WO1988001388A1 - Measurement process for determining rotation speed - Google Patents

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WO1988001388A1
WO1988001388A1 PCT/EP1987/000418 EP8700418W WO8801388A1 WO 1988001388 A1 WO1988001388 A1 WO 1988001388A1 EP 8700418 W EP8700418 W EP 8700418W WO 8801388 A1 WO8801388 A1 WO 8801388A1
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counting
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filter time
wheel speed
wheel
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Application number
PCT/EP1987/000418
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Inventor
Jürgen GERSTENMEIER
Wolf-Dieter Jonner
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489—Digital circuits therefor
    • 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
    • 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
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • 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
    • 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
    • B60T8/173—Eliminating or reducing the effect of unwanted signals, e.g. due to vibrations or electrical noise

Definitions

  • the invention relates to a measuring method for determining the rotational speed of a rotating part, in particular a vehicle wheel, with the features of the preamble of claim 1.
  • Measuring methods that determine the rotational speed of a rotating component according to the method mentioned are e.g. known from DE-OS 23 39839 and from DE-OS 31 07 115 Fig. 3 and 4. This method has the advantage that a speed measurement is derived from a period or a part or a multiple thereof.
  • Anti-lock control systems and traction control systems use wheel rotation speed information as input variables in order to determine instabilities of the wheels.
  • This information is e.g. supplied by inductive sensors which emit a sinusoidal alternating voltage with frequency proportional to the speed.
  • these alternating voltages are amplified in a hysteresis-type input amplifier, standardized in terms of voltage and passed on to digital control electronics.
  • high-frequency interference signals can be superimposed on these signal voltages.
  • FIG. 1 a An undisturbed sensor signal is shown there in FIG. 1 a, which generates signal 2 on the basis of the thresholds of the switching hysteresis.
  • FIG. 1b the sensor signal 1 'is on Interference signal superimposed, which results in a curve 3.
  • the object of the invention is to suppress the interference edges in the entire useful frequency range without influencing the dynamics of the speed measurement (evaluation of maximum accelerations or decelerations on the wheel).
  • the filtering according to the invention ensures that the processing of further edges is prohibited for a certain time, based on the evaluation of a useful edge.
  • This filter time must be dimensioned so that, on the one hand, interference suppression is ensured with a relatively large interference / useful signal ratio, and, on the other hand, useful edges are not suppressed when the wheel accelerates rapidly.
  • the filter time is formed as a function of the valid wheel speed according to a development of the invention.
  • FIG. 2 a block diagram of a circuit which derives the wheel speed signal from sensor signals
  • FIGS. 3 and 4 - diagrams for explaining the embodiment of FIG. 2.
  • Figure 2 shows an advantageous embodiment which works in conjunction with a frequency control circuit known in principle.
  • the frequency control loop consists of a comparator 20, a correction counter 21, an integrator 22, a number-frequency converter 23 and a switching signal generator 24.
  • the switching signal generator 24 converts this signal into the signal curves c) of FIG. 4. Without an AND gate 26, this signal 2 or 2 'reaches the comparator 20 designed as a down counter and loads the numerical value N into the down counter 20.
  • the integrator 22 emits a signal which corresponds to the wheel speed measured in each case and this signal also determines the frequency f 1 via the counter-frequency converter 23.
  • the diagram in FIG. 3 serves to explain the relationships between. N, f l and f R (f R is the fundamental frequency of the transmitter signal).
  • a filter now intervenes according to the invention, which suppresses the effect of switching edges on the comparator in a value range N to N F (N F selectable) of the down counter 20 by means of a decoder 27 and the AND gate 26 with inverted input.
  • the filter When looking at FIG. 4, the filter should work together with a frequency control loop that counts half-waves in the so-called two-edge method and determines the correction information for the integrator by adding the two half-wave results. In this case, the filter takes effect on every positive and negative useful edge.
  • the course of the counter value of the counter 20 is shown in FIG. 4a.
  • FIG. 4b shows the signal which arises in front of the switching signal generator 29 and
  • FIG. 4c shows the signal which is in front of the AND gate 26, the effective pulses of which reach the counter 20 without blocking.
  • the decoder 27 generates the filter signal of length T F shown in FIG. 2e, the effect of which means that only the edges of FIG. 4f on the counter 20 become effective.

Description

Meßverfahren zur Bestimmung der Drehgeschwindigkeit
Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren zur Bestimmung der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Teils, insbesondere eines Fahrzeugrads mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Meßverfahren, die nach der genannten Methode die Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteils bestimmen, sind z.B. aus der DE-OS 23 39839 und aus der DE-OS 31 07 115 Fig. 3 und 4 bekannt. Diese Methode hat den Vorteil, daß aus jeweils einer Periodendauer oder einem Teil oder Mehrfachen davon eine Geschwindigkeitsmessung abgeleitet wird.
Antiblockierregelsysteme und Antriebsschlupfregel Systeme benutzen als Eingangsgrößen Raddrehgeschwindigkeitsinformationen, um Instabilitäten der Räder festzustellen. Diese Informationen werden z.B. von induktiven Sensoren, die eine sinusförmige Wechsel Spannung mit drehzahlproportionaler Frequenz abgeben, geliefert. Im elektronischen Steuergerät werden diese Wechsel Spannungen in einem hysteresebehafteten Eingangsverstärker verstärkt, spannungsmäßig normiert und an eine digitale Steuerelektronik weitergegeben.
Unter gewissen Bedingungen, z.B. angeregt durch Reibschwingungen im Bremssystem, können diesen Signalspannungen hochfrequente Störsignale überlagert sein.
Diese Störspannungen führen dazu, daß es zu Fehlschaltungen im Eingangsverstärker kommen kann, die dann wiederum von der Steuerelektronik fehlerhaft interpretiert werden. Dies geht aus Figur 1 hervor. Dort ist in Figur la ein ungestörtes Sensorsignal dargestellt, das aufgrund der Schwellen der Schalthysterese das Signal 2 erzeugt. In Figur 1b ist dem Sensorsignal 1' ein Störsignal überlagert, wodurch sich ein Verlauf 3 ergibt. Durch diese wird ein gestörtes Signal 2' erzeugt.
Aus der Darstellung ist zu ersehen, daß im Störfall fehlerhafte Schaltflanken auftreten, die eine Störung des Reglers bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störflanken im gesamten Nutzfrequenzbereich zu unterdrücken, ohne die Dynamik der Geschwindigkeitsmessung (Auswertung von maximalen Beschleunigungen bzw. Verzögerungen am Rad) zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Filterung sorgt dafür, daß für eine gewisse Zeit, bezogen auf die Auswertung einer Nutzflanke, die Verarbeitung weiterer Flanken verboten wird.
Diese Filterzeit muß so dimensioniert sein, daß einerseits eine Störunterdrückung bei einem relativ großen Stör-Nutzsignalverhältnis gewährleistet ist, andererseits Nutzflanken bei großer Beschleunigung des Rades nicht unterdrückt werden.
Um diesen Forderungen gerecht zu werden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Filterzeit als Funktion der gültigen Radgeschwindigkeit ausgebildet.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 - Diagramme zur Erläuterung des Entstehens des gestörten Signals, Fig. 2 - ein Blockschaltbild einer Schaltung, die die aus Sensorsignalen das Radgeschwindigkeitssignal ableitet, Fig. 3 und 4 - Diagramme zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Fig. 2. Figur 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit einem im Prinzip bekannten Frequenz-Regelkreis arbeitet.
Der Frequenzregelkreis besteht aus einem Vergleicher 20, einem Korrekturzähler 21, einem Integrator 22, einem Zahlen-Frequenzwandler 23 und einem Schaltsignalerzeuger 24.
Das verstärkte und normierte Signal U eines nicht gezeigten Meßwertgebers, das den Signalen 2 oder 2' der Figur 1 bzw. b) in Fig. 4 entspricht, wird an einer Klemme 25 zugeführt. Der Schaltsignalerzeuger 24 wandelt dieses Signal in die Signalverläufe c) der Figur 4 um. Ohne ein UND-Gatter 26 gelangt dieses Signal 2 bzw. 2' zu dem als Rückwärtszähler ausgebildeten Vergleicher 20 und lädt den Zahlenwert N in den Rückwärtszähler 20. Während der Periodendauer wird der Rückwärtszähler 20 mit Impulsen der Frequenz Fl, die proportional zu Rad ist, rückgezählt. Entspricht die Periodendauer der Frequenz fl (fl = N · 1), so zählt der Rückwärtszähler 20 auf Null und es besteht Abgleich. Entspricht die Periodendauer nicht der Frequenz fl, so verbleibt im Vergleicher ein Restwert, der über den Korrekturzähler 21 vorzeichenrichtig dem Integrator 22 zugeführt wird.
Der Integrator 22 gibt ein Signal ab, das der jeweils gemessenen Radgeschwindigkeit entspricht und dieses Signal bestimmt über den Zähler-Frequenz-Wandler 23 auch die Frequenz fl. Das Diagramm der Figur 3 dient der Erläuterung der Zusammenhänge zwischen. N, fl und fR (fR ist die Grundfrequenz des Meßwertgebersignals).
In diesen Frequenzregelkreis greift nun erfindungsgemäß ein Filter ein, welches in einem Wertebereich N bis NF (NF wählbar) des Rückwärtszählers 20 mittels eines Dekoders 27 und des UND-Gatters 26 mit invertiertem Eingang die Wirkung von Schaltflanken auf den Vergleicher unterdrückt.
Das Filter soll bei Betrachtung der Figur 4 zusammen mit einem Frequenzregelkreis arbeiten, der im sogenannten Zweiflankenverfahren Halbwellen auszählt und durch Addition der beiden Halbwellenergebnisse die Korrekturinformation für den Integrator ermittelt. In diesem Falle wird das Filter bei jeder positiven und negativen Nutzflanke wirksam. In Figur 4a ist der Verlauf des Zählerwerts des Zählers 20 gezeigt. Figur 4b zeigt das vor dem Schaltsignalerzeuger 29 entstehende Signal und Fig. 4c das vor dem UND-Gatter 26 anstehende Signal, dessen ohne Sperrung wirksamen Impulse zum Zähler 20 gelangen. Der Dekoder 27 erzeugt jeweils das in Figur 2e dargestellte Filtersignal der Länge TF, durch dessen Wirkung nur die Flanken der Figur 4f am Zähler 20 wirksam werden.
Da der auskodierte Wertebereich N bis Np eine Konstante, die Taktfrequenz fl aber eine Funktion der Radinformation im Integrator 22 ist, ist die Filterzeit eine Funktion der Radfrequenz. (TF = F(fl)= F(VR)).

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Meßverfahren zur Bestimmung der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Teils, insbesondere eines Fahrzeugrads, bei dem die Radgeschwindigkeit durch Auszählen der Periodendauer oder einer davon abhängigen Dauer (Zählperiode) des durch einen Meßwertgeber abgegebenen Wechsel- spannungssignals mit der Radgeschwindigkeit proportionale Frequenz bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn jeder Zählperiode eine Filterzeit (TF) wirksam gemacht wird, und daß in dieser Filterzeit (TF) die laufende Auszählung beendende Signale unterdrückt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Filterzeit (TF) von der Radgeschwindigkeit abhängt derart, daß die Filterzeit (TF) mit steigender Radgeschwindigkeit abnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei einem Meßverfahren, bei dem während jeder Zählperiode Zählimpulse mit einer der zuletzt gemessenen Radgeschwindigkeit proportionalen hohen Zählfrequenz in einen Zähler eingezählt werden, am Ende der Zählperiode der Zählwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert verglichen wird und die Abweichung davon vorzeichenrichtig einem Integrator zugeführt wird, der ein der Raddrehgeschwindigkeit entsprechendes Signal abgibt, das auch die Zählfrequenz bestimmt, in der Weise, daß mit Beginn einer Zählperiode der Eingang des Zählers für vom Meßwertgeber abgeleitete Signale während einer vorgegebenen Zählimpύlszahl gesperrt wird.
PCT/EP1987/000418 1986-08-21 1987-07-30 Measurement process for determining rotation speed WO1988001388A1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2800373B1 (de) * 1978-01-05 1979-07-05 Wabco Gmbh Schaltungsanordnung zur Verringerung der Stoeranfaelligkeit digitaler Messungen der Periodendauer der Frequenz von Sensorsignalen in blockiergeschutzten Fahrzeugbremsanlagen
DE3426663A1 (de) * 1983-07-20 1985-01-31 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Gegenueber stoerungen unempfindliche vorrichtung zum erfassen von radgeschwindigkeiten und radbeschleunigungen sowie verfahren hierzu
DE3419011A1 (de) * 1984-05-22 1985-11-28 Belorusskij politechničeskij institut, Minsk Einrichtung zur erzeugung von impulsen eines zweikanal-geschwindigkeitsgebers eines messobjektes

Patent Citations (3)

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