DE102010023533A1

DE102010023533A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke

Info

Publication number: DE102010023533A1
Application number: DE102010023533A
Authority: DE
Inventors: Christfried 38536 Schröder; Michael 38473 Daetz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-12-19
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorichtung (1) zur Detektion mindestens einer Referenzmarke (57) einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades (53, 54), wobei die Menge der Inkrementmarken normale Inkrementmarken (55) und mindestens eine Referenzmarke (57) umfasst, wobei bei einer Drehbewegung des Geberrades (53, 54) ein erstes Sensorsignal erfasst wird, wobei eine normale Inkrementmarke (55) und ein auf die normale Inkrementmarke (55) folgender Zwischenraum (56) im ersten Sensorsignal ein erstes Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer erzeugen, wobei die Referenzmarke (57) und ein auf die Referenzmarke (57) folgender Zwischenraum (53) im ersten Sensorsignal ein zweites Inkrementprofil mit einer zweiten Inkrementperiodendauer erzeugt, wobei zeitgleich ein zweites Sensorsignal erfasst wird, wobei das zweite Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist, wobei mindestens eine Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung eine erste oder zweite Drehrichtung bestimmt, wobei mindestens eine Einheit (40) zur Detektion der Referenzmarke (57) die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit der Drehrichtung, des ersten und des zweiten Sensorsignals detektiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke.
Zur Erfassung einer Position, einer Drehzahl und einer Drehrichtung einer rotierenden Welle werden aktuell Drehzahlsensoren, insbesondere echtzeitfähige Drehzahlsensoren, verwendet. Insbesondere werden solche Drehzahlsensoren für die Erfassung einer Position, einer Drehzahl und Drehrichtung einer Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine verwendet. Eine möglichst präzise Erfassung der Position, der Drehzahl und der Drehrichtung ermöglicht hierbei eine optimale Regelung der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise um einen minimalen Schadstoffausstoß und einen minimalen Kraftstoffverbrauch zu erreichen.
Es lassen im Wesentlichen sich drei Sensoren und Funktionsweisen unterscheiden, die sich für den Betrieb in Kraftfahrzeugen etabliert haben:

1. Induktivsensoren mit einem magnetisch leitfähigen Geberrad,
2. Hallsensoren mit einem magnetisch leitfähigen Geberrad,
3. Hallsensoren mit einem magnetisierten Geberrad.

Hierbei ist ein so genanntes Geberrad starr mit der Kurbelwelle gekoppelt. Das Geberrad weist hierbei so genannte Inkrementmarken auf, die in der Regel als Zähne ausgebildet sind. Bei einer Drehbewegung der Kurbelwelle wird das Geberrad mitgedreht, wobei die an dem Geberrad angeordneten Inkrementmarken an dem Sensor vorbeigeführt werden. Bei einer Drehbewegung der Kurbelwelle wird somit ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld erzeugt. In Abhängigkeit des sich zeitlich verändernden Magnetfeldes erzeugt der jeweilige Sensor ein zeitlich veränderliches Signal. Sind die Inkrementmarken z. B. als Zähne ausgebildet, so erzeugt eine Inkrementmarke beim Vorbeiführen der Inkrementmarke an dem Sensor erst eine steigende und dann eine fallende Flanke. Hierbei tritt eine steigende Flanke des Sensorsignals auf, wenn eine Inkrementmarke in einen Messbereich des Sensors eintritt. Eine fallende Flanke des Sensorsignals tritt auf, wenn die Inkrementmarke aus dem Messbereich des Sensors austritt. Die Frequenz von steigenden und/oder fallenden Flanken kann beispielsweise zur Berechnung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine verwendet werden. Hierfür sind die Inkrementmarken in der Regel mit gleichem Abstand am Umfang des Geberrades angeordnet und identisch ausgebildet. Zwischen den Inkrementmarken sind in der Regel so genannte Zwischenräume angeordnet. Hierbei folgt auf eine Inkrementmarke ein so genannter Zwischenraum.
Weiter bekannt sind Verfahren, bei denen ein zweiter Sensor ein zweites Sensorsignal erfasst, wobei das zweite Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist. Durch eine Auswertung der Reihenfolge von steigenden oder fallenden Flanken im ersten und zweiten Sensorsignal kann eine Drehrichtung der Kurbelwelle bestimmt werden.
Um eine absolute Position oder einen absoluten Drehwinkel der Kurbelwelle zu bestimmen ist bekannt, zusätzlich zu den Inkrementmarken eine so genannte Referenzmarke an dem Geberrad anzuordnen. Auf die Referenzmarke folgt ebenfalls ein so genannter Zwischenraum. Die Referenzmarke ist hierbei unterschiedlich zu den Inkrementmarken ausgebildet. Durch die unterschiedliche Ausbildung erzeugt die Referenzmarke beim Vorbeiführen der Referenzmarke an dem Sensor ein Signalprofil der Referenzmarke, welches sich von dem Signalprofil einer Inkrementmarke unterscheidet und somit eine signalbasierte Detektion der Referenzmarke und somit einer absoluten Position der Kurbelwelle ermöglicht.
Aus dem Stand der Technik ist auch bekannt, dass eine Referenzmarke durch mindestens eine fehlende Inkrementmarke gebildet wird. Daher kann eine solche Referenzmarke auch als Lückenmarke bezeichnet werden. Auf die Referenzmarke folgt ebenfalls ein so genannter Zwischenraum. Auch ist bekannt, dass ein durch die Referenzmarke und ein auf die Referenzmarke folgenden Zwischenraum ausgebildeter Teilumfang des Geberrades länger, z. B. doppelt so lang, als der durch eine Inkrementmarke und einen auf die Inkrementmarke folgenden Zwischenraum ausgebildete Teilumfang des Geberrades ist. Auch kann der auf die Referenzmarke folgende Zwischenraum bis zur nächsten Inkrementmarke derart ausgebildet sein, dass ein durch diesen Zwischenraum ausgebildeter Teilumfang des Geberrades länger, z. B. doppelt so lang, als ein durch einen auf eine Inkrementmarke folgenden Zwischenraum ausgebildeter Teilumfang des Geberrades ist.
Verfahren zur Detektion einer Referenzmarke basieren in der Regel auf der Auswertung von zeitlichen Abständen der Flanken in den Sensorsignalen.
Die DE 10 2005 050 247 A1 offenbart ein Verfahren zum Erkennen mindestens einer Referenzinkrementmarke einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades, wobei die Menge der Inkrementmarken normale Inkrementmarken und mindestens eine Referenzinkrementmarke umfasst. Bei einer Drehbewegung des Geberrades erzeugt die Menge von Inkrementmarken im Zusammenwirken mit einem Sensor beim Überstreichen des Sensors jeweils eine Flanke erster Art und eine Flanke zweiter Art in einem zeitlich veränderlichen Signal. Eine Flankenwechseldauer ist hierbei als der zeitliche Abstand der Flanke erster Art von der vorausgehenden Flanke zweiter Art definiert. Hierbei unterscheidet sich eine Flankenwechseldauer der von der mindestens einen Referenzinkrementmarke erzeugten Flanke erster Art bei einer gleichförmigen Drehbewegung des Geberrads von denen der Flanken erster Art der normalen Inkrementmarken. Weiter wird beim Ermitteln, ob die zugehörige Flanke erster Art von der mindestens einen Referenzinkrementmarke erzeugt ist, eine Drehzahldynamik, die mit einer zeitlichen Änderung der Drehzahl des Geberrades verknüpft ist, berücksichtigt.
Die DE 197 50 305 A1 offenbart ein Verfahren zur Auswertung des Ausgangssignals eines Sensors. Der Sensor tastet ein rotierendes Element mit einer Anzahlgleichartiger Marken und wenigstens einer, eine Bezugsmarke bildende, unterscheidbare Marke ab. Der Sensor liefert weiter eine drehzahlabhängige Impulsfolge mit einer Anzahl gleichartiger Impulse und einem singulären Impuls, wobei die Zeitabstände zwischen den Impulsen in einer Auswerteeinrichtung ermittelt werden. Aus diesen Zeitabständen werden Quotienten gebildet, die zur Erkennung der Bezugsmarke mit Schwellwerten verglichen werden. Hierbei wird eine Bezugsmarke markiert, wenn der Vergleich ein vorgebbares Ergebnis liefert. Endgültig wird eine Bezugsmarke erst erkannt, wenn eine zweite vorgebbare Bedingung erfüllt ist, wobei die zweite Bedingung durch Zählen der Impulse der Impulsfolge ermittelbar ist.
Bei den genannten Verfahren ergibt sich unter anderem nachteilig, dass eine Bestimmung der Lage, der Drehzahl und der Drehrichtung über die Auswertung von zeitlichen Abständen von Flanken im Sensorsignal fehleranfällig ist. Z. B. kann ein Zeitabstand zwischen Flanken auch durch ein Beschleunigen bzw. Abbremsen der Verbrennungskraftmaschine beeinflusst werden. Hierdurch kann unter Umständen fehlerhaft eine nicht vorliegende Referenzmarke detektiert werden. Weiter nachteilig ergibt sich, dass mechanische Toleranzen und/oder elektromagnetische Störungen eine Qualität der Sensorsignale beeinflussen und somit eine Genauigkeit der Messergebnisse mindern können.
Es stellt sich das technische Problem, ein verbessertes, insbesondere ein gegenüber mechanischen Toleranzen und/oder elektromagnetischen Störungen robusteres und ein von einer Drehzahldynamik unabhängiges Verfahren zur Detektion mindestens einer Referenzmarke zu schaffen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Detektion mindestens einer Referenzmarke einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades, wobei die Menge der Inkrementmarken normale Inkrementmarken und mindestens eine Referenzmarke umfasst. Die Inkrementmarken können hierbei am Umfang des Geberrades angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Inkrementmarken als Zähne ausgebildet. Weiter sind die normalen Inkrementmarken mit gleichem Abstand zueinander angeordnet. Zwischen aufeinander folgenden normalen Inkrementmarken sind so genannte Zwischenräume angeordnet. Eine Länge einer normalen Inkrementmarke bezeichnet hierbei den durch eine normale Inkrementmarke ausgebildeten Teil eines Umfanges des Geberrades. Eine Länge eines Zwischenraumes wird hierbei als ein durch den Zwischenraum ausgebildeten Teil des Umfanges des Geberrades bezeichnet. Die Länge der Inkrementmarke und des Zwischenraumes können auch als Längen eines Kreisbogens mit einem bestimmten Mittelpunktswinkel verstanden werden, wobei der Kreisbogen Teil eines kreisförmigen Querschnitts des Geberrades ist. Die Länge der normalen Inkrementmarken und die Länge der auf die normalen Inkrementmarken folgenden Zwischenräume können hierbei gleich sein. Weiter ist mindestens eine Referenzmarke am Umfang des Geberrades angeordnet. Eine Referenzmarke kann hierbei z. B. durch eine fehlende, normale Inkrementmarke ausgebildet sein. Auch ist vorstellbar, dass eine Länge der Referenzmarke und/oder eine Länge des auf die Referenzmarke folgenden Zwischenraumes länger oder kürzer als die Länge der normalen Inkrementmarken oder der auf die normalen Inkrementmarken folgenden Zwischenräume ist.
Bei einer Drehbewegung wird ein erstes Sensorsignal, beispielsweise mittels einer Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals, erfasst. Bei der Drehbewegung des Geberrades kann z. B. das Geberrad an der ersten Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt werden. Eine normale Inkrementmarke und ein auf die normale Inkrementmarke folgender Zwischenraum erzeugen im ersten Sensorsignal ein ersten Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer. Das erste Inkrementprofil kann beispielsweise ein Rechteckprofil oder ein Sinusprofil aufweisen. Hierbei wird ein erster Teil des ersten Inkrementprofils durch die normale Inkrementmarke und ein zweiter Teil des ersten Inkrementprofils durch den auf die normale Inkrementmarke folgenden Zwischenraum erzeugt. Ein Verhältnis aus einer Zeitdauer des ersten Teils des ersten Inkrementprofils zu einer Zeitdauer des zweiten Teils des ersten Inkrementprofils entspricht hierbei einem Verhältnis der Länge der normalen Inkrementmarke zu der Länge des auf die normale Inkrementmarke folgenden Zwischenraums. Das erste Sensorsignal ist somit ein zeitlich veränderliches Signal. In analoger Weise erzeugt die Referenzmarke bei einer Drehbewegung des Geberrades im ersten Sensorsignal ein zweites Inkrementprofil mit einer zweiten Inkrementperiodendauer. Hierbei existieren verschiedene Alternativen zur Unterscheidung des ersten und des zweiten Inkrementprofils. Beispielsweise kann die zweite Inkrementperiodendauer kürzer, vorzugsweise jedoch länger, als die erste Inkrementperiodendauer sein. Weiter kann die Zeitdauer des ersten Teils des ersten Inkrementprofils länger, vorzugsweise jedoch kürzer, als eine Länge eines ersten Teils des zweiten Inkrementprofils sein. Auch kann die erste Inkrementperiodendauer gleich der zweiten Inkrementperiodendauer sein, wobei sich jedoch hierbei mindestens die Länge des ersten Teils des ersten Inkrementprofils und die Länge des ersten Teils des zweiten Inkrementprofils unterscheiden müssen. Auch kann die Länge des ersten Teils des ersten Inkrementprofils gleich der Länge des ersten Teils des zweiten Inkrementprofils oder die Länge des zweiten Teils des ersten Inkrementprofils gleich der Länge des zweiten Teils des zweiten Inkrementprofils sein, wobei hierbei jedoch die erste Inkrementperiodendauer nicht gleich der zweiten Inkrementperiodendauer sein darf. Hierbei ist die Inkrementperiodendauer gleich der Zeitdauer des ersten Teils des Inkrementprofils und der Zeitdauer des zweiten Teils des Inkrementprofils. Das erste Sensorsignal kann beispielsweise steigende und fallende Flanken aufweisen. Eine steigende Flanke kann z. B. durch eine normale Inkrementmarke oder eine Referenzmarke erzeugt werden, die in einen Messbereich der Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals durch die Drehbewegung hineingeführt werden. Eine fallende Flanke des ersten Sensorsignals kann beispielsweise erzeugt werden, wenn eine normale Inkrementmarke oder die Referenzmarke durch die Drehbewegung aus dem Messbereich der Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals herausgeführt wird.
Zeitgleich zum ersten Sensorsignal wird ein zweites Sensorsignal, beispielsweise durch eine Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals, erfasst. Das zweite Sensorsignal ist gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt. Beispielsweise kann die Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals derart räumlich versetzt zur Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals angeordnet werden, dass ein gewünschter erster Phasenwinkel zwischen dem ersten und dem zweiten Sensorsignal vorliegt. Vorzugsweise beträgt der erste Phasenwinkel 180°. Analog zum ersten Sensorsignal weist also auch das zweite Sensorsignal steigende und fallende Flanken auf, die durch das Vorbeiführen der normalen Inkrementmarken und der mindestens einen Referenzmarke an der Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals erzeugt werden.
Aus dem ersten und/oder zweiten Sensorsignal kann eine Einheit zur Berechnung einer Drehzahl eine Drehzahl des Geberrades berechnen. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass die erste Inkrementperiodendauer, die Zeitdauer des ersten Teils des ersten Inkrementprofils und des zweiten Teils des ersten Inkrementprofils im ersten und im zweiten Sensorsignal abhängig von der Drehzahl des Geberrades ist. Eine Zeitdauer lässt sich beispielsweise zwischen zwei aufeinander folgenden steigenden oder fallenden Flanken und/oder einer Zeitdauer zwischen einer steigenden und einer auf die steigende Flanke folgenden fallenden Flanke bestimmen. Auch ist vorstellbar, eine Frequenzanalyse des ersten und/oder des zweiten Sensorsignals durchzuführen und eine Drehzahl abhängig von den im ersten und/oder zweiten Sensorsignal enthaltenen Frequenzen zu bestimmen.
Mindestens eine Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung bestimmt eine erste oder eine zweite Drehrichtung. Die erste Drehrichtung kann beispielsweise eine Vorwärts-Drehrichtung und die zweite Drehrichtung eine Rückwärts-Drehrichtung bezeichnen. Die Drehrichtung kann hierbei beispielsweise aus dem ersten oder dem zweiten Sensorsignal bestimmt werden. Die Drehrichtung kann beispielsweise aus dem ersten Sensorsignal bestimmt werden, wenn steigende und fallende Flanken im ersten Sensorsignal unterschiedliche Flankenprofile aufweisen und die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung die Flankenprofile identifiziert und hinsichtlich einer Drehrichtung auswertet.
Weiter bestimmt mindestens eine Einheit zur Detektion einer Referenzmarke die Referenzmarke in Abhängigkeit der Drehrichtung, des ersten und des zweiten Sensorsignals. Die mindestens eine Referenzmarke kann hierbei in verschiedenen Weisen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Länge einer normalen Inkrementmarke einer Länge eines Kreisbogens mit einem ersten Mittelpunktswinkel entsprechen, wobei der erste Mittelpunktswinkel beispielsweise 3° beträgt. Hierbei bezieht sich der Kreisbogen auf einen kreisförmigen Querschnitt des Geberrades. Ebenfalls kann ein auf eine normale Inkrementmarke folgender Zwischenraum eine Länge eines Kreisbogens mit dem ersten Mittelpunktswinkel aufweisen. Weiter kann die Länge der Referenzmarke ebenfalls der Länge eines Kreisbogens mit dem ersten Mittelpunktswinkel entsprechen, wobei die Länge des auf die Referenzmarke folgenden Zwischenraums einer Länge eines Kreisbogens mit einem zweiten Mittelpunktswinkel von beispielsweise 15° aufweist. Beträgt der erste Mittelpunktswinkel 3° und der zweite Mittelpunktswinkel 15° so kann das von der Referenzmarke und dem auf die Referenzmarke folgenden Zwischenraum erzeugte zweite Inkrementprofil auch als so genannte 18°-Lücke bezeichnet werden. In einer weiteren Alternative kann die Länge der Referenzmarke der Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 6° entsprechen, wobei auch der auf die Referenzmarke folgende Zwischenraum eine Länge aufweist, die der Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 6° entspricht. Dies kann als so genannte 12°-Lücke bezeichnet werden. Selbstverständlich sind auch andere Werte für die Mittelpunktswinkel vorstellbar.
Mittels der Einheit zur Detektion einer Referenzmarke ist die mindestens eine Referenzmarke auf dem Geberrad detektierbar und somit in vorteilhafter Weise eine absolute Position oder ein absoluter Drehwinkel des Geberrades und einer z. B. mit dem Geberrad mechanisch starr gekoppelten Kurbelwelle bestimmbar.
Durch das vorgeschlagene Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise eine robuste und einfache Detektion einer Referenzmarke in einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades. Das vorgeschlagene Verfahren arbeitet hierbei unabhängig von einer Messung einer Zeitdauer zwischen Flanken und ist somit in vorteilhafter Weise robust gegenüber Änderungen in einer Drehzahldynamik, gegenüber mechanischen Toleranzen und elektromagnetischen Störungen. Durch die Detektion der mindestens einen Referenzmarke kann in weiterer vorteilhafter Weise die Referenzmarke bei der Berechnung der Drehzahl und der Bestimmung der Drehrichtung unberücksichtigt bleiben. Hierdurch wird eine Verfälschung der Berechnung der Drehzahl und/oder der Bestimmung der Drehrichtung durch das von der Referenzmarke und dem auf die Referenzmarke folgenden Zwischenraum erzeugte zweite Inkrementprofil vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform bestimmt die Einheit zur Bestimmung der Drehrichtung die erste oder zweite Drehrichtung aus dem ersten und zweiten Sensorsignal. Hierbei kann die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung eine Abfolge von steigenden und/oder fallenden Flanken im ersten und zweiten Sensorsignal auswerten. Vorzugsweise kann die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste oder zweite Drehrichtung aus dem ersten und einem dritten Sensorsignal bestimmen, wobei das dritte Sensorsignal beispielsweise von einer Einheit zur Erfassung eines dritten Sensorsignals erfasst wird. Das dritte Sensorsignal gleicht hierbei dem ersten Sensorsignal, ist jedoch mit einem zweiten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal versetzt. Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass die Drehrichtung aus dem zweiten und dem dritten Sensorsignal bestimmt wird. Wird die Drehrichtung aus dem ersten und dem dritten Sensorsignal bestimmt, so kann der zweite Phasenwinkel beispielsweise 90° betragen. Wird die Drehrichtung aus dem zweiten und dem dritten Sensorsignal bestimmt, so kann der zweite Phasenwinkel derart gewählt werden, dass ein Phasenwinkel zwischen dem zweiten und dem dritten Sensorsignal beispielsweise 90° beträgt. Vorzugsweise ist der zweite Phasenwinkel ungleich dem ersten Phasenwinkel. Auch ist vorstellbar, dass der erste Phasenwinkel doppelt so groß ist wie der zweite Phasenwinkel. Durch die Verwendung dreier Einheiten zur Erfassung von Sensorsignalen lässt sich in vorteilhafter Weise eine weniger fehleranfällige Berechnung der Drehzahl, Bestimmung der Drehrichtung und Bestimmung der absoluten Position des Geberrades durchführen.
In einer weiteren Ausführungsform detektiert die mindestens eine Einheit zur Detektion der Referenzmarke die Referenzmarke in Abhängigkeit eines Differenzsignals und eines Summationssignals. Das Differenzsignal wird hierbei aus einer Differenz des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals erzeugt. Das Summationssignal wird aus einer Summe des ersten und des zweiten Sensorsignals erzeugt. Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass das Differenzsignal aus dem ersten und dem dritten Sensorsignal oder aus dem zweiten und dem dritten Sensorsignal gebildet wird. Hierbei muss jedoch das Summationssignal ebenfalls aus dem ersten und dritten Sensorsignal oder dem zweiten und dem dritten Sensorsignal erzeugt werden. Weiter kann die Einheit zur Berechnung einer Drehzahl die Drehzahl z. B. aus dem Differenzsignal berechnen. Durch die Erzeugung eines Differenz- und Summationssignals ergibt sich in vorteilhafter Weise eine verbesserte Robustheit gegenüber mechanischen Toleranzen bei einer Fertigung des Geberrades und eine verbesserte Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen, so dass eine erhöhte Genauigkeit der Berechnung der Drehzahl, der Bestimmung der Drehrichtung und der Bestimmung der absoluten Position des Geberrades erreicht werden kann. Beträgt z. B. der erste Phasenwinkel 180°, so ist das Differenzsignal ein mittelwertfreies Signal und weist deutliche Nulldurchgänge bei steigenden und fallenden Flanken auf. Diese Nulldurchgänge lassen sich in einfacher Weise z. B. mittels eines Komparators detektieren. Somit ist in vorteilhafter Weise bei der Erzeugung eines Differenzsignals keine Anpassung eines Offsets des ersten und des zweiten Sensorsignals notwendig.
In einer weiteren Ausführungsform detektiert eine Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs mindestens einen Nulldurchgang des Differenzsignals. Ein Nulldurchgang wird hierbei detektiert, wenn eine Amplitude des Differenzsignals einen Vorzeichenwechsel aufweist. Ein Vorzeichenwechsel tritt insbesondere bei steigenden Flanken von einem negativen zu einem positiven und bei fallenden Flanken von einem positiven zu einem negativen Vorzeichen der Amplitude auf. Zu einem Zeitpunkt des Nulldurchgangs erzeugt die Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs ein Triggersignal. Mittels des Triggersignals ist der Zeitpunkt des Nulldurchgangs weiteren Einheiten, insbesondere Einheiten zur Speicherung und Einheiten zur Analog-Digital-Wandlung, mitteilbar. Hierbei sind die Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs und die weiteren Einheiten datentechnisch verbunden, wobei das Triggersignals mittels der datentechnischen Verbindung übertragen wird. Die datentechnische Verbindung kann beispielsweise mittels eines Bussystems, beispielsweise eines CAN-Busses, realisiert sein.
Eine Einheit zur Identifikation von Signalflanken identifiziert zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs eine steigende oder eine fallende Flanke des Differenzsignals. Eine steigende Flanke des Differenzsignals kann beispielsweise identifiziert werden, falls ein Vorzeichenwechsel einer Amplitude des Differenzsignals von einem negativen zu einem positivem Vorzeichen stattfindet. Eine fallende Flanke des Differenzsignals kann beispielsweise identifiziert werden, wenn ein Vorzeichenwechsel der Amplitude des Differenzsignals von einem positiven zu einem negativen Vorzeichen stattfindet. Selbstverständlich sind auch weitere Verfahren zur Identifikation einer steigenden oder einer fallenden Flanke des Differenzsignals vorstellbar. Der Zeitpunkt des Nulldurchgangs wird der Einheit zur Identifikation von Signalflanken mittels der Triggersignals von der Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs datentechnisch übermittelt.
Weiter speichert eine erste Einheit zur Speicherung oder eine zweite Einheit zur Speicherung einen Wert des Summationssignals zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs. Der Wert des Summationssignals wird von der ersten Einheit zur Speicherung gespeichert, falls die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine steigende Flanke des Differenzsignals identifiziert. Ebenfalls speichert die erste Einheit zur Speicherung den Wert des Summationssignals, falls die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine fallende Flanke des Differenzsignals identifiziert. Die erste Einheit zur Speicherung speichert also den Wert des Summationssignals bei einer Vorwärts-Drehung des Geberrades und einer steigenden Flanke des Differenzsignals. Bei einer Rückwärts-Drehung des Geberrades werden die Flanken, die bei einer Vorwärts-Drehung als steigende Flanken identifiziert werden, als fallende Flanken identifiziert. Dementsprechend speichert die erste Einheit zur Speicherung den Wert des Summationssignals bei einer Rückwärts-Drehung des Geberrades, falls eine fallende Flanke identifiziert wird.
Die zweite Einheit zur Speicherung speichert den Wert des Summationssignals, falls die Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine fallende Flanke des Differenzsignals identifiziert. In analoger Weise speichert die zweite Einheit zur Speicherung den Wert des Summationssignals, falls die Einheit zur Bestimmung der Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine steigende Flanke des Differenzsignals identifiziert.
Weiter wird die Referenzmarke in Abhängigkeit mindestens eines in der ersten Einheit zur Speicherung und mindestens eines in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes detektiert. Hierbei ist vorstellbar, dass ein in der ersten Einheit zur Speicherung gespeicherter Wert ersetzt wird, falls ein neuer, in der ersten Einheit zur Speicherung zu speichernder Wert detektiert wird. Gleiches ist selbstverständlich für einen in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wert möglich. Auch ist vorstellbar, dass eine vorbestimmte Anzahl von Werten in der ersten und/oder in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeichert werden, beispielsweise bis zu einem Speicherüberlauf. Bei einem Speicherüberlauf kann z. B. der älteste noch gespeicherte Wert durch den neu zu speichernden Wert ersetzt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die mindestens eine Referenzmarke in Abhängigkeit der Drehrichtung und in Abhängigkeit von steigenden oder fallenden Flanken identifiziert werden kann. Die Drehrichtung, eine steigende und eine fallende Flanke sind hierbei in vorteilhafter Weise in einer einfach zu implementierenden Weise bestimmbar. In weiter vorteilhafter Weise ermöglicht eine derartige Detektion der mindestens einen Referenzmarke, dass eine Bestimmung der Drehrichtung und eine Detektion der Referenzmarke, die jeweils über eine Identifikation von Signalflanken erfolgen, kombinierbar sind. Hierdurch lassen sich beispielsweise existierende Verfahren zur Bestimmung der Drehrichtung oder existierende Verfahren zur Detektion der Referenzmarke erweitern. In weiter vorteilhafter Weise ergibt sich eine Reduktion eines Rechenaufwands bei einer Signalverarbeitung zur Detektion der mindestens einen Referenzmarke.
Selbstverständlich ist es vorstellbar, dass statt des Differenzsignals auch das erste oder zweite Sensorsignal verwendet wird, um in Abhängigkeit eines Nulldurchgangs des ersten oder zweiten Sensorsignals und in Abhängigkeit einer steigenden oder fallenden Flanke des ersten oder zweiten Sensorsignals eine Speicherung des Wertes des Summationssignals in der ersten oder zweiten Einheit zur Speicherung durchzuführen. Ein Nulldurchgang des ersten oder des zweiten Sensorsignals kann beispielsweise dann detektiert werden, wenn das erste oder das zweite Sensorsignal mittels einer Anpassung des Offsets derart angepasst wird, dass bei einer steigenden oder einer fallenden Flanke jeweils ein Nulldurchgang stattfindet. Auch ist vorstellbar, dass ein Referenzwert des ersten oder zweiten Sensorsignals bestimmt wird, wobei der Referenzwert zwischen einer minimalen Amplitude und einer maximalen Amplitude des ersten oder zweiten Sensorsignals liegt. Beispielsweise kann der Referenzwert ein Mittelwert des ersten oder zweiten Sensorsignals sein. Bei einer steigenden Signalflanke steigt eine Amplitude des ersten oder des zweiten Sensorsignals von einem Wert, der kleiner als der Referenzwert ist, auf einen Wert, der größer als der Referenzwert ist. Ist die Amplitude des ersten oder zweiten Sensorsignals gleich dem Referenzwert, so kann ein Nulldurchgang detektiert werden. Wird das zweite Sensorsignal zur Detektion eines Nulldurchgangs und einer Identifikation einer steigenden oder einer fallenden Flanke des Differenzsignals verwendet, so ist die Abhängigkeit der Speicherung des Wertes des Summationssignals in der ersten oder der zweiten Einheit zur Speicherung von der Drehrichtung, einer fallenden oder steigenden Flanke entsprechend anzupassen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Wert des Summationssignals mittels einer Einheit zur Analog-Digital-Wandlung zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs in einen digitalen Wert des Summationssignals digitalisiert. Hierbei sind die Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs und die Einheit zur Analog-Digital-Wandlung datentechnisch verbunden, wobei das Triggersignal von der Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs an die Einheit zur Analog-Digital-Wandlung übertragen werden kann. Der digitale Wert des Summationssignals wird hierbei analog zu der vorhergehend beschriebenen Art und Weise in der ersten oder zweiten Einheit zur Speicherung gespeichert. Durch die Digitalisierung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine rauschunabhängigere Detektion der mindestens einen Referenzmarke.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Differenz eines in der ersten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes und eines in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes gebildet. Eine Einheit zum Vergleich vergleicht die Differenz mit einem vorbestimmten Schwellwert. Die mindestens eine Referenzmarke wird detektiert, falls die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Insbesondere kann die mindestens eine Referenzmarke detektiert werden, falls die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist und die Einheit zur Identifikation eine steigende Flanke des Differenzsignals oder eine fallende Flanke des Differenzsignals identifiziert. Hierbei kann eine Differenz zwischen einem aktuell in der ersten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes und einem aktuell in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes berechnet werden. Die Berechnung einer Differenz stellt hierbei eine in vorteilhafter Weise sehr einfach zu implementierende Berechnung zur Detektion der mindestens einen Referenzmarke dar. Selbstverständlich sind auch andere mathematische und/oder logische Operationen in Abhängigkeit des in der ersten Einheit zur Speicherung und in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Wertes durchführbar. Beispielsweise kann eine Referenzmarke erkannt werden, wenn ein in der ersten Einheit zur Speicherung gespeicherter Wert kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellwert und ein in der zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherter Wert größer als ein vorbestimmter zweiter Schwellwert ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Offset und/oder eine Verstärkung des ersten Sensorsignals und/oder des zweiten Sensorsignals und/oder des dritten Sensorsignals und/oder des Summationssignals und/oder des Differenzsignals angepasst. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfachere Signalverarbeitung zur Detektion der mindestens einen Referenzmarke.
Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke in einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades. Insbesondere umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals, wobei bei einer Drehbewegung eines Geberrades mittels der Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals ein erstes Sensorsignal erfassbar ist. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals, mindestens eine Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung und mindestens eine Einheit zur Detektion einer Referenzmarke. Mittels der Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals ist zeitgleich zur Erfassung des ersten Sensorsignals ein zweites Sensorsignal erfassbar, wobei das zweite Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal, phasenversetzt ist. Hierfür kann beispielsweise die Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals räumlich versetzt zur Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals angeordnet sein, wobei der räumliche Versatz derart gewählt ist, dass das erste Sensorsignal mit einem gewünschten Phasenwinkel gegenüber dem zweiten Sensorsignal phasenversetzt ist.
Weiter kann die Vorrichtung eine Einheit zur Berechnung einer Drehzahl umfassen, wobei mittels der Einheit zur Berechnung einer Drehzahl eine Drehzahl aus dem ersten und/oder dem zweiten Sensorsignal berechenbar ist. Mittels der Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung ist. eine erste oder eine zweite Drehrichtung bestimmbar. Mittels der Einheit zur Detektion einer Referenzmarke ist die mindestens eine Referenzmarke in Abhängigkeit der Drehrichtung, des ersten und des zweiten Sensorsignals detektierbar. Mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung lässt sich in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend geschilderten Verfahren durchführen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einheit zur Erfassung eines dritten Sensorsignals, wobei mittels der Einheit zur Erfassung eines dritten Sensorsignals zeitgleich zum ersten Sensorsignal ein drittes Sensorsignal erfassbar ist, wobei das dritte Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem zweiten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist. Hierbei kann die Einheit zur Erfassung eines dritten Sensorsignals derart räumlich versetzt zur Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals angeordnet sein, dass das dritte Sensorsignal mit einem gewünschten zweiten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung weiter mindestens eine Einheit zur Defektion eines Nulldurchgangs, mindestens eine Einheit zur Identifikation von Signalflanken, mindestens eine erste Einheit zur Speicherung, mindestens eine zweite Einheit zur Speicherung und mindestens eine Einheit zum Vergleich. Hierbei können die Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs, die Einheit zur Identifikation von Signalflanken, die erste Einheit zur Speicherung, die zweite Einheit zur Speicherung und die Einheit zum Vergleich als Teil der Einheit zur Detektion der mindestens einen Referenzmarke ausgebildet sein.
Weiter ist vorstellbar, dass alle vorhergehend angeführten Einheiten als individuelle Einheiten ausgeführt oder zumindest teilweise in Steuereinheiten kombiniert sind.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1 zwei beispielhafte Verläufe eines Sensorsignals (Stand der Technik),
2 einen schematischen Ausschnitt eines Geberrades (Stand der Technik),
3 einen schematischen Ausschnitt eines weiteren Geberrades (Stand der Technik),
4 eine schematische Darstellung von Sensorsignalen bei einer Vorwärts-Drehung und einer Rückwärts-Drehung (Stand der Technik),
5 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke,
6 beispielhafte Signalverläufe in einem Lückenkanal,
7 weitere beispielhafte Signalverläufe in einem Lückenkanal,
8 einen beispielhaften Verlauf von in einer ersten Einheit zur Speicherung gespeicherten Werten,
9 einen beispielhaften Verlauf von in einer zweiten Einheit zur Speicherung gespeicherten Werten,
10 einen beispielhaften Verlauf einer Differenz von gespeicherten Werten bei einer Vorwärts-Drehung und
11 einen beispielhaften Verlauf einer Differenz von gespeicherten Werten bei einer Rückwärts-Drehung.
Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Eigenschaften.
1 zeigt einen Verlauf 51 eines Sensorsignals, wenn das in 3 dargestellte Geberrad 54 an z. B. einer in 4 und 5 dargestellten Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt wird. Weiter zeigt 1 einen weiteren Verlauf 52 eines ersten Sensorsignals, wenn z. B. das in 2 dargestellte Geberrad 53 an beispielsweise der in 4 dargestellten Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt wird. Die Verläufe 51, 52 zeigen hierbei ein Ausgangssignal der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals über dem Drehwinkel. Die Verläufe 51, 52 zeigen jeweils eine Rechteckschwingung, welche hauptsächlich aus einem sich wiederholenden ersten Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer besteht. Die Verläufe 51, 52 weisen weiter einzelne zweite Inkrementprofile mit einer zweiten Inkrementperiodendauer auf. Die ersten und zweiten Inkrementprofile werden durch ein Vorbeiführen beispielsweise der in 2 und 3 dargestellten Geberräder 53, 54 an z. B. der in 4 dargestellten Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals erzeugt.
2 zeigt einen schematischen Ausschnitt einer Oberfläche eines Geberrades 53. Die Oberfläche des Geberrades 53 ist hierbei zur vereinfachten Visualisierung abgewickelt dargestellt. Das Geberrad 53 weist normale Inkrementmarken 55 auf, die als Zähne ausgebildet sind. Weiter weist das Geberrad 53 Zwischenräume 56 auf, die auf die normalen Inkrementmarken 55 folgen. Weiter weist das Geberrad 53 eine Referenzmarke 57 und einen auf die Referenzmarke 57 folgenden Zwischenraum 58 auf. Hierbei ist dargestellt, dass eine normale Inkrementmarke 55 eine Länge aufweist, die gleich einer Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 3° ist, wobei sich der Kreisbogen auf einen kreisförmigen Querschnitt des Geberrades 53 bezieht. Auch der auf eine normale Inkrementmarke 55 folgende Zwischenraum 56 weist die Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 3° auf. Im Gegensatz hierzu weist die Referenzmarke 57 eine Länge auf, die einer Länge eines Kreisbogens entspricht, der einen Mittelpunktswinkel von 6° aufweist. Ebenfalls weist der auf die Referenzmarke 57 folgende Zwischenraum 58 eine Länge auf, die gleich einer Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 6° ist. Bei einer Drehbewegung des Geberrades 53 wird das Geberrad 53 wie beispielsweise in 4 dargestellt an der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt. Hierbei erzeugt eine normale Inkrementmarke 53 und ein auf eine normale Inkrementmarke 53 folgender Zwischenraum 56 ein erstes Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer. Die Referenzmarke 57 und der auf die Referenzmarke folgende Zwischenraum 58 erzeugt ein zweites Inkrementprofil mit einer zweiten Inkrementperiodendauer. Das zweite Inkrementprofil kann hierbei als 12°-Lücke bezeichnet werden. Das resultierende erste Sensorsignal weist z. B. den in 1 dargestellten weiteren Verlauf 52 auf.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Geberrades 54. Analog zu 2 weist das weitere Geberrad 54 normale Inkrementmarken 55 und auf die normalen Inkrementmarken 55 folgende Zwischenräume 56 auf. Weiter weist das weitere Geberrad 54 eine Referenzmarke 57 und einen auf die Referenzmarke 57 folgenden Zwischenraum 58 auf. Im Gegensatz zu 2 ist dargestellt, dass die Referenzmarke 57 eine Länge aufweist, die der Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 3° entspricht. Weiter weist der auf die Referenzmarke 57 folgende Zwischenraum 58 eine Länge auf, die einer Länge eines Kreisbogens mit einem Mittelpunktswinkel von 15° entspricht. Das durch die Referenzmarke 57 und den auf die Referenzmarke 57 folgenden Zwischenraum 58 erzeugte Inkrementprofil im ersten Sensorsignal kann hierbei auch als 18°-Lücke bezeichnet werden. Der in 1 dargestellte Verlauf 51 des ersten Sensorsignals zeigt das Ausgangssignal der beispielsweise in 4 dargestellten Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals, falls das in 3 dargestellte weitere Geberrad 54 beispielsweise bei einer Drehbewegung an der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt wird.
4 zeigt beispielhafte Verläufe 60, 62 eines ersten Sensorsignals, wenn ein weiteres Geberrad 54 beispielsweise durch eine Drehbewegung an einer Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals vorbeigeführt wird. Hierbei stellt ein Verlauf 61 den Verlauf eines Ausgangssignals der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals dar, wenn eine durch einen Richtungspfeil 61 symbolisierte Vorwärts-Drehung des weiteren Geberrades 54 stattfindet. Ein weiterer Verlauf 62 stellt einen Verlauf des Ausgangssignals der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals dar, wenn eine durch einen Richtungspfeil 63 symbolisierte Rückwärts-Drehung des weiteren Geberrads 54 stattfindet.
5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Detektion mindestens einer Referenzmarke 57, wobei die Referenzmarke beispielsweise in 2 oder 3 dargestellt ist. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals, eine Einheit 3 zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals und eine Einheit 4 zur Erfassung eines dritten Sensorsignals. Die Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals und die Einheit 3 zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals sind hierbei räumlich versetzt angeordnet, was durch einen ersten Abstand a schematisch dargestellt ist. Auch die Einheit 3 zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals und die Einheit 4 zur Erfassung eines dritten Sensorsignals sind räumlich versetzt angeordnet, was durch einen zweiten Abstand b dargestellt ist. Somit ist auch die Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals und die Einheit 4 zur Erfassung eines dritten Sensorsignals mit einem Abstand a + b räumlich versetzt angeordnet. Der erste Abstand a erzeugt einen ersten Phasenwinkel, mit dem das von der Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals erfasste erste Sensorsignal und das von der Einheit 3 zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals erfasste zweite Sensorsignal phasenversetzt sind. In analoger Weise erzeugen der erste und der zweite Abstand a, b einen zweiten Phasenversatz zwischen dem ersten Sensorsignal und einem von der Einheit 4 zur Erfassung eines dritten Sensorsignals erfassten dritten Sensorsignals. Das erste, das zweite und das dritte Sensorsignal werden hierbei zeitgleich erfasst, wenn ein nicht dargestelltes Geberrad an den Einheiten 2, 3, 4 zur Erfassung von Sensorsignalen beispielsweise durch eine Drehbewegung vorbeigeführt wird. Die Vorrichtung 1 umfasst weiter einen so genannten Geschwindigkeitskanal 10, einen Richtungskanal 20 und einen Lückenkanal 30. Im Geschwindigkeitskanal 10 wird eine Drehzahl n des Geberrades ermittelt, im Richtungskanal 20 eine Drehrichtung des Geberrades ermittelt und im Lückenkanal 30 ein Signal erzeugt, welches in einer später beschriebenen Weise zur Detektion der mindestens einen Referenzmarke 57 dient. Der Geschwindigkeitskanal 10 umfasst eine erste Additionseinheit 11 des Geschwindigkeitskanals 10, eine zweite Additionseinheit 14 des Geschwindigkeitskanals 10 und eine Multiplikationseinheit 15 des Geschwindigkeitskanals 10. Weiter umfasst der Geschwindigkeitskanal 10 eine Einheit 12 zur Anpassung eines Offsets des Geschwindigkeitskanals 10 und eine Einheit 13 zur Anpassung einer Verstärkung des Geschwindigkeitskanals 10. Weiter umfasst der Geschwindigkeitskanal 10 eine Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n. Hierbei ist in 5 dargestellt, dass mittels der ersten Additionseinheit 11 des Geschwindigkeitskanals 10 ein Differenzsignal 17 aus dem ersten Sensorsignal und dem zweiten Sensorsignal erzeugt wird. Mittels der Einheit 12 zur Anpassung eines Offsets und der Einheit 13 zur Anpassung einer Verstärkung des Geschwindigkeitskanals 10 und mittels der zweiten Additionseinheit 14 und der Multiplikationseinheit 15 des Geschwindigkeitskanals 10 wird ein Offset und eine Verstärkung des Differenzsignals 17 angepasst. Aus dem angepassten Differenzsignal 17 berechnet die Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n eine Drehzahl n des Geberrades. Der Richtungskanal 20 ist analog zum Geschwindigkeitskanal 10 aufgebaut und umfasst eine erste Additionseinheit 21, eine zweite Additionseinheit 24, eine Multiplikationseinheit 25, eine Einheit 22 zur Anpassung eines Offsets, eine Einheit 23 zur Anpassung einer Verstärkung und eine Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung des Richtungskanals 20. In analoger Weise zum Geschwindigkeitskanal 10 wird ein Differenzsignal 27 aus dem zweiten und dem dritten Sensorsignal gebildet, eine Verstärkung und ein Offset des Differenzsignals 27 angepasst und mittels der Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung eine Vorwärts-Drehung 61 oder eine Rückwärts-Drehung 62, die beispielsweise in 4 dargestellt sind, bestimmt.
Der Lückenkanal 30 umfasst eine erste Additionseinheit 31, eine zweite Additionseinheit 34, eine Multiplikationseinheit 35, eine Einheit 32 zur Anpassung eines Offsets und eine Einheit 33 zur Anpassung einer Verstärkung des Lückenkanals 30. Hierbei wird ein Summationssignal 37 mittels der ersten Additionseinheit 31 des Lückenkanals 30 aus dem ersten und dem zweiten Sensorsignal berechnet und in analoger Weise zum Geschwindigkeitskanal 10 und zum Richtungskanal 20 eine Verstärkung und ein Offset des Summationssignals 37 angepasst.
Weiter umfasst die Vorrichtung 1 zur Detektion mindestens einer Referenzmarke 57 eine Einheit 40 zur Detektion einer Referenzmarke 57. Die Einheit 40 zur Detektion einer Referenzmarke 57 umfasst eine Logikeinheit 41, eine erste Einheit 42 zur Speicherung, eine zweite Einheit 43 zur Speicherung, eine Additionseinheit 45, eine Einheit 46 zum Vergleich, eine Einheit 47 zur Speicherung eines Schwellwerts und eine Einheit 48 zur Analog-Digital-Wandlung. Weiter dargestellt ist ein Ausgang 44. Die Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n und die Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung sind datentechnisch mit der Logikeinheit 41 verbunden. Hierbei übermittelt die Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n die Drehzahl n und das Differenzsignal 17 an die Logikeinheit 41. Das Differenzsignal 17 wird hierbei z. B. unverändert von der Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n an die Logikeinheit 41 weitergeleitet. Weiter übermittelt die Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung die Drehrichtung des Geberrades an die Logikeinheit 51. Die Logikeinheit 41 umfasst eine nicht dargestellte Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs und eine ebenfalls nicht dargestellte Einheit zur Identifikation von Signalflanken. Eine Detektion eines Nulldurchgangs und eine Identifikation von Signalflanken bezieht sich hierbei auf das Differenzsignal 17, welches von der Einheit 16 zur Berechnung einer Drehzahl n an die Logikeinheit 41 weitergeleitet wird. Die Logikeinheit 41 ist datentechnisch mit der Einheit 48 zur Analog-Digital-Wandlung, mit der ersten Einheit 42 zur Speicherung und der zweiten Einheit 43 zur Speicherung verbunden. Detektiert die Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs einen Nulldurchgang im Differenzsignal 17, so sendet die Logikeinheit 41 ein Triggersignal Tr an die Einheit 48 zur Analog-Digital-Wandlung. Empfängt die Einheit 48 zur Analog-Digital-Wandlung das Triggersignal Tr, so wandelt die Einheit 48 zur Analog-Digital-Wandlung einen analogen Wert des Summationssignals 37 in einen digitalen Wert 49 des Summationssignals 37. Identifiziert die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine steigende Flanke im Differenzsignal 17 und bestimmt die Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung eine Vorwärts-Drehung 61 (siehe 4), so sendet die Logikeinheit 41 ein erstes Aktivierungssignal A1 an die erste Einheit 42 zur Speicherung, welche den digitalen Wert 49 des Summationssignals 37 speichert. In analoger Weise sendet die Logikeinheit 41 ein zweites Aktivierungssignal A2 an die zweite Einheit 43 zur Speicherung, wenn die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine fallende Flanke des Summationssignals 17 identifiziert und die Einheit 26 zur Bestimmung einer Drehrichtung eine Rückwärts-Drehung 63 (siehe 4) bestimmt. In diesem Fall speichert die zweite Einheit 43 zur Speicherung den digitalen Wert 49 des Summationssignals 37. Mittels der Additionseinheit 45 wird eine Differenz zwischen dem jeweils aktuell in der ersten Einheit 42 zur Speicherung gespeicherten Wert und einem aktuell in der zweiten Einheit 43 zur Speicherung gespeicherten Wert gebildet. Die Differenz wird dann mittels der Einheit 46 zum Vergleich mit einem vorbestimmten Schwellwert S, der beispielsweise in der Einheit 47 zur Speicherung eines Schwellwerts gespeichert ist, verglichen. Ist die Differenz kleiner als der vorbestimmte Schwellwert S, so sendet die Einheit 46 zum Vergleich ein Signal R an die Logikeinheit 46, welche in diesem Fall die mindestens eine Referenzmarke 57 detektiert. Abhängig von einer Detektion der mindestens einen Referenzmarke 57 kann ein Signal des Ausgangs 44 angepasst werden.
6 zeigt beispielhafte Verläufe 70, 71, 72 eines Differenzsignals 17 und beispielhafte Verläufe 80, 81, 82 eines Summationssignals 37. Hierbei ist eine Flussdichte T in Tesla über einem Drehwinkel eines Geberrades dargestellt. Ein erster Verlauf 70 des Differenzsignals 17 stellt einen Verlauf des Differenzsignals 17 für einen Luftspalt zwischen einem Geberrad und einer Einheit 2 zur Erfassung eines ersten Sensorsignals von 0,1 mm dar. Analog stellt ein zweiter Verlauf 71 einen Verlauf des Differenzsignals 17 für einen Luftspalt von 0,8 mm und ein dritter Verlauf 72 einen Verlauf des Differenzsignals 17 für einen Luftspalt von 1,5 mm dar. In analoger Weise stellt ein erster Verlauf 80 den Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 0,1 mm, ein zweiter Verlauf 81 einen Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 0,8 mm und ein dritter Verlauf 82 einen Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 1,5 mm dar. Dabei sei angemerkt, dass links die Achsenbeschriftung für die Differenzsignale 17 und rechts für die Summationssignale 37 (jeweils in Tesla) steht.
7 zeigt weitere beispielhafte Verläufe 83, 84, 85 eines Summationssignals 37. Ein vierter Verlauf 83 stellt einen Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 0,1 mm, ein fünfter Verlauf 84 stellt einen Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 0,8 mm und ein sechster Verlauf 85 einen Verlauf des Summationssignals 37 für einen Luftspalt von 1,5 mm dar.
8 zeigt beispielhaft einen Verlauf von in einer ersten Einheit 42 gespeicherte Werte eines Summationssignals 37 über einer Anzahl von Nulldurchgängen, wobei die Werte bei einer steigenden Flanke des Differenzsignals 17 und einer Vorwärts-Drehung 61 gespeichert wurden. Ein Kreis stellt hierbei gespeicherte Werte bei einem Luftspalt von 1,5 mm, ein Plus-Zeichen gespeicherte Werte bei einem Luftspalt von 0,8 mm und ein Kreuz gespeicherte Werte bei einem Luftspalt von 0,1 mm dar. Hierbei zeigt ein Bereich 90 die in der ersten Einheit 42 zur Speicherung gespeicherten Werte, wenn eine z. B. in 2 dargestellte Referenzmarke 57 und ein auf die Referenzmarke 57 folgender Zwischenraum 58 an den Einheiten 2, 3, 4 zur Erfassung von Sensorsignalen vorbeigeführt werden.
9 zeigt einen beispielhaften Verlauf von in einer zweiten Einheit 43 zur Speicherung gespeicherten Werten über einer Anzahl von Nulldurchgängen. Die Symbole sind hierbei analog zu 8 gewählt. Ein Bereich 90 zeigt gespeicherte Werte, wenn die in 2 dargestellte Referenzmarke 57 und ein auf die Referenzmarke 57 folgender Zwischenraum 58 an den Einheiten 2, 3, 4 zur Erfassung von Sensorsignalen vorbeigeführt werden. In 9 sind hierbei Werte dargestellt, die bei einer Vorwärts-Drehung 61 und einer fallenden Flanke des Differenzsignals 17 gespeichert werden.
10 zeigt eine Differenz der in 8 dargestellten Werte, die in einer ersten Einheit 42 zur Speicherung gespeichert wurden, und den in 9 dargestellten Werten, die in einer zweiten Einheit 43 zur Speicherung gespeichert wurden. Die Differenz ist hierbei über einer Anzahl von Nulldurchgängen dargestellt. Analog zu 8 und 9 bezeichnen die Symbole bestimmte Luftspaltelängen. 10 zeigt, dass in einem Bereich 90 die Differenz des in der ersten Einheit 42 zur Speicherung gespeicherten Wertes und des in der zweiten Einheit 43 zur Speicherung gespeicherten Wertes deutlich von den weiteren Differenzen abweicht. Der Bereich 90 entspricht hierbei einem Abschnitt des Differenzsignals 17 bzw. des Summationssignals 37, der erzeugt wird, wenn die in 2 dargestellte Referenzmarke 57 und der auf die Referenzmarke 57 folgende Zwischenraum 58 an den Einheiten 2, 3, 4 zur Erfassung von Sensorsignalen vorgeführt werden.
Analog zu 10 zeigt 11 einen Verlauf einer Differenz zwischen in einer ersten Einheit 42 zur Speicherung gespeicherten Werten und in einer zweiten Einheit 43 zur Speicherung gespeicherten Werten über einer Anzahl von Nulldurchgängen. Hierbei liegt eine Rückwärts-Drehung 63 vor (siehe 4). Auch hierbei unterscheidet sich die Differenz in einem Bereich 90 deutlich von den weiteren Differenzen, so dass eine Detektion der mindestens einen Referenzmarke 57 mittels eines Schwellwertverfahrens möglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke
2: Einheit zur Erfassung eines ersten Sensorsignals
3: Einheit zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals
4: Einheit zur Erfassung eines dritten Sensorsignals
10: Geschwindigkeitskanal
11: erste Additionseinheit
12: Einheit zur Anpassung eines Offsets
13: Einheit zur Anpassung einer Verstärkung
14: zweite Additionseinheit
15: Multiplikationseinheit
16: Einheit zur Bestimmung einer Drehzahl
17: Differenzsignal
20: Richtungskanal
21: erste Additionseinheit
22: Einheit zur Anpassung eines Offsets
23: Einheit zur Anpassung einer Verstärkung
24: zweite Additionseinheit
25: Multiplikationseinheit
26: Einheit zur Bestimmung einer Drehrichtung
27: Differenzsignal
30: Lückenkanal
31: erste Additionseinheit
32: Einheit zur Anpassung eines Offsets
33: Einheit zur Anpassung einer Verstärkung
34: zweite Additionseinheit
35: Multiplikationseinheit
37: Summationssignal
40: Einheit zur Detektion mindestens einer Referenzmarke
41: Logikeinheit
42: erste Einheit zur Speicherung
43: zweite Einheit zur Speicherung
44: Ausgang
45: Additionseinheit
46: Einheit zum Vergleich
47: Einheit zur Speicherung eines Schwellwerts
48: Einheit zur Analog-Digital-Wandlung
49: digitalisierter Wert
51: Verlauf eines ersten Sensorsignals
52: weiterer Verlauf eines ersten Sensorsignals
53: Geberrad
54: weiteres Geberrad
55: normale Inkrementmarke
56: Zwischenraum
57: Referenzmarke
58: Zwischenraum
60: Verlauf eines ersten Sensorsignals bei Vorwärts-Drehung
61: Richtungspfeil für Vorwärts-Drehung
62: Verlauf eines ersten Sensorsignals bei Rückwärts-Drehung
63: Richtungspfeil für Rückwärts-Drehung
70: erster Verlauf eines Differenzsignals
71: zweiter Verlauf eines Differenzsignals
72: dritter Verlauf eines Differenzsignals
80: erster Verlauf eines Summationssignals
81: zweiter Verlauf eines Summationssignals
82: dritter Verlauf eines Summationssignals
83: vierter Verlauf eines Summationssignals
84: fünfter Verlauf eines Summationssignals
85: sechster Verlauf eines Summationssignals
90: Bereich einer Referenzmarke
Tr: Triggersignal
A1: erstes Aktivierungssignal
A2: zweites Aktivierungssignal
S: Schwellwert
R: Signal
n: Drehzahl
T: Flussdichte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005050247 A1 [0009]
DE 19750305 A1 [0010]

Claims

Verfahren zur Detektion mindestens einer Referenzmarke (57) einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades (53, 54), wobei die Menge der Inkrementmarken normale Inkrementmarken (55) und mindestens eine Referenzmarke (57) umfasst, wobei bei einer Drehbewegung des Geberrades (53, 54) ein erstes Sensorsignal erfasst wird, wobei eine normale Inkrementmarke (55) und ein auf die normale Inkrementmarke (55) folgender Zwischenraum (56) im ersten Sensorsignal ein erstes Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer erzeugen, wobei die Referenzmarke (57) und ein auf die Referenzmarke (57) folgender Zwischenraum (53) im ersten Sensorsignal ein zweites Inkrementprofil mit einer zweiten Inkrementperiodendauer erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass zeitgleich ein zweites Sensorsignal erfasst wird, wobei das zweite Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist, wobei mindestens eine Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung eine erste oder zweite Drehrichtung bestimmt, wobei mindestens eine Einheit (40) zur Detektion der Referenzmarke (57) die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit der Drehrichtung, des ersten und des zweiten Sensorsignals detektiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste oder zweite Drehrichtung aus dem ersten und zweiten Sensorsignal oder aus dem ersten und einem dritten Sensorsignal bestimmt, wobei das dritte Sensorsignal zeitgleich zum ersten Sensorsignal erfasst wird, wobei das dritte Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem zweiten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal versetzt ist, wobei der erste Phasenwinkel ungleich dem zweiten Phasenwinkel ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einheit (40) zur Detektion der Referenzmarke (57) die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit eines Differenzsignals (17) und eines Summationssignals (37) detektiert, wobei das Differenzsignal (17) aus einer Differenz des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals erzeugt wird, wobei das Summationssignal (37) aus einer Summe des ersten und des zweiten Sensorsignals gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Detektion von Nulldurchgängen mindestens einen Nulldurchgang des Differenzsignals detektiert und zu einem Zeitpunkt des Nulldurchgangs ein Triggersignal (Tr) erzeugt, wobei eine Einheit zur Identifikation von Signalflanken zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs eine steigende oder eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert, wobei eine erste Einheit (42) zur Speicherung einen Wert des Summationssignals (37) speichert, falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine steigende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert oder falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation von Signalflanken eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert, wobei eine zweite Einheit (43) zur Speicherung einen Wert des Summationssignals (37) speichert, falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert oder falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine steigende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert, wobei die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit mindestens eines in der ersten Einheit (42) zur Speicherung und mindestens eines in der zweiten Einheit (43) zur Speicherung gespeicherten Wertes detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert des Summationssignal (37) mittels einer Einheit (48) zur Analog-Digital-Wandlung zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs in einen digitalen Wert (49) des Summationssignals (37) digitalisiert wird, wobei eine erste Einheit (42) zur Speicherung den digitalen Wert (49) des Summationssignals (37) speichert, falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine steigende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert oder falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert, wobei eine zweite Einheit (43) zur Speicherung den digitalen Wert (49) des Summationssignals (37) speichert, falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die erste Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert oder falls die Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung die zweite Drehrichtung bestimmt und die Einheit zur Identifikation eine steigende Flanke des Differenzsignals (17) identifiziert, wobei die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit mindestens eines in der ersten Einheit (42) zur Speicherung und mindestens eines in der zweiten Einheit (43) zur Speicherung gespeicherten Wertes detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz eines in der ersten Einheit (42) zur Speicherung gespeicherten Wertes und eines in der zweiten Einheit (43) zur Speicherung gespeicherten Wertes gebildet wird, wobei eine Einheit (46) zum Vergleich die Differenz mit einem vorbestimmten Schwellwert (S) vergleicht, wobei die Referenzmarke (57) detektiert wird, falls die Differenz kleiner als der vorbestimmte Schwellwert (S) ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Offset und/oder eine Verstärkung des ersten Sensorsignals und/oder des zweiten Sensorsignals und/oder des dritten Sensorsignals und/oder des Summationssignals (37) und/oder des Differenzsignals (17) angepasst wird.
Vorrichtung (1) zur Detektion mindestens einer Referenzmarke (57) einer Menge von Inkrementmarken eines Geberrades (53, 54), wobei die Menge der Inkrementmarken normale Inkrementmarken (55) und mindestens eine Referenzmarke (57) umfasst, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Einheit (2) zur Erfassung eines ersten Sensorsignals umfasst, wobei bei einer Drehbewegung des Geberrades (53, 54) mittels der Einheit (2) zur Erfassung eines ersten Sensorsignals ein erstes Sensorsignal erfassbar ist, wobei eine normale Inkrementmarke (55) und ein auf die normale Inkrementmarke folgender Zwischenraum (56) im ersten Sensorsignal ein erstes Inkrementprofil mit einer ersten Inkrementperiodendauer erzeugen, wobei die Referenzmarke (57) und ein auf die Referenzmarke folgender Zwischenraum (58) im ersten Sensorsignal ein zweites Inkrementprofil mit einer zweiten Inkrementperiodendauer erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter mindestens eine Einheit (3) zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals, mindestens eine Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung und mindestens eine Einheit (40) zur Detektion der Referenzmarke (57) umfasst, wobei mittels der Einheit (3) zur Erfassung eines zweiten Sensorsignals zeitgleich zum ersten Sensorsignal ein zweites Sensorsignal erfassbar ist, wobei das zweite Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem ersten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist, wobei mittels der Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung eine erste oder zweite Drehrichtung bestimmbar ist, wobei mittels der Einheit (40) zur Detektion der Referenzmarke (57) die Referenzmarke (57) in Abhängigkeit der Drehrichtung, des ersten und des zweiten Sensorsignals detektierbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Drehrichtung aus dem ersten und zweiten Sensorsignal oder aus dem ersten und einem dritten Sensorsignal bestimmbar ist, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Einheit (4) zur Erfassung eines dritten Sensorsignals umfasst, wobei mittels der Einheit (4) zur Erfassung eines dritten Sensorsignals zeitgleich zum ersten Sensorsignal ein drittes Sensorsignal erfassbar ist, wobei das dritte Sensorsignal gleich dem ersten Sensorsignal, jedoch mit einem zweiten Phasenwinkel gegenüber dem ersten Sensorsignal phasenversetzt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vorrichtung weiter mindestens eine Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs, mindestens eine Einheit zur Identifikation von Signalflanken, mindestens eine erste Einheit (42) zur Speicherung, mindestens eine zweite Einheit (43) zur Speicherung und mindestens eine Einheit (46) zum Vergleich umfasst, wobei mittels der Einheit zur Detektion eines Nulldurchgangs ein Nulldurchgang eines Differenzsignals (17) detektierbar und zu einem Zeitpunkt des Nulldurchgangs ein Triggersignal (Tr) erzeugbar ist, wobei das Differenzsignal (17) aus einer Differenz des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorssignals erzeugbar ist, wobei mittels der Einheit zur Identifikation von Signalflanken zu dem Zeitpunkt des Nulldurchgangs eine steigende oder eine fallende Flanke des Differenzsignals (17) identifizierbar ist, wobei zu dem Zeitpunkt des Nulldurchgangs in Abhängigkeit einer mittels der Einheit (26) zur Bestimmung einer Drehrichtung bestimmten Drehrichtung und in Abhängigkeit einer mittels der Einheit zur Identifikation von Signalflanken identifizierten Flanke des Differenzsignals (17) ein analoger oder digitalisierter Wert (49) eines Summationssignals (37) in der ersten oder zweiten Einheit zur Speicherung (42, 43) speicherbar ist, wobei das Summationssignal (37) aus einer Addition des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorssignals erzeugbar ist, wobei mittels der Einheit (46) zum Vergleich eine Differenz zwischen dem in der ersten Einheit (42) zur Speicherung und in der zweiten Einheit (43) zur Speicherung gespeicherten Wertes mit einem vorbestimmten Schwellwert (S) vergleichbar ist.