­ gelung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb. Die Antriebs­ schlupfschwellen, bei denen die Regelung im Sinne eines Brem­ seingriffs anspricht, werden geschwindigkeitsabhängig erhöht und querschnittsbeschleunigungsabhängig erniedrigt. Die Ein­ richtung weist an jedem Fahrzeugrad einen Raddrehzahl-Sensor auf sowie einen Kurvenfahrtsensor, welcher erkennt, ob das Fahrzeug eine Links- oder eine Rechtskurve durchfährt. Weiter ist eine elektronische Steuereinheit 11 mit mehreren Verarbei­ tungseinheiten vorgesehen.

Die DE 40 09 195 A1 beschreibt ein Antiblockiersystem, welches eine Schlupfregelung umfasst. Hierzu werden aus den Radge­ schwindigkeiten eine Referenzgeschwindigkeit und eine Hilfsre­ ferenzgeschwindigkeit abgeleitet. Bei der Bestimmung der Hilfsreferenzgeschwindigkeit bei einem Fahrzeug mit vier ange­ triebenen Rädern wird die Hilfsreferenzgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit des drittschnellsten Rads angehoben und durch die Geschwindigkeit des schnellsten Rads verringert. Im Instabilitätsfall bestimmt die Steigung der Hilfsreferenzgeschwindigkeit den Verlauf der Referenzgeschwindigkeit. Diese Druckschrift gibt jedoch keinen Hinweis, ob und inwieweit die Schlupfregelung in Abhängigkeit von der Enge einer durchfahrenen Kurve durchge­ führt wird.

Die DE 44 33 729 A1 beschreibt ein Antiblockierbremssystem, wel­ ches neben verschiedenen Einrichtungen auch eine Einrichtung zum Bestimmen der maximalen Drehzahl als Referenzdrehzahl auf­ weist, wenn die erste geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die erste geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird die dritthöchste der jeweiligen Drehzahl als Refe­ renzdrehzahl bestimmt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Einflüsse von Störrauschen soweit als mög­ lich auszuschließen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Raddrehzahlen erkannt wird, welche durch Raddrehzahl-Erfassungseinheiten, beispielsweise Raddreh­ zahlsensoren erkannt werden, um so die Fahrzeuggeschwindig­ keit genau zu erfassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die obige Aufgabe ge­ löst werden durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungs­ vorrichtung zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges unter Verwendung der Drehzahlen von wenigstens vier Rädern (1FL bis 1RR) des Fahrzeuges, wobei die Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung aufweist: eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Erfassung der Drehzahlen der vier Räder jeweils individuell als jeweilige Radgeschwindigkeit; eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungsein­ heit zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges; und eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Er­ fassung der Fahrzeuggeschwindigkeit; wobei: wenn der Kur­ venfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt durch die Kurven­ fahrtzustands-Erfassungseinheit, einer Kurvenfahrt mit en­ gem Kurvenradius entspricht, dann die Fahrzeuggeschwindig­ keits-Erfassungseinheit die drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder, er­ kannt durch die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit, als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt; und wenn der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt durch die Kur­ venfahrtzustands-Erfassungseinheit, einer Kurvenfahrt mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Geradeaus-Fahrtzu­ standes entspricht, dann die Fahrzeuggeschwindigkeits-Er­ fassungseinheit die kleinste Radgeschwindigkeit aus den je­ weiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder, erkannt durch die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit, als zu erfas­ sende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Fahrzeuggeschwindigkeits- Erfassungsvorrichtung vorgesehen zur Erfassung der Fahr­ zeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges unter Verwendung der Drehzahlen von wenigstens vier Rädern des Fahrzeuges, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung auf­ weist: eine erste Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahlen der vier Räder jeweils individuell als jeweilige Radge­ schwindigkeit; eine eine zweite Vorrichtung zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges; und eine dritte Vorrichtung zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit; wo­ bei: wenn der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, erkannt durch die zweite Vorrichtung, einer Kurvenfahrt mit engem Kurvenradius entspricht, dann die dritte Vorrichtung die drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radge­ schwindigkeiten der vier Räder, erkannt durch die erste Vorrichtung, als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit an­ nimmt; und wenn der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges, er­ kannt durch die zweite Vorrichtung, einer Kurvenfahrt mit mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Geradeaus- Fahrtzustandes entspricht, dann die dritte Vorrichtung die kleinste Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwin­ digkeiten der vier Räder, erkannt durch die erste Vorrich­ tung, als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ei­ nes bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Ver­ bindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Beispiels einer Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Antiblockier- Bremssteuervorrichtung;

Fig. 2 schematisch ein Beispiel eines Raddrehzahlsensors aus Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm von Berechnungsabläufen, die im Mikrocomputer von Fig. 1 durchgeführt werden;

Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Be­ rechnungsprozesses zur Berechnung der Raddrehzahl, wie er im Mikrocomputer von Fig. 1 durchgeführt wird; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Fahrzeugge­ schwindigkeits-Berechnungsprozesses, der in einer Ausführungsform der Erfindung im Mikrocomputer von Fig. 1 durchgeführt wird.

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird nachfol­ gend eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nä­ her beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Realisierung der erfindungsgemäßen Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung, welche bei ei­ ner Antiblockier-Bremssteuervorrichtung eines Fahrzeugs mit Frontmotor und Vorderradantrieb zur Anwendung gelangt.

In der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 1FL und 1FR linke und rechte Räder an der Vorderseite des Fahrzeuges und 1RL und 1RR linke und rechte Räder hinten am Fahrzeug. Die (Dreh-)Antriebskraft von einem Motor EG wird auf die Vorderräder 1FL und 1FR über ein Getriebe T und ein Diffe­ rential DG übertragen. Die entsprechenden Räder 1FL bis 1RR haben jeweils Radzylinder 2FL bis 2RR angeordnet, um die jeweiligen Räder zu bremsen. Weiterhin sind vier Raddreh­ zahlsensoren 7FL bis 7RR an den jeweiligen Rädern 1FL bis 1RR angeordnet, um sinusförmige Signalzüge entsprechend den jeweiligen Raddrehzahlen auszugeben. Es sei in diesem Zu­ sammenhang festzuhalten, daß in dieser Beschreibung die obige Raddrehzahl nachfolgend als "Radgeschwindigkeit" be­ zeichnet wird. Dieses Bremssystem unter Verwendung der Rad­ zylinder 2FL bis 2RR ist identisch mit den sogenannten Scheibenbremsenvorrichtungen, bei denen jeweils Bremsbeläge oder Bremskissen gegen entsprechende scheibenförmige Rotor­ körper an den Rädern gedrückt werden.

Von den Radzylinder 2FL bis 2RR sind der vordere linke Rad­ zylinder 2FL und der hintere rechte Radzylinder 2RR mitein­ ander mit einer Leitung eines Hauptzylinders 3 verbunden, während der vordere rechte Radzylinder 2FR und der hintere linke Radzylinder 2RL miteinander mit einer anderen Leitung des Hauptzylinders 3 verbunden sind, um eine sogenannte diagonal verteilte Leitungsverbindung zu schaffen. Weiter­ hin sind jeweils zwischen jedem Radzylinder 2FL bis 2RR und dem Hauptzylinder 3 Antiblockier-Bremssteuerstellglieder 6FL bis 6RR angeordnet, von denen jedes dahingehend wirkt, den Hauptzylinderdruck als Originaldruck nicht zu blockie­ ren. Von daher ist diese Antiblockier-Steuervorrichtung durch ein System, bestehend insgesamt aus vier Sensoren und vier Kanälen, aufgebaut. Es sei festzuhalten, daß bei Be­ darf die Vorrichtung mit einem Drucksensor ausgestattet werden kann, um den Hauptzylinderdruck in jeder Leitung vom Hauptzylinder 3 zu erfassen, sowie mit einem Bremsenschalter, der betätigt wird, wenn der Fahrer auf ein Bremspedal tritt, um hierdurch ein Bremsenschaltersignal zu erzeugen, einem Seitenbeschleunigungssensor zum Erfassen einer auf das Fahrzeug seitlich einwirkenden Beschleunigung etc.

Für gewöhnlich weist jedes der Stellglieder 6FL bis 6RR ein magnetbetätigtes Einlaßventil auf, welches zwischen dem Hauptzylinder 3 und jedem Radzylinder 2FR bis 2RR angeord­ net ist, einen Serienschaltkreis bestehend aus einem ma­ gnetbetätigten Auslaßventil, welches parallel mit dem ma­ gnetbetätigten Einlaßventil, einer Pumpe und einem Rück­ schlagventil verbunden ist und einem Sammler zwischen dem magnetbetätigten Auslaßventil und der Pumpe.

Die Betriebsabläufe der magnetbetätigten Einlaß- und Aus­ laßventile und der Pumpen für die jeweiligen Steuerglieder 6FL bis 6RR werden mittels hydraulischen Steuerantriebssi­ gnalen D_FL, D_FR, D_RL und D_RR gesteuert, welche von einer Steuereinheit CR ausgegeben werden, der die Radgeschwindig­ keiten Vw_FL, Vw_FR, Vw_RL und Vw_RR über die Raddrehzahlsenso­ ren 7FL bis 7RR eingegeben werden und welcher auch das Bremsenschaltersignal von dem Bremsenschalter, Hauptzylin­ der-Druckerfassungssignale von den Drucksensoren und das Seitenbeschleunigungssignal von dem Seitenbeschleunigungs­ sensor eingegeben werden kann, wenn dies notwendig sein sollte.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Arbeitsweise der Rad­ geschwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR erläutert. Die Radge­ schwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR sind jeweils an bestimm­ ten Stellen entsprechender Nabenabschnitte angeordnet, wel­ che die einzelnen Rädern lagern. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist jeder der Sensoren 7FL bis 7RR einen Rotor 7a mit ei­ ner bestimmten Anzahl von Zähnen am Außenumfang und eine Spule 7c auf, welche einen gegenüberliegenden Magneten 7b hat, der hierin aufgenommen ist und die dielektrische elek­ tromotorische Kraft aufgrund eines Magnetflusses vom Magneten 7b erfasst. Somit ist jeder der Radgeschwindigkeitssen­ soren 7FL bis 7RR so ausgelegt, daß in der Spule 7c eine elektromotorische Kraft induziert wird, wobei die Frequenz dieser elektromotorischen Kraft der Umdrehungsgeschwindig­ keit der Zähne des Rotors 7a entspricht. Auf diese Weise sind die Ausgänge der Radgeschwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR durch sinusförmige Signalzüge oder Ströme gegeben, wel­ che von den entsprechenden dielektrischen elektromotori­ schen Kräften hervorgerufen werden.

Die Steuereinheit CR weist Radgeschwindigkeits-Eingangs­ schaltkreise 5FL bis 5RR, einen Mikrocomputer 10, Ausgangs­ schaltkreise 9FL bis 9RR für eine Antiblockier-Bremssteue­ rung und einen Ausgangsschaltkreis 8 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf. In der Steuereinheit CR wan­ deln die Radgeschwindigkeits-Eingangsschaltkreise 5FL bis 5RR die sinusförmigen Radgeschwindigkeitssignale Vw_FL-SIN, VW_FR-SIN, Vw_RL-SIN und Vw_RR-SIN von den Radgeschwindig­ keitssensoren 7FL bis 7RR in rechteckförmige Radgeschwin­ digkeits-Wellensignale Vw_FL-PLS, VW_FR-PLS, Vw_RL-PLS und Vw_RR-PLS über eigene geeignete Schaltkreise, beispielsweise Schmitt-Trigger-Schaltkreise um. Auf der Grundlage dieser umgewandelten Signale und auch der dynamischen Radien der sich drehenden Reifen der jeweiligen Räder 1FL bis 1RR be­ rechnet der Mikrocomputer 10 die Rad-Umfangsgeschwindig­ keiten Vw_FL bis Vw_RR und führt weiterhin die Antiblockier- Steuerung und die Berechnung der erfaßten Fahrzeuggeschwin­ digkeit auf der Grundlage der sich ergebenden Geschwindig­ keiten Vw_FL bis Vw_RR, dem Hauptzylinderdruck, der Seitenbe­ schleunigung etc. durch. Die Ausgangsschaltkreise 9FL bis 9RR für die Antiblockier-Bremssteuerung wandeln "Anti­ blockier-Bremssteuersignale" S_FL bis S_RR vom Mikrocomputer 10 in "Antiblockier-Bremsantriebs-Signale" D_FL bis D_RR um und nachfolgend werden diese Signale von den Schaltkreisen 9FL bis 9RR ausgegeben. Auf ähnliche Weise wandelt der Aus­ gangsschaltkreis 8 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindig­ keit ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S_VSP vom Mikrocomputer 10 in ein "Geschwindigkeitsanzeige-Antriebssignal" D_VSP um und gibt dieses nachfolgend aus.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches verschiedene Arten von Berechnungen zeigt, die vom Mikrocomputer 10 durchge­ führt werden. Im Mikrocomputer 10 werden unter anderem die folgenden Berechnungen durchgeführt: Ein Radgeschwindig­ keits-Berechnungsprozeß zum Berechnen der Radgeschwindig­ keit Vw_i (i = FL~RR) aus den rechteckförmigen Radgeschwin­ digkeitssignalen Vw_FL-PLS, Vw_FR-PLS, Vw_RL-PLS und Vw_RR-PLS als Ergebnis der Umwandlung an den Radgeschwindigkeits-Ein­ gangsschaltkreisen 5FL bis 5RR; ein Berechnungsprozeß für die Antiblockier-Bremssteuerung zur Erzeugung der "Anti­ blockier-Bremssteuersignale" S_FL bis S_RR für die jeweiligen Stellglieder 6 _FL bis 6 _RR, um zu verhindern, daß die Räder blockieren, was auf der Grundlage der berechneten Radge­ schwindigkeit Vw_i erfolgt; und ein Berechnungsprozeß für einen Anzeigeausgang zum Berechnen und Erzeugen des Fahr­ zeuggeschwindigkeitssignales S_VSP für einen Geschwindig­ keitsanzeiger ("Tachometer") im Instrumentenbrett auf der Grundlage der berechneten Radgeschwindigkeit Vw_i.

Im Mikrocomputer 10 kann der Radgeschwindigkeits-Berech­ nungsvorgang unter Verwendung von Elementen zur Erfassung der fallenden Flanke der Rechteckwellensignale Vw_i-PLS durchgeführt werden, beispielsweise durch einen Komparator, einen Taktzähler, einen Multiplizierer, einen Teiler etc. Beispielsweise erfolgt gemäß Fig. 4 die Erfassung der An­ zahl der fallenden Flanken der Rechteckwellensignale Vw_{i- PLS}, welche in einem bestimmten Steuerzyklus enthalten sind, sowie der hierfür benötigten Zeit. Sodann wird durch Teilen der Pulsanzahl der Rechteckwellen durch die benö­ tigte Zeit und durch nachfolgendes Multiplizieren der sich ergebenden Quotienten mit einem Umwandlungskoeffizienten für die Radgeschwindigkeit die Möglichkeit gegeben, die fallenden Flanken der Radgeschwindigkeit-Rechteckwellensi­ gnale Vw_i-PLS in eine jede Radgeschwindigkeit Vw_i umzuwandeln. Im gezeigten Beispiel erfolgt eine Realisierung einer Radgeschwindigkeit von 100 km/h durch 665 Impulse bzw. Pulse des Radgeschwindigkeits-Rechteckwellensignales Vw_{i- PLS}, mit anderen Worten, die Signale haben eine Frequenz von 665 Hz. Wenn beispielsweise 6 Impulse in einer Zeit­ dauer von 9 msec erkannt worden sind, ergibt sich, daß die Radgeschwindigkeit Vw_i, welche 100 km/h beträgt, sich durch die folgende Gleichung (1) ausdrücken läßt:

6 Impulse/0,009 sec × (100/665) = 100 km/h (1)

Weiterhin erfolgt in einem Antiblockier-Bremssteuerberech­ nungsprozeß eine Berechnung einer geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit V_SP, welche näher an der tatsächlichen Fahr­ zeuggeschwindigkeit im Vergleich zur Fahrzeuggeschwindig­ keit auf dem Tachometer ist, wobei diese Berechnung auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten Vw_FL bis Vw_RR erfolgt, wobei weiterhin eine Berechnung der Radbeschleunigung (oder Radverzögerung) V'w_FL bis V'w_RR als Zeitdifferentialwerte der Radgeschwindigkeiten Vw_FL bis Vw_RR erfolgt, sowie die Berechnung eines Rutschverhältnisses S_FL bis S_RR als Ergeb­ nis einer Division der Abweichung zwischen jeder Radge­ schwindigkeit Vw_FL bis Vw_RR mit der geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit V_X durch die gleiche Geschwindigkeit V_X. Auf der Grundlage dieser Faktoren wird ein Modus (Anheben, Ab­ senken oder Beibehalten) zur Steuerung des Hydraulikdrucks in den Radzylindern 2FL bis 2RR der jeweiligen Räder 1FL bis 1RR durchgeführt und an die Stellglieder 6FL bis 6RR entsprechend des jeweiligen Modus Antiblockier-Bremssteuer­ signale S_FL bis S_RR ausgegeben.

Da die Arbeitsfrequenz des Mikrocomputers 10 extrem hoch ist, ist dieser so aufgebaut, daß er Rechteckwellen-Steuer­ signale von digitalen Daten mit modulierter Pulsbreite aus­ gibt, wobei die Ausgangsschaltkreise 8 und 9FL und 9RR dazu dienen, diese Signale in Treibersignale geeignet zum Betrieb der entsprechenden Stellglieder umzuwandeln und/oder zu verstärken.

Nachfolgend wird ein Berechnungsprozeß unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 beschrieben, welcher von dem Mikrocomputer durchgeführt wird, um die Fahrzeuggeschwin­ digkeit für die Geschwindigkeitsanzeige oder den Tachometer zu berechnen. Dieser Berechnungsprozeß wird in bestimmten Abtastintervallen ΔT (z. B. 10 msec) in einem sogenannten Timer- oder Zeitgeber-Unterbrechnungsprozeß durchgeführt. Obgleich der nachfolgend erwähnte Berechnungsvorgang keinen Übermittlungs- oder Mitteilungsschritt der sich ergebenden Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, können ein Programm, Da­ tenmappen oder Daten für diese Übermittlung von einer Spei­ chereinheit durch eine Verarbeitungseinheit im Mikrocompu­ ter geladen werden und umgekehrt können von der Verarbei­ tungseinheit berechneten Daten erneuert und in der Spei­ chereinheit gespeichert werden, falls dies notwendig oder gewünscht ist.

In dem Berechnungsprozeß erfolgt in einem Schritt S1 ein Lesen der Radgeschwindigkeit Vw_i, welche sich aus dem oben erwähnten Radgeschwindigkeits-Berechnungsprozeß ergibt.

In einem nächsten Schritt S2 wird der Mittelwert der ent­ sprechenden Radgeschwindigkeiten der Räder, an welchen die Antriebskraft anliegt, berechnet, beispielsweise ein Mit­ telwert der Geschwindigkeiten von linken und rechten Vor­ derrädern des Fahrzeuges bei dieser Ausführungsform, was anhand der nachfolgenden Gleichung (2) erfolgt:

Vw_Dave = (Vw_DL + Vw_DR)/2 (2)

Bemerkung

Im Falle eines Fahrzeuges mit Vorderradantrieb ist D = F.

Im Falle eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb ist D = R.

In einem nächsten Schritt S3 wird beurteilt, ob die gemit­ telte Antriebsradgeschwindigkeit Vw_Dave aus dem Schritt S2 größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo ist, beispielsweise 20 km/h. Wenn das Ergebnis der Beurteilung Ja ist, geht der Ablauf zum Schritt S5. Wenn die Beurtei­ lung Nein ist, geht der Ablauf zum Schritt S4.

Im Schritt S4 wird anhand eines nicht näher gezeigten indi­ viduellen Berechnungsprozesses beurteilt, ob das Fahrzeug im Moment eine Kurve mit engem Radius durchfährt. Wenn das Fahrzeug eine Kurve mit engem Radius durchfährt, geht der Ablauf zum Schritt S7. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Ablauf zum Schritt S6. Das genannte Durchfahren mit ei­ nem engen Radius bedeutet, daß das Fahrzeug entlang eines relativ engen Kreises fährt und die Beurteilung kann entwe­ der durch Ermitteln, ob die Seitenbeschleunigung (erkannt durch den Seitenbeschleunigungssensor) größer als ein be­ stimmter Wert ist oder durch Beurteilung, ob eine Differenz ΔVw_U zwischen Radgeschwindigkeiten Vw_UL und Vw_UR nicht an­ getriebener linker und rechter Räder, das heißt die Diffe­ renz der Radgeschwindigkeiten zwischen linken und rechten Rädern Vw_RL und Vw_RR an der rechten Seite des Fahrzeuges (als Beispiel in dieser Ausführungsform) größer als ein be­ stimmter Wert ist. Dies deshalb, als, wenn das Fahrzeug eine Kurve mit engem Radius durchfährt, die Seitenbeschleu­ nigung größer bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit wird oder die Differenz in der Drehzahl zwischen inneren und äußeren nicht angetriebenen Rädern größer wird.

Im Schritt S5 wird die gemittelte Radgeschwindigkeit Vw_Dave der angetriebenen Räder als Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP ge­ setzt und danach geht das Programm zum Schritt S8.

Im Schritt S6 wird die kleinste Radgeschwindigkeit Vw_min aus den vier Radgeschwindigkeiten Vw_FL bis Vw_RR ausgewählt und nachfolgend zur Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP gemacht und danach geht der Ablauf zum Schritt S8.

Alternativ wird im Schritt S7 die dritte Radgeschwindigkeit Vw_3rd aus den vier Radgeschwindigkeiten Vw_FL bis Vw_RR aus­ gehend vom größten Wert (der größten Radgeschwindigkeit) ausgewählt (also die drittgrößte) und nachfolgend als Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_SP festgesetzt, wonach der Ablauf zum Schritt S8 geht.

In dem nachfolgenden Schritt S8 wird die Fahrzeuggeschwin­ digkeit V_SP aus den Schritten S5 bis S7 abhängig von nicht näher gezeigten individuellen Berechnungsprozessen erneu­ ert. Zusätzlich erfolgt eine Bildung und Ausgabe des Fahr­ zeuggeschwindigkeitssignales S_VSP entsprechend der erneuer­ ten Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP und abschließend geht der Programmablauf zum Hauptprogramm zurück.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun der genaue Ablauf bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit erläutert. Bei diesem Berechnungsvorgang wird der Erhalt der Fahrzeugge­ schwindigkeit V_SP abhängig davon geändert, ob die gemit­ telte Radgeschwindigkeit Vw_Dave der angetriebenen Räder aus Schritt S2 größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindig­ keit V_o ist, beispielsweise 20 km/h. Wie oben erwähnt, er­ gibt sich während der Fahrt des Fahrzeuges bei sehr niedri­ gen Geschwindigkeiten Störrauschen, so daß die erkannte Radgeschwindigkeit Vw_i durch Vibrationen zwischen der ent­ sprechenden Rotorscheibe (Bremsscheibe) und dem entspre­ chenden Bremskissen oder Bremsbelag beeinflußt wird. Somit wird die Radgeschwindigkeit Vw_i so erkannt, als wenn sie annähernd 15 km/h betragen würde. Angesichts hiervon wird ein neuer Wert für die gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit V_o erstellt, der etwas höher ist als der oben genannte ausge­ wählte Wert. Wenn somit die gemittelte Radgeschwindigkeit Vw_Dave des angetriebenen Rades mehr als die gewählte Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_o beträgt, geht der Ablauf vom Schritt S3 zum Schritt S5, wo die gemittelte Radgeschwindigkeit Vw_Dave des angetriebenen Rades auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP gesetzt wird, so daß es möglich ist, Ausgänge zu erhalten, welche ähnlich zu bisherigen Fahrzeuggeschwindig­ keitssensoren werden, bei denen die Drehzahl einer Ab­ triebswelle des Getriebes umgewandelt wird.

Wenn die gemittelte Antriebsradsgeschwindigkeit Vw_Dave kleiner als die ausgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit V_o ist und das Fahrzeug eine Kurve mit großem Radius durchfährt, (was auch das Geradeausfahren des Fahrzeuges enthält), mit anderen Worten, das Fahrzeug ist nicht in einer Kurvenfahrt mit engem Radius, geht das Programm vom Schritt S3 zum Schritt S6 über Schritt S4. Im Schritt S6 wird die kleinste Radgeschwindigkeit Vw_min ausgewählt und zur Fahrzeugge­ schwindigkeit V_SP gemacht. Das bedeutet, daß im Geschwin­ digkeitsbereich, in welchem die Möglichkeit besteht, daß die erkannte Radgeschwindigkeit Vw_i durch Rauschen beein­ flußt wird, dann es aufgrund der Tatsache, daß die kleinste Radgeschwindigkeit Vw_min ausgewählt und als Fahrzeugge­ schwindigkeit V_SP angenommen wird, es möglich wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP genauer zu erfassen, wobei die Radgeschwindigkeit Vw_i, welche großen Einflüssen von Stör­ rauschen unterliegt, ausgeschlossen wird.

Wenn andererseits die durchschnittliche Antriebsradge­ schwindigkeit Vw_Dave kleiner als die gewählte Fahrzeugge­ schwindigkeit V_o ist, und das Fahrzeug eine Kurve mit engem Radius durchfährt, geht der Ablauf vom Schritt S4 zum Schritt S7, wo die dritte Radgeschwindigkeit Vw_3rd ausge­ hend von der größten Geschwindigkeit (also die drittgrößte Radgeschwindigkeit) ausgewählt wird und nachfolgend als Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP gesetzt wird. Festzuhalten sei, daß, wenn das Fahrzeug eine derart enge Kurve durchfährt, wie dies oben erwähnt ermittelt wird, dann ein großer Un­ terschied in der Radgeschwindigkeit zwischen dem innenlau­ fenden Rad und dem außenlaufenden Rad vorhanden ist, wobei insbesondere das innenlaufende Rad oder die Radgeschwindig­ keit des inneren Rades kleiner als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit wird. Wenn somit ein Geschwindigkeits­ bereich vorliegt, in dem die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die erkannte Radgeschwindigkeit Vw_i durch Rauschen be­ einflußt wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve mit engem Ra­ dius durchfährt, erlaubt die Heranziehung der drittgrößten Radgeschwindigkeit Vw_3rd als Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP eine genauere Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP, wobei die Geschwindigkeit des innenlaufenden Rades in der Kurvenfahrt mit engem Radius ausgeschlossen wird.

Weiterhin ist es in dem Bereich, wo die mittlere oder ge­ mittelte Antriebsradgeschwindigkeit Vw_Dave kleiner als die gewählte Fahrzeuggeschwindigkeit V_o ist, in jedem Fall mög­ lich, die Antriebsradgeschwindigkeit bei einem Rutschen des Fahrzeuges zu beseitigen. Es sei festzuhalten, daß eine derartige Radgeschwindigkeit bei Fahrbeginn des Fahrzeuges auftreten kann und größer als die tatsächliche Fahrzeugge­ schwindigkeit ist. Somit ist es ebenfalls möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP genauer zu erfassen.

Aus der obigen Beschreibung erkennt man, daß die Radge­ schwindigkeitssensoren 7FL bis 7RR und der Ablauf im Schritt S4 von Fig. 5 der dargestellten Ausführungsform zu­ sammen eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder er­ ste Vorrichtung) der vorliegenden Erfindung bilden. Auf ähnliche Weise bildet der Ablauf im Schritt S4 von Fig. 5 eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit (oder zweite Vorrichtung) der Erfindung, der Ablauf im Schritt S2 bildet eine mittlere Geschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder vierte Vorrichtung) und der Ablauf im Schritt S3 bildet die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit (oder dritte Vorrichtung) der Erfindung.

Beschrieben wurde somit insoweit zusammenfassend eine Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung für ein Fahr­ zeug. In der Vorrichtung wird ein Geschwindigkeitsbereich, in welchem ein Unterschied unter den jeweiligen Radge­ schwindigkeiten aufgrund von von dem Bremssystem hervorge­ rufenen Störrauschen bewirkt wird, als Geschwindigkeitsbe­ reich definiert, der kleiner als eine ausgewählte Geschwin­ digkeit V₀ ist. Wenn ein Mittelwert der Antriebsradge­ schwindigkeiten Vw_Dave kleiner als die ausgewählte Ge­ schwindigkeit V₀ ist und das Fahrzeug in einem Zustand ei­ ner weiten Kurvenfahrt einschließlich einer Geradeausfahrt ist, wird die kleinste Radgeschwindigkeit Vw_MIN als Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_SP gesetzt, um auszuschließen, daß die Radgeschwindigkeit durch Rauschen beeinflußt wird. Wenn das Fahrzeug in einem Zustand einer engen Kurvenfahrt ist, wo die Radgeschwindigkeit des auf der Kurveninnenseite liegen­ den Rades kleiner trotz des gleichen Geschwindigkeitsberei­ ches ist, wird die drittgrößte Radgeschwindigkeit als Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_SP gesetzt, um die Geschwindigkeit des die Kurve durchlaufenden Rades auszuschließen. In einem Ge­ schwindigkeitsbereich beiderseits dieser beiden Kurven­ fahrtzustände wird der Mittelwert der Antriebsradgeschwin­ digkeiten Vw_Dave als Fahrzeuggeschwindigkeit V_SP gesetzt, so daß es möglich ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf ähn­ liche Weise zu erhalten, wie bei bisherigen Fahrzeugge­ schwindigkeitssensoren, bei welchen die Drehzahl der Aus­ gangswelle eines Getriebes herangezogen und umgewandelt wird.

Obgleich die Erfindung oben unter Bezugnahme auf eine Aus­ führungsform hiervon beschrieben worden ist, ist die Erfin­ dung nicht auf diese beschriebene Ausführungsform be­ schränkt. Modifikationen und Abwandlungen der Ausführungs­ form gemäß obiger Beschreibung ergeben sich dem Fachmann auf diesem Gebiet im Lichte der obigen Offenbarung. Bei­ spielsweise ist die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvor­ richtung gemäß der Erfindung bei allen Arten von Fahrzeugen anwendbar, also beispielsweise Fahrzeugen mit Hinterradan­ trieb, Fahrzeugen mit Vorderradantrieb, Fahrzeugen mit Vierradantrieb etc. Weiterhin kann, obgleich ein Mikrocom­ puter als Steuereinheit in der beschriebenen Ausführungs­ form verwendet wird, dieser durch eine Anordnung bestehend aus elektronischen Schaltkreisen, beispielsweise einem Zäh­ ler, einem Komparator etc. ersetzt werden.

Claims (4)

1. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zur Erfas­ sung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuges unter Verwendung der Drehzahlen von wenigstens vier Rädern (1FL bis 1RR) des Fahrzeuges, wobei die Fahrzeuggeschwindig­ keits-Erfassungsvorrichtung aufweist:
eine Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (7FL bis 7RR) zur Erfassung der Drehzahlen der vier Räder (1FL bis 1RR) jeweils individuell als jeweilige Radgeschwindig­ keit;
eine Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit zur Erfassung des Kurvenfahrtzustandes des Fahrzeuges und
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit zur Er­ fassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekenn­ zeichnet, dass
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven­ fahrt mit engem Kurvenradius entspricht, die Fahrzeugge­ schwindigkeits-Erfassungseinheit die durch die Radge­ schwindigkeits-Erfassungseinheit erkannte drittgrößte Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindig­ keiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt; und
wenn der durch die Kurvenfahrtzustands-Erfassungseinheit erkannte Kurvenfahrtzustand des Fahrzeuges einer Kurven­ fahrt mit weitem Kurvenradius einschließlich eines Gera­ deaus-Fahrtzustandes entspricht, die Fahrzeuggeschwin­ digkeits-Erfassungseinheit die durch die Radgeschwindig­ keits-Erfassungseinheit erkannte kleinste Radgeschwindigkeit aus den jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vier Räder (1FL bis 1RR) als zu erfassende Fahrzeuggeschwin­ digkeit annimmt.

2. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Durch­ schnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit zum Erfassen ei­ ner gemittelten Drehzahl der Antriebsräder aus einem Mit­ telwert der Drehzahlen der beiden Räder, welche hauptsäch­ lich dem Antrieb des Fahrzeuges zugeordnet sind, umfasst, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig von dem Kur­ venfahrtzustand des Fahrzeuges durchführt, wenn die durch die Durchschnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit er­ kannte gemittelte Antriebsrad-Drehzahl innerhalb eines be­ stimmten Geschwindigkeitsbereiches liegt.

3. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Ge­ schwindigkeitsbereich ein Geschwindigkeitsbereich ist, in welchem die durch die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinheit (7FL bis 7RR) erkannten Drehzahlen der vier Räder durch Störrauschen beeinflußt sind.

4. Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die durch die Durchschnittsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit erkannte gemittelte Antriebsrad-Drehzahl nicht innerhalb des be­ stimmten Geschwindigkeitsbereiches liegt, dann die Fahr­ zeuggeschwindigkeits-Erfassungseinheit die gemittelte An­ triebsrad-Drehzahl als Fahrzeuggeschwindigkeit annimmt.