PL244445B1

PL244445B1 - Method of diagnostic control of measuring sensors of angular velocity ωz and lateral acceleration ay of the ESP system of motor vehicles and a test stand for these sensors

Info

Publication number: PL244445B1
Application number: PL436850A
Authority: PL
Inventors: Piotr Strzępek; Andrzej Gajek; Aleksander Ćwiszewski
Original assignee: Unimetal Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2024-01-29
Also published as: PL436850A1

Abstract

Sposób kontroli diagnostycznej czujników pomiarowych prędkości kątowej ωz i przyspieszenia poprzecznego ay układu ESP pojazdów samochodowych polegający na badaniu reakcji czujników na wymuszenie ruchu nadwozia pojazdu, charakteryzuje się tym, że wywołuje się zaprogramowany ruch obrotowo zwrotny pojazdu wokół środka osi tylnej poprzez ruch posuwisto zwrotny płyt o stałym skoku (A) i znanej, ustalonej wcześniej, maksymalnej prędkości przesuwu Vmax. Wywołuje się 3 - 5 cykli szarpnięć płyt. W trakcie zaś rejestruje się wartości wskazań czujników ωz oraz ay i ocenia zarejestrowane parametry pod kątem jakości przebiegów stanowiących ilości zarejestrowanych cykli, zgodności w fazie z ruchem płyt oraz wartości maksymalnej ωmax. Wynalazek dotyczy też stanowiska do kontroli diagnostycznej czujników pomiarowych ωz i ay układu ESP pojazdów samochodowychA method of diagnostic control of the measuring sensors of the angular velocity ωz and lateral acceleration ay of the ESP system of motor vehicles, consisting in examining the response of the sensors to forced movement of the vehicle body, characterized by the fact that a programmed rotational and reciprocal movement of the vehicle around the center of the rear axle is caused by the reciprocating movement of constant plates. stroke (A) and the known, previously determined maximum travel speed Vmax. 3 - 5 cycles of plate jerking are triggered. During this process, the values of sensor readings ωz and ay are recorded and the registered parameters are assessed in terms of the quality of the waveforms representing the number of recorded cycles, phase consistency with the movement of the plates and the maximum value ωmax. The invention also applies to a station for diagnostic inspection of measurement sensors ωz and ay of the ESP system of motor vehicles.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Wynalazek dotyczy sposobu kontroli diagnostycznej czujników pomiarowych prędkości kątowej ωζ i przyspieszenia poprzecznego ay układu ESP pojazdów, zwłaszcza samochodowych oraz stanowisko do badań tych czujników.The invention relates to a method for diagnostic control of measuring sensors for angular velocity ωζ and lateral acceleration ay of the ESP system of vehicles, especially cars, and a stand for testing these sensors.

Weryfikacja działania elementów pomiarowych w pojazdach jakimi są czujniki, zwłaszcza w pojazdach samochodowych, jest w znanych metodach ograniczana do kontroli elektrycznej. Zadanie to sprawuje program diagnostyki pokładowej w sterowniku układu ABS/ESP. Diagnostyka pokładowa ogranicza się jedynie do kontroli elektrycznej elementów układu. Natomiast mierzone wielkości fizyczne nie są weryfikowane.Verification of the operation of measuring elements in vehicles, such as sensors, especially in motor vehicles, is limited to electrical control in known methods. This task is performed by the on-board diagnostics program in the ABS/ESP system controller. On-board diagnostics is limited only to electrical checks of system components. However, the measured physical quantities are not verified.

Znana jest metoda skontrolowania reakcji czujników poprzez ręczne wymuszenie ruchu nadwozia pojazdu (szarpanie np. za dach). Metoda ta nie gwarantuje powtarzalności wymuszenia, co poważnie ogranicza możliwości oceny wskazań przez diagnostę.There is a known method of checking the response of the sensors by manually forcing the vehicle body to move (pulling, e.g., the roof). This method does not guarantee repeatability of the forcing, which seriously limits the diagnostician's ability to assess the indications.

Istnieje zatem potrzeba opracowania, w procedurach diagnostycznych, metody weryfikacji wskazań czujników prędkości kątowej ωz i przyspieszenia poprzecznego ay układu ESP. Kontrola działania czujników jest szczególnie ważna w układach bezpieczeństwa pojazdu.Therefore, there is a need to develop, in diagnostic procedures, a method for verifying the readings of the angular velocity ωz and lateral acceleration ay sensors of the ESP system. Monitoring the operation of sensors is particularly important in vehicle safety systems.

Stąd cel wynalazku - opracowanie sposobu badania czujników ωz oraz ay stosowanych w układach stabilizacji toru jazdy ESP pojazdów, zwłaszcza samochodowych.Hence the purpose of the invention - to develop a method for testing ωz and ay sensors used in ESP stabilization systems of vehicles, especially cars.

Sposób kontroli diagnostycznej czujników pomiarowych prędkości kątowej ωz i przyspieszenia poprzecznego ay układu ESP pojazdów samochodowych polegający na badaniu reakcji czujników na wymuszenie ruchu nadwozia pojazdu, charakteryzuje się tym, że wywołuje się zaprogram owany ruch obrotowo zwrotny pojazdu wokół środka osi tylnej poprzez ruch posuwisto zwrotny płyt o stałym skoku i znanej, ustalonej wcześniej, maksymalnej prędkości przesuwu Vmax. Wywołuje się 3-5 cykli szarpnięć płyt. W trakcie zaś rejestruje się wartości wskazań czujników ωz oraz ay i ocenia zarejestrowane parametry pod katem jakości przebiegów stanowiących ilości zarejestrowanych cykli, zgodności w fazie z ruchem płyt oraz wartości maksymalnej ωmaχ.A method of diagnostic control of the measuring sensors of the angular velocity ωz and lateral acceleration ay of the ESP system of motor vehicles, consisting in testing the response of the sensors to forced movement of the vehicle body, characterized by the fact that a programmed rotational and reciprocal movement of the vehicle around the center of the rear axle is induced by the reciprocating movement of the plates constant pitch and a known, previously determined maximum travel speed Vmax. 3-5 cycles of plate jerking are triggered. During the process, the values of sensor readings ωz and ay are recorded and the registered parameters are assessed in terms of the quality of the waveforms constituting the number of recorded cycles, phase consistency with the movement of the plates and the maximum value of ωmaχ.

Stanowisko do kontroli diagnostycznej czujników pomiarowych ωz i ay układu ESP pojazdów samochodowych zawierające płyty do wymuszenia ruchu nadwozia pojazdu, charakteryzuje się według wynalazku tym, że wyposażone jest w dwie płyty ruchome, uruchamiane hydraulicznie, współczasowo, przy czym układ hydrauliczny jest sterowany sterownikiem zaprogramowanym do sterowania cyklicznym ruchem płytami w zakresie 3-5 powtarzalnych cykli szarpnięć. Płyty są tak połączone aby wykonywały równoczesny ruch boczny o stałym skoku i znanej, ustalonej wcześniej maksymalnej prędkoś ci przesuwu Vmax, a ponadto stanowisko wyposażone jest w tester diagnostyczny do rejestracji przebiegów i wartości wskazań czujników ωz oraz ay.A station for diagnostic inspection of measurement sensors ωz and ay of the ESP system of motor vehicles, containing plates for forcing the movement of the vehicle body, is characterized according to the invention in that it is equipped with two movable plates, hydraulically actuated, simultaneously, with the hydraulic system controlled by a controller programmed to control cyclical movement of the plates in the range of 3-5 repeated jerk cycles. The plates are connected in such a way that they perform simultaneous lateral movement with a constant pitch and a known, previously determined maximum travel speed Vmax, and the station is also equipped with a diagnostic tester for recording the waveforms and readings of the ωz and ay sensors.

Według wynalazku wykorzystuje się zmodyfikowane stanowisko o napędzie hydraulicznym (szarpak), którego płyty wykonują równoczesny ruch boczny posuwisto-zwrotny o stałym skoku i znanej prędkości przesuwu, wykonując 3-5 cykli szarpnięć. Wprawia się w ruch obrotowo-zwrotny nadwozie samochodu, którego przednie koła stoją na płytach, a podczas tego ruchu rejestruje się wartości wskazań czujników ωz oraz ay układu ESP przy pomocy diagnoskopu komputerowego i ocenia zarejestrowane parametry co do jakości przebiegów, to jest ilości zarejestrowanych cykli, zgodności w fazie z ruchem płyt oraz wartości maksymalnej ωmaχ.According to the invention, a modified station with a hydraulic drive (jerker) is used, the plates of which perform simultaneous back-and-forth movement with a constant pitch and a known travel speed, performing 3-5 jerk cycles. The body of the car is set in rotational and reciprocating motion, with the front wheels standing on plates, and during this movement the values of the ESP system sensors ωz and ay are recorded using a computer diagnostics device and the registered parameters are assessed in terms of the quality of the waveforms, i.e. the number of recorded cycles, in-phase with the movement of the plates and the maximum value of ωmaχ.

Wynalazek przedstawiono bliżej w przykładacie wykonania i na rysunku:The invention is presented in more detail in an embodiment and in the drawing:

Fig. 1. Zmodyfikowane stanowisko płytowe (szarpak), A - płyty szarpiące, B - zasilacz hydrauliczny z zestawem zaworów hydraulicznych, C - sterownik mikroprocesorowyFig. 1. Modified plate station (puller), A - jerking plates, B - hydraulic power unit with a set of hydraulic valves, C - microprocessor controller

Fig. 2. Sygnał prędkości kątowej pojazdu ωz w 3 cyklach szarpnięć płyt, rejestrowany testerem diagnostycznymFig. 2. Vehicle angular velocity signal ωz in 3 cycles of plate jerks, recorded with a diagnostic tester

Fig. 3. Sygnał prędkości kątowej pojazdu ωz w 3 cyklach szarpnięć płyt, zarejestrowany czujnikiem wzorcowymFig. 3. The signal of the vehicle's angular velocity ωz in 3 cycles of plate jerks, recorded with a standard sensor

Fig. 4. Sygnał przyspieszenia bocznego pojazdu ay w 3 cyklach szarpnięć płyt, rejestrowany testerem diagnostycznymFig. 4. Vehicle lateral acceleration signal ay in 3 cycles of plate jerks, recorded with a diagnostic tester

Fig. 5. Sygnał przyspieszenia poprzecznego ay w 3 cyklach szarpnięć płyt, zarejestrowany czujnikiem wzorcowymFig. 5. Transverse acceleration signal ay in 3 cycles of plate jerks, recorded with a standard sensor

PrzykładExample

Jak pokazano na fig. 1, opracowane stanowisko, według wynalazku, na którym realizowane są pomiary, jest oparte o konstrukcję 2-płytowego urządzenia z napędem hydraulicznym do badania stanu technicznego zawieszenia pojazdów samochodowych. Stanowisko zawiera części mechanicznej dwóch płyt szarpiących A, zasilacza hydraulicznego B oraz sterownika mikroprocesorowego C.As shown in Fig. 1, the station developed according to the invention, where the measurements are carried out, is based on the structure of a 2-plate device with a hydraulic drive for testing the technical condition of the suspension of motor vehicles. The station contains the mechanical part of two tearing plates A, a hydraulic power unit B and a microprocessor controller C.

Według wynalazku zastosowano w zasilaczu hydraulicznym system przełączania zaworów hydraulicznych, który umożliwia, poprzez siłowniki hydrauliczne, równoczesny, współczasowy ruch boczny, posuwisto-zwrotny, obydwóch płyt stanowiska. Zmodyfikowany, w stosunku do standardowego, układ sterowania pozwala na zaprogramowanie cyklicznego i powtarzalnego ruchu płyt (3-5 cykli szarpnięć) np. 3, o ustalonej w czasie badań prędkości przesuwu oraz skoku. Wymuszony, w taki sposób, ruch pojazdu ustawionego kołami przednimi na płytach ma charakter ruchu obrotowego zwrotnego wokół środka osi tylnej pojazdu. Jest rejestrowany za pomocą czujników ωz oraz ay układu ESP pojazdu samochodowego. Wskazania wartości z tych czujników odczytywane są za pomocą diagnoskopu komputerowego (testera) poprzez złącze OBDII w trybie wskazań wartości rzeczywistych układu ESP, co pokazano na fig. 2, fig. 4. Rejestruje się przebiegi sygnałów czasowych z tych czujników oraz odczytuje się wartości maksymalne ωz oraz ay. Sygnały te poddaje się analizie jakościowej - poprzez porównanie - tj. odczytuje się ilość zarejestrowanych cykli, zgodność w fazie z ruchem płyt oraz ilościowej tj. odczytuje się zarejestrowane wartości maksymalne, a następnie porównuje się parametry odczytane z parametrami ruchu pojazdu wynikającymi z wymuszenia od płyt stanowiska. Wartość (ωzmax czujnika prędkości kątowej pojazdu badanego, wynikającą z ruchu płyt stanowiska, porównuje się z wartością wymuszenia działającego na koła pojazdu, obliczaną jako stosunek prędkości maksymalnej przesuwu płyt V max do rozstawu osi badanego pojazdu L:According to the invention, a hydraulic valve switching system is used in the hydraulic power supply, which enables, through hydraulic actuators, simultaneous, lateral, reciprocating movement of both station plates. The modified control system, compared to the standard one, allows programming of cyclical and repetitive movement of the plates (3-5 cycles of jerks), e.g. 3, with the travel speed and stroke determined during the tests. The movement of the vehicle forced in this way with its front wheels on the plates has the character of a reversible rotation around the center of the rear axle of the vehicle. It is registered using sensors ωz and ay of the ESP system of the car. Value indications from these sensors are read using a computer diagnostics device (tester) via the OBDII connector in the real value indication mode of the ESP system, as shown in Fig. 2, Fig. 4. The waveforms of time signals from these sensors are recorded and the maximum values ωz are read. and ay. These signals are analyzed qualitatively - through comparison - i.e. the number of registered cycles is read, phase correspondence with the movement of the plates, and quantitatively, i.e. the recorded maximum values are read, and then the read parameters are compared with the vehicle motion parameters resulting from the forces imposed on the station plates. . The value (ωzmax of the angular velocity sensor of the tested vehicle, resulting from the movement of the test bench plates, is compared with the value of the force acting on the vehicle wheels, calculated as the ratio of the maximum speed of the plates V max to the wheelbase of the tested vehicle L:

^max^max

V_max 180° _{r Ί} ^mUX , ______ Γ° / ę]V _max 180° _{r Ί} ^mUX , ______ Γ° / ę]

L π lub z wartością (ωzmax zrejestrowaną przy pomocy dodatkowego czujnika wzorcowego, fig. 3, zamocowanego w pojeździe na czas badania.L π or with the value (ωzmax recorded using an additional reference sensor, Fig. 3, mounted in the vehicle for the duration of the test.

Wartość przyspieszenia bocznego aymax z badanego czujnika układu ESP porównuje się z wartością z czujnika wzorcowego po uwzględnieniu położenia czujnika wzorcowego ay względem czujnika badanego, fig. 5.The value of lateral acceleration aymax from the tested ESP system sensor is compared with the value from the reference sensor after taking into account the position of the reference sensor ay relative to the tested sensor, Fig. 5.

Claims

1. A method of diagnostic control of the measurement sensors of the angular velocity ωz and lateral acceleration ay of the ESP system of motor vehicles, consisting in testing the response of the sensors to forced movement of the vehicle body, characterized by the fact that a programmed rotational and reciprocating movement of the vehicle around the center of the rear axle is caused by a reciprocating movement plates with a constant pitch and a known, previously determined maximum travel speed Vmax, and from 3 to 5 cycles of plate jerks are induced, and the values of sensor readings ωz and ay are recorded and the registered parameters are assessed in terms of the quality of the waveforms constituting the number of recorded cycles, compliance in phase with the movement of the plates and the maximum value ωmaχ.

2. A station for diagnostic inspection of measurement sensors oz and ay of the ESP system of motor vehicles, containing plates for forcing the movement of the vehicle body, characterized in that it is equipped with two movable plates, hydraulically actuated at the same time, where the hydraulic system is controlled by a controller programmed for cyclic control movement of the plates in the range of 3-5 repeatable jerk cycles, and the plates are connected in such a way that they perform simultaneous lateral movement with a constant pitch and a known, previously determined maximum travel speed Vmax, and moreover, the station is equipped with a diagnostic tester for recording waveforms and sensor readings toz and ay.