DE3127301C2 - "Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Fahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist. - Google Patents

"Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Fahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist.

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Abstract

Für Fahrzeuge, die mit einem 4-Kanal-Antiblockiersystem ausgerüstet sind wird eine Gestaltung einer Vortriebs-Re gel einrichtung angegeben, die einschließlich der zu ihrer Funktionsüberwachung erforderlichen Sicherheitseinrichtung mit nur geringem Mehraufwand gegenüber einem Antiblockiersystem eine kombinierte Realisierung einer wirksamen Vortriebsregelung und der Antiblockierregelung am Fahrzeug ermöglicht. Der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäß mit dem Antiblockiersystem integrierten Vortriebs-Re gel einrichtung ist dargestellt. Hiernach werden die im Rahmen des Antiblockiersystems vorgesehenen Raddrehzahlfühler und die Bremsdruck-Regelventile der angetriebenen Fahr zeug räder und dessen Rückförderpumpe sowie die die Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler empfangende Signal-Eingangsstufe des Antiblockiersystems im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung zweckentsprechend mit ausgenutzt. Die Sicherheitsschaltungen des Antiblockiersystems bzw. der Vortriebs-Regeleinrichtung sind so ausgelegt, daß bei einer Fehlfunktion im Antiblockiersystem die Vortriebs-Regeleinrichtung mit abgeschaltet wird, während bei einer Fehlfunktion der letztgenannten nur diese abgeschaltet wird.

Description

Die Erfindung geht von einer Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Fahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem (ABS) ausgerüstet ist mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen aus.
Diese gattungsbestimmende Merkmalskombination entspricht einem von der Anmelderin betriebsintern an Versuchsfahrzeugen realisierten Stand der technischen Entwicklung. Dabei ist eine mit einem ABS kombinierte Vortriebs-Regeieinrichtung (VR) angenommen, die — eine angetriebene Achse am Fahrzeug vorausgesetzt — nach dem Prinzip arbeitet, dasjenige Antriebsrad, das zum Durchdrehen neigt, durch Betätigung seiner Radbremse wieder zu verzögern und, wenn beide Antriebsräder einen zu hohen Schlupf aufweisen, eine Verminderung des Ausgangsdrehmoments des Antriebsaggregats auszulösen, wobei für das ABS vorgesehene Raddrehzahlfühler und Bremsdruckregelventile im Rahmen der VR mit ausgenutzt sind; in den Regelphasen der VR erfolgt dabei die Druckversorgung der anzulegenden Radbremse^) aus einer Hilfsdruckquelle, die so ausgelegt sein muß, daß sie einen genügend hohen Ausgangsdruck bereitstellen kann. Insoweit ist eine mit einem ABS kombinierte VR in einer inzwischen offengelegten (DE-OS 30 21 116) älteren Patentanmeldung beschrieben. Darüber hinaus ist im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 auf Einzelheiten der elektronischen Steuereinheit des ABS und der VR sowie auf eine das ABS überwachende Sicherheitsschaltung Bezug genommen, gemäß dem vorerwähnten, betriebsinternen technischen Entwicklungsstand
Eine wie vorstehend erläuterte kombinierte Realisierung einer Vöftriebs-Regeleinrichtüng und eines ABS an einem Fahrzeug hat zwar den Vorteil, daß wesentliche Komponenten des ABS im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung mit ausgenutzt werden können und insoweit ein günstig einfacher Gesamtaufbau erzielbar ist; nachteilig ist jedoch, daß dann in einem Störfall der Vortriebs-Regeleinrichtung oder des ABS
die Funktionsfähigkeit der jeweils anderen Regeleinrichtung beeinträchtigt werden kann, was aus Sicherheitsgründen denkbar ungünstig wäre. Es erscheint daher zweckmäßiger, die Vortriebs-Regeleinrichtung und das ABS wenigstens im Umfang ihrer elektronischen Steuereinheiten funktionell wie baulich voneinander zu trennen, um wenigstens insoweit wechselseitige Störungen der beiden Regeleinrichtungen auszuschließen, was aber wiederum mit einem erhöhten technischen Aufwand verknüpft wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mit einem ABS kombinierte Vortriebs-Regeleinrichtung der eingangs genannten Art einschließlich einer mit einfachem Aufbau realisierbaren Sicherheitsschaltung anzugeben, die im Falle von Fehlfunktionen dieser Regeleinrichtungen (VR und/oder ABS) deren selbsttätige, im Bedarfsfall gemeinsame Abschaltung vornimmt.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I genannten Merkmale A bis E gelöst.
Hierdurch erzielte technische Vorteile sind zumindest die folgenden:
Durch die gemeinsame Ausnutzung einer Signal-Eingangsstufe, die aus den von den Raddrehzahlfühlern empfangenen Signalen sowohl im Rahmen der VR- wie auch der ABS-Steuereinheiten verarbeitbare geschwindigkeits- und beschleunigungs- bzw. verzögerungsproportionale Signale erzeugt, wird ein günstig einfacher Gesamtaufbau dieser Steuereinheiten und durch die funktionsspezifische Verarbeitung dieser für den Bewegungszustand der Fahrzeugräder charakteristischen Signale in separaten Vergleichs- und Verknüpfungsstufen trotzdem eine weitgehende Entkopplung der beiden Steuereinheiten erzielt. Da die für die Überwachung des ABS vorgesehene Sicherheitsschaltung in einem Störfall desselben auch eine Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung vornimmt, genügt es, wenn deren Sicherheitsschaltung lediglich auf eine Überwachung der der Signal-Eingangsstufe nachgeschalteten Funktionseinheiten der VR-Steuereinheit ausgelegt ist, wodurch der für die Sicherheitsschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung erforderliche Aufwand ebenfalls günstig niedrig bleibt. Die für einen Störfall der Vortriebs-Regeleinrichtung vorgesehene separate Abschaltung derselben und für einen Störfall des ABS vorgesehene gemeinsame Abschaltung desselben mit der Vortriebs-Regeleinrichtung sind für die Fahrsicherheit von Vorteil, da im erstgenannten Fall die Sicherheitsreserve des ABS weiterhin verfügbar bleibt und im zweitgenannten Fall, d. h. wenn das ABS ausgefallen ist, wenigstens vermieden wird, daß durch eine Aufrechterha'*ung der VR-Funktion, z. B. dadurch, daß das Fahrzeug auch bei schlechten Straßenverhältnissen gut beschleunigungsfähig ist, in kurzer Zeit eine Fahrsituaticn entstehen kann, die ohne die Sicherheitsreserve des ABS nicht mehr beherrschbar ist
Selbstverständlich sind einzelne Baugruppen bereits bekannt So gehört es beispielsweise zum Stand der Technik bei einer Fahrzeugbremsanlage, die eine Auswertung der Signale mittels eines Mikrocomputers vornimmt, um Stellsignale für das ABS zu gewinnen, eine Prüfschaltung zu verwenden. Sie überwacht die Regelanlage im aktiven und passiven Zustand; sollte ein Fehler auftreten schaltet der Uberwachungscomputer den Blockierschutzab(DE-OS29 28 981).
Die DE-OS 27 56 192 beschreibt eine Vortriebsregeleinrichtung bei der Radgeschwindigkeits- und Radbeschleunigungssignale in einem elektronischen Steuerge-
rät gebildet und ausgewertet werden. Sollte ein Rad durchdrehen wird ein diesem Rad zugeordnetes Magnetventil angesteuert und dadurch die Radbremse angelegt. Ein Antiblockiersystem ist hierbei nicht vorgesehen.
In der DE-AS 18 06 671 wird empfohlen, das durchdrehende Rad durch Anlegen seiner Bremse abzubremsen und sofern beide Räder durchdrehen das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine zu verringern.
Das von der Erfindung aufgegriffene Problem des Zusammenwirkens der beiden Sicherheitsschaltungen wird in keiner dieser Druckschriften angesprochen.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist durch ihre Funktion eine Untereinheit der Sicherheitsschaltung charakterisiert, die auf einfache Weise gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 realisierbar ist und bei einem gleichzeitigen Auftreten eines Signals, das eine Arbeitsphase der Vortriebs-Regeleinrichtung anzeigt, Hie. in Widerspruch zu einem vom Fnhrer herbeigeführten Betriebszustand des Fahrzeuges (z. B. Leerlauf) steht, die Vortriebs-Regeleinrichtung abschaltet, die in einem solchen Fall fehlerhaft arbeitet.
Durch eine hinsichtlich ihrer Funktion durch die Merkmale des Anspruchs 4, in spezieller Ausgestaltung durch diejenigen des Anspruchs 5 charakterisierte weitere Untereinheit der Sicherheitsschaltung wird erreicht, daß eine Minderung des Ausgangsdrehmoments d'.'s Antriebsaggregates des Fahrzeuges nur dann auslösbar ist, wenn in einer Aktivphase der Vortriebs-Regeleinrichtung mindestens eine der Bremsen der angetriebenen Fahrzeugräder aktiviert ist.
Durch die Ansprüche 6 bis 8 sind die funktioneilen und baulichen Merkmale einer dritten Untereinheit der VR-Sicherheitsschaltung angegeben, die ein die Abschaltung der Hilfsdruckquelle vermittelndes Fehlfunktionssignal erzeugt, wenn an mindestens einer der Radbremsen der angetriebenen Fahrzeugräder der Bremsdruck ansteigt, obwohl weder die Fahrbremse betätigt, noch die Vortriebs-Regeleinrichtung aktiviert ist. Eine derartige Fehlfunktion kann z. B. durch Undichtigkeiten im Hydraulikystem der Vortriebs-Regeleinrichtung auftreten. Es ist daher vorteilhaft, wenn die im Anspruch 8 genannte Möglichkeit der Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile im Sinne eines Druckabbaus im Rahmen der Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist.
Durch eine gemäß Anspruch 9 auf einfache Weise realisierte Zeitüberwachung von Steuerausgangssignalen der Vortriebs-Regeleinrichtung und von Signalen, die für einen kritischen Bewegungszustand insbesondere der angetriebenen Fahrzeugräder charakteris.isch sind, wird eine Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung ausgelöst, wenn solche Signale langer als für eine mit den physikalischen Nebenbedingungen verträgliche Vergleichszeitspanne Δ t anstehen und dadurch zusätzliche Sicherheit erzielt
Durch die Gestaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 wird für den Fall einer Fehlfunktion der Vortriebs-Regeleinrichtung und/oder einer Aktivierung der Antiblockiereinrichtung eine aus Sicherheitsgründen vorteilhafte Redundanz der Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung erreicht und gewährleistet daß diese nicht in unzulässiger Weise wirksam werden kann.
In der durch die Merkmale des Anspruchs 11 angegebenen Gestaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung kann diese auf einfache Weise durch Ansteuerung
einer Steuerventilanordnung abgeschaltet werden. In dieser Gestaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung wird mittels eines als Druckübersetzer wirkenden Trennkolbens auch erreicht, daß eine am Fahrzeug, z. B. im Rahmen einer Niveauregulierung oder Servoeinrichtung vorhandene Druckquelle als Hilfsdruckquelle für die Vortriebs-Regeleinrichtung ausgenutzt werden kann und sich durch diese Mehrfach.iusniitzung der bauliche \ufwand für die Vortriebs-Regeleinrichtung weiter reduziert. n
Es kommt hinzu, daß bei dieser Ausbildung des hydraulischen Kreises der Vortriebs-Regeleinrichtung auch die im Rahmen des Antiblockiersystems zur Bremsdruckabsenkung vorgesehene Rückförderpumpe zweckanalog für die Vortriebs-Regeleinrichtung mitbe- ' ~> nutzt werden kann. Durch den Druckübersetzern, dessen Trennkolben schwimmend gelagert ist, so daß er unter dem Einfluß des in der Bremsleitung herrschenden Druckes bei einer Abschaltung der Hilfsdruckquelle selbsttätig in seine Grundstellung übergeht, wird auf -!! einfache Weise die hydraulische Entkopplung der Vortriebs-Regeleinrichtung von dem Antiblockiersystem erzielt, so daß sich z. B. ein Fehler in der Druckversorgung der Vortriebs-Regeleinrichtung nicht auf die Funktionsbereitschaft des Antiblockiersystems ^ auswirken kann.
Eine zum Zweck der Funktionsüberprüfung der Auswertungsschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung geeignete Testeinrichtung, die z. B. durch das Einschalten der Zündung aktivierbar ist und innerhalb einer > <> begrenzten Prüfzeitspanne selbsttätig die genannte Überprü.ving vermittelt, ist ihrem grundsätzlichen Aufbau nach durch die Merkmale des Anspruchs 12 angegeben. Diese Testeinrichtung ist ein Funktionsteil der VR-Sicherheitsschaltung, die nicht nur bei der r> Inbetriebnahme des Fahrzeuges die Funktionsfähigkeit der Vortriebs-Regeleinrichtung überprüft, sondern auch während des Fahrbetriebes deren Funktionssicherheit überwacht.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß mit einem Antiblockiersystem kombinierten Vortriebs-Regeleinrichtung, in stark vereinfachter Darstellung,
F i g. 2 Einzelheiten des Aufbaus der zur Erzeugung der Ansteuersignale für die Bremsdruck-Regelventile des Antiblockiersystems (ABS) und der Vortriebs-Regeleinrichtung (VR) vorgesehenen elektronischen Steuereinheiten, und
F i g. 3 Einzelheiten einer im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 vorgesehenen Funktionsüberwachungs- und Sicherheitsschaltung.
Die Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, zeigt am Einsatzbeispiel eines Kraftfahrzeuges mit Hinterachsantrieb eine mit einem am Fahrzeug vorgesehenen Vier-Kanal-Antiblockiersystem baulich wie funktionell kombinierte Vortriebs-Regeleinrichtung 10, zu deren Realisierung die für das insgesamt mit 11 bezeichnete Antiblockiersystem vorgesehenen Komponenten weitestgehend mit ausgenutzt sind, um einen möglichst einfachen Aufbau der Gesamtanlage zu erzielen.
Die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 ist dabei derart an das als bekannt voraussetzbare Antiblockiersystem 11 angepaßt daß sie gleichsam als Zusatzeinrichtung erstellt werden kann.
Das Antiblockiersystem 11 umfaßt je einem der nicht angetriebenen Vorderräder 12 und 13 bzw. der
40
60
65 angetriebenen Hinterräder 14 und 16 des Fahrzeuges zugeordnete Raddrehzahlfühler 17 und 18 bzw. 19 und 21, die impulsförmige elektrische Ausgangssignale erzeugen, deren Frequenz den jeweiligen Raddrehzahlen der Vorderräder 12 und 13 und der Hinterräder 14 und 16 proportional ist. Eine für das Antiblockiersystem 11 vorgesehene, insgesamt mit 22 bezeichnete Steuerelektronik verarbeitet die Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 17, 18, 19 und 21 zu elektrischen Steuer-Ausgangssignalen, mit denen Bremsdruck-Regelventile 23, 24, 26 und 27 im Sinne der vorgesehenen Antiblockierregelung in eine der Druckaufbau-, der Druckhalte- oder der Druckabbauphase in den Radbremsen 28, 29, 31 und 32 entsprechenden Grund (Durchlaß)-, Sperr- oder Ablaßstellung steuerbar sind. Weiter erzeugt die Steuerelektronik 22 ein Ausgangssignal für die Aktivierung der Rückförderpumpe 33 des Antiblockiersystems 11, die während der Druckabbauphasen aus den Radbremszylindern abströmende SfciTiäiiüääigkcii in die BrciTiSiciiüngcfi 34 Und 36 des Vorderachs- bzw. des Hinterachs-Bremskreises zurückfördert.
Zur Funktionsüberwachung des Antiblockiersystems 11 ist ein». \BS-Sicherheitsschaltung37 vorgesehen, die bei einer Fehlfunktion der Steuerelektronik 22 und/oder anderer üb-rwachter Komponenten an ihrem Ausgang
38 ein Su .ial abgibt, das die Abschaltung des Antiblockier ystems 11 auslöst und eine Warnanzeige
39 ansteuert.
Die Vortriebs-Regeleinrichtung 10, die im Fahrbetrieb eine optimale Übertragung des vom Antriebsaggregat des Fahrzeuges abgegebenen Ausgangsdrehmoments auf die Fahrbahn sowie zusätzliche Fahrsicherheit vermitteln soll, arbeitet nach folgendem Prinzip:
Sobald eines der angetriebenen Räder 14 oder 16 zum Durchdrehen neigt, wird dessen Radbremse 31 oder 32 betätigt. Neigen beide angetriebenen Räder 14 und 16 zum Durchdrehen, so erfolgt zusätzlich zur Aktivierung der Radbremsen 31 und 32 ein drehmoment-vermindernder Eingriff in das Antriebsaggregat, z. B. bei einem Vergasermotor durch elektrisch gesteuerte Verstellung der Drosselklappe (»Ε-Gas«). Darüber hinaus sei vorausgesetzt, daß die Vortriebs-Regeleinrichtung 10, sobald definierte Schwellenwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie der am Fahrzeug wirksamen Längs- und/oder Querbeschleunigung überschritten sind, den drehmoment-mindernden Eingriff in das Antriebsaggregat schon dann auslöst, wenn nur eines der angetriebenen Räder 14 oder 16 zum Durchdrehen neigt
Zur Regelung des Bremsdruckes in den Hinterrad-Bremsen 31 und 32 sind bei der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 die Bremsdruck-Rf 5i\ ntile 26 und 27 des Antiblockiersystems 11 ausgenutzt
Die zu einer im Sinne der Vortriebs-Regelung zur fahrsituationsgerechten Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile 26 und 27 erforderlichen Steuersignale werden von einer insgesamt mit 40 bezeichneten VR-Steuerelektronik erzeugt, die diese Steuersignale ebenfalls aus einer anhand der Fig.2 noch näher zu erläuternden Verarbeitung der drehzahlproportionalen Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 17, 18,19 und 21 erzeugt Während der Aktivphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 wird die Bremsdruck-Versorgung der Radbremsen 31 und 32 von einer insgesamt mit 41 bezeichneten Hilfsdnsckquelle abgeleitet Als Hflfsdruckquelle 41 ist zweckmäßigerweise eine am Fahrzeug z.B. für eine Servoeinrichtung vorhandene
III
Druckquelle ausgenutzt, deren Ausgangsdruck über eine von der VR-Steuerelektronik aus ansteuerbare Schaltventilanordnung 42 in einen sekundärseitig an die Bremsleitung 34 des Hinterachs-Bremskreises angekoppelten Druckübersetzer 43 einkoppelbar ist, der zur Anpassung des Druckniveaus auf den für die Vortriebsregelung erforderlichen Wert vorgesehen ist. Der Druckübersetzer 43 hat einen schwimmend gelagerten Kolben 44, dessen sekundärseitige Kolbenstufe 46 einen Eingangsdruckraum 47 begrenzt, der mit dem dem Hinterachsbremskreis zugeordneten Ausgangsdruckraum des Hauptbremszylinder kommunizierend verbunden ist und über ein in der dargestellten Grundstellung des Druckübersetzerkolbens 44 offenes, ansonsten geschlossenes Zentralventil 49 mit dem Ausgangsdruckraum 51 des Druckübersetzters 43 kommuniziert. Durch diese Ausbildung des Druckübersetzters 43 wird somit auch die hydraulische Entkopplung der Hilfsdruckquelle 41 vom Hauptbremszylinder 48 erzielt, die für die unabhängige Funktion der Vortriebs-Regeieinrichiung 10 und des Antiblockiersystems erforderlich ist.
Im folgenden sei in Verbindung mit den F i g. 2 und 3, auf deren Einzelheiten ebenfalls ausdrücklich verwiesen sei, im einzelnen auf den Aufbau der Steuerelektroniken 22 und 40 des Antiblockiersystems 11 und der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 sowie der zur Funktionsüberwachung der Gesamtanlage 10, 11 vorgesehenen Sicherheitsschaltungen 37 und 52 eingegangen, die bei einer Fehlfunktion die Abschaltung des Antiblockiersystems 11 und/oder der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vermitteln.
Die Steuerelektroniken 22 und 40 des Antiblockiersystems 11 und der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 haben eine gemeinsame Signal-Eingangs- und Aufbereitungsstufe 53, der als Eingangssignal die Drehzahlfühler-Ausgangssignale zugeleitet sind. Hieraus erzeugt die Signal-Eingangsstufe insgesamt acht Ausgangssignale, die für die Umfangsgeschwindigkeit und die Umfangsbeschleunigung je eines der Fahrzeugräder 12,13 und 16 charakteristisch sind.
Bei den in der Zeichnung angegebenen Indizierungen dieser Ausgangssignale und aus diesen abgeleiteter weiterer Signale ist fo/gende Zuordnung angenommen: V = vorn, H = hinten, L = links, R = rechts und F= Fahrzeug.
Die Ausgangssignale der Signal-Aufbereitungsstufe 53 sind in der aus der F i g. 2, auf deren diesbezügliche Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, ersichtlichen Kombination je einer Auswertungsstufe 54 und 56 der ABS-Steuerelektronik 22 bzw. der VR-Steuerelektronik 40 zugeleitet. Die Auswertungsstufe 54 der ABS-Steuerelektronik 22 erzeugt hieraus für den Schlupf der Fahrzeugräder 12, 13, 14 und 16 charakteristische A-Ausgangssignale, die zusammen mit den Beschleunigungssignalen in einer nachgeschalteten Vergleichsstufe 57 mit Schwellenwerten (λι, Xi, λ$, +b und —b) verglichen werden. Die schwellenwertabhängig erzeugten logischen Ausgangssignale der ABS-Vergleichsstufe 57 werden in einer dieser nachgeschalteten Verknüpfungseinheit 58 zu den für die regelungsgerechte Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile 23, 24, und 27 geeignete Steuersignalen verarbeitet
Auch im Rahmen der Steuerelektronik 40 der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 ist der Auswertungsstufe 56 eine Vergleichsstufe 59 nachgeschaltet, die aus einem Vergleich der empfangenen Eingangssignale mii. Schwellenwerten für die jeweilige Fahrsituation charakteristische logische Ausgangssignale erzeugt, aus deren Verknüpfung die der VR-Vergleichsstufe 59 nachgeschaltete VR-Verknüpfungsstufe 61 die im Sinne der vorstehend erläuterten Regelfunktion erforderlichen Ansteuersignale für die Bremsdruck-Regelventile 26 und 27 der angetriebenen Hinterräder 14 und 16, für die Aktivierung der Hilfsdruckquelle 41, der Rückförderpumpe 33 mid des Stellgliedes für die Verminderung des Ausgangsdrehmoments des Fahrzeug-Antriebsaggregats erzeugt.
Im folgenden sei anhand der Fig.3 näher auf den grundsätzlichen Aufbau der im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vorgesehenen Sicherheitsschaltung 52 eingegangen.
Diese empfängt an einem ersten Eingang 62 -, diejenigen Ausgangssignale der VR-Verknüpfungsstufe 61, mit denen das der linken Hinterradbremse zugeordnete Bremsdruck-Regelventil 26 in seine Dri:ckhalte- bzw. Druckabbaustellung gesteuert wird-, an ihrem zweiten Eingang 63 empfängt die Sicherheits-
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Bremsdruck-Regelventil 27. Am dritten Eingang 64 steht das Ausgangssignal eines Fahrpedal-Stellungsgebers, das ein Hoch-Pegel-Signal ist, wenn sich das Fahrpedal in der Leerlaufstellung befindet. An einem >i vierten Eingang 66 wird das Steuer-Ausgangssignal der VR-Verknüpfungsstufe 61 empfangen, das den drehmoment-mindernden Eingriff in das Antriebsaggregat auslöst. An einem fünften Eingang 67 empfängt die Sicherheitsschaltung 52 ein Hoch-Pegel-Eingangssignal, jo wenn der Bremslichtschalter geschlossen ist, d. h. der Fahrer die Fahrbremse betätigt. Einem sechsten Eingang 68 sind die Schlupf-Schwellenwert-Ausgangssignale der VR-Vergleichsstufe 59 zugeführt und einem siebten Eingang 69 deren Beschleunigungs-Schwellenjj wertsignale.
Im Rahmen einer ersten Untereinheit 71 der Sicherheitsschaltung 52 ist ein ODER-Verknüpfungsglied 72 vorgesehen, das die am ersten Eingang 62 und am zweiten Eingang 63 empfangenen Bremsdruck-Regelventil-Steuersignale empfängt. Weiter umfaßt die Untereinheit 71 ein Zwei-Eingangs-UND-Glied 73 mit einem nicht negierten Eingang 74 und ehern negierten Eingang 76. Dieser negierte Eingang ist mit dem dritten Eingang 64 der Sicherheitsschaltung 52 verbunden, dem 4> das Fahrpedal-Stellungssignal zugeleitet ist. Durch die Untereinheit 71 wird die Fehlerbedingung überwacht, daß die Vortriebs-Regeleinrichtung in der Leerlaufstellung des Fahrpedals nicht arbeiten darf.
Das Fahrpedal-Stellungssignal ist dem negierten so Eingang 76 des UND-Gliedes 73 über ein Zeitverzögerungsglied 100 zugeführt, das das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des Fahrpedal-Stellungsgebers für eine Zeitspanne dt hält die so bemessen ist, daß ein kurzzeitiges Wegnehmen des Gases nicht zu einem Abschalten der Vortriebs-Regeleinrichtung führt.
Wird am Ausgang 77 des UND-Gliedes 73 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben, so liegt ein Fehler vor und die Vortriebs-Regeleinrichtung wird abgeschaltet
60 Eine zweite Untereinheit 78 der Sicherheitsschaltung 52 enthält ein Zwei-Eingangs-UND-Glied 79, dessen erstem Eingang 81 das mittels eines Inverters negierte Ausgangssignal des ODER-Gliedes 72 der ersten Untereinheit 71 zugeführt ist, und das an seinem 65 zweiten Eingang 83 das am vierten Eingang zugeführte Eingangssignal empfängt mit dem der drehmoment-mindernde Eingriff in das Antriebsaggregat auslösbar ist
Il
Durch diese zweite Untereinheit 78 wird die Bedingung überwacht, daß ein Eingriff in das Antriebsaggregat nur dann erfolgen darf, wenn gleichzeitig -nindestens eine der Radbremsen 31 oder 32 angesteuert ist. Eine dritte Untereinheit 84 der Sicherheitsschaitung 52 umfaßt ein Drei-Eingangs-UND-Glied 85, das zwei nicht invertierende Eingänge 86 und 87 und einen invertierenden Eingang 88 aufweist. An dem ersten, nicht invertierenden Eingang 86 dieses UND-Gliedes 84 liegt das invertierte Ausgatiigssignal des ODER-Verknüpfungsgliedes 72 der ersten Untereinheit 71 an. Dem zweiten nicht invertierenden E'.ingang 87 ist das Ausgangssignal eines Zwei-Eingangs-ODER-Gliedes 89 zugeführt, dessen Eingänge mit den Eingängen 68 und 69 der Skherheitsschaltung 52 verbunden sind, an denen die Schlupfsignale bzw. die Radverzögerungssignale der VR-Vergleichsstufe 59 zugeführt sind. Dem invertierenden Eingang 88 des UND-Gliedes 84 ist das Bremsüchtsignal zugeführt. Durch diese dritte Untereinheit 84 wird die Bedingung übcrwaChi, daß die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 nicht arbeiten darf, wenn die Fahrbremse aktiviert ist. Ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal des UND-Gliedes 85 zeigt an, daß ein Fehler vorliegt und löst die Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 aus.
An den Ausgang 97 des Drei-Eingangs·UND-Gliedes 85 ist ein Zeit-Vergleichsglied 98 angeschlossen, das die Signaldauer des Ausgangssignals des UND-Gliedes 85 mit einer Vergleichszeitspanne St von ca. 1 bis 2 s vergleicht. Steht das Ausgangssign jl des UND-Gliedes 85 langer an als die Vergleichszeitspanne, so gibt das Zeitglied 98 ein Steuersignal ab, das den Abbau des Bremsdruckes in den Radbremsen 31 und 32 der angetriebenen Fahrzeugräder 14 und 16 auslöst.
Die an den Eingängen 62, 63 sowie 6it und 69 der Sicherheitsschaltung 52 empfangenen Ansteuersignale für die Bremsdruck-Regelventile 26 und 27 bzw. für den Bewegungszustand der angetriebenen Fahrzeugräder 14 und 16 charakteristischen Schlupf- und Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssignale der VR-Vergleichs-"' stufe 59 werden mittels je eines Zeitgliedes 92 mit einer Zeitspanne Δι von z.B. Is verglichen, Hie einen Erfahrungswert für die bei korrekter Funktion der Vortriebs-Regeleinrichtung maximal auftretenden Si gnaldauer entspricht. 1st die Signaldauer größer, so liegt
1(1 ein Fehler vor und es wird ein die Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung vermittelndes Ausgangssignal erzeugt.
Mit den über den gemeinsamen Ausgang 93 der Sicherheitsschaltung 52 abgegebenen Fehleranzeigesi-"· gi'alen ist ein Überwachungsrelais 95 ansteuerbar, das einen Öffnungskontakt 94 aufweist, der in dem Erregerstromkreis eines Ventilrelais 96 liegt, daj seinerseits durch ein Ausgangssignal der VR-Steuerelektronik 40 erregbar ist, das in den Aktivphasen der
->!! Voiiiieus-Regeleirinchiung ansteht. Über den im erregten Zustand geschlossenen Arbeitskontakt 29 dieses Ventilrelais ist während der Aktivphase der Vortriebs-Regeleinrichtung die Batteriespannung als Steuerspannung an die Erregerwicklungen der Schalt-
-' ventilanordnung 42 angelegt.
Bei Vorliegen eines Fchlersignals am Ausgang 93 der Sicherheitsschaltung 52 wird die Hilfsdruckquelle 41 gegen den Druckübersetzter 53 abgeschaltet.
Schließlich ist durch eine ODER-Verknüpfung 91 der
!" Fehler-Ausgangssignale der ABS-Sicherheitsschaltung 37 und der VR-Sicherheitsschaltung 52 dafür gesorgt, daß bei einer Fehlfunktion der Antiblockiereinnchtung 11 sowohl diese als such die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 abgeschaltet wird, bei einer Fehlfunktion der
^ Vortriebs-Regeleinrichtung 10jedochnurdiese.
Hierzu 3 Biatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens zwei angetriebenen Rädern, das auch mit einem Antiblockiersystem (ABS) ausgerüstet ist, wobei die Vortriebs-Regeleinrichtung (VR), wenn ein Antriebsrad zum Durchdrehen neigt, dessen Radbremse betätigt und, wenn beide Antriebsräder zum Durchdrehen neigen, einen drehmomentmindernden Eingriff in das Antriebsaggregat ver- nimmt, und wobei im Rahmen des ABS und der Vortriebs-Regeleinrichtung insgesamt folgende Komponenten vorgesehen sind:
a) für jedes Rad ein Drehzahlfühler, der ein zur Raddrehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit proportionales elektrisches Ausgangssignal erzeugt,
b) für jedes Rad ein elektrisch ansteuerbares Bremsdruck-Regelventil, das in eine Durchlaß-, einengen-- und in eine Ablaßstellung steuerbar ist,
c) eine elektronische Steuereinheit, die aus von den Ausgangssignalen der Raddrehzahlfühler abgeleiteten Schlupf (A)-, Radbeschleunigungs- und Radverzögerungssignalen und aus einem Vergleich dieser Signal« mit vorgegebenen Schwellenwerten (A* +b und — b), sowie aus einer Verknüpfung solcher Signale die zur Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile im Sinne der ABS- bzw. der Vortriebs-Regelfunktion erforderlichen Druckaufbau-, Druckhalte- und DruckabbaUjSignalee^eugt,
d) eine die Funktionsbereitschaft mindestens des Antiblockiersystems überwachende Sicherheitsschaltung, die bei einer Fehlfunktion dieses abschaltet und dadurch die Bremsdruck-Regelventile in deren für den Druckaufbau vorgesehene Grundstellung zurücksetzt,
e) eine Hilfsdruckquelle, die während der Aktivphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung die Druckversorgung der jeweils betätigten Radbremse^) vermittelt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
A. die für das ABS und die Vortriebs-Regeleinrichtung (10) vorgesehenen elektronischen Steuereinheiten (22 bzw. 40) haben eine gemeinsame Signal-Eingangsstufe (53), die für den Bewegungszustand der Fahrzeugräder (12,13,14,16) charakteristische Geschwindigkeits-^ und Beschleunigungs-fö/Ausgangssignale erzeugt,
B. der Signal-Eingangsstufe (53) ist im Rahmen der ABS-Steuereinheit (22) eine Auswertungs-, Vergleichs- und Verknüpfungsstufe (54, 57, 58) nachgeschaltet, die aus den von der Signal-Eingangsstufe empfangenen Signalen die für die ABS-Regelung Ansteuersignale für die Bremsdruck-Regelventile (23,24,26,27) erzeugt,
C. im Rahmen der Steuereinheit (40) der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) ist der Signal-Eingangsstufe (53) ebenfalls eine Auswertungs-, Vergleichs- und Verknüpfungsstufe (56, 59, 61) nachgeschaltet, die aus einer Verarbeitung der von der Signal-Eingangsstufe (53) empfangenen v- und ivSignale die zur Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile (26 und 27) bzw. des Stellgliedes fur die Drehmomentminderung erforderlichen Steuersignale erzeugt,
D. es ist eine die Funktion der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) überwachende Sicherheitsschaltung (52) vorgesehen, die bei einer Fehlfunktion der Vortriebs Regeleinrichtung lediglich deren Steuereinheit (40) und die Hilfsdruckquelle (41) abschaltet,
E.* die Sicherheitsschaltung des ABS ist derart ausgebildet, daß im Falle einer Feidfunktion desselben sowohl das ABS (11) als auch die Vortriebs-Regeleinrichtung (10) abgeschaltet werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Untereinheit (71) der Sicherheitsschaltung (52) der Vortriebs-Regeleinrichtung ein deren Abschaltung bewirkendes Ausgangssignal erzeugt, wenn ein für eine Aktivphase der Voitriebs-Regelemrichtung charakteristisches Signal der Auswertungsschaltung (53, 40) oder der Sieherheitsschaltang (52) und gleichzeitig ein Signal eines Fahrpedal-Stellungsgebers vorliegt, das anzeigt daß sich das Fahrpedal in der Leerlaufstellung befindet.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrpedal-Stelhaigsgeber in der Leerlaufstellurig^des Fahrpedals in Hoch-Pegel-Ausgangssignal und sonst ein Niedrig-Pegel-Ausgangssignal erzeugt und daß die Untereinheit (71) ein als Eingangssignal die Ansteuersignale für die Bremsdruck-Regelventile (26 und 27) der angetriebenen Fahrzeugräder (14 und 16) empfangendes ODER-Verknüpfungsglied (72) umfaßt, und daß ein Zwei-Eingangs-UND-Glied (73) mit einem negierten und einem nicht negierten Eingang vorgesehen ist, das an dem nicht negierten Eingang (74) das Ausgangssignal des ODER-Gliedes (72) und an seinem negierten Eingang (76) das Ausgangssignal desFahrpedal-Stellungsgebers-jmpfängt.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Untereinheit (78) der VR-Sicherheitsschaltung (52) vorgesehen ist, die ein deren Abschaltung vermittelndes Ausgangssignal erzeugt, wenn einerseits ein Signal vorliegt, das anzeigt, daß eine Verminderung des Ausgangsdrehmoments des Antriebsaggregats ausgelöst werden soll und andererseite ein Signal vorliegt, das anzeigt, daß weder die eine noch die andere Radbremse (31 oder 32) der angetriebenen Fahrzeugräder (14 bzw. 16) betätigt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Untereinheit (78) der VR-Sicherheitsschaltung (52) ein Zwei-Eingangs-UND-Glied (79) aufweist, das an seinem einen Eingang (81) das invertierte Ausgangssignal des ODER-Gliedes (72) der ersten Untereinheit (71) der VR-Sicherheitsschaltung (52) und an seinem zweiten Eingang (83) das für die Auslösung der Drehmomentminderung des Antriebsaggregats charakteristische Hoch-Pegel-Signal empfängt.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Untereinheit (84) der VR-Sicherheitsschaltung (57) vorgesehen ist, die ein Fehlfunktions-Ausgangssignal erzeugt, wenn bei nicht betätigter Fahrbremse und außerhalb einer Aktivphase der Vortreibsrege-
lung für eine Umfangsverzögerung mindestens eines der angetriebenen Fahrzeugräder (14 und 16) charakteristische λ-oder—6-SignaIe vorliegen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Untereinheit (84) der VR-Sicherheitsschaltung (52) ein Drei-Eingangs-UND-GIied (85) aufweist, das zwei nicht invertierende Eingänge (86 und 87) und einen invertierenden Eingang (88) !aufweist und an seinem ersten, nicht invertierenden Eingang (86) das to invertierte Ausgangssignal des. ÖDER-Verknüpfungsgliedes (72) der ersten Untereinheit (71) der VR-Sicherheitsschaltung (52) und an seinem zweiten nicht invertierenden Eingang (87) Idas Ausgangssignal eines Zwei-Emgängs-ODER-Gliedes (89) emp- fängt, dem an seinem einen Eingang die (—6^-Radverzögerungssignale und an seinem anderen Eingang die Schlupf (A)-Signale der Veirgleichsstufe (59) der VR-Auswertungsschaltung (4O]I zugeleitet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (9,7) des Drei-Eingangs-UND-Gliedes (85) ein Zek-Vergleichsglied (98) angeschlossen ist, das, wenn da» Ausyangssignal des Drei-Eingangs-UND-Gliedes (85) langer als eine definierte Vergleichszeitspanne (At) ansteht, ein den Druckabbau in den Radbremsen (31 und 32) der angetriebenen Fahrzeugräder (14 und 16) auslösendes Signal erzeugt
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Bewegungszustand der angetriebeinen Fahrzeugräder (14 und 16) charakteristischen Schlupf (X)- und Beschleunigung^+£>,}- bzw. Verzögerungs(—ö/Signale der Vergleichsstufe (59) der VR-Auswertungsschaltung (40) und vorzugsweise auch deren die J5 Bremsdruck-Regelventile (26 und 27) in deren Spen(Druckhalte)- bzw. Ablaß(Druckabbau)-Stellung steuernden Ausgangssignale Vergleichs-Zeitgliedern (92) zugeleitet sind, die ein die Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung vermittelndes Ausgangssigral erzeugen, wenn die genannten Signale länger als eine definierte Zeitspann« (At)von z. B. 1 s anstehen.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisehe Ansteuerung einer die Ankopplung der Hüfsdsuckquellc (41) an den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder (14 und 16) vermittelnden Steuerventil-Anordnung (42) über ein in einer Aktivphase der Vortriebs-Regeleinrichtung ">o erregtes Ventilrelak (96) erfolgt, dessen Erregerstromkreis über einen Öffnungskontakt (94) eines Überv.achungsrelais (55) führt, das durch Fehlfunktions-Ausgangssignale der VR- und ABS-Sicherheitsschaltungen (52 und 37) sowie durch ein Funktions-Ausgangssignal des Anliblockiersystems und durch ein bei einer Betätigung der Fahrbremse,
z. B. durch den Bremslichtschalter, ausgelöstes Signal erregbar ist
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- &o kennzeichnet, daß die Bremsleitung (36) des Bremskreises der angetriebenen Faihrzeugräder (Ϊ4, 16) an den Ausgangsdruckraum (Si) eines Druckübersetzers (43) mit schwimmend gelagertem Kolben (44) angeschlossen ist, dessen primärseitige Kolbenstufe (45) über die Steuerventilanordnung (42) mit dem Ausgangsdruck einer am Fahrzeug vorhandenen DruPl quelle beaufschlagbar ist, und dessen sekundärseitige Kolbenstufe (46) .einen mit dem-dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder·, zugeordneten ; Ausgangsdrackraum des Hauptliremszyünders (48) der Bremsanlage kommunizierenden Eingangsdruckraum (47) begrenzt, der über ein in der Gnindsteliung des Druckübersetzerkolbens (44), offenes* ansonsten geschlossenes Zentralventil (49) mit dem Ausgangsdnickraum (51) des Druckübersetzters (43) kommuniziert
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung (52) der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) eine Testeinrichtung umfaßt, die einen z.B. durch das Einschalten der Zündung aktivierbaren Funktionsgenerator enthält, der innerhalb einer definierten Prüf-Zeitspanne der Auswertungsschaltung (53,40) einen Satz von v- und ö-Eingangssignalen mit definiertem Zeitverlauf anbietet, aus deren Verarbeitung eine einem vorgegebenen Signalmuster entsprechende Impulsfolge der möglichen Steuer-Ausgangssignale ableitbar ist, und daß eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die bei einem Abweichen dieser Impulsfolge von .Jem vorgegebenen Signalmuster ein Fehlfunktions-Anzeigesignal erzeugt
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