-
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eichen von
Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen.
-
Es ist für moderne Fahrzeuge zunehmend üblich geworden,
mit elektronischen Geschwindigkeitsfühlern bzw.
Geschwindigkeitssensoren ausgerüstet zu werden, die ein
elektromagnetisches Signal erzeugen, welches sich beim Ansprechen auf die
Geschwindigkeit eines entsprechenden Rades ändert. Diese
Radgeschwindigkeitssignale werden beispielsweise in adaptiven
Bremsund/oder adaptiven Traktionssystemen verwendet, um
elektronische Steuerung der Fahrzeugbremsen zu bewirken derart, daß ein
Rutschen oder Schleudern verhindert wird, und um Energie von
einem Rad zu dem anderen Rad zu übertragen, wenn ein Rad auf
der Antriebsfläche die Traktion verliert.
Radgeschwindigkeitssignale können auch dazu verwendet werden, einen elektronischen
Geschwindigkeitsmesser anzutreiben.
-
Im allgemeinen bestehen Radgeschwindigkeitsfühler aus
einem elektromagnetischen Pickup bzw. Aufnehmer, der nahe einem
gezahnten Regelrad angebracht ist, welches für Drehung mit dem
entsprechenden Fahrzeugrad montiert ist. Die Änderung des
magnetischen Widerstandes als Folge des sich konstant ändernden
Magnetpfades in Abhängigkeit davon, ob ein Zahn oder ein
Zwischenraum sich über den elektromagnetischen Aufnehmer bewegt,
induziert einen Impulsausgang von dem elektromagnetischen
Aufnehmer. Dieses Ausgangssignal wird über einen
Konditionierungskreis übertragen, der ein Rechteckwellenausgangssignal aus dem
Eingangssignal erzeugt, welches durch den elektromagnetischen
Aufnehmer erzeugt worden ist. Die Frequenz dieses
Rechteckwellensignals ist eine Funktion der augenblicklichen
Radgeschwindigkeit. Die Automobilindustrie hat einen Standard für
elektronische Geschwindigkeitsmesser und andere Vorrichtungen
angenommen bzw. eingeführt, bei welchem solche Vorrichtungen so
gestaltet sind, daß sie eine Nennanzahl von Impulszählungen je
Einheit der von dem Fahrzeug gefahrenen Strecke empfangen. Der
elektronische Geschwindigkeitsmesser ist so gestaltet, daß er
Geschwindigkeit als eine Funktion der Frequenz dieses Signals
anzeigt. Jedoch kann sich die Anzahl der Impulse, die von
irgendeiner typischen Geschwindigkeitsfühleinheit je Einheit der
zurückgelegten Strecke geliefert wird, wesentlich ändern, und
zwar in Abhängigkeit von der Größe der Reifen, dem Durchmesser
und der Anzahl von Zähnen des Regelrades und dem Aufblasen des
Reifens. Demgemäß muß ein Eichfaktor dazu verwendet werden, um
die aktuellen Impulszählungen je Einheit der von dem Rad
zurückgelegten Strecke zu einem Signal umzuwandeln, welches der
elektronische Geschwindigkeitsmesser anzeigen soll und welches
die Fahrzeuggeschwindigkeit genau widergibt.
-
Die Bestimmung dieses Eichfaktors hat sich in der Praxis
als sehr schwierig erwiesen. Selbstverständlich kann der
Korrekturfaktor aus bekannten Informationen berechnet werden,
umfassend die Anzahl der Zähne an dem Regelrad, dem Rollradius
des Reifens usw., jedoch ist diese Berechnung im besten Fall
nur annähernd, und sie kann sich ändernde Faktoren, wie den
Aufblasdruck des Reifens, nicht berücksichtigen. Weiterhin
beeinflußt eine Änderung der Reifengröße den Eichfaktor, und, da
Änderungen der Reifengröße von dem Fahrzeugführer nicht als
solche erkannt werden, die die Geschwindigkeitsmessereichung
beeinflussen, ist es zweifelhaft, daß eine Neueichung bewirkt
wird. Ein anderer Weg, einen Eichfaktor zu bilden, besteht
darin, die Impulse zu zählen, wenn das Fahrzeug fährt, den
Eichfaktor zu berechnen und dann Tauchschalter in der
elektronischen Hardware einzustellen, um den neuen Eichfaktor
einzustellen. Offensichtlich hat dieses Verfahren auch Nachteile und
es ist nicht wahrscheinlich, daß es auf einer regelmäßigen oder
regulären Basis durchgeführt wird. Ein anderes zum Stand der
Technik gehörendes Verfahren, welches aus der CH-A5-657 916
bekannt ist, offenbart die Merkmale des ersten Teils des
Anspruchs 1.
-
Die vorliegende Erfindung hat als ihren Zweck die
Möglichkeit des schnellen und bequemen Hervorbringens eines neuen
Eichfaktors durch den Fahrzeugführer, während ein Eichfaktor
dauernd an Ort und Stelle verbleibt. Es ist weiterhin ein
Zweck, daß die Eichungsprozedur ausreichend einfach ist derart,
daß der Fahrzeugführer den Geschwindigkeitsmesser auf einer
regelmäßigen oder regulären Basis neu eichen kann, um auf diese
Weise richtige Eichung zu gewährleisten, wenn die Reifengröße
geändert wird oder das Aufblasen des Reifens geändert wird.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren geschaffen zum
Eichen von Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen, umfassend die
Schritte des Schaffens eines Fahrzeugs, welches einen
Geschwindigkeitsfühler, der einen Impulsausgang beim Ansprechen auf
Fahrzeugbewegung erzeugt, und einen Mikrokontroller hat zum
Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Impulsausgang,
wobei der Mikrokontroller eine Speichereinrichtung umfaßt und
wobei das Verfahren die Schritte umfaßt des Antreibens des
Fahrzeugs über eine vorbestimmte Meßstrecke, des Veranlassens
des Mikrokontrollers, die Impulse zu zählen, die während des
Fahrens des Fahrzeugs über die Meßstrecke erzeugt sind, und des
Speicherns der Anzahl der gezählten Impulse als eine gemessene
Impulszählung, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die
Schritte umfaßt des Speicherns eines Eichfaktors in der
Speichereinrichtung zur Verwendung durch den Mikrokontroller zum
Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Berechnens eines
neuen Eichfaktors als eine Funktion einer Nennimpulszählung und
der gemessenen Impulszählung, des Berechnens eines ersten
Eichgeschwindigkeitswertes unter Verwendung des alten Eichfaktors
und des Berechnens eines zweiten Eichgeschwindigkeitswertes
unter Verwendung des neuen Eichfaktors und des Anzeigens eines
Anzeigewertes an der Fahrzeuganzeige, der die Größe des
Unterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten
Eichgeschwindigkeitswert für Annahme durch die Bedienungsperson anzeigt, bevor
der neue Eichfaktor in der Speichereinrichtung anstelle des
alten Eichfaktors gespeichert wird.
-
Das Verfahren der Erfindung wird in weiterem Detail aus
der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich unter Bezugnahme auf
die begleitende Zeichnung, in welcher:
-
Fig. 1 eine schematische Darstellung des
Fahrzeugradgeschwindigkeitsfühlers, des Konditionierungskreises, des
Mikrokontrollers und zugeordneter Schalter ist, die zum Durchführen
des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden; und
-
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Folge ist, die
das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt.
-
Gemäß der Zeichnung umfaßt ein Radgeschwindigkeitsfühler,
der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, ein
gezahntes Regelrad 12, welches für Drehung proportional zu der
Raddrehung eines Fahrzzeugs angebracht ist, und einen üblichen
elektromagnetischen Aufnehmer 14. Der magnetische Aufnehmer 14
spricht auf die Änderung des Widerstandes des Magnetpfades
darauf an, ob ein Zahn oder ein Zwischenraum zwischen zwei
benachbarten Zähnen des Regelrades 12 in Ausrichtung mit dein Ende des
magnetischen Aufnehmers 14 gebracht ist, um ein Ausgangssignal
zu erzeugen, welches sich in seiner Frequenz ändert beim
Ansprechen auf die Drehgeschwindigkeit des Regelrades 12. Dieses
Signal wird über einen Konditionierungskreis 16 geführt, der
einen Rechteckwellenausgang, der bei 18 angegeben ist, erzeugt,
in welchem die Impulsbreite eine Funktion der Geschwindigkeit
der Drehung des Regelrades 12 ist. Das Signal 18 wird zu einem
Hochgeschwindigkeitseingangsanschluß 20 eines Mikroprozessors
22 geführt. Der Mikroprozessor 22 erzeugt ein Signal an einem
Ausgang 24, der eine elektronische Anzeige 26 im Fahrerabteil
des Fahrzeuges antreibt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit
anzuzeigen. Der Mikroprozessor 22 erzeugt ein Signal, welches die
Anzeige 26 betätigt beim Ansprechen auf das impulsförmige
Ausgangssignal 18 und auf einen Eichfaktor, wie es nachstehend
beschrieben wird.
-
Als Folge eines Industriestandards ist die Anzeige 26
derart gestaltet, daß sie auf eine Nennimpulszählung von 30.000
Impulsen je Meile (18.641 Impulse je Kilometer) anspricht.
Jedoch ist die Anzahl der Impulse, die von dem
Radgeschwindigkeitsfühler 10 tatsächlich je Meile erzeugt wird, eine Funktion
der Anzahl der Zähne an dem Regelrad, der Reifengröße, des
Aufblasens des Reifens usw. Dementsprechend verwendet der
Mikroprozessor
22 zusätzlich zum Messen der Signalfrequenz auch
einen Eichfaktor, der intern bei 34 gespeichert ist, um das zu
der Anzeige 26 übertragene Signal zu berechnen. Der
Mikroprozessor 22 umfaßt Anschlüsse, die mit dem Fahrzeugzündschalter
28 bzw. einem Eichungsschalter 30 verbunden sind, und einen
Druckknopfschalter 32 für momentanen Kontakt. Wenn Neueichung
der Eichkonstante bewirkt wird, wird der Schalter 32 für
momentanen Kontakt momentan geschlossen, nachdem der
Eichungsschalter 30 geschlossen worden ist, wenn das Fahrzeug über eine
gemessene Strecke gefahren ist.
-
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Figur 2 wird die Art und
Weise, in welcher die Berechnung eines neuen Eichfaktors
bewirkt wird, im einzelnen beschrieben. Wenn der Fahrzeugführer
eine Eichung bewirkt, drückt er den Schalter 32 für momentanen
oder zeitweiligen Kontakt nieder, wie es in Figur 2 bei 34
dargestellt ist. Beim Beginn der vorgenannten gemessenen Strecke
wird der Eichungsschalter 30 angeschaltet, wie es bei 36
dargestellt ist. Der Mikroprozessor 22 beginnt dann das Zählen von
Impulsen, wie es bei 38 angegeben ist. Der Mikroprozessor 22
fährt fort, Impulse zu zählen, bis der Eichungsschalter 30
abgeschaltet wird, wie es in Figur 2 bei 40 angegeben ist, und
zwar am Ende der gemessenen Strecke. Zu dieser Zeit wird das
Zählen angehalten, wie es bei 42 angegeben ist, und die Anzahl
der Impulse wird in einem Speicher gespeichert, wie es bei 44
angegeben ist. Der neue Eichfaktor (Fn) wird, wie bei 46
angegeben, berechnet als gleich der Nennzahl von Impulszählungen Pn
(30.000 Impulse je Meile), geteilt durch die Anzahl der im
Speicher bei 44 gespeicherten Impulse. Demgemäß enthält der
Mikroprozessor 22 nunmehr im Speicher sowohl den alten Eichfaktor
(nachstehend als Fo bezeichnet) als auch den neuen Eichfaktor
(Fn).
-
Der Mikroprozessor 22 berechnet dann eine
Bezugsgeschwindigkeit RS&sub1; unter Verwendung des alten Eichfaktors und einer
vorbestiinmten Geschwindigkeit, wie es bei 48 angegeben ist. Die
vorbestimmten Geschwindigkeit ist eine im Speicher gespeicherte
Geschwindigkeit von beispielsweise 55 Meilen je Stunde (88 km
je Stunde), um die Berechnungen zu bewirken, die in Figur 2 bei
48 und 50 angegeben sind. Wie bei 50 angegeben, wird die
gleiche vorbestimmte Geschwindigkeit, die dazu verwendet wurde, die
Bezugsgeschwindigkeit RS&sub1; zu berechnen, wie es beim Block 48
angegeben ist, auch dazu verwendet, eine Bezugsgeschwindigkeit
RS&sub2; im Block 50 zu berechnen, und zwar unter Verwendung des
neuen Eichfaktors Fn. Wie bei 52 angegeben, wird der Fehler
derart berechnet, daß er gleich dem Unterschied zwischen RS&sub1;
und RS&sub2; ist. Dieser Fehler kann ein positiver oder ein
negativer Fehler sein und er wird dann, wie bei 54 angegeben,
getestet, um zu bestimmen, ob er innerhalb vorbestimmter enger
Grenzen liegt. Wenn der Fehler nicht innerhalb der Grenzen
liegt, wird die Berechnung verworfen, wie es bei 56 angegeben
ist. Wenn der Fehler innerhalb der Grenzen liegt, wird der
Fehler, da er gewöhnlich sehr klein ist, beim Schritt 58 mit einer
vorbestimmten Konstanten C multipliziert, um den Fehler&sub2; zu
bilden. Wenn der im Schritt 52 berechnete Fehler beispielsweise
ein Fehler plus 1 Meile je Stunde ist und die vorbestimmte
Konstante C 5 beträgt, ist der Fehler2 beim Schritt 58 gleich
einem Plus von 5 Meilen je Stunde, so daß eine Abweichung von
plus 1 Meile je Stunde in der Bezugsgeschwindigkeit zwischen
den Berechnungen unter Verwendung des alten und des neuen
Eichfaktors bei der Berechnung im Block 60 als ein Plus von 5
Meilen je Stunde-Fehler erscheint.
-
Wie bei 60 angegeben, wird eine
Anzeigefehlergeschwindigkeit DSP berechnet durch Addieren des Fehlers&sub2; zu einer
vorbestimmten Geschwindigkeit mit dem Fehler Null. Die gemäß Block
60 verwendete Geschwindigkeit mit einem Fehler Null kann die
gleiche wie die Bezugsgeschwindigkeit oder von dieser
verschieden sein, die dazu verwendet wurde, RS&sub1; und RS&sub2; zu berechnen.
Wenn beispielsweise die zu verwendende vorbestimmte
Geschwindigkeit mit dem Fehler Null 45 Meilen je Stunde (72 Kilometer
je Stunde) beträgt und der Fehler&sub2; plus 5 ist, beträgt die
Anzeigefehlergeschwindigkeit DSP 50 Meilen je Stunde (80
Kilometer je Stunde). Wie bei 62 angegeben, muß der Fahrzeugführer
den Eichungsschalter 30 schließen, während die
Fahrzeuggeschwindigkeit
Null beträgt, um an der Anzeige 26 die
Anzeigefehlergeschwindigkeit DSP anzuzeigen, die höher oder niedriger
als die Geschwindigkeit mit dem Fehler Null sein kann (hier
willkürlich als 45 Meilen je Stunde ausgewählt). Da der
Fahrzeugführer die vorbestiinmte Geschwindigkeit mit dem Fehler Null
(hier als 45 Meilen je Stunde ausgewählt) kennt, ermöglicht die
Größe des Unterschieds zwischen der
Anzeigefehlergeschwindigkeit DSP und der Geschwindigkeit mit dem Fehler Null es dem
Fahrzeugführer, die Annehmbarkeit der Berechnung des neuen
Eichfaktors zu bestimmen.
-
Wenn der Fahrzeugführer entscheidet, daß die neue Eichung
nicht annehmbar ist im Hinblick darauf, daß die, wie bei 64
angegeben, angezeigte Anzeigefehlergeschwindigkeit DSP
signifikant unterschiedlich von der bekannten Geschwindigkeit mit dem
Fehler Null ist, wodurch ein Prozedurfehler oder eine größere
Änderung des Fahrzeugs angezeigt wird, kann der Fahrzeugführer
den neuen Eichfaktor verwerfen, wie es bei 66 angegeben ist,
und zwar durch Abschalten des Zündschalters 28, wie es bei 70
angegeben ist. Wenn die DSP für den Fahrzeugführer annehmbar
ist, schließt der Fahrzeugführer momentan bzw. zeitweilig den
Schalter 32 für zeitweiligen Kontakt, wie es bei 68 angegeben
ist. Wenn dies auftritt, ersetzt der neue Eichfaktor Fn den
alten Eichfaktor F&sub0;, wie es bei 72 angegeben ist. Dementsprechend
werden zukünftige Geschwindigkeitsmesseranzeigen berechnet
unter Verwendung des neuen Eichfaktors.