DE19521411A1 - Vehicle speed determination - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, bei welchem ein der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades ent sprechendes Signal verwendet wird.The invention relates to a method for determining the speed of a Vehicle in which one of the speed of a vehicle wheel ent speaking signal is used.
Bekannte Systeme zur Erfassung der Geschwindigkeit bei Kraftfahrzeugen nutzen ein von einem einzigen Geschwindigkeitsgeber geliefertes Signal zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Geschwindigkeitsgeber ist gegenüber einem Fahrzeugrad angeordnet, vorzugsweise am linken Vorderrad, und detektiert die diesem Rad entsprechende Raddrehzahl. Diese Raddrehzahl wird einem Steuergerät zugeführt, welches aus diesem Signal die Geschwin digkeit des Fahrzeuges bestimmt. Das Geschwindigkeitssignal des Fahrzeuges wird üblicherweise zur Anzeige gebracht.Known systems for detecting the speed of motor vehicles use a signal provided by a single speed sensor Determination of the vehicle speed. The speed sensor is arranged opposite a vehicle wheel, preferably on the left front wheel, and detects the wheel speed corresponding to this wheel. This wheel speed is fed to a control unit which uses this signal to determine the speed determined vehicle. The speed signal of the vehicle is usually displayed.
Bei im Fahrbetrieb auftretenden Unregelmäßigkeiten, wie der bei angetriebe nen Rädern grundsätzlich immer vorhandene Schlupf, Durchdrehen der Antriebsräder oder Aquaplaning führen zu Ungenauigkeiten bei der Messung. Grundsätzlich besteht bei allen am Rad verbauten Gebern bei der Verwendung von Induktivgebern die Gefahr von Fehlmessungen durch mechanische Schwingungen auf den Zahnflanken der Geberkränze. In der Praxis treten diese Schwingungen vor allem an den Gebern der nicht angetriebenen Räder auf. Aufgrund dieser Ungenauigkeiten entspricht die gemessene Geschwindig keit häufig nicht der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit.In the event of irregularities occurring while driving, such as that in the drive wheel always slip, spinning Driving wheels or aquaplaning lead to inaccuracies in the measurement. Basically, there is a use with all encoders installed on the wheel of inductive sensors the risk of incorrect measurements due to mechanical Vibrations on the tooth flanks of the encoder rings. Step into practice these vibrations mainly on the sensors of the non-driven wheels on. Due to these inaccuracies, the measured speed corresponds to often not the actual vehicle speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, welche auftretende Fehler oder Ausnahmesituationen bei der Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit erkennt und eliminiert sowie die Genauigkeit bei der Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit verbessert. The invention has for its object a method and an arrangement indicate which errors or exceptional situations occur with the Determination of the vehicle speed recognizes and eliminates the Improved accuracy in determining vehicle speed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sowohl das Signal eines angetriebenen als auch eines frei laufenden Rades des Fahrzeuges gemessen wird, beide Signale miteinander verglichen werden und in Abhängig keit von diesem Vergleich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird.According to the invention the object is achieved in that both the signal a driven as well as a free running wheel of the vehicle is measured, both signals are compared and dependent speed of the vehicle is determined from this comparison.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in den unterschiedlichsten Fahrsi tuationen stets ein Signal mit hoher Genauigkeit bei gleichzeitiger intelligenter Fehleranalyse bestimmbar ist.The advantage of the invention is that in the most varied Fahrsi tuations always a signal with high accuracy at the same time intelligent Error analysis is determinable.
In einer Ausführungsform wird das der Radgeschwindigkeit entsprechende Signal des an einer ersten Achse angeordneten, freilaufenden Rades mit dem Signal des an einer zweiten Achse angeordneten, angetriebenen Rades ver glichen, wobei das freilaufende und das angetriebene Rad diagonal angeordnet sind. Bei annähernder Gleichheit der beiden Signale entspricht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der am freilaufenden Rad gemessenen Geschwindigkeit.In one embodiment, this corresponds to the wheel speed Signal of the free-running wheel arranged on a first axis with the Signal of the driven wheel arranged on a second axis ver Same, with the free wheel and the driven wheel arranged diagonally are. If the two signals are approximately identical, this corresponds to Speed of the vehicle measured on the free wheel Speed.
Die unterschiedlichen Eigenschaften beider Räder führen bei einem Vergleich zum Erkennen der auftretenden Fehler oder Ausnahmesituationen.The different properties of both wheels lead to a comparison to recognize the occurring errors or exceptional situations.
Bei einem Diagonalvergleich ist die Wahrscheinlichkeit des Vergleiches von zwei fehlerhaften Signalen am geringsten.In the case of a diagonal comparison, the probability of the comparison is from least two faulty signals.
In einer Weiterbildung werden die der Radgeschwindigkeit entsprechenden Signale der an der ersten Achse angeordneten freilaufenden Räder gemessen. Bei annähernder Übereinstimmung der detektierten Geschwindigkeitssignale werden die Geschwindigkeitssignale der an der zweiten Achse angeordneten, angetriebenen Räder verglichen und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges aus dem Maximalwert des gemessenen Geschwindigkeitssignals bestimmt. Bei einer weiteren Ausgestaltung werden die Geschwindigkeitssignale des freilau fenden und des angetriebenen Rades, welche auf verschiedenen Achsen hin tereinander angeordnet sind, miteinander verglichen, wobei bei annähernder Gleichheit der beiden Geschwindigkeitssignale die Geschwindigkeit des Fahr zeuges der am freilaufenden Rad gemessenen Geschwindigkeit entspricht.In a further development, those corresponding to the wheel speed Signals of the free-running wheels arranged on the first axis are measured. When the detected speed signals almost match are the speed signals of the arranged on the second axis, driven wheels compared and the speed of the vehicle determined the maximum value of the measured speed signal. At In another embodiment, the speed signals of the Freilau fenden and the driven wheel, which on different axes are arranged one behind the other, compared with each other, with approximately Equality of the two speed signals the speed of the drive witness corresponds to the speed measured on the free wheel.
Vorteilhafterweise können in den verschiedenen Stufen wie Diagonal-, Achsen- bzw. Seitenvergleich zur Verbesserung der Genauigkeit unterschiedliche Tole ranzbedingung realisiert werden.Advantageously, in the different stages such as diagonal, axis or side comparison to improve the accuracy of different toles ranzbedingungen can be realized.
Bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist jedem Rad des Kraftfahrzeuges ein Sensor zugeordnet, welcher das jeweilige der Geschwin digkeit des Rades entsprechende Signal detektiert. Die Sensoren sind mit einem Steuergerät verbunden, welches die gemessenen Signale über das serielle Bussystem an ein Kombinationsinstrument im Kraftfahrzeug leitet, dessen Mikroprozessor die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.In an arrangement for performing the method, each wheel is the Motor vehicle assigned a sensor that the respective speed corresponding signal of the wheel is detected. The sensors are with connected to a control unit, which the measured signals via the serial bus system to a combination instrument in the motor vehicle, whose microprocessor determines the vehicle speed.
Die Verwendung des seriellen Bussystems ermöglicht die Übertragung des Meßergebnisses zu einem Rechner, welcher an einem beliebigen Ort im Fahr zeug angeordnet ist und wo die Meßwerte verarbeitet werden.The use of the serial bus system enables the transmission of the Measurement result to a computer, which at any place in the driving Stuff is arranged and where the measured values are processed.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsbeispiele zu. Eines davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous exemplary embodiments. One of these is said to be are explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit Fig. 1 arrangement for determining the speed
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fig. 2 shows an embodiment for determining the vehicle speed,
Fig. 3 Verfahren zum Vergleich der Raddrehzahlen. Fig. 3 method for comparing the wheel speeds.
Gemäß Fig. 1 ist je ein Geschwindigkeitssensor S1 bis S4 an je einem nicht weiter dargestellten Rad eines Kraftfahrzeuges verbaut. Üblicherweise werden mittels der Geschwindigkeitssensoren Raddrehzahlen gemessen. Diese Signale werden im weiteren als Geschwindigkeitssignale der Räder bezeichnet. Die an der Vorderachse befindlichen Vorderräder sind dabei freilaufend, während die an der Hinterachse befestigten Räder angetrieben werden. Die vier so gemessenen Geschwindigkeitssignale werden von einem Steuergerät ST gemessen. Dieses Steuergerät kann dabei vorzugsweise ein bereits im Kraftfahrzeug vorhandenes Steuergerät für ein Antiblockiersystem ABS, ein Antischlupf-Regelsystem ASR oder ein Electronic Tracking System ETS sein.Referring to FIG. 1, a speed sensor is ever installed S1 to S4 in each of a non-illustrated wheel of a motor vehicle. Wheel speeds are usually measured using the speed sensors. These signals are referred to below as speed signals of the wheels. The front wheels located on the front axle are free-wheeling, while the wheels attached to the rear axle are driven. The four speed signals measured in this way are measured by a control unit ST. This control unit can preferably be a control unit for an anti-lock braking system ABS, an anti-slip control system ASR or an electronic tracking system ETS that is already present in the motor vehicle.
Das Steuergerät gibt die von den Sensoren S1 bis S4 gelieferten Signale ungedämpft über einen CAN-BUS B an ein Kombinationsinstrument K im Kraftfahrzeug weiter.The control unit outputs the signals supplied by sensors S1 to S4 undamped via a CAN bus B to a combination instrument K im Motor vehicle further.
Das Kombinationsinstrument K enthält einen Mikrocontroller µC, welcher mittels der in seinem Speicher Sp abgelegten Reifenumfänge bzw. Reifenkennlinien die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermittelt.The combination instrument K contains a microcontroller .mu.C, which means the tire sizes or characteristic curves stored in its memory Sp the speed of the motor vehicle is determined.
Die so ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit wird entweder zur Anzeige A gebracht, um dem Fahrzeugführer die aktuelle Geschwindigkeit anzuzeigen oder über den CAN-BUS bzw. eine andere Schnittstelle an andere Komponen ten der Fahrzeugelektronik wie z. B. einem Bordrechner ausgegeben. The vehicle speed determined in this way either becomes display A brought to show the driver the current speed or via the CAN-BUS or another interface to other components ten of vehicle electronics such. B. issued an on-board computer.
Im weiteren soll nun anhand der Fig. 2 das Verfahren zur genauen Bestim mung der Fahrzeuggeschwindigkeit näher erläutert werden.Furthermore, the method for the exact determination of the vehicle speed will now be explained in more detail with reference to FIG. 2.
Nach dem Start wird im Programmschritt 1 überprüft, ob ein Komplettausfall aller 4 Raddrehzahlgeber S1 bis S4 vorliegt, während bei 2 das Signal jedes Rades einzeln gemessen und auf Fehler hin überprüft wird. Ist kein Fehler aufgetreten, werden im Abschnitt 3 die einzelnen Raddrehzahlen verglichen.After the start, it is checked in program step 1 whether there is a complete failure of all 4 wheel speed sensors S1 to S4, while at 2 the signal of each wheel is measured individually and checked for errors. If no error has occurred, the individual wheel speeds are compared in section 3 .
Zunächst findet ein Diagonalvergleich statt, d. h. es wird die Raddrehzahl VL des linken Vorderrades mit der Raddrehzahl HR des rechten Hinterrades ver glichen. Stimmen beide in einem vorgegebenen Toleranzbereich überein, wird in 4 aus der Raddrehzahl VL des linken Vorderrades die Fahrzeuggeschwin digkeit bestimmt. Stimmen die Raddrehzahlen VL und HR nicht überein, wer den im Schritt 5 die Meßwerte des rechten Vorderrades VR und des linken Hinterrades HL verglichen. Bei Übereinstimmung wird als Fahrzeuggeschwin digkeit die des rechten Vorderrades VR erkannt.First, a diagonal comparison takes place, i. H. it becomes the wheel speed VL of the left front wheel with the wheel speed HR of the right rear wheel like. If the two agree within a specified tolerance range, 4 the vehicle speed from the wheel speed VL of the left front wheel determined. If the wheel speeds VL and HR do not match who in step 5 the measured values of the right front wheel VR and the left Rear wheel HL compared. If there is agreement, the vehicle speed the right front wheel VR recognized.
Wird aber bei diesem Vergleich auch keine Übereinstimmung festgestellt, wer den im folgenden Abschnitt die von den Rädern jeweils einer Achse gelieferten Signale untersucht.If, however, no comparison is found in this comparison, who in the following section the one delivered by the wheels of one axle Signals examined.
So werden bei 7 der Meßwerte des linken Vorderrades VL mit dem des rechten Vorderrades VR verglichen. Stimmen diese überein, werden im Schritt 8 die Raddrehzahlsignale des linken und des rechten Hinterrades HL bzw. HR unter sucht. Stimmen auch diese Signale überein wird bei 9 als Fahrzeuggeschwin digkeit der Maximalwert der Meßwerte des linken Vorderrades VL, des rechten Vorderrades VR, des linken Hinterrades HL sowie des rechten Hinterrades HR angezeigt.So at 7 the measured values of the left front wheel VL with that of the right Front wheel compared VR. If they match, in step 8 the Wheel speed signals of the left and right rear wheel HL or HR below is looking for. If these signals also match, the vehicle speed is 9 The maximum value of the measured values of the left front wheel VL, the right Front wheel VR, the left rear wheel HL and the right rear wheel HR displayed.
Wird beim Vergleich der Meßergebnisse des linken und rechten Hinterrades HL bzw. HR ein Fehler detektiert, wird im Schritt 10 die Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Maximalwert der Werte der Räder vorn links VL, oder vorn rechts VR bestimmt.When comparing the measurement results of the left and right rear wheel HL or HR detects an error, the vehicle speed is in step 10 from the maximum value of the values of the wheels front left VL, or front right VR certainly.
Wird aber im Schritt 7 beim Vergleich der Meßwerte des linken und des rechten Vorderrades VL bzw. VR eine Abweichung festgestellt, werden in 11 die Meßergebnisse des rechten und des linken Hinterrades HR bzw. HL verglichen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt sich dann bei 12 aus dem größeren der gemessenen Werte HL bzw. HR. But is in step 7 when comparing the measured values of the left and the right Front wheel VL or VR found a deviation, the 11 in Measurement results of the right and left rear wheels HR and HL compared. The vehicle speed is then determined at 12 from the larger of the measured values HL or HR.
Führen sowohl der Diagonalvergleich als auch der Achsenvergleich zu einer Fehleranzeige, werden in einem letzten Abschnitt die Signale, welche die Räder einer Fahrzeugseite liefern, verglichen.Both the diagonal comparison and the axis comparison lead to one Error display, the signals that the Deliver wheels on one side of the vehicle, compared.
Im Schritt 13 werden die Meßwerte des linken Vorderrades sowie des linken Hinterrades VL und HL untersucht. Stimmen beide Werte im entsprechenden Toleranzbereich überein, wird als Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt 4 der Wert des linken Vorderrades VL ausgegeben.In step 13, the measured values of the left front wheel and the left Rear wheel VL and HL examined. Agree both values in the corresponding Tolerance range is the vehicle speed in step 4 Value of the left front wheel VL output.
Wird im Schritt 13 ein Fehler festgestellt, wird bei 14 das Signal des rechten Vorderrades VR mit dem des rechten Hinterrades HR verglichen. Bei Überein stimmung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt 6 aus dem Meßsignal des rechten Vorderrades VR bestimmt.If an error is found in step 13, the signal of the right one is shown at 14 Front wheel VR compared to that of the right rear wheel HR. If they match The vehicle speed is determined in step 6 from the measurement signal of the right front wheel VR determined.
Sollte im Schritt 14 ein Fehler detektiert werden, wird bei 15 gefragt, ob entwe der das rechte oder das linke Vorderrad VR bzw. VL fehlerhaft sind. Ist dies der Fall, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt 9 bestimmt.If an error is detected in step 14, 15 is asked whether either the right or left front wheel VR or VL are faulty. Is this the If so, the vehicle speed is determined in step 9.
Sind diese beiden Signale in Ordnung, wird im Schritt 16 die Fahrzeugge schwindigkeit aus dem Mittelwert der Meßergebnisse von vom linken und rechten Vorderrad VL u. VR bestimmt.If these two signals are in order, the vehicle is in step 16 speed from the mean of the measurement results from the left and right front wheel VL u. VR determined.
Anhand des Programmteiles, welches in Fig. 3 dargestellt ist, soll der Ver gleich zwischen den von zwei Rädern gelieferten Signalen erläutert werden.Based on the program part, which is shown in Fig. 3, the comparison between the signals supplied by two wheels will be explained.
Nach dem Start wird beim Schritt 17 festgestellt, ob die Raddrehzahl Rad DZ1 des ersten Rades fehlerhaft ist. Ist diese korrekt, wird im Schritt 18 die Rad drehzahl Rad DZ 2 des zweiten Rades überprüft. Ist auch diese in Ordnung, wird im Programmschritt 19 eine Vergleichsgröße für die Raddrehzahl Rad DZ2 des zweiten Rades auf der Grundlage des RAD DZ 1 berechnet.After the start, it is determined in step 17 whether the wheel speed wheel DZ1 of the first wheel is faulty. If this is correct, the wheel speed wheel DZ 2 of the second wheel is checked in step 18. If this is also OK, a comparison variable for the wheel speed wheel DZ2 of the second wheel is calculated in program step 19 on the basis of the WHEEL DZ 1.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel darf die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ 1 15% größer als die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ 2 (=51) und die Raddrehzahl Rad DZ 2 darf 15% größer sein als die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ 1 (=S2).In the present embodiment, the wheel speed of the first wheel Wheel DZ 1 15% greater than the wheel speed of the second wheel wheel DZ 2 (= 51) and the wheel speed wheel DZ 2 may be 15% greater than the wheel speed of the first wheel wheel DZ 1 (= S2).
Im Schritt 20 wird nun festgestellt, ob die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ 2 um mehr als 15% größer ist als die Raddrehzahl Rad DZ 1. Ist dies nicht der Fall, wird bei 21 geprüft, ob die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ 1 um mehr als 15% größer als die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ 2 ist. Ist dies nicht der Fall, wird auf Gleichheit der beiden Meßsignale erkannt. In step 20 it is now determined whether the wheel speed of the second wheel is wheel DZ 2 is more than 15% greater than the wheel speed of wheel DZ 1. If it is not the case, it is checked at 21 whether the wheel speed of the first wheel wheel DZ 1 is more than 15% greater than the wheel speed of the second wheel, wheel DZ 2. If this is not the case, the two measurement signals are identified as being identical.
Werden bei den Programmschritten 17 bis 21 die gestellten Fragen bejaht, wird ein Fehler diagnostiziert.If the questions asked in program steps 17 to 21 are answered in the affirmative, diagnosed an error.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung der Geschwindigkeit bei Kraftfahrzeugen nutzt die von Gebern gelieferte Information über die Drehzahl jeden Rades. Mit Hilfe des Mikrorechners wird aus diesen Eingangsgrößen ein plausibler Geschwindigkeitswert bestimmt. Das System arbeitet auch, wenn z. B. für die Hinterräder immer identische Drehzahlwerte geliefert werden, z. B. dann wenn an der Hinterachse nur ein Geber verbaut ist.The inventive method for detecting the speed at Motor vehicles use the information provided by sensors about the speed every wheel. With the help of the microcomputer, these input variables are used plausible speed value determined. The system also works when e.g. B. identical speed values are always supplied for the rear wheels, e.g. B. then if only one encoder is installed on the rear axle.
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