DE2701159A1 - Verfahren und einrichtung zur pruefung der funktion einer antiblockier-regelanlage - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur pruefung der funktion einer antiblockier-regelanlage

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DE2701159A1 DE19772701159 DE2701159A DE2701159A1 DE 2701159 A1 DE2701159 A1 DE 2701159A1 DE 19772701159 DE19772701159 DE 19772701159 DE 2701159 A DE2701159 A DE 2701159A DE 2701159 A1 DE2701159 A1 DE 2701159A1
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Description

Hannover, dan 6.1.1977 WP Hi/MX 1/77
WABCO WESTINGHOUSE GI1IBH, Hannover
Verfahren und Einrichtung zur Prüfung der Funktion ainar Antiblockier-Regelanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Funktion alnar Antiblockier-Regelanlage gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und ferner sine Anordnung zur Prüfung der Funktion einer Antiblockier-Regelanlage gemäß Oberbegriff des Anspruches 8.
Bekanntlich kann die Bremsung eines Kraftfahrzeuges mit einer Antiblockier-Regelanlage zu sehr gefährlichen Situationen führen, wann ein Fehler in der elektronischen Anordnung der Antiblockier-Regelanlage auftritt. Es ist daher notwendig, Sicharhaiteachaltungan vorzusehen, dia die Aufgabe habsn, bei Auftreten von Fehlern dieaa zu erkennen und durch Korrektur- oder Abschaltsignale eine gefihrliche und unzuliaeige Regelung zu verhindern. Ee iet also erforderlich, die elektroniechen Scheltungeeinrichtungen, welche zum Zweck der Ansteuerung von Druckregelventilen dienen, gelegentlich oder vorzugeweiee in gewiesen Zeitabatlndan kontinuierlich während verschiedener Betriebszuständs dee Fehrzeuges auf Funktionsfähigksit und Funktioneeicherheit zu überprüfen.
Eine Prüfeinrichtung der eingengo genannten Art iat durch dia OT-OS 21 30 907 bekennt geworden, bei der ein simuliertes Regeleignal durch Kurzschließen dee Drehzahlgebers bzw. Sensors erzeugt wird und anschließend überprüft wird, ob die Anlege euf ein derart gewonnenes Signal
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• ο ■
reagiert. Nachteilig iat, daQ durch das Kurzschließen des Sensors nicht «ehr erkannt werden kann» zu welchem Zeitpunkt der Kurzschluß wieder aufgehoben werden darf, wodurch die Gefahr besteht, daß unbestimmte Periodendauerreete gemessen und ausgewertet und somit kurzzeitig zu hohe Gesehwindigkeitswerte ermittelt werden.
Weiterhin ist eine Prüfeinrichtung durch die DT-OS 22 31 864 bekannt geworden, bei der eine Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion der Antiblockier-Regelanlage nur vor Fahrtantritt, also beim Stillstand des Fahrzeuges möglich ist.
Oi* Aufgab· der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß dia Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen nicht auftreten und ·· insbesondere möglich ist, vor und während der Fahrt jederzeit zu prüfen, ob die Blockierschutz-Regelanlage Regeleignale erzeugen kann, und ob die Magnete der Bremadruckregelventile betätigt werden.
Oie Aufgabe wird verfahrenagemäß durch die im kennzeichnenden Teil dee Anepruchee 1 genannten nerkmale gelöst.
Die obengenannte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner einrichtungsmäßig durch die nerkmale im kennzeichnenden Teil dee Anepruchee 8 gelöet.
CIn Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß unabhängig VOM Fehrzuetend geprüft werden kenn, wenn nicht gerade ein Regelvorgeng Hilft· Der Vergleich mit einem Bezugsaignal hat den Vorteil, daß man echeltungemäßig dae zeitliche Auftreten der zu überprüfenden Ausgangsei gnele nicht vorzugeben braucht.
Qee)lS einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird ein Prüfimpule zur Aneteuerung der eine Funktionseinheit darstellenden Hagnetventile erzeugt und wird dae Ausgangssignal eines dem Hagnetventil vorgeschalteten Endverstärkers abgetastet und mit dem Prüfimpule verglichen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die überprüfung der Endetufen
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einschließlich der Ansteuerbarkeit der Magnete keine Erregung der Magnete zur Folge hat, so daß diese Überprüfung auch bei fahrendem Fahrzeug erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß nach der Abtastung des Ausgangssignales des Endverstärkers und Unterbrechung der Ansteuerung des Magnetventiles Prüfeignale mit simulierter Radsensorfrequenz erzeugt und wenigstens einem Regelkanal der Regelanlage zugeführt werden dessen Ausgangssignale mit zugeordneten Bezugssignalen verglichen werden. Diese Bezugssignale können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in einem gesonderten Bezugssignalwählkreis oder gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in einem einem anderen Rad zugeordneten Regelkreis erzeugt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 7 und 9 bis 11 gekennzeichnet.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 12 gekennzeichnet. Durch diese Anordnung ist eine sichere Erkennung von Ausfällen im Regelkreis möglich, auch wenn eine Prüfschaltung selbst ausfällt. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit einer sehr einfachen Auswertung der Auegangssignale auf Richtigkeit.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind die Sicherheiteschaltungskanäle in einem Baustein integriert oder in zwei getrennten. Die gemeinsame Integration in einem Baustein hat den Vorteil des geringeren baulichen Aufwandes« während die Anordnung in zwei getrennten Bausteinen die Sicherheit der Erkennung von Fehlern entsprechend erhöht.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung,in der AusfUhrungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.
Ee zeigen
Fig. 1 eine erste AusfUhrungsform einer Anordnung zur Prüfung der Funktion einer Antiblockier-Regelanlage,
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Fig. 2 «ine waiter· Auaführungaform der erfindungagemäßan Anordnung
mit einer Prüf- und Sicherheitaachaltung, die in einem eigenen Schaltkreie getrennt von den Regelkanälen angeordnet iet,
Fig. 3 eine Anordnung nach Fig. 2, bei der jedoch die Prüf- und
Sicherheitaachaltung mit dem Regelkreis integriert ist in einem Bauatein und
Fig. 4 prinzipiell den Aufbau der Prüfschaltung nach den Fig. 2 und
Es aoll nun zunächst Bezug genommen werden auf die Fig. 1. Ein Sensor 2 liefert über eine logische Schaltung 4 Signale an einen Regelkanal 6 der Antiblockier-Regelanlage. Zur Simulation von Seneoreignalen ist ein Generator 8 vorgesehen. Ein Steuerwerk 10 steuert die PrüfVorgänge.
Der PrUfvorgang läuft wie folgt ab. Zunächst erscheint nach Einleitung des PrUfVorganges am Ausgang 12 das Steuerwerkes 10 ein Signal, das über eine Leitung 14 und ein ODER-Gatter 16 sowie ein UND-Gatter 18 •inen Verstärker 20 und Magneten 22 eines Piagnetventiles zugeführt wird. Dar weitere Ausgang 24 des Steuerwerkes ist "low". Das Signal am Ausgang 12 dee Steuerwerkes 10 wird ferner über eine Leitung 26 einem Vergleicher 28 zugeführt, der außerdem mit dem Ausgang des Verstärkers über eine Leitung 30 verbunden ist.
Wann die Signalkette vom ODER-Gatter 16 bis zum Magneten 22 fehlerfrei iat, achaltet der Verstärker 20 durch. Das Ausgangssignal des Verstärkers 20 wird dann im Vergleicher 28 mit dem Prüfimpuls bzw. dem Prüfsignal des Steuerwerkes 10 verglichen. Wenn kein Fehler erkannt worden ist, kann das Stauerwerk von "12" auf "24" weiterechalten, so daO dar Auegang 12 "low" und der Auegang 24 "high" wird. Das high-Signal am Ausgang 24 unterbricht zunächst die Anateuerbarkeit der Endstufe durch Sperrung da· UND-Gatters 18 und ermöglicht ferner, daß anetatt dee Seneoreignales (Sperrung eine· UND-Gatters 32) ein den Radvarlauf simulierende· Signal des Generator* 8 über ein UND-Gatter 34 und ein ODER-Gatter 36 dam zu überprüfenden Regelkanal 6 zugeführt wird. Das Auegangesignal dee Generators 8 wird ferner einem Bezugeregelkanal 38 zugeführt, dar ein Bezugesignal erzeugt, das in einem Vergleicher 40
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nit dem Auegangssignal das Rad-Regelkanalee 6 verglichen wird. Die Abgabe dee simulierten Generatorsignales wird über einen Auegang 42 des Steuerwerkes 10 gesteuert. Uird kein Fehler festgestellt, ist der PrüfzykluB beendet und uird das Steuerwerk 10 zurückgesetzt.
Wenn bei der Prüfung der Endstufe und des Magneten durch Vergleich der entsprechenden Signale im l/ergleicher 20 ein Fehler festgestellt wird, wird eine Fehleranzeigeeinrichtung 48 über ein OOER-Gatter 50 und ein UND-Gatter 52 zur Anzeige des Fehlers angesteuert. Gleichzeitig wird über eine nicht dargestellte Rückleitung das Steuerwerk zurückgesetzt, wodurch die Erzeugung der simulierten Radsignale unterbunden und der weitere Prüfvorgang unterbrochen wird.
Uird bei der Prüfung des Regelkanales 6 ein Fehler festgestellt, erscheint am Ausgang des Vergleichere 46 ein Differenzsignal, das ebenfalls der Fehleranzeigeeinrichtung 48 über die Gatter 50 und 52 zugeführt wird. Auch in diesem Falle wird über eine nicht dargestellt· RUckmeldeleitung das Steuerwerk 10 zurückgesetzt und damit der Prüfvorgang beendet.
Die Prüfung sollte auch dann zweckmäQigerweise unterbunden werden, wenn ein Bremsvorgang eingeleitet wird. Hierzu ist, wie beispielhaft •ingezeichnet, eine Leitung vom Bremalichtschalter zu einem Eingang des Steuerwerkes 10 geführt, über die in diesem Falle das Steuerwerk zurückgesetzt und somit ein bereite laufendes Prüfprogramm unterbrochen wird.
Statt eines gesonderten Bezugssignalkanalee 38 kann auch ein anderer einem anderen Rad zugeordneter Regelkanal als Bezugskanel genommen werden. In diesem Falle müßte ebenfalle die Ansteuerung der Magnetventil· unterbrochen werden.
Bei einer Vierrad-Regelung würden zur vollständigen überprüfung der RegelkanSle vier Schritte notwendig sein. In diesem Falle worden zunlchat alle Endstufen überprüft) werden dieae für gut befunden, werden danach alle Ksnile der Antiblockier-Regelanlage mit der simulierten Radfrequenz beaufschlagt und miteinander verglichen. Auf diese Weise iat ein· voll-
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atändiga und aichare Prüfung der gesamten Antiblockiar-Regelanlage ■Bglich.
Ea aoll nun Bezug genommen werden auf Fig. 2, die eine Verknüpfung einer Prüf- und Sicherheitsschaltung zeigt, wobei die Sicherheitaachaltung in einem eigenen von den Radregelkreisen getrennten Schaltkraie angeordnet let.
Einen Radaenaor 60 ist ein Regelkreis 62 und einem weiteren Radsensor 64 iat ein Regelkreis 66 zugeordnet. Dem Regelkreis 62 sind Endverstärker 68 und 70 sowie Hagnete 72 und 74 eines AuslaO- und Einlaßventile» zugeordnet} dan Ragelkreis 66 sind entsprechende Endverstärker 76 und 78 aowie Hagnete BO und 82 eines AuslaO- und einee EinlaQventilee nachgeechaltet.
Eina Sicherheitsschaltung Θ4 weist zwei in einem Baustein angeordnete redundante Sicherheitsschaltungskanäle Θ6 und 88 auf, die Prüfsignale erzeugen, die jeweils über Leitungen 90 und 92 und über OOER-Gatter 94 und 96 auf jaden Regelkreia 62 und 66 gageben werden. Oie Abgabe dar PrUfeignale der beiden Sicherheiteachaltungakanäle 86 und 88 ist so gesteuert, daO die Signele zeitlich aufeinander folgen. Oie Auegangssignale der Regelkreiee 62 und 66, d.h. die Auegangaaignala der Schwell-Mortatufen für die Baachlaunigung, die Verzögerung und den Schlupf, werden Ober Leitungen 98 und 100 jewella auf beide Sicherheitaechaltungakenlle gegeben und redundant verglichen, d.h. in jedem Sicherheiteecheltungakenal werden die Auagangaeignala beider Regelkreiaa verglichen| hierdurch let geeichert, daB trotz Auafall eines Sicherheitsschaltungskenalee eine Prüfung und Fehlererkennung möglich let.
Sind die Hagnete 72, 74» 80 und 82 der Magnetventile in Ordnung, können die Endveretärker 68, 70, 76 und 78 durchachelten und deren Auegangeeignele «erden Ober Leitungen 102, 104, 106 und 108 jeweile auf beide Sleherheitaechaltungakanäle 86 und BB gegeben und verglichen analog wie eben fOr die Regeleignale beechrieben.
Übet eine Leitung 110 wird die Veraorgungeepannung einer Spannungequelle 112 in beiden Sicherheitaechaltungakanälen redundant auf Sollwert geprüft.
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' Falle eine der obigen Prüfungen einen fehlerhaften Regelkreis, einen defekten Magneten, einen Fehler in einer Signalkette oder eine fehlerhafte Versorgungespannung ergeben sollte, werden über eine Leitung und/oder 116 entsprechende Fehlereignale einer Fehleranzeigeeinrichtung 118 zugeführt.
In der Fig. 3, auf die nun Bezug genommen werden soll, ist ein« PrUf- und Sicherheitsschaltung mit zwei getrennten Sicherheiteecheltungekanälen 130, 132 dargestellt, die im Gegensatz zu der AusfUhrungafom nach Fig. 2 zusammen mit den zugeordneten Regelkreisen 134 und 136 in einem Baustein 137 integriert sind. Die Sicherheitescheltungskanäle sind auch hier so geschaltet, daQ der eigene und der andere Regelkreis überprüfbar sind.
Oie Anordnung nach Fig. 3 arbeitet im Prinzip wie die nach Fig. 2. Di· Prüfsignale aus jeden Sicherheiteechaltungakenal 130, 132 werden jede· Regelkreie 134 und 136 über Leitungen 138 und 140 und ODER-Gatter 142 und 144 zugeführt. Oie Ausgangseignale der Regelkreise sowie die Ausgangssignale von Endverstärkern 146, 148, 150 und 152, die fiagneten 154, 156, 158 und 160 entsprechender AuslaO- und Einlaßventile vorgeschaltet sind, werden zu den Sicherheiteechaltungakanälen zurückgeführt und dort, wie bereite für die Anordnung nach Fig. 2 beschrieben, redundant verglichen. Eine überwachung der Vereorgungeepannung ist ebenfalls vorgesehen, vgl. Bezugeziffer 162. Werden Fehler festgestellt, werden über Leitungen 164 und 166 enteprechende Fehlersignale an eine Fehleranzeigeeinrichtung 168 abgegeben.
In der Fig. 4 iat der prinzipielle Aufbau der Prüfechaltung nach den Fig. 2 und 3 dargestellt. Über eine Leitung 170 wird ein Signal «it einer beetimuten Schrittfrequenz eingeepeiet, das über ein UND-Gatter 172 einen ■ehretufigen Zähler oder Frequenzteiler 174 zugeführt wird. Das UND-Gatter wird durch Setzen eines Speichers 176 über einen Initialeingang
178 und ein "high"-Signal an Q-Auagang dee Speichere 176 vorbereitet. In Zähler 174 erfolgt eine nehretufige Herunterteilung der Frequenz dar Signale zur Sinulierung beetimmter Redverlaufezuetände. Ein Multiplexer
179 wird nacheinander durch die einzelnen an den Stufen des Zähler· abgegriffenen Signale angeeteuert und die Signale mit den verechiedenen
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Frequenzen /l,..., fn werden nacheinander auf den Ausgang geschaltet und den Regelkreisen zugeführt.
Oie Ausgangssignale der den Piagneten der Regelventile vorgeschalteten Endverstärker werden Anschlüssen 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186 und 1Θ7 zugeführt, wobei vorliegend vier Regelkreise angenommen sind mit jeweils einen Auslad- und einem Einlaßventil und wobei die Anschlüsse 1Θ0 bis 183 den Auslaßventilen und die Anschlüsse 184 bis 187 den Einlaßventilen zugeordnet sein sollen. Die den Anschlüssen 180 bis 183 zugeführten zeitlich synchronisierten Ausgangssignale der Endstufen werden in einem Exklusiv-OOER-Gatter 188 verglichen und die den Anschlüssen 1Θ4 bis 187 zugeführten Ausgangssignale in einem Exklusiv-OOER-Gatter 190. Die Auegange dieser Gattei 180 und 190 sowie der Ausgang 192 von anderen überwachungseinrichtungen, beispielsweise Einrichtungen zur Überwachung der Schwellwertstufen, sind an ein OOER-Gatter 194 gelegt. Bei einem Ausfall eines Signalee wird ein Fehler signalisiert, indem am Ausgang des entsprechenden Exklusiv-ODER-Gatters ein "high"-Signal erscheint, da· Ober das OOER-Gatter 194 einen Fehlerepeicher 196 setzt, über dessen Q-Ausgang und ein ODER-Gatter 198. an das noch weitere Ausgange 200 weiterer Prüfschaltungen gelegt sein können, wie schematisch angedeutet, eine Fehleranzeigeeinrichtung 201 angesteuert wird.
Nach Ourchlauf der Zahlerstufen des Zählers 174 wird der Speicher 176 automatisch über eine Leitung 202 zurückgesetzt. Der Fehlerepeicher kann über einen Anschluß 204 zurückgesetzt und gelöscht werden.
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Claims (12)

Patentansprüche
1. JVerfahren zur Prüfung der Funktion einer Antiblockier-Regelanlage,
die Schaltkreise zur Erzeugung von Verzögerunge- und/oder Schlupf- und/oder Beechleunigungesignalen zur Steuerung von Bremsdruck-Regel ventilen aufweist, durch Einsteuern eines Prüfsignales, durch Auswerten von durch das Prüfsignal ausgelösten Regelsignalen und durch Erzeugen eines Fehlersignales beim Feststellen einer Funktionsstörung, dadurch gekennzeichnet, daQ dae Prüfsignal der zu überprüfenden Funktionseinheit der Regelanlage zugeführt wird und daß dae Ausgangssignal der Funktionseinheit abgetastet und/oder mit einem Bezugssignal verglichen wird und daß bei Ausfall dea Ausgangssignales und/oder beim Auftreten eines Differenzaignalas nach erfolgtem Vergleich ein Fehlersignal erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anapruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfimpuls Zur Ansteuerung der eine Funktionseinheit darstellenden Plagnetventile erzeugt wird, daß das Ausgangssignal eines dem Magnetventil vorgeschalteten Verstärkers abgetastet und mit dem Prüfimpuls verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abtastung dea Ausgangssignales des Verstärkers und Unterbrechung der Ansteuerung dee Hagnetventiles Prüfsignale mit simulierter Radssnsorfrequanz erzeugt und wenigstens einem Regelkanal der Regelanlage zugeführt werden, dessen Auegangssignale mit zugeordneten Bezugeeignalen verglichen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeignale wenigstens zwsi Regelkanälen zugeführt werden und daß die Ausgangaeignale der Regelkanäle miteinander verglichen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsaignal in eine« gesonderten Bezugsregelkanal erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anapruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dae Bezuge-•ignal in einen weiteren einem Rad zugeordneten Regelkanal erzeugt wird.
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ORIGINAL INSPECTED
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines Fehlersignales (Oifferenzeignal) der Prüfvorgang unterbrochen wird.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Anspruch·
1 bis 7 zur Prüfung der Funktion einer Antiblockier-Regelanlage mit einem Drehzahlgeber, mit Verzögerungs- und/oder Beschleunigung- und/ oder Schlupfschwsllwertstufen, durch die die Druckregelventil· ansteuerbar und betätigbar sind, mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Prüfimpulsen und von Sensorsignale simulierenden, in den Regalkreis einsteuerbaren Prüfsignalen und mit einer Prüfeinrichtung zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Schwellwertstufen und der Regelventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Generator (z.B. 8) zur Erzeugung der Prüfimpulse oder -signal· und ein nit dan Generator verbundenes Steuerwerk (z.B. 10) zur Ansteuerung der zu prüfenden Funktionseinheiten (z.B. 6, 22) aufweist, daß die Prüfeinrichtung wenigstens einen Bezugssignale erzeugenden Kreis (z.B. 38) und wenigstens sine Vergleichseinrichtung (z.B. 28) aufweist, die mit der zu überprüfenden Funktionseinheit und dem Bezugssignale erzeugenden Kreis verbunden ist und deren Ausgang an eine Fehleranzeigeeinrichtung (z.B. 48) angeschlossen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerwerk (10) zur Überprüfung der Ansteuerbarkeit der Magnete (22) der Hagnetventile und/oder der Endstufen (20) ein Signal erzeugt, das sowohl Prüf- als auch Bezugssignal ist.
10. Anordnung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugssignale erzeugenden Kreise Bezugsregelkreise sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsregelkreise weitere einzelnen Fahrzeugrädern zugeordnete Regelkreise sind.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsschaltung mit zwei redundanten Sicherheitsschaltungakanälen (z.B. 86, 88) vorgesehen ist, die jeweils auf jada Funktionseinheit (z.B. 72) oder jeden Regelkreis (z.B. 62) geschaltet
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sind, und daß die Auegänge der Funktionseinheiten oder Regelkreise jeweils auf beide Sicherheitsachaltungskanäle zurückgeführt sind, die Vergleicher aufweisen, in denen die Ausgangssignale der Funktionseinheiten oder Regelkreise redundant verglichen werden.
13· Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daQ die Sicherheitsschaltungskanäle in einem Baustein (137) integriert sind oder zwei getrennte Bausteine sind.
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