DE2928981A1

DE2928981A1 - Pruefschaltung fuer den regler einer blockiergeschuetzten fahrzeugbremsanlage, die mit wenigstens einem regel-mikrocomputer fuer die regelkanaele versehen ist

Info

Publication number: DE2928981A1
Application number: DE19792928981
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Auding; Wolfgang Ing Grad Gudat; Karl-Heinz Dipl Ing Hesse
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1981-02-12
Also published as: GB2057798B; FR2461622A1; GB2057798A; FR2461622B1

Description

Uabco Fahrz»ugbre»8»n GmbH Hannover, dan 10.7.1979

WP 31/79 - Dr. K

Prüfschaltung für den Regler einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage, die mit wenigstens einem Regel-Mikrocomputer für die Regelkanäle versehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Prüfschaltung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorliegend wird ausgegangen von einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage/ die pro Regelkanal durch einen Eingangsschaltkreis und einen Mikrocomputer realisiert ist. Da ein wesentlicher Teil der Auswertung der mit Hilfe eines Drehgebers gewonnenen Signale im Microcomputer erfolgt, ist die Überwachung von Fehlfunktionen nicht mehr mit den bei reiner Schaltungsrealisierung früherer Entwicklungen angewandten Sicherheits- und Prüfschaltungen möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfschaltung zur Überwachung des Reglers einer mit Mikrocomputern realisierten blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage anzugeben.

Dabei soll im einzelnen von folgenden Voraussetzungen ausgegangen werden :

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1.) Die eigentliche Prüfschaltung soll nicht räumlich im Regelkanal angeordnet sein, den sie überwacht. 2.) Es soll der gesamte Signalzug (Quelle-Senke) überwacht werden.

3.) Die Prüfung der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage soll sowohl im aktiven als auch im passiven Zustand möglich sein.

4.) Die Prüfschaltung soll sich selbst überwachen. 5.) Die Fehlererkennung soll ohne besondere Fehlerselektion an eine Signaleinrichtung gemeldet werden.

Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe sind die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Kennzeichen der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Prüfschaltung und Fig. 2 ein Flußdiagramm der im Mikrocomputer

durchgeführten Arbeitsschritte.

Die Fig. 1 zeigt zwei Regelkanäle 2 und 4, von deren Baugruppen jeweils Eingangsschaltkreise 6 und 8, Regelcomputer für ABV- und/oder ABV und ALB-Regelung 1o und 12, sowie Magnetventile/-Verstärker 14 und 16 schematisch dargestellt sind. Zur Prüfung der beiden Regelkanäle ist ein

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Mikrocomputer 18 vorgesehen.

Der Mikrocomputer 18 ist über Datenleitungsgruppen 2o, 22 an die Regler-Computer angeschlossen. Über diese Datenleitungsgruppen werden die Regelsignale der Regler-Mikrocomputer 1o, 12 dem Mikrocomputer 18 zwecks Prüfung zugeführt.

Zwei Leitungen 24 und 26 führen vom Mikrocomputer 18 zu den Eingangsschaltkreisen 6 und 8. über diese Leitungen werden vom Mikrocomputer 18 Prüfsignale abgegeben, die eine Teilerschaltung (nicht dargestellt) in den Eingangsschaltkreisen 6, 8 zum Herunterteilen bzw. zum Halbieren des vorhandenen Geschwindigkeitsdatenwortes zwecks Simulierung eines geregelten Bremsvorganges aktivieren.

Ferner bestehen Leitungsverbindungen 28, 3o zwischen den Ausgängen der Magnetventilverstärker 14 und 16 und dem Mikrocomputer 18.

Eine Ausgangsleitung 32 des Mikrocomputers 18 zur Ausgabe von Signalen nach Durchführung eines Selbsttestprogrammes ist an den Setzeingang von Flip-Flops 34, 36 angeschlossen, üeiexi Ausgangs signal zustände vcn den Regler-Mikrocomputern 1o, 12 über Leitungen 38, 4o abgefragt werden/ und die von den Regler-Mikrocomputern über Leitungen 42, rücksetzbar sind.

Der Mikrocomputer 18 weist ferner zwei Ausgänge 46 und 48 zur Ausgabe von Warnsignalen und Sperrsignalen für die Magnetventile auf.

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Die Wirkungsweise der Prüfschaltung ist wie folgt, wobei ergänzend auf die Fig. 2 Bezug genommen werden soll. Schaltungsmäßig sind drei Prüfvergänge für den Mikrocomputer 18 vorgesehen :

1.) Prüfung der in der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage erzeugten Regelsignale bei geregelter Bremsung,

2.) Prüfung der in der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage aufgrund separat erzeugter und zugeführter Prüfsignale erzeugten Regelsignale,
3.) Selbstprüfung des Mikrocomputers.

Die oben genannten drei Prüfvorgänge laufen automatisch ab mit den durch die Zahlen 1, 2 und 3 angegebenen Prioritäten.

L; ^ ruiurij der bei geregelter Bremsung erzeugten '*■■:■■■.;■■:.χii-j-iili! (--'.iTÜxung der blockiergeschützten Fahrzeugbremsi λ ,iv«i„ Zustand) . Da jedes Regelsignal eine natür-

j - uce'.yz'j.ng hat, wird dieses Kriterium dazu ver-

,/ . , a-e wIuuk-LeiyesCiiützte Fahrzeugbremsanlage auf fehlerhaft erzeugte Regelsignale zu prüfen. Zu diesen so überwachttn Regelsignalen gehören die Magnetansteuersignale, die Differenzierersignale, also die Verzögerungs- und Beschleunigungsregelsignale, die Schlupfregelsignale sowie die den Regelvorgang anzeigenden Signale.

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ORIGINAL INSPECTED

Zur Prüfung der Magnetansteuersignale ist im Mikrocomputer ein Register vorgesehen, das einen bestimmten
der Grenzzeit zugeordneten Datenwortinhalt hat. Sobald
das Magnetansteuersignal auftritt, wird - solange dieses
Signal ansteht - das Register dekrementiert, und zwar maximal bis auf Null. Die Verminderung des Registerinhaltes wird bei Abfall der Magnetansteuersignale gestoppt. Bei Verminderung des Registerinhalts auf Null erscheint ein eine Fehleranzeige aktivierendes Fehlersignal am Ausgang 46 des Mikrocomputers 18.

Die gleiche Art der Prüfung findet auch für die Verzögerungund Beschleunigungsregelsignale statt. Da die kritische Aktivzeit dieser Signale geringer ist als bei den Magnetansteuersignalen ist durch Prüfung der Verzögerungs- und Beschleunigungsregelsignale eine frühere Erkennung eines
Fehlers in der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage möglich als bei überwachung der Magnetansteuersignale.

Bei der Schlupfregelsignalüberwachung wird die Referenzgeschwindigkeit zweier Regelkanäle überwacht, in der
Weise, daß von den Schlupfregelsignalen logische Zustände
abgefragt werden und geprüft wird, ob die Regel-Mikrocomputer die Referenzgeschwindigkeit richtig berechnen können. Es soll verhindert werden, daß eine auf einen hohen Geschwindigkeitswert gesprungene oder auf einem hohen Geschwindigkeitswert stehengebliebene Referenzgeschwindigkeit zu einem Ausfall in beiden Kanälen führt.

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Die Schlupfregelsignale werden dabei in folgender Weise geprüft : Wenn die positiven Flanken der Schlupfregelsignale beider Kanäle zusammenfallen oder wenn die Schlupfregelsignale beider Kanäle über eine vorgegebene Zeitdauer gleichzeitig vorhanden sind, werden die Regelmikrocomputer 1o und 12 angewiesen, das Minimum der Referenzen auszuwählen, da entweder ein Fehler oder ein synchroner Radverlauf vorliegt. Um diesen Umstand näher zu untersuchen, läßt der RegeLMLkrocomputer mit der höheren Referenzgeschwindigkeit seine Referenzgeschwindigkeit schnell ablaufen. Schneiden sich die beiden Referenzgeschwindigkeitsverläufe aufgrund des schnelleren Referenzablaufs der höheren Referenzgeschwindigkeit, so kann man daraus schließen, daß der Regel-Mikrocomputer die Referenzgeschwindigkeit berechnen kann, und daß somit der Referenzgeschwindigkeitswert richtig war. In diesem Falle war das Fehlerkriterium lediglich auf einen synchronen Radverlauf zurückzuführen. Deshalb kann wieder das Maximum der Referenzgeschwindigkeit gewählt werden.

Wenn ein Fehler in einem Regel-Mikrocomputer vorliegt, dann wird die Anweisung "schneller Referenzablauf" nicht zum Erfolg führen, und es kommt nicht zu einem Schneiden der Referenzgeschwindigkeiten. In diesem Falle bleibt die Minimumanweisung bestehen, was bedeutet, daß der ordnungsgemäß arbeitende Regel-Mikrocomputer mit seiner eigenen Referenz weiter regeln kann.

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Wenn die Anweisung "schneller Referenzablauf der höheren Referenzgeschwindigkeit" nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Schneiden der Referenzgeschwindigkeiten führt, wird dies als Fehler gedeutet und über den Ausgang 46 wird ein Fehlersignal abgegeben.

Durch diese Art der Schlupfregelsignalüberwachung soll im wesentlichen verhindert werden, daß durch einen faischen-Referenzgeschwindigkeitswert Drucklosigkeit zweier Räder hervorgerufen wird.

Auf die schaltungsmäßige bzw. rechnerspezifische Realisierung der überwachung der erwähnten Signale soll hier niob+- näher eingegangen werden, da diese nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist.

Die Prüfung der bei geregelter Bremsung erzeugten Regelsignale erfolgt im Mikrocomputer 18 mit der höchsten Priorität. Das bedeutet, daß die Prüfung sofort aufgenommen wird, sobald im Falle einer geregelten Bremsung ein Regelsignal auftritt. Die Prüfung erfolgt auch, wenn ein an sich unzulässiges Störsignal den Fall der geregelten Bremsung vortäuscht.

2.) Prüfung der aufgrund der Prüfsignale erzeugten Regelsignale (Prüfung der blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage im passiven Zustand.)

Die Prüfung nach 1.) erkennt im wesentlichen, ob ein Signal zu lange ansteht. Ob ein Regelsignal überhaupt erzeugt werden kann, vermag man mit der Prüfung nach 1.) nicht zu

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erkennen. Hierzu ist die nachfolgend beschriebene Prüfung vorgesehen.

Während der normalen Fahrt, wenn keine geregelte Bremsung erfolgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 16 km/h ist, wird vom Mikrocomputer 18 über Leitungen 24 und auf einen in den Eingangsschaltkreisen 6 und 8 angeordneten binären Teiler (nicht gezeigt) ein Befehl gegeben, durch den die Herunterteilung oder Halbierung des jeweils vorhandenen Geschwindigkeitswortes erfolgt. Durch diese simulierte Verzögerung treten Verzögerungs- und Schlupfregeisignale auf. Sobald diese Regelsignale an den Bremsdruck-Magnetregelventilen zur Wirkung kommen, werden die Magnetansteuersignale sofort gesperrt, damit nicht zuviel Energie in die Magnete eingespeist wird und die den Magnetventilen vorgeschalteten Endverstärker geschont werden und die Magnetrelais der Ventile nicht durchgesteuert werden. Nachdem die Ansteuerung der Magnetregelventile quittiert worden ist, werden die durch die Prüfsignale erzeugten Regelsignale überprüft gemäß dem unter 1.) beschriebenen Prüfverfahren. Danach wird die Aktivierung der in den Eingangsschaltkreisen vorgesehenen Teilerschaltungen wieder unterbrochen. Nach dem Entaktivieren der Teilerschaltungen tritt ein Beschleunigungsregelsignal auf, dessen Auftreten vom Mikrocomputer 18 geprüft und quittiert wird. Sind alle Regelsignale ordnungsgemäß aufgetreten, wird der Prüfzyklus insoweit als positiv und abgeschlossen betrachtet. Falls nicht sämtliche Regel-

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signale ordnungsgemäß aufgetreten sind, erfolgt eine Fehlersignalisierung über die Ausgänge 46 und 48 des Mikrocomputers 18.

Bekanntlich benötigt jedes Programm in den Mikrocomputern 1o, 12 und 18 eine gewisse Zeit. Wenn bei Durchführung dieser Prüfung beispielsweise ein Verzögerungsregelsignal ermittelt wurde, wird es in einem Logik-Verknüpfungsprogramm zum Magnetansteuersignal umgeformt und steht dann am Magnetregelventil an. Wenn jetzt alle Regelsignale vom Mikrocomputer 18 der Reihe nach abgefragt werden und die Teilerschaltung in den Eingangsschaltkreisen 6 und 8 danach abgeschaltet wird und danach der Abfall des Magnetansteuersignales abgewartet wird, vergeht viel zu viel Zeit. Es besteht die Gefahr, daß die Magnetrelais zuviel Energie aufnehmen und die Magnetregelventile sogar betätigt werden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden sämtliche Magnetansteuersignale mit Hilfe eines Interrupt-Programmes zusammengefaßt. Dieses Interrupt-Programm veranlaßt den Mikrocomputer 18, die Magnetansteuerleitungen abzufragen und einen Interrupt an die Regel-Mikrocomputer 1o und 12 zu geben, wodurch veranlaßt wird, daß die Magnetansteuersignale abgeschaltet werden. Diese Maßnahme erfordert eine wesentlich kürzere Zeit, und die Gefahr einer zu langen Ansteuerung der Magnetregelventile ist vermieden.

'»Lese Prüfung läuft mit der nächst niedrigeren Prio-

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3.) Selbstprüfung des Mikrocomputers 18. Der Mikrocomputer 18 weist einen Langzeitgeber auf, durch den ein Programm aufgerufen wird, das Operationen durchführt, die in ihrer Gesamtheit die wesentlichen Funktionsbaugruppen des Mikrocomputers 18 prüfen. Wenn die Selbstprüfung beendet ist, werden bei richtigem Ergebnis zwei Flip-Flops 34 und 36 gesetzt. Die Ausgangssignalzustände dieser Flip-Flops werden über Leitungen 38 und 4o von den zugehörigen Regel-Mikrocomputern 1o und 12 abgefragt, die nach dem Abfragen die Flip-Flops über die Leitungen und 44 wieder zurücksetzen. Ergibt die Selbstprüfung einen Fehler, und wird dadurch einer der Flip-Flops nicht zurückgesetzt, erfolgt eine separate Fehlersignalisierung (nicht dargestellt) und wird das Regelmagnetventil 14 abgeschaltet. Diese Selbstprüfung erfolgt mit geringster Priorität. Die Folge der einzelnen Prüfschritte ist schematisch im Flußdiagramm der Fig. 2 dargestellt.

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Claims

Uabco Fahrzeugbremsen GmbH Hannover, den 10.7.1979 iilP 31/79 - Dr. K. Patentansprüche

1. Prüfschaltung für den Regler einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage, die mit wenigstens einem Regel-Mikrocomputer für die Regelkanäle zur Auswertung von mit Hilfe von Drehgebern gewonnenen, geschwindigkeitsabhängigen und über einen Eingangsschaltkreis zugeführten Meßsignalen und zur Erzeugung von Regelsignalen ausgestattet ist/ die über Verstärker Magnetventilen zur geregelten Einsteuerung von Bremsdruck in die Bremszylinder zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Mikrocomputer (18) für die Prüfung und überwachung der Regelkanäle vorgesehen ist, dessen Datenausgänge zur Prüfung der Regelsignale teilweise mit den Datenausgängen der Regel-Mikrocomputer (1o, 12) über Leitungen (2o, 22) und zur Prüfung der Ventilansteuerungssignale teilweise mit den Ausgängen der Verstärker für die Magnetventile (14, 16) über Leitungen (28, 3o) verbunden sind, der eine Einrichtung zum Erzeugen von Prüfsignalen und Einspeisen dieser Prüfsignale in die Eingangsschaltkreise (6, 8) sowie eine Selbsttesteinrichtung

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aufweist und der ferner mehrere an eine Warneinrichtung und an Magnetventilrelais angeschlossene Ausgänge (46, 48) aufweist, und daß eine Steuereinheit zur Steuerung der Reihenfolge und Unterbrechung der Prüfung der Regelsignale im Bremsfalle, der durch die Prüfsignale erzeugten Regelsignale und der Aktivierung der Selbsttesteinrichtung vorgesehen ist in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Prioritätsmuster.

2. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (18) die Anschaltzeiten der Ragelsignale überwacht und beim Überschreiten bestimmter Grenzzeiten ein Fehlermeldesignal erzeugt.

3. Prüfschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (18) durch Synchronisationssignale von Taktgebern dekrementierbare Register aufweist, deren Informationsinhalte den Grenzzeiten zugeordnet sind, wobei die Setzeingänge der Taktgeber an die Ansteuerleitung der Magnetventile und an die Ausgänge der die Regelsignale erzeugenden Baugruppen der Regel-Mikrocomputer (1o, 12) angeschlossen sind.

4. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (18) zur Prüfung der Regel-Mikrocomputer (1o, 12) eine Steuereinrichtung aufweist, die an

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in den Eingangsschaltkreisen (6/ 8) angeordnete, das jeweilige Geschwindigkeitsdatenwort auf ein Testdatenwort herunterteilende Teilerschaltungen angeschlossen ist, die an den Dateneingang der Regel-Mikrocomputer (1o, 12) angeschlossen sind, und zur Aktivierung dieser Teilerschaltungen zyklisch Steuersignale erzeugt.

5. Prüfschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (18) eine Testschaltung mit einem Langzeitgeber aufweist, der zyklisch einen Programmzähler setzt, der das Abarbeiten eines Programms zum Testen der einzelnen Funktionsbaugruppen des Mikrocomputers (18) steuert.

6. Prüfschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmzähler am Ende des Testprogrammes ein Signal "Test beendet" abgibt, das Setzeingängen von den Regel-Mikrocomputern (1o, 12) zugeordnete Flip-Flops (34, 36) zugeführt wird, deren Ausgänge mit in den Regel-Mikrocomputern (1o, 12) angeordneten Schaltungen zui Feststellung des Ausgar.gssicm^lzustandes der Flip-Flop verbunden sind, wobei die Ausgänge der Schaltungen mit den Rücksetzeingängen der zugeordneten Flip-Flops verbunden sind.

7. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Prioritätsmuster die Prüfung der Regelsignale im Bremsfalle die höchste, die Prüfung der durch die Prüf-

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signale erzeugten Regelsignale die nächst niedrigere und das Selbsttesten die niedrigste Priorität hat.

8. Prüfschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils zwei Regelkanäle ein Prüf-Mikrocomputer vorgesehen ist.

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