DE2951753C2 - - Google Patents
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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.
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