Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR RECOGNITION OF SIGNAL ERRORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/046703
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for recognition of rotation speed errors, whereby impulses (t¿0?, t¿2?, t¿4?, t¿6?, t¿8?, t¿10?) and impulse pauses (t¿1?, t¿3?, t¿5?, t¿7?, t¿9?) are generated, by rotation speed signal creating poles, which are arranged around the circumference of a rotor. According to the invention, in order to determine a change in speed, in a first step, the pulse pauses (t¿1?, t¿3?, t¿5?, t¿7? and t¿9?) are compared for equality, within a first permitted tolerance range, and, in a second step, are compared for inequality in relation to the duration thereof, within a rotor rotation.

Inventors:
SCHNEIDER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/004150
Publication Date:
June 28, 2001
Filing Date:
November 23, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
SCHNEIDER THOMAS (DE)
International Classes:
G01D5/244; G01D5/245; G01P3/487; G01P15/16; G01P21/02; G01P3/481; (IPC1-7): G01P21/02; G01P3/487; B60T8/00; B60T8/88; G01P15/16
Foreign References:
US4715009A1987-12-22
EP0684480A11995-11-29
EP0665375A21995-08-02
EP0193335B11991-01-02
EP0589799A11994-03-30
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. verfahren zur Erkennung von Drehzahlsignalfehlern, wobei Impulse (to, t2, t4, t6, t8 sowie tlo) und Impulspausen (tl, t3, t5, t7, tg) durch Drehzahlsignale erzeugende Pole generiert werden, die am Umfang eines Polrades angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung einer Geschwindigkeitsänderung Impulspausen (tl, t3, t7, t9) innerhalb eines erstens zulässigen Toleranzbereiches in einem ersten Schritt auf Gleichheit und in einem zweiten Schritt auf Ungleichheit in Bezug auf die Dauer, während einer Radumdrehung verglichen werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des ersten Schrittes die Bedingung t (n+l) < X x t (n+3) und t (n+3) < X x t (n+l) zur Ermittlung der Geschwindigkeitsänderung abgeprüft wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des ersten Schrittes die Bedingung t (n+7) < 2 x t (n+9) und t (n+9) < 2 x t (n+7) zur Ermittlung der Geschwindigkeitsänderung abgeprüft wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des zweiten Schrittes die Bedingungen t (n+5) > X x t (n+3) und t (n+5) > X x t (n+7) abgeprüft werden.
5. Verfahren gemäß der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor X den Wert 2 annimmt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor X unter Zugrundelegung eines Tastverhältnisses zwischen 0,3 und 0,7 den Wert 2 annimmt.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Vorliegen eines Signalfehlers geschlossen wird, wenn dieser zweimal ermittelt wird.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schritt und der zweite Schritt unabhängig voneinander durchgeführt werden.
Description:
Verfahren zur Erkennung von Signalfehlern Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung von Signalfehlern, insbesondere zur Erkennung von Drehzahlsignalfehlern, um Signalaussetzer zu erkennen und diese Fehler von Drehzahländerungen zu unterscheiden. Eine Unterscheidung von Signalaussetzern gegenüber Drehzahländerungen ist von Bedeutung, um ein unbeabsichtigtes oder durch die jeweilige Fahrsituation eines Kraftfahrzeuges nicht gerechtfertigtes Auslösen von Antiblockier-und Antischlupfregelsystemen an Kraftfahrzeugen zu verhindern.

Stand der Technik Aus EP 0 193 335 Bl ist eine Vorrichtung zur Detektion einer Anomalie eines Rotationsgeschwindigkeitssensors bekannt. Dieser wird für die Detelction einer Rotationsgeschwindigkeit eines sich drehenden Körpers verwendet. Es ist eine elektronische Einrichtung vorgesehen, welche auf ein Signal des Rotationsgeschwindigkeitssensors anspricht, um ein Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Signalen zu messen. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um eine Zeitperiode aus dem zuvor gemessenen Zeitintervall abzuschätzen, wobei innerhalb der Zeitperiode ein nachfolgendes Signal durch den Rotationsgeschwindigkeitssenor erzeugt wird. Ferner sind Vorrichtungen vorgesehen, die eine Anomalie des Rotationsgeschwindigkeitssensors detektieren, wenn das Signal nicht innerhalb der abgeschätzten Zeitspanne erzeugt wird. Bei diesem Verfahren erfolgt die Abschätzung einer neuen Zeitperiode durch Addition einer festen Zeitdifferenz zur jeweils vorhergehenden Zeitperiode. Durch die vorzunehmende Abschätzung ist das in EP 0 193 335 B1 vorgeschlagene Verfahren mit Ungenauigkeiten behaftet.

Bei technischen Anwendungen, beispielsweise im Automobilbau, werden heute mehr aktive Sensoren eingesetzt. Beim Einsatz solcher Sensoren werden im zunehmenden Maße Zahnräder durch Magnetringe (Multipole) ersetzt. Bei Wartungsarbeiten oder Werkstattaufenthalten können diese Magnetringe zum Beispiel durch falsche Handhabung beschädigt oder durch an diesen anhaftenden magnetischen Schmutz beeinträchtigt werden. Der sich an den Magnetringen festsetzende Schmutz, oder Beschädigungen an den Magnetringen können zu Signalaussetzern führen. Dadurch kann es dazu kommen, daß ganze Polsegmente ausgeblendet werden und dies bei Antiblockier-oder Anschlupfregelsystemen dazu fuhren kann, daß dies aufgrund ausbleibender Drehzahlimpulse ansprechen, obwohl keine kritische Fahrsituation vorliegt, das ABS oder ASR jedoch Regelfunktionen ausführt Darstellung der Erfindung Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen sich Drehzahländerungen sehr leicht von Fehlern unterscheiden, ohne daß das Vorliegen eines Referenzsignales erforderlich ist. Das Rad oder die Räder, deren Drehzahl abgetastet werden sollen, brauchen nicht in bestimmte Umfangspositionen bewegt zu werden, um das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren anwenden zu können. Das vorgeschlagene Verfahren kann sowohl in Softwareform, als auch durch Hardwarekomponenten verwirklicht werden, wobei der Aufwand an Hardwarekomponenten als gering einzustufen ist. Die unabhängig voneinander zu durchlaufenden Prüfbedingungen erlauben eine sichere Detektion von Geschwindigkeitsänderungsphasen, d. h. Beschleunigung und Verzögerung, so daß diese von auftretenden Fehlern unterscheidbar sind. Die Prüfroutine mit zwei voneinander unabhängigen Vergleichen, kann über mehrere Radumdrehungen durchgeführt werden, so daß sich eine einfach ausgestaltete Filterung realisieren läßt. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren läßt sich das Fehlen einzelner Pole und/oder ganzer Polsegmente einfach erkennen.

Es ist eine Bewertung jedes einzelnen Rades des Kraftfahrzeuges unabhängig von den anderen Rädern möglich, so daß sich sehr leicht pro Rad Einstreuungen von wahren Signalfehlern unterscheiden lassen.

Zeichnung Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert : Es zeigt : Figur 1 ein Signalbild mit einem Impulsaussetzer bei t ; und sich einstellender längerer Impulspause, Figur 2 ein Flußdiagramm, welches durchlaufen wird, um an einem Polrad mit 48 Polen Fehler zu detektieren und in Speichermedien abzulegen.

Ausführungsvarianten In Figur 1 ist ein Signalbild wiedergegeben, in welchem eine sich einstellende länger andauernde Impulspause über die Zeitspanne tn = t5 enthalten ist.

Die von den Polen am Umfang eines Polrades mit beispielsweise 48 Polen erzeugten Impulsfolge ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die von links nach rechts sich einstellende von n aus ansteigende Impulsanzahl, läßt sich in Impulse 2 und in Impulspausen 6 unterteilen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kennzeichnen die geraden Indizes Impulse 2, während die Impulspausen 6 durch ungerade Indizes jeweils gekennzeichnet sind. Die Impulse 2 sind durch jeweils eine senkrecht ansteigende Flanke 4 und eine senkrecht abfallende Flanke 5 gekennzeichnet.

Während er bei n = 5 über die Zeitspanne t5 andauernden Impulspause 6 ist ein Signalaussetzer aufgetreten. Der gestrichelt eingezeichnete Impuls 8 ist ausgeblieben, wodurch sich die Impulspause 6 bei t = t5 auf ein vielfaches ihrer ursprünglichen Länge vergrößert hat. Danach schließt sich mit t = t6 beginnend eine regelmäßige Abfolge aus Impulsen 2 und Impulspausen 6 in der Signalabfolge 1 an.

Die mit I bzw. II bezeichneten Bögen oberhalb der dargestellten Signalabfolge 1 und Impulsabfolge geben an, welche Vergleichsvorgänge durchgeführt werden.

Mit der Prüfbedingung I wird ermittelt, ob eine Geschwindigkeitsänderung des abzuprüfenden Rades vorliegt oder nicht. Es wird untersucht, ob die Bedingungen tl < 2 x t3 und t3 < 2 x t erfüllt ist. Ist diese Bedingung erfüllt, liegt keine Geschwindigkeitsänderung des Rades vor, das entsprechende Rad wird mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit bewegt. Ist die Bedingung hingegen nicht erfüllt, so befindet sich das Rad entweder in einer Beschleunigungs-oder einer Verzögerungsphase. Diese im Rahmen des ersten Schrittes erfolgende Vergleichsoperation wird auch für die weiter fortgeschrittenen Bereiche der Signalabfolge 1 durchgeführt, etwa t7 < 2 x tg und t9 < 2 x t7. Aus der Erfüllung dieser Gleichheitsbedingung wird die Information gewonnen, daß keine Änderung der Geschwindigkeit am betreffenden Rad zu konstatieren ist, da die Impulslängen 3 jeweils gleich sind.

Zusätzlich zu den in der ersten Vergleichsoperation abgeprüften Kriterien, wird in einer Vergleichsoperation II im Rahmen eines Vergleiches ein Ungleichheitskriterium abgeprüft. Es wird geprüft, ob t5 > 2 x t3 und t5 > 2 x t7 beträgt. Wenn diese Ungleichheitsbedingung erfüllt ist, ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Signalaussetzer gekommen. Der Signalaussetzer ist in Figur 1 durch den nicht vorliegenden Impuls 8 in gestrichelter Darstellung kenntlich gemacht. Dadurch hat die Impulsspanne 6 eine deutlich längere Dauer

angenommen die, im Idealfall zumindest 2 x tn betragen kann und dies zur Auswertung einer Ungleichheitsbedingungen herangezogen werden kann.

Innerhalb der Vergleichsoperation I, umfassend jeweils die beiden Vergleiche t < 2 x t3 und t3 < 2 x tl bzw. t7 < 2 x t9 und t9 < 2 x t7, wird das Vorliegen einer Geschwindigkeitsänderung ermittelt, während die zweite Vergleichsoperation mit den Bedingungen ts > 2 x t3 sowie t5 > 2 x t7 operiert. Im Rahmen der II.

Vergleichsoperation wird abgespeichert, ob die Länge der Impulsdauer bei ts jeweils eine Mindestlänge übersteigt, welche durch den Faktor 2 bestimmt und vorgegeben werden kann. Die bevorzugte Verwendung des Faktors 2 rührt daher, daß bei idealem Taktverhältnis die Dauer der Impulspause 6 bei n = n+5 : 3 x tn betragen müßte. Bei Zugrundelegung realer Verhältnisse ist von Taktverhältnissen zwischen 0,3 und 0,7 auszugehen, weshalb als Mindestkriterium, ab der die Länge 3 der Impulspause 6 als zulange andauernd anzusehen ist, t5 > 2 x tn anzusetzen ist.

Die beiden Vergleichsoperationen I bzw. II gemäß des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens sind unabhängig voneinander durchführbar, da ein Signalfehler zu zwei Zeitpunkten detektierbar ist, nämlich erstmals bei seinem Auftreten und erneute bei seinem Verschwinden. Die Unabhängigkeit der Vergleichsoperationen I und II voneinander ist deshalb erforderlich, da die Länge der Fehler, im Beispiel die Länge 3 der Impulspause 6 nicht bekannt ist, ebensowenig wie die Anzahl der fehlenden Flanken bekannt ist. Durch die Unabhängigkeit beider Vergleichsoperationen I, II voneinander, lassen sich sowohl mehrere Fehler-Pakete oder Segmente innerhalb einer Signalabfolge detektieren, ebenso wie sich demgegenüber auch Gut-Pakete oder Segmente am Polrad detektieren lassen, die weder beschädigt noch verschmutzt sind.

Die Darstellung gemäß Figur 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches durchlaufen wird, um an einem Polrad mit beispielsweise 48 Polen Fehler zu detektieren und in einem Speichermedium abzulegen.

Im Flußdiagramm 9 gemäß Figur 2 ist dargestellt, daß mittels eines Flankendetektors 10 eine Erkennung der Flanken 4,9 der Impulse 2 erfolgt und diese innerhalb eines Zeitspeichers 11 hochgezählt werden, entsprechend der gezählten Abfolge gemäß n = n+1, n+2.... Erst ab Feststellung einer Anzahl von acht Flanken, die sich am Impulsgeber vorbeibewegt haben, erfolgen die im Zusammenhang mit Figur 1 geschilderten Vergleichsvorgänge I bzw. II innerhalb der Vergleichsroutine 13. Die Vergleichsroutine 13 läßt sich grob in zwei Speicherbereiche 13.1 bzw. 13.2 unterteilen. Im ersten Speicherbereich 13.1 laufen die Teilvergleiche gemäß der Vergleichsoperationen I, II ab, die in Figur 1 vor dem nicht vorliegenden Signal 8 in der Signalabfolge 1 eingezeichnet sind, während im Speicherbereich 13.2, die in der Signalabfolge 1, rechts neben dem ausgebliebenen Signal 8 erfolgenden Vergleichsoperationen I und II durchgeführt wird.

Die Vergleichsroutine 13 ist solange aktiv, bis bei einem 48-poligen Polrad 96 Flanken 4,5 ausgewertet sind, was einer vollständigen Radumdrehung entspricht.

Dies wird in einem Umdrehungszähler 14 ausgewertet, von dem aus entweder zurückverzweigt wird oder die Speicherbereiche 13.1 bzw. 13.2 ausgewertet werden.

Die in beiden Speichermedien abgelegten Fehlerinformationen 16 lassen sich über eine Anzeige 17 anzeigen und ausgeben. Der Verlauf des Verfahrens gemäß des Flußdiagrammes 9, läßt sich für jedes Rad unabhängig durchführen, auch summiert über mehrere Umdrehungen des Rades, so daß sich Einstreuungen sehr leicht von wahren Signalfehlern unterscheiden lassen.

Bezugszeichenliste Impulsfolge 2 Impuls 3 Impulslänge 4 Impulsflanke 5 Impulsflanke 6 Impulspause 7 Signalaussetzer 8 nicht vorliegendes Signal 9 Flußdiagramm 10 Flankendetektor 11 Zeitenspeicher 12 Flankenzähler 13 Vergleichsroutine 13.1 erster Speicherbereich 13.2 zweiter Speicherbereich 14 Umdrehungszähler 15 Auswertung 16 Fehler 17 Fehleranzeige I Gleicliheitsvergleich<BR> II Ungleichheitsvergleich