DE19718641B4 - Air spring measuring system with ultrasonic arrangement - Google Patents
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- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
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Abstract
Verfahren
zur berührungslosen
Abstandsmessung in einer Kraftfahrzeug-Luftfeder mit einer zentralen
Steuer- und Auswerteeinrichtung (Steuergerät (4)), die jeweils durch eine
Zweidrahtleitung (12a bis 12d) mit jeweils einer dezentral an den
Luftfedern angebrachten Ultraschalleinrichtung (Sensor (2)) verbunden
ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
– ein Baustein Ablaufsteuerung
(42) wählt über einen
Baustein Multiplexer (40) im Steuergerät (4) einen abzufragenden Sensor
(2) an und legt über
einen Schalter S1 (38) im Steuergerät (4) den Pegel Ub auf die
mit dem Sensor (2) verbundene Leitung (12a bis 12d);
– daraufhin
lädt der
Sensor (2) seinen Energiespeicher (14) auf;
– der Baustein
Ablaufsteuerung (42) legt nach einer vorgegebenen Zeit, die von
dem Energiespeicher (14) im Sensor (2) abhängt, den Pegel U2, der kleiner
als der Pegel Ub ist, auf die mit dem Sensor (2) verbundene Leitung
(12a bis 12d), indem der Schalter S1 (38) in die Position 2 gebracht wird;
– gleichzeitig
wird...A method for non-contact distance measurement in a motor vehicle air spring with a central control and evaluation (control unit (4)), each by a two-wire line (12a to 12d), each with a decentralized attached to the air springs ultrasonic device (sensor (2)) is connected , with the following process steps:
- A block flow control (42) selects via a block multiplexer (40) in the control unit (4) to be queried sensor (2) and sets via a switch S1 (38) in the control unit (4) the level Ub to the with the sensor ( 2) connected line (12a to 12d);
- Then the sensor (2) charges its energy store (14);
- The block sequence control (42) sets after a predetermined time, which depends on the energy storage (14) in the sensor (2), the level U2, which is smaller than the level Ub, to the sensor (2) connected line ( 12a to 12d) by bringing the switch S1 (38) to the position 2;
- at the same time ...
Description
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Abstandsmessung
in einer Kraftfahrzeug-Luftfeder mit einer zentralen Steuer- und
Auswerteeinrichtung, die mit jeweils einer dezentral an den Luftfedern
angebrachten Ultraschalleinrichtung jeweils durch eine Zweidrahtleitung
verbunden ist, insbesondere nach der Impuls-/Echo-Methode. Darüber hinaus
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zur berührungslosen Abstandsmessung
in einer Kraftfahrzeug-Luftfeder mit
einer zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung, die jeweils durch
eine Zweidrahtleitung mit jeweils einer dezentral an den Luftfedern
angebrachten Ultraschalleinrichtung verbunden ist, insbesondere
nach der Impuls/Echo-Methode. Die Anordnung umfasst vorzugsweise
eine chassisfeste Sende/Empfangs-Komponente und eine achsfeste Reflektor-Komponente,
wie sie z.B. aus der
Luftschall-Entfernungsmessung
wird z.B. bei der Füllstandsmessung
von Behältern,
zur Vermessung von Wohnräumen,
zur Abstandsmessung beim Einparken mit dem Kraftfahrzeug, zur Entfernungsmessung
bei Autofokus-Fotoapparaten usw. eingesetzt. In der Offenlegungsschrift
Sowohl die Sender als auch die Empfänger stellen elektroakustische Wandler dar, die zum Betrieb an eine zugehörige Antriebs- und Auswerte-Elektronik nebst Spannungsversorgung angeschlossen werden müssen. Either put the transmitters as well as the receivers electroacoustic transducers for operation on an associated drive train and evaluation electronics connected to the power supply Need to become.
Da in der Regel an allen vier mit Luftfedern bestückten Rädern derartige Ultraschallanordnungen zu installieren sind, ist dafür insgesamt eine umfangsreiche Verdrahtung erforderlich.There usually on all four equipped with air springs wheels such ultrasonic devices too install is for that Overall, a comprehensive wiring required.
Beim Einsatz von Sensoren in Fahrzeugen ist man aber bestrebt, möglichst wenig Verkabelungsaufwand zu treiben.At the However, the use of sensors in vehicles one strives, if possible to drive little cabling.
Die Sensoren sind im Allgemeinen mit Eigenintelligenz, d.h. einer Signalverarbeitung und -Korrektur, ausgestattet und benötigen hierfür mindestens drei Verbindungsadern. Sollen im Fahrzeug mehrere identische Sensoren installiert werden, so sind die dafür erforderlichen elektronischen Baugruppen ebenfalls mehrfach vorzusehen, was unwirtschaftlich ist. Bei ultraschallsensierten Fahrzeugen steigt der Aufwand mit der Anzahl der vorhandenen Achsen.The Sensors are generally self-intelligence, i. a signal processing and Correction equipped and require for this purpose at least three connecting wires. If several identical sensors are to be installed in the vehicle, that's what they are for also several times to provide necessary electronic components, which is uneconomical. In ultrasound-sensitive vehicles is increasing the effort with the number of existing axes.
Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, die elektronischen Baugruppen so zu verteilen, dass dem jeweiligen Sensor nur ein kleiner Teil der notwendigen Funktionsgruppen zugeordnet und der Rest in einem zentralen Steuergerät untergebracht wird. D.h.: Die Aufgabe der Erfindung basiert auf einer möglichst ökonomischen Aufteilung der Funktionen in eine Zentraleinheit und radbezogene Einheiten nebst Kommunikation der Einheiten miteinander.Of the Invention is based on the desire, the electronic components To distribute so that the respective sensor only a small part assigned to the necessary function groups and the rest in one central control unit is housed. That is, the object of the invention is based on as economical as possible Division of functions into a central unit and wheel-related Units together with communication between the units.
Ausgehend von diesem Bestreben hat die Erfindung das konkrete Ziel, die Verbindung zwischen radbezogenen Sensor-Komponenten und zentralem Steuergerät jeweils mit einer Zweidrahtleitung zu realisieren.outgoing From this endeavor, the invention has the concrete goal, the connection between wheel-related sensor components and central control unit respectively to realize with a two-wire line.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur berührungslosen Abstandsmessung in einer Kraftfahrzeug-Luftfeder mit einer zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung (Steuergerät), die jeweils durch eine Zweidrahtleitung mit jeweils einer dezentral an den Luftfedern angebrachten Ultraschalleinrichtung (Sensor) verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:
- – ein Baustein Ablaufsteuerung wählt über einen Baustein Multiplexer im Steuergerät einen abzufragenden Sensor an und legt über einen Schalter S1 im Steuergerät den Pegel Ub auf die mit dem Sensor verbundene Leitung;
- – daraufhin lädt der Sensor seinen Energiespeicher auf;
- – der Baustein Ablaufsteuerung legt nach einer vorgegebenen Zeit, die von dem Energiespeicher im Sensor abhängt, den Pegel U2, der kleiner als der Pegel Ub ist, auf die mit dem Sensor verbundene Leitung, indem der Schalter S1 in die Position 2 gebracht wird;
- – gleichzeitig wird ein Baustein Zeitmessung im Steuergerät gestartet;
- – der Sensor benutzt die Flanke Ub → U2, um einen Ultraschall-Impuls abzuschicken;
- – wenn das Echo beim Sensor angekommen und erkannt worden ist, wird ein Schalter S2 im Sensor geschlossen und damit die mit dem Sensor verbundene Leitung auf den Pegel 0 gelegt;
- – durch den vom Sensor erzeugten Pegelübergang U2 → 0 wird der Zeitmesser gestoppt.
- - A block flow control selects via a block multiplexer in the control unit to be queried sensor and sets via a switch S1 in the control unit the level Ub to the sensor connected to the line;
- - Then the sensor charges its energy storage;
- After a predetermined time, which depends on the energy store in the sensor, the flow control module sets the level U2, which is lower than the level Ub, to the line connected to the sensor by bringing the switch S1 into position 2;
- - At the same time a module time measurement is started in the control unit;
- The sensor uses the edge Ub → U2 to send an ultrasonic pulse;
- - When the echo has arrived at the sensor and detected, a switch S2 is closed in the sensor and thus the line connected to the sensor is set to level 0;
- - By the level generated by the sensor level transition U2 → 0, the timer is stopped.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2–4 genannt.advantageous Further developments of the method are mentioned in the dependent claims 2-4.
Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst.Farther The object is achieved by a device having the features of claim 5 solved.
Das Wesen der Erfindung besteht in einer Mehrfachausnutzung der Verbindung zwischen dezentraler und zentraler Einheit, wodurch auf eine sonst umfangreiche Vielfachverkabelung verzichtet werden kann.The Essence of the invention consists in a multiple utilization of the compound between decentralized and centralized unit, which results in an otherwise extensive multi-wiring can be dispensed with.
Die Elektronik-Komponenten sind so ausgelegt, dass auf der jeweiligen Zweidrahtleitung die einzelnen Phasen einer Ultraschall-Laufzeitmessung, wie z.B. Start des Pulses und Mitteilung des Zeitpunktes eines Echos, durch Pegelübergänge gesteuert werden.The Electronic components are designed so that on the respective Two-wire line the individual phases of an ultrasonic transit time measurement, such as e.g. Start of the pulse and notification of the time of an echo controlled by level transitions become.
„Phase" bedeutet hier nicht „Leitung", sondern „Phase" ist ein zeitlich befristeter Schaltzustand. Es werden hier drei unterschiedliche Schaltzustände („Phasen") unterschieden: „Spannungsversorgung der radbezogenen Einheiten", „Start des Sendeimpulses" und „Erkennen des Echos"."Phase" here does not mean "line", but "phase" is a time temporary switching state. There are three different ones Switching states ("phases") differ: "Power supply of the wheel-related units "," Start the transmit pulse "and" recognize of the echo ".
Der Energietransport zum Sensor geschieht in einer eigenen Phase, in der ein Speicher geladen wird.Of the Energy transport to the sensor happens in a separate phase, in a memory is being loaded.
Durch die Aufteilung der Elektronik in radbezogene dezentrale Komponenten und insgesamt nur eine einzige Zentraleinheit werden mehrere Bausteine, die sonst an jeder radbezogenen dezentralen Einheit und damit in mehrfacher Ausführung erforderlich wären, nur einfach benötigt. Dieser Vorteil, der üblicherweise durch einen erhöhten Verkabelungsaufwand zunichtegemacht worden wäre, bleibt wegen der erfindungsgemäß durch Zeitmultiplex mehrfach genutzten „Zweidraht-Verbindung" voll erhalten.By the division of electronics into wheel-related decentralized components and a total of only one central unit become multiple building blocks, the otherwise at each wheel-related decentralized unit and thus in multiple execution would be required just needed. This advantage, usually through an elevated Cabling effort would have been nullified, remains because of the invention by Time division multiplexed "two-wire connection" fully preserved.
Der dem Widerstand R2 parallele Schalter S2 kann vorzugsweise dazu benutzt werden, eine zeitdauer-proportionale Temperaturinformation zu übertragen. Dies kann in der Weise erfolgen, daß der Schalter S2 nach der Echoerkennung temperaturabhängig verzögert geschlossen wird. Wird bei dem Ultraschall-Meßverfahren eine Referenzstrecke verwendet, so kann das von dieser Referenzstrecke verursachte Echo zu einem kurzen Schließen des Schalters S2 führen. Vorzugsweise wird dabei die Referenzzeit als eine Zwischenzeit gespeichert.Of the The switch S2 parallel to the resistor R2 may be used for this purpose be to transmit a time-period proportional temperature information. This can be done in such a way that the switch S2 after the Echo detection temperature dependent delayed is closed. Will in the ultrasonic measurement method a reference distance used, then the echo caused by this reference distance to a short closing of the switch S2 lead. Preferably, the reference time is stored as an intermediate time.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße elektronische Schaltungsanordnung, wie sie gemäß der Erfindung zum Betrieb des Luftfeder-Meßsystems vorgesehen ist, anhand eines Blockdiagramms näher erläutert.in the The following will be the electronic invention Circuit arrangement, as according to the invention for operation of the air spring measuring system is provided, explained in more detail with reference to a block diagram.
Die
Anordnung besteht aus jeweils einer an den Luftfedern (d.h. dezentral)
angebrachten Ultraschall-Einrichtung („Sensor")
Jede
dezentrale Ultraschall-Einrichtung
Dieser
Baustein "Echoerkennung"
Außerdem umfaßt die dezentrale
Ultraschall-Einrichtung
Schließlich gibt
es noch einen Widerstand (R2)
Die
zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung ("Steuergerät")
Die
Wirkungsweise der Schaltung soll in der nun folgende Ablaufbeschreibung
dargestellt werden:
Die Ablaufsteuerung
The flow control
Der "Sensor"
Die
Ablaufsteuerung
Der "Sensor"
Durch
den vom "Sensor"
- 22
- dezentrale luftfederbezogene Ultraschall-Einrichtung ("Sensor")decentralized Air spring-related ultrasound device ("sensor")
- 44
- zentrale Steuer- und Auswerteeeinrichtung ("Steuergerät")central Control and evaluation device ("control device")
- 66
- Sender/Empfänger-Komponente (Ultraschallwandler) (können auch zwei verschiedene Wandler sein)Transmitter / receiver component (Ultrasonic transducer) (can also be two different converters)
- 88th
- Spannungsversorgung (der dezentralen Einrichtung)Power supply (the decentralized facility)
- 1010
- Spannungsregler (der dezentralen Einrichtung)voltage regulators (the decentralized institution)
- 12, 12a, 12b, 12c, 12d12 12a, 12b, 12c, 12d
- (Speise-)Leitung (Zweidrahtleitung) zwischen jeweils dezentraler und zentraler Einheit(Food grade) line (Two-wire line) between each decentralized and central unit
- 1414
- (Energie-)Speicher (der dezentralen Einrichtung)(Energy) memory (the decentralized institution)
- 1616
- Burstgeneratorburst generator
- 1818
- Senderverstärker (Sendestufe)Transmitter amplifier (transmission stage)
- 2020
- Empfängerverstärkerreceiver amplifier
- 2222
- Echoerkennungs-BausteinEcho detection module
- 2424
- Widerstand R2resistance R2
- 2626
- Schalter S2switch S2
- 2828
- Schalter S3switch S3
- 3030
- Baustein "Temperaturmessung"Module "Temperature measurement"
- 3434
- Spannungsversorgung "Ub" der zentralen EinrichtungPower supply "Ub" of the central facility
- 3636
- Widerstand R1resistance R1
- 3838
- Schalter S1 (Positionen "1" und "2")switch S1 (positions "1" and "2")
- 4040
- Baustein "Multiplexer"Block "Multiplexer"
- 4242
- Baustein "Ablaufsteuerung"Block "Sequence control"
- 4444
- Baustein "Zeitmessung"Module "Time measurement"
- 4646
- Baustein "Entfernungsberechnung"Block "distance calculation"
- 4848
- Leitung zur Signalweiterverarbeitungmanagement for signal processing
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997118641 DE19718641B4 (en) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Air spring measuring system with ultrasonic arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997118641 DE19718641B4 (en) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Air spring measuring system with ultrasonic arrangement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19718641A1 DE19718641A1 (en) | 1998-11-05 |
DE19718641B4 true DE19718641B4 (en) | 2008-05-29 |
Family
ID=7828475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997118641 Expired - Lifetime DE19718641B4 (en) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Air spring measuring system with ultrasonic arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19718641B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3620957A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-08 | Dunlop Ltd | SUSPENSION SYSTEM |
US4798369A (en) * | 1987-11-03 | 1989-01-17 | The Firestone Tire & Rubber Company | Ultrasonic air spring system |
-
1997
- 1997-05-02 DE DE1997118641 patent/DE19718641B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3620957A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-08 | Dunlop Ltd | SUSPENSION SYSTEM |
US4798369A (en) * | 1987-11-03 | 1989-01-17 | The Firestone Tire & Rubber Company | Ultrasonic air spring system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19718641A1 (en) | 1998-11-05 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20150428 |