DE102013213608A1 - Method for detecting insulation faults of a multi-wire interface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von Isolationsfehlern (X, R1) von Mehrdraht-Schnittstellen, wobei zumindest ein Sensor (2), insbesondere ein Raddrehzahlsensor eines Kraftfahrzeugs, über zwei Sensorleitungen (3, 4) zur Übertragung von Sensorsignalen mit wenigstens einer elektronischen Kontrolleinheit (1) elektrisch verbunden ist und die Sensorleitungen (3, 4) zur Aufprägung einer Prüfspannung oder eines Prüfstroms direkt oder indirekt mit zumindest einer Prüfspannungsquelle (VTest) oder Prüfstromquelle elektrisch verbunden und sich in Folge der Verbindung ergebende Sättigungsspannungen der Sensorleitungen (3, 4) erfasst und ausgewertet werden.The invention relates to a method for detecting insulation faults (X, R1) in multi-wire interfaces, at least one sensor (2), in particular a wheel speed sensor of a motor vehicle, via two sensor lines (3, 4) for transmitting sensor signals with at least one electronic control unit (1) is electrically connected and the sensor lines (3, 4) for impressing a test voltage or a test current are directly or indirectly electrically connected to at least one test voltage source (VTest) or test current source and saturation voltages of the sensor lines (3, 4) resulting from the connection be recorded and evaluated.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Isolationsfehlern einer Mehrdraht-Schnittstelle gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a method for detecting insulation faults of a multi-wire interface according to the preamble of
Für zukünftige Anwendungen im Automobilbereich müssen Fehler von Mehrdraht-Schnittstellen, beispielsweise einer elektronischen Kontrolleinheit, wie ABS, TCS, ESC, zu Raddrehzahlsensoren eines Kraftfahrzeugs, besser erkannt und sicher unterschieden werden können. Dabei können nicht plausible Signalstrompegel bzw. Signalströme mit zu hohen oder zu niedrigen Werten auftreten. Weiterhin können Isolationsfehler einer oder beider Signalleitungen gegen ein beliebiges Potential vorkommen, was auch Kurzschlüsse wenigstens einer Signalleitung gegen ein Fremdpotential, wie z.B. Klemme 30 oder 31, einschließt. For future applications in the automotive sector, errors of multi-wire interfaces, such as an electronic control unit, such as ABS, TCS, ESC, to wheel speed sensors of a motor vehicle, must be better identified and distinguished. In this case, implausible signal current levels or signal currents with too high or too low values can occur. Furthermore, insulation faults of one or both signal lines can occur against any potential, which also causes short circuits of at least one signal line against an external potential, such as a short circuit. Terminal 30 or 31, includes.
Eine sichere Erkennung sowie Identifikation des Ursprungs dieser Fehler ist bei derzeitigen Kraftfahrzeugsteuergeräten lediglich teilweise gegeben. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur Erkennung von Isolationsfehlern einer Mehrdraht-Schnittstelle bereitzustellen.A secure detection and identification of the origin of these errors is given only partially in current motor vehicle control devices. The object of the invention is therefore to provide a way to detect insulation faults of a multi-wire interface.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the method according to
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von Isolationsfehlern von Mehrdraht-Schnittstellen, wobei zumindest ein Sensor, insbesondere ein Raddrehzahlsensor eines Kraftfahrzeugs, über zwei Sensorleitungen zur Übertragung von Sensorsignalen mit wenigstens einer elektronischen Kontrolleinheit elektrisch verbunden ist und die Sensorleitungen zur Aufprägung einer Prüfspannung oder eines Prüfstroms direkt oder indirekt mit zumindest einer Prüfspannungsquelle oder Prüfstromquelle elektrisch verbunden und sich in Folge der Verbindung ergebende Sättigungsspannungen der Sensorleitungen erfasst und ausgewertet werden. The invention describes a method for detecting insulation faults of multiwire interfaces, wherein at least one sensor, in particular a wheel speed sensor of a motor vehicle, is electrically connected via two sensor lines for transmitting sensor signals to at least one electronic control unit and the sensor lines for impressing a test voltage or a test current directly or indirectly electrically connected to at least one test voltage source or Prüfstromquelle and resulting from the connection resulting saturation voltages of the sensor lines are detected and evaluated.
In vorteilhafter Weise können somit Fehlerströme mit Größenordnungen unterhalb des nominalen Sensorsignalstroms erkannt werden. Somit kann ein Toleranzbereich für Fehlerströme definiert werden, in welchem Fehlerströme toleriert und außerhalb dessen Maßnahmen ergriffen werden können. Advantageously, thus fault currents can be detected with orders of magnitude below the nominal sensor signal current. Thus, a tolerance range for fault currents can be defined in which fault currents tolerated and outside of which measures can be taken.
Besonders bevorzugt wird durch die elektronische Kontrolleinheit, vor dem Verbinden der Sensorleitungen mit der Prüfspannungsquelle, ein Abtrennen der Sensorleitungen von einer Versorgungsspannung und/oder einem Bezugspotential mittels vorgesehener Schalter vorgenommen.Particularly preferably, by the electronic control unit, before connecting the sensor lines to the test voltage source, a separation of the sensor lines from a supply voltage and / or a reference potential by means of switches provided.
Ohne Vorhandensein eines Isolationsfehlers sind die Sensorleitungen gegenüber weiteren funktionellen Baugruppen elektrisch im Wesentlichen isoliert, jedoch über den Sensor galvanisch gekoppelt, wodurch in vorteilhafter Weise Isolationsfehler erkannt werden können. Without the presence of an insulation fault, the sensor lines are substantially electrically insulated from other functional subassemblies, but are galvanically coupled via the sensor, as a result of which insulation defects can be detected in an advantageous manner.
Die erfassten Sättigungsspannungen der Sensorleitungen werden bevorzugt mit der Prüfspannung der Prüfspannungsquelle und/oder zumindest einem Erwartungswert der Sättigungsspannung verglichen, wobei die erfassten Sättigungsspannungen der Sensorleitungen zur Zuordnung eines Isolationsfehlers zu einer der Sensorleitungen bevorzugt direkt oder indirekt miteinander verglichen werden. Insbesondere Isolationsfehler der Sensorleitungen können erkannt und einer der Sensorleitungen zugeordnet werden. Ein indirekter Vergleich der Sättigungsspannungen der Sensorleitungen kann beispielsweise durch einen Vergleich der Werte vorgenommen werden, nachdem eine Differenzbildung der einzelnen Sättigungsspannungen mit dem Erwartungswert der Sättigungsspannung und/oder der Prüfspannung erfolgt ist. The detected saturation voltages of the sensor lines are preferably compared with the test voltage of the test voltage source and / or at least one expected value of the saturation voltage, wherein the detected saturation voltages of the sensor lines for assigning an insulation error to one of the sensor lines are preferably directly or indirectly compared. In particular, insulation errors of the sensor lines can be detected and assigned to one of the sensor lines. An indirect comparison of the saturation voltages of the sensor lines can be made, for example, by a comparison of the values after a difference of the individual saturation voltages with the expected value of the saturation voltage and / or the test voltage has occurred.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine weitere Erfassung und Auswertung der sich ergebenden Sättigungsspannungen der Sensorleitungen durchgeführt, wobei eine von der ersten Prüfspannung wesentlich abweichende, zweite Prüfspannung oder von dem ersten Prüfstrom wesentlich abweichender zweiter Prüfstrom den Sensorleitungen aufgeprägt wird. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Isolationsfehler zu einem Potential im Bereich der ersten Sättigungsspannung erkannt werden. According to a preferred embodiment of the invention, at least one further detection and evaluation of the resulting saturation voltages of the sensor lines is performed, wherein a substantially different from the first test voltage, second test voltage or substantially different from the first test current second test current is impressed on the sensor lines. Thus, an insulation fault can be advantageously detected to a potential in the range of the first saturation voltage.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren. Further preferred embodiments will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to figures.
In Prinzipdarstellung zeigen:In a schematic diagram show:
Um eine kurze und einfache Beschreibung der Ausführungsbeispiele zu ermöglichen, werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und jeweils nur die für die Erfindung wesentlichen Details erläutert. In order to allow a brief and simple description of the embodiments, the same elements are provided with the same reference numerals and only the details essential to the invention are explained.
Eine an sich bekannte Mehrdraht-Schnittstellenanordnung, am Beispiel einer Zweidraht-Schnittstellenanordnung, zur Übertragung von Sensorsignalen von Sensor
Für die Erkennung eines Isolationsfehlers müssen daher sehr geringe Stromdifferenzen der beiden Sensorleitungen
Die
Beide Sensorleitungen
Die Messeinrichtung(en) zur Erfassung der Sättigungsspannungen ist in den Figuren nicht dargestellt. Alternativ oder ergänzend kann eine Erfassung und Bewertung der Ströme der Sensorleitungen vorgenommen werden, wobei diese etwa null Ampere sind, insofern kein Isolationsfehler vorliegt. Um eine Spannungs- bzw. Stromerfassung mit lediglich einer Messeinrichtung für beide Sensorleitungen
Bei Vorliegen eines Isolationsfehlers, beispielsweise auf Sensorleitung
Mit einer von der ersten Prüfspannung abweichenden, zweiten Prüfspannung von Prüfspannungsquelle VTest oder einer weiteren, nicht dargestellten Prüfspannungsquelle erfolgt darauf folgend eine Wiederholung der vorgehend beschriebenen Messungen. Somit kann auch ein Isolationsfehler zu einem Potential X im Bereich der ersten Sättigungsspannung erkannt werden. Wenn beide Überprüfungen keine Auffälligkeiten aufzeigen, kann im Wesentlichen davon ausgegangen werden, dass kein(e) oder (zunächst) tolerierbare Isolationsfehler vorhanden sind, welche keine Störung von Sensor
Die beschriebene Prüfung auf Isolationsfehler erfolgt nicht im laufenden Betrieb von Sensor
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