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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anwendung beansprucht den Nutzen der vorläufigen U. S.-Anmeldung mit der Nummer 61/229, 050, die am 28. Juli 2009 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der vorstehenden Anmeldung ist hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeuge und insbesondere Systeme und Verfahren zur Drehzahlerfassung.
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HINTERGRUND
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Ein Verbrennungsmotor verbrennt ein Luft- und Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um ein Drehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Ein Motorsteuerungsmodul (ECM) steuert die Drehmomentausgabe des Motors. Das ECM kann die Drehmomentausgabe des Motors auf der Grundlage von Eingängen, die an das ECM geliefert werden, und von Betriebsparametern steuern, die von Sensoren gemessen werden, welche über das gesamte Fahrzeug hinweg angeordnet sind. Nur als Beispiel kann das Fahrzeug Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Drehzahlsensoren enthalten.
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Die
DE 198 38 433 A1 offenbart eine Rotationserfassungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung eines Zahnrads Impulssignale mit unterschiedlichen Impulsbreiten ausgibt.
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In der
EP 0 412 200 A1 ist eine Dreherkennungsvorrichtung offenbart, die eine Drehrichtung eines Polrads durch zwei in Polfolgerichtung des Polrads hintereinander angeordnete Differenz-Hall-ICs detektiert.
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Die
DE 10 2004 009 715 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehzahl und Drehrichtung eines drehbeweglichen Elements, die eine Impulsfolge ausgibt, wobei der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen ein Maß für die Drehzahl und die Impulsdauer eines jeden Impulses ein Maß für die Drehrichtung ist.
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In der
DE 10 2004 011 807 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Winkelposition einer Kurbelwelle offenbart, bei der zwei Halleffekt-Module in enger Nachbarschaft voneinander und in Bezug auf ein Geberrad versetzt angeordnet sind. Die Vorrichtung liefert Impulse, deren Impulsbreite die Drehrichtung der Kurbelwelle angibt.
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Die
DE 10 2006 026 921 A1 offenbart ein Verfahren zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Impulsfolge in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird, die Anzahl der Impulse innerhalb eines festen Intervalls gezählt wird und daraus die Fahrgeschwindigkeit berechnet wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Drehzahl- und Drehrichtungssensor und ein Sensorsystem, das diesen verwendet, bereitzustellen, welche eine hohe Auflösung bei der Drehzahlmessung sowie Redundanzmerkmale bieten.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Drehzahl- und Drehrichtungssensor für ein Fahrzeug umfasst ein erstes Halleffekt-Modul und ein zweites Halleffekt-Modul. Das erste Halleffekt-Modul gibt einen ersten Stromimpuls für eine erste vorbestimmte Zeitspanne aus, wenn ein Zahn eines Zahnrads, das mit einer Welle des Fahrzeugs rotiert, an dem ersten Halleffekt-Modul in eine erste Drehrichtung vorbeiläuft, und es gibt den ersten Stromimpuls für eine zweite vorbestimmte Zeitspanne aus, wenn der Zahn an dem ersten Halleffekt-Modul in eine zweite Drehrichtung vorbeiläuft. Das zweite Halleffekt-Modul ist mit dem ersten Halleffekt-Modul elektrisch parallel geschaltet, ist von dem ersten Halleffekt-Modul mit Bezug auf einen Mittelpunkt der Welle um einen Winkel versetzt, gibt einen zweiten Stromimpuls für die erste vorbestimmte Zeitspanne aus, wenn der Zahn des Zahnrads an dem zweiten Halleffekt-Modul in die erste Richtung vorbeiläuft, und gibt den zweiten Impuls für die zweite vorbestimmte Zeitspanne aus, wenn der Zahn an dem zweiten Halleffekt-Modul in die zweite Richtung vorbeiläuft. Die zweite vorbestimmte Zeitspanne ist entweder größer oder kleiner als die erste vorbestimmte Zeitspanne. Der zweite Stromimpuls wird entweder vor oder nach dem ersten Stromimpuls erzeugt. Mittellinien der ersten und zweiten Halleffekt-Module sind durch einen Abstand getrennt, der entweder kleiner oder gleich einer Länge des Zahns ist.
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Ein Drehzahl- und Drehrichtungs-Sensorsystem umfasst den Drehzahl- und Drehrichtungssensor und ein Drehzahl- und Drehrichtungsmodul. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul überwacht Spannungsimpulse, die Stromimpulsen entsprechen, die von dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor ausgegeben werden, ermittelt auf der Grundlage mindestens eines der Spannungsimpulse, in welche der ersten und zweiten Richtungen sich die Welle dreht, und ermittelt auf der Grundlage mindestens eines der Spannungsimpulse eine Drehzahl der Welle.
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Bei noch anderen Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul auf der Grundlage einer Zeitspanne des mindestens einen der Spannungsimpulse diejenige der ersten und zweiten Richtungen, in die sich die Welle dreht.
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Bei weiteren Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul, dass sich die Welle in die erste Richtung dreht, wenn die Zeitspanne des mindestens einen der Spannungsimpulse in etwa gleich der ersten vorbestimmten Zeitspanne ist.
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Bei noch weiteren Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul, dass sich die Welle in die zweite Richtung dreht, wenn die Zeitspanne des mindestens einen der Spannungsimpulse in etwa gleich der zweiten vorbestimmten Zeitspanne ist.
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Bei weiteren Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul die Drehzahl der Welle auf der Grundlage einer Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden der Spannungsimpulse.
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Bei noch weiteren Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul die Drehzahl der Welle auf der Grundlage einer Anzahl der Spannungsimpulse während einer vorbestimmten Zeitspanne.
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Bei weiteren Merkmalen ermittelt das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul die Drehzahl der Welle auf der Grundlage einer Zeitspanne zwischen zwei der Spannungsimpulse, die zwei Stromimpulsen entsprechen, die von einem der ersten und zweiten Halleffekt-Module erzeugt werden.
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Bei noch weiteren Merkmalen empfangen die ersten und zweiten Halleffekt-Module Leistung über einen ersten Draht und geben die ersten und zweiten Stromimpulse über einen zweiten Draht aus. Eine Gesamtanzahl von Drähten, die mit dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor elektrisch verbunden sind, ist auf zwei begrenzt.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der hier nachstehend bereitgestellten genauen Beschreibung. Es versteht sich, dass die genaue Beschreibung und spezielle Beispiele nur zur Veranschaulichung gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein beispielhaftes Diagramm eines Drehzahl- und Drehrichtungssensors;
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2–4 sind Funktionsblockdiagramme beispielhafter Implementierungen von Drehzahl- und Drehrichtungs-Sensorsystemen;
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5A–5B sind graphische Darstellungen, die beispielhafte Strom- und Spannungsimpulse zeigen, die von einem Drehzahl- und Drehrichtungssensor ausgegeben werden, wenn sich eine Welle in eine erste Richtung dreht;
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6A–6B sind graphische Darstellungen, die beispielhafte Strom- und Spannungsimpulse zeigen, die von dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor ausgegeben werden, wenn sich die Welle in eine zweite Richtung dreht; und
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7 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren darstellt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist keinesfalls dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Bei der Verwendung hierin soll der Ausdruck mindestens eine von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht-exklusiven logischen Oder bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Begriff „Modul” eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Ein Drehzahl- und Drehrichtungssensor gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält ein erstes Halleffekt-Modul und zweites Halleffekt-Modul innerhalb eines Gehäuses des Drehzahl- und Drehrichtungssensors. Das erste und zweite Halleffekt-Modul geben jeweils einen Stromimpuls für eine erste vorbestimmte Zeitspanne und eine zweite vorbestimmte Zeitspanne aus, wenn ein Zahn eines Zahnrads, das sich mit einer Welle dreht, in eine erste Drehrichtung bzw. eine zweite Drehrichtung vorbeiläuft. Die zweite vorbestimmte Zeitspanne ist entweder größer oder kleiner als die erste vorbestimmte Zeitspanne. Eine Drehzahl der Welle und eine Richtung der Drehung können auf der Grundlage der Ausgabe des Drehzahl- und Drehrichtungssensors ermittelt werden.
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Mit Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 für ein Fahrzeug dargestellt. Ein Sensorgehäuse 102 enthält ein erstes Halleffekt-Modul 104 und ein zweites Halleffekt-Modul 106. Zudem kann eine (nicht gezeigte) Magnetquelle im Sensorgehäuse 102 enthalten sein, um einen Magnetfluss zu erzeugen.
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An den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 wird Leistung über einen Eingangsdraht 108 geliefert. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 liefert einen Ausgangsstrom über einen Ausgangsdraht 110. Der Ausgangsstrom des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 kann verwendet werden, um eine Drehzahl einer zugehörigen Welle zu ermitteln, wie nachstehend weiter erörtert ist. Es kann ein Verbinder 111 enthalten sein und für eine leichte Befestigung (z. B. Plug-and-Play) an den Eingangs- und Ausgangsdrähten 108 bzw. 110 sorgen.
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Die Halleffekt-Module 104–106 enthalten jeweils einen positiven Anschluss und einen negativen Anschluss. Nur als Beispiel enthält das erste Halleffekt-Modul 104 positive und negative Anschlüsse 112 bzw. 114. Das zweite Halleffekt-Modul 106 enthält positive und negative Anschlüsse 116 bzw. 118. Die positiven Anschlüsse 112 und 116 der Halleffekt-Module 104 bzw. 106 sind mit dem Eingangsdraht 108 elektrisch verbunden. Die negativen Anschlüsse 114 und 118 der Halleffekt-Module 104 bzw. 106 sind mit dem Ausgangsdraht 110 elektrisch verbunden. Auf diese Weise sind die Halleffekt-Module 104–106 elektrisch parallel geschaltet.
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Die Halleffekt-Module 104–106 können jeweils eine Vielzahl von Halleffekt-Elementen 119 enthalten. Obwohl die Halleffekt-Module 104–106 so gezeigt sind, dass sie jeweils drei Halleffekt-Elemente 119 enthalten, können die Halleffekt-Module 104–106 eine größere oder kleinere Anzahl von Halleffekt-Elementen 119 enthalten. Die Halleffekt-Module 104–106 können auch einen Verstärker, einen Analog-Digital-Wandler und/oder andere geeignete Komponenten (nicht gezeigt) enthalten. Die Halleffekt-Elemente sprechen auf die Veränderungen im Magnetfluss an. Die Halleffekt-Module 104–106 erzeugen jeweils selektiv Stromimpulse mit vorbestimmten Längen (d. h. Impulsbreiten).
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Die Halleffekt-Module 104 und 106 können entlang erster und zweiter Mittellinien 120 bzw. 122 zentriert sein. Der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mittellinie 120–122 kann beispielsweise relativ zu einer Länge eines Zahns eines Zahnrads spezifiziert sein, welches sich mit der zugehörigen Welle dreht. Nur als Beispiel kann der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mittellinie 120–122 gleich der Länge eines Zahns des Zahnrads eingestellt sein. Entsprechend sind die Halleffekt-Module 104 und 106 mit Bezug auf einen Mittelpunkt der zugehörigen Welle zueinander um einen Winkel versetzt.
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2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Drehzahl- und Drehrichtungs-Sensorsystems 200. Ein Zahnrad 202 ist an einer zugehörigen Welle 204 angebracht und dreht sich mit dieser. Nur als Beispiel kann die zugehörige Welle 204 eine Kurbelwelle, eine Antriebswelle, eine Getriebeeingangswelle, eine Getriebeausgangswelle oder eine andere geeignete Welle eines Fahrzeugs umfassen.
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Das Zahnrad 202 kann N Zähne enthalten, wobei N eine positive Ganzzahl größer als Eins ist. Die N Zähne des Zahnrads 202 können um das Zahnrad 202 herum gleichmäßig beabstandet sein. Auf diese Weise können voreilende Kanten zwischen zwei der N Zähne durch eine Winkeldrehung von 360°/N der zugehörigen Welle 204 getrennt sein. Bei einigen Implementierungen kann das Zahnrad 202 eine (nicht gezeigte) Lücke aus einem oder mehreren fehlenden Zähnen enthalten. Die Lücke kann verwendet werden, um eine Umdrehung der zugehörigen Welle 204 anzuzeigen.
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Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 gibt ein Drehzahl- und Drehrichtungssignal (z. B. ein Stromsignal) auf der Grundlage einer Drehung des Zahnrads 202 aus. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 kann Leistung von einem Steuerungsmodul 206, einem Modul innerhalb des Steuerungsmoduls 206 oder einer anderen geeigneten Leistungsquelle empfangen. Das Steuerungsmodul 206 kann beispielsweise ein Motorsteuerungsmodul (ECM), ein Getriebesteuerungsmodul (TCM), ein Hybridsteuerungsmodul (HCM), ein Fahrwerkssteuerungsmodul oder ein anderes geeignetes Steuerungsmodul eines Fahrzeugs umfassen.
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Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 gibt ein Drehzahl- und Drehrichtungssignal aus, das Impulse enthält (z. B. Stromimpulse), die zusammen als eine Impulsfolge bezeichnet werden können. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 erzeugt zwei Impulse der Impulsfolge, wenn jeder Zahn des Zahnrads 202 an dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 vorbeiläuft. Insbesondere erzeugt das erste Halleffekt-Modul 104 einen Impuls der Impulsfolge, wenn ein Zahn des Zahnrads 202 an dem ersten Halleffekt-Modul 104 vorbeiläuft. Gleichermaßen erzeugt das zweite Halleffekt-Modul 106 einen Impuls der Impulsfolge, wenn der Zahn an dem zweiten Halleffekt-Modul 106 vorbeiläuft.
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Die Länge jedes erzeugten Impulses (d. h. die Impulsbreite) hängt von der Drehrichtung des Zahnrads 202 ab. Nur als Beispiel kann der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 Impulse einer ersten vorbestimmten Impulsbreite und einer zweiten vorbestimmten Impulsbreite erzeugen, wenn der Zahn dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 in einer ersten Richtung bzw. einer zweiten Richtung begegnet. Die erste Richtung kann eine Drehrichtung umfassen, in die sich die zugehörige Welle 204 dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Die zweite Richtung kann eine Drehrichtung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten Richtung umfassen (d. h. eine, in die sich die zugehörige Welle 204 dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt).
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Die erste vorbestimmte Impulsbreite ist entweder größer oder kleiner als die zweite vorbestimmte Impulsbreite. Die erste vorbestimmte Impulsbreite und die zweite vorbestimmte Impulsbreite können kalibrierbar sein und können beispielsweise auf etwa 45 Mikrosekunden bzw. etwa 180 Mikrosekunden eingestellt sein.
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Das Drehzahl- und Drehrichtungssignal wird an das Steuerungsmodul 206 geliefert. Insbesondere kann das Drehzahl- und Drehrichtungssignal an ein Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 geliefert werden, das in dem Steuerungsmodul 206 implementiert ist. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 ermittelt die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage des Drehzahl- und Drehrichtungssignals. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 ermittelt auch die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage des Drehzahl- und Drehrichtungssignals. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 liefert die Drehzahl und die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 an das Steuerungsmodul 206. Die Drehzahl und die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 können auch an ein oder mehrere andere Module des Fahrzeugs geliefert werden.
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Mit Bezug nun auf 3 ist ein weiteres Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Drehzahl- und Drehrichtungs-Sensorsystems 200 dargestellt. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 kann ein Leistungsquellenmodul 302, ein Spannungsmessungsmodul 304 und ein Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 enthalten. Bei einigen Implementierungen kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 in zwei separate Module aufgeteilt sein, ein Drehzahlmodul, das die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 ermittelt, und ein Drehrichtungsmodul, das die Richtung der Drehung ermittelt (nicht gezeigt).
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Das Leistungsquellenmodul 302 liefert Leistung an den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 über den Eingangsdraht 108. Nur als Beispiel kann das Leistungsquellenmodul 302 eine Spannung zwischen etwa 8,0 V und etwa 16,0 V liefern. Das Liefern einer Spannung an den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 induziert einen Stromfluss durch den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100. Ein Strom fließt durch den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 und der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 gibt einen Strom über den Ausgangsdraht 110 an das Spannungsmessungsmodul 304 aus. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 erzeugt Stromimpulse auf der Grundlage der Drehung der zugehörigen Welle 204 und des Zahnrads 202 und gibt diese aus.
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Jeder Zahn des Zahnrads 202 kann ein eisenhaltiges Material enthalten, das den Magnetfluss, der um den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 herum vorhanden ist, verändert (z. B. konzentriert). Die Halleffekt-Module 104–106 im Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 erzeugen jeweils einen Stromimpuls, wenn der Magnetfluss um das jeweilige der Halleffekt-Module 104–106 herum durch das Vorbeilaufen eines Zahns des Zahnrads 202 verändert wird. Auf diese Weise erzeugt der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 jedes Mal, wenn ein Zahn des Zahnrads 202 an dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 vorbeiläuft, zwei Stromimpulse.
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Die Impulsbreite des Stromimpulses, der von den Halleffekt-Modulen 104–106 erzeugt wird, ist auf der Grundlage der Richtung eingestellt, in die der Zahn vorbeiläuft. Nur als Beispiel, wie in 5A gezeigt ist, erzeugt das erste Halleffekt-Modul 104 einen Stromimpuls 502 mit einer ersten vorbestimmten Impulsbreite, wenn der Zahn an dem ersten Halleffekt-Modul 104 in die erste Richtung vorbeiläuft. Das zweite Halleffekt-Modul 106 erzeugt einen Stromimpuls 504 mit der ersten vorbestimmten Impulsbreite, wenn der Zahn an dem zweiten Halleffekt-Modul 106 in die erste Richtung vorbeiläuft.
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Wie in 6A gezeigt ist, erzeugt das erste Halleffekt-Modul 104 einen Stromimpuls 602 mit einer zweiten vorbestimmten Impulsbreite, wenn der Zahn an dem ersten Halleffekt-Modul 104 in die zweite Richtung vorbeiläuft. Das zweite Halleffekt-Modul 106 erzeugt auch einen Stromimpuls 604 mit der zweiten vorbestimmten Impulsbreite, wenn der Zahn an dem zweiten Halleffekt-Modul 106 in die zweite Richtung vorbeiläuft. Wie aus den Stromimpulsen in 5A und 6A ersichtlich ist, sind die ersten und zweiten vorbestimmten Impulsbreiten unterschiedlich.
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Da die Halleffekt-Module 104–106 elektrisch parallel geschaltet sind, entspricht der Stromausgang des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 einer Summe der Ströme, die von den Halleffekt-Modulen 104–106 ausgegeben werden. Die von den Halleffekt-Modulen 104–106 erzeugten Stromimpulse werden daher in dem Strom widergespiegelt, der von dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 ausgegeben wird. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 gibt den Strom, der die Stromimpulse enthält, an das Spannungsmessungsmodul 304 aus.
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Das Spannungsmessungsmodul 304 misst eine Ausgangsspannung des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 auf der Grundlage des Stroms, der von dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 ausgegeben wird. Nur als Beispiel kann das Spannungsmessungsmodul 304 einen Widerstand mit einem vorbestimmten Widerstandswert enthalten und die Ausgangsspannung kann auf der Grundlage der Spannung über den Widerstand ermittelt werden.
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Die von dem Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 ausgegebenen Stromimpulse führen zu entsprechenden Ausgangsspannungsimpulsen, die von dem Spannungsmessungsmodul 304 gemessen werden können. 5B stellt beispielhafte Spannungsimpulse 506 dar, die von dem Spannungsmessungsmodul 304 gemessen werden können, wenn sich die zugehörige Welle 204 in die erste Richtung dreht. 6B stellte beispielhafte Spannungsimpulse 606 dar, die von dem Spannungsmessungsmodul 304 gemessen werden können, wenn sich die zugehörige Welle 204 in die zweite Richtung dreht.
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Das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 kann die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage der Breite der Ausgangsspannungsimpulse ermitteln. Nur als Beispiel kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 ermitteln, dass sich die zugehörige Welle 204 in die erste Richtung dreht, wenn die Breite der Ausgangsspannungsimpulse in etwa gleich der ersten vorbestimmten Impulsbreite ist. Das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 kann ermitteln, dass sich die zugehörige Welle 204 in die zweite Richtung dreht, wenn die Breite der Impulse in etwa gleich der zweiten vorbestimmten Impulsbreite ist.
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Das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 ermittelt die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage der Ausgangsspannungsimpulse. Bei einigen Implementierungen kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage der Zeitspanne zwischen zwei Ausgangsspannungsimpulsen und einer Winkeldrehung zwischen zwei der Zähne (d. h. 360°/N) ermitteln.
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Bei anderen Implementierungen kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage der Zeitspanne zwischen jedem zweiten Ausgangsspannungsimpuls und der Winkeldrehung zwischen zwei der Zähne ermitteln. Bei noch anderen Implementierungen kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 die Drehzahl der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage einer Anzahl von Ausgangsspannungsimpulsen ermitteln, die während jeder vorbestimmten Zeitspanne (z. B. 100 ms) empfangen werden. Bei anderen Implementierungen kann der Ausgangsstrom des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 gemessen werden. Bei derartigen Implementierungen kann das Drehzahl/Drehrichtungsbestimmungsmodul 306 die Drehzahl und die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 auf der Grundlage der Stromimpulse ermitteln.
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4 ist ein beispielhaftes Diagramm des Drehzahl- und Drehrichtungs-Sensorsystems 200. Das Drehzahl- und Drehrichtungsmodul 230 liefert Leistung (VS) an den Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100. Der Eingangsdraht 108 verbindet die Leistungsquelle mit dem Eingang des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100. Der Drehzahl- und Drehrichtungssensor 100 erzeugt den Stromausgang auf der Grundlage der Drehung des Zahnrads 202. Der Ausgangsdraht 110 verbindet den Ausgang des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 mit einem ersten Knoten 402 eines Widerstands 404. Ein zweiter Knoten 406 des Widerstands 404 ist mit einer Massequelle verbunden. Die Massequelle kann gemeinsam mit der Leistungsquelle sein.
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Bei verschiedenen Implementierungen kann der Widerstandswert des Widerstands 404 einen Widerstandswert zwischen etwa 131 Ohm und etwa 200 Ohm umfassen. Die Ausgangsspannung des Drehzahl- und Drehrichtungssensors 100 kann auf der Grundlage der Spannung an dem ersten Knoten des Widerstands 404 oder der Spannung über den Widerstand 404 gemessen werden. Die Drehzahl und die Richtung der Drehung der zugehörigen Welle 204 können auf der Grundlage der Ausgangspannungsimpulse bestimmt werden.
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Mit Bezug nun auf 7 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das beispielhafte Schritte zeigt, die von einem Verfahren 700 ausgeführt werden. Das Verfahren 700 enthält beispielhafte Schritte, die von einem der Halleffekt-Module 104–106 ausgeführt werden können. Das andere der Halleffekt-Module 104–106 kann Schritte ausführen, die ähnlich oder identisch wie diejenigen des Verfahrens 700 sein können.
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Das Verfahren 700 beginnt bei Schritt 702, bei dem das Verfahren 700 ermittelt, ob ein Zahn (z. B. eine voreilende Kante) des Zahnrads 202 vorhanden ist. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 700 mit Schritt 704 fort; andernfalls bleibt das Verfahren 700 bei Schritt 702. Das Verfahren 700 kann auf der Grundlage des Magnetflusses (d. h. des Halleffekts) ermitteln, ob der Zahn vorhanden ist.
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Bei Schritt 704 ermittelt das Verfahren 700, ob der bei Schritt 702 detektierte Zahn in die erste Richtung wandert. Wenn dies zutrifft, erzeugt das Verfahren 700 einen Stromimpuls für die erste vorbestimmte Zeitspanne in Schritt 706. Wenn dies nicht zutrifft wandert der Zahn in die zweite Richtung und das Verfahren 700 erzeugt bei Schritt 708 einen Stromimpuls für die zweite vorbestimmte Zeitspanne. Das Verfahren 700 kehrt dann zu Schritt 702 zurück.
