CN104870275A - 用于在车辆中检测速度的方法 - Google Patents
用于在车辆中检测速度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104870275A CN104870275A CN201380067312.8A CN201380067312A CN104870275A CN 104870275 A CN104870275 A CN 104870275A CN 201380067312 A CN201380067312 A CN 201380067312A CN 104870275 A CN104870275 A CN 104870275A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inductance
- speed
- voltage
- speed sensor
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000013214 routine measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于在车辆(2)中检测在被构造成电感(18、20)的测量检出元件与使电感(18、20)发生改变的发送器元件(16)之间的速度(12)的方法，包括：-检测电感(18、20)的变化；-基于变化的电感(18、20)确定速度(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆中检测速度的方法、用于实施该方法的控制装置、具有控制装置的速度传感器以及具有速度传感器的车辆。
背景技术
由文献DE 25 20 780 A1已知一种车轮转速传感器形式的感应式速度传感器，其中，被构造成发送器元件(或称为编码器元件)的铁磁编码器在被构造成测量检出元件(或称为测量敏感元件)的线圈连同作为磁轭的完全或部分的永磁芯的前方旋转。该装置用作发电机。在线圈中感生出发电机电压，该发电机电压的频率和幅度与转速成正比。
相比之下，由文献DE 101 46 949 A1已知一种车轮转速传感器形式的有源速度传感器，其中，铁磁的或永磁的编码器作为发送器元件在作为测量检出元件的磁阻元件前方旋转。测量检出元件在桥电路中连接为电桥，其中，测量检出元件上的桥电压被旋转的编码器调制并且由分析电路分析处理。这样的磁阻元件可以是霍尔元件、AMR元件、XMR元件或GMR元件。
发明内容
本发明的目的在于，改善已知的速度测量。
该目的通过独立权利要求的特征实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
按照本发明的一个方面，用于在车辆中检测在被构造成电感的测量检出元件与使所述电感发生改变的发送器元件之间的速度的方法包括如下步骤：
-检测电感的变化；
-基于变化的电感确定速度。
本发明基于如下考虑：具有磁阻测量检出元件的磁阻式速度传感器的共同之处在于，测量检出元件的信号幅度与转速无关。因此磁阻式速度传感器可以检测从静止状态到最大速度的速度，该速度基于设计决策(Entwurfsentscheidung)通过信号处理确定。所述设计决策例如可以是必需对桥电压进行低通滤波以便抑制干扰。
而在感应式速度传感器中，发电机电压及其频率与所检测的速度成正比。
这一方面导致，在静止状态下不可以测量发动机电压。在实际中在感应式速度传感器中因此产生最小速度，其中感生电压还正好高得足以可供在要检测的速度的可靠性和准确性方面满足要求的分析处理使用。在车辆技术中，对于要检测的速度存在这样的下边界是非常妨碍的，因为例如车辆中的现代调节系统如驾驶员辅助系统为了其安全、节能以及舒适功能而需要被构造成车轮转速传感器的速度传感器的信号。上述功能中的多个功能在每个要检测的速度中是需要的，其他的则特别是在要检测的速度非常低直至静止状态的情况下是重要的。例子是坡起辅助(HSA:Hill StartAssist)和驱动防滑调节(ASR)。
在感应式速度传感器中，与要检测的速度成正比变化的发电机电压然而也隐含的缺点在于，在速度高时，相应高的发电机电压会产生干扰。用于感应式速度传感器中的信号处理的半导体电路被设计用于越来越小的要处理的电压，从而必须用附加构件保护该半导体电路的输入端以免受过高的发电机电压的损害。
感应式速度传感器然而也具有优点。一方面，制造成本相比于由半导体制造的磁阻式速度传感器更小。另一方面，该感应式速度传感器特别皮实耐用。这适用于机械应力、外电磁场以及允许的温度范围。
在汽车领域中现在出于成本原因仅考虑硅作为用于磁阻式速度传感器的半导体，由此磁阻式速度传感器的工作温度向上受限，视技术而定被限制到150℃至200℃。然而在汽车中在速度传感器的一些迄今为止仅可以通过感应式速度传感器来覆盖的应用位置处具有更高的峰值温度。为此还应该注意的是，假定的AMR传感器(其仅包含开头所述的电桥、也就是磁阻测量检出元件，其中所有其他用于信号处理的元件如桥电路被外置)在没有半导体并因此没有半导体电路的由本征导电决定的温度上限的情况下也能行。然而，磁阻测量检出元件例如AMR电桥的内阻位于kΩ的范围内并且输出电压最大在几十毫伏，从而不存在如下前景，即：传感器信号在没有放大器的情况下通过多米长的线路从磁阻测量检出元件经过多个电磁干扰器可靠地传输到外置的信号处理电路。
此外，基于半导体的磁阻式速度传感器所具有的缺点不是与原理有关的，而是由解决方案的工业化的方式引起的。因为可以以ASIC形式构造的信号处理电路必须是非常廉价的，这仅仅通过大量生产才是可能的，所以不进行对车辆中的各应用的匹配。一种类型的所有速度传感器以相同的频率上限工作，从该上限起来自测量检出元件的测量信号通过低通滤波被弱化。对于利基市场、例如大功率运动车辆，通过大市场设定的限制部分地过低，从而正好这些车辆必须配备有感应式速度传感器。
在此应用所提出的方法，在该方法的范围中将电感用作速度传感器中的测量检出元件。然而与在感应式速度传感器中不同，用作测量检出元件的电感不作为发电机运行，而是如在磁阻式速度传感器中那样考虑其改变的电阻抗，从而按照本发明的方法将感应式速度传感器和磁阻式速度传感器的优点合并在一起。在所提出的方法的范围内，与磁阻测量检出元件不同，电感可以在多米长的线路上被控制和读出，这是因为与磁阻测量检出元件不同，电感的内阻不位于几个kΩ的范围内而是明显位于其下。电感的变化在此可以如在常规速度传感器中那样通过编码器引起，该编码器例如可以构造成铁磁的。
在一种改进方案中，所提出的方法包括如下步骤：
-施加源电压到电感上；以及
-检测基于源电压而存在于电感上的测量电压的变化，以便检测电感的变化。
所述方法的该改进方案基于如下考虑：在电感旁边以待测量的速度经过的编码器根据该速度调制源电压。通过这种方式可以检测可变的测量电压作为测量信号，由该测量电压得到待测量的速度。
有利地，在此选择交流电压作为源电压。通过这种方式将存在于电感上的测量电压通过编码器的运动进行调幅，其中，所述调制与源电压的调制频率无关。编码器速度因此对测量结果的幅度没有影响，从而所提出的方法与速度无关地用于速度的测量并且可测量的待检测的速度从编码器的静止状态到由设计确定的最大速度。
在所提出的方法的一种改进方案中，所述交流电压具有在30KHz与500KHz之间的频率。原则上虽然每个任意的频率范围都可以用于所述交流电压，但是在频率较低时存在于电感上的测量电压的可用频率是受限的，这是因为待测量的速度(例如以车轮转速的形式)不应该低于调制频率。较高的频率在实施所提出的方法的速度传感器的功能方面在正确的设计中不具有缺点，但是是不必要的，并且特别是当测量检出元件通过长电缆驱控时，可能导致不期望的电磁发送。对交流电压的稳定性没有提出高要求，这是因为作为解调的结果在信号处理中交流电压的调制频率对要测量的速度不具有直接影响。仅仅应该注意的是，不离开执行所述方法的速度传感器所设计用于的、特定的频率区间。
在一特别的实施方案中，所提出的方法包括解调存在于电感上的测量电压的步骤。解调在此可以任意实现。仅仅必要的是，信号载体即源电压与真正令人感兴趣的信息——亦即编码器速度和与之相关的、构造成电感的测量检出元件的电感变化——相分离。
特别优选地，所述解调为此包括调幅，这是因为电感发生改变的测量检出元件对通过构造成交流电压的源电压调幅的信息进行检测。为了信号处理，可以使用任意已知的用于幅度解调的方法，不仅模拟地而且数字地。在此也讨论如下电路，该电路不能解调具有小的失真的任意信号，因为对于所述方法而言令人感兴趣的信息作为解调的结果原则上包括在电感发生改变的测量检出元件的仅两个离散状态之间转换的时刻。
在一特别有利的改进方案中，借助于低通滤波器对存在于电感上的测量电压进行滤波以便解调。低通滤波在所述方法的范围内是特别有利的，因为低通滤波上边界频率可以在所述方法的范围内被置于一个值，该值实现了对汽车中的所有应用的支持，而无需匹配于车辆类型或测量位置。因此这也是可能的，因为构造成电感的测量检出元件具有非常小的特性阻抗，该特性阻抗因此相对于干扰是鲁棒的，因此低通滤波器不必用于抑制干扰或至少在一个较小范围中必须用于抑制干扰，而是用于前述解调。
按照本发明的另一方面，控制装置被设置用于，实施上述方法之一。所提出的控制装置可以构造成用于已经在车辆中存在的控制设备的适配器。在此，所提出的控制装置可以具有在测量检出元件侧和在控制设备侧的连接端，以便将关于要检测的速度的信息转换为要检测的速度，从而该速度可以被控制设备以常规方式理解。在新的要构造的控制设备中当然可以规定，将控制装置集成到控制设备中。
在所提出的控制装置的一种改进方案中，所提出的控制装置具有存储器和处理器。在此，所提出的方法以计算机程序的形式存储在存储器中并且处理器被设置用于当计算机程序由存储器加载到处理器中时执行所述方法。
按照本发明的另一方面，该计算机程序包括程序代码机构，以便当计算机程序在计算机或所述控制装置之一上执行时实施所述方法之一的所有步骤。
按照本发明的另一方面，计算机程序产品包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读的数据载体上，并且当该计算机代码在数据处理装置上执行时该程序代码实施所述方法之一。
按照本发明的另一方面，用于在车辆中检测速度的速度传感器包括：
-构造成电感的测量检出元件，该测量检出元件的电感可被发送器元件改变；以及
-所述控制装置之一，用于检测在测量检出元件与发送器元件之间的速度。
在所述速度传感器的一种改进方案中，电感包括线圈和穿过线圈的磁轭，该磁轭被设置用于形成经过发送器元件的磁回路。通过这种方式可以使在速度测量中出现的磁场集中，由此速度的测量可以更灵敏地实施。
在所述速度传感器的一种特别的改进方案中，磁轭构造成软磁的。本实施方案基于如下考虑，即：常规感应式速度传感器的按照发电机形式的运行需要强磁场，以便在小的速度的情况下也可以实现足够的信号幅度并且以便上述提及的最小可检测的速度不太高。为此需要强磁体，该强磁体被构造成永磁体然而是相对昂贵的。取而代之地，在所提出的速度传感器中然而仅需要一个磁轭，该磁轭可以由几乎全部软磁的材料制造，此外可以由铁氧体或甚至由钢制造，钢极可能是成本最有利的方式。最大的运行温度在此可以为250℃并且甚至位于其上，这是因为所提出的速度传感器不仅可以完全在没有半导体的情况下构成，而且该速度传感器也不会由于消磁而损坏，因为不存在永磁体。消磁在此是众所周知的问题，其不仅在高温下而且在强外磁场的情况下可能损坏永磁体。
在所提出的速度传感器中，可以由下述方式实现由常规测量检出元件简单转换到在所提出的方法和所提出的速度传感器的范围内的技术方案，即：新的被构造成电感的测量检出元件可以在其外形和对编码器的要求方面与常规测量检出元件相同。在速度传感器中可选地还可以进行一至两个变化以匹配新功能，所述新功能涉及通过软磁构件代替前述永磁体并且附加地涉及绕组。第二可选的变化涉及绕组并且有助于进一步降低成本。通过本发明传感器测量阻抗可以特别是基于自由选择上述调制频率借助于具有比在常规感应式速度传感器中少的绕匝的显著更小的绕组来实现。
在另一改进方案中，该提出的速度传感器被设置用于检测作为速度的转速。所述转速可以包括例如车辆车轮的转速、内燃机曲轴的转速或者在车辆的例如受驱动的传动系构件中的转速。
按照本发明的另一方面，车辆包括所提出的速度传感器中之一、执行器以及控制设备，该控制设备用于基于借助于速度传感器检测到的速度驱控所述执行器。所提出的车辆的电缆敷设以及在车辆中控制设备的构造以及被构造成电感的测量检出元件的构造相对于现有技术不必须改变。车辆转数传感器的控制装置例如构造成适配器就足够了，该适配器一方面与车辆的常规控制设备连接而另一方面与构造成电感的测量检出元件连接。适配器在此可以在其输出端上以足够精度模拟常规速度传感器的电气接口。
基于被构造成电感的测量检出元件例如在上述频率范围中所具有的小的阻抗，传感器元件的未放大的信号已经相对于干扰是不灵敏的。因此所提出的速度传感器的整个控制装置位于进行分析处理的控制设备的位置上。在那儿保护控制装置免于如可能在测量位置上存在的那样的高温和其他恶劣的环境条件。其他安装位置也是可能的，但是控制装置在控制设备上或控制设备中的定位是特别有利的。
在此，输出上述源电压(也就是基于上述调制的电压)的信号源可以有利地与控制装置安装在一个共同模块中，也就是说同样也在车辆的控制设备上或控制设备中。否则，信号源和实施信号处理的控制装置在典型车辆中相互分开多米长。但是这基于上述对于干扰的鲁棒性，所述干扰由于构造成电感的测量检出元件的小的阻抗不再是问题。
附图说明
本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式方法结合下面对各实施例的描述将理解得更清楚、更明确，所述实施例将结合附图进一步阐明。其中：
图1示出车辆俯视图；
图2示出车辆中车轮转速传感器的原理图；
图3示出图1的行驶动力学控制设备以及图2的车轮转速传感器的接线图；
图4示出可能的车轮转速传感器的电路图；
图5示出另一可能的车轮转速传感器的电路图；
图6示出了又一可能的车轮转速传感器的电路图；
图7示出了另一可能的车轮转速传感器的电路图；
在附图中相同的技术元素设有相同的附图标记并且仅描述一次。
具体实施方式
参见图1，其示出了车辆2的俯视图。
车辆2具有底盘4，底盘以自身已知的方式在未示出的道路上由车轮6承载。
在本实施方案中，在每个车轮6上设置一个车轮转速传感器10，该车轮转速传感器测量在相应的车轮6上的在图2中示出的车轮转速12并且将其输出到行驶动力学控制设备14。另选地，车轮转速传感器10可以构造成轮胎压力传感器，该轮胎压力传感器代替车轮转速12输出轮胎压力到轮胎压力调控系统而不是行驶动力学控制设备14。
行驶动力学控制设备14从车轮转速传感器10除了接收车轮转速12外还接收其他自身已知的行驶动力数据作为实际值。通过对于本领域技术人员而言已知的方式，行驶动力学控制设备14可以将接收到的行驶动力学与期望的行驶动力学例如额定轨迹进行对比。如果在期望的行驶动力学与接收到的行驶动力学之间出现偏差，那么控制设备14可以借助于通过调整环节、例如未进一步示出的制动器实现的调整干预使得车辆2回到期望的行驶动力学上。
参见图2，其示出了车辆2中车轮转速传感器10的原理图。
为使车轮转速传感器10可以检测其相应的车轮6的车轮转速，在本实施方案中在该车轮6上设置自身已知的由铁磁材料组成的编码器16。
车轮转速传感器10包括具有电感的线圈18，其中软磁芯20穿过线圈18的中央。电压源22连接到线圈18，该电压源施加源电压24到线圈18上，该源电压呈具有不变幅度的谐波交流电压的形式。
如果车轮6旋转，那么编码器16周期性地改变线圈18的电感。随着线圈18的电感的变化，施加到线圈18上的源电压24也以自身已知的方式改变幅度，并因此被调幅。
经调幅的源电压24随后可以作为测量电压26被测量单元28检测到，该测量单元由经调幅的源电压24导出中间电压30，该中间电压依赖于要检测的车轮转速12。为此测量单元28优选构造成解调单元，该解调单元在可选地得知源电压24的调制频率32的情况下能以自身已知的方式构造中间电压30。
中间电压30最后还在分析处理单元34中被调理，使得车轮转速12能以标准化的形式连接到行驶动力学控制设备14。如果线圈18作为测量检出元件已经在车辆2中存在(例如因为车辆之前利用感应式车轮转速传感器工作)，那么测量单元28和分析处理单元34可以作为适配器36中间连接在线圈18与行驶动力学控制设备14之间，如图3所示。
在此，其他在图1中示出的车轮转速传感器10可以连接到在图3中未占用的连接端40。
然而相比于图1，不是传输车轮转速12自身，而是传输在图2中示出的测量电压26。
以下根据图4至7阐明了可能的车轮转速传感器10的电路图。
图4示出一个电路，其信号处理由构造成AM解调器的测量电路28开始，该测量电路由整流二极管42、平滑电容器44和电阻46组成。在图4中出于清晰的原因省去了电压源22的图示。在测量电路28的输入端上的测量电压26通过整流二极管42整流并且通过平滑电容器44平滑化。
经整流和平滑化的测量电压26相当于中间电压30，比较器48在其一个输入端上获得该中间电压，而位于另一输入端上的是可与应用有关地调节的参考电压50。比较器48比较中间电压30与参考电压50并且输出一输出信号52，该输出信号应该具有脉冲式曲线，该脉冲式曲线以自身已知的方式直接描述相应车轮的车轮转速12。然而因为中间电压30具有剩余波度，所以可能生成错误的脉冲并继而生成错误的车轮转速12，因此比较器48的输出信号52不可以直接用作车轮转速12。
因此将输出信号52传送到D触发器54，与调制频率32同步的周期信号56施加到该D触发器。通过这种方式，比较器48的输出端上的输出信号52总是仅在测量电压26的确定阶段/相位被分析处理并且通过D触发器54作为车轮转速12被传送。通过这种方式有效抑制剩余波度。
图5中的电路为了在测量电路28中进行解调而使用由采样开关58和平滑电容器44组成的用于解调的采样保持环节。在此，用于产生中间电压30的测量电压26通过截取电阻60截取，其中，用于采样的采样信号62与调制频率32同步，从而在最终用作载波电压的电压源22的各个周期之间的电压值保持不被考虑，从而测量电压26的包络曲线以自身已知的方式被滤出。
因此被解调的测量电压26并继而中间电压30位于连接在后面的比较器48的一个输入端上，该中间电压在本实施方案中不具有在图4范围内阐明的剩余波度。
然而在本实施方案中，中间电压30同样通过自身已知的低通滤波器64施加到比较器的另一输入端上。由此，中间电压30在该输入端上相比于在比较器48的另一输入端上慢得多地变化。因此只要该输入端上的中间电压30的频率没有明显低于低通滤波器64的边界频率，比较器48的输出电压就在中间电压30的每个周期内改变两次。此外应该注意的是，在此所述的车轮转速传感器10在接通运行电压后到低通滤波器64瞬时震荡到其平衡值为止，需要一定时间。
低通滤波器64可以如示例性所示那样在最简单情况下构造成RC环节并具有以下优点，即：平衡值是可变的，从而只要例如由于温度变化造成的测量检出元件或周围环境上的变化是缓慢地进行的，该变化就对所检测的车轮转速12没有影响。
图6中的电路又应用图4中的AM解调器。在此低通滤波器64连接到该AM解调器，该低通滤波器在本实施方案中构造成Sallen-Key二阶有源低通滤波器。通过该有源低通滤波器可以大幅抑制中间电压30中的剩余波度。
放大电路66连接到该有源低通滤波器64，该放大电路在本实施方案中以自身已知的方式连接成反相放大器。放大电路66中的另一低通滤波器64具有与在图5中的低通滤波器64相同的任务。如果为放大电路选择高的放大(效果)，那么输出电压主要到达放大电路66的正边界或负边界并且放大电路66的输出如逻辑输出端那样作用，在该逻辑输出端上可以截取车轮转速信号12。另选地也可以代替放大电路66连接如在图4和5中那样的比较器48。
图7中电路的第一部分68与图6的电路类似地构成，其中在图7中代替放大电路66连接着的是比较器48。电路的该第一部分68已经在图6的范围内详细描述并且讨论了，因此在图7的范围内出于简短起见没有进一步讨论该第一部分。
在本实施方案中，施密特触发器70位于第一部分68的输出端上，该施密特触发器具有比较器72，该比较器以自身已知的方式与两个电阻74连接以确定滞后。在施密特触发器70的比较器72的第二输入端上可以连接一个可与应用有关地选择的参考电位76。施密特触发器70借助于其滞后具有的任务在于，阻止在电路的输出端上的可能的速度脉冲，当车轮6位于静止状态并因此线圈18的电感不改变时，在没有施密特触发器70的情况下可能产生该速度脉冲。在该情况下在没有滞后的情况下可能的是，在车轮转速信号12中出现测量电压26的最小变化(例如由于噪音造成的)，在此该最小变化不再可与不为零的车轮转速信号12区分开。
在施密特触发器70上可选地还可以连接作为驱动器的放大器78，假如车轮转速信号12要输出到一负载，这是需要的。放大器78在本实施方案中构造成电压跟随器。放大器78的可能具有的振荡通过另一电阻74抑制。
在图7的范围内，最后三个比较器的功能可以在输出车轮转速信号12之前统合在一个比较器中。该总比较器应该通过单独的输入端或通过施密特触发器70的比较器72的外接线用作施密特触发器。在一个输入端上可连接低通滤波器，并且比较器应该具有直接驱动所连接的负载的能力。
在图4至7中的前述电路应理解为纯示例性的例子，所述例子能以多样的方式改变和组合，而无需改变所述功能、也就是分析处理用于产生车轮转速信号12的线圈18的电感的变化。所述电路的单个电路部分在此详细来说实现解调、一个或多个低通滤波以及比较。为了实现这些功能，可以使用本领域内技术人员对此已知的所有电路。为此的一个重要的例子是应用任意阶的任意低通滤波器或者应用图5和6中的低通滤波器64的技术或图6和7中的Sallen-Key滤波器的技术。对于低通滤波器64特别有利的是应用SC滤波器(SC＝switched capacitor，开关电容器)，在运行期间可以匹配其边界频率，以便解决由在接通运行电压之后的快速瞬态振荡和小的边界频率引起的目标冲突。
Claims (15)
1.一种用于在车辆(2)中检测在被构造成电感(18、20)的测量检出元件与使所述电感(18、20)发生改变的发送器元件(16)之间的速度(12)的方法，包括：
-检测电感(18、20)的变化；
-基于变化的电感(18、20)确定所述速度(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
-施加源电压(22)到电感(18、20)上；以及
-检测测量电压(26)的变化，以便检测电感(18、20)的变化，该测量电压基于源电压(24)而存在于电感(18、20)上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，源电压(22)是交流电压。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述交流电压(22)具有在30KHz与500KHz之间的频率(32)。
5.根据权利要求2至4之一所述的方法，包括：
-对存在于电感(18、20)上的测量电压(26)进行解调。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述解调包括调幅。
7.根据权利要求5或6所述的方法，包括：
-借助于低通滤波器(64)对存在于电感(18、20)上的测量电压(26)进行滤波以便解调。
8.一种控制装置(36)，该控制装置被设置用于实施根据上述权利要求之一所述的方法。
9.一种用于在车辆(2)中检测速度(12)的速度传感器(10)，包括：
-被构造成电感(18、20)的测量检出元件，该测量检出元件的电感(18、20)可被发送器元件(16)改变；以及
-根据权利要求8所述的控制装置(36)，用于检测在测量检出元件与发送器元件(16)之间的速度(12)。
10.根据权利要求9所述的速度传感器(10)，其中，电感(18、20)包括线圈(18)和穿过线圈的磁轭(20)，该磁轭(20)被设置用于形成经过发送器元件(16)的磁回路。
11.根据权利要求10所述的速度传感器(10)，其中，磁轭(20)是软磁的。
12.根据权利要求9至11之一所述的速度传感器(10)，该速度传感器被设置用于，检测转速作为速度(12)。
13.一种车辆(2)，包括根据权利要求9至12之一所述的速度传感器(10)、执行器以及控制设备(14)，该控制设备用于基于用速度传感器(10)检测到的速度(12)驱控所述执行器。
14.根据权利要求13所述的车辆(2)，其中，速度传感器(10)的控制装置(36)集成到所述控制设备(14)中。
15.根据权利要求13或14所述的车辆(2)，其中，所述控制设备(14)包括电压源(22)，用于输出能施加到电感(18、20)上的源电压(24)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012224098.5 | 2012-12-20 | ||
| DE102012224098.5A DE102012224098A1 (de) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Verfahren zum Erfassen einer Geschwindigkeit in einem Fahrzeug |
| PCT/EP2013/075159 WO2014095311A1 (de) | 2012-12-20 | 2013-11-29 | Verfahren zum erfassen einer geschwindigkeit in einem fahrzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104870275A true CN104870275A (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=49681042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380067312.8A Pending CN104870275A (zh) | 2012-12-20 | 2013-11-29 | 用于在车辆中检测速度的方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2934965A1 (zh) |
| KR (1) | KR20150097564A (zh) |
| CN (1) | CN104870275A (zh) |
| DE (1) | DE102012224098A1 (zh) |
| WO (1) | WO2014095311A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111684288A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-18 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置 |
| CN111699395A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-22 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022102452A1 (de) | 2022-02-02 | 2023-08-03 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Auswerteschaltung und Verfahren zum Überwachen und Auslesen eines passiven Drehzahlsensors |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505595A (en) * | 1966-10-20 | 1970-04-07 | Robert Favre | Rotational speed sensor utilizing the phase shift caused by superposition of an a.c. signal in the sensor and a signal induced from the rotating body |
| US3698250A (en) * | 1970-02-13 | 1972-10-17 | Ford Motor Co | Electronic sensor for developing a voltage signal proportional in magnitude to displacement |
| US3855525A (en) * | 1973-10-05 | 1974-12-17 | Illinois Tool Works | Angular velocity sensor |
| CN1582238A (zh) * | 2001-11-07 | 2005-02-16 | 西门子公司 | 感应式传感器的分析电路 |
| CN201078756Y (zh) * | 2007-08-15 | 2008-06-25 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 电感式速度检测电路 |
| CN201914234U (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-03 | 芜湖伯特利电子控制系统有限公司 | 一种应用于汽车防抱死系统的电子控制单元 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3920284A (en) | 1974-05-10 | 1975-11-18 | Eaton Corp | Monitoring circuitry for a skid control system |
| DE4130168A1 (de) * | 1991-09-11 | 1993-03-18 | Opel Adam Ag | Induktiver sensor als stromquelle |
| DE4232426C2 (de) * | 1991-10-01 | 1994-09-08 | Zam Ev | Schaltung zur induktiven Distanzerfassung eines Metallteiles |
| US5986448A (en) * | 1991-12-27 | 1999-11-16 | Ntn Corporation | Revolving speed detecting device with reduced eddy current loss |
| DE10146949A1 (de) | 2000-11-22 | 2002-06-06 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Aktiver Magnetsensor für elektronische Bremssysteme |
-
2012
- 2012-12-20 DE DE102012224098.5A patent/DE102012224098A1/de not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-11-29 CN CN201380067312.8A patent/CN104870275A/zh active Pending
- 2013-11-29 EP EP13798666.7A patent/EP2934965A1/de not_active Ceased
- 2013-11-29 KR KR1020157017710A patent/KR20150097564A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-11-29 WO PCT/EP2013/075159 patent/WO2014095311A1/de active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505595A (en) * | 1966-10-20 | 1970-04-07 | Robert Favre | Rotational speed sensor utilizing the phase shift caused by superposition of an a.c. signal in the sensor and a signal induced from the rotating body |
| US3698250A (en) * | 1970-02-13 | 1972-10-17 | Ford Motor Co | Electronic sensor for developing a voltage signal proportional in magnitude to displacement |
| US3855525A (en) * | 1973-10-05 | 1974-12-17 | Illinois Tool Works | Angular velocity sensor |
| CN1582238A (zh) * | 2001-11-07 | 2005-02-16 | 西门子公司 | 感应式传感器的分析电路 |
| CN201078756Y (zh) * | 2007-08-15 | 2008-06-25 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 电感式速度检测电路 |
| CN201914234U (zh) * | 2010-12-16 | 2011-08-03 | 芜湖伯特利电子控制系统有限公司 | 一种应用于汽车防抱死系统的电子控制单元 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111684288A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-18 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置 |
| CN111699395A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-22 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置 |
| US11378585B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-07-05 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Method and device for determining a speed by means of an inductive speed sensor |
| US11531040B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-12-20 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Method and device for determining a speed by means of an inductive speed sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012224098A1 (de) | 2014-06-26 |
| WO2014095311A1 (de) | 2014-06-26 |
| KR20150097564A (ko) | 2015-08-26 |
| EP2934965A1 (de) | 2015-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9080896B2 (en) | Method for analyzing signals from an angle sensor | |
| CN102954808B (zh) | 具有低电偏移的磁传感器 | |
| CN110426061B (zh) | 用于功能操作期间的传感器诊断的系统和方法 | |
| CN104459428A (zh) | 用于检测旋转变压器的故障的接口电路和方法 | |
| US9076272B2 (en) | Wheel speed sensor and interface systems and methods | |
| US11531040B2 (en) | Method and device for determining a speed by means of an inductive speed sensor | |
| US6008638A (en) | Active motion sensor having post-assembly air slot signal adjustment | |
| CN104870275A (zh) | 用于在车辆中检测速度的方法 | |
| CN106258001A (zh) | 用于检测配备有角位置传感器的同步机中的短路的方法 | |
| EP3358312B1 (en) | Power on restoration of sensor hysteresis | |
| US6967476B2 (en) | Method and assembly for determining rational speed with variable switching hysteresis | |
| US7013233B2 (en) | Method and device for the detection of the movement of an element | |
| US11378585B2 (en) | Method and device for determining a speed by means of an inductive speed sensor | |
| US10797625B2 (en) | Detection device and detection method for detecting number of revolutions of sensorless EPB motor | |
| CN104714047A (zh) | 直接测量转速传感器中的辅助磁场的方法和装置 | |
| KR102342745B1 (ko) | 자율 주행차량용 고정밀 휠속도 센서 장치 | |
| CN109425839B (zh) | 磁场传感器系统和其可操作性的确定方法 | |
| US6407605B1 (en) | Variable hysteresis circuit | |
| Kapser et al. | Integrated GMR based wheel speed sensor for automotive applications | |
| US7331240B2 (en) | Apparatus and method for connecting vehicle wheel sensors to a controller | |
| CN107074260B (zh) | 用于铁路制动系统的车轴发电机 | |
| Rohrmann et al. | Methodologies to compensate magnetic stray fields in the context of xmr-based systems | |
| JP4545954B2 (ja) | センサアセンブリ装置とこのようなアセンブリ装置用のセンサ | |
| KR100721384B1 (ko) | 차속신호 처리장치 | |
| US20030214184A1 (en) | Dual coil variable reluctance wheel speed sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150826 |