EP4473318A1 - Auswerteschaltung und verfahren zum überwachen und auslesen eines passiven drehzahlsensors - Google Patents

Auswerteschaltung und verfahren zum überwachen und auslesen eines passiven drehzahlsensors

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Publication number
EP4473318A1
EP4473318A1 EP23702300.7A EP23702300A EP4473318A1 EP 4473318 A1 EP4473318 A1 EP 4473318A1 EP 23702300 A EP23702300 A EP 23702300A EP 4473318 A1 EP4473318 A1 EP 4473318A1
Authority
EP
European Patent Office
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connection
signal output
signal
output
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
EP23702300.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Feucht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP4473318A1 publication Critical patent/EP4473318A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/4802—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an evaluation circuit for a passive speed sensor (speed sensor), a method for monitoring and reading out the passive speed sensor, and in particular to an input circuit for passive speed sensors.
  • Passive speed sensors are used in vehicles, for example to monitor the speed of wheels for an anti-lock braking system (ABS) or for other control and regulation systems in vehicles, in order to enable targeted interventions if a wheel speed does not correspond to a desired value.
  • the wheel can be any wheel, such as a magnetic wheel, which couples to a braked wheel or a gear wheel (e.g. in the transmission).
  • Such speed sensors are exposed to significant environmental influences and must have a high level of reliability in continuous operation. Faults include, for example, short circuits to the supply voltage (e.g. battery voltage) or to ground or a missing connection or incorrect installation.
  • the desired high level of operational reliability can only be ensured if damage to the speed sensor is detected in good time.
  • the present invention relates to an evaluation circuit for a passive speed sensor of a vehicle (e.g. commercial vehicle), the passive speed sensor being designed to detect a speed of a wheel and to generate a sensor signal based thereon.
  • the evaluation circuit includes a first connection and a second connection for the electrical connection of the speed sensor, a comparator, an operational amplifier, a first signal output and a second signal output.
  • the comparator is designed to compare the sensor signal with a reference voltage and to generate a pulsating output signal based on the comparison.
  • the operational amplifier is configured as a buffer circuit and keeps the reference voltage at a predetermined level.
  • the first signal output and the second signal output are each connected to an output of the comparator in order to redundantly provide the pulsating output signal for determining the rotational speed of the wheel.
  • the comparator is connected to the first terminal and the second terminal.
  • the comparator comprises a further operational amplifier with an inverting and a non-inverting input, the first connection and the second connection being coupled to one of the inputs, respectively, so that the further operational amplifier effectively analyzes a differential signal from an input/output of the passive speed sensor.
  • the reference voltage is applied to one of the inputs of the further operational amplifier, so that a predetermined voltage level is present there.
  • the evaluation circuit also includes a voltage limiter, which is designed to limit the input voltages of the operational amplifier.
  • the operational amplifier is designed as a voltage follower.
  • the operational amplifier is designed to make a low-impedance voltage available to the comparator.
  • the voltage can, for example, be made available at low resistance from a non-inverted input of the operational amplifier to an inverted input of the comparator (an optional resistor can be connected in between). This voltage also serves as a reference voltage for positive feedback of an output signal of the comparator.
  • the operational amplifier includes a sensor signal input, a reference signal input, and an output.
  • the sensor signal input is connected to the output.
  • the voltage limiter may include two back-to-back diodes and a current node between the back-to-back diodes may be connected to the output of the operational amplifier to safely limit an input voltage of the comparator to its input (or functional) voltage range.
  • the evaluation circuit includes at least one of the following inputs and outputs:
  • test signal input for feeding in a test signal, the test signal input being connected to the first connection and/or to the second connection,
  • the evaluation circuit includes a control unit that is designed to receive signals from one or more of the following connections: the first signal output, - the second signal output,
  • control unit is designed to monitor the passive speed sensor based on the received signals.
  • the control unit can optionally also determine the rotational speed of the wheel based on the pulsating output signal at the first signal output and/or at the second signal output.
  • the speed can also be recorded by another unit (e.g. a control unit in the vehicle).
  • control unit is further developed to detect at least one of the following errors:
  • an open electrical connection at the first connection or at the second connection e.g. a missing or incorrectly connected speed sensor.
  • the error can be detected based on signals at at least one of the following outputs: at the first status signal output, - at the second status signal output,
  • differential signals can also be detected.
  • the first connection or the second connection is connected to a supply connection (e.g. indirectly via at least one resistor), so that in an error-free state even when the wheel is stationary, a voltage is present at the first connection and/or the second connection or between the two connections.
  • a supply connection e.g. indirectly via at least one resistor
  • the control unit is optionally designed to detect the error by measuring the voltage at the first connection or at the second connection using the first status signal output or the second status signal output.
  • the control unit can enter a test signal at the test signal input or no test signal or set the test signal input to a predetermined potential level (e.g. ground). This means that one of the errors mentioned above can be detected even before the start of a journey, i.e. when the vehicle is stationary or in a low frequency range.
  • the control unit can also detect the difference signal between the first terminal and the second terminal (i.e. the voltage drop) in order to detect one of the errors mentioned above.
  • the evaluation circuit includes a low-pass filter on at least one of the following outputs or connections:
  • the low-pass filters filter out possible interference signals (e.g. from the solenoid valves of a brake) that could otherwise lead to errors in the speed measurement.
  • Exemplary embodiments also relate to an anti-lock braking system, ABS, for a (commercial) vehicle with at least one passive speed sensor and at least one evaluation circuit described above.
  • at least one speed sensor will be provided for each (braked) vehicle wheel (but there can also be several).
  • the evaluation circuit can be integrated in an ABS control unit, for example, but it can also be designed separately.
  • the vehicle does not have to be a commercial vehicle. Exemplary embodiments can be used for any vehicles or other areas of application of speed sensors and should also include them.
  • Embodiments also relate to a method for monitoring and reading out a passive speed sensor, the method evaluating signals from the passive speed sensor of a vehicle using an evaluation circuit described above.
  • the method includes detecting a short circuit and/or a faulty contact and/or crosstalk. To do this, at least one of the following steps can be performed:
  • Embodiments overcome problems of conventional evaluation circuits.
  • conventional evaluation circuits for passive speed sensors discrete and integrated input circuits are used, which have various problems with signal conditioning.
  • conventional evaluation circuits do not show the possibility of providing output signals based on targeted test signals.
  • Embodiments overcome these problems and provide an inexpensive, testable input circuit for a passive speed sensor.
  • the evaluation circuit is used as an input circuit and (only) discrete components are used, which work very reliably and can be adapted to the requirements over a very wide range.
  • Further advantages of exemplary embodiments are that there are only a few problems with the attachment of the speed sensors in the vehicle, specifically due to a reduction in high-frequency signal components that can arise as a result of poor speed sensor mounts.
  • Embodiments also enable (analog) filtering of analog feedback down to very low frequency ranges, which leads to savings in computer resources when digitally filtering the signals. Otherwise, these signals would have to be digitally filtered in a complex manner, which would cost computer resources.
  • Embodiments also allow feedback of the sensor amplitude. No special components are necessary and a wide variety of tests can be carried out without great effort.
  • FIG. 1 shows an evaluation circuit for a passive speed sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the evaluation circuit with further details.
  • 3 shows an exemplary embodiment of a possible interconnection of the evaluation circuit.
  • the formulation that elements are connected in series/parallel between two components is to be understood in the sense of an electrical circuit, namely in the sense that the relative position of the components to one another is defined along a current direction, with a series connection or a parallel connection results.
  • the word "between” is not necessarily intended to refer to the physical location or arrangement on a circuit substrate (e.g., printed circuit board).
  • the evaluation circuit 100 for a passive speed sensor 10 according to an exemplary embodiment.
  • the evaluation circuit 100 can also be referred to as an input circuit.
  • the passive speed sensor 10 is designed to detect a speed of a wheel and to generate a sensor signal based thereon.
  • the evaluation circuit 100 includes a first connection 101 and a second connection 102 which are provided for the electrical connection of the speed sensor 10 .
  • the evaluation circuit 100 also includes a comparator 110 which is designed to compare the sensor signal with a reference voltage and to generate a pulsating output signal based on the comparison.
  • the evaluation circuit 100 further comprises an operational amplifier 120 which is configured as a buffer circuit and which keeps the reference voltage at a predetermined level.
  • the reference voltage can, for example, be a middle voltage (eg of the operational amplifier 120 or an amplifier in the comparator 110).
  • the buffer circuit 120 is not controlled by a signal at the second connection 102, but instead makes a low-impedance reference voltage available.
  • the evaluation circuit 100 also includes a first signal output 141 and a second signal output 142, which are each connected to an output of the comparator 110 in order to provide the pulsating output signal redundantly. This offers the advantage that errors in signal transmission to subsequent circuit components (dirty contacts, leakage currents, interference with neighboring signal transmissions, etc.) can be reliably detected or eliminated.
  • the passive speed sensor 10 is a coil in which a periodic electric current is induced by the rotation of a magnet wheel/gear wheel.
  • the amplitude of this current or a voltage is generally not constant but depends on the rotational speed. Therefore, e.g. at higher speeds there are also larger amplitude values, which makes the evaluation more difficult, especially if the same sensitivity is to be achieved for low speeds as for high speeds. Therefore, the evaluation circuit 100 from FIG. 1 optionally includes a voltage limiter 130 which is designed to safely limit the input voltage of the comparator 110 to its input voltage range (e.g. 0V to the supply voltage of the comparator). In this way, large fluctuations in the amplitude values can be avoided.
  • the dashed representation is intended to indicate that this is an optional component.
  • This evaluation circuit 100 can have the following connections (as input, output or for monitoring): a first connection 101, a second connection 102, a supply connection 104, a first signal output 141, a second signal output 142, a first status signal output 151, a second status signal output 152, a test signal input 160, a first ground connection 106a and a second ground connection 106b.
  • the first ground connection 106a can be a common ground with a downstream microcontroller (control unit).
  • the second ground connection can be a vehicle ground, for example. They can also be connected to each other.
  • the supply connection 104 can be used, for example, for a connection to a vehicle battery or another power supply.
  • the evaluation circuit 100 again includes the comparator 110, the operational amplifier 120 and the voltage limiter 130 from FIG.
  • the comparator 110 includes a reference signal input (-) and a signal input (+).
  • the reference signal input can be an inverted input (-) and the signal input can be a non-inverted input (+) of a further operational amplifier (but it can also be vice versa).
  • the operational amplifier 120 may also have a reference signal input (+) and a signal input (-).
  • the voltage limiter 130 comprises, for example, a diode arrangement with at least two diodes arranged with opposite polarity, which connect the first connection 101 to the second connection 102 . A current node between both diodes can be connected to the output of the operational amplifier 120 . As a result of its interconnection, the voltage limiter 130 can reliably limit an input voltage of the comparator 110 to its input voltage range. This is intended to ensure that a reliable detection of a sensor signal is always possible. If an input voltage at comparator 110 were to be too high, comparator 110 would not be able to output a sensor signal since the fluctuations would occur below the operating range. This limitation of Input voltage is particularly advantageous for the passive speed sensors used, since these generate sensor signals with speed-dependent amplitudes and there is therefore a risk that high sensor signals can no longer be reliably detected.
  • the first connection 101 can be a so-called high-side connection, for example, since it can be connected to the supply connection 104 in a series connection of a resistor R10 and a resistor R18, for example.
  • the second connection 102 can be a so-called low-side connection, for example, and is connected to the test signal connection 160 in a series connection of a resistor R11 and a resistor R17, for example.
  • the first terminal 101 and the second terminal 102 can also be connected to each other via a resistor R1.
  • a DC voltage component can drop across the resistor R1, which can be generated by the connection of the first connection 101 to the supply connection 104 and which can be used for test purposes (see below).
  • the first terminal 101 can be connected to the signal input (+) of the comparator 110 via a series connection of a capacitor C4 and a resistor R4.
  • the second terminal 102 can be connected to the reference signal input (-) of the comparator 110 via a series connection of a capacitor C5 and a resistor R5.
  • the inverted input can be used as a reference signal input (-) and the non-inverted input can be used as a signal input (+). High-pass filtering can thus be achieved for both connections, with the direct voltage component being filtered out.
  • the output of the comparator 110 can be connected to the output of the operational amplifier 120 via two series-connected resistors, a resistor R12 and a resistor R13. A current node between resistor R12 and resistor R13 may be connected to the non-inverted input (+) of comparator 110 through a resistor R16.
  • the output of operational amplifier 120 may also be connected to the inverted input (-) of comparator 120 through a resistor R3.
  • the inverted input (-) of comparator 110 can may also be connected to the output of operational amplifier 120 via a capacitor C10 connected in series thereafter.
  • the non-inverted input (+) of comparator 110 may be connected to the output of operational amplifier 120 via a capacitor C11.
  • the non-inverted input (+) of operational amplifier 120 may be connected to a current node between a resistor R14 and a resistor R15, where resistor R14 and resistor R15 are both formed in series between the supply terminal 104 and the second ground terminal 106b to provide a to form a voltage divider.
  • the operational amplifier 120 is embodied as a voltage follower in order to make a voltage, which can be adjusted with the resistor R14 and the resistor R15, available to the comparison operational amplifier 110 at low resistance via the resistor R3.
  • This voltage also serves as a reference voltage for the positive feedback of the output signal from comparator 110, which is also designed as an operational amplifier, by means of resistor R12 and resistor R13 via resistor R16 to the non-inverting input (+) of comparator 110.
  • the evaluation circuit can include various other filter units:
  • a first low-pass filter can be formed between the output of comparator 110 and the first signal output 141, with a resistor R6 and a following capacitor C6 connected in series connecting the output of comparator 110 to the first ground connection 106a and to a current node between the resistor R6 and the first signal output 141 is coupled to the capacitor C6.
  • This first filter unit thus represents a low-pass filter for the signal on the first signal output 141.
  • a second low-pass filter can be formed between the output of comparator 110 and the second signal output 142, with a series connection of a resistor R7 and a subsequent capacitor C7 being formed from the output of comparator 110 to the first ground connection 106a and the second Signal output 142 couples to a node between resistor R7 and capacitor C7.
  • This second filter unit thus represents a low-pass filter for the output signal on the second signal output 142.
  • a third low-pass filter may be connected between the first terminal 101 and the first status signal output 151 and comprises a resistor R2 and a capacitor C2, the capacitor C2 connecting the first status signal output 151 to the first ground terminal 106a and the resistor R2 connecting the capacitor C2 in series with the first Port 101 connects.
  • This filter unit thus represents a low-pass filter for a signal on the first connection 101 and/or on the first status signal output 151, with the resistor R2 limiting the current between the first connection 101 and the first status signal output 151 (e.g. during a status test).
  • a fourth low-pass filter may be connected between the second terminal 102 and the second status signal output 152 and includes a resistor R8 and a capacitor C3, with the capacitor C3 connecting the second status signal output 152 to the first ground terminal 106a and the resistor R8 connecting the capacitor C3 in series with the second Port 102 connects.
  • This filter unit thus represents a low-pass filter for a signal on the second connection 102 and/or on the second status signal output 152, with the resistor R8 limiting the current between the second connection 102 and the second status signal output 152 (e.g. during a status test).
  • the third and fourth low-pass filters can be used to determine the DC voltage component that is potentially present on the first or second connection 101 , 102 via the first status signal output 151 or second status signal output 152 . If the DC component is not at an expected value, there is a potential fault such as a short to ground or a short to the supply voltage. On the other hand, this DC voltage component can be filtered out by the previously mentioned high-pass filters C4, R4 and C5, R5 before the inputs of the comparator 110 and thus does not interfere with the speed signal.
  • a fifth filter unit can be connected between the first connection 101 and the second connection 102 and includes the resistor R10, a capacitor C9 and the resistor R11 connected in series, with the capacitor C9 being able to be arranged in the middle.
  • the fifth filter unit represents a low-pass filter for a speed signal. This achieves damping so that the signal voltage increases only slightly over an entire useful frequency range.
  • passive speed sensors consist of a coil, so that faster changes in the magnetic field at higher speeds induce a stronger sensor signal. As a result, the signal amplitude changes with the rotational speed. Significantly fluctuating signal amplitudes are unfavorable for the subsequent signal evaluation.
  • the fifth filter unit therefore dampens the high amplitude components (this is where the high-frequency components are mainly located) through the capacitor C9. As a result, the amplitudes of the sensor signal do not fluctuate as much with the speed.
  • exemplary embodiments therefore relate to an evaluation circuit where only the components shown or a part thereof are designed in order to achieve the desired functions.
  • An essential advantage of exemplary embodiments consists precisely in the fact that the functions are made possible by a simple circuit without the need for complex integrated circuits, as are used in conventional input circuits. In contrast, only discrete components are used in exemplary embodiments and not multifunctional integrated circuits.
  • the passive components described eg resistors and capacitors
  • a predetermined, specifically selected characteristic eg resistance values, capacitances
  • These include, for example: limiting the current, filtering out high/low-frequency components.
  • the selected resistance values and the capacities of the capacitors naturally depend on the specific speed sensors and the vehicle. They should generally be selected in such a way that the sensor signal is reliably detected (e.g. from a signal strength of 100 mV) and interference signals can be reliably filtered out.
  • interference signals include, for example, the switching of solenoid valves (eg in the brake system), which can trigger voltage or current pulses.
  • FIG 3 shows a system structure with the passive speed sensor 10 which can be connected to the first connection 101 and the second connection 102 of the evaluation circuit 100 .
  • the evaluation circuit 100 is connected to a control unit 200 , with the first ground connection 106a forming a common ground for the evaluation circuit 100 and the control unit 200 .
  • the first signal output 141 and the second signal output 142 redundantly provide the output variable from the comparator 110 for the control unit 200 .
  • the control unit 200 is connected to the evaluation circuit 100 via the test signal input 160, for example.
  • the control unit 200 can be connected to the evaluation circuit 100 with the first status signal output 151 and the second status signal output 152 .
  • control unit 200 can be an optional component of the evaluation circuit 100 . However, it can also be designed as a separate component, as shown in FIG. 3 .
  • Embodiments allow the following functions to be controlled by the control unit 200:
  • the first connection 101 can be used to measure a speed sensor voltage (e.g. the DC voltage component) in the low frequency range, for example to check whether the speed sensor 10 has been installed correctly.
  • a speed sensor voltage e.g. the DC voltage component
  • the first status signal output 151 can be used, which can measure a voltage level at the first connection 101 .
  • the first and the second sensor signal output 141, 142 ensure that a redundant detection of the sensor signal is possible, so that even if a cable fault should occur on one of the signal lines, a reliable speed detection can still take place.
  • the control unit 200 can do both Receive sensor signal and can display an error if there are deviations above a tolerance threshold.
  • the control unit 200 uses the test signal input 160 to input test signals in a targeted manner and to determine an error based on the reaction.
  • the test signal acts on the first connection 101 and on the second connection 102 via the capacitor C9.
  • a response to the test signal can be obtained via the signal outputs 141, 142, on the one hand.
  • a reaction can also be picked up at the first status signal output 151 and/or the second status signal output 152 .
  • the following errors can thus be reliably detected and differentiated from one another: a short circuit between the first connection 101 and ground, a short circuit between the second connection 102 and ground, a short circuit between the first connection 101 and the supply voltage, a short circuit between the second connection and the supply voltage, or a short circuit between the two first connection 101 and the second connection 102.
  • Exemplary embodiments can be used in particular for anti-lock braking systems for (commercial) vehicles, where (at least) a separate evaluation circuit 100 is provided for each wheel in order to determine the rotational speed of the wheel.
  • Further exemplary embodiments also relate to a method for monitoring and reading out a passive speed sensor, with signals from a passive speed sensor 10 of a vehicle being evaluated using the evaluation circuit 100 .
  • the method can include detecting a short circuit and/or crosstalk. This can be achieved by at least one of the following steps:
  • the status at the first connection 101 and the second connection 102 can also be analyzed without inputting a signal (via the status signal outputs 151, 152). Since the first connection 101 is connected to the supply connection 104, a specific voltage should be present there when there is no error. If this is not the case, there is an error, for example.
  • All previously described functions of the evaluation unit and/or the control unit 200 can form further optional method steps (filtering of signals, voltage tracking for the reference voltage, etc.).
  • first ground connection (e.g. ground of the control unit)
  • comparator e.g. another op amp

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Abstract

Ein Auswerteschaltung (100) für einen passiven Drehzahlsensor (10) eines Fahrzeuges ist offenbart. Der passive Drehzahlsensor (10) ist ausgebildet, um eine Drehzahl eines Rades zu erfassen und darauf basierend ein Sensorsignal zu erzeugen. Die Auswerteschaltung umfasst einen ersten Anschluss (101) und zweiten Anschluss (102) zum elektrischen Anschluss des Drehzahlsensors (10), einen Vergleicher (110), einen Operationsverstärker (120), einen ersten Signalausgang (141) und einen zweiten Signalausgang (142). Der Vergleicher (110) ist ausgebildet, um das Sensorsignal mit einer Referenzspannung zu vergleichen und basierend auf dem Vergleich ein pulsierendes Ausgangssignal zu erzeugen. Der Operationsverstärker (120) ist als Pufferschaltung konfiguriert und hält die Referenzspannung auf einem vorbestimmten Niveau. Der erste Signalausgang (141) und der zweite Signalausgang (142) sind jeweils mit einem Ausgang des Vergleichers (110) verbunden, um das pulsierende Ausgangssignal zur Ermittlung der Drehzahl des Rades redundant bereitzustellen.

Description

BESCHREIBUNG
Auswerteschaltung und Verfahren zum Überwachen und Auslesen eines passiven Drehzahlsensors
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Auswerteschaltung für einen passiven Drehzahlsensor (Drehzahlfühler), ein Verfahren zum Überwachen und Auslesen des passiven Drehzahlsensors und insbesondere auf eine Eingangsschaltung für passive Drehzahlsensoren.
Passive Drehzahlsensoren werden in Fahrzeugen eingesetzt, um beispielsweise für ein Antiblockiersystem (ABS) oder für andere Steuer- und Regelsysteme von Fahrzeugen eine Drehzahlüberwachung von Rädern durchzuführen, um gezielt Eingriffe zu ermöglichen, falls eine Radgeschwindigkeit nicht einem Sollwert entspricht. Bei dem Rad kann es sich um beliebige Räder handeln wie beispielsweise ein Magnetrad, welches an ein gebremstes Rad oder ein Zahnrad (z.B. im Getriebe) koppelt. Solche Drehzahlsensoren sind erheblichen Umwelteinflüssen ausgesetzt und müssen eine hohe Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb aufweisen. Störungen umfassen beispielsweise Kurzschlüsse zur Versorgungsspannung (z.B. Batteriespannung) oder zur Masse oder ein fehlender Anschluss oder ein falscher Einbau. Die gewünschte hohe Betriebssicherheit kann aber nur sichergestellt werden, wenn Beschädigungen des Drehzahlsensors rechtzeitig erkannt werden.
Dafür kommen spezifische Eingangsschaltungen zum Einsatz, die einerseits das Sensorsignal des Drehzahlsensors zuverlässig erfassen und andererseits zum Feststellen von Fehlem Tests für den Drehzahlsensor erlauben.
Konventionelle Eingangsschaltungen bieten aber noch nicht das gewünschte Niveau an Zuverlässigkeit, da die mitunter komplexen integrierten Schaltungen viele Quellen von Störungen bieten. Über längere Zeiträume (zum Beispiel mehr als 15 Jahre) sind sie daher häufig nicht störungsfrei einsetzbar. Im Übrigen sind sie aufgrund der Komplexität häufig nicht kostengünstig produzierbar. Daher besteht ein Bedarf nach Eingangsschaltungen oder allgemein an Auswerteschaltungen für passive Drehzahlsensoren, die eine zuverlässige Überwachung und Arbeitsweise während eines langfristigen Betriebes sicherstellen.
Zumindest ein Teil der obengenannten Probleme wird durch die Auswertschaltung nach Anspruch 1 und einem Verfahren zum Betreiben der Auswerteschaltung nach Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des unabhängigen Anspruchs.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Auswerteschaltung für einen passiven Drehzahlsensor eines Fahrzeuges (z.B. Nutzfahrzeug), wobei der passive Drehzahlsensor ausgebildet ist, um eine Drehzahl eines Rades zu erfassen und darauf basierend ein Sensorsignal zu erzeugen. Die Auswerteschaltung umfasst einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss zum elektrischen Anschluss des Drehzahlsensors, einen Vergleicher, einen Operationsverstärker, einen ersten Signalausgang und einen zweiten Signalausgang. Der Vergleicher ist ausgebildet, um das Sensorsignal mit einer Referenzspannung zu vergleichen und basierend auf dem Vergleich ein pulsierendes Ausgangssignal zu erzeugen. Der Operationsverstärker ist als Pufferschaltung konfiguriert und hält die Referenzspannung auf einem vorbestimmten Niveau. Der erste Signalausgang und der zweite Signalausgang sind jeweils mit einem Ausgang des Vergleichers verbunden, um das pulsierende Ausgangssignal zur Ermittlung der Drehzahl des Rades redundant bereitzustellen. Außerdem ist der Vergleicher mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss verbunden.
Optional umfasst der Vergleicher einen weiteren Operationsverstärker mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang, wobei der erste Anschluss und zweite Anschluss an jeweils einem der Eingänge koppelt, sodass der weitere Operationsverstärker effektiv ein Differenzsignal von einem Eingang/Ausgang des passiven Drehzahlsensors analysiert. Gleichzeitig wird die Referenzspannung an einem der Eingänge des weiteren Operationsverstärkers angelegt, sodass dort ein vorbestimmtes Spannungsniveau anliegt. Optional umfasst die Auswerteschaltung weiter einen Spannungsbegrenzer, der ausgebildet ist, um die Eingangsspannungen des Operationsverstärker zu begrenzen.
Optional ist der Operationsverstärker als Spannungsfolger ausgebildet. Insbesondere ist der Operationsverstärker ausgebildet, um eine Spannung niederohmig dem Vergleicher zur Verfügung zu stellen. Die Spannung kann beispielsweise niederohmig von einem nicht-invertierten Eingang des Operationsverstärkers an einen invertierten Eingang des Vergleichers zur Verfügung gestellt werden (ein optionaler Widerstand kann dazwischengeschaltet sein). Diese Spannung dient auch als Referenzspannung für eine Mitkopplung (positive Rückkopplung) eines Ausgangssignals des Vergleichers.
Optional umfasst der Operationsverstärker einen Sensorsignaleingang, einen Referenzsignaleingang und einen Ausgang. Der Sensorsignaleingang ist mit dem Ausgang verbunden. Der Spannungsbegrenzer kann zwei gegenpolig geschaltete Dioden aufweisen und ein Stromknoten zwischen den gegenpolig geschalteten Dioden kann mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden sein, um eine Eingangsspannung des Vergleichers sicher auf dessen Eingangsspannungsbereich (oder Funktionsspannungsbereich) zu begrenzen.
Optional umfasst die Auswerteschaltung zumindest einen der folgenden Eingänge und Ausgänge:
- einen Testsignaleingang zur Einspeisung eines Testsignals, wobei der Testsignaleingang mit dem ersten Anschluss und/oder mit dem zweiten Anschluss verbunden ist,
- einen ersten Statussignalausgang, der mit dem ersten Anschluss verbunden ist,
- einen zweiten Statussignalausgang, der mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
Optional umfasst die Auswerteschaltung eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um Signale von einem oder mehreren der folgenden Anschlüsse zu empfangen: dem ersten Signalausgang, - dem zweiten Signalausgang,
- dem ersten Statussignalausgang,
- dem zweiten Statussignalausgang,
- dem Testsignaleingang.
Optional ist die Steuereinheit ausgebildet, um basierend auf den empfangenen Signalen den passiven Drehzahlsensor zu überwachen. Die Steuereinheit kann optional auch basierend auf dem pulsierenden Ausgangssignal am ersten Signalausgang und/oder am zweiten Signalausgang die Drehzahl des Rades zu ermitteln. Die Drehzahlerfassung kann aber auch durch eine andere Einheit (z.B. einem Steuergerät im Fahrzeug) erfolgen.
Optional umfasst ist die Steuereinheit weiter ausgebildet, um zumindest einen der folgenden Fehler zu detektieren:
- einen Kurzschluss des ersten Anschlusses zur Masse,
- einen Kurzschluss des zweiten Anschlusses zur Masse,
- einen Kurzschluss des ersten Anschlusses zu einer Versorgungsspannungsspannung,
- einen Kurzschluss des zweiten Anschlusses zu einer Versorgungsspannungsspannung,
- einen Kurzschluss zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss,
- ein Übersprechen zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss oder eine Übersprechen zwischen einer externen Signalleitung auf den ersten Anschluss oder auf den zweiten Anschluss,
- eine offene elektrische Verbindung an dem ersten Anschluss oder an dem zweiten Anschluss (z.B. ein fehlender oder falsch angeschlossenen Drehzahlsensor).
Das Detektieren des Fehlers kann basierend auf Signalen an zumindest einem der folgenden Ausgänge erfolgen: an dem ersten Statussignalausgang, - an dem zweiten Statussignalausgang,
- an dem ersten Signalausgang,
- an dem zweiten Signalausgang.
Dabei können insbesondere auch Differenzsignale erfasst werden.
Optional ist der erste Anschluss oder der zweite Anschluss mit einem Versorgungsanschluss verbunden (z.B. indirekt über zumindest einen Widerstand), sodass bei einem fehlerfreien Zustand auch bei einem Stillstand des Rades eine Spannung an dem ersten Anschluss und/oder dem zweiten Anschluss anliegt bzw. zwischen beiden Anschlüssen abfällt.
Optional ist die Steuereinheit ausgebildet, um den Fehler durch eine Messung der Spannung an dem ersten Anschluss oder an dem zweiten Anschluss unter Nutzung des ersten Statussignalausganges oder des zweiten Statussignalausganges zu detektieren. Die Steuereinheit kann hierzu an dem Testsignaleingang ein Testsignal eingeben oder auch kein Testsignal eingeben bzw. den Testsignaleingang auf ein vorbestimmtes Potentialniveaus (z.B. Masse) setzen. Damit kann noch vor einem Fahrtantritt, d.h. bei einem Stillstand oder in einem niedrigen Frequenzbereich, einer der oben genannten Fehler festgestellt werden. Insbesondere kann die Steuereinheit auch das Differenzsignal zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss (d.h. der Spannungsabfall) erfassen, um einen der oben genannten Fehler festzustellen.
Optional umfasst die Auswerteschaltung an zumindest einem der folgenden Ausgänge bzw. Anschlüsse einen Tiefpassfilter:
- an dem ersten Signalausgang,
- an dem zweiten Signalausgang,
- an dem ersten Statussignalausgang,
- an dem zweiten Statussignalausgang, zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss. Damit wird es möglich an Statussignalausgängen einen Gleichspannungsanteil in hoher Sensitivität zu detektieren. Diese Gleichspannungsanteile erlauben die Feststellung von Kurzschlüssen bzw. einer Verpolung oder eines fehlerhaften Anschlusses des Drehzahlsensors. Darüber hinaus filtern die Tiefpassfilter mögliche Störsignale aus (z.B. von Solenoid-Ventilen einer Bremse), die ansonsten zu Fehlern bei der Drehzahlerfassung führen können.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf ein Antiblockiersystem, ABS, für ein (Nutz-) Fahrzeug mit zumindest einem passiven Drehzahlsensor und zumindest einer zuvor beschriebenen Auswerteschaltung. Im Allgemeinen wird für jedes (gebremstes) Fahrzeugrad zumindest ein Drehzahlsensor ausgebildet sein (können aber auch mehrere sein). Die Auswerteschaltung kann beispielsweise in einem ABS Steuergerät integriert sein, sie kann aber auch separat ausgebildet sein.
Das Fahrzeug muss kein Nutzfahrzeug sein. Ausführungsbeispiele sind für beliebige Fahrzeuge oder andere Einsatzgebieten von Drehzahlsensoren anwendbar und sollen diese auch umfassen.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf ein Verfahren zum Überwachen und Auslesen eines passiven Drehzahlsensors, wobei das Verfahren ein Auswerten von Signalen des passiven Drehzahlsensors eines Fahrzeugs unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Auswerteschaltung durchführt.
Optional umfasst das Verfahren ein Feststellen eines Kurzschlusses und/oder eines fehlerhaften Kontaktes und/oder eines Übersprechens. Dazu kann zumindest einen der folgenden Schritte ausgeführt werden:
- Eingabe eines Testsignals auf dem Testsignaleingang,
- Analyse eines Signalstatus auf dem ersten Statussignalausgang,
- Analyse eines Signalstatus auf dem zweiten Statussignalausgang,
- Analyse eines Signals auf dem ersten Signalausgang und/oder auf dem zweiten Signalausgang oder eines Differenzsignals zwischen dem ersten Signalausgang und auf dem zweiten Signalausgang. Als fehlerhafter Kontakt soll insbesondere auch ein offener Kontakt und somit auch das Fehlen des Drehzahlsensors umfasst sein.
Es versteht sich, dass alle zuvor beschriebenen Funktionen der Auswerteschaltung als weitere optionale Verfahrensschritte ausgebildet sein können. Außerdem versteht es sich, dass die Reihenfolge der Nennung Schritten nicht eine Reihenfolge der Ausführung der Verfahrensschritte einschränkt. Die Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden bzw. es wird nur ein Teil der Verfahrensschritte ausgeführt.
Ausführungsbeispiele überwinden Probleme von konventionellen Auswerteschaltungen. So kommen bei konventionellen Auswerteschaltungen für passive Drehzahlsensoren diskrete und integrierte Eingangsschaltungen zur Anwendung, die verschiedene Probleme mit einer Signalaufbereitung haben. Außerdem zeigen konventionelle Auswerteschaltungen nicht die Möglichkeit, Ausgangssignale basierend auf gezielten Testsignalen zur Verfügung zu stellen. Ausführungsbeispiele überwinden diese Probleme und stellen eine kostengünstige, testbare Eingangsschaltung für einen passiven Drehzahlsensor zur Verfügung.
Insbesondere wird die Auswerteschaltung als Eingangsschaltung genutzt und es kommen (nur) diskrete Bauelemente zum Einsatz, die sehr zuverlässig arbeiten und in einem sehr weiten Bereich den Anforderungen angepasst werden können. Weitere Vorteile von Ausführungsbeispielen liegen darin, dass nur wenige Probleme mit der Befestigung der Drehzahlsensoren im Fahrzeug bestehen, und zwar durch eine Reduzierung von hochfrequenten Signalanteilen, die durch schlechte Drehzahlfühlerhalterungen entstehen können. Ausführungsbeispiele ermöglichen außerdem (analoge) Filterungen von analogen Rückmeldungen bis zu sehr niedrigen Frequenzbereichen, was zu einer Einsparung an Rechnerressourcen bei der digitalen Filterung der Signale führt. Ansonsten müssten diese Signale aufwendig digital gefiltert werden, was Rechnerressourcen kosten würde. Ausführungsbeispiele erlauben weiterhin eine Rückmeldung der Sensoramplitude. Es sind keine Spezialbauelemente notwendig und verschiedenste Tests können ohne großen Aufwand durchgeführt werden. Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden mit der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
Fig. 1 zeigt eine Auswerteschaltung für einen passiven Drehzahlsensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auswerteschaltung mit weiteren Details. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine mögliche Verschaltung der Auswerteschaltung.
Wenn im Folgenden ein Element als mit einem anderen Element als "verbunden" oder "gekoppelt" bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein, oder es können dazwischenliegende weitere Elemente vorhanden sein. Wenn ein Element dagegen als "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten in gleicher Weise interpretiert werden (z. B. "zwischen" im Gegensatz zu "direkt zwischen", "benachbart" im Gegensatz zu "direkt angrenzend" usw.).
Die hier verwendete Terminologie dient nur zur Beschreibung illustrativer Ausführungsbeispiele und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Die hier verwendeten Singularformen schließen auch die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe "umfassen" bzw. "aufweisen", wenn sie hier verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten bezeichnen, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Beispiele gehören, gemeinhin verstanden wird. Es versteht sich ferner, dass Begriffe, z. B. solche, die in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des einschlägigen Fachgebiets übereinstimmt, und dass sie nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne ausgelegt werden, sofern sie hier nicht ausdrücklich so definiert sind.
Schließlich ist die Formulierung, dass Elemente seriell/parallel zwischen zwei Komponenten geschaltet sind, im Sinne einer elektrischen Schaltung zu verstehen, und zwar in dem Sinn, dass die relative Lage der Komponenten zueinander entlang einer Stromrichtung definiert wird, wobei sich eine serielle Verschaltung oder eine parallele Verschaltung ergibt. Das Wort „zwischen“ soll sich daher nicht notwendigerweise auf die physischen Lage oder Anordnung auf einen Schaltungssubstrats (z.B. Leiterplatine) beziehen.
Fig. 1 zeigt eine Auswerteschaltung 100 für einen passiven Drehzahlsensor 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Auswerteschaltung 100 kann auch als Eingangsschaltung bezeichnet werden. Der passive Drehzahlsensor 10 ist ausgebildet, um eine Drehzahl eines Rades zu erfassen und darauf basierend ein Sensorsignal zu erzeugen. Die Auswerteschaltung 100 umfasst einen ersten Anschluss 101 und zweiten Anschluss 102, die zum elektrischen Anschluss des Drehzahlsensors 10 vorgesehen sind. Die Auswerteschaltung 100 umfasst außerdem einen Vergleicher 110, der ausgebildet ist, um das Sensorsignal mit einer Referenzspannung zu vergleichen und basierend auf dem Vergleich ein pulsierendes Ausgangssignal zu erzeugen. Die Auswerteschaltung 100 umfasst weiter einen Operationsverstärker 120, der als Pufferschaltung konfiguriert ist und der die Referenzspannung auf einem vorbestimmten Niveau hält. Die Referenzspannung kann beispielsweise eine Mittenspannung sein (z.B. des Operationsverstärkers 120 oder eines Verstärkers im Vergleicher 110). In der Schaltung der Fig. 1 wird die Pufferschaltung 120 nicht durch ein Signal am zweiten Anschluss 102 gesteuert, sondern stellt eine Referenzspannung niederohmig zur Verfügung.
Die Auswerteschaltung 100 umfasst außerdem einen ersten Signalausgang 141 und einen zweiten Signalausgang 142, die jeweils mit einem Ausgang des Vergleichers 110 verbunden sind, um das pulsierende Ausgangssignal redundant bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass Fehler bei der Signalübertragung an nachfolgende Schaltungskomponenten (verschmutzte Kontakte, Kriechströme, Interferenzen mit benachbarten Signalübertragungen etc.) zuverlässig erkannt bzw. eliminiert werden können.
Der passive Drehzahlsensor 10 ist im einfachsten Fall eine Spule, in der durch eine Drehung eines Magnetrades/Zahnrades ein periodischer elektrischer Strom induziert wird. Die Amplitude dieses Stromes oder einer Spannung (z.B. über einem Widerstand) ist im Allgemeinen nicht konstant, sondern hängt von der Drehgeschwindigkeit ab. Daher kommt es z.B. bei höheren Drehzahlen auch zu größeren Amplitudenwerten, wodurch die Auswertung erschwert wird, insbesondere wenn für geringe Drehzahlen die gleiche Sensitivität erreicht werden soll wie für hohe Drehzahlen. Daher umfasst die Auswerteschaltung 100 aus der Fig. 1 optional einen Spannungsbegrenzer 130 der ausgebildet ist, um die Eingangsspannung des Vergleichers 110 sicher auf dessen Eingangsspannungsbereich (z.B. 0V bis Versorgungsspannung des Vergleichers) zu begrenzen. Auf diese Weise können große Fluktuationen in den Amplitudenwerten vermieden werden. Die gestrichelte Darstellung soll andeuten, dass es sich hierbei um eine optionale Komponente handelt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auswerteschaltung 100, welches weitere Details aufweist. Diese Auswerteschaltung 100 kann die folgenden Anschlüsse aufweisen (als Eingang, Ausgang oder zur Überwachung): einen ersten Anschluss 101 , einen zweiten Anschluss 102, einen Versorgungsanschluss 104, einen ersten Signalausgang 141 , einen zweiten Signalausgang 142, einen ersten Statussignalausgang 151 , einen zweiten Statussignalausgang 152, einen Testsignaleingang 160, einen ersten Masseanschluss 106a und einen zweiten Masseanschluss 106b. Der erste Masseanschluss 106a kann eine gemeinsame Masse mit einem nachfolgenden Mikrokontroller (Steuereinheit) sein. Der zweite Masseanschluss kann beispielsweise eine Fahrzeugmasse sein. Sie können auch miteinander verbunden sein. Der Versorgungsanschluss 104 kann beispielsweise für eine Verbindung zu einer Fahrzeugbatterie oder einer anderen Stromversorgung genutzt werden.
Außerdem umfasst die Auswerteschaltung 100 wieder den Vergleicher 110, den Operationsverstärker 120 und den Spannungsbegrenzer 130 aus der Fig. 1.
Der Vergleicher 110 umfasst einen Referenzsignaleingang (-) und einen Signaleingang (+). Der Referenzsignaleingang kann ein invertierter Eingang (-) und der Signaleingang kann ein nicht-invertierter Eingang (+) eines weiteren Operationsverstärkers sein (es kann aber auch umgekehrt sein).
Der Operationsverstärker 120 kann ebenfalls einen Referenzsignaleingang (+) und einen Signaleingang (-) aufweisen. Der Signaleingang (-) ist z.B. der invertierte Eingang und ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 120 verbunden. Daher verstärkt der Operationsverstärker 120 praktisch nicht (G=1 ), sondern dient als Pufferschaltung, um eine stabile Referenzspannung bereitzustellen. In dieser Schaltung ist die Ausgangsimpedanz des Operationsverstärkers 120 sehr niedrig (z.B. kleiner als 10 Ohm).
Der Spannungsbegrenzer 130 umfasst beispielsweise eine Diodenanordnung mit zumindest zwei gegenpolig angeordnete Dioden, die den ersten Anschluss 101 mit dem zweiten Anschluss 102 verbinden. Ein Stromknoten zwischen beiden Dioden kann mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 120 verbunden sein. Der Spannungsbegrenzer 130 kann infolge seiner Verschaltung eine Eingangsspannung des Vergleichers 110 sicher auf dessen Eingangsspannungsbereich begrenzen. Damit soll sichergestellt werden, dass stets eine zuverlässige Detektion eines Sensorsignals möglich ist. Falls nämlich eine Eingangsspannung am Vergleicher 110 zu groß sein würde, könnte der Vergleicher 110 kein Sensorsignal ausgeben, da die Fluktuationen unterhalb des Arbeitsbereiches erfolgen würden. Diese Begrenzung der Eingangsspannung ist besonders für die genutzten passive Drehzahlsensoren vorteilhaft, da diese Sensorsignale mit drehzahlabhängigen Amplituden erzeugen und daher die Gefahr besteht, dass hohe Sensorsignale nicht mehr zuverlässig erfasst werden können.
Der erste Anschluss 101 kann beispielsweise ein sogenannter Highside-Anschluss sein, da er beispielsweise in einer seriellen Verschaltung eines Widerstands R10 und eines Widerstands R18 mit dem Versorgungsanschluss 104 verbunden sein kann. Der zweite Anschluss 102 kann beispielsweise ein sogenannter Lowside-Anschluss sein und ist beispielsweise in einer seriellen Verschaltung eines Widerstands R11 und eines Widerstands R17 mit dem Testsignalanschluss 160 verbunden.
Der erste Anschluss 101 und der zweite Anschluss 102 können außerdem über einen Widerstand R1 miteinander verbunden sein. Über den Widerstand R1 kann ein Gleichspannungsanteil abfallen, der durch die Verbindung des ersten Anschlusses 101 mit dem Versorgungsanschluss 104 erzeugt werden kann und der für Testzwecke nutzbar ist (siehe unten). Der erste Anschluss 101 kann über eine serielle Verschaltung eines Kondensators C4 und eines Widerstandes R4 mit dem Signaleingang (+) des Vergleichers 110 verbunden sein. Der zweite Anschluss 102 kann über serielle Verschaltung eines Kondensator C5 und eines Widerstand R5 mit dem Referenzsignaleingang (-) des Vergleichers 110 verbunden sein. Als Referenzsignaleingang (-) kann der invertierte Eingang und als Signaleingang (+) kann der nicht-invertierte Eingang genutzt werden. Für beide Anschlüsse kann somit eine Hochpassfilterung erreicht werden, wobei der Gleichspannungsanteil herausgefiltert wird.
Der Ausgang des Vergleichers 110 kann über zwei seriell verschaltete Widerstände, ein Widerstand R12 und ein Widerstand R13, mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 120 verbunden sein. Ein Stromknoten zwischen dem Widerstand R12 und dem Widerstand R13 kann über einen Widerstand R16 mit dem nicht-invertierten Eingang (+) des Vergleichers 110 verbunden sein. Der Ausgang des Operationsverstärkers 120 kann außerdem über einen Widerstand R3 mit dem invertierten Eingang (-) des Vergleichers 120 verbunden sein. Der invertierte Eingang (-) des Vergleichers 110 kann außerdem über einen seriell danach geschalteten Kondensator C10 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 120 verbunden sein. Außerdem kann der nicht-invertierte Eingang (+) des Vergleichers 110 über einen Kondensator C11 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 120 verbunden sein.
Der nicht-invertierte Eingang (+) des Operationsverstärkers 120 kann mit einem Stromknoten zwischen einem Widerstand R14 und einem Widerstand R15 verbunden sein, wobei der Widerstand R14 und der Widerstand R15 beide seriell zwischen dem Versorgungsanschluss 104 und dem zweiten Masseanschluss 106b ausgebildet sind, um einen Spannungsteiler zu bilden. Wie bereits erwähnt, ist der Operationsverstärker 120 als ein Spannungsfolger ausgebildet, um eine Spannung, welche sich mit dem Widerstand R14 und dem Widerstand R15 einstellen lässt, niederohmig über den Widerstand R3 dem Vergleichsoperationsverstärker 110 zur Verfügung zu stellen. Diese Spannung dient auch als Referenzspannung für die Mitkopplung des Ausgangssignals von Vergleiches 110, der auch als Operationsverstärker ausgebildet ist, mittels des Widerstandes R12 und des Widerstandes R13 über den Widerstand R16 auf den nicht-invertierenden Eingang (+) des Vergleichers 110.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann die Auswerteschaltung verschiedene weitere Filtereinheiten umfassen:
Zwischen dem Ausgang des Vergleichers 110 und dem ersten Signalausgang 141 kann ein erster Tiefpassfilter ausgebildet sein, wobei ein Widerstand R6 und einem folgenden Kondensator C6 als serielle Verschaltung den Ausgang des Vergleichers 110 mit dem ersten Masseanschluss 106a verbinden und an einem Stromknoten zwischen dem Widerstand R6 und dem Kondensator C6 der erste Signalausgang 141 koppelt. Diese erste Filtereinheit stellt somit einen Tiefpassfilter für das Signal auf dem ersten Signalausgang 141 dar.
Zwischen dem Ausgang des Vergleichers 110 und dem zweiten Signalausgang 142 kann ein zweiter Tiefpassfilter ausgebildet, wobei eine serielle Verschaltung eines Widerstandes R7 und eines folgenden Kondensators C7 von dem Ausgang des Vergleichers 110 zu dem ersten Masseanschluss 106a ausgebildet ist und der zweite Signalausgang 142 an einen Knoten zwischen dem Widerstand R7 und dem Kondensator C7 koppelt. Diese zweite Filtereinheit stellt somit einen Tiefpassfilter für das Ausgangssignal auf dem zweiten Signalausgang 142 dar.
Ein dritter Tiefpassfilter kann zwischen dem ersten Anschluss 101 und dem ersten Statussignalausgang 151 geschaltet sein und umfasst einen Widerstand R2 und einen Kondensator C2, wobei der Kondensator C2 den ersten Statussignalausgang 151 mit dem ersten Massenanschluss 106a verbindet und der Widerstand R2 den Kondensator C2 seriell mit ersten Anschluss 101 verbindet. Diese Filtereinheit stellt somit einen Tiefpassfilter für ein Signal auf dem ersten Anschluss 101 und/oder auf dem ersten Statussignalausgang 151 dar, wobei der Widerstand R2 eine Strombegrenzung zwischen dem ersten Anschluss 101 und dem ersten Statussignalausgang 151 bewirkt (z.B. bei einem Statustest).
Ein vierter Tiefpassfilter kann zwischen dem zweiten Anschluss 102 und dem zweiten Statussignalausgang 152 geschaltet sein und umfasst einen Widerstand R8 und einen Kondensator C3, wobei der Kondensator C3 den zweiten Statussignalausgang 152 mit dem ersten Massenanschluss 106a verbindet und der Widerstand R8 den Kondensator C3 seriell mit zweiten Anschluss 102 verbindet. Diese Filtereinheit stellt somit einen Tiefpassfilter für ein Signal auf dem zweiten Anschluss 102 und/oder auf dem zweiten Statussignalausgang 152 dar, wobei der Widerstand R8 eine Strombegrenzung zwischen dem zweiten Anschluss 102 und dem zweiten Statussignalausgang 152 bewirkt (z.B. bei einem Statustest).
Mit dem dritten und dem vierten Tiefpassfilter kann der potentiell vorhandener Gleichspannungsanteil auf dem ersten bzw. zweiten Anschluss 101 , 102 über den ersten Statussignalausgang 151 bzw. zweiten Statussignalausgang 152 festgestellt werden. Wenn der Gleichspannungsanteil nicht einen erwarteten Wert hat, liegt ein potentieller Fehler wie beispielsweise einen Kurzschluss zur Masse bzw. ein Kurzschluss zur Versorgungsspannung vor. Anderseits kann dieser Gleichspannungsanteil durch die zuvor genannten Hochpassfilter C4, R4 bzw. C5, R5 vor den Eingängen des Vergleichers 110 herausgefiltert werden und stört somit nicht das Drehzahlsignal. Eine fünfte Filtereinheit kann zwischen dem ersten Anschluss 101 und dem zweiten Anschluss 102 geschaltet sein und umfasst in serieller Verschaltung den Widerstand R10, einen Kondensator C9 und den Widerstand R11 , wobei der Kondensator C9 mittig angeordnet sein kann. Die fünfte Filtereinheit stellt einen Tiefpassfilter für ein Drehzahlsignal dar. Hierdurch wird eine Dämpfung erreicht, damit die Signalspannung über einen gesamten Nutzfrequenzbereich nur wenig ansteigt. Passive Drehzahlsensor sind nämlich im einfachsten Fall durch eine Spule gegeben, sodass schnellere Änderungen des Magnetfeldes bei höheren Drehzahlen ein stärkeres Sensorsignal induzieren. Als Folge ändert sich die Signalamplitude mit der Drehgeschwindigkeit. Stark schwankende Signalamplituden sind für die nachfolgende Signalauswertung ungünstig. Die fünfte Filtereinheit dämpft daher die hohen Amplitudenanteile (dort befinden sich vor allem die hochfrequenten Anteile) durch den Kondensator C9. Als Folge schwanken die Amplituden des Sensorsignal mit der Drehzahl nicht so stark.
Es versteht sich, dass für die gewünschten Funktionen nur die gezeigten Schaltungskomponenten ausreichend sind. Daher beziehen sich weitere Ausführungsbeispiele auf eine Auswerteschaltung, wo nur die gezeigten Komponenten oder ein Teil davon ausgebildet sind, um die gewünschten Funktionen zu erreichen. Ein wesentlicher Vorteil von Ausführungsbeispielen besteht gerade darin, dass die Funktionen durch eine einfache Schaltung ermöglicht wird, ohne dass komplexe integrierte Schaltungen erforderlich sind, wie sie bei konventionellen Eingangsschaltungen zum Einsatz kommen. Demgegenüber werden bei Ausführungsbeispiele nur diskrete Bauelemente verwendet und nicht multifunktionale integrierte Schaltungen.
Es versteht sich außerdem, dass die beschriebenen passiven Bauelemente (z.B. Widerstände und Kondensatoren) eine vorbestimmte, gezielt gewählte Charakteristik (z.B. Widerstandswerte, Kapazitäten) aufweisen, um einen gewünschten Effekt zu erreichen. Hierzu zählen z.B.: eine Begrenzung des Stromes, ein Herausfiltern von hoch/niederfrequenten Anteilen. Die gewählten Widerstandswerte und die Kapazitäten der Kondensatoren hängen natürlich von den konkreten Drehzahlsensoren bzw. dem Fahrzeug ab. Sie sind i.A. so zu wählen, dass das Sensorsignal zuverlässig detektiert werden kann (z.B. ab einer Signalstärke von 100 mV) und Störsignale zuverlässig herausgefiltert werden können. Solche Störsignale umfassen beispielsweise das Schalten von Magnetventilen (z.B. in der Bremsanlage), die Spannungs- oder Strompulse auslösen können.
Fig. 3 zeigt einen Systemaufbau, mit dem passiven Drehzahlsensor 10, der an dem ersten Anschluss 101 und dem zweiten Anschluss 102 der Auswerteschaltung 100 anschließbar ist. Außerdem ist die Auswerteschaltung 100 mit einer Steuereinheit 200 verbunden, wobei der erste Masseanschluss 106a eine gemeinsame Masse der Auswerteschaltung 100 und der Steuereinheit 200 bildet. Der erste Signalausgang 141 und der zweite Signalausgang 142 stellen redundant die Ausgangsgröße aus dem Vergleicher 110 für die Steuereinheit 200 bereit. Die Steuereinheit 200 ist beispielhaft über den Testsignaleingang 160 mit der Auswerteschaltung 100 verbunden. Außerdem kann die Steuereinheit 200 mit dem ersten Statussignalausgang 151 und dem zweiten Statussignalausgang 152 mit der Auswerteschaltung 100 verbunden sein.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Steuereinheit 200 ein optionaler Bestandteil der Auswerteschaltung 100 sein. Sie kann aber auch als eine separate Komponente ausgebildet sein, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist.
Ausführungsbeispiele erlauben die folgenden Funktion, die durch die Steuereinheit 200 gesteuert werden können:
Der erste Anschluss 101 kann zur Messung einer Drehzahlfühlerspannung (z.B. den Gleichspannungsanteil) im niedrigen Frequenzbereich genutzt werden, um beispielsweise zu überprüfen, ob eine korrekte Montage des Drehzahlsensors 10 vorgenommen wurde. Hierzu kann der erste Statussignalausgang 151 genutzt werden, der ein Spannungsniveau am ersten Anschluss 101 messen kann.
Der erste und der zweite Sensorsignalausgang 141 , 142 stellen sicher, dass eine redundante Erfassung des Sensorsignals möglich ist, so dass selbst wenn ein Kabelfehler auf einer der Signalleitungen auftreten sollte, immer noch eine zuverlässige Geschwindigkeitsdetektion erfolgen kann. Die Steuereinheit 200 kann beide Sensorsignal empfangen und kann bei Abweichungen oberhalb einer Toleranzschwelle einen Fehler anzeigen.
Gemäß Ausführungsbeispielen nutzt die Steuereinheit 200 den Testsignaleingang 160 dazu, gezielt Testsignale einzugeben, und basierend auf der Reaktion einen Fehler festzustellen. Über den Kondensator C9 wirkt das Testsignal auf den ersten Anschluss 101 und auf den zweiten Anschluss 102. Eine Antwort auf das Testsignal kann zum einen über die Signalausgänge 141 , 142 erhalten werden. Außerdem kann eine Reaktion auch an dem ersten Statussignalausgang 151 und/oder dem zweiten Statussignalausgang 152 abgegriffen werden. Damit können folgende Fehler zuverlässig detektiert und voneinander unterschieden werden: ein Kurzschluss des ersten Anschlusses 101 zur Masse, ein Kurzschluss des zweiten Anschlusses 102 zur Masse, ein Kurzschluss des ersten Anschlusses 101 zur Versorgungsspannung, ein Kurzschluss des zweiten Anschlusses zur Versorgungsspannung oder ein Kurzschluss zwischen dem ersten Anschluss 101 und dem zweiten Anschluss 102 sein.
Wenn beispielsweise auf eine Eingabe eines Testsignals über den Testeingang 160 an dem Statussignalausgängen 151 , 152 keine Reaktion erfolgt (z.B., wenn das Spannungsniveau dort konstant bleibt), ist davon auszugehen, dass in Abhängigkeit des anliegenden Potentialniveaus ein Kurzschluss zur Masse bzw. ein Kurzschluss zur Versorgungsspannung (Batteriespannung) vorliegt. Aus den Unterschieden der beiden Statussignale, die an dem ersten Statussignalausgang 151 und dem zweiten Statussignalausgang 152 vorliegen, können Rückschlüsse darüber gewonnen werden, ob eine der obengenannten Fehler vorliegt.
Ausführungsbeispiele können insbesondere für Antiblockiersysteme für (Nutz-) Fahrzeuge genutzt werden, wo für jedes Rad (zumindest) eine separate Auswerteschaltung 100 vorgesehen ist, um die Drehzahl des Rades zu bestimmen.
Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf ein Verfahren zum Überwachen und Auslesen eines passiven Drehzahlsensors, wobei Signale eines passiven Drehzahlsensors 10 eines Fahrzeugs unter Verwendung der Auswerteschaltung 100 ausgewertet werden. Das Verfahren kann insbesondere ein Feststellen eines Kurzschlusses und/oder eines Übersprechens umfassen. Dies kann durch zumindest einen der folgenden Schritte erreicht werden:
- Eingabe eines Testsignals auf dem Testsignaleingang 160,
- Analyse eines Signalstatus auf dem ersten Statussignalausgang 151 ,
- Analyse eines Signalstatus auf dem zweiten Statussignalausgang 152,
- Analyse eines Signals eines Signalstatus auf dem ersten Signalausgang 141 und/oder dem zweiten Signalausgang 142.
Es versteht sich, dass ein Testsignal nicht zwingend eingegeben werden muss. Gemäß Ausführungsbeispielen kann der Status am ersten Anschluss 101 und dem zweiten Anschluss 102 auch ohne die Eingabe eines Signals analysiert werden (über die Statussignalausgänge 151 , 152). Da der erste Anschluss 101 mit dem Versorgungsanschluss 104 verbunden ist, sollte dort im fehlerfreien Zustand eine bestimmte Spannung anliegen. Wenn das nicht der Fall ist, liegt z.B. ein Fehler vor.
Alle zuvor beschriebenen Funktionen der Auswerteeinheit und/oder der Steuereinheit 200 können weitere optionale Verfahrensschritte bilden (das Filtern von Signalen, die Spannungsnachverfolgung für die Referenzspannung etc.).
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination, für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Drehzahlsensor
100 Auswerteschaltung
101 , 102 Anschlüsse für den Drehzahlsensor
104 Versorgungsanschluss (für Spannungsversorgung)
106a erster Masseanschluss (z.B. Masse der Steuereinheit)
106b zweiter Masseanschluss
110 Vergleicher (z. B. ein weiterer Operationsverstärker)
120 Operationsverstärker
130 Spannungsbegrenzer
141 , 142 Signalausgänge (redundant)
151 , 152 Statussignalausgänge
160 Testsignaleingang
200 Steuereinheit
R1 , R2, ... verschiedene Widerstände
C1 , C2, ... verschiedene Kondensatoren

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Auswerteschaltung (100) für einen passiven Drehzahlsensor (10) eines Fahrzeugs, wobei der passive Drehzahlsensor (10) ausgebildet ist, um eine Drehzahl eines Rades zu erfassen und darauf basierend ein Sensorsignal zu erzeugen, gekennzeichnet durch einen ersten Anschluss (101 ) und zweiten Anschluss (102) zum elektrischen Anschluss des Drehzahlsensors (10); einen Vergleicher (110), der mit dem ersten Anschluss (101 ) und dem zweiten Anschluss (102) verbunden und ausgebildet ist, um das Sensorsignal mit einer Referenzspannung zu vergleichen und basierend auf dem Vergleich ein pulsierendes Ausgangssignal zu erzeugen; einen Operationsverstärker (120), der als Pufferschaltung konfiguriert ist, um die Referenzspannung auf einem vorbestimmten Niveau zu halten; einen ersten Signalausgang (141 ) und einen zweiten Signalausgang (142), wobei der erste Signalausgang (141 ) und der zweite Signalausgang (142) jeweils mit einem Ausgang des Vergleichers (110) verbunden ist, um das pulsierende Ausgangssignal zur Ermittlung der Drehzahl des Rades redundant bereitzustellen.
2. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Spannungsbegrenzer (130), der ausgebildet ist, um eine Eingangsspannung am Vergleicher (110) auf dessen Eingangsspannungsbereich zu begrenzen.
3. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Operationsverstärker (120) als Spannungsfolger ausgebildet ist, sodass die Referenzspannung für den Vergleicher (110) niederohmig zur Verfügung steht.
4. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 3, wobei der Operationsverstärker (120) einen Sensorsignaleingang (-), einen Referenzsignaleingang (+) und einen Ausgang aufweist und der Sensorsignaleingang (-) mit dem Ausgang verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsbegrenzer (130) zwei gegenpolig geschaltete Dioden aufweist und ein Stromknoten zwischen den gegenpolig geschalteten Dioden mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (120) verbunden, um eine Eingangsspannung des Vergleichers (110) sicher auf dessen Eingangsspannungsbereich zu begrenzen.
5. Auswerteschaltung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zumindest einen der folgenden Eingänge oder Ausgänge aufweist:
- einen Testsignaleingang (160) zur Einspeisung eines Testsignals, wobei der Testsignaleingang mit dem ersten Anschluss (101 ) und/oder mit dem zweiten Anschluss (102) verbunden ist,
- einen ersten Statussignalausgang (151 ), der mit dem ersten Anschluss (101 ) verbunden ist,
- einen zweiten Statussignalausgang (152), der mit dem zweiten Anschluss (102) verbunden ist.
6. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 5, gezeichnet durch eine Steuereinheit (200), die ausgebildet ist, um Signale von einem oder mehreren der folgenden Anschlüsse zu empfangen:
- dem ersten Signalausgang (141 ),
- dem zweiten Signalausgang (142),
- dem ersten Statussignalausgang (151 ),
- dem zweiten Statussignalausgang (152),
- dem Testsignaleingang (160), wobei die Steuereinheit weiter ausgebildet ist, um basierend auf den empfangenen Signale den passiven Drehzahlsensor (10) zu überwachen.
7. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 6, dadurch gezeichnet, dass die Steuereinheit (200) weiter ausgebildet ist, um zumindest einen der folgenden Fehler zu detektieren: - einen Kurzschluss des ersten Anschlusses (101 ) zur Masse,
- einen Kurzschluss des zweiten Anschlusses (102) zur Masse,
- einen Kurzschluss des ersten Anschlusses (101 ) zu einer Versorgungsspannungsspannung,
- einen Kurzschluss des zweiten Anschlusses (102) zu einer Versorgungsspannungsspannung,
- einen Kurzschluss zwischen dem ersten Anschluss (101 ) und dem zweiten Anschluss (102),
- ein Übersprechen zwischen dem ersten Anschluss (101 ) und dem zweiten Anschluss (102) oder eine Übersprechen zwischen einer externen Signalleitung auf den ersten Anschluss (101 ) oder auf den zweiten Anschluss (102),
- eine offene elektrische Verbindung an dem ersten Anschluss (101 ) oder an dem zweiten Anschluss (102), wobei das Detektieren basierend auf Signalen an zumindest einem der folgenden Ausgänge erfolgt:
- an dem ersten Statussignalausgang (151 ),
- an dem zweiten Statussignalausgang (152),
- an dem ersten Signalausgang (141 ),
- an dem zweiten Signalausgang (142).
8. Auswerteschaltung (100) nach Anspruch 7, dadurch gezeichnet, dass der erste Anschluss (101) oder der zweite Anschluss (102) mit einem Versorgungsanschluss (104) verbunden ist, sodass bei einem fehlerfreien Zustand auch bei einem Stillstand des Rades eine Spannung über dem ersten Anschluss (101 ) und dem zweiten Anschluss (102) abfällt, und dadurch, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, um den Fehler durch eine Messung der Spannung an dem ersten Anschluss (101 ) oder an dem zweiten Anschluss (102) unter Nutzung des ersten Statussignalausganges (151 ) oder des zweiten Statussignalausganges (152) zu detektieren, wobei die Steuereinheit hierzu weiter ausgebildet ist, um an dem Testsignaleingang (160) ein Testsignal einspeist oder kein Testsignal einspeist.
9. Auswerteschaltung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gezeichnet, dass an zumindest einem der folgenden Ausgänge und Anschlüsse ein Tiefpassfilter ausgebildet ist:
- an dem ersten Signalausgang (141 ),
- an dem zweiten Signalausgang (142),
- an dem ersten Statussignalausgang (151 ),
- an dem zweiten Statussignalausgang (152),
- zwischen dem ersten Anschluss (101 ) und dem zweiten Anschluss (102).
10. Antiblockiersystem, ABS, für ein Nutzfahrzeug mit zumindest einem passiven Drehzahlsensor (10), gekennzeichnet durch zumindest einer Auswerteschaltung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11 . Verfahren zum Überwachen und Auslesen eines passiven Drehzahlsensors (10), gekennzeichnet durch
Auswerten von Signalen eines passiven Drehzahlsensors (10) eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Auswerteschaltung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , welches zum Feststellen eines Kurzschlusses und/oder eines fehlerhaften Kontaktes und/oder eines Übersprechens weiter zumindest einen der folgenden Schritte aufweist:
- Eingabe eines Testsignals auf dem Testsignaleingang (160),
- Analyse eines Signalstatus auf dem ersten Statussignalausgang (151 ),
- Analyse eines Signalstatus auf dem zweiten Statussignalausgang (152),
- Analyse eines Signals auf dem ersten Signalausgang (141 ) und/oder auf dem zweiten Signalausgang (142) oder eines Differenzsignals zwischen dem ersten Signalausgang (141 ) und auf dem zweiten Signalausgang (142).
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786354A (en) * 1972-01-24 1974-01-15 Stock Equipment Co Electromagnetic tachometer
DE3930895A1 (de) 1989-09-15 1991-03-28 Fatec Fahrzeugtech Gmbh Schaltung zur ermittlung der drehzahl eines rades
US5510707A (en) 1992-09-10 1996-04-23 Eaton Corporation Wheel speed sensor input circuit with sensor status detection employing a resistor biased compensator
JPH09178512A (ja) * 1995-12-28 1997-07-11 Mitsubishi Electric Corp センサシステム及びセンサ
US6711513B2 (en) * 2002-05-02 2004-03-23 Ivensys Systems, Inc. Fault tolerant apparatus and method for determining a revolution rate of a gear
DE10347117B4 (de) 2003-10-10 2007-07-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Elektronische Schaltungsanordnung zum wahlweise Anschluss von Drehzahlsensoren, insbesondere bei Nutzfahrzeugen
JP5013075B2 (ja) * 2007-03-30 2012-08-29 Ｔｄｋ株式会社 磁気検出装置
DE102012224098A1 (de) 2012-12-20 2014-06-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Erfassen einer Geschwindigkeit in einem Fahrzeug

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