DE2918802A1

DE2918802A1 - Verfahren zur gewinnung eines beschleunigungs- oder verzoegerungssignals aus einem einer geschwindigkeit proportionalen signal

Info

Publication number: DE2918802A1
Application number: DE19792918802
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Wolff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1980-11-20
Also published as: GB2050619B; JPS55152466A; DE2918802C2; GB2050619A; JPH0240988B2; US4315213A

Description

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals aus einem einer Geschwindigkeit proportionalen Signal, wobei an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, von denen benachbarte Zeitpunkte konstanten Abstand Δ T zueinander aufweisen, die Änderung des Geschwindigkeitssignals jeweils gegenüber dem am vorhergehenden Zeitpunkt vorhandenen Geschwindigkeitssignal ermittelt und durch Addition einer vorgegebenen Zahl von aufeinanderfolgenden Änderungen das Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal gewonnen wird.

Ein Verfahren zur Gewinnung der Beschleunigung oder Verzögerung ist aus der DE-OS 24 33 273 bekannt. Dort wird in aufeinanderfolgenden Meßzeitpunkten gleichen Abstands Δ Τ ein gespeichertes digitales Geschwindigkeitssignal mit dem neu ermittelten digitalen Geschwindigkeitssignal verglichen und die Differenz noch zur Störungsbeseitigung gefiltert. Danach werden die gefilterten Signale bis zum Ablauf einer vorgegebenen Periode aufaddiert. Wird hierbei eine vorgegebene Schwelle nicht überschritten, so läuft die Periode neu an. Wird im Verlauf einer Periode die Schwelle überschritten, so wird ein das Überschreiten einer Beschleunigungs'- oder Verzögerungsschwelle anzeigende Schaltsignal erzeugt; die Periode läuft dann sofort wieder an. Ss ist dort auch angegeben, daß man die Periode nunmehr verkürzen und die Schwelle erniedrigen kann, um bei einer entsprechenden Änderung im Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsverlauf sofort das Schaltsignal wieder unterdrücken zu können.

Aus der DE-OS 23 42 353 ist es auch bekannt, zu Beginn einer Meßperiode das einer Geschwindigkeit entsprechende Signal zu speichern und dieses Signal mit dem laufend ermittelten, der Geschwindigkeit entsprechende Signal zu vergleichen. Wird innerhalb der Meßperiode eine vorgegebene Schwelle durch die Differenz nicht überschritten, so läuft mit der Beendigung der Periode eine neue Meßperiode an.

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Wird die Schwelle während der Periode überschritten, so wird sofort auf neuen Periodenbeginn umgeschaltet, das Schaltsignal erzeugt und eventuell die Meßperiode verkürzt und die Schwelle erniedrigt.

Bei beiden Verfahren ist es möglich, daß am Ende einer Meßperiode die Schwelle fast erreicht ist. Trotzdem läuft eine neue Meßperiode an und es muß erneut und von O an die Differenz bzw. die Summe von Differenzwerten erzeugt werden, bis diese den Schwellwert übersteigen. Das Schaltsignal wird somit bei diesen Verfahren gegebenenfalls wesentlich verspätet erzeugt, wobei seine Erzeugung davon abhängt, wie die Phasenlage der Meßperiode zufällig zum Verlauf der Beschleunigung- oder Verzögerung liegt. Die Verkürzung der Meßperiode nach einem ersten Überschreiten der Schwelle soll dieser eventuellen Verzögerung der Signalerzeugung entgegenwirken. Die Verzögerung kann sich bei Verwendung des Schaltsignals in einem Regelkreis, z.B. einem Antiblockierregelsystem, durchaus schädlich auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nächteil zu vermeiden, d.h., das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß Änderungen des Radverhaltens meßtechnisch sehr viel schneller und genauer erfaßt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede gemessene Änderung der Geschwindigkeit in einem ersten Speicher mit wenigstens η Speichermöglichkeiten für diese Änderungen eingespeichert wird, daß in Zeitabständen Δ. T aus jeweils den zuletzt eingespeicherten η Änderungen das Beschleunigungsoder Verzögerungssignal gewonnen wird und daß in Zeitabständen Δ T jeweils die zuerst in dem Speicher eingespeicherte Änderung gelöscht wird. Man kann das Beschleunigungsbzw. Verzögerungssignal z.B. dadurch bilden, daß man im

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Abstand von Ά T,jeweils die η eingespeicherten, zuletzt gemessenen Änderungen aufaddiert. Es ist jedoch auch möglich, jeweils das erhaltene Beschleunigungs- oder Verzögerungssi'gnal abzuspeichern und jeweils nach der nächsten (m-ten) Messung einer Änderung diese zu dem gespeicherten Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssignal zuzuschlagen und dafür die (m - n) te ebenfalls noch gespeicherte Änderung abzuziehen.

Man kann zusätzlich das bei jeder Änderungsmessung gewonnene Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal mit dem vorhergehenden Wert vergleichen und die so ermittelte Änderung in einem zweiten Speicher mit wenigstens η Speichermöglichkeiten für diese Änderungen einspeichern, in Zeitabständen Δ T aus jeweils den zuletzt eingespeicherten η Änderungen das Beschleunigungs- oder Verzögerungsänderungssignal gewinnen und die jeweils zuerst in dem Speicher eingespeicherte Änderung löschen.

Man kann das Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsänderungssignal z.B. dadurch bilden, daß man im Abstand νοηΔϊ jeweils die η eingespeicherten, zuletzt ermittelten Änderungen aufaddiert. Es ist jedoch auch möglich, jeweils das ermittelte Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsänderungssignal abzuspeichern und jeweils nach der nächsten (m-ten) Messung einer Änderung diese zu dem gespeicherten Beschleunigungsbzw. Verzögerungsänderungssignal aufaddierten und dafür die (m - n) te ebenfalls gespeicherte Änderung subtrahieren.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man in kleinen Zeitabständen von Δ T jeweils ein der augenblicklichen Beschleunigung bzw. Verzögerung entsprechendes Signal bzw. ein ■ der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsänderung entsprechendes Signal, wobei das erstere mathematisch der 1. Ableitung

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der Geschwindigkeit nach der Zeit und das zweite mathematisch der 2. Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit entspricht. Das Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssignal entspricht im wesentlichen der bisher bekannten Beschleunigungsgröße, nur daß hier zusätzlich beliebig viele, von der Rasterung abhängige Schaltschwellen verzögerungsfrei realisierbar sind.

Zusätzlich kommt jedoch als Hilfsregelgröße neu das Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsänderungssignal hinzu, welches es gestattet, wesentlich besser und empfindlicher Radbewegungsänderungen meßtechnisch zu erfassen.

Anhand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 - ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung bei einem Antiblockierregler

Fig. 2 - ein Ausführungsbeispiel bei dem ein Teil der Anordnung der Fig. 1 abgewandelt ist.

Vorab sei erwähnt, daß die in der Zeichnung schräg angestrichenenen Leitungen leitungen zur Parallelübertragung von Digitalsignalen sind.

In Fig. 1 ist ein Sensor zur Feststellung der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrads mit 1 bezeichnet, eine bekannte Anordnung zur Gewinnung eines digitalen Signals mit 2, ein Vergleicher mit 3, ein Register mit 4, eine bekannte Anordnung zur Gewinnung eines Schlupfsignales mit 5, eine Speicheranordnung mit einer Speichermöglichkeit von η Ände-

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rungen der Radgeschwindigkeit nach Betrag und Vorzeichen mit 6, ein Rechenwerk mit 7, weitere Register mit 8 und 9, Schwellwertstufen mit 10 und 11, eine Logik mit 12 und eine Bremsdrucksteuereinheit mit 13· Das Steuerteil, das den Verfahrensablauf steuert, trägt das Bezugszeichen 14; eine Speicheranordnung und Speichermöglichkeit von η Änderungen des Beschleunigungssignals nach Betrag und Vorzeichen ist mit 15, eine Schwellwertstufe mit 16 bezeichnet.

Die Anordnung der Figur 1 arbeitet wie folgt:

Die Geschwindigkeitsaufbereitung 2 wertet die von der Radgeschwindigkeit abhängigen Impulse des Sensors 1 aus. Jeweils nach einer vorgegebenen kleinen Zeit Δ T wird das Ergebnis vom Steuerteil 14 abgerufen. Das Ergebnis gelangt zum Vergleicher 3> der das der augenblicklichen Radgeschwindigkeit entsprechende Eingangssignal mit dem im Register 4 abgespeicherten Signal der (um A 2) vorhergehenden Messung vergleicht und ein der Änderung entsprechendes Ausgangssignal, das den Betrag und das Vorzeichen beinhaltet, zum Speicher 6 gibt. Der Vergleich im Vergleicher 3 und die Einspeicherung des neuen Geschwindigkeitswerts im Register 4 wird wieder durch die Steuerzentrale 14 gesteuert. Aus dem im Register 4 stehenden Geschwindigkeitssignal wird im Block 5 in bekannter V/eise auch ein Schlupfsignal gewonnen, das der Logik 12 zugeführt wird.

Der Speicher 6 besteht aus η Teilspeichern 6.1 - 6.η in denen die η zuletzt im Vergleicher 3 festgestellten Änderungen nach Betrag und Vorzeichen abgespeichert sind. Gesteuert von der Steuerzentrale 14 werden die gespeicherten Signale der Speicher 6.1 - 6.η jeweils in Zeitabständen von £\ T nach unten in den Nachbarspeicher geschoben. So

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wird jeweils Platz für das neu ermittelte Signal im Speicher 6.1 gewonnen. Der Inhalt des Speichers 6.η wird durch das Schiebesignal auf den Speicher 6 von der Steuerzentrale 14 her jeweils gelöscht. Vor dem Schiebebefehl wird die in Speicher 6.η stehende Information über das Rechenwerk 7 vom Summenwert im Register 9 abgezogen.

Jeweils nach der Neueinspeicherung im Speicher 6.1 tritt das Rechenwerk 7, gesteuert von dem Steuerteil 14 in Tätigkeit und addiert zu dem im Register 9 um A· T vorher abgespeicherten Rechenergebnis das neu im Speicher 6a eingespeicherte Signal zu. Damit wird - da vorher jeweils die gleiche Rechnung durchgeführt wurde - die Summe der nun in den Speichern 6.1 - 6.η vorhandenen Signale gebildet. Dieses Summensignal wird wieder in das Register 9 eingeschrieben«

In den Vergleichern 10 und 11 wird das aus Betrag und Vorzeichen bestehende Signal im Register mit Schwellwerten unterschiedlichen Vorzeichens und gegebenenfalls unterschiedlicher Beträge verglichen. An den Ausgängen entstehen hier Signale +b bzw. -b, wenn das Rad eine durch die Schwellen in den Vergleichern 10 und 11 bestimmte Radbeschleunigung (+b) bzw. Radverzögerung (-b) überschreitet. Diese Signale -b und +b sowie das Schlupf signal -A. v/erden in der logischen Schaltung 12 in bekannter Weise derart verknüpft, daß dem Drucksteuerglied 13 geeignete Ansteuersignale zugeführt werden. Parallel zur Berechnung des Beschleunigungssignals im Speicher 9 wird über das Rechenwerk 7 gesteuert vom Steuerteil 14 die Änderung des Beschleunigungssignals ermittelt und im Speicher 15 abgespeichert. Gleichzeitig wird in gleicher Weise wie bei Register 6 das Summensignal aller η Teiländerungen im Speicher 15 gebildet und im Register 8 abgespeichert. Über die Schwellwertstufe 16 wird das · Beschleunigungsänderungssignal mit Werten unterschiedlichen

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Betrags und Vorzeichens verglichen und die Ausgänge der Logik 12 zugeführt. Diese Signale können hier z.B. zur Druckgradientenänderung verwendet werden.

In Pig. 2 ist gegenüber der Fig. 1 nur die Auswertung in dem Speicher 6 anders gelöst. Die Teile 6, 9, 10, 11, 12, 13 und 14 entsprechen denen der Fig. 1 und sind deshalb mit gleichen 3ezugszeichen versehen.

Der Rechner 20 ist hier mit allen Teilspeichern 6.1 - 6.η \rerbunden. Nach Einspeicherung eines neuen Änderungssignales im Teilspeicher 6.1 addiert das Rechenwerk 20 aufgrund der Steuerung durch die Zentrale 14 alle in den Teilespeichern 6.1 - 6.η gespeicherten Signale und gibt das Ergebnis an das Register 9 weiter. Die Weiterverarbeitung geschieht wie in Fig. 1. Mit einer entsprechend ausgebildeten Anordnung läßt sich auch wieder die Beschleunigungsänderung (entsprechend Fig. 1) gewinnen.

Mit dem erfindungsgemäß gewonnenen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsänderungssignal erkennt man sehr viel früher die Tendenz des Radverhaltens. Man kann damit sehr viel früher durch Umschalten des Druckgradienten auf solche Tendenzänderung reagieren. Zum Beispiel kann man V/endepunkte oder Extremwerte der Radgeschwindigkeitskurve ausmachen und - wie gesagt - den Druckgradienten ändern, z.B. früher auf Konstanthalten übergehen.

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Claims

η. 545 7 23. April 1979 Anlage zur Pat ent ahme!dung ROBEET BOSCH GSIBH, 7000 Stuttgart 1, Postfach 50 Verfahren zur Gewinnung eines Beschleunigungsoder Verzögerungssignals aus einem einer Geschwindigkeit proportionalen Signal Patentansprüche

1.} Verfahren zur Gewinnung eines Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals aus einem einer Geschwindigkeit proportionalen Signal, wobei an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, von denen benachbarte Zeitpunkte konstanten Abstand Δ. Τ zueinander aufweisen, die Änderung des Geschwindigkeitssignals jeweils gegenüber dem am vorhergehenden Zeitpunkt vorhandenen Geschwindigkeitssignal gemessen und durch Addition einer vorgegebenen Zahl von aufeinanderfolgenden Änderungen das Beschleunigungs-· oder Verzögerungssignal gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede gemessene Änderung in einem S'peicher mit wenigstens η Speichermöglichkei-

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ten für diese Änderungen gespeichert wird, daß in Zeitabständen Δ τ aus jeweils den zuletzt eingespeicherten η-Änderungen das Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal gewonnen wird und daß in Zeitabständen Δ Τ jeweils die zuerst in dem Speicher eingespeicherte Änderung gelöscht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals jeweils die η gespeicherten Werte aufaddiert werden.

3- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals von dem zum vorhergehenden Zeitpunkt gewonnenen und gespeicherten Beschleunigungs- oder Verzögerungssignals die neu gewonnene m'te Änderung zuaddiert und das (m - n)te Signal abgezogen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, von denen benachbarte Zeitpunkte konstanten Abstand Δ Τ zueinander aufweisen, die Änderung des Beschleunigungsoder Verzögerungssignals jeweils gegenüber dem am vorhergehenden Zeitpunkt vorhandenen Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal ermittelt wird, daß jede ermittelte Änderung in einem weiteren Speicher mit wenigstens η Speichermöglichkeiten für diese Änderungen eingespeichert wird, daß in Zeitabständen Δ T aus jeweils den zuletzt eingespeicherten n-Anderungen das Beschleunigungs- oder Verzögerungsänderungssignal gewonnen wird und daß in Zeitabständen Δ T jeweils die zuerst in dem Speicher eingespeicherte Änderung gelöscht wird.

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5. Verfahren nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Bildung des Beschleunigungs- oder Verzögerungsänderungssi gnals jeweils die η gespeicherten Werte aufaddiert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Beschleunigungs- oder Verzögerungsänderungssi gnals von dem zum vorhergehenden Zeitpunkt gewonnenen und gespeicherten Beschleunigungs- oder Verzögerungsänderungssignal die neu gewonnene m'te Änderung zuaddiert und das (m - n)te Signal subtrahiert wird.

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