DE102017218054B4 - Method for evaluating data from at least one wheel speed sensor and control unit - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors (4, 5), mittels mindestens einem Raddrehzahlsensor (4, 5), mindestens einem ersten Steuergerät (2) und mindestens einem zweiten Steuergerät (3), wobei der Raddrehzahlsensor (4, 5) mit dem ersten Steuergerät (2) direkt verbunden ist und das erste Steuergerät (2) und das zweite Steuergerät (3) über ein Bussystem (8) miteinander verbunden sind, wobei das erste Steuergerät (2) als ESC-Steuergerät ausgebildet ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
a) Übermitteln von Daten (D1-D4) des mindestens einen Raddrehzahlsensors (4, 5) an das erste Steuergerät (2),
b) Abspeichern der Daten (D1-D4) in dem ersten Steuergerät (2) zusammen mit einer Zeitinformation (t1-t4),
c) Wiederholen der Verfahrensschritte a) und b), bis eine vorabdefinierte Bedingung erfüllt ist,
d) Übertragen der abgespeicherten Daten (D1-D4) und Zeitinformationen (t1-t4) in einer Botschaft über das Bussystem (8) von dem ersten Steuergerät (2) an das zweite Steuergerät (3) und
e) Durchführen mindestens einer Auswertung der übermittelten Daten (D1-D4) und Zeitinformationen (t1-t4) in dem zweiten Steuergerät (3).

Figure DE102017218054B4_0000
Method for evaluating data from at least one wheel speed sensor (4, 5) by means of at least one wheel speed sensor (4, 5), at least one first control device (2) and at least one second control device (3), the wheel speed sensor (4, 5) with the The first control device (2) is directly connected and the first control device (2) and the second control device (3) are connected to one another via a bus system (8), the first control device (2) being designed as an ESC control device, comprising the following method steps :
a) transmission of data (D1-D4) from the at least one wheel speed sensor (4, 5) to the first control unit (2),
b) Storing the data (D1-D4) in the first control device (2) together with time information (t1-t4),
c) Repeating process steps a) and b) until a predefined condition is met,
d) Transmission of the stored data (D1-D4) and time information (t1-t4) in a message via the bus system (8) from the first control device (2) to the second control device (3) and
e) performing at least one evaluation of the transmitted data (D1-D4) and time information (t1-t4) in the second control device (3).
Figure DE102017218054B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors und ein Steuergerät.The invention relates to a method for evaluating data from at least one wheel speed sensor and a control device.

Die Daten von Raddrehzahlsensoren liefern, wie der Name bereits sagt, Daten über die Drehungen eines Rades. Diese Daten werden beispielsweise zur Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke benötigt. Die Raddrehzahlsensoren weisen hierzu üblicherweise einen Encoder auf magnetischer oder optischer Basis auf. Die Daten der Drehzahlsensoren werden dann direkt einem Steuergerät übermittelt, beispielsweise einem ESC-Steuergerät (Electronic Stability Control). Für derartige Steuergeräte gelten hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit, die zu hohen Kosten führen. Daher sind diese Steuergeräte hinsichtlich der verfügbaren Ressourcen optimiert.As the name suggests, the data from wheel speed sensors provide data about the rotations of a wheel. These data are required, for example, to determine the distance covered. For this purpose, the wheel speed sensors usually have an encoder on a magnetic or optical basis. The data from the speed sensors are then transmitted directly to a control unit, for example an ESC control unit (Electronic Stability Control). Such control devices have high demands on reliability and failure safety, which lead to high costs. Therefore, these control units are optimized with regard to the available resources.

Aus der DE 10 2007 030 431 A1 ist ein Verfahren zur Fahrtrichtungserkennung oder zur Erkennung eines Fahrtrichtungswechsels eines Kraftfahrzeugs bekannt, welches zumindest zwei Raddrehzahlsensoranordnungen aufweist, die jeweils einen Encoder mit einem inkrementellen Maßstab und mehreren Maßstabsteilungen sowie einen Raddrehzahlsensor umfassen und mit einer elektrischen Kontrolleinheit verbunden sind, wobei die Raddrehzahlsensoren bei Erfassung einer Maßstabsteilung jeweils ein Drehzahlsignal an die elektrische Kontrolleinheit übertragen. Dabei wird die Fahrtrichtung oder ein Fahrtrichtungswechsel zumindest aus der Reihenfolge des Auftretens der Drehsignale bezüglich der einzelnen Raddrehzahlsensoranordnungen ermittelt.From the DE 10 2007 030 431 A1 a method for recognizing the direction of travel or for recognizing a change in the direction of travel of a motor vehicle is known, which has at least two wheel speed sensor arrangements, each comprising an encoder with an incremental scale and several scale divisions and a wheel speed sensor and being connected to an electrical control unit, the wheel speed sensors upon detection of a scale division each transmit a speed signal to the electrical control unit. The direction of travel or a change of direction is determined at least from the sequence in which the rotation signals occur with respect to the individual wheel speed sensor arrangements.

Weiter ist es bekannt, dass durch Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors bzw. mehrerer Raddrehzahlsensoren weitere Informationen wie beispielsweise Reifendruckverlust oder gelockerte Radschrauben ermittelt werden können. Diese Auswertungen umfassen beispielsweise Frequenzanalysen wie Fast Fourier Transformation (FFT), die allerdings Rechenkapazität benötigen, die im Steuergerät knapp ist.It is also known that further information such as loss of tire pressure or loosened wheel bolts can be determined by evaluating data from at least one wheel speed sensor or several wheel speed sensors. These evaluations include, for example, frequency analyzes such as Fast Fourier Transformation (FFT), which, however, require computing capacity that is scarce in the control unit.

Aus der WO 2011/012447 A1 ist eine elektronische Sensorsignalauswerteschaltung in Kraftfahrzeugen mit einem oder mehreren Sensorsignaleingängen bekannt, die von einem programmgesteuerten Rechenwerk ausgegeben werden, wobei der oder die Sensoren elektrische Sensorimpulse erzeugen, die pulsweitenmodulierte oder flanken- oder pulsperiodenmodulierte Sensordaten, insbesondere Raddrehzahlsensordaten, an ein Steuergerät übertragen, wobei die Signalauswerteschaltung ein elektronisches Bauteil oder eine Teilschaltung zur Speicherung des Zeitpunktes des Auftretens der Sensorimpulsflanken und/oder zur Speicherung von Zeitdifferenzwerten, die die Differenz der Zeitpunkte des Auftretens zwischen zwei Sensorimpulsflanken wiedergeben, umfasst.From the WO 2011/012447 A1 an electronic sensor signal evaluation circuit in motor vehicles with one or more sensor signal inputs is known, which are output by a program-controlled arithmetic unit, the sensor or sensors generating electrical sensor pulses that transmit pulse-width-modulated or edge-modulated or pulse-period-modulated sensor data, in particular wheel speed sensor data, to a control unit, the signal evaluation circuit an electronic component or a sub-circuit for storing the time of occurrence of the sensor pulse edges and / or for storing time difference values which reflect the difference in the times of occurrence between two sensor pulse edges.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein alternative Verfahren zur Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors zur Verfügung zu stellen sowie ein hierfür geeignetes Steuergerät zu schaffen.The invention is based on the technical problem of providing an alternative method for evaluating data from at least one wheel speed sensor and of creating a control device suitable for this.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from a method with the features of claim 1 and a control device with the features of claim 6. Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Das Verfahren zur Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors erfolgt mittels mindestens einem Raddrehzahlsensor, mindestens einem ersten Steuergerät und mindestens einem zweiten Steuergerät. Dabei ist der mindestens eine Raddrehzahlsensor mit dem ersten Steuergerät direkt verbunden. Das erste Steuergerät ist dabei ein ESC-Steuergerät. Weiter sind das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät über ein Bussystem miteinander verbunden, beispielsweise ein CAN-Bussystem. Dabei übermittelt der mindestens eine Raddrehzahlsensor Daten an das erste Steuergerät, wo diese jeweils zusammen mit einer Zeitinformation abgespeichert werden. Dies wird solange wiederholt, bis eine vorabdefinierte Bedingung erfüllt ist. Ist die Bedingung erfüllt, überträgt das erste Steuergerät die abgespeicherten Daten mit den zugeordneten Zeitinformationen in einer Botschaft über das Bussystem an das zweite Steuergerät, in dem dann die Auswertung der übermittelten Daten stattfindet. Hierdurch werden die Ressourcen des ersten Steuergeräts nur minimal beansprucht und die eigentliche Rechenleistung auf das zweite Steuergerät ausgelagert. Dabei wird ausgenutzt, dass die Auswertungen weniger zeitkritisch sind als die Verarbeitung der Daten des Drehzahlsensors für die Fahrzeugstabilität. Daher kann das zweite Steuergerät ein im Vergleich zum ersten Steuergerät einfaches Steuergerät sein, das kostengünstiger ist. Durch das Zwischenspeichern mehrerer Daten sind die Anforderungen für die Zykluszeit gering und das Bussystem wird nur gering belastet bzw. die Anforderungen an das Bussystems sind gering. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zeitinformationen als Teil der Botschaft in Form von Nutzdaten (Payload) vorliegt, sodass der Jitter am zweiten Steuergerät keinen Einfluss auf die Daten hat. Vorzugsweise werden dabei Daten von mindestens zwei Raddrehzahlsensoren übertragen.The method for evaluating data from at least one wheel speed sensor takes place by means of at least one wheel speed sensor, at least one first control device and at least one second control device. The at least one wheel speed sensor is directly connected to the first control unit. The first control device is an ESC control device. Furthermore, the first control device and the second control device are connected to one another via a bus system, for example a CAN bus system. The at least one wheel speed sensor transmits data to the first control unit, where these are each stored together with time information. This is repeated until a predefined condition is met. If the condition is met, the first control device transmits the stored data with the assigned time information in a message via the bus system to the second control device, in which the transmitted data is then evaluated. As a result, the resources of the first control device are only used minimally and the actual computing power is outsourced to the second control device. This makes use of the fact that the evaluations are less time-critical than the processing of the data from the speed sensor for vehicle stability. The second control device can therefore be a simple control device compared to the first control device, which is more cost-effective. By temporarily storing several data, the requirements for the cycle time are low and the bus system is only slightly loaded or the requirements on the bus system are low. Another advantage is that the time information is available as part of the message in the form of user data (payload), so that the jitter at the second control unit has no influence on the data. In this case, data from at least two wheel speed sensors are preferably transmitted.

Grundsätzlich könnte bereits der Raddrehzahlsensor die Zeitinformation erfassen, vorzugsweise generiert jedoch das erste Steuergerät die Zeitinformation, da somit der Raddrehzahlsensor einfach im Aufbau bleibt.In principle, the wheel speed sensor could already detect the time information, but the first control device preferably generates the time information, since the wheel speed sensor thus remains simple in structure.

Die Zeitinformation ist dabei ein Zeitstempel oder eine Zeitdifferenz zu einem vorangegangenen Datum, d.h. die Zeit zwischen zwei Raddrehzahlsignalen.The time information is a time stamp or a time difference to a previous date, i.e. the time between two wheel speed signals.

In einer weiteren Ausführungsform ist die vorabdefinierte Bedingung eine Zeit oder eine Anzahl von abgespeicherten Daten.In a further embodiment, the predefined condition is a time or a number of stored data.

Wie bereits ausgeführt, umfasst die Auswertung im zweiten Steuergerät vorzugsweise eine Frequenzanalyse (z.B. FFT) der Daten.As already stated, the evaluation in the second control unit preferably includes a frequency analysis (e.g. FFT) of the data.

Das erste Steuergerät weist mindestens eine Schnittstelle für ein Bussystem, mindestens eine Schnittstelle für einen Raddrehzahlsensor und mindestens einen Speicher für Daten eines Raddrehzahlsensor auf. Weiter ist das Steuergerät derart ausgebildet, die Daten des Raddrehzahlsensors jeweils mit einer Zeitinformation abzuspeichern und bei Erfüllung einer vorabdefinierten Bedingung die gespeicherten Daten der Raddrehzahlsensoren mit der jeweiligen Zeitinformation zusammen als Botschaft über die Schnittstelle für das Bussystem zu übertragen.The first control device has at least one interface for a bus system, at least one interface for a wheel speed sensor and at least one memory for data from a wheel speed sensor. The control unit is also designed to store the data from the wheel speed sensor with time information and, if a predefined condition is met, to transmit the stored data from the wheel speed sensors with the respective time information together as a message via the interface for the bus system.

Hinsichtlich der weiteren Ausgestaltungen wird auf die vorangegangenen Ausführungen Bezug genommen.With regard to the further refinements, reference is made to the preceding statements.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Anordnung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment. The single figure shows a schematic arrangement of an apparatus for carrying out the method.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein erstes Steuergerät 2, ein zweites Steuergerät 3 sowie zwei Raddrehzahlsensoren 4, 5. Das erste Steuergerät 2 weist zwei Schnittstellen 6 für die Raddrehzahlsensoren 4, 5 auf. Weiter weist das erste Steuergerät 2 Schnittstellen 7 für ein Bussystem 8 auf, das beispielsweise als CAN-Bus ausgebildet ist. Entsprechend weist das zweite Steuergerät 3 Schnittstellen 9 für das Bussystem 8 auf. Das erste Steuergerät 2 weist noch einen Speicher 10 auf. Dabei sei angemerkt, dass das Bussystem ein beliebiges Bussystem sein kann und auch als Eindraht-Bussystem ausgebildet sein kann.The device 1 comprises a first control device 2 , a second control unit 3 as well as two wheel speed sensors 4th , 5 . The first control unit 2 has two interfaces 6th for the wheel speed sensors 4th , 5 on. Next, the first control unit 2 Interfaces 7th for a bus system 8th on, which is designed, for example, as a CAN bus. The second control unit has a corresponding 3 Interfaces 9 for the bus system 8th on. The first control unit 2 still has a memory 10 on. It should be noted that the bus system can be any bus system and can also be designed as a single-wire bus system.

Das Verfahren wird nun für den Raddrehzahlsensor 4 beschrieben, wobei diese Erläuterungen auf den zweiten Raddrehzahlsensor 5 oder weitere nicht dargestellte Raddrehzahlsensoren übertragen werden kann.The procedure is now for the wheel speed sensor 4th described, these explanations on the second wheel speed sensor 5 or other wheel speed sensors, not shown, can be transmitted.

Der Raddrehzahlsensor 4 liefert bei jeder Drehung seines Encoders um einen definierten Bereich ein Signal (z.B. einen Puls). Dieses Datum wird an das erste Steuergerät 2 übertragen und dort beispielsweise als Zählerstand gespeichert. Diese Daten D1-D4 werden nun kontinuierlich zusammen mit einer Zeitinformation t1-t4 abgespeichert. Die Zeitinformation t1-t4 kann dabei eine absolute oder eine relative Zeitinformation sein. Aus der Zeitinformation lässt sich ermitteln, wann ein Datum D in zeitlicher Relation zu einem vorangegangenen Datum übermittelt wurde. Wenn nun eine vorab definierte Bedingung erfüllt ist, beispielsweise der Ablauf einer bestimmten Zeit, generiert das erste Steuergerät 2 eine Botschaft. Innerhalb dieser Botschaft werden die gespeicherten Daten D1-D4 zusammen mit den zugeordneten Zeitinformationen t1-t4 übertragen und von dem zweiten Steuergerät 3 empfangen. Somit liegen die zeitaufgelösten Daten des Raddrehzahlsensors 4 vor und diese Daten D1-D4 können dann im zweiten Steuergerät 3 ausgewertet werden, beispielsweise ob aus den Daten D1-D4 auf einen Druckverlust des Reifens geschlossen werden kann.The wheel speed sensor 4th delivers a signal (e.g. a pulse) every time its encoder rotates within a defined range. This date is sent to the first control unit 2 and stored there, for example, as a counter reading. These dates D1-D4 are now continuously stored together with time information t1-t4. The time information t1-t4 can be absolute or relative time information. The time information can be used to determine when a date D was transmitted in relation to a previous date. If a predefined condition is met, for example the expiry of a certain time, the first control device generates 2 a message. The stored data is within this message D1-D4 together with the assigned time information t1-t4 and transmitted by the second control unit 3 receive. The time-resolved data from the wheel speed sensor are thus available 4th before and this data D1-D4 can then in the second control unit 3 be evaluated, for example, whether from the data D1-D4 it can be concluded that there is a loss of pressure in the tire.

Claims (10)

Verfahren zur Auswertung von Daten mindestens eines Raddrehzahlsensors (4, 5), mittels mindestens einem Raddrehzahlsensor (4, 5), mindestens einem ersten Steuergerät (2) und mindestens einem zweiten Steuergerät (3), wobei der Raddrehzahlsensor (4, 5) mit dem ersten Steuergerät (2) direkt verbunden ist und das erste Steuergerät (2) und das zweite Steuergerät (3) über ein Bussystem (8) miteinander verbunden sind, wobei das erste Steuergerät (2) als ESC-Steuergerät ausgebildet ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Übermitteln von Daten (D1-D4) des mindestens einen Raddrehzahlsensors (4, 5) an das erste Steuergerät (2), b) Abspeichern der Daten (D1-D4) in dem ersten Steuergerät (2) zusammen mit einer Zeitinformation (t1-t4), c) Wiederholen der Verfahrensschritte a) und b), bis eine vorabdefinierte Bedingung erfüllt ist, d) Übertragen der abgespeicherten Daten (D1-D4) und Zeitinformationen (t1-t4) in einer Botschaft über das Bussystem (8) von dem ersten Steuergerät (2) an das zweite Steuergerät (3) und e) Durchführen mindestens einer Auswertung der übermittelten Daten (D1-D4) und Zeitinformationen (t1-t4) in dem zweiten Steuergerät (3).Method for evaluating data from at least one wheel speed sensor (4, 5) by means of at least one wheel speed sensor (4, 5), at least one first control device (2) and at least one second control device (3), the wheel speed sensor (4, 5) with the The first control device (2) is directly connected and the first control device (2) and the second control device (3) are connected to one another via a bus system (8), the first control device (2) being designed as an ESC control device, comprising the following method steps : a) transmission of data (D1-D4) from the at least one wheel speed sensor (4, 5) to the first control unit (2), b) Storing the data (D1-D4) in the first control device (2) together with time information (t1-t4), c) Repeating process steps a) and b) until a predefined condition is met, d) Transmission of the stored data (D1-D4) and time information (t1-t4) in a message via the bus system (8) from the first control device (2) to the second control device (3) and e) performing at least one evaluation of the transmitted data (D1-D4) and time information (t1-t4) in the second control device (3). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuergerät (2) die Zeitinformation (t1-t4) generiert.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the first control device (2) generates the time information (t1-t4). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitinformation (t1-t4) eine Zeitdifferenz zu einem vorangegangenen Datum ist.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the time information (t1-t4) is a time difference to a previous date. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorabdefinierte Bedingung eine Zeit oder eine Anzahl von abgespeicherten Daten (D1-D4) ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predefined condition is a time or a number of stored data (D1-D4). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Daten (D1-D4) eine Frequenzanalyse umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation of the data (D1-D4) comprises a frequency analysis. Steuergerät (2), wobei das Steuergerät (2) eine Schnittstelle (7) für ein Bussystem (8), mindestens eine Schnittstelle (6) für einen Raddrehzahlsensor (4, 5) und mindestens einen Speicher (10) für Daten (D1-D4) eines Raddrehzahlsensors (4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) derart ausgebildet ist, die Daten (D1-D4) des Raddrehzahlsensors (4, 5) jeweils mit einer Zeitinformation (t1-t4) abzuspeichern und bei Erfüllung einer vorabdefinierten Bedingung die gespeicherten Daten (D1-D4) des Raddrehzahlsensors (4, 5) mit den jeweiligen Zeitinformationen (t1-t4) zusammen als Botschaft über die Schnittstelle (7) für das Bussystem (8) zu übertragen, wobei das Steuergerät (2) als ESC-Steuergerät ausgebildet ist.Control device (2), wherein the control device (2) has an interface (7) for a bus system (8), at least one interface (6) for a wheel speed sensor (4, 5) and at least one memory (10) for data (D1-D4 ) a wheel speed sensor (4, 5), characterized in that the control unit (2) is designed to store the data (D1-D4) of the wheel speed sensor (4, 5) each with a time information (t1-t4) and when fulfilled a predefined condition to transmit the stored data (D1-D4) of the wheel speed sensor (4, 5) with the respective time information (t1-t4) together as a message via the interface (7) for the bus system (8), the control unit (2 ) is designed as an ESC control unit. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) derart ausgebildet ist, die Zeitinformation (t1-t4) zu generieren.Control unit after Claim 6 , characterized in that the control device (2) is designed to generate the time information (t1-t4). Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) derart ausgebildet ist, eine Zeitdifferenz zu einem vorangegangenen Datum zu erfassen oder zu ermitteln und als Zeitinformation (t1-t4) abzuspeichern.Control unit after Claim 7 , characterized in that the control device (2) is designed to detect or determine a time difference to a previous date and to store it as time information (t1-t4). Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vorabdefinierte Bedingung eine Zeit oder eine Anzahl von abgespeicherten Daten (D1-D4) ist.Control unit according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the predefined condition is a time or a number of stored data (D1-D4). Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (7) für das Bussystem (8) als CAN-Busschnittstelle ausgebildet ist.Control unit according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the interface (7) for the bus system (8) is designed as a CAN bus interface.
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