DE10114858A1 - Kurbelwellensensor-IC - Google Patents

Kurbelwellensensor-IC

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DE10114858A1
DE10114858A1 DE2001114858 DE10114858A DE10114858A1 DE 10114858 A1 DE10114858 A1 DE 10114858A1 DE 2001114858 DE2001114858 DE 2001114858 DE 10114858 A DE10114858 A DE 10114858A DE 10114858 A1 DE10114858 A1 DE 10114858A1
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Michael Schulz
Klaus Wilczek
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    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
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    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/12—Bandpass or bandstop filters with adjustable bandwidth and fixed centre frequency

Abstract

Um die Einschwingzeit Ð der Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaßfilter so zu verändern, daß das Rechteck-Ausgangssignal für eine Motor-Managementsteuerung früher als erst nach etwa 150 ms zur Verfügung steht, weist die Filtereinrichtung (22; 23) eine wenigstens teilweise veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung we­ nigstens einer Stellung und/oder einer bewegten Welle, ins­ besondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeuges, auf der ein Stellungsgeberrad mit wenigstens einem Stellungsge­ berelement angeordnet ist, die wenigstens aufweist
  • - zwei Hallzellen, die vor dem Stellungsgeberrad angeordnet sind,
  • - einen Differenzverstärker, an dessen ersten Eingängen) die erste Hallzelle und an dessen zweiten Eingängen die zweite Hallzelle angeordnet ist,
  • - wenigstens eine Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaß­ filter, bestehend aus wenigstens einer Widerstandseinheit und wenigstens einer Kondensatoreinheit,
    wobei die Widerstandseinheit in einer Ausgangsleitung des Differenzverstärker angeordnet ist und
    wobei die Kondensatoreinheit nach der Widerstandseinheit an der Ausgangsleitung des Differenzverstärkers und an Ground liegt,
  • - einen Schmitt-Trigger, mit dessen einem Eingang die Filtereinrichtung über eine Entkopplungsstufe mit einem Entkopplungskondensator und ei­ nem Entkopplungswiderstand verbunden ist, und
  • - einem Ausgangstransistor, der mit dem Ausgang des Schmitt- Triggers verbunden ist und an dem wenigstens ein Ausgangsan­ schluß angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung, ins­ besondere Tiefpaßfilter mit wenigstens einer Widerstandsein­ heit und wenigstens einer Kondensatoreinheit für eine Vor­ richtung zur Ermittlung wenigstens einer Stellung einer be­ wegten Welle, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraft­ fahrzeuges.
Aus der Internet-Angebotsschrift der Fa. Infineon technolo­ gies vom 01.04.1999, S. 1 bis 19 ist ein dynamischer Diffe­ renz-Hall-Effekt-Sensor-IC unter der Typenbezeichnung TLE 4921-3U bekannt, der zur Dedektierung der Stellung einer Kurbelwelle eingesetzt wird. Hierzu weist die Kurbelwelle ein Meßzahnrad auf. Vor dem Meßzahnrad sind zwei dynamische Hallzellen des Sensor-IC's positioniert, die jeweils einen Hall-Spannungsverlauf in Abhängigkeit vom bewegten Meßzahn­ rad auf einen Differenzverstärker geben, der zwei differente Ausgangsspannungen über jeweils einen Tiefpaßfilter und eine Entkopplungsstufe auf einen Schmitt-Trigger ausgibt. Der Schmitt-Trigger erzeugt hieraus ein Rechteck-Ausgangs­ signal für eine Motor-Managmentsteuerung.
Nachteilig ist, daß bedingt durch die Einschwingzeit T der Hochpaßfilter das Rechteck-Ausgangssignal für eine Motor- Managersteuerung erst nach etwa 150 ms und damit zu spät zu Verfügung steht. Hierdurch verzögert sich der Start des Mo­ tors wenigstens um diese Zeit.
Aus PHILIPOW, Eugen: Taschenbuch Elektrotechnik in sechs Bänden, Band 3: Bauelemente und Bausteine der Informations­ technik, 1. Auflage VEB Verlag Technik, Berlin, 1978, S. 811 bis 850 sind die Prinzipien des Entwurfs aktiver Analog­ filter bekannt. Beschrieben werden bei der Möglichkeit des Einsatzes elektronisch gesteuerter Filter die Änderung der Widerstände bei der Änderung des Durchlaßbereiches zum Ein­ satz zu bringen. Als technische Ausführung veränderlicher Widerstände werden Tandempotentiometer, Feldeffekttransisto­ ren und Multiplizierbausteine angegeben.
Aus Tietze-Schenk: Halbleiterschaltungstechnik, Springer- Verlag, S. 450 und 451 ist bekannt, daß aktive Filter zu ih­ rer Realisierung das aktive Bauelement Operationsverstärker sowie als passive Elemente Kondensatoren und Widerstände be­ nötigen. Filter mit variabler Grenzfrequenz werden durch Va­ riation der Kondensatoren oder Widerstände erreicht. Es wird die Möglichkeit angegeben, einen Widerstand durch einen ge­ schalteten Kondensator (Switched-Capacitor) zu simulieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Einschwingzeit τ der Fil­ tereinrichtung, insbesondere Tiefpaßfilter so zu verändern, daß das Rechteck-Ausgangssignal für eine Motor-Management­ steuerung früher als erst nach etwa 150 ms zur Verfügung steht.
Erfindungsgemäß wird diese durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 oder 20 oder 21 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß durch die veränderliche Filtereinrichtung, insbesondere durch den veränderlichen Tiefpaßfilter die Ein­ schwingzeit sich wesentlich verringert. Hierbei kann die Wi­ derstandseinheit oder die Kondensatoreneinheit veränderlich ausgeführt werden. Durch Versuche wurde festgestellt, daß mit einer veränderlichen Widerstandseinheit die Einschwing­ zeit τ sich auf etwa 20 ms verringert. Das hat zur Folge, daß der Motor nach dem Starten ohne Verzögerung sofort an­ springt.
Als veränderliche Widerstandseinheit kann ein Bahnwiderstand wenigstens eines Feldtransistors verwendet werden, der durch eine Gatespannung gesteuert wird. Diese Realisierungsmög­ lichkeit gestattet es, die Widerstandseinheit mit wenigen Bauelementen realisieren zu können.
Es ist aber auch möglich, als veränderliche Widerstandsein­ heit einen integrierten Multiplizierbaustein zu verwenden, wobei dessen erster Eingang mit einem Ein- und dessen zwei­ ter Eingang mit einer Steuerspannung gespeist wird.
Bei einem größeren Variationsbereich ergeben sich beim Mul­ tiplizieren Toleranzschwierigkeiten am unteren Ende. Hier kann man Schaltungen mit exponentieller Charakteristik ver­ wenden, die also eine logarithmische Frequenzteilung erge­ ben. Diese Schaltungen werden durch Transistoren realisiert.
Die veränderliche Widerstandseinheit kann auch durch eine mit einer Schaltfrequenz geschaltete Kapazität realisiert werden. Hierdurch läßt sich eine sehr raumsparende und ef­ fektive veränderliche Widerstandseinheit verwirklichen.
Als sehr praktikable Lösung hat sich die Realisierung der veränderlichen Widerstandseinheit durch ein Tandempotentio­ meter herausgestellt.
Hierbei kann das Tandempotentiometer aus wenigstens einem Parallelwiderstandselement bestehen, dem wenigstens ein wei­ teres Parallelwiderstandselement zugeschaltet werden kann. Mit Hilfe der Parallelwiderstände ist es möglich, eine im wesentlichen linear ansteigenden Widerstandsverlauf zu rea­ lisieren.
Das Tandempotentiometer kann aber auch aus wenigstens einem Reihen/Serienwiderstandselement bestehen, dem wenigstens ein weiteres Widerstandselement zugeschaltet werden kann. Durch die Wahl der Widerstandselemente läßt sich die Wider­ standscharakteristik entweder exponentiell oder logarith­ misch beeinflussen.
Durch Versuche wurde festgestellt, daß durch ein Tandempo­ tentiometer, bei dem einem Parallelwiderstand acht weitere Parallelwiderstände zugeschaltet werden, sich die gewünsch­ ten Einschaltzeiten ergeben. Die Anzahl der Widerstandsele­ mente läßt sich auch auf die Reihen/Serienwiderstandsele­ mente übertragen. Es ist aber auch möglich, die Zahl der Wi­ derstandselemente und deren Größe so zu wählen, daß eine sehr kurze Einschwingzeit τ < 20 ms erreicht werden kann.
Es ist möglich, dem Gesamtsystem eine Stromversorgung zuzu­ ordnen. Diese Stromversorgung kann mit den notwendigen Zu­ satzbeschaltungen durch einen Extraschaltkreis realisiert werden. Der Schaltkreis kann entsprechend robust ausgebildet werden.
Es können zwei Filtereinrichtungen und zwei Entkopplungsstu­ fen eingesetzt werden.
Die zwei Hallzellen, der Differenzverstärker, die zwei Fil­ tereinrichtungen, insbesondere die Tiefpaßfilter bestehend aus ihren veränderlichen Widerstandselementen und/oder ihren veränderlichen Kondensatoreneinheiten, die beiden Entkopp­ lungsstufen mit ihren Entkopplungskondensatoren und ihren Entkopplungswiderständen, der Schmitt-Trigger und der Aus­ gangstransistor mit seiner Schutzdiode und die Zusammen­ schaltung dieser Bauelemente kann durch einen separaten in­ tegrierten Schaltkreis IC realisiert werden. Dieser inte­ grierte Schaltkreis kann in herkömmlicher Art und Weise rea­ lisiert werden. Besondere Spannungs- und Stromfestigkeit und dgl. sind nicht erforderlich.
Die zwei Hallzellen können dynamische Hallzellen sein.
Wird allerdings den genannten Bauelementen und deren Zusam­ menschaltung die zugeordnete Stromversorgung zugeordnet und in einem integrierten Schaltkreis als ein Sensor IC reali­ siert, müssen Spannungs- und Stromfestigkeit für den gesam­ ten Schaltkreis eingehalten werden. Hierdurch wird der Sen­ sor IC relativ teuer.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Ermittlung von Stellungen ei­ ner bewegten Kurbelwelle, auf der ein Meßzahnrad angeordnet ist und einem vor dem Meßzahnrad posi­ tionierten
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines Sensor IC's gemäß Fig. 1,
Fig. 3a) eine erste Ausführungsform eines Tandempotentiome­ ters für ein eine erste Ausführungsform eines Tan­ dempotentiometers für ein Sensor IC gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 3b) eine zweite Ausführungsform eines Tandempotentio­ meters für ein Sensor IC gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines Tandempotentio­ meters für ein Sensor IC gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 5 Spannungsverläufe eines Sensor IC gemäß Fig. 1 und 2 und
Fig. 6 ein Widerstandsverlauf eines Tandempotentiometers gemäß Fig. 3, eine Meßzahnradabwicklung eines Meß­ zahnrads gemäß Fig. 1 und eine Versorgungsspannung eines Sensor IC's gemäß Fig. 1 und 2 in Abhängig­ keit von der Zeit.
Für ein Motormanagement moderner Motoren von Kraftfahrzeugen wird deren Kurbelwelle mit einem Stellungsgeberrad 1 verse­ hen, wie in Fig. 1 gezeigt.
Das Stellungsgeberrad ist speziell ausgebildet und weist 58 Zahnkörper 11.1, . . . 11.n, auf, zwischen denen sich Zahnlücken 12.1, . . . 12.n, befinden. Zwischen dem ersten und dem letzten Zahnkörper 11.1 und 11.n ist eine Kennungssenke 10 angeordnet. Mit dem hinter der Kennungssenke 10 befindli­ chen ersten Zahnkörper 11.1 wird der obere Totpunkt der Kur­ belwelle ermittelt.
Das Stellungsgeberrad kann auch als ein Multipolrad ausge­ bildet sein, bei an einer Scheibenumfangsfläche eines Schei­ benkörpers wenigstens ein aufmagnetisertes Nord-/Südpol- Magnetelementelement angeordnet ist. Die aufmagnetiserten Nord-/Südpol-Magnetelementelemente können dabei so an dem Scheibenkörper angeordnet sein, daß meßtechnisch die gleiche Konfiguration wie bei dem bereits beschriebenen Stellungsge­ ber-Zahnrad entsteht.
Wie Fig. 1 schematisch zeigt, ist gegenüber dem so ausge­ bildeten Meßzahnrad 1 ein Sensor IC 2 angeordnet. Das Sensor IC ist Temperaturschwankungen zwischen (minus) -40°C und (plus) +170°C ausgesetzt. Das hat eine hohe Temperaturdrift zur Folge und erfordert den Einsatz dynamischer Bau­ elemente.
Aus diesem Grunde kommen dynamische Hallzellen im Sensor IC zum Einsatz.
Den einzelnen Zahnkörpern des Meßzahnrads 1 sind zwei dyna­ mische Hallzellen S.B1 und S.B.2 zugeordnet.
Die dynamische Hallzelle S.B1 ist mit den ersten Eingängen 21.1B2 und 21.2B1 eines Differenzverstärkers 21 verbunden. Die dynamische Hallzelle S.B2 ist mit den Eingängen 21.1B2 und 21.2B2 des Differenzverstärkers 2 verbunden.
In der Ausgangsleitung 21.10 ist eine Widerstandseinheit 22R eines Tiefpaßfilters 22 angeordnet. Dessen Konsensatorein­ heit 22C ist nach der Widerstandseinheit 22.R angeordnet und liegt zwischen der Ausgangsleitung 22.10 und Ground 25.
In der Ausgangsleitung 22.10 ist danach ein Entkopplungskon­ densator 22C einer Entkopplungsstufe 26 angeordnet, dessen Entkopplungswiderstand 26R zwischen der Ausgangsleitung 22.10 und Ground 25 liegt. Danach führt die Ausgangsleitung 22.10 auf einen Eingang 30.10 eines Schmitt-Triggers 30.
In einer zweiten Ausgangsleitung 21.20 des Differenzverstär­ kers 21 ist eine Widerstandseinheit 23R eines Tiefpaßfilters 23 angeordnet. Dessen Kondensatoreinheit 23C liegt hinter der Widerstandseinheit 23R zwischen der Ausgangsleitung 21.20 und Ground 25. In der Azsgangsleitung 21.20 ist danach ein Entkopplungskondensator 27C einer Entkopplungsstufe 27 angeordnet, dessen Entkopplungswiderstand 27R zwischen der Ausgangsleitung 21.20 und Ground 25 liegt. Danach führt die Ausgangsleitung 21.20 auf einen Eingang 30.20 des Schmitt- Triggers 30.
Ein Ausgang 30.30 des Schmitt-Triggers 30 ist mit einem Aus­ gangstransistor 30 verbunden, der sowohl an Masse 34 als auch an einem Ausgangsanschluß 33 liegt. Zwischen dem Aus­ gangsanschluß 33 und Erde ist eine Schutzdiode 32 angeord­ net.
Dieser Schaltungsanordnung ist eine interne Spannungsversor­ gung 41 zugeordnet, die über einen Versorgungseingangsan­ schluß 43 eingespeist wird. Hinter dem Versorgungseingangs­ anschluß 43 ist eine Überspannungschutzeinheit 42 angeord­ net.
Erfindungswesentlich ist es, die Widerstandseinheit als ver­ änderliche Widerstandseinheit auszubilden.
Die veränderliche Widerstandseinheit ist gemäß Fig. 3a) als Tandempotentiometer realisiert.
Hierbei wird in die Ausgangsleitung 21.10 bzw. 21.20 zwi­ schen dem Differenzverstärker 21 und dem Schmitt-Trigger 30 ein erster Parallelwiderstand 22R1P bzw. 23R1P angeordnet. Parallel zu diesem Widerstandselement sind acht weitere Par­ allelwiderstandselemente 22R2P, . . ., 22R9P angeordnet. Jedem der Parallelwiderstandselemente 22R1P, . . ., 22RP bzw. 23RP, 23R9P ist jeweils ein Parallelschaltelement 22S9 zuge­ ordnet. Mit Hilfe einer Steuereinheit 36 ist es möglich, die einzelnen Parallelschaltelemente 22S1, . . ., 22S8 anzusteu­ ern. Vorgesehen ist es, daß Tandempotentiometer gem. Fig. 3 einen Gesamtwiderstand von 1 MΩ hat. Der erste Parallelwi­ derstand kann dabei ≧ 1 MΩ aufweisen, während die übrigen acht 100 MLΩ haben.
In Fig. 3b) ist eine weitere Ausführungsform eines Tandem­ potentiometers gezeigt, das aus neun Reihen/Serienwider­ standselementen besteht.
Die Reihen/Serienwiderstandselemente sind in der Ausgangs­ leitung 21.10 bzw. 21.20 angeordnet.
Hinter dem ersten Reihen/Serienwiderstandselement 22R1R bzw. 23R1 befinden sich weitere acht Reihen/Serienwider­ standselementen 22R2R bzw. 23R2R bis 22R9R bzw. 23R9R. Die weiteren acht Reihen/Serienwiderstandselementen sind je­ weils mit einem Reihenschaltelement 22SC1, . . ., 22SC8 zu­ schaltbar. Die einzelnen Reihenschaltelemente 22SC1, . . ., 22SC8 können durch eine Steuereinheit 37 nacheinander ge­ schaltet werden.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform eines Tandempo­ tentiometers gezeigt, bei dem die Widerstandseinheit durch einen geschalteten Kondesator simuliert wird.
Verbindet ein Umschalter US die geschaltete Kapazität Cs mit einer Eingangsspannung U, so erhält die Kapazität Cs die La­ dung Q = Cs × U. In der anderen Schalterstellung gibt die Kapazität Cs die gleiche Ladung wieder ab. In jeder Schalt­ periode überträgt sie also die Ladung Q = Cs × U vom Eingang zum Ausgang der Schaltung. Auf diese Weise kommt ein Strom­ fluß zustande, der sich im Mittel zu
I = Cs × U/Ts = Cs × U X fs einstellt.
Vergleicht man diese Beziehung mit dem Ohmschen Gesetz, so­ läßt sich die Äquivalenz zwischen der geschalteten Kapazität und einem ohmschen Widerstand angeben als
I = U × Räquiv = U × Cs × fs mit
Räquiv = 1/Cs × fs.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, sei unter Zurhilfenahme der Fig. 5 und 6 erläutert.
Beide dynamischen Hallzellen nehmen die magnetische Indukti­ on auf und geben jeweils eine dem magnetischen Fluß propor­ tionale Hallspannung B1 und B2 ab, die in Fig. 5 darge­ stellt ist. Beide Hallspannungen B1 und B2 werden im Diffe­ renzverstärker zu einer Differenzhallspannung ΔP AC umge­ formt. Die Differenzhallspannungen wird auf die beiden Fil­ tereinrichtungen 22 und 27 bzw. die beiden Entkopplungsstu­ fen 26 und 27, die als Hochpaßfilter ausgebildet sind, gege­ ben und danach dem Schmitt-Trigger 30 zugeführt. Dieser er­ zeugt aus den Differenzwiderstandshallspannungen ΔPAC ein rechteckförmiges Ausgangssignal AUS, das über den Ausgang­ stransistor am Ausgangsanschluß 33 ansteht. Zu beiden Seiten der Nullinie ist ein Arbeitspunkt Bop, der zwischen -0,5 und +0,5 mT betragen kann, und ein Schaltpunkt Bhyst, der eben­ falls zwischen -0,5 und +0,5 mT betragen kann, gezeigt. Es besteht auch die Möglichkeit bei 0 mT oder bei +2 mT zu schalten.
In Fig. 6 ist der Start der Einrichtung gezeigt.
Beim Betätigen des Startknopfs oder des Zündschlüssels steht die Versorgungsspannung von 5 bzw. 12 V sofort an. Die Kur­ belwelle bewegt sich und damit die Zahnkörper 11.1, . . . nacheinander an beiden dynamischen Hallzellen S.B1 und SB2 vorbei.
Erfindungswesentlich ist hierbei, daß nacheinander die neun Widerstände beider Filtereinrichtungen 22R1P bzw. 23R1P, 22R2P bzw. 23R2P usw. bis 23R9P bzw. 23R9P ein- bzw. ausgeschaltet werden. Die Ein-/Ausschaltung kann jeweils mit Be­ ginn der ansteigenden Flanke des jeweiligen Zahnkörpers er­ folgen.
Der große Vorteil des nacheinander Einschaltens und Vergrö­ ßerns der Widerstandseinheiten 22R und 23R ist es, daß die Einschwingzeit τ in Teileinschwingzeiten unterteilt wird, die ein schnelleres "Heraufschaukeln" sichert. Das ist durch die Aufteilung in mehrere Unterschwingkreise möglich. Er­ reicht wird mit der Maßnahme der veränderlichen Widerstand­ seinheit, daß sich die Einschaltzeit von 150 ms auf quasi 20 ms verringert. Diese 20 ms sind etwa gleichzusetzen mit der Betätigung der jeweiligen Starthilfen, wie z. B. Zündschlüs­ selbewegung oder Startknopfbetätigung. Für den Fahrer, der den Motor eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Sensors mit dieser veränderlichen Widerstandseinrichtung startet, fallen die Starterbetätigung und Start des Motors zusammen. Der mehrmalige bekannte Startlauf des Motors nach dem Starten entfällt.

Claims (29)

1. Vorrichtung zur Ermittlung wenigstens einer Stellung und/oder Drehzahl einer bewegten Welle, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeuges, auf der ein Stellungsge­ berrad (1) mit wenigstens einem Stellungsgeberelement (11.1, . . ., 11.n, 12.1 . . ., 12.n) angeordnet ist, die wenigstens aufweist
zwei Hallzellen (S.B1, S.B2), die vor dem Stellungsgeber­ rad (1) angeordnet sind,
einen Differenzverstärker (21), an dessen ersten Eingängen (21.1B1; 21.2B1) die erste Hallzelle (S.B1) und an dessen zweiten Eingängen (21.1B2; 21.2B2) die zweite Hallzelle (S.B2) angeordnet ist,
wenigstens eine Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaß­ filter (22; 23), bestehend aus wenigstens einer Widerstand­ seinheit (22R; 23R) und wenigstens einer Kondensatoreinheit (22C; 23C),
wobei die Widerstandseinheit (22R; 23R) in einer Ausgangs­ leitung (21.10; 21.20) des Differenzverstärker (21) angeord­ net ist und
wobei die Kondensatoreinheit (22C; 23C) nach der Widerstand­ seinheit (22R; 23R) an der Ausgangsleitung (21.10; 21.20) des Differenzverstärkers (21) und an Ground (25) liegt,
einen Schmitt-Trigger (30),
mit dessen einem Eingang (30.10, 30.20) die Filtereinrich­ tung (22, 23) über eine Entkopplungsstufe (26, 27) mit einem Entkopplungskondensator (26C, 27C) und einem Entkopplungswi­ derstand (26R, 27R) verbunden ist, und
einem Ausgangstransistor (31), der mit einem Ausgang des Schmitt-Triggers (30) verbunden ist und an dem wenigstens ein Ausgangsanschluß (33) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (22; 23) eine wenigstens teilweise veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) aufweist.
2. Vorrichtung zur Ermittlung wenigstens einer Stellung und/oder Drehzahl einer bewegten Welle, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeuges, auf der ein Stellungsge­ berrad (1) mit wenigstens einem Stellungsgeberelement (11.1, . . ., 11.n, 12.1 . . ., 12.n) angeordnet ist, die wenigstens aufweist
zwei Hallzellen (S.B1, S.B2), die vor dem Stellungsgeber­ rad (1) angeordnet sind,
einen Differenzverstärker (21), an dessen ersten Eingängen (21.1B1; 21.2B1) die erste Hallzelle (S.B1) und an dessen zweiten Eingängen (21.1B2; 21.2B2) die zweite Hallzelle (S.B2) angeordnet ist,
wenigstens eine Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaß­ filter (22; 23), bestehend aus wenigstens einer Widerstand­ seinheit (22R; 23R) und wenigstens einer Kondensatoreinheit (22C; 23C),
wobei die Widerstandseinheit (22R; 23R) in einer Ausgangs­ leitung (21.10; 21.20) des Differenzverstärkers (21) ange­ ordnet ist und
wobei die Kondensatoreinheit (22C; 23C) nach der Widerstand­ seinheit (22R; 23R) an der Ausgangsleitung (21.10; 21.20) des Differenzverstärker (21) und an Ground (25) liegt,
einen Schnitt-Trigger (30), mit dessen einem Eingang (30.10, 30.20) die Filtereinrich­ tung (22, 23) über eine Entkopplungsstufe (26, 27) mit einem Entkopplungskondensator (26C, 27C) und einem Entkopplungswi­ derstand (26R, 27R) verbunden ist, und
einem Ausgangstransistor (31), der mit einem Ausgang des Schmitt-Triggers (30) verbunden ist und an dem wenigstens ein Ausgangsanschluß (33) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (22; 23) eine wenigstens teilweise veränderliche Kondensatoreinheit (22C; 23C) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) als ein Tandempotentiometer (22R1P, . . ., 22R9P; 23R, . . ., 23R9P; 22R1R, . . ., 22R9R; 23R1R, . . ., 23R9R) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) ein Bahnwiderstand wenigstens eines Feldtransistors ist, der durch eine Gatespannung gesteuert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) ein in­ tegrierter Multiplizierbaustein ist, wobei ein erster Ein­ gang mit einer Ein- und ein zweiter Eingang mit einer Steu­ erspannung gespeist ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) eine mit einer Schaltfrequenz (fs) geschaltete Kapazität (Cs) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tandempotentiometer aus wenigstens einem Parallelwiderstandselement (22R1P; 23R1P) besteht, dem wenigstens ein weiteres Parallelwiderstandselement (22R2P, . . ., 22R9P; 23R2P, . . ., 23R9P) zuzuschalten ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tandempotentiometer aus wenigstens einem Reihen/Serienwiderstandselement (22R1R; 23R1R) besteht, dem wenigstens ein weiteres Reihen/Serienwiderstandselement (22R2R, . . ., 22R9R; 23R2R, . . ., 23R9R) zuzuschalten ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tandempotentiometer neun Parallelwiderstandselemente (22R1P, . . ., 22R9P; 23R1P, . . ., 23R9P) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tandempotentiometer neun Reihen/Serienwiderstand­ selemente (22R1R, . . ., 22R9R; 23R1R, . . ., 23R9R) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Filtereinrichtungen (22, 23) und zwei Entkopplungsstufen (26, 27) vorgesehen sind, wobei in einer ersten Ausgangsleitung (21.10) des Differenz­ verstärkers (21) die erste Filtereinrichtung (22) angeordnet ist, die über die erste Entkopplungsstufe (26) mit einem er­ sten Eingang des Schmitt-Triggers (30) verbunden ist, und wobei in einer zweiten Ausgangsleitung (21.20) des Diffe­ renzverstärkers (21) die zweite Filtereinrichtung (23) ange­ ordnet ist, die über die zweite Entkopplungsstufe (27) mit einem zweiten Eingang des Schmitt-Triggers (30) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine zugeordnete Sromversor­ gung (41).
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, daß
die zwei Hallzellen (S.B1, S.B2),
der Differenzverstärker (21)
die zwei Filtereinrichtungen, insbesondere die Tiefpaßfil­ ter (22; 23), bestehend aus wenigstens einer veränderlichen Widerstandseinheit (22R; 23R) und/oder wenigstens einer ver­ änderlichen Kondensatoreinheit (22C; 23C)
die beiden Entkopplungsstufen (26, 27) mit ihrem Entkopp­ lungskondensator (26C; 27C) und ihrem Entkopplungswiderstand (26R; 27R),
der Schmitt-Trigger (30)
der Ausgangstransistor (31) mit seiner Schutzdiode (32)
und ihre Zusammenschaltung als ein integrierter Schaltkreis (IC) ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordnete Sromversorgung (41) als ein weiterer Schaltkreis ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, daß
die zwei Hallzellen (S.B1, S.B2),
der Differenzverstärker (21)
die zwei Filtereinrichtungen, insbesondere die Hochpaßfil­ ter (22; 23), bestehend aus wenigstens einer veränderlichen Widerstandseinheit (22R; 23R) und/oder wenigstens einer ver­ änderlichen Kondensatoreinheit (22C; 23C)
die beiden Entkopplungsstufen (26, 27) mit ihrem Entkopp­ lungskondensator (26C; 27C) und ihrem Entkopplungswiderstand (26R; 27R),
der Schmitt-Trigger (30)
der Ausgangstransistor (31) mit seiner Schutzdiode (32)
die zugeordnete Sromversorgung (41)
und ihre Zusammenschaltung als ein integrierter Schaltkreis (IC) ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis (IC) ein Sensor IC (2) ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ent­ kopplungsstufe (26, 27) ein Hochpaßfilter ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungskondensator (26C, 27C) der ersten und/oder zweiten Entkopplungsstufe (26, 27) als eine wenigstens teilweise veränderliche Konden­ satoreinheit und/oder der Entkopplungswiderstand (26R, 27R) der ersten und/oder zweiten Entkopplungsstufe (26, 27) als eine wenigstens teilweise veränderliche Widerstandseinheit ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hallzellen dynamische Hallzellen (S.B1, S.B2) sind.
20. Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaßfilter (22; 23) mit wenigstens einer Widerstandseinheit (22R; 23R) und wenigstens einer Kondensatoreinheit (22C; 23C) für eine Vor­ richtung zur Ermittlung wenigstens einer Stellung und/oder Drehzahl einer bewegten Welle, insbesondere einer Kurbelwel­ le eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens teilweise veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) verwendet wird.
21. Filtereinrichtung, insbesondere Tiefpaßfilter (22; 23) mit wenigstens einer Widerstandseinheit (22R; 23R) und we­ nigstens einer Kondensatoreinheit (22C; 23C) für eine Vor­ richtung zur Ermittlung wenigstens einer Stellung und/oder Drehzahl einer bewegten Welle, insbesondere einer Kurbelwel­ le eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens teilweise veränderliche Kondensatorseinheit (22C; 23C) verwendet wird.
22. Filtereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) ein Tandempotentiometer (22R1P, . . ., 22R9P; 23R, . . ., 23R9P; 22R1R, . . ., 22R9R; 23R1R, . . ., 23R9R) verwendet wird.
23. Filtereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) ein Bahnwiderstand wenigstens eines Feldtransistors verwendet wird, der durch eine Gatespannung gesteuert wird.
24. Filtereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) ein integrierter Multiplizierbausten verwendet wird, wobei ein erster Eingang mit einer Ein- und ein zweiter Ein­ gang mit einer Steuerspannung gespeist wird.
25. Filtereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als veränderliche Widerstandseinheit (22R; 23R) eine mit einer Schaltfrequenz (fs) geschaltete Kapazi­ tät (Cs) verwendet wird.
26. Filtereinrichtung nach Anspruch 20 oder 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Tandempotentiometer wenigstens ein Parallelwiderstandselement (22R1P; 23R1P) verwendet wird, dem wenigstens ein weiteres Parallelwiderstandselement (22R2P, . . ., 22R9P; 23R2P, . . ., 23R9P) zugeschaltet wird.
27. Filtereinrichtung nach Anspruch 20 oder 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Tandempotentiometer wenigstens ein Reihen/Serienwiderstandselement (22R1R; 23R1R) verwendet wird, dem wenigstens ein weiteres Reihen/Serienwiderstand­ selement (22R2R, . . ., 22R9R; 23R2R, . . ., 23R9R) zugeschaltet wird.
28. Filtereinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Tandempotentiometer neun Parallelwider­ standselemente (22R1P, . . ., 22R9P; 23R1P, . . ., 23R9P) ver­ wendet werden.
29. Filtereinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Tandempotentiometer neun Reihen/Serienwi­ derstandselemente (22R1R, . . ., 22R9R; 23R1R, . . ., 23R9R) verwendet werden.
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