DE10162599A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Drehzahlfühlern auf fehlende Zähne - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung wenigstens eines Drehzahlfühlers. Dabei gibt der Drehzahlfühler ein Ausgangssignal ab, das aus einer Folge von Impulsen besteht. Mit dem Verfahren wird eine dem Drehzahlfühler zugeordnete erste Größe ermittelt, welche mit der Zahl der in einem mit dem jeweiligen Zeitpunkt korrelierten Zeitintervall auftretenden Impulse korreliert ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die erste Größe mit einem berechneten unteren Grenzwert verglichen wird, wobei in die Berechnung des unteren Grenzwerts wenigstens die erste Größe, die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt ermittelt worden ist, eingeht und zur Überwachung des Drehzahlfühlers abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs ein erstes Fehlerverdachtssignal erzeugt wird.

Description

Stand der Technik
• Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Fehlererkennung bei Drehzahlfühlern.
• In der DE 199 61 504 A1 wird ein Verfahren zur Erkennung von Drehzahlfehlern vorgeschlagen. Dabei werden Impulse und Impulspausen durch Drehzahlsignale erzeugende Pole, die am Umfang eines Polrades angeordnet sind, generiert. Zur Feststellung einer Geschwindigkeitsänderung werden in einem ersten Schritt Impulspausen innerhalb eines ersten zulässigen Toleranzbereiches auf Gleichheit verglichen und in einem zweiten Schritt auf Ungleichheit in Bezug auf ihre Dauer während einer Radumdrehung verglichen.
• In der DE 44 44 408 A1 wird ein Verfahren zur Erkennung einer Fehlfunktion eines Drehzahlsensors vorgeschlagen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Raddrehzahlsensor in einem ABS-System handeln, bei dem ausgehend aus den Signalen des Drehzahlsensors Radgeschwindigkeiten ermittelt werden. Aus diesen werden gefilterte Radgeschwindigkeiten und gefilterte Radgeschwindigkeitsänderungen ermittelt.
• Durch den Vergleich gefilterter und ungefilterter Größen sowie Plausibilitätsuntersuchungen werden Sensorfehler, insbesondere ein Ausbleiben des Sensorsignals erkannt.
• Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche gehen aus der DE 44 44 408 A1 hervor.
• Vorteile der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von Drehzahlfühlern auf fehlende Zähne.
• Viele aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren benutzen bei der Überprüfung von Drehzahlfühlern eine Zeitmessung. Dabei werden charakteristische Zeiten der von einem Drehzahlfühler abgebenen Folge von Impulsen ermittelt. Dies kann beispielsweise die zeitliche Länge einzelner Pulse oder der zeitliche Abstand zweier Pulse sein. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten DE 199 61 504 A1 bekannt.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfallen aufwendige Messungen verschiedener Zeitabstände an gegebenen Impulsfolgen.
• Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Überwachung wenigstens eines Drehzahlfühlers, der ein Ausgangssignal abgibt, das aus einer Folge von Impulsen besteht, wobei
  
• - zu vorgebbaren Zeitpunkten eine dem Drehzahlfühler zugeordnete erste Größe ermittelt wird, welche mit der Zahl der in einem mit dem jeweiligen Zeitpunkt korrelierten Zeitintervall auftretenden Impulse korreliert ist.
• Erfindungsgemäß wird
  
• - die erste Größe mit einem berechneten unteren Grenzwert verglichen, wobei in die Berechnung des unteren Grenzwerts wenigstens die erste Größe, die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt ermittelt worden ist, eingeht und
• - zur Überwachung des Drehzahlfühlers abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs ein Fehlerverdachtssignal erzeugt.
• Es ist weiterhin von Vorteil, dass ein erstes Fehlerverdachtssignal erzeugt wird, sobald bei wenigstens einem Vergleich eine Unterschreitung eines unteren Grenzwerts durch die dem Drehzahlfühler zugeordnete erste Größe festgestellt wird.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nach Abgabe des ersten Fehlerverdachtssignals die Überwachung auf diejenigen Drehzahlfühler konzentriert wird, bei deren zugeordneten ersten Größen eine Unterschreitung des jeweiligen unteren Grenzwerts festgestellt wurde. Diese Konzentration auf ein Rad ist nicht zwingend erforderlich, führt aber zu Ressourceneinsparung (Einsparung von RAM und/oder ROM- Speicherplatz). Selbstverständlich wäre auch nach Abgabe eines ersten Fehlerverdachtssignals die weitere gleichzeitige Überwachung aller vier Räder möglich.
• Vorteilhafterweise sind das Verfahren und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass nach Erzeugung des ersten Fehlerverdachtssignals für diejenigen Drehzahlfühler, für die ein erstes Fehlerverdachtssignal erzeugt worden ist, ermittelt wird, ob sich das Unterschreiten des jeweiligen unteren Grenzwerts zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt.
• Eine vorteilhafte Ausprägung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
  
• - dass der Drehzahlfühler aus einem Impulsrad und einem Aufnehmer besteht,
• - dass der spätere Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet ist, dass das Impulsrad eine volle Umdrehung gemacht hat und
• - dass die volle Umdrehung des Impulsrades dadurch festgestellt wird, dass zwischen der Detektion eines erstmaligen Unterschreitens des unteren Grenzwertes und der Detektion eines zweitmaligen Unterschreitens des unteren Grenzwertes eine mit der Zahl der auftretenden Impulse korrelierte zweite Größe ermittelt wird, welche zur Detektion einer vollen Umdrehung in einem vorgebbaren Intervall liegen muss.
• Eine hohe Robustheit und Präzision des Verfahrens sowie eine hohe Erkennbarkeit des Fehlers wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass die Breite des vorgebbaren Intervalls von der momentanen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit ist die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs) abhängig ist.
• Vorteilhaft im Sinne einer einfachen Auswertung ist, wenn die mit der Zahl der auftretenden Impulse korrelierte zweite Größe die Zahl der Impulsflanken ist.
Zeichnung
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Zeichnung dargestellt und erläutert. Die Zeichnung besteht aus den Fig. 1 bis 6.
• Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Drehzahlfühlers und der zugehörigen Auswerteeinheit.
• Fig. 2 zeigt die Auswertung von ersten Größen. Damit wird ein Einbrechen in der Flankenzahl erkannt.
• Fig. 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf von detektierten Flanken. Daran wird veranschaulicht, wie eine Detektion eines periodischen Einbrechens der Flankenzahl erfolgt.
• Fig. 4 zeigt die prinzipielle Funktionsweise der Zahnausfallüberwachung.
• Fig. 5 zeigt in einem Flussdiagramm den groben Ablauf des Verfahrens.
• Fig. 6 zeigt den groben Aufbau der Vorrichtung zur Überwachung von Drehzahlfühlern auf fehlende Zähne.
Ausführungsbeispiele
• In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Drehzahlfühlers und der zugehörigen Auswerteeinheit dargestellt. Dort wird das Ausgangssignal (Sensorsignal) S1 eines Drehgeschwindigkeitssensors, bestehend aus den Komponenten 10, 11 und 12 ausgewertet. Bei diesem Drehgeschwindigkeitssensor erfasst ein Aufnehmer 10 beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit eines Rades, indem eine mit Radgeschwindigkeit umlaufende Scheibe 11 mit einer Anzahl von Zähnen 12 abgetastet wird.
• Die Scheibe 11 mit den Zähnen 12 wird im folgenden auch als Polrad oder als Impulsrad bezeichnet. Das physikalische Prinzip des Drehgeschwindigkeitssensors kann beispielsweise darauf beruhen, dass eine durch einen zeitveränderlichen magnetischen Fluß induzierte Spannung gemessen wird. Auch ein Sensor basierend auf dem Prinzip des Hall-Effekts ist denkbar.
• In der Auswerteeinheit 13, in der die erfindungsgemäßen Verfahren ablaufen, wird das (vom Aufnehmer 10 gelieferte) Sensorsignal S1 ausgewertet. Ausgehend von der Auswertung des Sensorsignals S1 werden in der Auswerteeinheit 13 Ansteuersignale S2, beispielsweise für ein Radschlupfregelungssystem und/oder Radverzögerungsregelungssystem gebildet. Dieses kann beispielsweise als ABS-System, als ASR-System oder als Fahrdynamikregelungssystem (FDR = "Fahrdynamikregelungssystem", ESP = "Electronic Stability Program") ausgebildet sein. Außerdem kann die Auswerteeinheit 13 möglicherweise weitere, von außen kommende Signale S3 empfangen. In Fig. 1 ist unten ein beispielhafter zeitlicher Verlauf des Sensorsignals bzw. der Impulsfolge S1 eingezeichnet. 14a und 14b stellen eine ansteigende bzw. abfallende Impulsflanke dar. Zwischen ansteigenden und abfallenden Impulsflanken wird im folgenden nicht weiter unterschieden und es ist nur noch von Impulsflanken die Rede. Mit 15 ist strichliert ein fehlender Impuls eingezeichnet, Ursache kann beispielsweise ein fehlender Zahn des Impulsrades sein. Dieser fehlende Impuls führt zum Fehlen von zwei Flanken bei der Auswertung der Impulsfolge S1.
• In Fig. 2 ist die Auswertung von ersten Größen dargestellt. Dabei ist nach rechts die Zeitachse t dargestellt.
• Entlang der Zeitachse sind diskrete Zeitpunkte tK2, tK1 und tK eingezeichnet (tK2 < tK1 < tK). In Ordinatenrichtung ist die Größe NF/Δt1 aufgetragen. Dabei bedeutet NF die Zahl der vom Drehzahlfühler gezählten Flanken während eines vorgegebenen Zeitintervalls Δt1. Die Größe NF/Δt1 wird im folgenden auch als "edgecycle" bezeichnet und bedeutet anschaulich die Anzahl der Flanken pro Zeitintervall. Weiterhin ist diese Größe auf ein Rad bzw. einen Drehzahlfühler bezogen, d. h. diese Größe wird für jedes Rad bzw. jeden Drehzahlfühler ermittelt und ausgewertet. Entlang der Ordinate sind weiterhin die Werte MW, OG und UG eingezeichnet. Dabei bedeuten
  MW = Mittelwert,
  OG = obere Grenze und
  UG = untere Grenze.
• OTOL und UTOL sind die Toleranzwerte, welche als maximale Abweichungen der Größe NF/Δt1 vom Mittelwert erlaubt sind. OTOL = OG - MW ist der Toleranzwert nach oben, UTOL = MW - UG ist der Toleranzwert nach unten. Für den Wert Δt1 hat sich ein Wert von 20 Millisekunden als geeignet erwiesen (selbstverständlich sind auch andere Werte für Δt1 denkbar). Die Überwachung überprüft deshalb in jedem 20-Millisekunden- Zyklus die Anzahl der Impulsflanken an allen 4 Rädern auf unerlaubtes Absinken bzw. Einbrechen. Unter den Begriffen "Absinken" bzw. "Einbrechen" wird dabei verstanden, dass die Größe NF/Δt1 die untere Grenze UG unterschreitet. Für das Detektieren von Einbrüchen in der Flankenzahl eines 20- Millisekunden-Zyklus wird ein Band um das "edgecycle"-Signal gelegt, dessen Grenzen aus dem Mittelwert der Werte NF/Δt1 der beiden letzten Zyklen und einem Toleranzwert für die obere (OTOL) und untere (UTOL) Grenze gebildet werden. Ein Flankenzahleinbruch liegt vor, wenn die untere Grenze des Bandes verletzt wird. Ursache kann ein fehlender Zahn des Impulsrades sein, d. h. die Anzahl der erfasssten Impuls NF im Zeitintervall Δt1 wird kleiner. Die obere Grenze dient zur Erkennung positiver Gradienten der Größe NF/Δt1, wie sie bei Fahrt auf Schlechtwegstrecken vorkommen können. Eine mögliche Ursache dafür sind Schüttelbewegungen des Fahrzeugs aufgrund des Schlechtwegs. Unter einem positiven Gradienten wird dabei verstanden, dass die Größe NF/Δt1 die obere Grenze OG überschreitet, d. h. es werden zuviele Flanken erfasst. Tritt in einem Zyklus Δt1 eine Grenzverletzung auf, dann wird der in diesem Zyklus ermittelte Wert NF/Δt1 nicht für die Berechnung der Grenzen im nächsten oder übernächsten Zyklus verwendet.
• Die Berechnung der Werte NF/Δt1 und die Überwachung der Grenzen erfolgt für jedes Fahrzeugrad bzw. jeden Drehzahlfühler separat. Wird ein Einbrechen der Größe NF/Δt1 an einem Rad detektiert, d. h. ein Unterschreiten der unteren Grenze UG, dann erfolgt eine Fixierung der Überwachung auf dieses Rad. Diese Fixierung ist (wie bereits erwähnt) nicht zwangsläufig notwendig, führt aber zu Ressourceneinsparung.
• Für dieses Rad wird nun ermittelt, ob sich das Einbrechen, d. h. das Unterschreiten der unteren Grenze, periodisch wiederholt. Dazu werden die "edgecycles" mittels eines Flankenzählers aufsummiert. Wird nach einer Radumdrehung ein erneuter Einbruch der Flankenzahl in einem 20-Millisekunden- Zyklus festgestellt, wird ein Fehlerzähler inkrementiert und die Aufsummierung der Flanken beginnt erneut. Es führen somit nur zyklisch mit einer Radumdrehung wiederkehrende Einbrüche der Flankenzahl pro Zyklus (d. h. der Größe NF/Δt1) zu einem Inkrementieren des Fehlerzählers.
• Das Verfahren zur Ermittlung, ob sich dieses Einbrechen der Größe NF/Δt1 periodisch wiederholt, ist in Fig. 3 dargestellt.
• In Fig. 3 ist nach rechts die Zeit t aufgetragen. In der Figur sind zwei Arten von senkrechten Strichen eingezeichnet:
  
• 1. In Ordinatenrichtung durchgehende Striche: Jeder dieser durchgehenden Striche bedeutet eine erkannte Flanke.
• 2. In Ordinatenrichtung unterbrochene Striche: Jeder dieser unterbrochenen Striche bedeutet eine ausbleibende Flanke. Diese ausbleibende Flanke kann z. B. durch das Fehlen eines Zahnes am Impulsrad bedingt sein.
• Als konkretes Beispiel werde ein Impulsrad mit 48 Zähnen betrachtet (die Zahl 48 stellt natürlich keine Einschränkung der Allgemeinheit der Erfindung dar). Bei einer vollständigen Umdrehung eines solchen, intakten Impulsrades zählt der Drehzahlfühler 2.48 = 96 Flanken. In Fig. 3 ist der Fall eines Impulsrades dargestellt, welches im intakten Fall 48 Zähne hat, infolge eines Defektes aber nur noch 47 Zähne aufweist. Deshalb werden während einer Umdrehung nur noch 94 Flanken gezählt, dies ist in Fig. 3 mit dem oberen Querbalken dargestellt. Es ist auch daran zu erkennen, dass links in Fig. 3 zwei in Ordinatenrichtung unterbrochene senkrechte Linien dargestellt sind, diese beiden unterbrochenen Linien kehren rechts in Fig. 3 nach einer vollen Umdrehung des Polrades wieder. Nun wird neben der Überwachung der Größen NF/Δt1 noch separat ein Flankenzähler aktiviert, welcher die vom Aufnehmer erfassten Flanken zählt.
• Auch dies ist in Fig. 3 zu sehen:
  Dazu sind zwei solche Zeitintervalle Δt1 ("edgecycles") als Querbalken im unteren Teil des Bildes aufgetragen. Als Größe des Zeitintervalls ist dabei beispielhaft der Wert 20 Millisekunden angenommen.
• - Bei der Auswertung der Größe NF/Δt1 beim linken und damit zeitlich früheren dieser Zeitintervalle (mit dem konkreten Wert 20 ms versehen) werden zwei fehlende Flanken detektiert. Es fehlen die beiden ersten Flanken.
• - Deshalb werden nach Abschluss dieses Zeitintervalls Δt1 durch den Flankenzähler alle Flanken der nachfolgenden Zyklen aufsummiert, bis bei der Auswertung der Größe NF/Δt1 erneut ein Einbrechen der Flankenzahl festgestellt wird. Dies ist beim rechten der beiden als Querbalken eingezeichneten Zeitintervalle Δt1 (auch hier mit dem konkreten Wert 20 ms versehen) der Fall.
• Bei der Auswertung tritt nun das Problem auf, dass der Flankenzähler nicht 94 Flanken (wie es sein sollte), sondern nur 90 Flanken gezählt hat. Dies hängt damit zusammen, dass der Zählvorgang des Flankenzählers erst nach Abschluss des linken Zeitintervalls der Länge 20 ms begann. D. h. die 4 in diesem Zeitintervall noch erfassten Flanken wurden nicht mitgezählt, es wurden 94 - 4 = 90 Flanken gezählt. Das "edgecycle"-Signal liefert
  
• - lediglich eine Information darüber, dass während der 20 Millisekunden (bzw. während des Zeitintervalls Δt1) zuwenig Flanken gezählt wurden,
• - allerdings keine Information über die zeitliche Lage der fehlenden Flanken innerhalb dieses Zeitintervalls.
• Hier tritt eine prinzipielle Unschärfe auf, zu deren Behebung die Erfindung die beiden folgenden Möglichkeiten vorsieht:
  
• 1. Das Vorliegen einer vollen Radumdrehung und damit das periodische Auftreten der fehlenden Flanken wird dann angenommen, wenn der Wert des Flankenzählers innerhalb eines vorgegebenen Auswertefensters liegt. Bei 48 Zähnen würden innerhalb einer Radumdrehung 96 Flanken auftreten, so dass die Grenzen des Auswertefensters beispielsweise bei 90 Flanken als Untergrenze und 102 Flanken als Obergrenze liegen könnten. Liegt die Zahl der vom Flankenzähler zwischen zwei Einbrüchen der Größe NF/Δt1 gezählten Flanken also zwischen 90 und 102, wird angenommen, dass eine volle Radumdrehung vorliegt. Damit wird eine Periodizität des Einbrechens der Größe NF/Δt1 angenommen und damit wird auf einen fehlenden Zahn geschlossen. Es ist auch möglich, erst nach mehrfacher Detektion eines Einbrechens der Größe NF/Δt1 auf Periodizität zu schließen.
• 2. Eine weitere Verbesserung erfolgt dadurch, dass die Grenzen des Auswertefensters neben einem konstanten Anteil noch einen dynamischen Anteil beinhalten. Dieser dynamische Anteil verändert sich vorteilhafterweise mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dies dient zur Detektierung einer vollen Radumdrehung unabhängig von der Lage des Flankeneinbruchs innerhalb eines 20-Millisekunden-Zyklus. Liegt der Flankeneinbruch nämlich am Anfang eines 20- Millisekunden-Zyklus, dann fehlen beim Aufsummieren der Flanken nach einer Triggerung, abhängig von der Geschwindigkeit der Fahrzeugs, eine bestimmte Anzahl von Flanken. Es besteht somit die Möglichkeit, dass ein konstanter Grenzwert unter Umständen nicht erreicht werden kann.
• Der als 2) erfasste dynamische Anteil soll im folgenden näher erläutert werden. Der dynamische Anteil führt zu einer Aufweitung der Grenzen des Auswertefensters. Die untere Grenze wird um den Wert DELTA herabgesetzt, die obere Grenze wird um den Wert DELTA erhöht. Lagen die seitherigen Grenzen beispielsweise bei 90 und 102, dann sind die dynamisch aufgeweiteten Grenzen nun bei den Werten (90 - DELTA) und (102 + DELTA) zu finden.
• Die Größe DELTA berechnet sich dabei beispielsweise nach folgender Beziehung:
  
  DELTA = (vref.Δt1.Gesamtflankenzahl)/Radumfang.
  
• Dabei ist vref die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, Δt1 ist die Breite des für die Berechnung des "edge-cycle"-Signals verwendeten Zeitfensters. Die Gesamtflankenzahl ist die Anzahl der bei einem intakten Polrad während einer Umdrehung erfassten Impulsflanken, d. h. Gesamtflankenzahl = 2.Anzahl der Zähne.
• Die Beziehung für DELTA kann auch völlig anschaulich verstanden werden, wenn man sie umformt:
  
  DELTA = vref/(2.π.r).Δt1.Gesamtflankenzahl = ω/(2.π).Δt1.Gesamtflankenzahl = Δφ/(2.π).Gesamtflankenzahl
  
• ω ist dabei die Winkelgeschwindigkeit des Rades, Δφ = ω.Δt1 ist dabei der Drehwinkel bezüglich der im Zeitintervall Δt1 erfolgten Drehung des Rades (in anderen Worten: im Zeitintervall Δt1 hat sich das Rad um den Winkel Δφ gedreht). Damit ist Δφ/(2.π).Gesamtflankenzahl die Zahl der im Zeitintervall Δt1 ermittelten Flanken bei einem Rad bei der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist dabei in der Größe Δφ enthalten.
• Dekrementiert wird der Fehlerzähler erst, wenn nach zwei aufeinanderfolgenden Radumdrehungen kein Einbruch der Flankenzahl innerhalb des Auswertefensters erkannt wurde. Sobald wieder ein Flankeneinbruch innerhalb des Auswertefensters erkannt wird und der Fehlerzähler einen Wert > 0 aufweist, erfolgt eine neue Inkrementierung des Fehlerzählers.
• - Hat der Fehlerzähler den Wert Null erreicht, wird die Überwachung für die anderen Räder wieder freigegeben (sofern die anderen Räder überhaupt von der Überwachung ausgenommen wurden).
• - Überschreitet der Fehlerzähler seinen Grenzwert, erfolgt ein Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher. Anschließend wird die Überwachung zurückgesetzt und kann an den restlichen drei Rädern fortgesetzt werden.
• Die prinzipielle Funktionsweise der Zahnausfallüberwachung wird anhand Fig. 4 erläutert. Von oben nach unten sind dabei die Signalverläufe der Größen NF/Δt1 für die vier Fahrzeugräder VL, VR, HL und HR aufgetragen. Nach rechts ist jeweils die Zeit t aufgetragen. Dabei bedeuten
  VL = linkes Vorderrad,
  VR = rechtes Vorderrad,
  HL = linkes Hinterrad und
  HR = rechtes Hinterrad.
• Das Verständnis von Bild 4 ist am leichtesten, wenn man den folgenden Punkten folgt:
  
• - Zum Zeitpunkt t1 wird ein Einbrechen des Wertes NF/Δt1 für das linke Vorderrad (in der obersten Reihe mit VL bezeichnet) festgestellt.
• - Als Folge wird nun die Überwachung auf dieses Rad konzentriert, die Überwachung der übrigen Räder wird vorübergehend unterbrochen (wie bereits erwähnt nicht zwangsläufig, auch eine weitere Überwachung der übrigen Räder ist möglich). Dies ist durch die fehlende leichte Grauschraffur für die übrigen Räder (VR, HL, HR) für t > t1 zu erkennen.
• - Nun muss untersucht werden, ob sich dieses Einbrechen von NF/Δt1 nach einer Radumdrehung wiederholt. Dabei wird nun die Flankenzahl bis zu einem erneuten Einbrechen ermittelt, wie es bereits beschrieben wurde.
• - Es wird ein erneuter Einbruch detektiert, die hochgezählte Flankenzahl liegt auch innerhalb des zulässigen Auswertefensters. In Fig. 4 sind die Zahlen 90 und 102 (welche beispielhaften Charakter haben) als Grenzwerte für die Flankenzahl, d. h. als Grenzwerte des Auswertefensters eingezeichnet.
• - Da nun angenommen werden darf, dass dieselbe fehlende Zahnlücke im Polrad vorliegt, wird der Fehlerzähler um den Wert 1 inkrementiert.
• - Dieser Vorgang wird nun immer wieder wiederholt, dies ist in der obersten Zeile (VL) mit den Punkten ". . . . ." gekennzeichnet.
• - Zur Zeit t2 wird zum wiederholten Mal das Einbrechen der Größe NF/Δt1 detektiert. Erneut wird der Fehlerzähler inkrementiert und er habe nun einen einen vorgegebenen Schwellwert erreicht. Deshalb erfolgt nun ein Fehlereintrag für das linke Vorderrad (VL), die Überwachung des diesem Rad zugeordneten Drehzahlfühlers wird im folgenden ausgesetzt (erkennbar durch die nun fehlende leichte Grauschraffur für das Rad VL), die Überwachung für die übrigen drei Drehzahlfühler wird wieder aufgenommen (erkennbar durch die nun wieder einsetzende leichte Grauschraffur für die drei Räder VR, HL und HR).
• Zusätzlich ist in die Überwachung eine Schlechtwegerkennung implementiert. Bei dieser Schlechtwegerkennung werden alle Werte der Größen NF/Δt1 außerhalb der zulässigen Grenzen UG und OG und außerhalb des Auswertefensters (d. h. es wird keine Periodizität festgestellt) mittels eines Schlechtwegzählers aufsummiert. Erreicht der Schlechtwegzähler einen zu hohen Zählerstand, dann wird die Überwachung zurückgesetzt und neu initialisiert.
• Der grobe Ablauf des Verfahrens zur Überwachung von Drehzahlfühlern auf fehlende Zähne ist in Fig. 5 dargestellt.
• In Block 100 wird das Ausgangssignal eingelesen. Anschließend wird in Block 101 eine erste Größe ermittelt, nämlich die Größe NF/Δt1. In Block 102 wird überprüft, ob diese erste Größe einen unteren Grenzwert UG unterschreitet. Ist dies nicht der Fall, wird in Block 100 das Einlesen des Ausgangssignals des Aufnehmers fortgesetzt. Unterschreitet die erste Größe jedoch in Block 102 den unteren Grenzwert UG, dann wird in Block 103 festgestellt, dass ein Fehlerverdacht vorliegt und die Überwachung auf den betroffenen Drehzahlfühler beschränkt. In Block 104 wird überprüft, ob das Unterschreiten des Grenzwerts UG jeweils nach einer vollen Radumdrehung vorliegt, d. h. ob Periodizität vorliegt. Liegt keine Periodizität vor, dann wird zu Block 100 zurückverzweigt. Liegt Periodizität der Art, dass das Unterschreiten von UG mehrfach nach einer Radumdrehung auftritt, vor, dann wird in Block 105 der betreffende Drehzahlfühler von der Überwachung ausgenommen und das Rad als fehlerhaft gekennzeichnet.
• Der grobe Aufbau der Vorrichtung zur Überwachung von Drehzahlfühlern auf fehlende Zähne ist in Fig. 6 dargestellt.
• Die Drehzahlfühler 200 liefern Eingangssignale S1 an die Ermittlungsmittel 201. In den Ermittlungsmitteln 201 werden erste Größen NF/Δt1 ermittelt. Die Ausgangssignale dieser Ermittlungsmittel gehen an Vergleichsmittel 202, in denen insbesondere die Werte der ersten Größen mit unteren Grenzwerten verglichen werden. Die Ausgangssignale der Vergleichsmittel werden, abhängig vom Ergebnis der dort durchgeführten Vergleiche, den Ermittlungsmitteln 201 zugeführt und/oder sie werden an Fehlerbehandlungsmittel 203 weitergeleitet, in denen festgestellt wird, ob ein defekter Drehzahlfühler vorliegt. Zu dieser Feststellung ist eine Rückleitung von Ausgangssignalen der Fehlerbehandlungsmittel zu den Ermittlungsmitteln 201 notwendig.
• Durch das beschriebene Verfahren können auch mehrere Räder mit fehlerhaften Impulsrädern erkannt werden, d. h. die Überwachung ist nicht nur auf ein Rad beschränkt. Durch die Auswertung der Flankenzahlen anstelle von Radgeschwindigkeiten können die Filtereffekte der Geschwindigkeitsaufbereitung umgangen werden. Diese führen bei höheren Geschwindigkeiten zu einer Reduktion der Einbrüche auf dem Radgeschwindigkeitssignal und erschweren somit die Erkennbarkeit der fehlenden Zähne.
• Im Ausführungsbeispiel wurde für das Zeitintervall Δt1 häufig der Wert 20 Millisekunden verwendet. Es ist selbstverständlich, dass auch andere Zeitdauern dafür in Frage kommen. Insbesondere muss es sich keinesfalls um Zeitintervalle von stets derselben Länge handeln. Vielmehr sind auch Zeitintervalle unterschiedlicher Länge denkbar (sofern die tatsächliche Länge jeweils bekannt ist). Eine Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise so aussehen, dass die Zeitintervalle Δt1 mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit kürzer werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Überwachung wenigstens eines Drehzahlfühlers, der ein Ausgangssignal (S1) abgibt, das aus einer Folge von Impulsen besteht, wobei
zu vorgebbaren Zeitpunkten eine dem Drehzahlfühler zugeordnete erste Größe (NF/Δt1) ermittelt wird, welche mit der Zahl der in einem mit dem jeweiligen Zeitpunkt korrelierten Zeitintervall (Δt1) auftretenden Impulse (NF) korreliert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Größe (NF/Δt1) mit einem berechneten unteren Grenzwert (UG) verglichen wird, wobei in die Berechnung des unteren Grenzwerts wenigstens die erste Größe (NF/Δt1), die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt ermittelt worden ist, eingeht, und
zur Überwachung des Drehzahlfühlers abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs ein Fehlerverdachtssignal erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Fehlerverdachtssignal erzeugt wird, sobald bei wenigstens einem Vergleich eine Unterschreitung des unteren Grenzwerts (UG) durch die dem Drehzahlfühler zugeordnete erste Größe (NF/Δt1) festgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erzeugung des ersten Fehlerverdachtssignals die Überwachung auf diejenigen Drehzahlfühler beschränkt wird, bei deren zugeordneten ersten Größen eine Unterschreitung des jeweiligen unteren Grenzwerts (UG) festgestellt wurde.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass nach Abgabe des ersten Fehlerverdachtssignals für diejenigen Drehzahlfühler, für die eine erstes Fehlerverdachtssignal erzeugt worden ist, ermittelt wird, ob sich das Unterschreiten des jeweiligen unteren Grenzwerts zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehzahlfühler aus einem Impulsrad (11, 12) und einem Aufnehmer (10) besteht,
dass der spätere Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet ist, dass das Impulsrad eine volle Umdrehung gemacht hat und
dass die volle Umdrehung des Impulsrades dadurch festgestellt wird, dass zwischen der Detektion eines erstmaligen Unterschreitens des unteren Grenzwertes (UG) und der Detektion eines zweitmaligen Unterschreitens des unteren Grenzwertes (UG) eine mit der Zahl der auftretenden Impulse korrelierte zweite Größe ermittelt wird, welche zur Detektion einer vollen Umdrehung in einem vorgebbaren Intervall liegen muss.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des vorgebbaren Intervalls von der momentanen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (vref) abhängig ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Zahl der auftretenden Impulse korrelierte zweite Größe die Zahl der Impulsflanken ist.

8. Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Drehzahlfühlers (200), der ein Ausgangssignal abgibt, das aus einer Folge von Impulsen besteht,
bei der in Ermittlungsmitteln (201) zu vorgebbaren Zeitpunkten eine dem Drehzahlfühlern zugeordnete erste Größen (NF/Δt1) ermittelt wird, welche mit der Zahl der in einem mit dem jeweiligen Zeitpunkt korrelierten Zeitintervall (Δt1) auftretenden Impulse (NF) korreliert ist,
dadurch gekennzeichnet dass
in Vergleichsmitteln (202) die erste Größe (NF/Δt1) mit einem berechneten unteren Grenzwert (UG) verglichen wird wobei in die Berechnung des unteren Grenzwerts (UG) wenigstens die erste Größe, die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt ermittelt worden ist, eingeht und
zur Überwachung des Drehzahlfühlers (200) abhängig vom Ergebnis dieser Vergleiche ein Fehlerverdachtssignal erzeugt wird.