DE102014202469A1 - Dynamic control loop monitoring by monitoring with changeover component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Aufbaus (2) mit einem Aktor (18), einem eine durch den Aktor (18) beeinflussten Größe (16) erfassenden Sensor (19), und einer den Aktor (18) basierend auf dem Sensor (19) ansteuernden Ansteuereinrichtung (17), umfassend: – Ansteuern des Aktors (18) derart, dass die Größe (16) mit einer zusätzlichen Wechselkomponente (24) beaufschlagt wird, und – Überwachen des Aufbaus (2) basierend auf einer Gegenüberstellung einer Wirkung (33) der beaufschlagten zusätzlichen Wechselkomponente (24) auf den Aufbau (2) und einer vorbestimmten Wirkung (25) für die beaufschlagte zusätzliche Wechselkomponente (24) auf den Aufbau (2).The invention relates to a method for monitoring a structure (2) with an actuator (18), a sensor (19) detecting a size (16) influenced by the actuator (18), and an actuator (18) based on the sensor (18). 19) driving control device (17), comprising: - controlling the actuator (18) such that the size (16) is acted upon by an additional changeover component (24), and - monitoring the structure (2) based on a comparison of an effect ( 33) of the applied additional alternating component (24) on the structure (2) and a predetermined effect (25) for the applied additional alternating component (24) on the structure (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Aufbaus, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Regelkreis mit der Vorrichtung.The invention relates to a method for monitoring a structure, a device for carrying out the method and a control loop with the device.

Aus der DE 10 2005 059 941 A1 ist ein Aufbau in Form eines Bremsregelkreises mit einer elektrohydraulischen Druckregelvorrichtung bekannt. Der Aufbau umfasst Aktoren in Form von hydraulischen Stellventilen und Drucksensoren, die durch die hydraulischen Stellventile beeinflusste Größen in Form von Bremsdrücken erfassen. Ferner umfasst der Bremsregelkreis eine Ansteuereinrichtung, die Sollwerte für die Bremsdrücke vorgibt und mit den hydraulischen Stellventilen einstellt.From the DE 10 2005 059 941 A1 a structure in the form of a brake control circuit with an electro-hydraulic pressure control device is known. The structure comprises actuators in the form of hydraulic control valves and pressure sensors, which detect quantities influenced by the hydraulic control valves in the form of brake pressures. Furthermore, the brake control circuit comprises a drive device which predetermines desired values for the brake pressures and adjusts them with the hydraulic control valves.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den bekannten Aufbau zu verbessern.It is an object of the invention to improve the known structure.

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 Überwachen eines Aufbaus mit einem Aktor, einem eine durch den Aktor beeinflussten Größe erfassenden Sensor, und einer den Aktor basierend auf dem Sensor ansteuernden Ansteuereinrichtung, die Schritte Ansteuern des Aktors derart, dass die Größe mit einer zusätzlichen Wechselkomponente beaufschlagt wird und Überwachen des Aufbaus basierend auf einer Gegenüberstellung einer Wirkung der beaufschlagten zusätzlichen Wechselkomponente auf den Aufbau und einer vorbestimmten Wirkung für die beaufschlagte zusätzliche Wechselkomponente auf den Aufbau.According to one aspect of the invention, a method of monitoring a structure having an actuator, a sensor sensing a size-sensing sensor, and a driver driving the actuator based on the sensor comprises the steps of driving the actuator such that the magnitude is supplemented with an additional one AC component is applied and monitoring the structure based on a comparison of an effect of the applied additional AC component on the structure and a predetermined effect for the applied additional AC component on the structure.

Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass es in Aufbauten, wie dem eingangs genannten Bremsregelkreis wichtig ist, Fehlerzustände zu erkennen, weil ein Fehler in dem Aufbau, der als solcher nicht erkannt wird, zu extremen, unangebrachten und schädlichen Ausschlägen des Aktors führen kann. Derartige Fehlerzustände können unter gewissen Umständen jedoch erst erkannt werden, wenn der Aktor angesteuert und in seinem Zustand geändert werden soll, weil unter stationären Verhältnissen nicht zwischen einem Fehlerzustand und einem fehlerfreien Zustand unterschieden werden kann. In dem eingangs genannten Bremsregelkreis könnte in einem derartigen Fehlerzustand trotz Anforderung kein Bremsdruck aufgebaut werden. Den entsprechenden Fehler erst in diesem Zustand zu erkennen könnte dann unter Umständen sogar verkehrsgefährdend sein.The specified method is based on the consideration that it is important in structures such as the brake control circuit mentioned above to detect fault conditions, because a fault in the structure, which is not recognized as such, can lead to extreme, inappropriate and harmful deflections of the actuator , However, under certain circumstances, such error states can only be recognized when the actuator is to be activated and changed in its state, because under stationary conditions it is not possible to distinguish between an error state and a fault-free state. In the brake control circuit mentioned above, no brake pressure could be built up in such an error state despite the request. Under certain circumstances, it may even be dangerous to traffic to detect the fault in this condition.

Hier greift das angegebene Verfahren mit der Überlegung an, die den Aktor beeinflussende Größe mit einer Wechselgröße, insbesondere einer harmonischen Wechselgröße zu beaufschlagen. Anhand dieser Wechselgröße müssen der Aktor und damit der durch den Aktor gesteuerte technische Prozess in einer vorbekannten Weise reagieren. Bleibt die entsprechende Reaktion aus, dann kann von dem zuvor genannten Fehlerzustand ausgegangen werden. Entsprechend können dann Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden, um den technischen Prozess in einen sicheren Zustand zu überführen. Beispielsweise könnte bei dem vorgenannten Fahrzeug der Fahrer vom Fehlerzustand informiert und sein Fahrzeug in einen Notbetriebsmodus überführt werden, im Rahmen dessen das Fahrzeug beispielsweise mit einer sehr niedrigen Höchstgeschwindigkeit betrieben werden könnte.Here, the specified method intervenes with the consideration of applying to the variable influencing the actor an exchange variable, in particular a harmonic exchange variable. Based on this variable size, the actuator and thus the controlled by the actuator technical process must respond in a previously known manner. If the corresponding reaction does not take place, then the error state mentioned above can be assumed. Accordingly, then security measures can be initiated to bring the technical process in a safe state. For example, in the aforementioned vehicle, the driver could be informed of the error condition and his vehicle could be put into an emergency operating mode in which the vehicle could, for example, be operated at a very low maximum speed.

Die Wirkung der beaufschlagten zusätzlichen Wechselkomponente, die der vorbestimmten Wirkung gegenübergestellt wird, könnte an beliebigen Stellen, also am technischen Prozess oder am Aktor erfasst werden. Vorzugsweise wird als Wirkung der beaufschlagten zusätzlichen Komponente eine Änderung eines von der durch den Aktor beeinflussten Größe abhängigen Ausgangssignals erfasst. Das Ausgangssignal kann technisch in einfacher Weise durch Signalauswertung ausgewertet werden, ohne dass ein zusätzlicher Sensor zum Erfassen der Wirkung notwendig ist. Die angegebene Weiterbildung ist daher ökonomisch besonders günstig.The effect of the applied additional changeover component, which is contrasted with the predetermined effect, could be detected at arbitrary points, ie at the technical process or at the actuator. Preferably, as a result of the applied additional component, a change in an output signal dependent on the size influenced by the actuator is detected. The output signal can be technically evaluated in a simple manner by signal evaluation, without an additional sensor for detecting the effect is necessary. The specified training is therefore economically particularly favorable.

In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens umfasst die Gegenüberstellung dabei einen Vergleich des Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Ausgangssignal. Dabei kann der Vergleich anhand aller erfassbaren Eigenschaften des Ausgangssignals oder nur einen Teil der erfassbaren Eigenschaften, wie beispielsweise Amplitude, Phase oder Frequenz durchgeführt werden. Die notwendigen Daten zu dem vorbestimmten Ausgangssignal können dabei in einem Speicher hinterlegt werden. Diese Daten zu dem vorbestimmten Ausgangssignal können dabei beispielsweise bereits beim Entwurf des technischen Prozesses berechnet werden. Alternativ könnten die Daten zu dem vorbestimmten Ausgangssignal auch während des Betriebs technischen Prozesses bestimmt werden. Dann könnte ein bestimmter Zustand nach der Inbetriebnahme des technischen Prozesses als fehlerfreier Zustand und jede Abweichung des Ausgangssignals vom Ausgangssignal in diesem Zustand als Fehlerzustand interpretiert werden.In an additional development of the specified method, the comparison comprises a comparison of the output signal with a predetermined output signal. In this case, the comparison based on all detectable properties of the output signal or only a portion of the detectable properties, such as amplitude, phase or frequency can be performed. The necessary data for the predetermined output signal can be stored in a memory. This data for the predetermined output signal can be calculated, for example, already during the design of the technical process. Alternatively, the data on the predetermined output signal could also be determined during the operational technical process. Then, a certain state after the start of the technical process as error-free state and any deviation of the output signal from the output signal in this state could be interpreted as an error state.

Die Größe in dem angegebenen Verfahren kann dabei eine direkt vom Aktor beeinflusste oder eine indirekt vom Aktor beeinflusste Verfahrensgröße in einem technischen Prozess, wie beispielsweise der oben genannten Bremsdrucksteuerung sein. Dabei kann die zusätzliche Wechselkomponente derart gewählt sein, dass sie auf den technischen Prozess einen vorbestimmten Einfluss ausübt.The size in the specified method can be a process variable influenced directly by the actuator or influenced indirectly by the actuator in a technical process, such as the above-mentioned brake pressure control. In this case, the additional changeover component can be chosen such that it exerts a predetermined influence on the technical process.

Die zusätzliche Wechselkomponente kann in beliebiger Weise beaufschlagt werden, als beispielsweise derart, dass sie dauerhaft aktiv, intervallweise aktiviert, fallweise aktiviert (z.B. bei Verdacht auf einen Fehler) oder bei bestimmten Betriebszuständen des Systems aktiv (z.B. Selbsttest) ist. Die Auswahl eines geeigneten Aktivitäts-Schemas der zusätzlichen Wechselkomponente kann beispielsweise in Abhängigkeit des jeweiligen Aufbaus beziehungsweise Systems gewählt werden. Dabei könnte insbesondere eine Rolle spielen, inwieweit es gelingt, die zusätzliche Wechselkomponente so zu gestalten, dass keine Beeinträchtigung des genannten Aufbaus erfolgt. Gelingt dies vollständig, wäre eine dauerhafte Aktivierung der zusätzlichen Wechselkomponente am zweckmäßigsten. Bei geringen Beeinträchtigungen des genannten Aufbaus wäre eine fallweise Aktivierung zweckmäßig. Bei starken Beeinträchtigungen sollte mit dem Beaufschlagen der zusätzlichen Wechselkomponente auf Zeiten ausgewichen werden, in denen der genannte Aufbau nicht regulär betrieben wird, wie beispielsweise eine Phase, in der Selbsttest durchgeführt wird. Eine intervallweise Beaufschlagung der zusätzlichen Wechselkomponente ist vorteilhaft, wenn der Betrieb des genannten Aufbaus in unterschiedliche Phasen unterteilt ist, die einen unterschiedlichen Grad von Empfindlichkeit gegenüber der zusätzlichen Wechselkomponente aufweisen. The additional switching component may be applied in any manner, such as being permanently active, intermittently enabled, on a case-by-case basis (e.g., suspected faulty), or active (e.g., self-test) under certain operating conditions of the system. The selection of a suitable activity scheme of the additional changeover component can be selected, for example, as a function of the respective structure or system. In particular, it could play a role to what extent it is possible to design the additional changeover component in such a way that there is no impairment of the said structure. If this succeeds completely, a permanent activation of the additional changeover component would be most appropriate. For small impairments of said structure a case-by-case activation would be appropriate. In the case of severe adverse effects, the application of the additional changeover component should be avoided for times in which the said design is not regularly operated, for example a phase in which self-testing is carried out. Intermittent loading of the additional alternating component is advantageous if the operation of said structure is subdivided into different phases having a different degree of sensitivity to the additional alternating component.

Beeinträchtigungen des Aufbaus durch die zusätzliche Wechselkomponente könnten durch eine geeignete Gestaltung der zusätzlichen Wechselkomponente erfolgen, die beispielsweise in dem eingangs genannten Aufbau in Form eines Bremsregelkreises von der Austeuereinrichtung an den Aktor weitergegeben werden kann, um die zusätzliche Wechselkomponente am Sensor erfassbar zu machen. Die zusätzliche Wechselkomponente kann dabei über den Aktor durch Ansteuern des Aktors mit einem zusätzlichen Ansteuersignal (z.B. durch Addieren zum regelungstechnisch erforderlichen Ansteuersignal) erregt werden. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten:

  • 1. Das zusätzliche Ansteuersignal und damit die zusätzliche Wechselkomponente hat eine Amplitude, die so gering ist, dass der Einfluss auf den oben genannten technischen Prozess vernachlässigbar ist, obwohl ein Sensor in der Lage ist, die durch das zusätzliche Ansteuersignal erregte zusätzliche Wechselkomponente zu detektieren. Ein solches Ansteuersignal bietet sich an, wenn in dem genannten Aufbau Sensoren zur Verfügung stehen, die hochauflösend sind.
  • 2. Das zusätzliche Ansteuersignal und damit die zusätzliche Wechselkomponente hat eine Frequenz, die oberhalb oder unterhalb des Frequenzbereichs liegt, in dem das der zuvor genannte technische Prozess und/oder der genannte Aufbau gestört werden kann. Die Frequenz wird dennoch von Aktor, Prozess und Sensor mit nicht zu hoher Dämpfung übertragen.
  • 3. Das zusätzliche Ansteuersignal und damit die zusätzliche Wechselkomponente hat eine Phasenlage oder verursacht eine Phasenverschiebung, auf die der zuvor genannte technische Prozess und/oder der genannte Aufbau nicht reagieren bzw. die ohne Bedeutung für deren Funktion ist.
  • 4. Der zuvor genannte technische Prozess und/oder der genannte Aufbau weisen eine Taktung auf, aufgrund derer das zusätzliche Ansteuersignal und damit die zusätzliche Wechselkomponente in Pausen untergebracht werden kann, die innerhalb eines Taktzyklus auftreten und in denen der zuvor genannte technische Prozess und/oder der genannte Aufbau nicht empfindlich auf das zusätzliche Ansteuersignal und damit die zusätzliche Wechselkomponente reagieren, während das Auftreten des zusätzlichen Ansteuersignals in anderen Teilen des Taktzyklus stören würde. Die Abgrenzung zu den oben erwähnten Phasen besteht darin, dass Phasen wie „Betrieb“, „Selbsttest“ etc. unterschiedliche Betriebsarten des technischen Prozesses und/oder des genannten Aufbaus kennzeichnen, während die Taktung unterschiedliche Zeiten innerhalb eines Taktzyklus enthält, die für eine Betriebsart zyklisch durchlaufen werden müssen.
Impairment of the structure by the additional AC component could be done by a suitable design of the additional AC component, which can be passed, for example, in the above-mentioned structure in the form of a brake control circuit of the Austeuereinrichtung to the actuator to make the additional change component on the sensor detectable. The additional changeover component can be excited via the actuator by activating the actuator with an additional drive signal (eg by adding to the control signal required control signal). There are the following options:
  • 1. The additional drive signal and thus the additional AC component has an amplitude that is so small that the influence on the above-mentioned technical process is negligible, although a sensor is able to detect the additional AC component excited by the additional drive signal. Such a drive signal is useful if sensors are available in the stated construction which are high-resolution.
  • 2. The additional drive signal and thus the additional changeover component has a frequency which is above or below the frequency range in which the above-mentioned technical process and / or said structure can be disturbed. The frequency is still transmitted by actuator, process and sensor with not too high attenuation.
  • 3. The additional drive signal and thus the additional change component has a phase position or causes a phase shift to which the aforementioned technical process and / or said structure does not respond or which is of no importance for their function.
  • 4. The aforementioned technical process and / or said structure have a timing, due to which the additional drive signal and thus the additional AC component can be placed in pauses that occur within a clock cycle and in which the aforementioned technical process and / or said structure is not sensitive to the additional drive signal and thus the additional AC component, while the occurrence of the additional drive signal in other parts of the clock cycle would interfere. The differentiation from the above-mentioned phases is that phases such as "operation", "self-test", etc. characterize different modes of the technical process and / or construction, while the timing includes different times within one clock cycle, which is cyclic for one mode have to go through.

Die verschiedenen Möglichkeiten können kombiniert werden, um eine besonders geringe Beeinträchtigung des technischen Prozesses und/oder des genannten Aufbaus zu erreichen. Es ist nicht notwendig, dass das zusätzliche Ansteuersignal nur eine Frequenz enthält, da die angegebene Bedingung auch für ein Frequenzgemisch gelten kann. Ein solches Frequenzgemisch kann als zusätzliches Ansteuersignal über ein charakteristisches Spektrum erkannt werden. The various possibilities can be combined in order to achieve a particularly low impairment of the technical process and / or the structure mentioned. It is not necessary for the additional drive signal to contain only one frequency, since the specified condition can also apply to a frequency mixture. Such a frequency mixture can be recognized as an additional drive signal over a characteristic spectrum.

Aktoren unterliegen oft Beschränkungen hinsichtlich der Art, in der sie auf den technischen Prozess einwirken können. So kann es z.B. sein, dass eine Prozessgröße nur in einer Richtung beeinflusst werden kann. Das stellt kein prinzipielles Hindernis für den Einsatz des angegebenen Verfahrens dar. Die Überlagerung einer sich monoton ändernden Prozessgröße und der zusätzlichen Wechselkomponente könnte ebenfalls eine sich monoton ändernde Größe sein.Actuators are often limited in the way they can affect the technical process. So it can be e.g. be that a process variable can only be influenced in one direction. This is not a principal obstacle to the use of the specified method. The superposition of a monotonically varying process variable and the additional AC component could also be a monotone varying quantity.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Ausführungsvorrichtung eingerichtet, eines der angegebenen Verfahren durchzuführen.According to a further aspect of the invention, an embodiment device is set up to perform one of the specified methods.

In einer Weiterbildung der angegebenen Ausführungsvorrichtung weist die angegebene Ausführungsvorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist eines der 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 further development of the specified embodiment, the specified embodiment has a memory and a processor. In this case, one of the specified methods is stored in the form of a computer program 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 Regelkreis einen Aktor, einen Sensor, der eingerichtet ist, eine den Aktor beeinflusste Größe zu erfassen, eine Ansteuereinrichtung, die eingerichtet ist, den Aktor basierend auf dem Sensor anzusteuern, und eine der angegebenen Ausführungsvorrichtungen.According to a further aspect of the invention, a control circuit comprises an actuator, a sensor arranged to detect an actuator-influenced quantity, a drive device configured to drive the actuator based on the sensor, and one of the specified execution devices.

In einer Weiterbildung des angegebenen Regelkreises ist die Ausführungsvorrichtung Teil der Ansteuereinrichtung.In a development of the specified control circuit, the execution device is part of the drive device.

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:

1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeuges mit einer Betriebsbremse, 1 a schematic diagram of a vehicle with a service brake,

2 eine Prinzipdarstellung eines Regelkreises für die Betriebsbremse der 1, 2 a schematic diagram of a control circuit for the service brake of 1 .

3 eine Prinzipdarstellung einer Weiterbildung des Regelkreises der 2, und 3 a schematic diagram of a development of the control circuit of 2 , and

4 eine Prinzipdarstellung verschiedener Druckverläufe in dem Regelkreis der 2 und 3. 4 a schematic diagram of various pressure gradients in the control loop of 2 and 3 ,

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.

Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft anhand eines Aufbaus in Form einer in 2 gezeigten Regelstrecke 1 in einem hydraulischen Regelkreis 2 beschrieben. Die Erfindung lässt sich jedoch an beliebigen Aufbauten mit einem Aktor, einem eine durch den Aktor beeinflussten Größe erfassenden Sensor und einer den Aktor basierend auf dem Sensor ansteuernden Ansteuereinrichtung durchführen. The invention will be described below by way of example with reference to a construction in the form of a 2 shown controlled system 1 in a hydraulic control circuit 2 described. However, the invention can be carried out on any desired structures with an actuator, a sensor that detects a variable that is influenced by the actuator, and a control device that actuates the actuator based on the sensor.

Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeuges 3 mit vier der hydraulischen Bremsregelkreise 2 zeigt. Diese hydraulischen Bremsregelkreise 2 sind in 1 der Übersichtlichkeit halber nicht mit einem Bezugszeichen versehen. Ihre Komponenten sind jedoch in 2 gezeigt, in denen einer der hydraulischen Bremsregelkreise beispielhaft dargestellt ist.It will open 1 Reference is made to a schematic diagram of a vehicle 3 with four of the hydraulic brake control loops 2 shows. These hydraulic brake control circuits 2 are in 1 for the sake of clarity, not provided with a reference numeral. Their components are however in 2 shown in which one of the hydraulic brake control loops is exemplified.

Das Fahrzeug 3 weist ein Chassis 4 auf, das auf einer nicht weiter dargestellten Straße auf vier Rädern 5 über einen nicht weiter dargestellten Motor angetrieben rollen kann. An den einzelnen Rädern 5 sind in der vorliegenden Ausführung Bremseffektoren 6 drehfest befestigt, die über Bremsdruckzylinder 7 angesteuert werden und die Räder 5 durch Zuspannen gegenüber dem Fahrzeug 3 aus der Fahrt heraus verzögern oder im Stillstand festhalten können.The vehicle 3 has a chassis 4 on, on a road not shown on four wheels 5 can be driven driven by a motor, not shown. At the individual wheels 5 are in the present embodiment brake effectors 6 rotatably attached, the brake pressure cylinder 7 be controlled and the wheels 5 by applying it to the vehicle 3 Delay from the ride or hold it at a standstill.

Das Zuspannen der Bremseffektoren 6 wird durch den Fahrer des Fahrzeuges 3 über ein Bremspedal 8 initiiert, indem der Fahrer das Bremspedal 8 durchtritt und in eine bestimmte Pedalposition 9 überführt. Das Bremspedal 8 ist mit einem Tandemhauptzylinder 10 verbunden, der aus einem Reservoir 11 Hydraulikflüssigkeit unter Umgebungsdruck 12 aufnimmt und basierend auf der Pedalposition 9 einen bestimmten Referenzdruck 13 für die Hydraulikflüssigkeit einstellt. The application of the brake effectors 6 is by the driver of the vehicle 3 via a brake pedal 8th initiated by the driver's brake pedal 8th passes through and into a specific pedal position 9 transferred. The brake pedal 8th is with a tandem master cylinder 10 connected from a reservoir 11 Hydraulic fluid under ambient pressure 12 picks up and based on the pedal position 9 a certain reference pressure 13 for the hydraulic fluid.

Die Hydraulikflüssigkeit unter dem Referenzdruck 13 wird dann einer elektrohydraulischen Druckregelvorrichtung 14 zugeführt, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2005 059 941 A1 bekannt ist. In dieser elektrohydraulischen Druckregelvorrichtung 14 wird für jeden Bremsdruckzylinder 7 basierend auf einem individuellen, noch zu beschreibenden Betriebssolldruck 15 ein individueller Betriebsistdruck 16 eingestellt. Dazu sind in der elektrohydraulischen Druckregelvorrichtung 14 eine gemeinsame Ansteuereinrichtung 17 und für jeden Bremsdruckzylinder 7 ein Steuerventil 18 sowie ein hydraulischer Drucksensor 19 angeordnet. Die Drucksensoren 19 erfassen dabei den Betriebsistdruck 16 der Hydraulikflüssigkeit in jeder der zu den Bremsdruckzylindern 7 führenden Hydraulikflüssigkeitsleitungen. Die Ansteuereinrichtung 17 vergleicht die erfassten Betriebsistdrücke 16 mit den Betriebssolldrücken 15 für die entsprechenden Bremsdruckzylinder 7 und steuert die jeweiligen Steuerventile 18 mit entsprechenden Ventilsteuersignalen 20 an, die im Rahmen jedes Steuerventils 18 von einer Abweichung zwischen seinem Betriebsistdruck 16 und seinem Betriebssolldruck 15 abhängen. Auf diese Weise wird in jedem Bremsdruckzylinder 7 der Betriebsistdruck 16 an den Betriebssolldruck 15 angeglichen.The hydraulic fluid below the reference pressure 13 is then an electro-hydraulic pressure control device 14 supplied, as for example, from the DE 10 2005 059 941 A1 is known. In this electrohydraulic pressure control device 14 is for each brake pressure cylinder 7 based on an individual operating pressure to be described later 15 an individual operating pressure 16 set. These are in the electro-hydraulic pressure control device 14 a common drive device 17 and for every brake pressure cylinder 7 a control valve 18 and a hydraulic pressure sensor 19 arranged. The pressure sensors 19 capture the operating pressure 16 the hydraulic fluid in each of the brake pressure cylinders 7 leading hydraulic fluid lines. The drive device 17 compares the recorded operating pressures 16 with the operating set pressures 15 for the corresponding brake pressure cylinder 7 and controls the respective control valves 18 with appropriate Valve control signals 20 in the context of each control valve 18 of a deviation between his operating pressure 16 and its operating pressure 15 depend. In this way, in each brake pressure cylinder 7 the operating pressure 16 to the operating pressure 15 equalized.

Die Betriebssolldrücke 15 können von einer übergeordneten Steuereinrichtung 21 vorgegeben werden. Diese übergeordnete Steuereinrichtung 21 kann die Betriebssolldrücke 15 derart vorgeben, dass die durch die Bremseffektoren 6 hervorgerufene Bremskraft geeignet auf die einzelnen Räder 5 des Fahrzeuges 3 verteilt wird. Ein Beispiel dafür ist in der WO 2004/022 396 A1 genannt, weshalb dies nicht im Einzelnen beschrieben werden soll. The operating set pressures 15 can from a parent controller 21 be specified. This higher-level control device 21 can the operating set pressures 15 pretend that by the brake effectors 6 caused braking force suitable for the individual wheels 5 of the vehicle 3 is distributed. An example of this is in the WO 2004/022 396 A1 why this should not be described in detail.

Alternativ oder zusätzlich können die Betriebssolldrücke 15 auch im Rahmen eines überlagerten Drehzahlregelkreises vorgegeben werden, wie es beispielsweise als Antiblockiersystem (siehe DE 16 554 32 A ) und/oder als Fahrdynamikregelung (siehe DE 10 2011 080 789 A1 ) bekannt ist. Im Rahmen dieses überlagerten Drehzahlregelkreises empfängt die übergeordnete Steuervorrichtung 21 von Drehzahlsensoren 22 Istdrehzahlen 23, mit denen sich die einzelnen Rädern 5 des Fahrzeuges 3 drehen. Innerhalb der übergeordneten Steuervorrichtung 21 könnte dann basierend auf den Istdrehzahlen 23 eine geeignete Regelgröße bestimmt, die dann durch Vorgabe der Betriebssolldrücke 15 als Stellgröße an eine entsprechende Sollgröße angeglichen werden könnte. Im Falle des Antiblockiersystems könnte als Regelgröße beispielsweise ein Schlupf der Räder 5 und im Falle der Fahrdynamikregelung die Gierrate des Fahrzeuges 3 gewählt werden. Da dies aus den oben zitierten Druckschriften einschlägig bekannt ist, soll auf eine detaillierte Erläuterung hierzu der Kürze halber verzichtet werden.Alternatively or additionally, the operating set pressures 15 are also specified in the context of a superimposed speed control loop, such as anti-lock braking system (see DE 16 554 32 A ) and / or as driving dynamics control (see DE 10 2011 080 789 A1 ) is known. In the context of this superimposed speed control loop, the higher-level control device receives 21 of speed sensors 22 actual speed 23 with which the individual wheels 5 of the vehicle 3 rotate. Within the parent control device 21 could then be based on the actual speeds 23 determines a suitable control variable, which then by specifying the operating set pressures 15 could be adjusted as a manipulated variable to a corresponding desired size. In the case of the antilock braking system, for example, could be a slip of the wheels as a controlled variable 5 and in the case of vehicle dynamics control, the yaw rate of the vehicle 3 to get voted. Since this is known from the publications cited above, a detailed explanation thereof for the sake of brevity should be omitted.

Ein eingangs genannter Fehlerzustand könnte beispielsweise in einem der hydraulischen Regelkreise 2 dadurch auftreten, dass im Rahmen einer Unterbrechung des hydraulischen Regelkreises 2 nicht mehr gewährleistet ist, dass die Regelgröße, also der Betriebsistdruck 16, der Sollgröße, also dem Betriebssolldruck 15, folgt. Ursache einer derartigen Unterbrechung könnte beispielsweise ein Ausfall des Drucksensors 19 in dem betreffenden hydraulischen Regelkreis 2 sein.An error condition mentioned at the beginning could, for example, occur in one of the hydraulic control circuits 2 occur as a result of an interruption of the hydraulic control circuit 2 is no longer guaranteed that the controlled variable, so the operating pressure 16 , the target size, so the operating pressure 15 , follows. Cause of such an interruption could, for example, a failure of the pressure sensor 19 in the relevant hydraulic control circuit 2 be.

Problematisch an derartigen Fehlerzuständen ist, dass diese sich nicht immer von einem Normalbetriebszustand des hydraulischen Regelkreises 2, im Rahmen dessen der hydraulischen Regelkreis 2 fehlerfrei arbeitet, unterscheiden, so dass deren Identifikation schwierig ist. Beispielsweise bauen sich die Betriebsistdrücke 16 in den Hydraulikflüssigkeitsleitungen und den Bremszylindern 7 nach dem Lösen des Bremspedals 8 unabhängig davon ab, ob die hydraulischen Regelkreise 2 fehlerfrei arbeiten oder nicht. Bei einem erneuten Betätigen des Bremspedals 8 könnte es jedoch für eventuelle Gegenmaßnahmen bereits zu spät sein, denn der Fahrer des Fahrzeuges 3 benötigt auf das Betätigen des Bremspedals 8 in der Regel eine unmittelbare Reaktion.The problem with such fault conditions is that they are not always of a normal operating state of the hydraulic control loop 2 , in the context of the hydraulic control circuit 2 error-free work, so that their identification is difficult. For example, the operating pressures build 16 in the hydraulic fluid lines and the brake cylinders 7 after releasing the brake pedal 8th regardless of whether the hydraulic control circuits 2 work properly or not. When the brake pedal is pressed again 8th However, it may already be too late for any countermeasures, because the driver of the vehicle 3 Required to press the brake pedal 8th usually an immediate reaction.

Hier setzt das angegebene Verfahren an, im Rahmen dessen, jeder hydraulische Bremsregelkreis 2 wenigstens zu gewissen Zeitpunkten in einen Zustand überführt wird, in dem die hydraulischen Regelkreise 2 im Falle eines Fehlers anders reagieren als im fehlerfreien Betrieb. Dazu werden die einzelnen hydraulischen Regelkreise 2 mit einer in den 2 und 3 gezeigten Wechselkomponente 24 überlagert, die mit einer vorbestimmten Testfrequenz und einer vorbestimmten Testamplitude schwingen soll. Die Testfrequenz und die Testamplitude sollten dabei so klein gewählt werden, dass der durch den Bremszylinder 6 beeinflusste Betriebsbremseffektor 6 auf das Fahrzeug 3 keinen für den Fahrer spürbaren Einfluss nimmt. Um die Wechselkomponente 24 zu erzeugen wird ein Testsolldruck 25 vorgegeben, der ebenfalls mit der Testfrequenz und der Testamplitude schwingt. Dieser Testsolldruck 25 wird der Ansteuereinrichtung 17 neben den Betriebssolldrücken 15 zugeführt, so dass die hydraulischen Regelkreise 2 mit der Wechselkomponente 24 reagieren müssen. Reagieren die einzelnen hydraulischen Regelkreise 2 mit der Wechselkomponente 24, was beispielsweise an der Reglerausgangsgröße, das heißt an den Betriebsistdrücke 16, geprüft werden kann, dann arbeitet die jeweiligen hydraulischen Regelkreise 2 fehlerfrei. Anderenfalls muss ein Fehler, wie beispielsweise eine Unterbrechung des entsprechenden hydraulischen Regelkreises 2 vorliegen. Das kann dann durch Ausgabe eines entsprechenden Fehlersignals 26 angedeutet werden.This is where the specified procedure begins, in the context of which, every hydraulic brake control circuit 2 at least at certain times in a state in which the hydraulic control circuits 2 react differently in the event of a fault than in error-free operation. For this purpose, the individual hydraulic control circuits 2 with one in the 2 and 3 shown alternating component 24 superimposed, which is to oscillate at a predetermined test frequency and a predetermined test amplitude. The test frequency and the test amplitude should be chosen so small that by the brake cylinder 6 influenced service brake effect 6 on the vehicle 3 no influence felt by the driver. To the change component 24 to generate a test target pressure 25 predetermined, which also oscillates with the test frequency and the test amplitude. This test target pressure 25 becomes the drive device 17 next to the operating set pressures 15 fed so that the hydraulic control circuits 2 with the change component 24 have to react. React the individual hydraulic control circuits 2 with the change component 24 , which, for example, at the controller output, that is, at the operating pressures 16 , can be tested, then works the respective hydraulic control circuits 2 error-free. Otherwise, there must be an error, such as an interruption of the corresponding hydraulic control circuit 2 available. This can then be done by outputting a corresponding error signal 26 be indicated.

Dieses Verfahren soll im Rahmen der 2 beispielhaft an einem der hydraulischen Regelkreise 2 näher beschrieben werden.This procedure is intended as part of the 2 as an example on one of the hydraulic control circuits 2 be described in more detail.

In 2 ist der hydraulische Regelkreis 2 durch ein regelungstechnisches Strukturbild dargestellt. Dabei sind der Aktor, auch Stellglied genannt, in Form des Steuerventils 18, der technische Prozess in Form der hydraulischen Leitung und den Bremsdruckzylinder 7 und der Messumformer in Form des Drucksensors 19 zur oben genannten Regelstrecke 1 zusammengefasst, die ein Beispiel für den eingangs genannten Aufbau ist.In 2 is the hydraulic control circuit 2 represented by a control engineering structure image. In this case, the actuator, also called actuator, in the form of the control valve 18 , the technical process in the form of the hydraulic line and the brake pressure cylinder 7 and the transmitter in the form of the pressure sensor 19 to the above-mentioned controlled system 1 summarized, which is an example of the structure mentioned above.

Die Ansteuereinrichtung 17 empfängt in der oben beschriebenen Weise den erfassten Betriebsistdruck 16 aus dem Drucksensor 19. Dabei wird der erfasste Betriebsistdruck 16 dem Betriebssolldruck 15 gegenübergestellt und eine Betriebsregeldifferenz 27 bestimmt, die an einen Betriebsdruckregler 28 ausgegeben wird. Der Betriebsdruckregler 28 erzeugt dann ein Betriebstellsignal 29 mit dem das Steuerventil 18 derart angesteuert wird, dass es dem Betriebssolldruck 15 folgt, und gibt es an ein Summierglied 30 aus. Dieses summiert das Betriebstellsignal 29 und ein noch zu beschreibendes Teststellsignal 31 mit dem das Steuerventil 18 derart angesteuert wird, dass es dem Testsolldruck 25 folgt auf und generiert basierend darauf ein Summenstellsignal 32.The drive device 17 receives the detected operating pressure in the manner described above 16 from the pressure sensor 19 , In this case, the detected operating pressure 16 the nominal operating pressure 15 faced and an operating rule difference 27 that determines to an operating pressure regulator 28 is issued. The operating pressure regulator 28 then generates a service signal 29 with the the control valve 18 is controlled so that it is the operating pressure 15 follows, and gives it to a summator 30 out. This sums the operating signal 29 and a test set signal to be described later 31 with the the control valve 18 is controlled so that it the test target pressure 25 follows and generates a sum control signal based thereon 32 ,

Wenn im Rahmen der Wechselkomponente 24 der Testsollwert 25 vorgegeben wird, muss der hydraulische Regelkreis 2 basierend auf dem Testsollwert 25 mit einem Testistdruck 33 reagieren, der in der im Betriebsistdruck 16 überlagert ist. Zunächst heißt das im Rahmen der vorliegenden Ausführung, dass der Testistdruck 33 auch am Betriebsdruckregler 28 anliegt, weshalb die Testamplitude und die Testfrequenz derart gewählt werden sollten, dass der Betriebsdruckregler 28 auf die Wechselkomponente 24 nicht reagiert. Alternativ könnte die Wechselkomponente 24 auch vor dem Betriebsdruckregler 28 mit einem geeigneten Filter beispielsweise aus dem Betriebsistdruck 16 oder der Betriebsregeldifferenz 27 entfernt werden.If in the context of the switching component 24 the test setpoint 25 is specified, the hydraulic control circuit 2 based on the test setpoint 25 with a testist print 33 React in the operating pressure 16 is superimposed. First, in the context of the present embodiment, this means that the test pressure 33 also on the operating pressure regulator 28 why the test amplitude and the test frequency should be selected such that the operating pressure regulator 28 on the changeover component 24 not reacted. Alternatively, the switching component could 24 also before the operating pressure regulator 28 with a suitable filter, for example, from the operating pressure 16 or the operating rule difference 27 be removed.

Der Testistdruck 33 wird im Rahmen der vorliegenden Ausführung vor der Gegenüberstellung mit dem Testsolldruck 25 mit einem Filter 34 aus dem Betriebsistdruck 16 herausgefiltert. Die Gegenüberstellung des Testsolldruckes 25 und des Testistdruckes 33 führt zu einer Testregeldifferenz 35, die dann einem Testdruckregler 36 zugeführt wird. Dieser generiert analog zum Betriebsdruckregler 28 aus der Testregeldifferenz 35 das oben erwähnte Teststellsignal 31, so dass der Testistdruck 33 dem Testsolldruck 25 folgt.The testist pressure 33 is in the context of the present embodiment before the juxtaposition with the test target pressure 25 with a filter 34 from the operating pressure 16 filtered out. The comparison of the test target pressure 25 and the testist's pressure 33 leads to a test rule difference 35 then a test pressure regulator 36 is supplied. This generates analog to the operating pressure regulator 28 from the test rule difference 35 the test test signal mentioned above 31 so the testist pressure 33 the test target pressure 25 follows.

Der Testdruckregler 36 kann ferner das Fehlersignal 26 basierend auf der Testregeldifferenz 35 erstellen. Diese sollte im Rahmen der zuvor erläuterten Ausregelung der Wechselkomponente 24 im Idealfall stets Null sein. Überschreitet die Testregeldifferenz 35 jedoch eine bestimmte Fehlerschranke, so kann eindeutig auf einen Fehlerzustand geschlossen werden. Diese Fehlerschranke kann beispielsweise experimentell bestimmt werden.The test pressure regulator 36 can also the error signal 26 based on the test rule difference 35 create. This should be within the scope of the previously explained compensation of the changeover component 24 ideally always be zero. Exceeds the test rule difference 35 However, a certain error barrier, it can be clearly concluded that an error condition. This error barrier can be determined experimentally, for example.

Wird ein derartiger Fehlerzustand durch den Testdruckregler 36 bestimmt und im Fehlersignal 26 ausgegeben, könnte das Fahrzeug 3 dann in einem speziellen Fehlerbetriebsmodus betrieben werden. Je nachdem, welcher Fehler vorliegt, könnte eine eventuell vorhandene Feststellbremse als Notbremse aktiviert werden. Alternativ könnten geeignet weitere hydraulische Regelkreise 2 deaktiviert werden, um ein Gieren des Fahrzeuges 2 zu vermeiden.If such a fault condition by the test pressure regulator 36 determined and in the error signal 26 spent, the vehicle could 3 then operate in a special error mode of operation. Depending on which error is present, a possibly existing parking brake could be activated as an emergency brake. Alternatively, other suitable hydraulic control circuits could be suitable 2 be disabled to a yaw of the vehicle 2 to avoid.

Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine Weiterbildung des hydraulischen Bremsregelkreises 2 aus 2 zeigt. It will open 3 Reference is made to a development of the hydraulic brake control circuit 2 out 2 shows.

Im Gegensatz zu 2 sind in der vorliegenden Ausführung zwei Drucksensoren 19, 19’ angeordnet, wobei der erste Drucksensor 19 den Betriebsistdruck 16 und der zweite Drucksensor 19‘ den Betriebsistdruck 16 als redundanten Betriebsistdruck 16‘ erfasst. Die Betriebsistdrücke 16, 16‘ der Drucksensoren 19, 19‘ werden an die Ansteuereinrichtung 17 übergeben, in der dann in der oben beschriebenen Weise bestimmt werden kann, ob der Testistdruck 33 dem Testsolldruck 25 für beide Drucksensoren 19, 19‘ folgt. In contrast to 2 are two pressure sensors in the present embodiment 19 . 19 ' arranged, wherein the first pressure sensor 19 the operating pressure 16 and the second pressure sensor 19 ' the operating pressure 16 as a redundant operating pressure 16 ' detected. The operating pressures 16 . 16 ' the pressure sensors 19 . 19 ' be to the drive device 17 in which then can be determined in the manner described above, whether the testist pressure 33 the test target pressure 25 for both pressure sensors 19 . 19 ' follows.

In 3 ist die durch die Bremsregelung 2 ausgeregelte Wechselkomponente 24 im eingeschwungenen Zustand durch die Darstellung eines Signals symbolisiert, welches den einzelnen Verbindungen zwischen den Teilen der Bremsregelung zugeordnet ist. Die Wechselkomponente 24 wird in der im Rahmen der 2 beschriebenen Weise in der Ansteuereinrichtung 17 erzeugt und dann innerhalb des Summenstellsignals 32 an den Aktor in Form des Steuerventils 18 ausgegeben. Auf diese Weise wird der zu regelnde Prozess, also der Aufbau des hydraulischen Betriebsistdrucks 16 zum Zuspannen des Betriebsbremseffektors 6, beeinflusst. Dabei wird sich im Allgemeinen die Amplitude der Wechselkomponente 24 ändern, formal gesehen schon dadurch, dass die Prozessgröße 16 (also der Betriebsistdruck 16) eine andere physikalische Einheit als die Stellsignalgröße 32 (also die Stellung des Steuerventils 18) hat. Enthält die Wechselkomponente 24 mehrere Frequenzen, wird es durch die Übertragungsfunktion des Bremsprozesses eine bestimmte spektrale Signatur erhalten. In 3 is the one through the brake control 2 controlled changeover component 24 symbolized in the steady state by the representation of a signal which is assigned to the individual connections between the parts of the brake control. The changeover component 24 will be in the context of the 2 described manner in the drive device 17 generated and then within the Sumstellstellsignals 32 to the actuator in the form of the control valve 18 output. In this way, the process to be controlled, ie the structure of the hydraulic operating pressure 16 for applying the service brake effect 6 , influenced. This will generally be the amplitude of the alternating component 24 change, formally already by the fact that the process size 16 (ie the operating pressure 16 ) a physical unit other than the control signal magnitude 32 (ie the position of the control valve 18 ) Has. Contains the changeable component 24 multiple frequencies, it is obtained by the transfer function of the braking process, a specific spectral signature.

Vom zu regelnden Prozess (also dem Aufbau des hydraulischen Bestriebsistdruckes 16) wird die Wechselkomponente 24 an die Sensoren, also die Drucksensoren 19, 19‘ weitergegeben. Im dargestellten Fall soll einer der Drucksensoren 19 als defekt angenommen werden, daher ist er nicht in der Lage, die Wechselkomponente 24 weiterzugeben. Der intakte, redundante Drucksensor 19‘ hingegen gibt die Wechselkomponente 24 an die Ansteuereinrichtung 17 weiter. Die Ansteuereinrichtung 17 hat dadurch die Möglichkeit, durch Vergleich der beiden Drucksensoren 19, 19‘ den Fehler festzustellen. From the process to be controlled (ie the construction of the hydraulic friction pressure 16 ) becomes the switching component 24 to the sensors, so the pressure sensors 19 . 19 ' passed. In the illustrated case, one of the pressure sensors 19 be considered defective, therefore, he is unable to change component 24 pass. The intact, redundant pressure sensor 19 ' however, there is the changeover component 24 to the drive device 17 further. The drive device 17 This gives the possibility of comparing the two pressure sensors 19 . 19 ' to determine the error.

Auf diese Weise kann:

  • 1. ein Ausfall des Drucksensor 19 ermittelt werden, auch wenn sich die Messgröße, also der Betriebsistdruck 19 vorübergehend nicht ändert und das Ausgabesignal des Drucksensors 19 auf einem konstanten Wert stehen bleibt;
  • 2. eine Änderung des Übertragungsfunktion des Drucksensors 19 festgestellt werden, auch wenn sie sich am momentanen Arbeitspunkt des Prozesses (also des Aufbaus des Betriebsistdruckes 16) nicht störend auf den hydraulischen Regelkreis 2 auswirkt; und
  • 3. eine Zuordnung des Fehlers zum Drucksensor 19 ermöglicht werden, weil aufgrund der korrekten Weitergabe der Wechselkomponente 24 über den redundanten Drucksensor 19‘ nachgewiesen ist, dass die Wechselkomponente 24 tatsächlich über die Kette Ansteuereinrichtung 17 – Steuerventil 18Prozess 7 weitergegeben wurde. Das ist prinzipiell nicht nur möglich mit zwei Sensoren 19, 19‘, die die gleiche Messgröße 19, 19‘ bestimmen, sondern auch mit zwei oder mehr Sensoren, die unterschiedliche Messgrößen am gleichen Prozess ermitteln und alle in der Lage sind, das Signal weiterzugeben.
In this way you can:
  • 1. a failure of the pressure sensor 19 be determined, even if the measured variable, so the operating pressure 19 temporarily does not change and the output signal of the pressure sensor 19 remains at a constant value;
  • 2. a change in the transfer function of the pressure sensor 19 be noted, even if they are at the momentary operating point of the process (ie the construction of the operating pressure 16 ) not disturbing the hydraulic control circuit 2 effects; and
  • 3. an assignment of the error to the pressure sensor 19 be enabled because of the correct passing of the alternating component 24 via the redundant pressure sensor 19 ' it is proven that the alternating component 24 actually over the chain drive device 17 - Control valve 18 - process 7 was passed on. This is not only possible with two sensors 19 . 19 ' that the same measurand 19 . 19 ' but also with two or more sensors that detect different measures on the same process and are all able to relay the signal.

Der Hauptvorteil in einer Regelung mit redundanten Sensoren besteht darin, dass mit verbesserter Abdeckung hinsichtlich der Fehlerarten ermittelt werden kann, welches Bauteil defekt ist. Dadurch kann – unter der Voraussetzung, dass es sich um einen Einzelfehler handelt – der Betrieb bei vorliegen eines Einzelfehlers fortgesetzt werden, während andernfalls ein sicherheitskritisches System in einen sicheren Zustand gefahren werden muss. Ist nur ein Sensor im System vorhanden, so wird ebenfalls eine Verbesserung erzielt, weil die Entdeckung von Fehlern verbessert wird.The main advantage in a controller with redundant sensors is that it can be determined with improved coverage in terms of types of failure, which component is defective. As a result of this, assuming that it is a single fault, the operation can continue in the event of a single fault, while otherwise a safety-critical system must be moved to a safe state. If there is only one sensor in the system, an improvement is also achieved because the detection of errors is improved.

Es wird auf 4 Bezug genommen, die ein Diagramm 37 mit einem ersten Verlauf 38 des Betriebsistdruckes 16 in dem hydraulischen Regelkreis 2 der 1 bis 3 und einem zweiten Verlauf 39 dieses Betriebsistdruckes 16 über die Zeit 40 zeigt.It will open 4 Referred to a diagram 37 with a first course 38 the operating pressure 16 in the hydraulic control circuit 2 of the 1 to 3 and a second course 39 this operating pressure 16 over time 40 shows.

Im Rahmen des ersten Verlaufs 38 befindet sich der hydraulische Regelkreis 2 in einem stationären Zustand, so dass sich der Betriebsistdruck 16 im Mittel nicht ändert, weil der Betriebsistdruck 16 im Bremszylinder 7 weder aufgebaut noch abgebaut wird. Ohne die Wechselkomponente 24 würde unklar bleiben, ob der Fahrer des Fahrzeuges 3 eine Betriebsbremsanforderung 7 initiert hat, und der hydraulische Regelkreis 2 einfach nicht reagiert, oder ob der Fahrer des Fahrzeuges 3 tatsächlich nicht bremsen möchte. Mit der Wechselkomponente 24 kann der erste Fall ausgeschlossen werden, weil eine Reaktion des hydraulischen Regelkreises 2 deutlich erkennbar ist.As part of the first course 38 is the hydraulic control circuit 2 in a steady state, so that the operating pressure 16 on average does not change, because the operating pressure 16 in the brake cylinder 7 is neither built nor dismantled. Without the changeover component 24 would remain unclear if the driver of the vehicle 3 a service brake request 7 initiated, and the hydraulic control circuit 2 just does not respond, or whether the driver of the vehicle 3 actually do not want to slow down. With the change component 24 The first case can be ruled out because of a reaction of the hydraulic control circuit 2 is clearly visible.

Sollte die vorliegende Erfindung in einem Aufbau eingesetzt werden sollen, in dem der Aktor die Prozessgröße nur in eine Richtung beeinflussen kann, dann könnte die Erfindung basierend auf dem zweiten Verlauf 39 der 4 umgesetzt werden. Ein derartiges Szenario wäre auch in dem zuvor beschriebenen hydraulischen Regelkreis 2 vorhanden, wenn der Referenzdruck 13 beispielsweise beim Lösen der Bremse durch den Fahrer des Fahrzeuges 3 sinkt und das Steuerventil 18 den sinkenden Referenzdruck 13 der Hydraulikflüssigkeit nur weiter senken könnte, um den Betriebsistdruck 16 einzustellen, nicht aber erhöhen. In diesem Falle könnte es gegebenenfalls nicht möglich sein, die Wechselkomponente 24 zu erzeugen.Should the present invention be used in a design in which the actuator can only influence the process variable in one direction, then the invention could be based on the second course 39 of the 4 be implemented. Such a scenario would also be in the hydraulic control circuit described above 2 present when the reference pressure 13 for example, when releasing the brake by the driver of the vehicle 3 drops and the control valve 18 the falling reference pressure 13 could only further reduce the hydraulic fluid to the operating pressure 16 but not increase. In this case, it may not be possible to change components 24 to create.

Hier setzt jedoch der zweite Verlauf an, im Rahmen dessen die Wechselkomponente 24 derart gewählt wird, dass die Überlagerung des fallenden Betriebsistdruck 16 im Mittel und der Wechselkomponente 24 monoton fallend, so dass eine Erhöhung des Betriebsistdruckes 16 durch das Steuerventil 18 zu keiner Zeit notwendig ist.Here, however, starts the second course, in the context of which the switching component 24 is chosen such that the superposition of the falling operating pressure 16 in the middle and the change component 24 decreasing monotonically, so that an increase of the operating pressure 16 through the control valve 18 is not necessary at any time.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005059941 A1 [0002, 0031] DE 102005059941 A1 [0002, 0031]
  • WO 2004/022396 A1 [0032] WO 2004/022396 A1 [0032]
  • DE 1655432 A [0033] DE 1655432 A [0033]
  • DE 102011080789 A1 [0033] DE 102011080789 A1 [0033]

Claims (10)

Verfahren zum Überwachen eines Aufbaus (2) mit einem Aktor (18), einem eine durch den Aktor (18) beeinflussten Größe (16) erfassenden Sensor (19), und einer den Aktor (18) basierend auf dem Sensor (19) ansteuernden Ansteuereinrichtung (17), umfassend: – Ansteuern des Aktors (18) derart, dass die Größe (16) mit einer zusätzlichen Wechselkomponente (24) beaufschlagt wird, und – Überwachen des Aufbaus (2) basierend auf einer Gegenüberstellung einer Wirkung (33) der beaufschlagten zusätzlichen Wechselkomponente (24) auf den Aufbau (2) und einer vorbestimmten Wirkung (25) für die beaufschlagte zusätzliche Wechselkomponente (24) auf den Aufbau (2).Method for monitoring a structure ( 2 ) with an actuator ( 18 ), one by the actor ( 18 ) influenced size ( 16 ) detecting sensor ( 19 ), and one the actor ( 18 ) based on the sensor ( 19 ) driving control device ( 17 ), comprising: - driving the actuator ( 18 ) such that the size ( 16 ) with an additional alternating component ( 24 ), and - monitoring the structure ( 2 ) based on a juxtaposition of an effect ( 33 ) of the additional switching component ( 24 ) on the structure ( 2 ) and a predetermined effect ( 25 ) for the additional switching component ( 24 ) on the structure ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wirkung (33) der beaufschlagten zusätzlichen Wechselkomponente (24) eine Änderung eines von der durch den Aktor (18) beeinflussten Größe (16) abhängigen Ausgangssignals (33) ist. The method of claim 1, wherein the effect ( 33 ) of the additional switching component ( 24 ) a change from the one by the actor ( 18 ) influenced size ( 16 ) dependent output signal ( 33 ). Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Gegenüberstellung einen Vergleich des Ausgangssignals (33) mit einem vorbestimmten Ausgangssignal (25) umfasst.Method according to claim 2, wherein the comparison comprises a comparison of the output signal ( 33 ) with a predetermined output signal ( 25 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Größe (16) eine Verfahrensgröße in einem technischen Prozess (7) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the size ( 16 ) a process variable in a technical process ( 7 ). Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zusätzliche Wechselkomponente (24) derart gewählt ist, dass sie auf den technischen Prozess (7) einen vorbestimmten Einfluss ausübt.Method according to claim 4, wherein the additional alternating component ( 24 ) is chosen in such a way that it is based on the technical process ( 7 ) exerts a predetermined influence. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zusätzliche Wechselkomponente (24) eine vorbestimmte Amplitude, eine vorbestimmte Frequenz und/oder eine vorbestimmte Phase aufweist. Method according to one of the preceding claims, wherein the additional alternating component ( 24 ) has a predetermined amplitude, a predetermined frequency and / or a predetermined phase. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Anlegen der zusätzlichen Wechselkomponente (24) in einem vorbestimmten Zeitabschnitt.Method according to one of the preceding claims, comprising applying the additional alternating component ( 24 ) in a predetermined period of time. Vorrichtung (36) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.Contraption ( 36 ) for carrying out a method according to any one of the preceding claims. Regelkreis (2) umfassend – einen Aktor (18), – einen Sensor (19), der eingerichtet ist, eine durch den Aktor (18) beeinflusste Größe (16) zu erfassen, – eine Ansteuereinrichtung (17), die eingerichtet ist, den Aktor (18) basierend auf dem Sensor (19) anzusteuern, und – eine Vorrichtung (36) nach Anspruch 8.Control loop ( 2 ) comprising - an actuator ( 18 ), - a sensor ( 19 ), which is set up by the actuator ( 18 ) influenced quantity ( 16 ), - a control device ( 17 ), which is set up, the actuator ( 18 ) based on the sensor ( 19 ), and - a device ( 36 ) according to claim 8. Regelkreis nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung (36) Teil der Ansteuereinrichtung (17) ist.A control circuit according to claim 9, wherein the device ( 36 ) Part of the control device ( 17 ).
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