DE3010432A1 - Verfahren und vorrichtung zum dynamischen pruefen eines drehgebersystems - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum dynamischen pruefen eines drehgebersystems

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DE3010432A1 DE19803010432 DE3010432A DE3010432A1 DE 3010432 A1 DE3010432 A1 DE 3010432A1 DE 19803010432 DE19803010432 DE 19803010432 DE 3010432 A DE3010432 A DE 3010432A DE 3010432 A1 DE3010432 A1 DE 3010432A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dynamischen Prüfen eines Drehgebersystems gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftfahrzeuge werden heutzutage mit Antiblockier- bzw. Antigleitsystemen zum Regeln des Blockierens bzw. des Schlupfes ausgestattet. Solch ein Antiblockier-Regelsystem weist in aller Regel Drehgebersysteme auf, von denen jeweils eines jedem Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist, ferner eine Computer-Regelvorrichtung und ein elektrisches Signal/Bremsdruckwandlersystem, das jeder Bremse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Jeder Drehgeber erzeugt elektrische Signale, deren Frequenz der Drehbewegung eines Rades zugeordnet ist. Die Frequenz ist dabei ein Maß für die Drehgeschwindigkeit. Diese Signale werden von der Computer-Regelvorrichtung gelesen und ausgewertet, die, sobald ein Schlupf während eines Bremsvorganges des Fahrzeugs festgestellt wird, dem elektrischen Signal/Bremsdruckwandlersystem signalisiert, die Bremskraft
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an den Schlupf zeigenden Rädern zu senken, um so dem Schlupf entgegenzuwirken.
Unter diesen Drehgebersystemen sind Systeme bekannt, die ein ferromagnetisches Zahnrad aufweisen, das koaxial zum Rad des Fahrzeugs angeordnet ist. Ein elektromagnetischer Wandler oder Sensor ist ortsfest dem ferromagnetischen Rad gegenüber angeordnet, wodurch eine Wechselwirkung der Zähne und Lücken des Zahnrades mit dem Sensor stattfindet, wodurch ein sinusförmiges elektrisches Signal erzeugt wird. Die Frequenz des Signales ist der Drehgeschwindigkeit des Zahnrades und damit der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportional.
Das Problem bei einem solchen Drehgebersystem besteht in der exakten Prüfung dieses Systems. Fehlerhafte elektrische Signale können ihre Ursache in Störungen vieler Komponenten haben, eingeschlossen Zahnfehler des Zahnrades. Da das Zahnrad und der Sensor üblicherweise in einer abgedichteten Kammer hinter dem Fahrzeugrad angeordnet sind, ist eine elektronische Fernprüfung des Systems wünschenswert. Die US-PS 4 o92 853 zeigt ein Prüfsystem und ein Prüfverfahren, jedoch ist dieses System und dieses Verfahren nicht in der Lage, das Fehlen eines Zahnes anzuzeigen, wenn nicht mehr als drei benachbarte Zähne fehlen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß die oben beschriebenen
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Nachteile nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird Verfahrens- und vorrichtungsmäßig durch die in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum dynamischen Prüfen eines Drehgebersystems, das pro Umdrehung eine feste Zahl von Impulsen erzeugt, wenn kein Fehler vorliegt.
Zunächst werden die Zeitperioden der zahlenmäßig festen aufeinanderfolgenden Impulse gemessen, um Meßperioden zu bilden. Es wird dann die mittlere Periode errechnet sowie die minimale und maximale Periode durch Vergleich mit den gemessenen Perioden.
Die minimale Periode wird dann mit der mittleren Periode verglichen, um ein erstes Auswertungsintervall zu erhalten, und die maximale Periode wird dann verglichen mit der mittleren Periode, um ein zweites Auswertungsintervall zu erhalten. Das erste Auswertungsintervall wird dann mit dem Referenzintervall verglichen; wenn das erste Auswertungsintervall das Referenzintervall· übersteigt, wird das positive Prüfsignal· gesperrt.
Das zweite Auswertungsintervail· wird vergiichen mit dem Bezugsintervall·, und das positive Testsignal· wird gesperrt, wenn das zweite Auswertungsintervail· das Bezugsintervail· übersteigt. Schiießüch wird das positive Prüfsignal· übertragen, wenn das Bezugsintervall das erste Aus-
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wertungsintervall überstehe und wenn das Bezugsintervall das zweite Auswertungsintervall übersteigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind sehr vorteilhaft bei Drehgebersystemen einsetzbar, die in Antiblockiersystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung erlauben auf sichere und einfache Weise, das Fehlen eines einzelnen Zahnes des Zahnrades des Drehgebersystemes festzustellen.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert werden.
In der Fig. 1 ist die Vorrichtung zum Prüfen von Drehgebern mit dem Bezugszeichen 1o versehen, während die Drehgeber die Bezugs zeichen 11, 12, 13, 14 aufweisen.
Die Drehgeber 11, 12, 13, 14 sind Teile eines Antiblockiersystems für ein vierrädriges Fahrzeug. Die Drehgeber 11, 12, 13, 14 weisen Tachometer-Generatoren 15, 16, 17, 18 auf. Jeder Tachometer-Generator 15, 16, 17 18 ist einem Rad des Kraftfahrzeuges zugeordnet und erzeugt ein sinusförmiges Signal, das eine Frequenz aufweist, die proportional ist zur Drehgeschwindigkeit des zugeordneten Rades. Der Tachometer-Generator 15 ist dem rechten Vorderrad RVR zugeordnet; der Tachometer-Generator 16 ist dem linken Vorderrad LVR zugeordnet; der Tachometer-Generator 17 ist dem rechten Hinterrad RHR zugeordnet und der Tachometer-Generator
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ist dem linken Hinterrad LHR zugeordnet.
Die Prüfvorrichtung 1o weist Signalformungsstufen 2o, 22, 24, 26 auf, die an die Tachometer-Generatoren 15, 16, 17, 18 angeschlossen sind. Die Signalformungsstufen 2o, 22, 24, 26 wandeln das sinusförmige elektrische Signal der Tachometer-Generatoren 15, 16, 17, 18 in Rechteckwellen gleicher Perioden um.
Die rechteckförmigen Ausgangssignale der Signalformungsstufen 2o, 22, 24, 26 werden Eingängen 28, 3o, 32, 34 eines Multiplexers 36 zugeführt. Das Ausgangssignal des Multiplexers 36 ist äquivalent zum Ausgangssignal einer Signalformungsstufe 2o, 22, 24 oder 26 entsprechend der Steuerung durch einen Processor 38.
Der Processor 38 tastet die Multiplexereingänge 28, 3o, 32, 34 ab und erkennt die Gegenwart oder Abwesenheit eines Signales der Signalformungsstufe 2o, 22, 24 oder 26.
Wenn und sobald ein Signal an einem Eingang 28, 3o, 32 oder 34 ansteht, wählt der Processor 38 den Eingang aus und signalisiert dem Multiplexer, nur das dort anstehende Signal auszugeben. Solange ein Signal an dem ausgewählten Eingang ansteht, wird dieser Befehl des Processors aufrechterhalten. Wenn ein Signal abfällt, kehrb der Processor 38 in seinen Abtastzustand zurück.
Der Ausgang des Multiplexers 36 ist mit dem Eingang eines Steuerkreises 4o verbunden. Der Steuerkreis 4o ist außerdem mit einem Gatter 42 und dem Rücksetzeingang 44
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eines 16-Bit-Zählerspeicher-Flip-Flops 48 verbunden. Der Steuerkreis 4o spricht an auf die ansteigende Flanke des ersten Impulses vom Multiplexer 36 und auf die ansteigende Flanke jedes Folgeimpulses. Der Steuerkreis 4o spricht insbesondere auf den ersten Impuls an, in dem ein "Rücksetz"-Ausgabesignal über den Ausgang 5o dem Zahlerrücksetzeingang 44 zugeführt wird und ein "Freigabe"-Ausgabesignal über den Ausgang 54 dem Gatter 42 zugeführt wird, um den Zähler für den Zählbeginn zu setzen. Das Gatter 42 verbindet einen Taktgenerator 56 und einen Zählereingang 52. Wenn das Ausgangssignal über den Ausgang 54 aufgenommen wird, stellt das Gatter 42 eine Verbindung vom Taktgenerator zum Zählereingang her. Der Zähler 4 8 zählt daraufhin die vom Taktgenerator einlaufenden Impulse mit Null beginnend.
Der Steuerkreis 4o spricht an auf die ansteigende Flanke des ersten und jedes folgenden Impulses, in dem ein "Abtast"-Signal über den Ausgang 58 dem Processoreingang 6o zugeführt wird. Das Signal am Speichersetzeingang 62 setzt den Speicher auf den jeweiligen Zählerstand. Das Signal am Processoreingang 6o aktiviert den Processor 38, um den Speicherinhalt über den Datenbus 64 zu lesen. Der Processor 38 speichert die Speicherdaten oder den Zählerstand in einen Speicher 66.
Die Prüfvorrichtung 1o mißt und speichert die Originaldaten entsprechend den Zeitperioden der Impulse der Drehgeber. Der Processor 38 vergleicht paarweise aufeinanderfolgende Zählerstände und berechnet die Differenzen, um die Zeit-
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Perioden der Impulse in Taktimpulsen zu bestimmen.
Für Wiedergabezwecke wird die Frequenz des Taktgenerators in einem Speicher 66 abgespeichert. Die Frequenz beträgt vorzugsweise 2 MHz. Der Processor 38 wandelt die Zeitperioden der Impulse, gemessen in Taktimpulsen, in Sekunden oder andere gewünschte Zeiteinheiten um. Die laufende Zeitperiode wird auf einem Wiedergabeschirm 68 dargestellt.
Der Processor 38 vergleicht die errechneten Zeitperioden der Impulse, um eine maximale Zeitperiode und eine minimale Zeitperiode zu bilden. Der Processor berechnet außerdem die mittlere Zeitperiode. Die Zahl der Zeitperioden, die zur Bildung der maximalen und minimalen Zeitperioden und zum Berechnen der mittleren Zeitperiode verwendet wird, entspricht der festen Zahl von Impulsen, die durch einen Tachometer-Generator
15, 16, 17 oder 18 bei einer Umdrehung eines Rades RVR, LVR, RHR oder LHR erzeugt wird, wenn der Tachometer-Generator 15,
16, 17 oder 18 nicht defekt ist. Vorzugsweise iißt die Prüfvorrichtung die Zeitperioden von zusätzlich vier Impulsen, und der Processor 38 eliminiert die ersten und letzten zwei Meßergebnisse. Wenn beispielsweise der Tachometer-Generator ein Sensor mit magnetischem Zahnrad ist und wenn beispielsweise das Zahnrad 96 Zähne aufweist, mißt die Prüfvorrichtung 1o die Zeitperiode von 1oo Impulsen und wählt die mittleren 96 Impulse für die weitere Verarbeitung aus.
Der Processor 38 vergleicht die minimale Periode mit der mittleren Periode, um ein erstes Auswertungsintervall
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zu bilden, und vergleicht -^e maximale Periode mit der mittleren Periode, um ein zweites AuswertungsIntervall zu bilden. Der Processor 38 prüft diese Auswertungsintervalle, um sicherzustellen, daß die gemessenen Zeitperioden im wesentlichen gleich sind. Ungleichheit offenbart einen defekten Drehgeber und verhindert die Anzeige eines zufriedenstellenden Tests.
Um die Auswertungsxntervalle zu prüfen, erzeugt der Processor 38 ein Referenzintervall. Die Auswertungsxntervalle werden einzeln mit dem Referenzintervall verglichen.
Der Processor 38 erzeugt ein zufriedenstellendes oder positives Prüfsignal auf dem Bildschirm 68. Wenn das erste Auswertungsinvervall das ReferenζintervalI übersteigt oder wenn das zweite Auswertungsintervall das Referenzintervall übersteigt, sperrt der Processor die Ausgabe des positiven Prüfsignales. Wenn das Referenzintervall sowohl das erste Auswertungsintervall als auch das zweite Auswertungsintervall übersteigt, wird das positive Testsignal auf den Bildschirm 6 8 übertragen.
Eine die Drehgeber 11, 12, 13, 14 prüfende Person verfährt wie folgt. Das Kraftfahrzeug wird angehoben, so daß die Räder frei drehen können. Die Prüfvorrichtung wird dann an die Signalleiter der Drehgeber 11, 12, 13, 14 angeschlossen. Der Prüfer wählt dann willkürlich den ersten zu prüfenden Drehgeber aus, in dem das entsprechende Rad in Drehbewegung versetzt wird. Die Drehbewegung des Rades bewirkt, daß die Prüfvorrichtung damit beginnt, die Zeitperioden der elek-
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trischen Impulse des Drehgebers zu messen. Die Prüfvorrichtung 1o gibt die gemessenen Impulsperioden kontinuierlich wieder. Sobald die notwendige Zahl von Impulsen gemessen worden ist, prüft der Processor 1o die gemessenen Zeitperioden. Die Ausgabe des positiven Prüfsignales zeigt dem Prüfer anr daß er mit einem zweiten Rad fortfahren kann. Wenn kein positives Prüfsignal auftritt, zeigt dies dem Prüfer an, daß er die Drehbewegung des ersten Rades fortsetzen muß, und die Prüfvorrichtung to fährt fort, die Impulszeitperxode zu messen und auszuwerten. Wenn das erste Rad mehrere Umdrehungen vollzogen hat und wenn ein positives Prüfsignal nicht wiedergegeben worden ist, erkennt der Prüfer aus dem NichtVorhandensein des positiven Prüfsignales, daß der entsprechende Drehgeber defekt sein muß.
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    1y Verfahren zum dynamischen Prüfen eines Drehgebersystems, das pro Umdrehung eine feste Zahl von Impulsen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitperioden einer festen Zahl von aufeinanderfolgenden Impulsen gemessen wird, um Meßperioden zu bilden, die mittlere Periode der gemessenen Perioden berechnet wird,
    die gemessenen Perioden verglichen werden, um eine minimale Periode zu bilden, die gemessenen Perioden verglichen werden, um eine maximale Periode zu bilden, die minimale Periode mit der mittleren Periode verglichen wird, um ein erstes AuswertungsIntervall zu bilden, die maximale Periode mit der mittleren Periode verglichen wird, um ein zweites Auswertungsintervall zu bilden, ein Referenzintervall erzeugt wird, ein positives Prüfsignal erzeugt wird,
    Dr.K./H.
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    das erste AuswertungsIntervall mit dem Referenzintervall verglichen wird und das positive Prüfsignal gesperrt wird, wenn das erste Auswertungsintervall das Referenzintervall übersteigt,
    das zweite AuswertungsIntervall mit dem Referenzintervall verglichen wird und das positive Prüfsignal gesperrt wird, wenn das zweite AuswertungsIntervall das Referenzintervall übersteigt,
    und das positive Prüfsignal ausgegeben wird, wenn das Referenzintervall das erste Auswertungsintervall übersteigt und wenn das Referenzintervall das zweite Auswertungsintervall übersteigt.
  2. 2. Vorrichtung zum dynamischen Prüfen eines Drehgebersystems, das eine feste Zahl von Impulsen pro Umdrehung erzeugt, gekennzeichnet durch
    eine Einrichtung zum Messen der Zeitperioden der festen Zahl von aufeinanderfolgenden Impulsen, um Meßperioden zu bilden,
    eine Einrichtung(38)zum Berechnen der mittleren Periode der gemessenen Perioden,
    eine Einrichtung(38)zum Vergleichen der gemessenen Perioden, um eine maximale Periode zu bilden,
    eine Einrichtung(38)zum Vergleichen der gemessenen Perioden, um eine minimale Periode zu bilden,
    eine Einrichtung(38) zum Vergleichen der minimalen Periode mit der mittleren Periode, um ein erstes AuswertungsIntervall
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    zu bilden,
    eine Einrichtung(38)zum Vergleichen der maximalen Periode mit der mittleren Periode, um ein zweites Auswertungsintervall zu bilden,
    eine Einrichtung(38)zum Erzeugen eines Referenzintervalles, eine Einrichtung(38)zum Erzeugen eines positiven Prüfsignales,
    eine Einrichtung(38) zum Vergleichen des ersten Auswertungsintervalles mit dem Referenzintervall und zum Sperren des positiven Prüfsignales, wenn das erste Auswertungsintervall das Referenzintervall übersteigt,
    eine Einrichtung zum Vergleichen des zweiten Auswertungsintervalles mit dem Bezugsintervall und zum Sperren des positiven Prüfsignales, wenn das zweite Auswertungsintervall das Referenzintervall übersteigt,
    und eine Einrichtung Ö8)zum übertragen des positiven Prüfsignales, wenn das Referenzintervall das erste Auswertungsintervall übersteigt und wenn das Referenzintervall das zweite Auswertungsintervall übersteigt.
    030039/0848
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