DE19840815A1

DE19840815A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten

Info

Publication number: DE19840815A1
Application number: DE19840815A
Authority: DE
Inventors: Michiaki Suzumura
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 1999-03-25
Also published as: JPH1183882A; US6166534A; KR19990029509A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zum Berechnen von Radgeschwindigkeiten unter Verwen dung eines Radgeschwindigkeitssensors.

Üblicherweise ist die Radgeschwindigkeit durch Zählen der Zeitpunkte von dem Anstieg und dem Abfall von Signalimpulsen von einem solchen Radgeschwindigkeitssensor bestimmt worden.

Das Zählen der Zeitpunkte von sowohl dem Anstieg als auch dem Abfall der Signalimpulse von Impulssignalen erfordert jedoch ein unnötiges Zählen zum Bestimmen der jeweiligen Radgeschwin digkeit, wenn das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fährt. Dieser Zählvorgang wird nämlich für jedes Rad durchge führt, und es kann dabei eine erhebliche Zeitverschwendung auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten anzugeben, mit denen sich die Rechenzeit zum Bestimmen der Radgeschwindigkeit reduzieren läßt.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Brems steuerung angegeben, bei der ein Radgeschwindigkeitssensor, um Signale zu erzeugen, die proportional zu der Radgeschwindigkeit sind, und eine elektronische Steuerung verwendet werden, um die Radgeschwindigkeit zu berechnen, und zwar auf der Grundlage von Signalen von dem Radgeschwindigkeitssensor, wobei die Radge schwindigkeit berechnet wird, indem man entweder den Anstieg oder den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors zählt, wenn die Radgeschwindigkeit höher ist als ein bestimmter Wert, und indem man sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem Signalimpuls des Impuls signals des Radgeschwindigkeitssensors zählt, wenn die Radge schwindigkeit niedriger ist als der bestimmte Wert, und indem man die Radgeschwindigkeit aus der Anzahl von Zählwerten bezogen auf die verstrichene Zeit bestimmt.

Dabei kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, daß die Anzahl von Zählwerten korrigiert wird, indem man die Zählungen des vorherigen Zyklus und die Zählungen des aktuellen Zyklus miteinander vergleicht, und indem man das Produkt aus der geradlinigen Distanz der Räder, die sich auf die eine Zählung des laufenden Zyklus bezieht, und aus der korrigierten Anzahl von Zählungen bestimmt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Brems steuerung angegeben, wobei die Fahrzeug-Bremssteuerung einen Radgeschwindigkeitssensor, der zum Erzeugen von Signalen proportional zur Radgeschwindigkeit ausgelegt ist, und eine elektronische Steuerung aufweist, um die Radgeschwindigkeit auf der Basis von Signalen von dem Radgeschwindigkeitssensor zu berechnen. Die Vorrichtung weist dabei folgende Komponenten auf: eine Halbzähleinrichtung, um entweder den Anstieg oder den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radge schwindigkeitssensors zu zählen; eine Gesamtzähleinrichtung, um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors zu zählen; und eine Schalteinrichtung, um zwischen der Halbzähleinrichtung und der Gesamtzähleinrichtung umzuschalten, wobei die Radgeschwin digkeit auf der Basis von Signalen von dem Radgeschwindig keitssensor berechnet wird, indem man zu der Halbzähleinrich tung umschaltet, wenn die Radgeschwindigkeit höher ist als ein bestimmter Wert, und indem man zu der Gesamtzähleinrichtung umschaltet, wenn die Radgeschwindigkeit niedriger ist als der bestimmte Wert.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Brems steuerung angegeben, wobei die Fahrzeug-Bremssteuerung einen Radgeschwindigkeitssensor, der dazu ausgelegt ist, Signale proportional zur Radgeschwindigkeit zu erzeugen, und eine elektronische Steuerung aufweist, um die Radgeschwindigkeit auf der Basis von den Signalen von dem Radgeschwindigkeitssensor zu berechnen. Die Vorrichtung weist dabei folgende Komponenten auf: eine Halbzähleinrichtung, um entweder den Anstieg oder dem Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radge schwindigkeitssensors zu zählen; eine Gesamtzähleinrichtung, um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors zu zählen; eine Schalteinrichtung, um zwischen der Halbzähleinrichtung und der Gesamtzähleinrichtung umzuschalten, wobei die Schaltein richtung zu der Gesamtzähleinrichtung bei dem ersten Zählwert nach dem Startpunkt des Rechenzyklus umschaltet, und wobei die Schalteinrichtung zu der Halbzähleinrichtung umschaltet, welche Signale zählt, deren Richtung mit dem Anstieg oder dem Abfall des Impulssignals konstant ist, die beim letzten Rechenzyklus gezählt worden sind, wenn die Anzahl von Zählwerten größer wird als eine bestimmte Anzahl in dem Rechenzyklus.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten angegeben, wobei die Rad geschwindigkeit berechnet wird durch Korrigieren der Anzahl von Zählwerten von der Zähleinrichtung des vorherigen Zyklus und des aktuellen Zyklus und durch Bestimmen des Produkts aus der geradlinigen Distanz der Räder, bezogen auf eine Zählung des aktuellen Zyklus, und aus der korrigierten Anzahl von Zähl werten.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Bremssteuerungssystems, bei dem die Erfindung realisiert werden kann;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuggeschwin digkeitssensors und eine elektronische Steuerung zur Verarbeitung der Signale gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verarbeitung der Wellenform, wenn das Fahrzeug mit niedrigerer Geschwindigkeit fährt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verarbeitung der Wellenform, wenn das Fahrzeug mit höherer Geschwindigkeit fährt;

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung, wie die Zähleinrichtung gemäß der Erfindung umschaltet; und in

Fig. 6 eine Korrekturtabelle in schematischer Form zur Erläu terung der Verarbeitung der Anzahl von Zählwerten.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Radgeschwindigkeitssensor 31 in der Nähe jedes Rades (rechtes Vorderrad 2, linkes Vorderrad 1, rechtes Hinterrad 4, linkes Hinterrad 3) angebracht, um eine Raddrehung zu detektieren. Signale von den Radgeschwindig keitssensoren 31 werden in eine elektronische Steuerung 30 eingegeben. Die elektronische Steuerung 30 verarbeitet eine Vielzahl von Signalen von einem Bremssteuerungssystem, wie z. B. von jedem Radgeschwindigkeitssensor 31, um einen bestimmten Satz von Funktionen auszuüben, wie z. B. eine Antischlupf regelung, eine Steuerung des Fahrzeugverhaltens, eine Antiblockierbremssteuerung (ABS), und so weiter.

Bei der Antiblockierbremssteuerung wird ein Bremsfluid von einem Hauptbremszylinder 10 über eine hydraulische Druckeinheit 20 den jeweiligen Radbremszylindern 11 zugeführt. Auf diese Weise wird ein Bremsvorgang durchgeführt. Zu dieser Zeit untersucht die elektronische Steuerung 30 den Zustand aus der Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn ein Rad Schlupf hat, wird die hydraulische Druckeinheit 20 gesteuert, um die effizienteste Bremsfluid-Drucksteuerung hinsichtlich des jeweiligen Rades durchzuführen. Die elektronische Steuerung 30 kann eine spe zielle Hardwarevorrichtung, eine normale Recheneinrichtung, wie z. B. ein Microcomputer oder eine entsprechende andere Vorrich tung sein.

Verarbeitung von Signalen von einem Radgeschwindigkeitssensor

Wie in Fig. 2 dargestellt, detektiert der jeweilige Radge schwindigkeitssensor 31 die konvexen und konkaven Bereiche eines Sensorrotors 34, der mit dem jeweiligen Rad rotiert, und ein Signal A in Form einer sinuskurvenähnlichen Welle abgibt. Wenn das Signal A in die Schnittstellenschaltung (I/F) 32 eingegeben wird, dann wird die Wellenform in ein Impulssignal B umgewandelt. Die Radgeschwindigkeit wird in der Mikroprozes soreinheit (MPU) 33 aus den umgeformten Impulssignalen B bestimmt, und zwar durch Zählen der Anzahl von Impulsen. Die Schnittstellenschaltung 32 kann an jeder von verschiedenen Stellen angeordnet sein, beispielsweise kann sie in der elektronischen Steuerung 30 mit der Mikroprozessoreinheit 33 angeordnet sein kann.

Verarbeitung von Signalen bei geringerer Radgeschwindigkeit

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird die Frequenz des Signals A bei einer geringeren Radgeschwindigkeit kleiner, was unregelmäßige Impulse erzeugen kann, so daß dadurch eine genaue Radgeschwin digkeitsberechnung verhindert wird.

Somit wird die Anzahl von Zählwerten erhöht, wenn man sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem der Impulse des Signals B zählt.

Demgemäß werden während des Rechenzyklus (n-1) vier Signale (t2-t5) und während des Rechenzyklus (n) vier Signale (t6-t9) gemessen. Falls entweder der Anstieg oder der Abfall gezählt wird, dann wird die Anzahl der Zählwerte halbiert, was Meßdifferenzen erzeugt.

Verarbeiten von Signalen bei einer höheren Radgeschwindigkeit

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Frequenz des Signals A bei einer höheren Radgeschwindigkeit größer. Die Anzahl der Zähl werte pro Zeiteinheit wird daher höher als für eine genaue Bestimmung der Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs erforderlich. Dies erfordert wiederum eine größere Berechnungszeit in der elektronischen Steuerung, so daß sich eine Verschwendung von Rechenzeit ergibt.

Dementsprechend wird entweder der Anstieg oder der Abfall von jedem der Signalimpulse des Impulssignals B gezählt, um die Anzahl von Zählwerten zu reduzieren und dadurch auch die Verarbeitungszeit für die Berechnung zu verringern.

Wenn der Zählvorgang wie oben durchgeführt wird, dann werden während des Rechenzyklus (n-1) fünf Signale (t2-t6) gemessen und während des Rechenzyklus (n) sechs Signale (t7-t12) gemessen. Wenn sowohl der Anstieg und der Abfall von jedem Signalimpuls gezählt werden, dann wird die Anzahl von Zählwerten verdoppelt, was wiederum die Verarbeitungszeit erhöht. Dieser Vorgang wird für jedes Rad durchgeführt.

Gesamtzähleinrichtung und Halbzähleinrichtung

Die Mikroprozessoreinheit (MPU) 33 weist folgende Komponenten auf:

- eine Gesamtzähleinrichtung, um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem der Signalimpulse zu zählen;
- eine Halbzähleinrichtung, um entweder den Anstieg oder den Abfall von jedem der Signalimpulse zu zählen; und
- eine Schalteinrichtung, um zwischen den beiden Zählein richtungen umzuschalten.

Erste Ausführungsform für das Schalten der Zähleinrichtungen

Die Mikroprozessoreinheit (MPU) 33 mißt Geschwindigkeiten, wie z. B. die aktuelle Radgeschwindigkeit bei einem Fahrzeug, und sie schaltet auf die Gesamtzähleinrichtung um, wenn eine niedrigere Geschwindigkeit als eine bestimmte Geschwindigkeit vorliegt, schaltet jedoch zu der sogenannten Halbzählein richtung um, wenn eine höhere Geschwindigkeit als die bestimmte, vorgegebene Geschwindigkeit vorliegt.

Diese bestimmte Geschwindigkeit wird von einem Sensorrotor, einem Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor, einem Reifendurch messer oder dergleichen bestimmt. Wenn beispielsweise ein Zyklus des Impulssignals B vier Zentimeter einer geradlinigen Bewegung des Fahrzeugs repräsentiert, dann schaltet die Schalteinrichtung zwischen den Zähleinrichtungen bei 10 bis 20 Kilometer pro Stunde um.

Zweite Ausführungsform für das Schalten der Zähleinrichtungen

Die Schalteinrichtung kann so ausgelegt sein, daß sie auf der Basis der Anzahl von Zählwerten des Rechenzyklus (n) umschal tet. Bei der schematischen Darstellung gemäß Fig. 5 schaltet die Schalteinrichtung auf die Gesamtzähleinrichtung um, um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem der Signal impulse des Impulssignals zu zählen, wenn sie bei dem ersten Zählwert nach dem Startpunkt des jeweiligen Rechenzyklus ist; die Startpunkte für den Anstieg oder den Abfall des Signal impulses sind mit *) bezeichnet. Wenn die Anzahl von Zählwerten größer wird als ein bestimmter Wert in dem speziellen Rechen zyklus n, dann kann auf die Halbzähleinrichtung umgeschaltet werden. Dieser bestimmte Wert hat in Fig. 5 den Wert 2.

Die Halbzähleinrichtung zählt beispielsweise Signale bzw. Flanken von Signalen, deren Richtung bei dem Anstieg oder dem Abfall der Signalimpulse gleich ist, die beim letzten Rechen zyklus gezählt worden sind. Das bedeutet, das Signal ist hinsichtlich des Anstiegs oder des Abfalls des Signalimpulses konstant oder gleich, wenn der Anstieg in der gleichen Richtung gezählt wird, wenn der letzte Zählwert des vorherigen Rechen zyklus ein Anstieg ist, und der Abfall in der gleichen Richtung wird gezählt, wenn der letzte Zählwert des vorherigen Rechen zyklus ein Abfallen ist.

Wenn der letzte Zählwert von den Zählwerten des vorherigen Rechenzyklus ein Anstieg ist, dann wird ein Abfallen in der entgegengesetzten Richtung gezählt, und wenn der letzte Zählwert von den Zählwerten des vorherigen Rechenzyklus ein Abfallen ist, dann wird der Anstieg in der entgegengesetzten Richtung gezählt. In Fig. 5 sind die Fälle 1 bis 4 in den gleichen Richtungen dargestellt; sowohl im Fall 1 als auch im Fall 2 kann, weil der vorherige Rechenzyklus (n-1) durch das Zählen eines Anstiegs beendet worden ist, die Anordnung bei dem Anstieg oder einer ansteigenden Flanke auf die Halbzählein richtung umgeschaltet werden, wobei ein derartiger Anstieg mit dem Bezugszeichen "○" bezeichnet ist. Im Fall 3 und im Fall 4 liegen jedoch keine Konstellationen vor, in denen auf die Halbzähleinrichtung umgeschaltet wird.

Berechnung einer geradlinigen Distanz

Eine geradlinige Distanz L einer Wegstrecke eines Fahrzeugs während eines Rechenzyklus wird bestimmt, indem man die Anzahl von tatsächlichen Zählwerten gemäß der Korrekturtabelle in Fig. 6 bestimmt. Im Fall 1 gilt die Relation: L = (N-1) × 2a, da der vorherige Rechenzyklus mit der Gesamtzähleinrichtung endet und der aktuelle Rechenzyklus mit der Halbzähleinrichtung endet. Hierbei ist N die Anzahl von Zählwerten in dem aktuellen Rechenzyklus und a ist die geradlinige Distanz der Wegstrecke des Fahrzeugs während einer Zählung in der Gesamtzähleinrich tung. Die geradlinige Strecke bei einer Zählung in der Halb zähleinrichtung sollte 2a sein. Dementsprechend ergibt sich aus Fig. 5 für den Fall 1 die Relation: L = (3-1) × 2a.

In ähnlicher Weise gilt folgende Relation im Fall 2:
L = (N-1) × 2a, denn der vorherige Rechenzyklus endete mit der Halbzähleinrichtung, und der laufende Rechenzyklus endet mit der Halbzähleinrichtung. Aus Fig. 5 ergibt sich somit die Relation: L = (3-1) × 2a.

Im Fall 3 gilt die Relation: L = N × a, denn sowohl im vorhe rigen Rechenzyklus als auch im aktuellen Rechenzyklus wird die Gesamtzähleinrichtung verwendet. Aus Fig. 5 ergibt sich somit die Relation: L = (1) × a. Im Fall 4 gilt die Relation:
L = (N+1) × a, denn der vorherige Zyklus endete mit der Halb zähleinrichtung, und der aktuelle Zyklus endet mit der Gesamtzähleinrichtung. Somit ergibt sich aus Fig. 5 die Relation: L = (2+1) × a.

Um die Geschwindigkeiten zu bestimmen, werden die ermittelten Zählwerte für eine zurückgelegte Distanz in zweckmäßiger Weise mit der Zeit in Relation gesetzt, die für das Aufnehmen der entsprechenden Zählwerte verstrichen ist.

Die Erfindung bietet die folgende vorteilhafte Wirkung. Die Erfindung hält nicht nur das Auflösungsvermögen des Rad geschwindigkeits-Berechnungsergebnisses bei niedrigeren Geschwindigkeiten aufrecht, sondern sie reduziert auch die Rechenzeit bei höheren Geschwindigkeiten. Es ist offen sichtlich, daß das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung erhebliche Vorteile im kommerziellen Anwendungsbe reich bieten.

Claims

1. Verfahren zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Bremssteuerung unter Verwendung eines Radgeschwin digkeitssensors (31), um Signale proportional zur Radgeschwin digkeit zu erzeugen, und unter Verwendung einer elektronischen Steuerung (30), um die Radgeschwindigkeit auf der Basis von den Signalen vom jeweiligen Radgeschwindigkeitssensor (31) zu berechnen, wobei die Radgeschwindigkeit mit folgenden Schritten berechnet wird:

- es werden entweder der Anstieg oder der Abfall von jedem Signalimpuls eines Impulssignals des Radgeschwindigkeits sensors (31) gezählt, wenn die Radgeschwindigkeit höher ist als ein bestimmter Wert;
- es werden sowohl der Anstieg als auch der Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeits sensors gezählt, wenn die Radgeschwindigkeit niedriger ist als der bestimmte Wert;
- die Zählwerte werden mit einer Zeit in Relation gesetzt, die für das Messen der Zählwerte verstreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Radgeschwindigkeit dadurch berechnet wird, daß die Anzahl von Zählwerten korrigiert wird, indem man die Zählung des vorherigen Zyklus und des aktuellen Zyklus miteinander vergleicht und indem man das Produkt aus der geradlinigen Distanz der Räder, die sich auf eine Zählung des laufenden Zyklus bezieht, und aus der korrigierten Anzahl von Zählwerten bestimmt.

3. Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Bremssteuerung, wobei die Fahrzeug-Bremssteuerung einen Radgeschwindigkeitssensor (31), der dazu ausgelegt ist, Signale proportional zur Radgeschwindigkeit zu erzeugen, und eine elektronische Steuerung (30) aufweist, um die Radge schwindigkeit auf der Basis von Signalen von dem Radgeschwin digkeitssensor (31) zu berechnen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

- eine Halbzähleinrichtung (33), um entweder den Anstieg oder den Abfall von jedem Signalimpuls eines Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors (31) zu zählen,
- eine Gesamtzähleinrichtung (33), um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors (31) zu zählen, und
- eine Umschalteinrichtung, um zwischen der Halbzähleinrich tung und der Gesamtzähleinrichtung umzuschalten, wobei die Radgeschwindigkeit berechnet wird auf der Basis von Signalen von Radgeschwindigkeitssensor, indem zu der Halbzähleinrichtung umgeschaltet wird, wenn die Radge schwindigkeit höher ist als ein bestimmter Wert, und indem zu der Gesamtzähleinrichtung umgeschaltet wird, wenn die Radgeschwindigkeit niedriger ist als der bestimmte Wert.

4. Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten für eine Fahrzeug-Bremssteuerung, wobei die Fahrzeug-Bremssteuerung einen Radgeschwindigkeitssensor (31), der dazu ausgelegt ist, Signale proportional zur Radgeschwindigkeit zu erzeugen, und eine elektronische Steuerung (30) aufweist, um die Radge schwindigkeit auf der Basis von Signalen von dem Radgeschwin digkeitssensor (31) zu berechnen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

- eine Halbzähleinrichtung (33), um entweder den Anstieg oder den Abfall von jedem Signalimpuls eines Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors (31) zu zählen,
- eine Gesamtzähleinrichtung (33), um sowohl den Anstieg als auch den Abfall von jedem Signalimpuls des Impulssignals des Radgeschwindigkeitssensors (31) zu zählen, und
- eine Umschalteinrichtung, um zwischen der Halbzähleinrich tung und der Gesamtzähleinrichtung umzuschalten,

wobei die Umschalteinrichtung zu der Gesamtzähleinrichtung bei dem ersten Zählwert nach dem Startpunkt des Rechenzyklus umschaltet,
und wobei die Umschalteinrichtung zu der Halbzähleinrichtung umschaltet, welche die Signale zählt, deren Richtung mit dem Anstieg oder dem Abfall des Signalimpulses konstant ist, der beim letzten Rechenzyklus gezählt worden ist, wenn die Anzahl von Zählwerten größer wird als eine bestimmte Anzahl in dem Rechenzyklus.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Radgeschwindigkeit berechnet wird durch Korrigieren der Anzahl von Zählwerten der Zähleinrichtungen bezüglich des vorherigen Zyklus und des aktuellen Zyklus und durch Bestimmen des Produkts aus der geradlinigen Distanz der Räder, die sich auf eine Zählung des aktuellen Zyklus bezieht, und aus der korrigierten Anzahl von Zählwerten.