DE102013225312A1 - Method for monitoring a speed sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen einer Funktion eines Drehzahlsensors (10), der eingerichtet ist, ein Ausgangssignal (36, 40) basierend auf einem von einem sich drehenden Objekt (26) abgegebenen physikalischen Messfeld mit einem Messsaufnehmer (50) zu erzeugen, umfassend: – Anregen des Messaufnehmers (50) mit einem in seiner Form bekannten physikalischen Testfeld (52), und – Plausibilisieren der Funktion des Drehzahlsensors (10) basierend auf einer Gegenüberstellung des Ausgangssignals (36, 40) und des physikalischen Testfeldes (52).The invention relates to a method for testing a function of a rotational speed sensor (10), which is set up to generate an output signal (36, 40) based on a physical measuring field emitted by a rotating object (26) with a measuring transducer (50) - exciting the sensor (50) with a physical test field (52) known in its form, and - plausibility of the function of the speed sensor (10) based on a comparison of the output signal (36, 40) and the physical test field (52).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Drehzahlsensors, eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Sensor mit der Steuervorrichtung.The invention relates to a method for monitoring a rotational speed sensor, a control device for carrying out the method and a sensor with the control device.
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Erfassung der Raddrehzahlen zu verbessern.It is an object of the invention to improve the detection of wheel speeds.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Testen einer Funktion eines Drehzahlsensors, der eingerichtet ist, ein Ausgangssignal basierend auf einem von einem sich drehenden Objekt abgegebenen physikalischen Messfeld mit einem Messsaufnehmer zu erzeugen, umfassend:
- – Anregen des Messaufnehmers mit einem in seiner Form bekannten physikalischen Testfeld, und
- – Plausibilisieren der Funktion des Drehzahlsensors basierend auf einer Gegenüberstellung des Ausgangssignals und des physikalischen Testfeldes.
- - Excite the sensor with a known in its form physical test field, and
- - Plausibilisieren the function of the speed sensor based on a comparison of the output signal and the physical test field.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass der Drehzahlsensor ein Ausgangssignal ausgibt, das mit einer vorbestimmten Charakteristik von einer Drehzahl des physikalischen Messfeldes abhängt. Eine das Ausgangssignal verarbeitende, nachgelagerte Vorrichtung kann sich dann unter Kenntnis der Charakteristik die zu erfassende Drehzahl aus dem Ausgangssignal ableiten.The specified method is based on the consideration that the rotational speed sensor outputs an output signal which depends on a rotational speed of the physical measuring field with a predetermined characteristic. A downstream device processing the output signal can then derive the speed to be detected from the output signal, knowing the characteristic.
Weist jedoch die Charakteristik einen Fehler auf, so wird mit dem Ausgangssignal eine falsche Drehzahl ausgegeben, wobei die verarbeitende, nachgelagerte Vorrichtung den Fehler in der Drehzahl nicht erkennen kann. Bei der Weiterverarbeitung, wie beispielsweise bei einer Fahrdynamikregelung, kann dieser Fehler dann sicherheitskritisch sein.However, if the characteristic has an error, then the wrong output speed is output with the output signal, and the downstream processing device can not detect the speed error. In further processing, such as in a vehicle dynamics control, this error can then be safety-critical.
Um einen derartigen Fehler zu finden, wird daher im Rahmen des angegebenen Verfahrens vorgeschlagen, mit einem von vorn herein bekannten Testfeld anzuregen. Im Rahmen dieser Anregung kann dann ausgangsseitig überprüft werden, ob sich ein für das von vorn herein bekannte Testfeld zugehöriges Ausgangssignal einstellt, oder nicht, um so einen gegebenenfalls vorhandenen Fehler zu finden.In order to find such an error, it is therefore proposed in the context of the specified method to excite with a test field known from the beginning. In the context of this excitation, it can then be checked on the output side whether or not a corresponding output signal for the test field known from the beginning is established in order to find an error which may be present.
Das physikalische Testfeld kann dabei beliebig ausgebildet werden. In einem aktiven Drehzahlsensor mit einer magnetischen Encoderscheibe, die das oben genannte physikalische Messfeld in Form eines Magnetfeldes erzeugt, kann diese Encoderscheibe auch dazu genutzt werden, physikalische Testfeld zu erzeugen, indem die Encoderscheibe mit der von vorn herein bekannten Drehzahl gedreht wird. In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist das physikalische Testfeld jedoch ein vom physikalischen Messfeld verschiedenes Magnetfeld, das basierend auf einem Teststrom erregt wird. Durch den Teststrom könnte beispielsweise die Encoderscheibe gewissermaßen simuliert werden, so dass der Drehzahlsensor getestet werden kann, selbst wenn die Encoderscheibe noch gar nicht verbaut ist oder nicht mit einer bestimmten Drehzahl gedreht werden kann, wie beispielsweise während der Fahrt eines Fahrzeuges.The physical test field can be designed as desired. In an active speed sensor with a magnetic encoder disk that generates the above magnetic field in the form of a magnetic field, this encoder disk can also be used to generate physical test field by rotating the encoder disk at the speed known from the beginning. In a particular embodiment of the specified method, however, the physical test field is a different magnetic field from the physical measuring field, which is excited based on a test current. The test current could, for example, simulate the encoder disk, so to speak, so that the speed sensor can be tested even if the encoder disk is not yet installed or can not be rotated at a certain speed, such as while driving a vehicle.
In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird der Drehzahlsensor mit einem Versorgungsstrom betrieben wird, der den Teststrom umfasst. Dabei kann der Teststrom ein Teil des Versorgungsstromes oder aber auch der gesamte Versorgungsstrom sein. Auf diese Weise muss zur Bereitstellung des Versorgungsstromes nicht eine vollständig eigene, platzintensive elektrische Energieversorgung zur Durchführung des angegebenen Verfahrens bereitgestellt werden.In a preferred embodiment of the specified method, the rotational speed sensor is operated with a supply current which comprises the test current. In this case, the test current may be part of the supply current or else the entire supply current. In this way, to provide the supply current does not need to be provided a completely dedicated, space-intensive electrical power supply for performing the specified method.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird ein Strompfad für den Teststrom parallel zu einem Strompfad für den Versorgungsstrom des Drehzahlsensors an diesen angeschlossen, wenn der Teststrom erregt wird, so dass der Teststrom zur Durchführung des angegebenen Verfahrens bereitgestellt werden kann, ohne dass der Versorgungsstrom für den Drehzahlsensor während der Bereitstellung des Teststromes unterbrochen werden muss.In a particularly preferred development of the stated method, a current path for the test current is connected in parallel with a current path for the current sensor of the rotational speed sensor when the test current is excited, so that the test current can be provided for carrying out the specified method, without the supply current must be interrupted for the speed sensor during the provision of the test current.
In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird der Strompfad für den Versorgungsstrom des Drehzahlsensors von diesem getrennt, nachdem der Strompfad für den Teststrom an den Drehzahlsensor angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der gesamte Versorgungsstrom als Teststrom verwendet werden, so dass das oben genannte als Magnetfeld ausgebildete physikalische Testfeld mit einer maximal möglichen Feldstärke erzeugt werden kann.In an additional development of the specified method, the current path for the supply current of the rotational speed sensor is separated therefrom, after the current path for the test current is connected to the rotational speed sensor. In this way, the entire supply current can be used as a test current, so that the above-mentioned formed as a magnetic field physical test field can be generated with a maximum possible field strength.
In einer weiteren Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird die Funktion des Drehzahlsensors plausibilisiert, nachdem der Strompfad für den Versorgungsstrom des Drehzahlsensors vom Drehzahlsensor getrennt ist, so dass die Überprüfung des Sensors in einem stationären Zustand des Teststromes und damit des physikalischen Testfeldes erfolgt.In a further embodiment of the specified method, the function of the speed sensor is plausibility after the current path for the supply current of the speed sensor is disconnected from the speed sensor, so that the verification of the sensor in a steady state of Test current and thus the physical test field is done.
In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist das physikalische Messfeld vom physikalischen Testfeld verschieden, wobei der Messaufnehmer mit dem physikalischen Testfeld angeregt wird, wenn das physikalische Messfeld gleich Null ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das physikalische Messfeld keinen Einfluss auf das physikalische Testfeld hat und so die Messung stört.In another development of the specified method, the physical measuring field is different from the physical test field, wherein the measuring sensor is excited with the physical test field when the physical measuring field is equal to zero. This ensures that the physical measuring field has no influence on the physical test field and thus disturbs the measurement.
In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird der Messaufnehmer mit dem physikalischen Testfeld angeregt, wenn das Ausgangssignal einen Nulldurchgang durchläuft. Diese Weiterbildung ist insbesondere für aktive Drehzahlsensoren besonders günstig, die die Raddrehzahl in Form eines getakteten Ausgangssignals erfassen, wobei sich die Drehzahl aus der Anzahl der Takte in dem Ausgangssignal über einen vorbestimmten Zeitabschnitt ableiten lässt. In einem derartigen Drehzahlsensor gibt das Ausgangssignal direkt den Verlauf des magnetischen Messfeldes wieder, so dass in den Nulldurchgangspunkten des Ausgangssignals das magnetische Messfeld als Null angenommen und der Test des Drehzahlsensors durchgeführt werden kann.In a preferred embodiment of the specified method, the sensor is excited with the physical test field when the output signal passes through a zero crossing. This development is particularly advantageous for active speed sensors which detect the wheel speed in the form of a clocked output signal, wherein the speed can be derived from the number of clocks in the output signal over a predetermined period of time. In such a rotational speed sensor, the output signal directly reflects the course of the magnetic measuring field, so that in the zero crossing points of the output signal the magnetic measuring field is assumed to be zero and the test of the rotational speed sensor can be carried out.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuer-vorrichtung eingerichtet, eines der angegebenen Verfahren durchzuführen.According to another aspect of the invention, a control device is arranged to perform one of the specified methods.
In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist eines angegebenen Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.In a development of the specified control device, the specified device has a memory and a processor. In this case, a specified method in the form of a computer program is stored in the memory and the processor is provided for carrying out the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.According to a further aspect of the invention, a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.According to another aspect of the invention, a computer program product includes program code stored on a computer-readable medium and, when executed on a data processing device, performs one of the specified methods.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Sensor eine der angegebenen Steuervorrichtungen.According to another aspect of the invention, a sensor comprises one of the specified control devices.
In einer besonderen Weiterbildung ist der angegebene Sensor ein Raddrehzahlsensor.In a particular embodiment, the specified sensor is a wheel speed sensor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen angegebenen Raddrehzahlsensor.In accordance with another aspect of the invention, a vehicle includes a specified wheel speed sensor.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawings, in which:
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.
Es wird auf
Das Fahrzeug
Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder
In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug
Basierend auf den erfassten Drehzahlen
Der Regler
Anhand einer der in
Es wird auf
Der Drehzahlsensor
Die Encoderscheibe
Der Lesekopf
Zur Erfassung der Drehzahl
Zur Ermittlung der Drehzahl
Dies kann in einfachster Weise dadurch geschehen, dass das Encoderrad
Es wird auf die
Der Lesekopf
In den Lesekopf
In gleicher Weise könnte auch die Signalaufbereitungsschaltung
In der vorliegenden Ausführung ist der Messaufnehmer
Es wird auf die
In der
Da der Messaufnehmer
Es wird auf die
In der
In
Die Schaltung
In der vorliegenden Ausführung weist die Schaltung
Um den Teststrom
In
In
In
Der Messaufnehmer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 10146949 A1 [0046] DE 10146949 A1 [0046]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE |