DE3883813T2

DE3883813T2 - Mehrfachsteuerschaltung.

Info

Publication number: DE3883813T2
Application number: DE88104492T
Authority: DE
Inventors: Fumio C O Osaka Works Makino
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2008-03-22
Also published as: CA1304768C; EP0283050B1; EP0283050A3; JPH061402B2; US5001641A; DE3883813D1; JPS63233401A; EP0283050A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfach-Steuerschaltung zur Verwendung mit einer elektronischen Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Antiblockier-Bremssteueranordnung, die zur Steuerung von Kraftfahrzeugbremsen verwendet wird.
Moderne Kraftfahrzeuge sind mit verschiedenen Arten von elektronischen Steuereinrichtungen ausgestattet, um deren Betriebsbedingungen zu steuern. Unter diesen wird von einer zur Steuerung einer Kraftwagenbremse verwendeten Antiblokkier-Bremssteuereinrichtung erwartet, daß sie angesichts der Tatsache, daß das Versagen der Bremsvorrichtung direkt zur Gefährdung des Lebens der Fahrgäste führt, äußerst zuverlässig arbeitet.
Es stehen heute zahlreiche Arten von Antiblockier-Bremssteuereinrichtungen zur Verfügung. Sie arbeiten grundsätzlich wie folgt:
An den Vorder- und Hinterrädern sind eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen, die die Umlaufgeschwindigkeiten der Räder detektieren. Die Signale von den Sensoren werden in Impulssignale umgewandelt. Ein Mikroprozessor (CPU) berechnet die Radgeschwindigkeiten, die Referenzradgeschwindigkeiten (geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit) und Beschleunigungen auf der Basis der Eingangssignale. Wenn ein Fahrer abrupt bremst, während das Auto auf einer rutschigen Fahrbahn fährt, neigen die Räder zum Blockieren. Bei einem gewöhnlichen Antiblockiersystem detektiert die CPU einen derartigen abnormalen Zustand der Räder, indem sie die Radgeschwindigkeiten mit den Referenzradgeschwindigkeiten vergleicht und Signale an die Bremsdruck-Steuerventile gibt, um die Bremsen nur kurzzeitig freizugeben und nochmals zu bremsen, wenn die Räder die vorbestimmten Umlaufgeschwindigkeiten wieder einnehmen. Anders ausgedrückt, die Ventile werden so gesteuert, daß der Reibungskoeffizient zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche auf seinem Maximalwert gehalten wird.
Eine solche Antiblockier-Bremssteuerung schließt ein, daß die Bremsen selbst dann freigegeben werden, wenn der Fahrer bremst. Wenn eines der Antiblockier-Steuersysteme ausfällt oder nicht mehr ordentlich funktioniert, kann es zu einem schweren Unfall kommen. Daher wurde vorgeschlagen, das Antiblockier-Steuersystem mit Mitteln zum Detektieren der Fehlfunktion auszustatten und das Antiblockier-Steuersystem selbst unwirksam zu machen und zum gewöhnliche Bremssystem zurückzukehren.
Ein Beispiel eines derartigen Antiblockier-Steuersystems ist in der US-PS-4546437 offenbart, das anhand der Figur 3 beschrieben wird.
In diesem System werden Signale von vier Sensoren, die die jeweiligen Radgeschwindigkeiten repräsentieren, an einer impulsverarbeitenden Einheit bearbeitet und parallel zu zwei unabhängigen Mikrocomputern I und II geführt, die synchron zueinander arbeiten. Die in den Mikrocomputern I und II gespeicherte Information wird zwischen diesen ausgetauscht. Einer der Mikrocomputer kann eine Ventilbetätigungsschaltung steuern, um die Bremsdruck-Steuerventile zu öffnen und zu schließen. Gleichzeitig werden die Ausgangssignale von der Ventil-Betätigungsschaltung, nachdem sie pegelumgewandelt sind, dem anderen Mikrocomputer zur Überwachung zugeführt. Die Ausgänge des zuletzt genannten Mikrocomputers werden ihrerseits dem zuerst genannten Mikrocomputer zugeführt. Somit beobachten und überwachen Mikrocomputer jeweils die Ausgangssignale ihrer Gegenstücke.
Eine andere, in der Figur 4 gezeigte Bremssteuereinrichtung ist ebenfalls bekannt, bei der die Sensorsignale für alle Räder einem Mikrocomputer I zugeführt werden, um die Bremsdruck-Steuerventile für die Vorderräder zu steuern. Dieselben Sensorsignale für alle Räder werden einem anderen Mikrocomputer II zugeführt, um die Bremsdruck-Steuerventile für die Hinterräder zu steuern. Diese zwei unabhängigen Mikrocomputer überwachen gegenseitig jeweils die Ausgangssignale ihres Gegenübers und erfassen eine Unregelmäßigkeit der Signale.
Bei einem anderen herkömmlichen Typ einer Bremssteuer-Einrichtung sind drei Mikrocomputer vorgesehen, um die entsprechenden Bremsdruck-Steuerventile zu steuern, ein Paar ist dem rechten Vorderrad, ein anderes Paar dem linken Vorderrad und ein drittes Paar beiden Hinterrädern zugeordnet. Diese Ausgangssignale stehen unter gegenseitiger Überwachung.
Bei der zuerst genannten Antiblockier-Bremssteuerungseinrichtung, offenbart in der US-PS-4546437, können ungewöhnliche Ventilsteuersignale gesendet werden, wenn in der Steuerschaltung gleichzeitig mehrere Fehlfunktionen stattfinden, beispielsweise wenn der Mikrocomputer zum Steuern der Solenoidventile für die Bremsdrucksteuerung falsch arbeitet und der andere Mikrocomputer zum Überwachen des zuerst genannten Mikrocomputers beim Detektieren von dessen Unregelmäßigkeit versagt. Angesichts dieser und anderer denkbarer Arten des Ausfallens ist diese Einrichtung beim Verhindern von Ausfällen und Fehlfunktionen der Schaltung nicht ausreichend zuverlässig.
Bei der zweiten bekannten Steuereinrichtung Stand der Technik besteht die Möglichkeit, daß an wenigstens zwei Leitungen einer Seite das gleiche Problem, des vorstehend anhand der ersten bekannten Steuereinrichtung beschrieben wurde, auftritt.
Bei der dritten bekannten Steuereinrichtung erhöht sich die Ausfallrate unausbleiblich, da die drei Leitungen unabhängig voneinander gesteuert werden, und die Herstellkosten sind hoch.
Bei jeder der vorstehend beschriebenen, bekannten Einrichtungen werden die Ausgangssignale der Mikrocomputer direkt den Ventilbetätigungsschaltungen zugeführt. Die Ausgangssignale des einen Mikrocomputers werden vom anderen Mikrocomputer ständig überwacht, oder zwei Mikrocomputer arbeiten unabhängig voneinander. Keine der bekannten Bremssteuerungseinrichtungen kann mit mehrfachen Fehlfunktionen so umgehen, daß das Fahrzeug gemäß der Ausgangssignale zur sichereren Seite hin gesteuert wird.
Eine Mehrfach-Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist durch die WO-A-8300124 bekannt. Diese Steuerschaltung hat zwei unabhängige Sicherheitsschaltungen zum Überwachen der Steuersignale hinsichtlich der Zeitsteuerung und weiterer Ausfälle und zur Erzeugung von Warnsignalen, und/oder um ein System, das gesteuert wird, außer Funktion zu setzen. Selbst in diesem System können jedoch ungewöhnliche Ventilsteuersignale gesendet werden.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfach-Steuerschaltung zu schaffen, bei der die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrfach-Steuerschaltung geschaffen, mit:
zumindest zwei Eingangsverarbeitungs-Schaltungen, die unabhängig voneinander zur Verarbeitung einer Vielzahl von Eingangssignalen vorgesehen sind; zumindest zwei Logik-Steuerschaltungen, die parallel zueinander derart vorgesehen sind, daß sie unabhängig voneinander und synchron arbeiten zum Empfang der Ausgangssignale von den entsprechenden Eingangsverarbeitungs-Schaltungen zur Durchführung von Logikoperationen entsprechend eines vorgegebenen Programms zur Abgabe von Steuersignalen; einer Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung zum Empfang der Steuersignale von den Logik- Steuerschaltungen zur Durchführung von logischen Operationen entsprechend einer UND-Logik, einer ODER-Logik oder einer Kombination von UND- und ODER-Logiken zur Bestimmung der Ausgangssignale; zumindest zwei Vergleichsschaltungen zum Vergleich der Ausgangssignale der Entscheidungslogik- Ausgangsschaltung mit den Ausgangssignalen der Logik-Steuerschaltungen, um ein Abweichungssignal auszugeben, wenn sie sich voneinander unterscheiden; und einer Störsicherheits-Ausgangsschaltung, die ein Störsicherheits-Ausgangssignal bei Empfang des Abweichungssignals von einer der Vergleichsschaltungen abgibt, wobei ein gesteuertes System abgeschaltet wird.
Eingangssignale von den Sensoren werden von einer Binär-Digitalisierungsschaltung in digitale Signale umgewandelt. Die digitalen Signale werden parallel zwei oder mehr Eingangsverarbeitungsschaltungen für die Eingangsverarbeitung zugeführt und dann zu den entsprechenden Logik-Steuerschaltungen gesendet. Bei Empfangen der Eingangssignale führt jede der Logik-Steuerschaltungen Logik-Operationen gemäß einem darin gespeicherten Programm aus, um Ausgangssignale zum Steuern der Ventil-Betätigungs-Schaltungen auszugeben.
Die Steuersignale von den zwei oder mehreren Logik-Steuerschaltungen sollten einander identisch sein, wenn sie normal arbeiten. Aber praktisch können die Steuersignale, die kurzzeitig auftreten, infolge von Fehlfunktion oder Ausfall einer der Logik-Steuerschaltungen, infolge von Rauschen oder Zeitverzögerung nicht immer identisch sein. Wenn solche Signale ungeprüft zugeführt werden, könnten die Betätigungsschaltungen falsch funktionieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Ausgangssignale der Logik-Steuerschaltungen den Entscheidungslogik-Steuerschaltungen zugeführt, um logische Operationen durch eine UND-Logik, eine ODER-Logik oder eine Kombination aus UND- und ODER-Logiken auszuführen. Wenn die Signale aller Logik- Steuerschaltungen einander gleich sind, gibt die Entscheidungslogik-Steuerschaltung die Signale so aus, wie sie sind. Wenn nicht, stimmen ihre Ausgangssignale mit den Ausgangssignalen einiger der Steuerschaltungen überein. Die Ausgangssignale der anderen Steuerschaltungen stimmen nicht mit den Ausgängen der Entscheidungslogik-Steuerschaltungen überein. Wenn dieses Verschiedenheitssignal für eine vorbestimmte Zeitspanne besteht, tritt ein Ausfallsicherungs-Signal auf, wodurch das gesteuerte System ausgeschaltet wird. Genauer, wenn die Ausgangssignale einer der Steuerschaltungen sich von den anderen Ausgangssignalen unterscheiden sollten, werden die Vergleichsschaltungen diese Differenz aufnehmen, was bewirkt, daß die Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung ein Ausfallsicherungs-Signal sendet. Durch dieses Ausfallsicherungs-Signal wird der Betätigungsmechanismus für das gesteuerte System teilweise oder vollständig ausgeschaltet, wodurch das gesamte gesteuerte System außer Kraft gesetzt wird. Somit ist sichergestellt, daß das gesteuerte System die äußerste Sicherheit und optimale Betriebsfunktion aufgrund von mehrfachen Steuerschaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Andere Merkmale und Ziele der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der begleitenden Figuren hervor. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Mehrfach-Steuerschaltung, die die vorliegende Erfindung umfaßt, welche zur Verwendung in einer Antiblockier-Bremssteuer-Anordnung ausgebildet ist;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen derselben; und
Fig. 3 und 4 Blockschaltbilder von herkömmlichen Antiblokkier-Bremssteuerungsschaltungen.
Nunmehr bezugnehmend auf die Figuren zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der Mehrfach-Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, die bei einer Antiblockier-Bremssteuerschaltung für ein Kraftfahrzeug angewendet ist. Die Elemente der Mehrfach-Steuerschaltung sind durch dicke durchgezogene Linien dargestellt, und die anderen Teile der Antiblockier-Bremssteuerschaltung, wie beispielsweise die Eingangseinheit, der A/D-Wandler und die Ventilbetätigungsschaltungen, sind durch dünne durchgezogene Linien dargestellt. Es sind Sensoren S1 bis S4 vorgesehen, um die Umlaufgeschwindigkeiten der Räder zu detektieren und die Information über die Radgeschwindigkeiten als Analogsignale auszugeben. Die Analogsignale werden über eine Eingangsstufe 1 in eine Digitalisierstufe, wie beispielsweise einen A/D-Wandler 2, geschickt, wo sie in Impulssignale umgewandelt werden. Die Impulssignale werden zeitweilig in einem Eingangspuffer 3 gespeichert und in paralleler Beziehung zueinander zu einer Vielzahl von (bei der bevorzugten Ausführungsform zwei Steuersystemen der Mehrfachleitungs- Steuerschaltung zugeführt.
Die Mehrfach-Steuerschaltung umfaßt zwei unabhängige Eingangsverarbeitungsschaltungen 4, 4' zum Berechnen und Verarbeiten der Impulszahl und der Abstände der Impulssignale und zwei Logik-Steuerschaltungen 5 und 5' zum Durchführen der logischen Operationen an den Ausgangssignalen von den jeweiligen Eingangsverarbeitungsschaltungen gemäß einem vorbestimmten Programm, um Steuersignale auszugeben. Die Logik-Steuerschaltungen 5 und 5' sind parallel angeordnet und werden unabhängig voneinander, jedoch synchron zueinander betrieben.
Die Steuersignale von den Logik-Steuerschaltungen 5 und 5' bewirken, daß die Solenoid-Ventile geschlossen und geöffnet werden, um den Bremsdruck in einer Antiblockier-Bremsanordnung, die später beschrieben wird, zu steuern. Die Logikschaltungen 5 und 5' können Mikroregler oder Ein-Chip-Mikrocomputer sein, die so angepaßt sind, daß sie gemäß dem gleichen einen Programm betrieben werden können.
Die logische Operation umfaßt beispielsweise die Schritte Berechnen der eventuell sich ändernden Radgeschwindigkeiten aus den Eingangssignalen, Bestimmen einer Referenz-Radgeschwindigkeit unter Verwendung einer Formel zum Rechnen der Fahrzeuggeschwindigkeiten und Ausgeben der Steuersignale zum Verschieben des Solenoid-Ventils vom Druckerhöhungsmodus zum Druckverminderungsmodus oder Druckhaltemodus, wenn die Fahrtgeschwindigkeit niedriger als die Referenzgeschwindigkeit wird.
Ob der Druck reduziert oder gehalten werden soll, hängt von der Differenz zwischen der Radgeschwindigkeit und der Referenzradgeschwindigkeit ab. Wenn die Radgeschwindigkeit niedriger als die Referenzradgeschwindigkeit ist, zeigt dies an, daß das Schlupfverhältnis der Räder zu hoch ist und daß die Reibungskräfte der Reifen nicht wirksam genutzt werden, um das Automobil zu bremsen. In diesem Fall werden die Bremskräfte kurzzzeitig reduziert. Wenn das Schlupfverhältnis zu sinken beginnt, wird der Drucksteuermodus in eine Druckerhöhungs- oder Druckhalteposition rückgeführt. Somit wird verhindert, daß die Räder blockieren.
Die Mehrfachleitungs-Steuerschaltung hat eine Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung mit zwei UND-Logiken 6 und 7 und einer ODER-Logik 8. Diese Schaltungen geben Steuersignale über drei Ventilsteuerschaltungen 11, 12 und 13 auf die drei Solenoid-Ventile 14, 15 und 16, um die Solenoidventile zu schließen und zu öffnen. Die Solenoidventile 14, 15 und 16 werden jeweils für das rechte Vorderrad, das linke Vorderrad und beide Hinterräder verwendet.
Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung, die von der strichpunktierten Linie umschlossen ist. Andere zugehörige Teile sind durch dünne Linien dargestellt. Jedes Solenoid-Ventil hat ein Paar, bestehend aus Ansaugventil und Auslaßventil. Somit werden für das rechte Vorderrad, das linke Vorderrad und beide Hinterräder sechs Ventile verwendet. In der Fig. 2 sind Referenzzeichen I und E an die Bezugsziffern angehängt, um die Eingangsventilleitungen von den Ausgangsventilleitungen zu unterscheiden. Die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen für das rechte Vorderrad und für das linke Vorderrad funktionieren als UND-Logiken, die die folgenden Formeln erfüllen:
I = I&sub0; I&sub1;
E = I&sub0; E&sub0; I&sub1; E&sub1; = I (E&sub0; E&sub1;)
(wobei I und E die Ausgänge der Leitungen sind, und I&sub0;, I&sub1;, E&sub0;, E&sub1; die Ausgänge an den Logiksteuerschaltungen 5 und 5' sind, Io und E&sub0; von der Schaltung 5 und I&sub1; und E&sub1; von der Schaltung 5' herrühren).
Die Entscheidungs-Ausgangsschaltung für die Hinterräder funktioniert als ODER-Logik, die die folgende Formel erfüllt:
I = I&sub0; I&sub1; + I&sub0; E&sub1; + I&sub1; E&sub0;
E = (I&sub1; E&sub1; + I&sub0; E&sub0;) I
Wenn eine oder beide der Logik-Steuerschaltungen (Ein-Chip- Mikrocomputer) außer Kontrolle geraten sollte, werden Überwachungssignale WD an die NOR-Elementen 6'E, 6'I, 7'E, 7'I 8'E, 8'I gegeben, um zwangsweise alle Ausgänge der Entscheidungsausgangsschaltungen auszuschalten. Anders gesagt, es werden so lange keine Ausgangssignale ausgeschickt, als die WD-Signale hohen Pegel aufweisen (im Nachfolgenden mit H bezeichnet) . Normalerweise sind die Überwachungssignale Signale mit niederem Pegel (im Nachfolgenden mit L bezeichnet). Wenn somit der andere Eingang jeder Leitung L ist, ist der Ausgang H, und wenn der Eingang H ist, ist der Ausgang L. Da die Logikelemente, die stromauf der NOR-Elemente 6'E, 6'I, 7'E, 7'I angeordnet sind, NAND-Element 6E, 6I, 7E, 7I sind, bilden die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen für die Vorderräder als Ganzes UND-Logik-Schaltungen, und die eine für die Hinterräder bildet eine ODER- Schaltung, da die Logikelemente, die stromauf der NOR-Elemente 8'E und 8'I angeordnet sind, NOR-Elemente 8E, 8I sind.
Wenn beispielsweise mit Bezug auf die Eingangsventilleitung für das rechte Vorderrad beide Eingangssignale H sind, ist der Ausgang des NAND-Elementes 6I L. Normalerweise ist das andere Eingangssignal des NOR-Elementes 6'I L. Somit ist sein Ausgangssignal H. Wenn beide Eingangssignale L sind, ist das Ausgangssignal des NAND-Elementes 6I H und das Ausgangssignal des NOR-Elementes 6'I L. Somit ist diese Schaltung als Ganzes eine UND-Logikschaltung. Dasselbe gilt für die Eingangsventilleitung für das linke Vorderrad (7I, 7'I, 12I).
Die Ausgangsventilleitungen für beide Vorderräder (6E, 6'E, 11E und 7E, 7'E, 12E) sind grundsätzlich von der gleichen Struktur wie die Eingangsventilleitungen, mit Ausnahme daß die Ausgänge I der Eingangsventilleitungen als Eingangssignale an die NAND-Elemente 6E, 7E angelegt werden.
Die Eingangsventilleitung für die Hinterräder (8I, 8'I, 13I) bildet eine ODER-Logik mit NAND-Elementen 8&sub1;&sub1;, 8&sub1;&sub2;, 8&sub1;&sub3;, 8&sub1;&sub4;, einem Wandler 8&sub1;&sub5; und ein NOR-Element 8'I. Ihre Ausgangsventilleitung (8E, 8'E, 13E) bildet ebenfalls eine ODER-Schaltung mit Wandlern 8E1, 8E2 und NAND-Elementen 8E3, 8E4.
Die Mehrfach-Steuerschaltung mit den Entscheidungslogik- Ausgangsschaltungen hat weiterhin Vergleichsschaltungen 9 und 9' und eine Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung 10, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Ausgangssignale der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen werden den Betätigungsschaltungen 11, 12 und 13 für die Solenoid-Ventile 14, 15 und 16 zugeführt und durch die Betätigungsschaltungen verstärkt, um die Ventil-Betätigungssignale zu erhalten. Die Vergleichsschaltungen vergleichen die Ventil-Betätigungssignale mit den Ausgangssignalen der Logik-Steuereschaltungen 5 und 5'.
Die Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung 10 sendet ein Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung aus, wenn sie von einer der Vergleichsschaltungen ein Signal empfängt, das die Diskrepanz zwischen den verglichenen Signalen angibt. Das Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung wird auf eine Betätigungsschaltung 17 eines ausfallsicheren Relais 18 gegeben, um den Strom für die Solenoid-Ventile 14, 15 und 16 ein und auszuschalten, um das Ausfallsicherungssschaltung auszuschalten und die Antiblockier-Bremssteuereinheit teilweise oder vollständig außer Funktion zu setzen. Wie im unteren Teil der Fig. 2 dargestellt, hat die Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung 10 NOR-Elemente 10' und 10" und einen dazwischengeschalteten Wandler 10"'. Das Überwachungssignal, welches den Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen zugeführt wird, wird auch an die Schaltung 10 angelegt.
Die Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung 10 ist eine Schaltung mit Negativ-Logik. Wenn somit eines der Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 9, 9' ein Diskrepanzsignal H ist, wird das Ausgangssignal des NOR-Elementes 10' L sein, das Ausgangssignal des Wandlers 10"' wird H sein und damit wird eines der Eingangssignale am NOR-Element 10" H sein. Da das WD-Signal normalerweise L ist, wird das Ausgangssignal des NOR-Elementes 10" L sein. Dieses Signal mit niederem Pegel schaltet die Betätigungsschaltung 17 ab, damit wird das Ausfallsicherungs-Relais 18 abgeschaltet. Die Antiblockier-Bremssteuer-Anordnung ist somit teilweise oder vollständig außer Funktion gesetzt. Das heißt, daß die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 9 und 9' als Ausfallsicherungs-Signale funktionieren. Um zu ermöglichen, daß die Betätigungseinrichtung für die Antiblockier-Bremssteuerungs-Anordnung normal funktionieren kann, muß das Ausfallsicherungs-Relais wieder eingeschaltet werden. Dieser Zustand wird nur dann erreicht, wenn sowohl das WD-Signal als auch das Ausgangssignal des Wandlers 10"' L sind. Somit müssen die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 9 und 9' ebenfalls L sein.
Im Folgenden wird die logische Struktur der Entscheidungs- Ausgangsschaltungen beschrieben. Es werden in den jeweiligen Leitungen für das rechte Vorderrad, das linke Vorderrad und beide Hinterräder jeweils ein Paar Eingangs- und Ausgangs-Solenoid-Ventile verwendet. Die Bremsdrucke werden gemäß einer von drei Positionen gesteuert, d.h. Druck erhöhen, Druck halten und Druck verringern, in dem die Kombination der Steuereingangssignale für diese Ventile geändert wird. TABELLE 1 Eingangsventil (I) Ausgangsventil (E) Bremsdruck Druck erhöhen (Normalzustand) Druck halten Druck verringern (Ausgang untersagt) (Nicht-Gebrauch)
Die Ausgänge der Steuerschaltungen 5, 5' (CPU&sub0; und CPU&sub1;) werden gleichzeitig den Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen zugeführt. Die Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen von beiden CPUs und jenen der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltungen, die die Ergebnisse der logischen Operationen der Ausgänge der CPUs sind. TABELLE 2 Für rechte und linke Vorderrädes .....und-Logik Druck erhöh Druck halten Druck verringern Ausgang untersagt Erhöhen Halten Verringern Für beide Hinterräder ..... ODER-Logik
Wenn in der Tabelle die Ausgangssignale der CPU&sub0; und der CPU&sub1; unterschiedlich sind, d.h. wenn die Ausgangssignale der CPU&sub0; für Druck halten und jene der CPU&sub1; für Druck verringern sind, wird die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung Signale zum Druckhalten ausgeben, die sich von den Ausgangssignalen der CPU&sub1; unterscheiden. In einem solchen Fall erzeugt die Vergleichsschaltung 9' ein Diskrepanzsignal (H), und somit erzeugt die Ausfallsicherungs-Ausgangsschaltung 10 ein Ausfallsicherungs-Ausgangssignal. Wenn jedoch die Dauer der Anwesenheit der unterschiedlichen Ausgangssignale der CPUs zu kurz ist, wird das Ausfallsicherungs-Signal nicht erzeugt. Ob ein Ausfallsicherungs-Signal erzeugt wird oder nicht wird durch die CPUs gemäß der Dauer der unterschiedlichen Signale entschieden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist eine Dauer von 8 Millisekunden (ms) die Grenzlinie. Wenn unterschiedliche Signale länger als 8 ms dauern, wird das Ausfallsicherungs- Signal erzeugt, während die Operation, wie in der Tabelle 2 gezeigt, aufrechterhalten wird. Wenn die Diskrepanz der Signale innerhalb von 8 ms korrigiert wird, wird das Ausfallsicherungs-Ausgangssignal nicht erzeugt und die Bremssteuerung wird gemäß Tabelle 2 durchgeführt. Wenn das Ausfallsicherungs-Signal erzeugt wird, wird das Ausfallsicherungs- Relais 18 ausgeschaltet, um die elektrische Schaltung für die hydraulischen Betätigungselemente der Antiblockier- Bremssteuerungs-Anordnung teilweise oder vollständig abzuschalten, wodurch die gesamte Steueranordnung abgeschaltet wird.
Aus der Tabelle 2 ist zu ersehen, daß wenn die Ausgangssignale der CPU&sub0; und der CPU&sub1; sich voneinander unterscheiden, die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung die Signale an der Druckerhöhungsseite für die Vorderräder gemäß der UND-Logik wählt und ausgibt und die Signale auf der Druckverringerungsseite für die Hinterräder gemäß der ODER-Logik wählt und ausgibt. Bei dieser Anordnung werden, wenn die Ausgangssignale der zwei CPUs, die identisch sein müssen, infolge der Fehlfunktion einer oder beider CPUs, Störrauschen oder Zeitverzögerungen zwischen den Ausgangssignalen von den CPUs unterschiedlich sind, die Vorderräder durch die Signale auf der Druckerhöhungsseite gesteuert, damit sie mit einem größeren Bremsdruck bremsen. Andererseits werden die Hinterräder durch die Signale auf der Druckverringerungsseite gesteuert, damit sie mit einer kleineren Bremskraft gebremst werden, um die Stabilität des Fahrzeuges aufrechtzuerhalten.
Die Vorderräder und die Hinterräder werden auf einander entgegengesetzte Art und Weise gesteuert, wenn die zwei CPUs unterschiedliche Ausgangssignale erzeugen. Dies ist deshalb der Fall, weil die Bremskraft an den Vorderrädern 70 - 80 % der gesamten Bremskraft (an beiden, den Vorder- und Hinterrädern) infolge des Lastverteilungsfaktors des Fahrzeuges während dem Bremsen beträgt. Aus Erfahrung ist bekannt, daß die Vorderräder zur Druckerhöhungsseite gesteuert werden sollten, um die Bremskraft sicherzustellen, und die Hinterräder zur Druckverringerungsseite hin gesteuert werden sollten, um eine größere Steuerbarkeit und Stabilität des Fahrzeuges zu erhalten und ein Schleudern des Hecks zu verhindern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wurde eine Drei-Positionen-Drucksteuerung mit Druckerhöhen, Druckhalten und Druckverringern verwendet. Es ist leicht zu verstehen, daß auch eine Zwei-Positionen-Steuerung mit Druckerhöhen und Druckverringern anwendbar ist.
Bei der bekannten Antiblockier-Bremssteuerungs-Einrichtung werden die Eingangssignale von Sensoren parallel zu zwei unabhängigen zentralen Prozessoreinheiten geleitet. Die Ausgangssignale der einen der CPUs werden mit jenen der anderen verglichen. Wenn die Ausgangssignale der zwei CPUs unterschiedlich zueinander sind, wird festgestellt, daß eine Fehlfunktion, ein Störgeräusch oder eine Zeitverzögerung in einer der CPUs aufgetreten ist. Daraus folgend wird die Antiblockier-Bremssteuer-Einrichtung durch Stoppen der Übertragung der Steuersignale außer Funktion gesetzt. Ansonsten werden solche abweichenden Steuersignale ungeprüft abgegeben. Im Gegensatz hierzu ist die Mehrfachsteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgelegt, daß sie das System gemäß ihrer Betriebsweise immer zur sicheren Seite hin steuert. Dies wird durch Vorsehen einer Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung bewerkstelligt, die die Ausgangssignale von wenigstens zwei Logik-Steuerschaltungen sammelt und entscheidet, welches sie ausgibt.
Es ist unnötig zu sagen, daß die Mehrfachsteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung bei anderen elektronischen Steuereinrichtungen als der Antiblockier-Steueranordnung, wie beispielsweise einer Spursteuerung verwendet werden kann.

Claims

1. Mehrfachsteuerschaltung mit:

zumindest zwei Eingangsverarbeitungsschaltungen (4, 4'), die unabhängig voneinander zur Verarbeitung einer Vielzahl von Eingangssignalen vorgesehen sind;

zumindest zwei Logik-Steuerschaltungen (5, 5'), die parallel zueinander derart vorgesehen sind, daß sie unabhängig voneinander und synchron arbeiten zum Empfang der Ausgangssignale von den entsprechenden Eingangsverarbeitungsschaltungen (4, 4') zur Durchführung von Logikoperationen entsprechend eines vorgegebenen Programms zur Abgabe von Steuersignalen;

eine Störsicherheits-Ausgangsschaltung (17) zur Abgabe eines Störsicherheits-Ausgangssignals zur Inaktivierung eines gesteuerten Systems, gekennzeichnet durch eine Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung zum Empfang der Steuersignale von den Logik-Steuerschaltungen zur Durchführung von logischen Operationen entsprechend einer UND-Logik, einer ODER-Logik oder einer Kombination von UND- und ODER- Logiken zur Bestimmung der Ausgangssignale;

zumindest zwei Vergleichsschaltungen (9, 9') zum Vergleich der Ausgangssignale der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung mit den Ausgangssignalen der Logik-Steuerschaltungen (5, 5'), um ein Abweichungssignal auszugeben, wenn sie sich voneinander unterscheiden;

wobei die Störsicherheits-Ausgangsschaltung (17) ein Störsicherheits-Ausgangssignal bei Empfang des Abweichungssignals von einer der Vergleichsschaltungen abgibt.

2. Mehrfachsteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Eingangssignale elektrische Signale sind, die für den Drehzustand von Rädern eines Automobils stehen und mittels einer Binär-Digitalisierschaltung (2) in Pulssignale gewandelt werden.

3. Mehrfachsteuerschaltung nach Anspruch 2, wobei die Eingangsverarbeitungsschaltungen (4, 4') Pulsverarbeitungsschaltungen sind, die die Pulssignale verarbeiten.

4. Mehrfachsteuerschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Logik-Steuerschaltungen (4, 4') Mikrosteuerungen oder Ein-Chip-Mikrocomputer sind, die gemäß eines gleichen Programms arbeiten.

5. Mehrfachsteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Logikschaltungen (4, 4') zwei Ein-Chip-Mikrocomputer sind, die unabhängig voneinander und synchron arbeiten und ein Programm zur Antiblockier-Bremssteuerung enthalten, wobei die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung zwei logische UND- Elemente (6, 7) aufweisen, die Steuersignale an eine Betätigungsschaltung für ein Solenoidventil (14) abgeben zur Steuerung des Bremsdruckes für das rechte Vorderrad eines Automobils, und eine Betätigungsschaltung für ein Solenoidventil (15) zur Steuerung des Bremsdruckes für das linke Vorderrad eines Automobils und ein logisches ODER-Element (8), das Steuersignale an Betätigungsschaltungen für Solenoidventile (16) zur Steuerung des Bremsdruckes für die beiden Hinterräder eines Automobils abgeben, wobei die Ausgangssignale der zwei Mikrocomputer den logischen UND-Elementen (6, 7) und dem logischen ODER-Element (8) der Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung zuführen, wobei die Entscheidungslogik-Ausgangsschaltung die Ausgangssignale wie sie sind ausgibt, wenn sie einander gleich sind, und sie die Ausgangssignale so bestimmen kann, daß der Bremsdruck für das Vorderrad ansteigt und der Bremsdruck für die Hinterräder abfällt, falls sie sich voneinander unterscheiden.