DE2841289C2

DE2841289C2 -

Info

Publication number: DE2841289C2
Application number: DE2841289A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 7320 Goeppingen De Anlauf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1988-08-04
Also published as: DE2841289A1; US4344032A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Überprüfung der Empfindlichkeit von induktiven Impulsgebern nach der Gattung des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 3. Induktive Impulsgeber werden als Teil von Antiblockiereinrichtungen in Kraftfahrzeuge ein gebaut und erfassen die Drehzahl der Fahrzeugräder. Die Frequenz der von den Impulsgebern erzeugten Signale ist unmittelbar proportional der Raddrehzahl. Bei der Überprüfung derartiger Antiblockiereinrichtungen müssen auch die als Sensoren verwendeten Impulsgeber überprüft werden. Eine Eigenheit dieser Geber besteht darin, daß im unteren Drehzahlbe reich die Amplitude der Impulse etwa proportional zur Drehzahl und da mit zur Frequenz ist.

Aus der DE-AS 23 38 859 ist eine Prüfschaltung für ein Antiblockierre gelsystem bekannt, bei der die Radgeschwindigkeitsgeber mittels eines Geberprüfkreises überprüft werden. Bei der Überprüfung wird festge stellt, ob der Widerstand der Radgeschwindigkeitsgeber innerhalb eines vorgegebenen Widerstandsbereichs liegt. Mit dieser bekannten Prüfschal tung sind Unterbrechungen und Kurzschlüsse in den induktiven Gebern feststellbar.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überprüfung der induktiven Impulsgeber im interessierenden Drehzahlbereich, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen vornehmen zu können. Ferner sollte überprüfbar sein, ob von den Radsen soren genügend hohe Signale abgegeben werden, so daß auch die Stellung des Radsensors in bezug beispielsweise zur Zahnscheibe des Rades ge prüft werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 3.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprü che 1 bzw. 3 haben den Vorteil, daß in einem weiten Drehzahlbereich eine Überprüfung des Impulsgebers erfolgen kann. Zumindest in dem gesamten Bereich, in dem die Ausgangsspannung des Impulsgebers der Impulsfrequenz zumindest annähernd proportional ist, kann eine Überprü fung des Impulsgebers erfolgen. Es kann dabei beispiels weise das Rad mit einer konstanten oder sich ändernden Geschwindigkeit angetrieben sein. Eine Überprüfung ist auf Rollenprüfständen mit unterschiedlichen Rollengeschwindig keiten ebenso möglich wie bei Antrieb eines Rades von Hand bei aufgebocktem Fahrzeug. Dabei ist bevorzugt dafür ge sorgt, daß die Messung fortlaufend wiederholt wird, wo durch die Gefahr einer zufälligen, einmaligen Fehlmessung ausgeschaltet ist. Erfaßt wird eine für den Geber charak teristische Größe, die als Gut-Schlecht-Bewertung weiter verarbeitet werden kann. Es kann jedoch auch die charak teristische Größe unmittelbar angezeigt oder registriert werden, wodurch Geber unterschiedlicher Empfindlichkeit ohne jede Änderung der Anordnung und ohne jeden Neuabgleich geprüft werden können. Eine Mehrzahl von Ausführungsformen ist möglich, die entweder mit einem Tiefpaß, einer fre quenzgesteuerten Kondensatorladung oder -entladung oder aber digital arbeiten. Grundsätzlich sind alle Vorrich tungen oder Schaltungen für den vorliegenden Anwendungs fall verwendbar, die eine Verhältnis-, Quotienten- oder Differentialquotientenbildung ermöglichen.

Zeichnung

Ein Frequenz-Spannungs-Diagramm sowie vier Ausführungsbei spiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Spannungs-Frequenz-Diagramm,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einem Tiefpaß,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kreuzspul- oder T- Spulmeßwerk,

Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung mit amplitudenproportionaler Aufladung eines Kondensators in vom zeitlichen Abstand der Impulse abhängiger Zeit, und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Rechner.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 dargestellte Kurve zeigt den Verlauf der Aus gangsspannung U eines induktiven Impulsgebers 1, der einen magneti schen oder magnetisierbaren Kern 2 und eine den den Kern 2 durchsetzenden magnetischen Fluß erfassende Spule 3 um faßt, in Abhängigkeit von der Frequenz. Der Frequenz un mittelbar proportional ist die Drehzahl des Rades und da mit die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges bzw. die Vor beilaufgeschwindigkeit des die magnetische Flußänderung erzeugenden Teiles am Impulsgeber 1. Bis zu einer Fre quenz a steigt die Spannung nahezu proportional bis auf einen Wert Ua an, der sich bei weiterer Zunahme der Fre quenz nicht mehr stark erhöht. Die Frequenz a entspricht einer Fahrgeschwindigkeit von etwa 10 bis 20 km/h, je nach Anforderung an die Linearität des entsprechenden Bereiches der Spannungs-Frequenz-Kurve. Innerhalb des Bereiches f = 0 bis f = a kann die Überprüfung des Gebers auf jeden Fall nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung erfolgen, ohne daß in diesem Be reich erfolgende Drehzahl- bzw. Frequenzänderungen das Prüfergebnis unzulässig ändern.

Bei der in Fig. 2 im Prinzipschaltbild dargestellten Aus führungsform wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Impe danz einer Spule der Frequenz proportional ist. Es ist deshalb der Spannungsabfall an einer Induktivität pro portional der Frequenz. Von der Spule 3 des Impulsge bers 1 führen Leitungen an eine Buchse 4, die am Fahrzeug gut zugänglich vorgesehen ist. In die Buchse 4 ist zur Überprüfung ein Stecker 5 gesteckt, der die Verbindung mit einer Prüfvorrichtung 6 herstellt. Die Prüfvorrichtung 6 umfaßt eine Spule 7, die einerseits an einem Pol des Steckers 5 angeschlossen ist und an deren anderen An schluß ein Nebenwiderstand 8 angeschlossen ist, der an dererseits mit einem zweiten Pol des Steckers 5 verbunden ist. Parallel zum Nebenwiderstand 8 liegt die Serienschal tung einer Zenerdiode 9 und eines Anzeigeinstrumentes 10.

Der durch die Spule 7 fließende Strom ruft an die ser einen Spannungsabfall hervor, der proportional mit der Frequenz ansteigt, der also etwa in gleicher Weise an steigt wie die Spannung an der Spule 3. Am Nebenwider stand 8 steht daher eine Spannung an, die nahezu unab hängig ist von der Frequenz bzw. der Drehzahl des Rades, dem der Impulsgeber 1 zugeordnet ist, wobei vorausge setzt ist, daß diese Drehzahl in dem Bereich 0 bis a liegt. Die Zenerdiode 9 bewirkt eine Nullpunktunterdrückung und damit eine Skalenspreizung. Sie kann auch als Amplituden diskriminator eingesetzt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform schließt an einem Pol des Steckers 5 ein Verstärker 11 an, der einen der Eingangsspannung proportionalen Strom erzeugt und einer Wicklung eines Kreuzspul- oder T-Spul-Instru mentes 12 zuleitet. Der anderen Spule des Kreuzspul- Instrumentes 12 wird ein der Frequenz proportionaler Strom zugeführt, indem zwischen den Pol des Steckers 5 und den Anschluß für die andere Spule des Kreuzspul-Instrumen tes 12 ein monostabiler Multivibrator 13 geschaltet ist, der an seinem Ausgang einen Impuls konstanter Breite für jeden Eingangsimpuls abgibt, so daß der Mittelwert des Stromes proportional zur Frequenz der Impulse am Eingang der Schaltung 13 ist. Das Kreuzspulinstrument bildet den Quotient der beiden Ströme und gibt damit das Verhältnis U/f an.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist an den Stecker 5 eine Diode 14 angeschlossen, auf die ein mit dem anderen Pol des Steckers 5 verbundener Kondensator 15 folgt. Die Spannung am Kondensator 15 ist proportional dem Schei telwert der Impulse der Spule 3. Die Spannung des Konden sators 15 wird über einen Operationsverstärker 16 einem Meßkondensator 17 zugeführt. Der Operationsverstärker 16 bildet aus der Spannung am Kondensator 15 einen propor tionalen Konstantstrom, der den Meßkondensator 17 auflädt, solange ein in der Zuleitung zwischen dem Operationsver stärker 16 und dem Meßkondensator 17 liegender Relaiskon takt 18′ geschlossen ist. Die Spannung am Meßkondensator 17 steigt daher zeitproportional an. Die Zeitdauer, während der der Relaiskontakt 18′ geschlossen ist, ist proportional dem zeitlichen Abstand zweier Impulse. Zu diesem Zweck ist eine Relaisspule 19, die den Relaiskontakt 18 steuert, von einem Flip-Flop 20 gesteuert, das seinerseits von den Im pulsen der Spule 3 gesteuert ist. Ein Impuls setzt das Flip-Flop zurück, worauf der nächste Impuls von der Spule 3 das Flip-Flop 20 setzt. Dadurch wird der Relaiskontakt 18′ geschlossen. Der darauf hin folgende Impuls der Spule 3 kippt das Flip-Flop 20 wiederum um, wodurch der Relaiskontakt 18′ wieder geöffnet und der mit dem anderen Anschluß des Kondensators verbun dene Relaiskontakt 18′′ geschlossen wird. Die Schließzeit des Relaiskontaktes 18′ ist somit umgekehrt proportional der Frequenz der Impulse der Spule 3. Damit ist aber der Scheitelwert der Spannung am Meßkondensator 17, der mit einem Spitzenspannungsmesser, beispielsweise einem Digi talvoltmeter 22 gemessen wird proportional dem Quotienten von Spannung und Frequenz der Ausgangssignale des Impuls gebers 1.

Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform werden die über den Stecker 5 aufgenommenen Signale einem Rechner 23 zugeführt, der aus den Signalen den Quotient von Spannung und Frequenz digital ermittelt und über eine Anzeige 24, die als Digitalanzeige ausgebildet sein kann, anzeigt. Ein parallel geschalteter Drucker kann den Wert auch ausdrucken. Dem Rechner 23 sind entsprechende, in der schematischen Darstellung nicht ge zeigte Peripheriegeräte zugeordnet, wie beispielsweise ein Analog-Digitalumsetzer zur Umwandlung der Amplituden der Impulse in einen Digitalwert, sowie ein Frequenz-Digital umsetzer zur Umwandlung der Frequenz in einen Digitalwert. Letzterer kann beispielsweise aus einem üblichen Frequenz zähler bestehen. Der Rechner 23 kann auch in seinem Daten speicher den einzelnen Frequenzen zugeordnete Divisorwerte in Form einer Tabelle enthalten. Auf diese Weise kann die Nichtlinearität des Frequenz-Spannungs-Diagramms berück sichtigt werden, so daß eine Bewertung der Impulsgeber im gesamten Kennlinienbereich - nicht nur im linearen Teil - möglich ist.

Die Figuren zeigen nur Prinzipschaltbilder. Beispielswei se wird die Spule 7, um den Geber möglichst nicht zu belasten, in einem praktischen Ausführungsbeispiel durch einen aktiven Tiefpaß ersetzt, der einen entspre chend beschalteten Operationsverstärker umfaßt.

Claims

1. Verfahren zur Überprüfung der Empfindlichkeit von in duktiven Impulsgebern, insbesondere von in einem Kraft fahrzeug eingebauten und die Raddrehzahl erfassenden Im pulsgebern von Antiblockiereinrichtungen, dadurch gekenn zeichnet,
daß ein der Amplitude der vom Impulsgeber (1) erzeugten Spannung proportionales erstes Signal gebildet wird,
daß ein der Frequenz der Impulse proportionales zweites Signal gebildet wird,
daß aus dem Verhältnis des ersten Signals zum zweiten Signal ein drittes Signal ge bildet wird, das mit einer vorgegebenen, für die Impuls geberbauart typischen Größe verglichen wird und
daß die Differenz zwischen drittem Signal und typischer Größe als Gütekri terium verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der drei Signale gleichzeitig in einer Spule (7) erfolgt.

3. Vorrichtung zur Überprüfung der Empfindlichkeit von induktiven Impulsgebern, insbesondere von in einem Kraftfahrzeug eingebauten und die Raddrehzahl er fassenden Impulsgebern von Antiblockiereinrichtungen, mit einer Prüfschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung eine Anordnung zur Bildung des Ver hältnisses von Spannung zu Frequenz des Signales des Impulsgebers (1) umfaßt, der ein Anzeiger (9, 10) oder Vergleicher nachgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Anschlußklemmen (5) für den Anschluß des Impulsgebers (1) eine Spule (7) oder ein Tiefpaß verbunden ist, an deren Ausgang ein Soll-Ist-Wertver gleicher oder Anzeiger (9, 10) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Soll-Ist-Wertvergleicher ein Strom- oder Span nungsmesser (10) mit entsprechender Skala oder Grenzwert meldern verwendet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Soll-Ist-Wertvergleicher ein Meßrelais oder ein Amplitudendiskriminator verwendet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Nullpunktunterdrückung oder eine An sprechschwelleneinheit (9) vorgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalamplituden-Konstantstromwandler (14, 15, 16) vorgesehen ist, mit dem ein Kondensator (17) über eine zwischengeschaltete Torschaltung (18, 19) verbindbar ist, deren Öffnungszeit dem zeitlichen Impulsabstand propor tional ist, und daß als Vergleicher bzw. Anzeiger ein Scheitelspannungs- oder Ladungsmesser (22) an den Kon densator (17) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rechner (23) zur Bildung des Quo tienten von Spannung und Frequenz der Signale des Impuls gebers (1) umfaßt, dem eine Anzeige (24) und/oder ein Kom parator nachgeschaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (23) eine Kompensation für Nicht linearitäten umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Impulsgeber (1) ein Begrenzer vorgesehen ist, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Frequenz der Impulse des Impulsgebers (1) die Vorrichtung sperrt.