DE19749791A1 - Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine zyklische Bewegung abtastenden Sensoreinrichtung - Google Patents
Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine zyklische Bewegung abtastenden SensoreinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Auswerteverfahren
für ein Ausgangssignal einer eine zyklische Bewegung
abtastenden Sensoreinrichtung, insbesondere eine Ein
richtung zur Drehzahlerfassung, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Auswerteverfahren ist aus der
EP 0 684 480 A1 bekannt.
Das bekannte Auswerteverfahren dient zur Auswertung ei
nes Signals, das von einer Einrichtung zur Erfassung
der Drehzahl eines rotierenden Teils abgegeben wird.
Bei einer Anwendung derartiger Einrichtungen in einem
Fahrzeug kommen als rotierende Teile insbesondere die
Fahrzeugräder in Betracht, deren Drehzahlen z. B. als
Eingangssignale für eine Blockierschutzanlage (ABS)
Verwendung finden.
Bei der dem bekannten Auswerteverfahren zugrundegeleg
ten Einrichtung ist an dem rotierenden Teil ein mit
Zähnen versehenes Impulsrad, das insbesondere bei Sen
soreinrichtungen mit induktiver Wirkungsweise als Pol
rad bezeichnet wird, angeordnet, das mit einem an einem
feststehenden Teil befestigten induktiven Sensor in
Wirkverbindung steht und bei Rotation ein periodisches
Signal in dem Sensor induziert, das aufgrund einer
äquidistanten Anordnung der Zähne an dem Polrad bei
gleichmäßiger Drehzahl eine gleichbleibende Frequenz
aufweist. Die Frequenz dieses induzierten Signals
stellt ein Maß für die Drehzahl bzw. nach entsprechen
der Umrechnung auch für die Drehgeschwindigkeit des ro
tierenden Teils dar.
Das Signal wird üblicherweise einem elektronischen
Steuergerät zur Auswertung zugeführt. Das Auswertever
fahren ist dann als Programmsequenz für einen in dem
Steuergerät angeordneten Mikroprozessor ausgeführt.
Bei Sensoreinrichtungen der zuvor beschriebenen Art
kann es aufgrund von Beschädigungen des Polrades trotz
gleichmäßiger Drehzahl zu einem ungleichmäßigen Signal
verlauf kommen. So kann beispielsweise infolge eines
Unfalls des Fahrzeuges ein Polrad derart beschädigt
werden, daß einer oder mehrere Zähne fehlen. Dies führt
zu fehlenden Signalperioden im Ausgangssignal des Sen
sors bzw. bei Empfang des Signals im Steuergerät. Bei
herkömmlichen Auswerteverfahren kann dies zu uner
wünschten Änderungen der aus dem empfangenen Signal er
mittelten Drehgeschwindigkeit führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine zy
klische Bewegung abtastenden Sensoreinrichtung anzuge
ben, bei der infolge von Beschädigungen der Sensorein
richtung auftretende anomale Signalverläufe erkannt und
angezeigt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange
gebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Im Gegensatz zu bekannten Auswerteverfahren, bei denen
eine Auswertung des Ausgangssignals zur Erkennung von
Signalanomalien nur während eines relativ kurzen, we
nige Signalperioden umfassenden Zeitraums durchgeführt
wird, erfolgt beim erfindungsgemäßen Auswerteverfahren
eine Auswertung des Ausgangssignals über einen derart
langen Zeitraum, daß hierin wenigstens zwei vollstän
dige Bewegungszyklen des die zyklische Bewegung ausfüh
renden Teils durchgeführt werden, wobei die vollstän
dige Durchführung eines Bewegungszyklus durch Zählung
der Signalperioden erfolgt. So wird beispielsweise bei
Einsatz der Erfindung in der Fahrzeugtechnik zur Er
mittlung von Raddrehzahlen das Ausgangssignal während
wenigstens zweier Radumdrehungen beobachtet.
Die Erfindung hat den Vorteil, in einfacher Weise als
Programmsequenz für jede derzeit gängige Art von Mikro
prozessor ausgeführt werden zu können. Hierfür ist ins
besondere auch ein nur sehr geringer Speicherbedarf
notwendig, was den Einsatz der Erfindung bei sehr ein
fachen, billigen Mikroprozessoren ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
eine Vielzahl unterschiedlichster Arten von Beschädi
gungen oder auch anderweitigen Manipulationen an der
Sensoreinrichtung sicher erkannt wird. So wird einer
seits selbstverständlich ein einzelner Defekt, z. B.
ein fehlender Zahn an einem Polrad, erkannt, anderer
seits werden auch beliebige andere, zyklisch wiederkeh
rende Signalanomalitäten als fehlerhaft identifiziert.
Dagegen führen sporadische, in der Praxis vorkommende
und somit tolerierbare Signalstörungen nicht zu einer
Fehlererkennung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
zur Auswertung der Signalperioden deren Anzahl während
eines Beobachtungszeitraumes ermittelt. Der Beobach
tungszeitraum ist so gewählt, daß er einerseits einige
Signalperioden umfaßt, er aber andererseits wesentlich
kürzer als ein vollständiger Bewegungszyklus ist. Durch
die so gewonnene Anzahl von Signalperioden kann unter
Berücksichtigung der Länge des Beobachtungszeitraumes
dann ein Kurzzeit-Mittelwert der Periodendauer der Si
gnalperioden bestimmt werden, der insbesondere bei Si
gnalverläufen mit häufigen, relativ kleinen Störungen
vorteilhaft zur Erkennung von sich als relativ große
Störungen auswirkenden Beschädigungen an der Sensorein
richtung verwendet werden kann.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist ihre Anwendbar
keit für unterschiedlichste Arten von Sensoreinrichtun
gen. So kann neben der bereits zuvor beschriebenen in
duktiv arbeitenden Sensoreinrichtung auch eine optische
Sensoreinrichtung, die z. B. mit einer Reflexionslicht
schranke oder einer Gabellichtschranke und einem opti
schen Impulsrad statt einem Polrad arbeitet, verwendet
werden. Bei derartigen optischen Sensoreinrichtungen
können beispielsweise Verschmutzungen zu den uner
wünschten, periodisch wiederkehrenden Signalstörungen
führen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
der zuvor beschriebene Bewegungszyklus, der eine für
eine Sensoreinrichtung jeweils bauartbedingte Soll-An
zahl von Signalperioden umfaßt, zur Erzeugung des Feh
lersignals durch einen Überwachungszyklus derart er
setzt, daß das Fehlersignal erst dann erzeugt wird,
wenn die während eines vollständigen Überwachungszyklus
festgestellten, ein vorbestimmtes Maß überschreitenden
Änderungen des Periodenzeitwertes bzw. des daraus abge
leiteten Geschwindigkeitswertes erneut auftreten, die
in gleicher oder nahezu gleicher Weise bereits bei we
nigstens einem vorhergehenden, vollständigen Überwa
chungszyklus aufgetreten sind. Ein derartiger Überwa
chungszyklus umfaßt ein Vielfaches der Soll-Anzahl von
Signalperioden eines Bewegungszyklus. Dies hat den Vor
teil, daß aufgrund der längeren Überwachungsdauer auch
bei Signalstörungen in dem Sensorsignal, die im Bereich
der Ansprechschwelle der Sensoreinrichtung liegen und
daher nur sporadisch auftreten, eine sichere Erzeugung
des Fehlersignals gewährleistet ist.
In besonders vorteilhafter Weise umfaßt der Überwa
chungszyklus ein ganzzahliges Vielfaches der Soll-An
zahl von Signalperioden eines Bewegungszyklus, d. h. der
Überwachungszyklus umfaßt mehrere vollständige Bewe
gungszyklen.
Bei Einsatz der Erfindung in der Fahrzeugtechnik, z. B.
in Verbindung mit Sensoreinrichtungen der eingangs be
schriebenen Art zur Ermittlung von Drehgeschwindigkei
ten von Fahrzeugrädern, kommt es vor, daß je nach Fahr
zeugtyp oder Reifengröße Polräder mit unterschiedlicher
Zähnezahl zum Einsatz kommen. Hierbei ist im allgemei
nen wohl die Menge an unterschiedlichen, für den Ein
satz in Betracht kommenden Polrädern bekannt. Es ist
jedoch nicht immer von vornherein festgelegt, welches
Polrad aus dieser Menge konkret zum Einsatz kommt, da
dies häufig erst bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges
festgelegt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
erfolgt daher eine Beobachtung und Zählung der Signal
perioden zur Erkennung eines vollständigen Bewegungszy
klus so lange, bis eine Anzahl von Signalperioden aufge
treten ist, die dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen
der in Betracht kommenden Polrad-Zähnezahlen ent
spricht. Hierdurch kann ohne großen Aufwand und vor al
lem ohne eine manuelle Anpassung, z. B. eine Änderung
des Steuerprogramms, des das Auswerteverfahren ausfüh
renden Steuergerätes eine sichere Fehlererkennung auch
bei unterschiedlichen Polrad-Zähnezahlen erfolgen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Zuhilfenahme von
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Sensoreinrichtung mit einer daran an
geschlossenen Einrichtung zur Ausführung
des Auswerteverfahrens und
Fig. 2 und 3 eine bevorzugte Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Auswerteverfahrens als zwei
Teilabschnitte eines Flußdiagramms.
Die Darstellung gemäß Fig. 1 dient zur Erläuterung ei
ner bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah
rens. Es ist dort schematisch ein drehbar angeordnetes
Polrad (1), ein die Drehbewegung des Polrades (1) ab
tastender Sensor (5), ein als Einrichtung zur Ausfüh
rung des Verfahrens dienendes elektronisches Steuerge
rät (7) und eine als Anzeigeelement eines Fehlersignals
dienende Lampe (9) dargestellt.
Das Polrad (1) und der Sensor (5) bilden zusammen eine
induktiv wirkende Sensoreinrichtung bekannter Bauart,
wie sie z. B. für die Sensierung der Drehzahlen von
Fahrzeugrädern für Blockierschutzanlagen zum Einsatz
kommt. Das Polrad (1) ist aus magnetisch leitfähigem
Material gefertigt, z. B. Stahl, und der Sensor (5)
weist wenigstens einen Permanentmagneten und eine elek
trische Spule (beides nicht dargestellt) auf.
Am äußeren Umfang des Polrades (1) sind abwechselnd als
Erhebungen ausgebildete Zähne (2) mit dazwischen lie
genden Zahnlücken (3) in gleichmäßigen Abständen ange
ordnet. Ein an der Stelle (4) des äußeren Umfanges des
Polrades (1) für eine gleichmäßige Signalabgabe eigent
lich vorgesehener Zahn, der in der Fig. 1 gestrichelt
dargestellt ist, fehlt z. B. infolge einer Beschädigung
des Polrades (1).
Bei einer Drehung des Polrades (1) mit gleichmäßiger
Drehzahl gibt der Sensor (5) über einen z. B. als elek
trische Leitung ausgebildeten Signalpfad (6) ein peri
odisches Signal an das Steuergerät (7) ab. Im vorlie
genden Beispiel ist für die Sensoreinrichtung konstruk
tionsseitig eine Soll-Anzahl von sechs Signalperioden
pro Umdrehung des Polrades (1) vorgesehen. Aufgrund ei
nes fehlenden Zahns an der Stelle (4) wird jedoch eine
Signalperiode nicht erzeugt. Das periodische Signal
weist in diesem Fall somit einen regelmäßig wiederkeh
renden Verlauf auf, in dem nach jeweils vier Signalpe
rioden mit gleichmäßiger, kurzer Periodendauer eine Si
gnalperiode mit längerer Periodendauer auftritt.
Das Steuergerät (7) weist einen Mikroprozessor zur Aus
führung des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens auf.
Das von dem Sensor (5) über die Leitung (6) abgegebene
Signal wird entweder direkt dem Mikroprozessor als Ein
gangssignal zugeführt, oder es wird mittels einer dem
Mikroprozessor vorgeschalteten Auswerteschaltung be
kannter Bauart in ein von dem Mikroprozessor verwertba
res Signal umgewandelt. Hierdurch ist der Mikroprozes
sor in der Lage, die Periodendauer ankommender Signal
perioden zu messen und mittels seines Steuerprogramms
auszuwerten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Steuer
gerät (7) außerdem noch einen mit dem Mikroprozessor
verbundenen, nicht flüchtigen Parameterspeicher, der
nach Wahl lesbar und beschreibbar ist, zur Speicherung
der für das jeweils verwendete Polrad in Betracht zu
ziehenden Soll-Anzahl von Signalperioden auf. Hierdurch
ist das Steuergerät (7) flexibel an unterschiedliche
Bedürfnisse anpaßbar.
Unter Anwendung des in Zusammenhang mit den Fig. 2 und
3 noch näher zu erläuternden Auswerteverfahrens kann
dann eine Beschädigung an dem Polrad (1), wie z. B. ein
fehlender Zahn, erkannt und über ein optisches oder
akustisches Signal angezeigt werden. Zu diesem Zweck
weist das Steuergerät (7) ausgangsseitig ein mit dem
Mikroprozessor verbundenes Schaltmittel, z. B. einen
Transistor, auf, mittels dessen über einen z. B. als
elektrische Leitung (8) ausgebildeten Signalpfad die
als Fehleranzeigeeinrichtung dienende Lampe (9) einge
schaltet werden kann.
Die erwähnten, in dem Steuergerät angeordneten Teile
wie Mikroprozessor, Auswerteschaltung oder ausgangsei
tiges Schaltmittel sind in der Fig. 1 nicht darge
stellt. Diese Teile sind von bekannter Bauart und wer
den daher nicht näher erläutert.
Zur näheren Erläuterung einer bevorzugten Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens ist in
den Fig. 2 und 3 der diesbezügliche Teil des von dem
Mikroprozessor ausgeführten Steuerprogramms als Fluß
diagramm dargestellt. Der Programmteil wird jeweils
nach Empfang einer Signalperiode ausgeführt. Er beginnt
in der Fig. 2 mit dem Block (10).
In einem darauffolgenden Unterprogrammblock (11) wird
aus dem jeweils zuletzt gemessenen Wert der Perioden
dauer mittels Reziprokwertbildung ein Geschwindigkeits
wert (V) berechnet. Hierbei wird üblicherweise eine so
genannte Divisionskonstante durch die Periodendauer di
vidiert, was bereits den Geschwindigkeitswert (V) er
gibt. In der Divisionskonstante sind alle für eine kor
rekte Darstellung des Geschwindigkeitswertes (V) in ei
ner physikalischen Einheit, z. B. Km/h, notwendigen Um
rechnungsfaktoren zusammengefaßt.
Es ist in der Praxis außerdem üblich, in einem derarti
gen Unterprogrammblock (11) auch direkt die Programm
schritte zur Messung der Periodendauer der Signalperi
oden vorzusehen. Derartige Programmschritte enthalten
beispielsweise eine Timer-Steuerung, eine Interrupt-
Steuerung und Programmschritte zur Verarbeitung der von
dem Mikroprozessor erzeugten Zeit-Daten. Diese Pro
grammschritte sind dem Fachmann im einzelnen bekannt
bzw. kann er gegebenenfalls einem zu dem jeweiligen Mi
kroprozessor gehörigen Datenhandbuch entnehmen.
Daraufhin wird in einem Zuweisungsblock (13) ein für
die Zählung der empfangenen Signalperioden vorgesehener
Zähler (N) inkrementiert.
Sodann wird in einem Verzweigungsblock (14) untersucht,
ob der in dem Unterprogrammblock (11) ermittelte Ge
schwindigkeitswert (V) sich gegenüber einem zuvor auf
getretenen Geschwindigkeitswert (VALT), der aufgrund
einer zuvor aufgetretenen Signalperiode bestimmt wurde,
vom Betrag her um einen relativ großen und daher un
plausiblen Wert (DVMAX) geändert hat. Ist dies der
Fall, so besteht zunächst ein Verdacht, daß das Polrad
(1) eine Beschädigung aufweisen könnte. Dies wird in
einem Zuweisungsblock (15) durch Inkrementierung eines
Verdachtszählers (SP) registriert und für eine spätere
Auswertung gespeichert. Falls jedoch die in dem Ver
zweigungsblock (14) untersuchte, betragsmäßige Ge
schwindigkeitsänderung (|V-VALT|) geringer ist als der
schon erwähnte, höchstens zulässige Grenzwert (DVMAX),
dann wird mangels Verdacht auf Beschädigung des Polra
des (1) der Zuweisungsblock (15) übergangen.
Daraufhin wird mit den in der Fig. 3 dargestellten Pro
grammsschritten fortgefahren.
In einem Verzweigungsblock (12) wird dann überprüft, ob
aufgrund der bis dahin aufgetretenen Signalperioden
eine oder mehrere vollständige Umdrehungen des Polrades
(1) zu vermuten sind. Hierfür wird der Zähler (N) auf
das Erreichen eines vorgegebenen Maximalwertes (NMAX)
hin überprüft. Wenn der Maximalwert (NMAX) noch nicht
erreicht ist, dann wird unter Umgehung der Programm
schritte (18) bis (25) zu einem Zuweisungsblock (16)
verzweigt, in dem der aktuell ermittelte Geschwindig
keitswert (V) für eine spätere Verwendung als Geschwin
digkeitswert (VALT) gespeichert wird. Hierauf endet das
Verfahren mit dem Block (17).
Falls jedoch in dem Verzweigungsblock (12) eine Über
einstimmung des Zählers (N) mit dem vorgegebenen Maxi
malwert (NMAX) festgestellt wird, so wird dies als An
zeichen für das Ende eines Überwachungszyklus angese
hen, da eine vorbestimmte, auf eine oder mehrere voll
ständige Umdrehungen des Polrades (1) hinweisende An
zahl von Signalperioden empfangen wurde. Als Maximal
wert (NMAX) kann z. B. die Soll-Anzahl von Signalperi
oden des jeweiligen Polrades verwendet werden, also bei
dem Beispiel gemäß Fig. 1 könnte NMAX = 6 sein. Es ist
auch möglich, einen Überwachungszyklus auf mehrere Um
drehungen des Polrades (1) auszudehnen, z. B. bei 10
Umdrehungen wäre NMAX = 60. Hierdurch kann insbesondere
bei stark gestörten Signalen eine zuverlässige Erken
nung von Beschädigungen an dem Polrad durchgeführt wer
den.
Falls eine wahlweise Verwendung von Polrädern mit un
terschiedlicher Zähnezahl vorgesehen ist, z. B. mit 6,
8 und 9 Zähnen, so wird in vorteilhafter Weise als Ma
ximalwert (NMAX) das kleinste gemeinsame Vielfache die
ser Zähnezahlen verwendet, d. h. im vorliegenden Fall
wäre NMAX = 72. Auch eine Kombination mit der zuvor be
schriebenen Ausdehnung eines Überwachungszyklus auf
mehrere Umdrehungen des Polrades (1) ist vorteilhaft.
Nach Erkennung der Übereinstimmung des Zählers (N) mit
dem vorgegebenen Maximalwert (NMAX) in dem Verzwei
gungsblock (12) wird zunächst in einem Zuweisungsblock
(18) der Zähler (N) auf seinen Anfangswert 0 zurückge
setzt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zur Erken
nung einer Beschädigung des Polrades (1) eine Durchfüh
rung von zwei Überwachungszyklen erforderlich, wobei in
jedem Überwachungszyklus der Verdachtszähler (SP) we
nigstens einen vorbestimmten Verdachtswert (SPMAX) er
reichen muß und außerdem die ermittelten Verdachtszäh
ler-Werte der beiden Überwachungszyklen wenigstens an
nähernd übereinstimmen müssen.
Der vorbestimmte Verdachtswert (SPMAX) dient vorrangig
einer Plausibilitätskontrolle, wenn als Maximalwert
(NMAX) ein Vielfaches der Soll-Anzahl von Signalperi
oden des jeweiligen Polrades verwendet wird. In einem
solchen Fall würde ein in einer Anomalie des Polrades
(1) begründeter, bei jeder Polradumdrehung wiederkeh
render Signalfehler nach einer bestimmten Anzahl von
Polradumdrehungen einen Zählerstand in dem Verdachts
zähler (SP) hervorrufen, der dieser Anzahl von Polra
dumdrehungen entspricht, sofern die durch die Anomalie
bewirkte Geschwindigkeitsänderung ausreichend groß ist.
Daher wird als Verdachtswert (SPMAX) vorzugsweise die
für einen Überwachungszyklus festgelegte Anzahl von
Polradumdrehungen verwendet.
Zum Vergleich des Verdachtszählers (SP) mit einem in
einem vorangegangenen Überwachungszyklus ermittelten
Verdachtszähler-Wertes ist ein Speicher (SP2) vorgese
hen. Dieser Speicher (SP2) wird außerdem zur Unter
scheidung der Überwachungszyklen verwendet. In einem
Verzweigungsblock (19) wird daher überprüft, ob in dem
Speicher (SP2) bereits ein den vorbestimmten Verdachts
wert (SPMAX) erreichender Wert vorliegt. Da ein derar
tiger Wert nur aufgrund eines vorangegangenen Überwa
chungszyklus in dem Speicher (SP2) vorliegen kann, wird
bei negativem Überprüfungsergebnis in dem Verzweigungs
block (19) mit dem für einen ersten Überwachungszyklus
vorgesehenen Verzweigungsblock (20) fortgefahren.
In dem Verzweigungsblock (20) wird überprüft, ob der in
den Blöcken (14, 15) ermittelte Verdachtszähler (SP)
den vorbestimmten Verdachtswert (SPMAX) erreicht. Ist
dies der Fall, so wird in einem Zuweisungsblock (21)
der Verdachtszähler (SP) zwecks späterer Überprüfung in
einem zweiten Überwachungszyklus in dem Speicher (SP2)
gespeichert. Anderenfalls wird der Speicher (SP2) in
einem Zuweisungsblock (24) auf einen neutralen Wert 0
gesetzt.
In beiden Fällen wird daraufhin in einem Zuweisungs
block (22) der Verdachtszähler (SP) auf seinen Anfangs
wert 0 zurückgesetzt. Nach hieran anschließender Aus
führung des schon beschriebenen Zuweisungsblocks (16)
endet daraufhin das Verfahren in dem Block (17).
Wenn schließlich in dem Verzweigungsblock (19) ein den
vorbestimmten Verdachtswert (SPMAX) erreichender Wert
in dem Speicher (SP2) festgestellt wurde, dann wird in
einem darauffolgenden Verzweigungsblock (23) unter
sucht, ob eine wenigstens annähernde Übereinstimmung
des Verdachtszählers (SP) mit dem Speicher (SP2) vor
liegt. Als Kriterium für die annähernde Übereinstimmung
dieser beiden Werte wird geprüft, ob der in dem Spei
cher (SP2) enthaltene Wert um mehr als ein Viertel des
Wertes des Verdachtszählers (SP) von diesem in jegli
cher Richtung abweicht. Wenn keine derartige Abweichung
festgestellt wird, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit
davon ausgegangen werden, daß die in dem Verzweigungs
block (14) festgestellten plötzlichen Änderungen des
Geschwindigkeitswertes (V) nicht auf zufälligen, spora
dischen Störeinflüssen beruhen, sondern die Änderungen
des Geschwindigkeitswertes (V) eine gewisse Regelmäßig
keit aufweist. Daher wird in diesem Fall zu dem Block
(25) verzweigt, in dem ein Fehlersignal aktiviert wird,
durch das mittels der bereits beschriebenen Ausgestal
tung des Steuergerätes (7) die Lampe (9) zur Signali
sierung eines Fehlerzustandes eingeschaltet wird.
Hiernach wird in dem Zuweisungsblock (24) der Speicher
(SP2) und in dem Zuweisungsblock (22) der Verdachtszäh
ler (SP) jeweils auf seinen Anfangswert 0 zurückge
setzt. Es folgen die Blöcke (16, 17).
Das zuvor beispielhaft beschriebene Verfahren, bei dem
zur Erkennung eines Fehlers die Ergebnisse aus zwei
Überwachungszyklen miteinander verglichen werden, kann
in vorteilhafter Weiterbildung selbstverständlich auch
noch einen dritten oder weitere Überwachungszyklen ent
halten. Zur Fehlererkennung können dann beispielsweise
die Ergebnisse aller Überwachungszyklen auf eine wenig
stens annähernde Übereinstimmung überprüft werden. Es
ist auch möglich, eine Mehrheitsauswahl aus den Ergeb
nissen der Überwachungszyklen vorzunehmen, die am we
nigstens wahrscheinlichen Ergebnisse zu eliminieren und
sodann die verbleibenden Ergebnisse auf exakte Überein
stimmung zu überprüfen. Durch derartige Maßnahmen kann
insbesondere bei einer höheren Wahrscheinlichkeit spo
radischer Störungen in dem Sensorsignal eine uner
wünschte Fehlererkennung und -anzeige vermieden werden.
Claims (8)
1. Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine
zyklische Bewegung abtastenden Sensoreinrichtung
(1, 5), insbesondere eine Einrichtung zur Drehzahl
erfassung, bei der das Ausgangssignal einen peri
odischen Zeitverlauf mit einer vorbestimmten Soll-
Anzahl von Signalperioden bei jedem Bewegungszyklus
aufweist, mit folgenden Merkmalen:
- a) es wird durch zeitliche Auswertung aufeinander folgender Signalperioden ein Periodenzeitwert bestimmt,
- b) es wird die zeitliche Änderung des Periodenzeit
wertes bzw. eines daraus abgeleiteten Geschwin
digkeitswertes (V) bestimmt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - c) zur Feststellung eines vollständigen Bewegungs zyklus werden die Signalperioden gezählt, bis wenigstens die Soll-Anzahl erreicht ist,
- d) es wird ein Fehlersignal erzeugt, wenn während eines vollständigen Bewegungszyklus ein vorbe stimmtes Maß (DVMAX) überschreitende Änderungen des Periodenzeitwertes bzw. des daraus abgelei teten Geschwindigkeitswertes (V) erneut auftre ten, die in gleicher oder nahezu gleicher Weise bereits bei wenigstens einem vorhergehenden, vollständigen Bewegungszyklus aufgetreten sind.
2. Auswerteverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Periodenzeitwert durch Mes
sung der jeweiligen Periodendauer der Signalperi
oden bestimmt wird.
3. Auswerteverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Periodenzeitwert durch Be
stimmung der Anzahl von Signalperioden während ei
nes Beobachtungszeitraumes bestimmt wird.
4. Auswerteverfahren nach einem der Patentansprüche 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte
Periodenzeitwert mittels Reziprokwertbildung in ei
nen Geschwindigkeitswert (V) umgewandelt wird.
5. Auswerteverfahren nach Patentanspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als ein vorbestimmtes Maß
(DVMAX) überschreitende Änderungen plötzliche Ge
schwindigkeitsänderungen (|V-VALT|) verwendet wer
den.
6. Auswerteverfahren nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung
an einer ein Impulsrad (1) und einen optisch oder
magnetisch wirkenden Impulsdrehzahlgeber (5) auf
weisenden Sensoreinrichtung.
7. Auswerteverfahren nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merk
male:
- a) es wird ein Überwachungszyklus festgelegt, der wenigstens einen vollständigen Bewegungszyklus umfaßt,
- b) zur Feststellung eines vollständigen Überwa chungszyklus werden die Signalperioden gezählt, bis wenigstens ein vorbestimmter Maximalwert (NMAX) erreicht ist,
- c) der Maximalwert (NMAX) ist ein Vielfaches der einen vollständigen Bewegungszyklus charakteri sierenden Soll-Anzahl von Signalperioden,
- d) das Fehlersignal wird erst dann erzeugt, wenn die während eines vollständigen Überwachungszy klus festgestellten, ein vorbestimmtes Maß (DVMAX) überschreitenden Änderungen des Peri odenzeitwertes bzw. des daraus abgeleiteten Ge schwindigkeitswertes (V) erneut auftreten, die in gleicher oder nahezu gleicher Weise bereits bei wenigstens einem vorhergehenden, vollständi gen Überwachungszyklus aufgetreten sind.
8. Auswerteverfahren nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merk
male:
- a) Die Soll-Anzahl von Signalperioden ist aus einer endlichen Menge festgelegter Soll-Anzahlen aus wählbar,
- b) zur Feststellung eines vollständigen Bewegungs zyklus werden die Signalperioden gezählt, bis wenigstens das kleinste gemeinsame Vielfache der Elemente der Menge der Soll-Anzahlen erreicht ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19749791A DE19749791A1 (de) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine zyklische Bewegung abtastenden Sensoreinrichtung |
EP98116483A EP0916954B1 (de) | 1997-11-11 | 1998-09-01 | Auswerteverfahren für ein Ausgangssignal einer eine zyklische Bewegung abtastenden Sensoreinrichtung |
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