DE2951753C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Antiblockiersystems und ein Antiblockiersystem nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11.

Bei Antiblockiersystemen ist es erforderlich, ständig die Funktionstüchtigkeit der an den Rändern vorgesehenen Sensoren, der Meß- und Regelschaltungen sowie der zugehörigen Verbindungs­ leitungen zu überwachen, da Störungen oder Signalwegunter­ brechungen zu fehlerhaften und gefährlichen Druckabsenkungen in den den Rädern zugeordneten Bremszylindern führen könnten.

Aus der DE-OS 27 02 800 ist eine Sicherheitsschaltung für Antiblockierregeleinrichtungen von Kraftfahrzeugen bekannt, bei der eine Einrichtung zur Überwachung der Anschaltzeiten der Magneteinlaß- und Magnetauslaßventile mit einer Einrichtung zur Überwachung der Verzögerungs-, Beschleunigungs- und Schlupfsignale derart verknüpft ist, daß bei fehlerhaftem Verzögerungs-, Beschleunigungs- und/ oder Schlupfsignal der fehlerhafte Signalzweig abgeschaltet wird. Im einzelnen weist die Sicherheitsschaltung einen Zähler auf, der von einem Taktgeber erzeugte Impulse zählt und so das Vorhandensein von Druckabsenksignalen feststellt. Wenn ein Druckabsenksignal einen zeitlich bestimmten Grenzwert überschreitet, wird dies festgestellt und der zugeordnete Signalzweig als fehlerhaft gesperrt. Es ist auch möglich, in diesem Falle das gesamte Antiblockiersystem abzu­ schalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Anwendung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das höchste Zuverlässigkeit gewährleistet, einfach zu realisieren ist und und eine schnelle Fehleranzeige gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 und 11.

Durch die Ausnutzung der Tatsache, daß Druckaufbau und Druckabbau in den Bremszylindern jedes Rades im wesent­ lichen von Signalen gesteuert werden, die von den zugehöri­ gen Sensoren kommen, sowie durch Ausnutzung der Überlegung, daß während ungestörter Regelbremsungen das Summensignal stets in einem durch Erfahrungswerte definierbaren Toleranz­ bereich verbleibt, gelingt es auf überraschend einfache Weise, nicht nur eine Überwachung der Sensoren, sondern gleichzeitig eine Überwachung der Meßschaltung sowie eines Großteils der Regelschaltung zu gewährleisten.

Vorzugsweise wird das Summensignal bei Erreichen einer der Grenzen des Toleranzbereiches auf den Wert der erreich­ ten Grenze begrenzt. Damit kann das Signal niemals größer als die vorgesehene Fehlergrenze werden, wodurch auch die Rückstellzeit des Signals definiert ist.

Das Summensignal wird während eines Regelzyklus vorzugs­ weise immer dann in Richtung des Nullwertes verringert, wenn die Einlaßventile der einander zugeordneten Brems­ zylinder beide gleichzeitig nicht elektrisch erregt, d. h. geöffnet sind. Eine Zurücksetzung des Fehlersignals er­ folgt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgebbare Minimalgeschwindigkeit unterschreitet und das Summensig­ nal den Nullwert erreicht hat.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Ver­ fahrens nach der Erfindung wird bei plötzlichem Ausfall des die Radgeschwindigkeit darstellenden Signals die An­ stiegsgeschwindigkeit des Summensignals in Richtung auf die Toleranzgrenze erhöht, so daß der jeweilige Schwell­ wert besonders schnell erreicht und damit die Zeitspanne bis zum Erkennen des Fehlerzustandes wesentlich verringert wird, was wiederum zu einer Erhöhung der Sicherheit bei­ trägt.

Alternativ oder gleichzeitig zu dieser Maßnahme der Er­ höhung der Anstiegsgeschwindigkeit des den Druckabbau repräsentierenden Signals kann auch der Toleranzbereich für das Summensignal wesentlich verringert werden.

Bevorzugt wird ein plötzlicher Signalausfall durch die Feststellung eines unzulässig hohen Sprunges des zugehörigen Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungssignals erfaßt, wobei günstig, daß dieses Signal in Antiblockiersystemen einfach gewonnen und auch noch für weitere Zwecke ausgenutzt werden kann.

Indem bei einem derartigen Verfahren die Zählrate durch einen vor­ gegebenen Systemtakt auf einen Maximalwert begrenzt wird, ist auch bei dauernder Erregung eines Auslaßventils eine Zählung von Impul­ sen, nämlich den Impulsen des Systemtaktes möglich. So wird sicher­ gestellt, daß auch bei dauernder Erregung eines Auslaßventils, d. h., bei einer funktionsfähigen Anlage, das Summensignal nicht den Toleranzbereich verläßt und eine nicht vorhandene Störung signalisiert.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeigneten Antiblockiersystems umfaßt die Überwachung eines Anti­ blockiersystems.

Diese Anordnung ist im Aufbau einfach und gleichzeitig flexibel im Hinblick auf die Erzielung optimaler Funktionen, da sie es er­ möglicht, die Umsetzung der Öffnungsimpulse für die Auslaßventile in Takt- bzw. Zählimpulse vorzunehmen, den Verlauf des Summen­ signals sowohl während des Vorhandenseins von Öffnungsimpulsen als auch während des Fehlens von Öffnungsimpulsen optimal zu gestalten, und insbesondere auch auf die Anstiegsgeschwindigkeit des Summen­ signals durch Änderung der Zählrate Einfluß zu nehmen, wenn dies im Hinblick auf ein schnelles Ansprechen der Anordnung erforderlich ist.

Schließlich besteht eine weitere Besonderheit der Erfindung darin, daß die Öffnungssignale für die Auslaßventile einer Achse bzw. eines Rades über ein Gatter geführt sind, das in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Schwellwertstufe gesteuert ist. Damit wird es möglich, das Antiblockiersystem gezielt für eine Achse bzw. ein Rad außer Betrieb zu setzen, während der verbleibende Teil des Gesamtsystems, der ordnungsgemäß arbeitet, in Betriebbleiben kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltungs­ anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und

Fig. 2 verschiedene zeitliche Diagramme zur Erläuterung der Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 sind einem Zähltaktgeber 10 die Öffnungsimpulse A _{V 1} und A _{V 2} für die Druckentlastungsventile der Radbremszylinder zweier auf einer Achse angeordneter Fahrzeugräder zugeführt. Die­ ser Zähltaktgeber 10 ist derart ausgebildet, daß er bei Auftreten von Impulsn A _{V 1} an einem Ausgang und bei Auftreten von Impulsen A _{V 2} an einem anderen Ausgang jeweils Zähltaktimpulse abgibt, welche dann in einer nachfolgenden Summier- und Akkumulations­ stufe 11 gegensinnig addiert werden. Auf diese Stufe 11 folgt eine Schwellwertschaltung 12, die nur dann ein Ausgangssignal an eine nachfolgende Anzeigevorrichtung 13 abgibt, wenn das von der Summierstufe 11 kommende Ausgangssignal den positiven oder negativen Schwellwert erreicht.

Über einen Eingang 14 des Zähltaktgebers 10 wird die maximal mögliche Zählrate bei höchster Pulsfrequenz der Signale A _{V 1} und A _{V 2} vorgegeben.

Über einen weiteren Steuereingang 15 kann der Zähltakt­ geber 10 sprunghaft auf eine höhere Zählrate umgeschaltet werden, um im Falle eines plötzlichen Signalausfalles die Integrationszeit bis zum Erkennen des Fehlerzustandes zu verringern. Dem Steuereingang 15 kann dabei ein Signal zugeführt werden, das einem unzulässig hohen Sprung im Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungssignal entspricht.

Mit der gleichen Zielsetzung und ebenfalls unter Verwen­ dung des einem unzulässig hohen Sprung im Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungssignal entsprechenden Steuersignals kann auch ein ebenfalls mit dem Bezugszeichen 15 gekenn­ zeichneter Steuereingang der Schwellwertstufe 12 ange­ steuert werden, um die Schwellwerte wesentlich zu ver­ ringern.

Die Öffnungssignale A _{V 1} und A _{V 2} sind vor ihrer Zuführung zu den Auslaßventilen über ein Gatter 16 geführt, das im Regelfall offen ist, aber bei Auftreten eines Fehler­ signals am Ausgang der Schwellwertstufe 12 gesperrt wird. Dies bedeutet, daß bei Auftreten eines Fehlers eine Druck­ absenkung in den einer Achse zugeordneten Bremszylindern sofort unterbunden wird, während das Antiblockiersystem für die andere Achse, bei der noch ein fehlerfreies Ar­ beiten möglich ist, in Funktion gehalten wird.

In der zur Erläuterung der Funktionsweise des Blockschalt­ bilds nach Fig. 1 dienenden Fig. 2 ist über eine Zeitachse ein Beispiel des zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs zweier auf einer Achse angeordneter Fahrzeugräder A bzw. B während eines Regelzyklus dargestellt.

Unterhalb dieser Geschwindigkeitsverläufe sind die Impuls­ folgen A _{V 1}, E _{V 1} für das Auslaß- und Einlaßventil des Fahr­ zeugrades B und die Impulsfolgen A _{V 2} und E _{V 2} für das Aus­ laß- und Einlaßventil des Bremszylinders des Fahrzeug­ rades A dargestellt.

Die für die Auslaßventile bestimmten Impulsfolgen A _{V 1} und A _{V 2} werden in der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 er­ läuterten Weise verarbeitet, wobei durch den Zähltaktgeber 10 und die Summierstufe 11 die Treppenkurve 18 realisiert wird. Diese Treppenkurve 18 wird mittels der Schwellwert­ stufe 15 hinsichtlich ihres Verhaltens ständig daraufhin überprüft, ob sie innerhalb des durch eine positive Fehler­ schwelle und eine negative Fehlerschwelle definierten Toleranzbereichs verbleibt. Erreicht das Treppensignal die Grenze des Toleranzbereichs, so ist dies ein Zeichen für einen vorhandenen Fehler, und demgemäß wird in diesem Moment ein Sensorfehler oder Leitungsfehler signalisiert und ein weiterer Druckabbau in den betroffenen Brems­ zylindern unterbunden.

In der Summier- und Akkumulationsstufe 11 erfolgt die Bildung des Signals gemäß bestimmter Bedingungen aus den Ansteuerungssignalen der Auslaßventile und einem vorgegebenen Systemtakt. Es wird dabei immer nur dann ein Zähltakt ge­ zählt, wenn jeweils ein Ansteuerungssignal und ein System­ takt eingegangen sind. Praktisch könnte dies beispiels­ weise derart realisiert sein, daß ein Flip-Flop durch ein Ansteuerungssignal gesetzt und durch einen Systemtakt zu­ rückgesetzt wird, wobei beispielsweise die Rückflanke des Flip-Flops einen Zähltakt bildet oder erzeugt.

Den Diagrammen nach Fig. 2 ist zu entnehmen, daß während des Auftretens von Öffnungsimpulsen A _{V 1} in positiver Rich­ tung und während des Auftretens von Öffnungsimpulsen A _{V 2} in negativer Richtung mit einem Systemtakt ein Zähltakt gebildet wird, der dann gezählt wird.

Treten weder Signale A _{V 1} noch Signale A _{V 2} auf und sind die Einlaßventile, wie dies durch den Kurvenverlauf E _{V 1} und E _{V 2} gezeigt ist, geschlossen, so wird das Signal 18 ent­ sprechend einem anderen vorgegebenen Zähltakt, z. B. dem Systemtakt, in Richtung des Nullwertes geführt. Dies ist in den strichlierten Bereichen 17 der Fall.

Tritt während eines Regelzyklus eine Störung auf, wie sie beispielsweise durch den praktisch nicht möglichen, abrupten Abfall der Geschwindigkeit des Rades A angedeutet ist, so ist dies gleichbedeutend mit einer Sensorstörung 19, die zur Folge hat, daß das Signal 18 den Schwellwert erreicht und ein Sensorfehler signalisiert wird, der ein sofortiges Schließen der Auslaßventile und ein Betätigen einer Warn­ lampe bewirkt.

Um in einem derart kritischen Fall ein möglichst schnelles Ansprechen zu gewährleisten, ist durch Anlegen eines einem unzulässig hohen Sprung im Geschwindigkeits- bzw. Beschleu­ nigungssignal entspechenden Steuersignals an die Klemme 15 des Zähltaktgebers 10 die Zählrate erhöht worden, so daß die in Fig. 2 bei 18′ angedeutete Erhöhung der Steigung des Kurvenverlaufs erreicht wird.

Bei Erreichen des Schwellwertes wird das Signal "Sensorfehler" gesetzt.

Gleichzeitig wird ein für den Fahrer optisches Signal, z. B. eine Warnlampe, den Sensorfehler anzeigen. Da nun die Signale des Auslaßventils 2 ausbleiben und die Einlaßventile beide geöffnet werden, wird das Summensignal mit einer vor­ gegebenen Zählrate auf Null rückgezählt. Während diesem Rückzählzyklus bleiben die angegebenen Signale gesetzt.

Das Signal "Sensorfehler" wird auf Null gesetzt, wenn der Rückzählzyklus abgeschlossen ist, das Summensignal also Null erreicht hat.

Wird das Fahrzeug weiter abgebremst und unterschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgebbare Minimalgeschwindig­ keit, so wird, sofern das Signal "Sensorfehler" bereits auf Null gestellt ist, die optische Fehleranzeige, z. B. die Warnlampe, gelöscht.

In Abhängigkeit davon, ob die Fehlerschwelle mit oder ohne Hilfe des Signals "Sensorstörung" (erhöhte Zählrate) er­ reicht wird, ist es möglich, zwischen kurzzeitig auftre­ tenden größeren Signalunterschieden der beiden Sensoren einer Achse, die das Antiblockiersystem nur vorübergehend stillegen, und einer fortdauernden Störung, die das Anti­ blockiersystem bis zum Erreichen einer vorgebbaren Minimal­ geschwindigkeit bleibend abschaltet, zu unterscheiden.

Natürlich sind auch andere Möglichkeiten der Signalkombi­ nationen möglich, so daß das Setzen und Rücksetzen der Warnlampe oder des Signals "Sensorfehler" den herrschenden Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Claims (18)

1. Verfahren zur Überwachung eines Antiblockiersystems für eine Fahrzeugbremse, bei der den verschiedenen Rädern Regelkanäle zugeordnet sind, über die Radgeschwindig­ keitssignale laufen und nach deren Auswertung Schaltsig­ nale den zugehörigen Bremszylindern zugeführt werden, die einen geregelten Bremsdruckabbau und -wiederaufbau bewirken, das den Druckabbau bewirkende Schaltsignal auf seine zeitliche Dauer überwacht und bei Überschrei­ ten eines Grenzwertes ein Fehlersignal erzeugt wird, bei Auftreten des Fehlersignals das Antiblockiersystem oder zumindest das störungsbehaftete Systemteil abge­ schaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer und/oder die Steilheit des Druckab­ baues der Radbremsen zweier Räder bewirkenden Schalt­ signals gegensinnig addiert und akkumuliert werden, und daß dann, wenn das Summensignal eine der Grenzen eines vorgegebenen Toleranzbereiches erreicht, das Fehlersig­ nal erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die den Rädern einer Achse zugeordneten Signale gegensinnig addiert und akkumuliert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Summensignal bei Erreichen einer der Grenzen des Toleranzbereiches auf den Wert der erreichten Grenze begrenzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Summensignal während eines Regelzyklus immer dann in Richtung des Nullwertes mit einer vorgebbaren Zähl­ rate verringert wird, wenn nach einer vorgebbaren Zeitspanne in keinem der zugeordneten Bremszylinder ein Druckabbau erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Summensignal während eines Regelzyklus immer dann in Richtung des Nullwertes mit einer vorgebbaren Zähl­ rate verringert wird, wenn die Einlaßventile der einander zu­ geordneten Bremszylinder beide gleichzeitig nicht elektrisch erregt, d. h. geöffnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Fehlersignal zurückgesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgebbare Minimalgeschwindigkeit unterschreitet und das Summensignal den Nullwert erreicht hat.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei plötzlichem Ausfall des die Radgeschwindigkeit darstellenden Signals die Anstiegs­ geschwindigkeit des Summensignals in Richtung auf die Toleranz­ grenzen erhöht wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei plötzlichem Ausfall des die Radgeschwindigkeit darstellenden Signals der Tole­ ranzbereich wesentlich verringert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrate durch einen vorgegebenen Systemtakt auf einen Maximalwert begrenzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein plötzlicher Signalausfall durch die Feststellung eines un­ zulässig hohen Sprunges des zugehörigen Geschwin­ digkeits- bzw. Beschleunigungssignals erfaßt wird.

11. Antiblockiersystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den einzelnen Rädern zugeordneten Drehzahlfühlern, einem Steuergerät zum Erzeugen von Verzögerungs-, Beschleunigungs- und Schlupfsignalen, mit jedem Bremszylinder zugeordneten Ein- und Auslaßventilen, die vom Steuergerät mit Schalt­ signalen erregt werden, mit einer Schaltungsanordnung zum Überwachen der die Druckabsenkung bewirkenden Schaltsignale, die einen Taktgeber und einen Zähler um­ faßt, welcher die zeitliche Dauer des Schaltsignales überwacht und bei dessen Überschreiten ein Fehlersignal erzeugt, gekennzeichnet durch eine Summier- und Akkumulationsstufe (11), deren einem Eingang positive Zähltaktimpulse in Abhängigkeit von den Öffnungsimpulsen (A _{y 1}) für das Auslaßventil des einen Rades einer Achse und deren anderem Eingang nega­ tive Zähltaktimpulse in Abhängigkeit von den Öffnungs­ impulsen (A _{v 2}) für das Auslaßventil des anderen Rades dieser Achse zugeführt sind, sowie eine der Summier- und Akkumulationsstufe nachgeschaltete Schwellwertstufe (12) mit positiver und negativer Schwelle und einem mit dem Ausgang der Schwellwertstufe verbundenen Fehlerindikator (13).

12. Antiblockiersystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zählrate eines der Summier- und Akkumulationsstufe (11) vorgeschalteten Zähl­ taktgebers (10) konstant ist.

13. Antiblockiersystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zählrate eines der Summier­ stufe (11) vorgeschalteten Zähltaktgebers (10) in Abhängigkeit von den Druckabsenkimpulsen (A _{V 1}, A _{V 2}) veränderbar ist.

14. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrate des Zähltaktgebers (10) durch ein einem unzulässig hohen Sprung im Geschwindig­ keits- bzw. Beschleunigungssignal entsprechendes Steuersignal auf einen wesentlich höheren Wert umschaltbar ist.

15. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anspruchschwelle der Schwellwertstufe (12) durch ein einem unzulässig hohen Sprung des Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungssignals entsprechendes Steuersignal auf einen wesent­ lich niedrigeren Wert umschaltbar ist.

16. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungsimpulse für die Auslaßventile einer Achse bzw. eines Rades über ein Gatter (16) geführt sind, das in Abhängigkeit von dem Aus­ gangssignal der Schwellwertstufe (12) gesteuert ist.

17. Antiblockiersystem nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Taktgenerator vorge­ sehen ist, der im Ruhezustand der Regelanlage die Summier- und Akkumulationsstufe (11) mit einer vorgebbaren Zählrate auf Null zählt.

18. Antiblockiersystem nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fehlersignal zum Schließen der Auslaßventile der Bremsdruckanlage für die Räder einer Achse, bzw. eines Rades verwendet ist.