DE102008061433A1 - Verfahren zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit einer Achse eines Fahrzeuges - Google Patents

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Sven-Christian Schuster
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit omega einer Achse eines Fahrzeuges, wobei mit der Achse ein Polrad starr verbunden ist und ein Sensor den Zähnen des Polrades zugeordnet eine von der Drehgeschwindigkeit omega abhängende Impulsfolge abgibt. Es ist vorgesehen, dass mit einem Zeitmesser der zeitliche Abstand t zwischen zwei Impulsen gemessen wird und nach omega = alpha/t mittels des bekannten Winkelabstandes alpha der Zähne des Polrades die Drehgeschwindigkeit omega bestimmt wird. Beispielsweise wird die Impulsfolge in ein Rechtecksignal umgewandelt und es wird der zeitliche Abstand t entweder zwischen aufeinanderfolgenden steigenden Flanken oder zwischen aufeinanderfolgenden fallenden Flanken des Rechtecksignals gemessen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit ω einer Achse eines Fahrzeuges, wobei mit der Achse ein Polrad starr verbunden ist und ein Sensor den Zähnen des Polrades zugeordnet eine von der Drehgeschwindigkeit ω abhängende Impulsfolge abgibt.
  • Ein solches Verfahren zum Bestimmen von Drehgeschwindigkeiten ω ist allgemein bekannt. Es hat sich aber herausgestellt, dass gerade bei sehr geringen Geschwindigkeiten, beispielsweise bei ungefähr 5 km/h, die Messung sehr ungenau sein kann, weil sich bei relativ kleiner Geschwindigkeit ein relativ großer zeitlicher Abstand zwischen dem Vorbeigehen eines Zahnes des Polrades am Sensor und der Abgabe des Impulses vom Sensor ergibt. Um rechtzeitig erkennen zu können, ob die Räder eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, bald blockieren und dann gleiten, ist es aber besonders erforderlich, dass kleine Drehgeschwindigkeiten ω einer Achse zuverlässig erkannt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit ω einer Achse eines Fahrzeuges so zu verbessern, dass auch sehr kleine Drehgeschwindigkeiten ω zuverlässig bestimmt werden können.
  • Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass mit einem Zeitmesser der zeitliche Abstand t zwischen zwei Impulsen gemessen wird und nach ω = αt mittels des bekannten Winkelabstandes α der Zähne des Polrades die Drehgeschwindigkeit ω bestimmt wird.
  • Durch den Einsatz eines genauen Zeitmessers wird der Vorteil erzielt, dass die Drehgeschwindigkeit ω, selbst dann wenn sie unmittelbar bevor ein Rad eines Schienenfahrzeuges zu gleiten beginnt sehr klein ist, zuverlässig bestimmt werden kann. Dadurch ist ein deutlich verbesserter Gleitschutz durchführbar.
  • Beispielsweise wird die Impulsfolge in ein Rechtecksignal umgewandelt und der zeitliche Abstand t wird entweder zwischen aufeinanderfolgenden steigenden Flanken oder zwischen aufeinanderfolgenden fallenden Flanken des Rechtecksignals gemessen. Mit dem Rechtecksignal wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass die zu registrierenden Impulse noch besser zu erfassen sind.
  • Beispielsweise wird beim Beginn der Messung des zeitlichen Abstandes t ermittelt, ob eine steigende oder eine fallende Flanke weniger lange zurückliegt. Dann wird der zeitliche Abstand t zwischen denjenigen Flanken gemessen, von denen eine beim Beginn der Messung weniger lange zurückgelegen hat. Die Entscheidung, ob die steigenden oder die fallenden Flanken berücksichtigt werden, hängt also nach der Weiterbildung davon ab, ob eine steigende oder eine fallende Flanke beim Beginn der Messung weniger lange zurückliegt. Damit wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass die Messgenauigkeit für die Drehgeschwindigkeit noch weiter verbessert wird.
  • Beispielsweise wird als Zeitpunkt, an dem die Drehgeschwindigkeit ω bestimmt wurde, der Zeitpunkt des letzten Impulses der Impulsfolge mit dem Zeitmesser registriert. Damit wird der Vorteil erzielt, dass für ergänzende Messungen der Zeitpunkt der Bestimmung der Drehgeschwindigkeit ω eindeutig gegeben ist.
  • Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass die Drehgeschwindigkeit ω einer Achse eines Fahrzeuges sehr genau zu bestimmen ist, so dass auch bei sehr kleinen Geschwindigkeiten zuverlässig auf ein bevorstehendes Gleiten der Räder geschlossen werden kann.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit ω einer Achse eines Fahrzeuges, wobei mit der Achse ein Polrad starr verbunden ist und ein Sensor den Zähnen des Polrades zugeordnet eine von der Drehgeschwindigkeit ω abhängende Impulsfolge abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Zeitmesser der zeitliche Abstand t zwischen zwei Impulsen gemessen wird und nach ω = αt mittels des bekannten Winkelabstandes α der Zähne des Polrades die Drehgeschwindigkeit ω bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsfolge in ein Rechtecksignal umgewandelt wird und dass der zeitliche Abstand t entweder zwischen aufeinanderfolgenden steigenden Flanken oder zwischen aufeinanderfolgenden fallenden Flanken des Rechtecksignals gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Beginn der Messung des zeitlichen Abstandes t ermittelt wird, ob eine steigende oder eine fallende Flanke weniger lange zurückliegt und dass dann der zeitliche Abstand t zwischen denjenigen Flanken gemessen wird, von denen eine beim Beginn der Messung weniger lange zurückliegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zeitpunkt, an dem die Drehgeschwindigkeit ω bestimmt wurde, der Zeitpunkt des letzten Impulses der Impulsfolge mit dem Zeitmesser registriert wird.
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