DE102013211322A1 - Method for checking a sensor signal - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Überprüfen eines Drehwinkelsignals eines Drehwinkelsensors zum Ermitteln des Drehwinkels eines Rotors eines Elektromotors (M), mittels einer Vorrichtung (2) aufweisend eine Recheneinrichtung (3) zum Erfassen des Drehwinkelsignals (cos(Θ), sin(Θ)) des Drehwinkelsensors und zum Berechnen des Drehwinkels (φ) des Rotors anhand des erfassten Drehwinkelsignals (cos(Θ), sin(Θ)), und eine Steuervorrichtung (5) zum Steuern des Elektromotors (M), wobei die Recheneinrichtung (3) und die Steuervorrichtung (5) mittels einer Kommunikationsschnittstelle (7) miteinander zum Austauschen von Daten verbunden sind, gekennzeichnet durch Überprüfen des Drehwinkelsignals (cos(Θ), sin(Θ)) und/oder des berechneten Drehwinkels (φ) ausschließlich mittels der Steuervorrichtung (5).Method for checking a rotation angle signal of a rotation angle sensor for determining the rotation angle of a rotor of an electric motor (M), by means of a device (2) comprising a computing device (3) for detecting the rotation angle signal (cos (Θ), sin (Θ)) of the rotation angle sensor and for Calculating the angle of rotation (φ) of the rotor on the basis of the detected angle of rotation signal (cos (Θ), sin (Θ)), and a control device (5) for controlling the electric motor (M), the computing device (3) and the control device (5) are connected to one another by means of a communication interface (7) for exchanging data, characterized by checking the angle of rotation signal (cos (Θ), sin (Θ)) and / or the calculated angle of rotation (φ) exclusively by means of the control device (5).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Drehwinkelsignals eines Drehwinkelsensors zum Ermitteln des Drehwinkels eines Rotors eines Elektromotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung und Antriebsvorrichtung zum ausführen des Verfahrens.The invention relates to a method for checking a rotational angle signal of a rotational angle sensor for determining the rotational angle of a rotor of an electric motor according to the preamble of claim 1, and to an apparatus and drive device for carrying out the method.
Aus dem Stand der Technik sind Motorregelungen bekannt, die zum Berechnen der Motorregelgröße unter anderem auf den aktuellen Rotorwinkel des Motors zurückgreifen. Zum Messen des Rotorwinkels werden Resolver eingesetzt, die eine Erregerspule und zwei orthogonal zueinander angeordneten Empfängerspulen aufweisen. Die Empfängerspulen sind auf dem Rotor angeordnet und magnetisch mit dem Magnetfeld der Erregerspule gekoppelt, so dass durch die relative Drehung der Erregerspulen zum Magnetfeld eine von dem Verdrehungswinkel abhängige elektrische Größe in den Erregerspulen messbar ist. Je nach Größe des Verdrehungswinkels entstehen in den beiden Empfängerspulen jeweils ein amplitudenmoduliertes Empfangssignale, die sich mathematisch vereinfacht jeweils darstellen lassen als
- S1
- den Empfangssignal an der ersten Empfängerspule,
- S2
- den Empfangssignal an der zweiten Empfängerspule
- Θ
- der Verdrehungswinkel der Empfängerspulen,
- t
- den zeitlichen Verlauf und
- f
- die Frequenz, mit der das Magnetfeld der Erregerspule erzeugt wird,
- S 1
- the received signal at the first receiver coil,
- S 2
- the received signal at the second receiver coil
- Θ
- the twist angle of the receiver coils,
- t
- the time course and
- f
- the frequency at which the magnetic field of the exciting coil is generated,
Das Signal der Erregerspule wird zu den Zeitpunkten abgetastet, zu denen der Term sin(2πft) den Maximalwert annimmt, d.h. gleich 1 ist. Auf diese Weise erhält man einen kosinusbzw. sinusförmigen Verlauf cos(Θ) und sin(Θ) als Drehwinkelsignale der Empfängerspulen. Der tatsächliche Rotorwinkel φ wird anhand der Formel
Ebenfalls ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Signale der Erregerspule einer Überprüfung zu unterziehen, nämlich dahingehend, ob die Bedingung
Die Überprüfung findet üblicherweise mittels eines Mikroprozessors oder digitalen Recheneinheiten statt, die mehrere elektronische Bauteile umfassen. In vielen sicherheitsrelevanten Anwendungsfällen, insbesondere im Automobilbereich, bedarf es auch einer Überprüfung der elektronischen Recheneinheit, um systematische oder zufällige durch Hardware verursachte Fehler ausschließen zu können, wodurch die erfassten und berechneten Daten verfälscht werden können. The verification usually takes place by means of a microprocessor or digital arithmetic units comprising a plurality of electronic components. In many security-relevant applications, in particular in the automotive sector, it is also necessary to check the electronic processing unit in order to be able to exclude systematic or random errors caused by hardware, as a result of which the recorded and calculated data can be falsified.
Die Überprüfungen erfolgen im Automobilbereich gemäß
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren oder eine Vorrichtung aufzuzeigen, mittels dessen eine Überprüfung des Drehwinkelsignals bzw. des berechneten Drehwinkel effizient und zuverlässig durchführbar ist.The object of the invention is therefore to provide a method or a device by means of which a check of the rotation angle signal or the calculated rotation angle can be performed efficiently and reliably.
Die Aufgabe wird gelöst gemäß eines ersten Aspektes der Erfindung mittels des eingangs genannten Verfahrens, das sich dadurch auszeichnet, dass das Drehwinkelsignal und/oder der berechnete Drehwinkel ausschließlich mittels der Steuervorrichtung überprüft wird.The object is achieved according to a first aspect of the invention by means of the aforementioned method, which is characterized in that the rotation angle signal and / or the calculated rotation angle is checked exclusively by means of the control device.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken die Überprüfung zum Plausibilisieren des Drehwinkelsignals und/oder des berechneten Drehwinkels ausschließlich mittels der Steuervorrichtung durchzuführen, um auf diese Weise die aufwendige Überprüfung der Hardware, insbesondere nach
Durch die Durchführung der Überprüfung ausschließlich mittels der Komponenten der Steuervorrichtung entfällt die Notwendigkeit sämtliche Komponenten der Recheneinrichtung auf mögliche Hardware Fehler hin zu überprüfen. Eine Überprüfung einzelner Komponenten der Recheneinrichtung ist zwar weiterhin möglich, wird jedoch mittels der Steuervorrichtung durchgeführt. Es reicht damit aus die Fehlerfreiheit der Steuervorrichtung sicherzustellen, um durch Hardwarefehler verursachte Fehlfunktionen ausschließen zu können. Die Überprüfung im Sinne der Erfindung umfasst dabei das Plausibilisieren des Drehwinkelsignals bzw. der Drehwinkelsignale und/oder des berechneten Drehwinkels φ, aber auch relevanter Hardwarekomponenten, die zum verarbeiten der Signale bzw. Daten notwendig sind. By carrying out the check exclusively by means of the components of the control device eliminates the need to check all components of the computing device for possible hardware errors out. A check of individual components of the computing device is still possible, but is performed by means of the control device. It suffices thus to ensure the accuracy of the control device to exclude malfunctions caused by hardware errors. The check within the meaning of the invention comprises the plausibility check of the rotation angle signal or the rotation angle signals and / or the calculated rotation angle φ, but also relevant hardware components that are necessary for processing the signals or data.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher der geringe Überprüfungsaufwand der Komponenten nach
Sofern die Überprüfung des Drehwinkelsignals bzw. des berechneten Drehwinkels positiv ausfällt, wird der berechnete Drehwinkel zur Verwendung zu Motorsteuerung freigegeben. Andernfalls wird eine Fehlermeldung ausgegeben. If the check of the rotation angle signal or the calculated rotation angle is positive, the calculated rotation angle is released for use in engine control. Otherwise an error message will be displayed.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Überprüfung des Drehwinkels anhand des erfassten Drehwinkelsignals und des berechneten Drehwinkels erfolgt. Mit diesem ersten Teil der Überprüfung ist es möglich, Fehler in dem erfassten Drehwinkelsignal oder dem berechneten Drehwinkel zu identifizieren und auf diese Weise in einem Überprüfungsschritt zwei mögliche Fehlerquellen zu untersuchen. Advantageously, the method according to the invention is further developed in that the checking of the angle of rotation takes place on the basis of the detected angle of rotation signal and the calculated angle of rotation. With this first part of the check, it is possible to identify errors in the detected rotation angle signal or the calculated rotation angle and in this way to investigate two possible error sources in a checking step.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren weitergebildet durch Erfassen zweier unabhängiger Drehwinkelsignale, wobei die Überprüfung des berechneten Drehwinkels anhand eines der erfassten Drehwinkelsignale und des berechneten Drehwinkels erfolgt. Mittels dieser Ausführungsform ist ein Drehwinkelsignal des Drehwinkelsensors und ein berechneter Drehwinkel gleichzeitig überprüfbar.Advantageously, the inventive method is further developed by detecting two independent rotation angle signals, wherein the verification of the calculated rotation angle based on one of the detected rotation angle signals and the calculated rotation angle. By means of this embodiment, a rotation angle signal of the rotation angle sensor and a calculated rotation angle can be checked simultaneously.
Hierzu ist es besonders vorteilhaft das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weiterzubilden, dass die Recheneinrichtung ein erfasstes Drehwinkelsignal oder die erfassten Drehwinkelsignale und den berechneten Drehwinkel an die Steuereinheit, insbesondere unmittelbar, übermittelt. Das erfasste Drehwinkelsignal wird vorzugsweise ohne weitere Zwischenschaltung eines Umwandlers oder dgl., insbesondere Analog-Digital Umwandlers, an die Steuervorrichtung übermittelt, um auf diese Weise weitere Fehlerquellen in der Übertragungskette zu minimieren. Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren weitergebildet durch Überprüfen, ob die Bedingung oder die Bedingungen
- φ
- den berechneten Drehwinkel,
- sin(Θ)
- das erste erfasste Drehwinkelsignal, und
- cos(Θ)
- das zweite erfasste Drehwinkelsignal
- φ
- the calculated angle of rotation,
- sin (Θ)
- the first detected rotation angle signal, and
- cos (Θ)
- the second detected rotation angle signal
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass jedes Drehwinkelsignal in einem ersten Zeitfenster zum Berechnen des Drehwinkels und in einem zweiten Zeitfenster zum Überprüfen der Aktualität des Drehwinkelsignals erfasst wird. Gemäß diesem zweiten Teil der Überprüfung ist es möglich, einen Hardwarefehler in der Recheneinheit zu identifizieren, bei der eine Hardwarekomponente der Recheneinrichtung ein „festgefahrenes“ Signal erzeugt, dieses Signal jedoch nicht aufgrund aktueller Messwerte, sondern aufgrund eines veralteten Datums erzeugt wird, bspw. der letzte im Speicher vorhandene. In einem ersten Zeitfenster, vorzugsweise dann wenn das jeweilige Drehwinkelsignal den maximalen Wert annimmt, wird ein Nutzsignal erfasst. Im zweiten Zeitfenster, vorzugsweise dann wenn das jeweilige Drehwinkelsignal etwa den Minimalwert annimmt, wird ein zweites Signal zur Überprüfung erfasst.Advantageously, the inventive method is further developed in that each rotation angle signal is detected in a first time window for calculating the rotation angle and in a second time window for checking the timeliness of the rotation angle signal. According to this second part of the check, it is possible to identify a hardware error in the arithmetic unit in which a hardware component of the arithmetic unit generates a "deadlocked" signal, but this signal is not generated based on current measurement values but due to an outdated date, for example last available in the store. In a first time window, preferably when the respective rotation angle signal assumes the maximum value, a useful signal is detected. In the second time window, preferably when the respective rotation angle signal assumes approximately the minimum value, a second signal is detected for checking.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass zum Berechnen des Drehwinkels ausschließlich die im ersten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignale berücksichtigt werden. Es werden jeweils nur die Werte der Drehwinkelsignale verwertet, die im ersten Zeitfenster der Drehwinkelsignale erfasst wurden. Zum Berechnen des Drehwinkels werden die im zweiten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignale ignoriert, um den Datenverarbeitungsaufwand zu verringern.Advantageously, the method according to the invention is further developed in that only the rotational angle signals detected in the first time window are taken into account for calculating the angle of rotation. In each case, only the values of the rotational angle signals which were detected in the first time window of the rotational angle signals are utilized. For calculating the rotation angle, the rotation angle signals detected in the second time window are ignored to reduce the data processing overhead.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass das zweite Zeitfenster den Zeitbereich zwischen zwei ersten Zeitfenstern abdeckt, insbesondere den Zeitbereich, der zu den zwei ersten Zeitfenstern zeitlich gleichmäßig beabstandet ist. Besonders bevorzugt umfasst das zweite Zeitfenster einen Zeitbereich, zu dem eines die erfassten Drehwinkelsignale jeweils einen Wert von etwa Null annehmen. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nutzt die Signale, die zwischen zwei ersten Zeitfenstern zur Verfügung stehen, für den zweiten Teil der Überprüfung. Hierzu wird das Drehwinkelsignal nicht nur in einem ersten Zeitfenster abgetastet bzw. erfasst, sondern auch zu einem weiteren Zeitpunkt, der zwischen zwei ersten zeitfenstern liegt. Besonders vorteilhaft ist dabei die Abtastung bzw. Erfassung zu einem Zeitpunkt zwischen den zwei Maximalpunkten. Je nach Signal der Empfängerspulen kann dann der Drehwinkelsignalwert zu diesen Zeitpunkten den Wert Null annehmen. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Überprüfung der im zweiten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignale möglich. Advantageously, the method according to the invention is further developed in that the second time window covers the time range between two first time windows, in particular the time range, which is equally spaced in time with the first two time windows. Particularly preferably, the second time window comprises a time range to which one of the detected rotational angle signals each assumes a value of approximately zero. This embodiment of the method according to the invention uses the signals that are available between two first time windows for the second part of the check. For this purpose, the rotation angle signal is sampled or detected not only in a first time window, but also at a further time, which lies between two first time windows. Particularly advantageous is the sampling or detection at a time between the two maximum points. Depending on the signal of the receiver coils, the rotational angle signal value can then assume the value zero at these times. In this way, a particularly simple check of the detected in the second time window rotation angle signals is possible.
In besonders vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren weitergebildet durch Überprüfen, ob die Bedingung
- cos(ΘTW2,j)
- den im zweiten Zeitfenster zu einem Zeitpunkt j erfassten Drehwinkelsignal, wobei j eine ganze Zahl ist,
- cos (Θ TW2, j )
- the rotation angle signal detected in the second time window at a time j, where j is an integer,
Durch das einschieben eines zusätzlichen Drehwinkelsignals, das stets die oben genannte Bedingung erfüllen muss, kann festgestellt werden, ob eine Hardwarekomponente in der Datenverarbeitungskette einen Fehler aufweist und festgefahrenen Signale erzeugt. Denn bei einem solchen Fehler würde die Hardwarekomponente die zusätzlichen Null-Wert Drehwinkelsignale zwischen den tatsächlich erfassten Drehwinkelsignalen nicht erzeugen.By inserting an additional rotation angle signal, which must always meet the above condition, it can be determined whether a hardware component in the data processing chain has an error and generates deadlocked signals. Because with such an error, the hardware component would not generate the additional zero value rotation angle signals between the actual detected rotation angle signals.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise weitergebildet durch Überprüfen, ob die zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten erfassten Werte eines Drehwinkelsignals sich ausreichend um einen vorgegebenen Mindestwert unterscheiden, insbesondere, ob die Werte des erfassten Drehwinkelsignals
- cos(ΘTW1)
- den Wert des im ersten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignals,
- cos(ΘTW2)
- den Wert des im zweiten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignals
- cos (Θ TW1 )
- the value of the rotational angle signal detected in the first time window,
- cos (Θ TW2)
- the value of the detected in the second time window rotation angle signal
darstellt. Alternativ ist die Überprüfung zweier sinusförmiger Drehwinkelsignale sin(ΘTW1) und sin(ΘTW2) möglich. Durch den Vergleich zweier erfasster Drehwinkelsignale, insbesondere aus unterschiedlichen Zeitfenstern, woraus bekannt, ist, dass sie jeweils den Maximal bzw. etwa den Minimalwert darstellen, kann auch in dem Fall, dass sich der Rotorwinkel nicht ändert, festgestellt werden, ob die Hardwarekomponente der Recheneinheit festgefahrene Drehwinkelsignale erzeugt.represents. Alternatively, it is possible to check two sinusoidal rotation angle signals sin (Θ TW1 ) and sin (Θ TW2 ). By comparing two detected rotation angle signals, in particular from different time windows, from which it is known that they each represent the maximum or about the minimum value, it can also be determined in the event that the rotor angle does not change, if the hardware component of the arithmetic unit generated deadlock signals.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Kommunikationsschnittstelle eine erste Zählereinheit mit einem Zählerstand aufweist, wobei der Zählerstand in Abhängigkeit von einem eingehenden Signal eines Analog-Digital Wandlers, mittels dessen die erfassten Drehwinkelsignale umwandelbar sind, modifiziert wird und an die Steuervorrichtung übermittelt wird. Diese Weiterbildung erweitert den zweiten Teil der Überprüfung dahingehend, dass eine Hardwarekomponente, die festgefahrenen Signale erzeugt, auch dann erkannt wird, wenn keine Änderung des Rotorwinkels stattfindet. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Zählereinheit der Kommunikationsschnittstelle nicht dann erhöht, wenn die Kommunikationsstelle eine Nachricht an die Steuervorrichtung übermittelt, sondern in Abhängigkeit von dem vom Analog-Digital Wandler übermittelten Signal. Hierzu wird der Analog-Digital Wandler mit einem vom erfassten Drehwinkelsignal unabhängigen Eingangssignal versorgt, die als neuer Zählerstand der Zählereinheit hinterlegt wird und an die Steuervorrichtung übermittelt wird. Anhand eines sich ändernden Zählerstandes kann unabhängig von dem erfassten Drehwinkelsignal festgestellt werden, ob der Analog-Digital Wandler ordnungsgemäß funktioniert. Advantageously, the method according to the invention is further developed in that the communication interface has a first counter unit with a counter reading, wherein the counter reading is modified in dependence on an incoming signal of an analog-digital converter by means of which the detected rotational-angle signals can be converted and transmitted to the control device , This development extends the second part of the review to the effect that a hardware component that generates deadlocked signals is detected even when there is no change in the rotor angle. In contrast to the prior art, the counter unit of the communication interface is not increased when the communication station transmits a message to the control device, but in response to the transmitted from the analog-to-digital converter signal. For this purpose, the analog-to-digital converter is supplied with an independent of the detected rotation angle signal input signal, which is stored as a new count of the counter unit and transmitted to the control device. Based on a changing meter reading, it can be determined, regardless of the detected rotation angle signal, whether the analog-to-digital converter is functioning properly.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Kommunikationsschnittstelle eine zweite Zählereinheit mit einem Zählerstand aufweist, wobei der zweite Zählerstand mit einem Digital-Analog Wandler verbunden ist, um den Zählerstand der zweiten Zählereinheit zu übermitteln, und dass der Digital-Analog Wandler mit einem Analog-Digital Wandler verbunden ist, um den Zählerstand der zweiten Zählereinheit zu übermitteln, wobei der Analog-Digital Wandler den Zählerstand der zweiten Zählereinheit an die erste Zählereinheit übermittelt. Vorzugsweise werden die aktuellen Zählerstände der ersten und zweiten Zählereinheit an die Steuervorrichtung übermittelt. Sofern der Zählerstand der ersten Zähleinheit sich entsprechend dem für die Zählereinheit vorgesehenen Eingangssignal am Analog-Digital Wandler ändert, kann sichergestellt werden, dass der Analog-Digital Wandler ordnungsgemäß funktioniert. Wesentlich ist hierbei, dass zwischen der ersten und zweiten Zählereinheit kein Datenaustausch stattfindet. Advantageously, the method is further developed in that the communication interface has a second counter unit with a count, wherein the second count is connected to a digital-to-analog converter to transmit the count of the second counter unit, and that the digital-to-analog converter with an analog Digital converter is connected to transmit the count of the second counter unit, wherein the analog-to-digital converter transmits the count of the second counter unit to the first counter unit. The current counter readings of the first and second counter units are preferably transmitted to the control device. If the count of the first counting unit changes according to the intended for the counter unit input signal to the analog-to-digital converter, can ensuring that the analog-to-digital converter is working properly. It is essential here that no data exchange takes place between the first and second counter units.
In besonders vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die zweite Zählereinheit den Zählerstand der Zählereinheit schrittweise erhöht und den geänderten Zählerstand an den Digital-Analog Wandler übermittelt. Auf diese Weise kann der gesamte Spannungsbereich des Analog-Digital Wandler auf mögliche Fehler hin überprüft werden.In a particularly advantageous manner, the inventive method is further developed in that the second counter unit increases the count of the counter unit step by step and transmits the changed count to the digital-to-analog converter. In this way, the entire voltage range of the analog-to-digital converter can be checked for possible errors.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Zählereinheiten jeweils einen Zählbereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert aufweisen, wobei die zweite Zählereinheit den Zählerstand beginnend mit dem Minimalwert schrittweise bis zum Maximalwert erhöht und den geänderten Zählerstand an den Digital-Analog Wandler übermittelt.Advantageously, the inventive method is further developed in that the counter units each having a count range with a minimum value and a maximum value, the second counter unit increases the count starting with the minimum value gradually up to the maximum value and transmits the changed count to the digital-to-analog converter.
Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass eine Schaltungsanordnung zwischen dem Digital-Analog Wandler und dem Analog-Digital Wandler zwischengeschaltet ist, wobei die Schaltungsanordnung den Ausgangswert des Digital-Analog Wandlers manipuliert und an den Analog-Digital Wandler übermittelt. Diese Weiterbildung ermöglicht die Identifizierung von möglichen Speicherfehlern, bei der der Zählerstand eines der Zählereinheiten auf die andere Zählereinheit übertragen wird. Die Schaltungsanordnung verändert die von der zweiten Zählereinheit ausgegebenen Zählerstände, so dass im ordnungsgemäßen Fall der Zählerstand der ersten Zähleinheit sich von dem Zählerstand der zweiten Zählereinheit unterscheiden muss.Furthermore, the inventive method is further developed in that a circuit arrangement between the digital-to-analog converter and the analog-to-digital converter is interposed, wherein the circuit arrangement manipulates the output value of the digital-to-analog converter and transmitted to the analog-to-digital converter. This development allows the identification of possible memory errors, in which the count of one of the counter units is transferred to the other counter unit. The circuit arrangement changes the counter readings issued by the second counter unit, so that in the case in question the counter reading of the first counter unit must differ from the counter reading of the second counter unit.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zählerstand der zweiten Zählereinheit mittels der Steuervorrichtung vorgegeben. Durch die Überprüfung des ersten Zählerstandes, der sich gemäß den Vorgaben der Steuervorrichtung ändern muss, können sämtliche Fehler in der Übertragungskette identifiziert werden.According to a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the count of the second counter unit is specified by means of the control device. By checking the first count, which must change according to the specifications of the control device, all errors in the transmission chain can be identified.
Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, dass die Recheneinrichtung und Steuervorrichtung jeweils auf unterschiedlichen Leiterplatinen angeordnet sind, wobei eines der Überprüfungen oder die Überprüfungen ausschließlich mittels der Steuervorrichtung durchgeführt werden. Advantageously, the inventive method is further developed in that the computing device and the control device are each arranged on different printed circuit boards, wherein one of the checks or the checks are performed exclusively by means of the control device.
Ferner ist es vorteilhaft, dass erfindungsgemäße Verfahren dadurch weiterzubilden, dass die Steuervorrichtung nach
Die Aufgabe wird ferner gelöst gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung betreffend eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19, bei der die Steuervorrichtung eine Recheneinrichtung zum ausschließlichen Überprüfen des erfassten Drehwinkelsignals und/oder des berechneten Drehwinkels aufweist. Auf diese Weise können Überprüfungen der Hardware nach
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Recheneinrichtung der Steuervorrichtung zum Ausführen eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 vorgesehen ist.Advantageously, the device according to the invention is further developed in that the computing device of the control device is provided for carrying out one of the methods according to one of claims 1 to 18.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Kommunikationsschnittstelle eine erste und zweite Zählereinheit mit jeweils einem Zählerstand aufweist, wobei die zweite Zählereinheit mit einem Digital-Analog Wandler verbunden ist, um den Zählerstand der zweiten Zählereinheit zu übermitteln, und dass der Digital-Analog Wandler mit einem Analog-Digital Wandler verbunden ist, um den Zählerstand der zweiten Zählereinheit zu übermitteln, wobei der Analog-Digital Wandler den Zählerstand der zweiten Zählereinheit an die erste Zählereinheit übermittelt.Advantageously, the device according to the invention is further developed in that the communication interface has a first and second counter unit each having a count, wherein the second counter unit is connected to a digital-to-analog converter to transmit the count of the second counter unit, and that the digital-analog Converter is connected to an analog-to-digital converter to transmit the count of the second counter unit, wherein the analog-to-digital converter transmits the count of the second counter unit to the first counter unit.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass der Digital-Analog Wandler einen Ausgangswertebereich aufweist, der einen Eingangswertebereich des Analog-Digital Wandlers abdeckt, um auf diese Weise den Eingangswertebereich des Analog-Digital Wandlers vollständig überprüfen zu können.Advantageously, the device according to the invention is further developed in that the digital-to-analog converter has an output value range which covers an input value range of the analog-to-digital converter so as to be able to completely check the input value range of the analog-digital converter.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass eine Schaltungsanordnung zwischen dem Digital-Analog Wandler und dem Analog-Digital Wandler zwischengeschaltet ist, wobei die Schaltungsanordnung den Ausgangswert des Digital-Analog Wandlers manipuliert und an den Analog-Digital Wandler übermittelt.Advantageously, the device according to the invention is further developed in that a circuit arrangement between the digital-to-analog converter and the analog-to-digital converter is interposed, wherein the circuit arrangement manipulates the output value of the digital-to-analog converter and transmitted to the analog-digital converter.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass ein bidirektionaler Datenaustausch über die Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, wobei der Zählerstand der zweiten Zählereinheit mittels der Steuervorrichtung vorgegeben wird. Advantageously, the device according to the invention is further developed in that bidirectional data exchange via the communication interface is provided, wherein the counter reading of the second counter unit is predetermined by means of the control device.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Recheneinrichtung und Steuervorrichtung jeweils auf unterschiedlichen Leiterplatinen angeordnet sind. Advantageously, the device according to the invention is further developed in that the computing device and control device are each arranged on different printed circuit boards.
Ferner umfasst die Erfindung eine Antriebsvorrichtung mit einem elektrischen Motor und einer Vorrichtung nach der vorgenannten Ausführungsformen.Furthermore, the invention comprises a drive device with an electric motor and a device according to the aforementioned embodiments.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to embodiments and figures. Show it:
Die Antriebsvorrichtung
Die Vorrichtung
Die Recheneinrichtung
Die Recheneinrichtung
Die Kommunikationsschnittstelle
Die Steuervorrichtung
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zum ersten Ausführungsbeispiel darin, dass es ist eine erweiterte Ausführung der Recheneinrichtung
Gemäß dieser erweiterten Ausführung der Recheneinrichtung
Die Kommunikationsschnittstelle
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Das Verfahren weist im Wesentlichen zwei Teile auf, wobei die Teile unabhängig voneinander durchführbar sind. Der erste Teil der Überprüfung dient dazu, die erfassten Drehwinkelsignale cos(Θ), sin(Θ) und den berechneten Drehwinkel φ auf ihrer Plausibilität hin zu überprüfen. Der zweite Teil der Überprüfung dient dazu, mögliche Fehler im Analog-Digitalwandler
Der erste Teil der Überprüfung erfolgt anhand eines der erfassten Drehwinkelsignale sin(Θ), cos(Θ) und des berechneten Drehwinkels φ. Hierzu wird an die Recheneinrichtung
innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches erfüllt ist. Alternativ kann auch überprüft werden, ob die Bedingung
is fulfilled within a predetermined tolerance range. Alternatively, it can also be checked if the condition
Erfüllt ist. Es gelten die gleichen vorgenannten Definitionen für die hier verwendeten mathematischen Terme. Sofern diese Bedingung innerhalb des Toleranzbereiches erfüllt ist, wird ein positives Ergebnis an die dritte Recheneinheit
Für den zweiten Teil der Überprüfung gibt es mehrere Varianten, die unabhängig voneinander ausführbar sind.For the second part of the review, there are several variants that can be executed independently.
Nach einer ersten Variante wird jedes Drehwinkelsignal cos(Θ), sin(Θ) in einem ersten Zeitfenster zum Berechnen des Drehwinkels und in einem zweiten Zeitfenster zum Überprüfen der Aktualität des Drehwinkelsignals erfasst. Hierfür wird die Abtastrate des vom Drehwinkelsensor übermittelten Signals verdoppelt. Zum Berechnen des Drehwinkels φ werden ausschließlich die im ersten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignale berücksichtigt. Die Drehwinkelsignale im zweiten Zeitfenster werden dann erfasst bzw. abgetastet, wenn das jeweils übermittelte Drehwinkelsignal, hier cos(Θ), einen Minimalwert von etwa Null annimmt. Für die im zweiten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignale wird geprüft, ob die Bedingung
- cos(ΘTW1)
- den Wert des im ersten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignals,
- cos(ΘTW2)
- den Wert des im zweiten Zeitfenster erfassten Drehwinkelsignals
- cos (Θ TW1 )
- the value of the rotational angle signal detected in the first time window,
- cos (Θ TW2 )
- the value of the detected in the second time window rotation angle signal
Prinzipiell ist es auch möglich zu einem beliebigen Zeitpunkt aus dem zweiten Zeitfensters die Drehwinkelsignale zu erfassen und diesen der Überprüfung zugrundezulegen. Technisch ist eine Erfassung der Drehwinkelsignale in gleichmäßigen Zeitabständen einfacher umsetzbar, so dass das erste Zeitfenster den Zeitbereich um den Maximalwert der jeweiligen Drehwinkelsignale und das zweite Zeitfenster den Zeitbereich um den Minimalwert der Drehwinkelsignale abdeckt. Die Zeitfenster können in einem idealisierten Fall auch nur die jeweiligen Zeitpunkte umfassen. In principle, it is also possible at any time from the second time window to detect the rotation angle signals and to base them on the review. Technically, a detection of the rotation angle signals at uniform time intervals is easier to implement, so that the first time window covers the time range around the maximum value of the respective rotation angle signals and the second time window covers the time range around the minimum value of the rotation angle signals. The time windows can in an idealized case include only the respective times.
Mittels der ersten Variante werden festgefahrenen Signale, die der Analog-Digital Wandler
Ein solcher Fehler des Analog-Digital Wandler
Ein solcher Dateneingang kann mittels einer zweiten Zählereinheit
Die erste Variante kann dabei derart ausgeführt werden, dass die Zählereinheiten
Die zweite Variante kann dahingehend erweitert werden, dass der Zählerstand der zweiten Zählereinheit
Ferner umfasst eine weitere optionale Weiterbildung des Verfahrens eine Schaltungsanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- ISO 26262 [0006] ISO 26262 [0006]
- ISO 26262 [0009] ISO 26262 [0009]
- ISO 26262 [0011] ISO 26262 [0011]
- ISO 26262 [0030] ISO 26262 [0030]
- ISO 26262 [0031] ISO 26262 [0031]
- ISO 26262 [0046] ISO 26262 [0046]
Claims (15)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102013211322.6A DE102013211322A1 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Method for checking a sensor signal |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102013211322.6A DE102013211322A1 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Method for checking a sensor signal |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102013211322A1 true DE102013211322A1 (en) | 2014-12-18 |
Family
ID=52009791
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102013211322.6A Pending DE102013211322A1 (en) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Method for checking a sensor signal |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102013211322A1 (en) |
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- 2013-06-17 DE DE102013211322.6A patent/DE102013211322A1/en active Pending
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