DE19618708A1 - Hydraulikzylinder-Kolbenpositions-Abfühlung mit Kompensation für die Kolbengeschwindigkeit - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Abfühlen der Position eines Kolbens in einem Hydraulikzylinder unter Verwendung von elektro-magnetischen Wellen im Zylinder und insbeson­ dere auf eine vergrößerte Präzision bei der Abfühlung, die durch eine Kompensation der Geschwindigkeit des Kol­ bens bei der Detektion einer elektro-magnetischen Wellen­ resonanz bei der Verarbeitung der Kolbenpositions- Information erreicht wird.

Hintergrund und Bezug auf den Stand der Technik

Hydraulik-Zylinder-, Kolben- und Stangen-Kombinationen werden in vielen Gebieten verwendet, von denen ein haupt­ sächliches die Bewegung und Positionierung von Material und Objekten umfaßt. Wie die verschiedenen Anwendungen von Hydraulik-Zylinder-, Kolben- und Stangen- Kombinationen vorangeschritten sind, sind strengere Be­ triebskriterien angetroffen worden, und eine Notwendig­ keit hat sich entwickelt, präzise, verläßlich und konti­ nuierlich die Position des Kolbens und seiner damit in Beziehung stehenden Verschiebungs-Parameter, der Ge­ schwindigkeit und der Beschleunigung abzufühlen.

Ein vielversprechender Ansatz, der sich in der Technik entwickelt, verwendet die Korrelation von Resonanzen elektro-magnetischer Wellen in dem Hohlraum, der aus dem Zylinder und dem Kolben gebildet wird, und zwar mit den Abmessungen des Hohlraums. Gemäß eines Aspektes dieses Ansatzes ist die Wellenleistung ähnlich der einer elek­ trischen Übertragungsleitung mit kurzgeschlossenen Enden, und zwar dahingehend, daß die Resonanzfrequenz einer elektro-magnetischen stehenden Welle umgekehrt mit der Hohlraumlänge korreliert.

Gemäß eines Aspektes der Verwendung von elektro­ magnetischen Wellen zur Kolbenpositions-Abfühlung, wie im US-Patent 4,588,953 gezeigt, werden elektro-magnetische Wellen in dem Zylinder zwischen dem geschlossenen Ende des Zylinders und dem Kolben eingeführt bzw. eingeleitet, und dabei werden unterschiedliche Zähler verwendet, um die eingeleitete Frequenz zu inkrementieren bzw. weiter­ zuschalten, und das abgefühlte Frequenzsignal zu korre­ lieren, falls eine Resonanz detektiert wird, und zwar mit der Position des Kolbens.

Im US-Patent 4,737,705 wird ein koaxialer Resonanz- Hohlraum mit einem zentralen Kern eingesetzt, innerhalb dem die elektro-magnetischen Wellen losgelassen werden und in einem Modus bzw. Betriebszustand fortgepflanzt werden, auf den als transverse elektromagnetic wave (TEM)-Modus (elektromagnetischer Transversalwellen-Modus bzw. Betriebszustand) Bezug genommen wird. Der Zylinder auf der Stangenseite des Kolbens ist eine Art von koaxia­ lem Hohlraum.

In der vom Europäischen Patentamt (EPO) veröffentlichten Anmeldungsnummer 0 199 224, veröffentlicht am 29. Oktober 1986, wird in einem Hydaulik-Zylinder-Hohlraum zwischen dem geschlossenen Ende und dem Kolben eine variable Schwelle bzw. ein variabler Schwellenwert eingesetzt, um spezielle Frequenzen aus einem breiten Bereich von Fre­ quenzen zu unterscheiden.

Im US-Patent 5,182,979 wird eine Kompensation durch Gleichmachung bzw. Glättung vorgesehen, und zwar für Un­ terschiede bei Einleitungsverlusten bzw. Einführungsver­ lusten, wenn die lineare Ausdehnung des Kolbens und der Stande im Zylinder stattfinden.

Im US-Patent 5,325,063 wird die Identifizierung bzw. Er­ kennung einer Grundresonanz-Frequenz verbessert, und zwar durch die Verwendung von Schnittpunkten mit positiver und negativer Neigung eines Resonanzsignals entsprechend ei­ nes Referenzpegels, wobei eine positive Neigung bei einer niedrigeren Frequenz stattfindet, und wobei die negative Neigung bei hoher Frequenz stattfindet.

Wie der Fortschritt in der Technik der Elektro- Magnetwellen-Kolbenpositions-Abfühlung in Hydraulik- Zylindern voranschreitet, wird größere Präzision gesucht und eine Aufnahme bzw. ein Ausgleich für die vielen Din­ ge, die die Genauigkeit beeinträchtigen können, wird be­ nötigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Kolbenpositions-Abfühlsystem ist vorgesehen, wobei eine in Tabellenform angeordnete mit einem Resonanz- Signalbreiten-Parameter in Beziehung stehende Information gespeichert ist, und zwar in einer Form, die mit dem Kol­ benweg korreliert bzw. in Beziehung steht, so daß eine gemessene Resonanz-Signalbreiten-Information mit der ge­ speicherten Information verglichen werden kann, wenn der Kolben sich bewegt, und zwar zum Bestimmen der Kolbenpo­ sition; und eine Kompensation ist vorgesehen, und zwar für den Effekt der Kolbengeschwindigkeit in einem Hydrau­ lik-Zylinder-Elektro-Magnetwellen-Kolbenpositions- Abfühlsystem, das die Identifizierung eines Breitenpara­ meters eines Resonanz-Signals einläßt, wie beispielsweise Schnittpunkte eines Resonanz-Signals mit positiver und negativer Neigung, und zwar mit Bezug auf einen Referenz­ pegel. Die Kompensation wird erreicht durch das Berechnen einer Geschwindigkeit um dann unter Verwendung des be­ rechneten Geschwindigkeitswertes, die Position des An­ fangsschnittpunktes des Referenzsignals mit einem Refe­ renzpegel zu korrigieren.

Die Korrektur stellt eine Zuverlässigkeit bei der Detekti­ on der darauffolgend abgefühlten Neigung des Resonanz- Signals sicher und eine verbesserte Empfindlichkeit und Genauigkeit durch eine automatische Anwendung, und zwar inkrementell bzw. schrittweise bei einer dynamischen Ver­ stärkungseinstellung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Veranschaulichung der Abmessungs- bzw. Dimensionskorrelation der Hydraulik-Zylinder- Resonanz-Frequenzspitzen mit der Kolbenposition zwischen den ausgefahrenen und den eingefahre­ nen Grenzen des Kolbenweges.

Fig. 2 ist eine Veranschaulichung eines Teils einer Hydraulik- Zylinder-Übertragungs- Charakteristikkurve an einer Resonanz- Frequenzspitze.

Fig. 3 ist eine funktionelle Blockdarstellung eines Hydraulik-Zylinder-Elektromagnetwellen- Positionssensors mit Übertragungs-, Empfangs- und Steuerabschnitten.

Fig. 4 ist eine graphische Veranschaulichung der Ver­ stärkung gegenüber der Zeit und Frequenz der Art von elektro-magnetischen Wellensignal der Fig. 2, die die Betrachtungen beim Detektieren der positiven und negativen Schnittpunkte mit einem Referenzpegel-Breitenparameter darstellt.

Fig. 5 ist eine graphische Veranschaulichung der Fre­ quenz, Periode und Zählvariation, die mit dem Kolbenweg im Hydraulik-Zylinder korreliert.

Fig. 6 ist eine graphische Veranschaulichung der Ver­ stärkung gegenüber der Zeit und Frequenz des Effektes der Kolbengeschwindigkeit bei positi­ ven und negativen Schnittpunkten eines Reso­ nanz-Signals mit Bezug auf einen Referenzpegel und die relative Position des Resonanzsignals in dem unmittelbar vorangegangenen Verarbei­ tungszyklus.

Fig. 7 ist ein Zeitablauf- bzw. Zeitsteuerdiagramm, das den Effekt der Kolbengeschwindigkeits­ kompensation beim Liefern eines einzelnen Zeit­ wertes für die Position eines Resonanzsignals veranschaulicht.

Fig. 8 ist eine Veranschaulichung der Betrachtungen, die bei der Auswahl und der Verwendung von Hal­ tepunkten einbezogen wurden, und zwar für posi­ tive und negative Neigungen einer Resonanzfre­ quenz-Umhüllung bei speziellen Verstärkungspe­ geln.

Fig. 9 ist eine beispielhafte Tabelle der Art von Re­ sonanz-Information, die mit der Kolbenposition korreliert ist, die während der Charakterisie­ rung des Zylinders gesammelt wurde.

Fig. 10 ist ein Zyklus-Ereignis-Zeitdiagramm, das die Art der ausgeführten Berechnungen anzeigt.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung des Bereiches der dynamischen Anstiegseinstellung bei der Verarbeitung.

Fig. 12 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines Aus­ führungsbeispiels der Erfindung unter Verwen­ dung einer dynamischen Schrittdämpfungs- Verstärkungseinstellung.

Beschreibung der Erfindung

In einer Bauart von Kolbenpositions-Abfühlsystem, das elektro-magnetische Wellen im Strömungsmittel eines Hy­ draulikzylinders einsetzt, wird ein variierendes Fre­ quenzsignal in das hydraulische Strömungsmittel des Zy­ linders übertragen. Das variierende Signal deckt den Fre­ quenzbereich ab, bei dem die Resonanz des Hohlraums, der aus dem Zylinder, dem Kolben und dem Zylinderende ent­ steht, über den gesamten Bereich des Kolbenweges statt­ finden wird. Ein Frequenzsignal wird im hydraulischen Strömungsmittel abgefühlt und wird an einen Signalempfän­ ger geliefert, wo Information aus dem abgefühlten Fre­ quenzsignal herausgezogen wird, die eine Identifizierung der Position und der Bewegungsparameter des Kolbens ge­ stattet.

In dem Hydraulik-Zylinder-Hohlraum gibt es einen großen Verlust des übertragenen Signals, außer bei einer Reso­ nanzfrequenz, die bei einer Kolbenposition oder Hohlraum­ länge auftritt, wo Energie in eine stehende Welle unter einem speziellen Modus gekoppelt wird, wodurch ein signi­ fikantes bzw. starkes Signal erzeugt wird.

Es gibt Variationen bei Positions-Abfühlungssystemen im Stand der Technik, und zwar bezüglich folgendem: Vorsehen des Hohlraums an der Stangen- oder der Kopfseite des Kol­ bens; die Erregung der stehenden Wellen mit einem beson­ deren Modus bzw. Betriebszustand; und das Abfühlen einer harmonischen bzw. harmonischen Frequenz, die anders ist als die fundamentale bzw. Grundfrequenz einer speziellen Resonanzfrequenz. Zum Zwecke der Vereinfachung und der Klarheit der Erklärung in einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel wird ein Hohlraum auf der Stangenseite des Kol­ bens, eine Erregung im TEM-Modus und das Abfühlen der fundamentalen bzw. Grundfrequenz der speziellen Resonanz­ frequenz für eine spezielle Kolbenposition oder Hohlraum­ länge besprochen werden.

Die Frequenzen bei Resonanz sind niedriger, wenn der Hohlraum länger ist, und sind höher, wenn der Hohlraum kürzer ist. Dementsprechend wird die Amplitude einer je­ den Resonanz mit der Hohlraumlänge variieren, wobei die niedrigeren Amplituden bei niedrigeren Frequenzen liegen, und wobei die höheren Amplituden bei den höheren Frequen­ zen liegen. Das Resonanzsignal ist ein Frequenzband, das stark ansteigt, und zwar auf einen Spitzen- bzw. Peak- Bereich und dann abfällt. Bei der Detektion der Resonanz spielen die Form des Peak- bzw. Spitzenbereiches des Si­ gnals und die Vorrichtungs- und Betriebsunterschiede in den Zylindern eine Rolle, die zusammenarbeiten, um die Verwendung der Amplitude beim Bestimmen der Stelle der Resonanz zu begrenzen.

Die Technik des Detektierens der positiven und negativen Schnittpunkte der Resonanz-Umhüllung mit Bezug auf einen Referenzpegel, wie im US-Patent 5,325,063 beschrieben, ist sehr wirksam beim Identifizieren eines Resonanzsi­ gnals durch einen Breitenparameter.

Es gibt jedoch eine eingebaute Genauigkeitsgrenze bei der Verwendung der positiven und negativen Schnittpunkte, und zwar dahingehend, daß die Schnittpunktsereignisse seriell auftreten, und zwar zeitlich getrennt, und somit nicht simultan bzw. gleichzeitig detektiert werden können. Ge­ mäß der Erfindung wird die Genauigkeit der Resonanz- Information, die aus der Abfühlung eines Breitenparame­ ters des Resonanz-Signals entwickelt wird, wie beispiels­ weise die positiven und negativen Schnittpunkte, mit Be­ zug auf eine Referenz verbessert bzw. erhöht, und zwar durch die Verwendung eines Korrekturfaktors, der die Ge­ schwindigkeit des Kolbens darstellt, der wiederum dazu beihilft bzw. arbeitet, um ein berechnetes Äquivalent zu liefern, um sowohl fähig zu sein, die positiven als auch die negativen Schnittpunkte zur gleichen Zeit zu detek­ tieren. Weiter, gemäß der Erfindung wird die Geschwindig­ keits-Kompensation durch die Verwendung eines Verhältnis­ ses der Frequenzdifferenz zwischen den Schnittpunkten der augenblicklichen Resonanz in Bezug zur Frequenzdifferenz zwischen den Schnittpunkten der gerade zuvor verarbeite­ ten Resonanz erreicht. Die Geschwindigkeitskorrektur ver­ hindert schwere Fehler und vereinfacht die Berechnungen, um die dynamische Verstärkungseinstellung zu wählen.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Veranschaulichung der Di­ mensionskorrelation der Hydraulik-Zylinder-Resonanz- Frequenzspitzen mit der Kolbenposition gezeigt. In Fig. 1 läuft ein Kolben 1, wie durch den doppelseitigen Pfeil 2 angezeigt, in einen Zylinder 3, und zwar zwischen einer Grenze 4 am ausgedehnten Ende des Hohlraums oder des We­ ges, und einer Grenze 5 in der Nachbarschaft eines ge­ schlossenen oder Kopfendes 6, wo der Hohlraum als einge­ fahren bzw. nicht mehr vorhanden angesehen wird. Die Län­ ge zwischen dem Kolben 1 und dem Kopf 6 ist der Hohlraum, der hydraulisches Strömungsmittel enthält, das durch nicht gezeigte Anschlüsse eingeleitet und entfernt wird, und in dem Elektromagnetwellen in Frequenzen, die über den Frequenzbereich variieren, in dem Resonanz innerhalb des Kolbenweges bzw. -laufes auftreten wird, durch einen nicht gezeigten Kuppler bzw. eine Koppelungsvorrichtung eingeleitet werden.

Weiter zeigt in Fig. 1 in dem dimensional korrelierte Graphen der Resonanzfrequenz-Peaks bzw. -spitzen über der Amplitude die Kurve 8 den nicht-linearen Anstieg der run­ damentalen Resonanz-Amplitude und -Frequenz, und zwar mit einem Absinken der Hohlraumlänge, wenn sich der Kolben von der entfernten Hohlraumgrenze 4 zum eingefahrenen Hohlraumende 5 bewegt.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist ein Teil einer Hydraulik- Zylinder-Übertragungs-Charakteristik-Kurve veranschau­ licht, die die allgemeine Form eines Resonanz- Frequenzsignals 9 abbildet, welches wiederum eine Umhül­ lung von Frequenzen mit einem Spitzenbereich 10 ist.

In Fig. 3 gibt es eine schematische funktionelle Block­ darstellung eines Elektromagnet-Wellen-Hydraulik- Zylinder-Kolbenpositions-Sensors, wobei die Kolbenge­ schwindigkeits-Kompensation der Erfindung der Resonanz­ schnittpunkte eingesetzt wird. Im Zylinder 3 läuft der Kolben 1 und die daran angebrachte Stange 11, wie durch den Pfeil 2 gezeigt, im Hohlraum 7. Ein Frequenzsignal, das über den Bereich von kritischen Frequenzen variiert, bei denen fundamentale bzw. Grundresonanzen im Hohlraum auftreten, und zwar im Lauf des Kolbens 1 zum Kopf 6 hin, wird durch den Übertragungsabschnitt 13 in das hydrauli­ sche Strömungsmittel im Hohlraum 7 über die Kopplungsvor­ richtung 14 übertragen. Frequenzsignale, die bei der Kop­ pelungsvorrichtung 15 empfangen bzw. aufgenommen werden, werden im Aufnahmeabschnitt 16 verarbeitet, wo die Anwe­ senheit eines Resonanzsignals durch einen Vergleich mit einem Schwellenpegel identifiziert wird. Ein Steuerab­ schnitt 17 steht in Verbindung mit dem Empfangsabschnitt 16 und dem Übertragungsabschnitt 13, und zwar durch die Kanäle 18 bzw. 19. Die Verstärkung des Empfangsabschnit­ tes 16 wiederum wird dynamisch verändert, um eine Signal­ verarbeitungs-Pegeleinstellung bei jedem Verarbeitungs- Zyklus zu liefern. Im Steuerabschnitt 17 wird eine Infor­ mation, die mit jedem Resonanzsignal identifiziert ist, umgewandelt, um Informationen zu zählen, und zwar unter Verwendung einer geteilten Aufnahme bzw. Probe (sample) der übertragenen Frequenz aus dem Übertragungsabschnitt 13. Die geteilte Probe bzw. Aufnahme wird verwendet, um ein Präzisions-Oszillator-Signal in einem Zähler zu steu­ ern, wobei seine Zählungen proportional zur überstriche­ nen bzw. gelaufenen Kolbendistanz sind. Eine Referenz- Resonanzposition ist in Tabellenform gespeichert, so daß eine gemessene Resonanzbreiten-Information mit der in Ta­ bellen gespeicherten Information für die Kolbenpositions- Bestimmung verglichen werden kann, wenn sich der Kolben bewegt. Die Tabelle selbst kann eine Tabelle von irgen­ welchen Resonanzbreiten-Parametern sein, und zwar über der Mittelperiode der Resonanz (Peff) oder irgendein an­ derer Parameter, der mit der Kolbendistanz bzw. dem Kol­ benweg korreliert ist.

Beim Extrahieren bzw. Herausziehen der Kolbenpositions- Information aus der Art von Resonanz-Signalen, wie sie in Fig. 2 abgebildet ist, gibt es eine Anzahl von Betrach­ tungen, die mit der Form des Signals und der Geschwindig­ keit des Kolbens in Beziehung stehen, die in Betracht ge­ zogen werden müssen. Bei Elektro-Magnetwellen-Hydraulik- Zylinder-Kolbenpositions-Abfühlsystemen machen die Form der Spitzenregion und die Tatsache, daß es eine Anzahl von Variablen gibt, die mit Herstellchargenunterschieden in Verbindung stehen, und mit Dingen, die mit der Verwen­ dung beim Service bzw. beim Betrieb Verbindung stehen, eine genaue Vorhersage der Einführungs- bzw. Einleitungs­ verluste bei einer Resonanz unmöglich.

Als Beispiele können solche Variablen Dinge aufweisen, jedoch sind sie nicht darauf begrenzt, wie beispielsweise folgende: Größenunterschiede zwischen Zylindern, irgend­ welche Dichtungs-Leckage, und zwar sowohl elektrisch als auch hydraulisch, Unterschiede zwischen statischem und dynamischem Betrieb, Unterschiede bei der Betriebsrich­ tung, Unterschiede beim Temperaturansprechen, Unterschie­ de beim Öl, wie beispielsweise Druckzusammensetzung und Verschmutzung und Unterschiede in der Leistung über die Lebensdauer der Vorrichtung. Jedes und Kombinationen da­ von können die Fähigkeit beeinträchtigen, genau eine Re­ sonanzfrequenz zu bestimmen. Diese Variablen können Vor­ richtungs- und Service-Unterschiede genannt werden. Der Effekt von vielen dieser Vorrichtungs- und Service- Unterschiede, die Form des Spitzenbereiches des Resonanz- Signals selbst und Variationen der Größe des Ausgleichs­ signals können einen nicht optimalen Einleitungsverlust bei der Resonanz zur Folge haben.

Mit Bezug auf Fig. 4 ist eine Abbildung der Form oder eine graphische Veranschaulichung der Amplitude oder der Verstärkung gegenüber der Zeit und Frequenz vorgesehen, und zwar von dem Teil nahe des Spitzenbereichs, und zwar von der Form eines typischen Resonanz-Signals, aus dem eine Information über das Resonanz-Signal herausgezogen werden muß. Das Signal 9 besitzt einen Spitzenbereich 10, und zwar über eine positive Neigung 11, nach der zeitmä­ ßig eine negative Neigung 12 folgt, die oft zu einer Ge­ genresonanz 19 weitergeht. Der Spitzenbereich 10 ist mit Rauschen belegt und die Neigung ist nur so allmählich bzw. graduell, daß das Bestimmen eines bestimmten Reso­ nanzbreiten-Parameters in diesem Bereich nicht verläßlich sein würde. Die positiven bzw. negativen Neigungen über die gesamte Neigung sind stark nicht-linear. Solche Zu­ stände würden Probleme bei mathematischen Korrekturen er­ zeugen und falsches Einhängen an Harmonischen (Zylinder- Resonanz oder Quelle), und zwar Andere als die Gewünsch­ ten.

Gemäß der Erfindung werden die besten Ergebnisse in einem Betriebsbereich zwischen den Grenzen A und B erreicht, und zwar auf einem Referenzpegel von ungefähr 5 dB unter dem Spitzenbereich 10. In diesem Betriebsbereich können genau und verläßlich Schnittpunkte mit positiver C und negativer D Neigung des Referenzpegels E mit den Neigun­ gen des Resonanzsignals detektiert werden. Die Frequenz- Trennung zwischen den Schnittpunkten liefert eine einzig­ artige bzw. eindeutige Kolbenpositions-Anzeige. Die Schnittpunkte C und D treten seriell auf der Zeitskala auf und können nicht simultan bzw. gleichzeitig detek­ tiert werden. Die Geschwindigkeit des Kolbens im Inter­ vall zwischen C und D wirkt dahingehend, daß sie eine of­ fensichtliche Veränderung bei der Trennung oder bei der Frequenzdifferenz zwischen den positiven und negativen Schnittpunkten C und D bewirkt. Gemäß der Erfindung wird eine Kompensation für die Bewegung des Kolbens während des Intervalls zwischen der Detektion der Schnittpunkte C und D erreicht, und zwar durch Berechnen einer Geschwin­ digkeit, basierend auf der Korrektur unter Verwendung von Information aus einem vorherigen Verarbeitungs-Zyklus, und dann unter Verwendung der Tatsache, daß die Korrek­ tur, die auf der berechneten Geschwindigkeit basiert, ei­ ne neue Position für den positiven Schnittpunkt C defi­ niert.

Die Kolbengeschwindigkeits-Berechnungen und ihre Übertra­ gung zur Kolbenkorrektur werden verbessert, wobei die "Periode" 1/Frequenz ist, und wobei sie linear mit Bezug auf die verwendete Kolbenposition variiert. Die Beziehung der Frequenz, der Periode und der Zählungen einer damit in Beziehung stehenden unteren festen Frequenzquelle zur Kolbenlaufdistanz ist in Fig. 5 veranschaulicht. Die "Perioden"- und "Zählungs"-Kurven, die proportional zur "Perioden"-Kurve sind, sind linear; eine gemessene Reso­ nanzsignalbreiten-Information, wie beispielsweise "Periode der Zählung" wird tabellenmäßig angeordnet, um direkt mit dem Kolbenweg korrelierbar zu sein. Die Kol­ bengeschwindigkeits-Kompensation wird, wie in Fig. 6 veranschaulicht, entwickelt und, wie in den Gleichungen 1-4 beschrieben, und zwar unter Verwendung bzw. Einbezie­ hung der Berechnung eines Wertes für die Geschwindigkeit, und dann unter Verwendung des Wertes beim Einstellen der Position des Anfangs, welcher im Beispiel, wo der Kolben sich von einem ausgefahrenen zu einem eingefahrenen bzw. nicht mehr vorhandenen Hohlraum bewegt, der positive Schnittpunkt C der Fig. 4 ist.

In der folgenden Beschreibung wird die folgende Termino­ logie in Verbindung mit den Figuren und den Gleichungen 1-4 entwickelt.

Die Mittelperiode einer Resonanz wird als Peff bezeich­ net. Wo ein Geschwindigkeits-Kompensationswert angewandt wird, ist die Bezeichnung PeffV oder ein äquivalenter Ausdruck.

Die Identifizierungs-Daten des gemessenen Signals sind P1 und P2 oder etwas Äquivalentes.

Der Resonanzbreiten-Parameter ist das Verhältnis P2/P1 oder ein äquivalenter Ausdruck, der eine Anzeige der Trennung zwischen den P1 und P2-Schnittpunkten ist.

Das Diagramm der Fig. 6, welches eine graphische Dar­ stellung der Verstärkung über der Zeit und Frequenz ist, und zwar beim Referenzpegel E der Fig. 4, zeigt die Zeit- und Frequenz-Beziehung des Resonanz-Signals bei so­ wohl dem direkt vorangegangenen Verarbeitungs-Zyklus (angezeigt als (-1) in der Figur und den Gleichungen), und dem augenblicklichen Verarbeitungs-Zyklus, und zwar was die "Periode" der Frequenzwerte betrifft, und zwar unter Verwendung des Beispieles, wenn der Kolben sich von einem ausgefahrenen zu einem eingefahrenen bzw. nicht mehr vorhandenen Hohlraum bewegt, wie es in Fig. 1 ist, wo sich der Kolben von 4 nach 5 bewegt, wobei die Periode mit der Zeit ansteigt. Im Diagramm der Fig. 6 wird der positive Schnittpunkt C der Fig. 4 als P1 bezeichnet und der negative Schnittpunkt D der Fig. 4 wird als P2 be­ zeichnet, die Kurve F ist die Position des Resonanz- Signals bei P1 und G ist ist die Position des Resonanz- Signals bei P2. Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein genauer Ef­ fektivwert (Peff) für die Mittel-" Periode" der Resonanz eine Funktion von P1 und P2, die als F (P1, P2) bezeich­ net werden kann, wobei das einfachste Beispiel davon, wie in Gleichung 1 ausgedrückt, sein würde.

Gleichung 1: Peff = F(P1, P2) = (P1 + P2)/2

Die Geschwindigkeitskorrektur Vc würde bestimmt sein, wie in der Gleichung:

Gleichung 2: Vc = (Peff-Peff(-1))/Tc,

wobei Tc die vergangene Zeit des Verarbeitungs-Zyklusses ist. Der geschwindigkeits-kompensierte Wert P1V für P1 würde wie in Gleichung 3 bestimmt sein.

Gleichung 3: P1V = P1 + Vc Te,

wobei Te die Zeit ist, die zwischen P2 und P1 vergangen ist.

Der geschwindigkeitskompensierte Effektiv-Wert PeffV für die Mittel-"Periode" der Resonanz ist eine Funktion von P1V und P2, die durch F(P1V, P2) beschrieben werden kann, wobei das einfachste Beispiel davon, wie in Gleichung 4 ausgedrückt, ist.

Gleichung 4: PeffV = F(P1V, P2) = (P1V + P2)/2

Mit Bezug auf Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm vorgesehen, das die Beziehung zwischen den Verarbeitungs-Zyklen ver­ anschaulicht und den Effekt der Kolbengeschwindigkeits- Korrektur Vc an der Stelle von PeffV. In dem Diagramm gibt es fünf Zeitsegmente bzw. -abschnitte T1 bis T5, und zwar in einem Zyklus zwischen Reset- bzw. Rücksetz- Signalen. Die Zyklusperiode weist "Suche"- und "Einhäng"- bzw. "Verriegelungs"-Perioden (lock period) für jeden der positiven und negativen "lock on"- bzw. "Einhäng"-Punkte (lock on point), und eine Berechnungs- und Übertragungs­ periode, in der die Peff-, Vc-, P1V-, P1V- und PeffV- Werte festgelegt werden. In Fig. 7 findet bei Ti die Su­ che und das Einhängen bzw. die Verriegelung für den Schnittpunkt P1 mit positiver Neigung der Fig. 6 statt, und zwar gefolgt von einer Zähl- und Leseperiode, die als T2 bezeichnet wird. Bei T3 findet die Suche und das Ein­ hängen für den Schnittpunkt P2 mit negativer Neigung der Fig. 6 statt, und zwar gefolgt von einer Zähl- und Lese­ periode, die als T4 bezeichnet wird. In der T5-Periode werden die Peff-, Vc-, P1V-, P1V- und PeffV-Werte berech­ net. Im Zeitablauf-Diagramm der Fig. 7 bewegt das Hinzu­ fügen von Vc zum Peff-Wert die Peff-Position in eine Po­ sition näher zu P2. Die Verwendung des PeffV-Wertes ver­ größert die Verläßlichkeit des Einhängens bzw. Verrie­ gelns auf den negativen Schnittpunkt und vergrößert die Genauigkeit der Einstellung der dynamischen Verstärkung.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

In den Fig. 8-12 sind die Betrachtungen beschrieben, die in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung vorgesehen bzw. berücksichtigt wurden.

Während es in der Technik eine Anzahl von Wegen gibt, ei­ ne Fundamental-Resonanzfrequenz zu detektieren, gestattet gemäß der Erfindung die Verwendung einer "Frequenz-Lock- Loop"- bzw. "Frequenz-Verriegelungsschleifen"-Schaltung, um "Lock on"- bzw. "Einhänge"-Punkte an den positiven und negativen Neigungen des Resonanz-Signals zu detektieren, zusammen mit der Auswahl des Lagepegels von solchen "Lock-on"-Punkten mit Bezug auf die Maximal-Amplitude dB und die Breite des Resonanz-Signals am Lagepegel, Berech­ nungen, die Resonanzfrequenz-Werte von hoher Genauigkeit ergeben, und zwar mit einer Anpassung bzw. Aufnahme für Vorrichtungs- und Service-Leistungsunterschiede im Ab­ fühlsystem.

Die Kriterien, die bei der Auswahl des "Lock on"-Pegels und der Messungs-Parameter involviert sind, sind in Ver­ bindung mit Fig. 8 veranschaulicht, wobei eine Veran­ schaulichung der Betrachtungen bei der Auswahl des Pegels E der Fig. 4 und 6 beteiligt ist.

In Fig. 8 sind vier beispielhafte Resonanzkurven A-D mit ansteigenden Verstärkungswerten oder abnehmenden Werten an Einführungs- bzw. Einleitungsverlusten veranschau­ licht, und zwar mit Bezug auf einen festen Meßpegel, der beispielsweise 5 dB unterhalb des Peaks bzw. der Spitze positioniert ist. Die Referenzlinie E ist der gewählte Pegel mit fester Schwelle bei 5 dB unterhalb der Reso­ nanzspitze. PeffV würde die kolbengeschwindigkeits­ kompensierte Mittelperiode sein, die durch die Bandbreite geteilt wird, und zwar bei den Schnittpunkten der spezi­ ellen Kurve mit dem Referenzpegel E.

Bei der Auswahl des Verstärkungspegels gibt es einen Re­ sonanzbreiten-Parameter, der als P2/P1V bekannt ist. Es gibt andere äquivalente Breiten-Parameter, wie beispiels­ weise "Q". Der gewählte Verstärkungspegel für den Refe­ renzpegel E ist unterhalb der verrauschten Spitzenregion und ist typischerweise 5 dB unterhalb der Spitzenregion.

Die Werte von P2/P1V korreliert mit der Kolbenposition werden in Tabellen festgehalten, und zwar durch einen Charakterisierungs-Vorgang, und werden in einer Tabelle gespeichert, und zwar indiziert durch PeffV oder irgend­ einen anderen Parameter, der mit der Kolbenposition kor­ reliert ist.

In Fig. 8, im Fall der Kurve A, würde kein "Lock-on" bzw. "Einhängen" detektiert werden, weil es keine Schnittpunkte mit dem Referenzpegel E gibt. Ein großer Verstärkungsanstieg von ungefähr 5 dB würde angezeigt werden. Im Fall der Kurve B gibt es Schnittpunkte bei den Punkten 21 und 22, jedoch der Wert von P2/P1V mit der Bandbreite zwischen diesen Schnittpunkten ist geringer als der Wert P2/P1V bei 5 dB unterhalb der Spitze. Ein moderates Ansteigen der Verstärkung von ungefähr 1 dB wür­ de angezeigt werden. Im Fall der Kurve D gibt es Schnitt­ punkte bei den Punkten 23 und 24, jedoch der Wert von P2/P1V mit der Bandbreite zwischen diesen beiden Schnitt­ punkten würde größer sein als der Wert P2/P1V bei 5 dB unterhalb der Spitze und ein moderates Ansteigen der Ver­ stärkung würde angezeigt werden. Im Fall der Kurve C ist der Wert P2/P1V für die Bandbreite zwischen den Schnitt­ punkten gleich dem Wert P2/P1v für 5 dB unterhalb des Spitzenpegels und würde ausgewählt werden. Der positive Schnittpunkt ist mit P1 bezeichnet und der negative Schnittpunkt ist als P2 bezeichnet.

Wenn die Frequenz des Übertragungsabschnittes 13 der Fig. 3 ansteigt und ein "Lock-on" von spezieller Resonanz bei P1 auftritt, wird ein temporäres Frequenz-Inkrement bzw. ein Frequenzschritt hinzugefügt werden, der die Fre­ quenz in die Nachbarschaft und geringfügig unterhalb P2 bewegt, so daß die Frequenz-Verriegelungsschaltung suchen kann und sich in dem absteigenden Schnittpunkt bei P2 einrasten bzw. einhängen kann. Die Geschwindigkeits- Kompensation der Erfindung arbeitet dahingehend, um si­ cherzustellen, daß die Suche nach dem Frequenz-Lock- bzw. dem Frequenz-Einhängpunkt bei der negativen Neigung an der veränderten Lage sein wird, die durch die Geschwin­ digkeit erzeugt wird, welche die Kurve G in Fig. 6 ist.

Jeder Zylinder ist individuell charakterisiert, so daß ein Resonanzbreiten-Parameter, der an jeder Kolbenpositi­ on auftritt, zum Vergleich mit irgendeinem gemessenen Re­ sonanzbreiten-Parameter verfügbar ist, der in einer Kol­ benposition im Betrieb aufgenommen wird. In diesem Aus­ führungsbeispiel wird jedes Zylinderkolben-Positions- Abfühlsystem statistisch individuell gekennzeichnet bzw. charakterisiert, und zwar durch das inkrementelle Bewegen des Kolbens durch den Hohlraum oder über die Hublänge (zwischen 4 und 5 in Fig. 1), und zwar in Inkrementen bzw. Schritten, die so klein sind, wie die Auflösung des Abfühlsystems erlauben wird, während die "Perioden"-Werte bei P1 bzw. P2 gemessen werden, Vc, PeffV und P1V berech­ net werden, und alle für jede Position gespeichert wer­ den. Zusätzlich wird die Anzahl der "Zählungen" bei jeder Resonanz bei 16 MHz und die "Periode" für jede 16 MHz- Zählung, die übertragene Frequenz und die Periode der übertragenen Frequenz, die alle mit der Kolben- Laufdistanz korreliert sind, auch berechnet. Die gespei­ cherte Information sieht eine statisch gemessene Informa­ tion der Resonanzfrequenz vor, und zwar an jeder Kolben­ position über die Hublänge. Eine Nachschau-Tabelle, von der ein Beispiel in Fig. 9 gezeigt ist, wird mit einem geeigneten Index bzw. Zeiger, wie beispielsweise PeffV angeordnet bzw. zusammengestellt, und zwar unter Verwen­ dung der Charakterisierungs-Information, und wird beim Berechnen der dynamischen Anstiegseinstellung eingesetzt, und beim Korrelieren der Zählungen in den Zählern mit dem Kolbenweg bzw. -lauf. Die gespeicherten Informationswer­ te, die in der Nachschau-Tabelle angeordnet sind, können in der Form zur Verwendung sein, oder Berechnungen können an den gemessenen Werten ausgeführt werden, wenn jeder verwendet wird.

In Fig. 10 ist ein allgemeines Zyklus-Ereignis- Zeitablauf-Diagramm vorgesehen. Im Diagramm gibt es fünf Zeitsegmente T1 bis T5 in einem Zyklus zwischen dem Re­ set- bzw. Rücksetz-Signalen. Die Zyklus-Periode weist "Such"- und "Lock"- bzw. "Einhäng"-Perioden auf, und zwar für jeden der positiven und negativen Frequenz-"Lock-on"- Punkte und eine Berechnungs- und Übertragungsperiode, in der die PeffV-, P1V-, Vc- und P2/P1v-Werte festgelegt werden, ein Vergleich mit dem Wert aus der "Nachschau"- Tabelle gemacht wird, und eine Bestimmung der Veränderung der dynamischen Verstärkung, die gemacht werden muß, ge­ folgt durch die Übertragung der Verstärkungsveränderung, stattfindet. Die Verstärkungsveränderung wird dann im nächsten Zyklus verwendet.

In Fig. 10 findet bei Ti die Suche und der Lock bzw. das Einhängen für den Schnittpunkt P1 der Fig. 6 mit negati­ ver Neigung statt, und zwar gefolgt durch eine Zähl- und Leseperiode, die als T2 bezeichnet wird. Bei T3 findet die Suche und der Lock bzw. das Einhängen für den Schnittpunkt P2 der Fig. 6 mit negativer Neigung statt, und zwar gefolgt von einer Zähl- und Leseperiode, die als T4 bezeichnet wird. In der T5-Periode werden PeffV, P1V, Vc und P2/P1V berechnet und übermittelt, und zwar für einen Vergleichsvorgang, wobei der Nachschau-Tabellenwert in Tabellenform dargestellt wird und ein Einstell-Signal der Auf/Ab- und Größeninformation wird für die dynamische Verstärkungseinstellung übertragen. Die Ereignisses des Diagramms der Fig. 10 werden bei jedem Zyklus ausge­ führt. Eine aktuelle Einstellungsveränderung tritt nur auf, wenn sie benötigt wird.

Mit Bezug auf Fig. 11 ist eine graphische Darstellung des Bereiches der dynamischen Verstärkungseinstellung ge­ zeigt. In Fig. 11 entspricht die Kurve 25 der Kurve 8 der Fig. 1 und die Kurve 26 ist eine Glättungs- bzw. Equalizer-Signalkurve, die geschätzt wird, so daß sie gleich und entgegengesetzt zur Kurve 25 ist, wie im US- Patent 5,182,979 beschrieben. Die Kombination der beiden Verstärkungswerte an jedem Punkt hat eine Verstärkungsre­ ferenz zur Folge, und zwar bezeichnet als Element 27 mit einer Neigung von 0 dB.

Gemäß der Erfindung ist eine dynamische Verstärkungsein­ stellung der Größenordnung der Trennung zwischen den Kur­ ven 25 und 26 für vergrößerte Präzision verfügbar. Eine dynamische Verstärkungsvariation von beispielsweise + 7 dB bei 28 auf -7 dB bei 29 wird einen zufriedenstellenden dynamischen Verstärkungs-Einstellbereich zur Folge haben, der als Element 30 bezeichnet wird. Eine dynamische Ver­ stärkungs-Einstellung in dem Bereich wird irgendeine be­ nötigte Dämpfung oder Inkrementierung für den Anstieg vorsehen, um irgendeinen Fehler bei der Glättungs- Signalschätzung ausgleichen, und um das Signal im Emp­ fangsabschnitt der Fig. 3 zu halten, und zwar innerhalb eines Schwellenbereiches innerhalb eines jeden Verarbei­ tungszyklusses.

Die dynamische Verstärkungseinstellung der Erfindung sieht eine Schleife vor, die die gemessene Frequenz- Information bei einer detektierten Resonanz-Frequenz ver­ gleicht mit den gespeicherten Resonanzfrequenz-Werten, die für den speziellen betroffenen Zylinder aufgestellt wurden, und stellt die Verstärkung ein, und zwar anspre­ chend darauf, daß er innerhalb des Schwellenbereiches ge­ halten wird, und um engere Schwellenbereiche für größere Empfindlichkeit zuzulassen bzw. zu gestatten.

Die Entwicklung des dynamischen Verstärkungseinstell- Signals weist einen Vergleichsvorgang auf, der die gemes­ sene Resonanzfrequenz-Information, die beim Kanal 18 auf­ tritt wenn eine Resonanz an einem Punkte im Kolbenweg de­ tektiert wird, mit einem Wert in einer "Nachschau"- Tabelle vergleicht, die eine Tabellen-Darstellung von Re­ sonanzfrequenz-Information enthält, die kompiliert bzw. zusammengestellt und gespeichert wurde, und zwar in einem Charakterisierungsvorgang für den speziellen Zylinder für alle Kolbenpositionen über die Länge des Kolbenweges. Der Vergleichsvorgang liefert durch den Kommunikationskanal 18 der Fig. 3 an ein Einstellelement im Empfangsab­ schnitt 16 ein Einstell-"Richtungs"-Signal "Auf" oder "Ab", um anzuzeigen, ob die Einstellung ein Inkrementie­ ren bzw. ein Hochschalten oder eine Dämpfung bzw. ein Herunterschalten ist, und liefert auch ein "Größen"- Signal an das Einstellelement, und zwar basierend darauf, wie groß der Unterschied zwischen der detektierten Reso­ nanzfrequenz und dem Wert in der "Nachschau"-Tabelle ist.

Das Größensignal wird in Inkrementen bzw. Schritten, wie beispielsweise 1 dB bei jedem Zyklus angewandt, und zwar bis das System nicht länger nach einer Veränderung strebt. Die Inkrementierungs-Signal-Anwendung arbeitet, um die Regulierung des Systems zu steuern, und um eine Verstellung durch falsche Signale zu verhindern.

Die dynamische Verstärkungseinstell-Schleife verändert somit die Verstärkung kontinuierlich in begrenzten Inkre­ menten, wenn sich der Kolben in Fig. 1 hin und her im Zylinder 2 bewegt, und zwar in Übereinstimmung mit den gespeicherten Resonanzfrequenz-Werten für die verschiede­ nen Kolbenpositionen.

In Fig. 12 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines be­ vorzuguten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt, die die berechnungs-basierte Schrittdämpfung des detek­ tierten Signals bei der dynamischen Verstärkungseinstel­ lung verwendet.

Mit Bezug auf Fig. 12 ist die Zylinderkupplung die der direkt benachbarten Kupplungstrennung mit einem ungeraden Mehrfachen der Trennung im entgegengesetzten Pfad um den Umfang des Zylinders herum, und zwar wie auf die Stangen­ seite des Kolbens im Zylinder angewandt. Im Zylinder 60 ist der Kolben 61 auf der Stange 62 gestrichelt gezeigt. Die Übertragungs- 63 und Empfangs- 64 Kuppler bzw. -Koppelungsvorrichtung sind 90° voneinander auf dem Um­ fang des Zylinders 60 montiert, und zwar mit zwei (nicht gezeigten) Dummy- bzw. Ersatz-Koppelungsvorrichtungen von gewählter Länge, und zwar jeweils auf einer weiteren 90°- Trennung des Umfangs des Zylinders 60 von einer benach­ barten Übertragungs-Koppelungsvorrichtung 63 oder einer Empfangs-Koppelungsvorrichtung 64. Der Hohlraum 65, der hydraulisches Strömungsmittel enthält, ist koaxial, und zwar mit vierfacher Symmetrie, wobei ein Fortpflanzen ei­ ner stehenden Welle im (TEM)-Modus ist, und wobei benach­ barte bzw. ähnliche Betriebszustände unterdrückt werden. Starke, gut definierte Signale werden bei jeder Resonanz über den gesamten Weg des Kolbens 62 im Zylinder 60 er­ zeugt.

Beim allgemeinen Betrieb bei der Kolbenabfühl- Signalverarbeitung in einem Übertragungsabschnitt wird ein Frequenzsignal in den Hohlraum 65 eingeleitet, das in der Frequenz über einen Bereich variiert, der alle Reso­ nanzfrequenzen von allen Hohlraumlängen enthält, die dem vollen Kolbenweg entsprechen würden. In einem Empfangsab­ schnitt werden die Frequenzsignale der Fundamental- bzw. Grundresonanzen, die bei jeder Inkrementierung des Kol­ benweges empfangen werden, mit einem Schwellenpegel ver­ glichen und durch die Komparatorschaltung und die Berech­ nung werden die speziellen Resonanzen mit der Kolbenposi­ tion und den damit in Beziehung stehenden Aspekten, Ge­ schwindigkeit und Beschleunigung korreliert. In dieser Erfindung, wie in Fig. 11 veranschaulicht, wird eine dy­ namische Schritteinstellung ausgeführt.

In Fig. 12 weist der Übertragungsabschnitt 13 der Fig. 3, der in gestrichelter Umrandung gezeigt ist, Elemente 66-71 auf, die das Eingangsfrequenz-Signal durch den Lei­ ter 66 zur Eingangs-Koppelungsvorrichtung 63 liefert. Zwei spannungsgesteuerte Oszillatoren 67 und 68 werden in Anwesenheit eines Spannungssignals am Anschluß 69 verwen­ det, um ein Schlag- bzw. Impulssignal zu erzeugen, das den Bereich von beispielsweise 50 MHZ bis 1800 MHz ab­ deckt, und zwar von den Resonanzfrequenzen, die auf dem Kolbenweg angetroffen werden. Bei der niedrigen Frequenz, ungefähr 50 MHz sind beide Oszillatoren 67 und 68 bei un­ gefähr 5000 MHz, während bei der hohen Frequenz, ungefähr 1800 MHz ein Oszillator bei ungefähr 5000 MHz sein würde, und der andere würde bei ungefähr 3200 MHz sein. Die Aus­ gänge bzw. Ausgabe der Osziallatoren 67 und 68 werden in einer ausgeglichenen Mischvorrichtung 70 kombiniert, de­ ren Ausgabe seriell durch einen Tiefpaßfilter 71 gelei­ tet wird.

Der Empfangsabschnitt 16 der Fig. 3, der in gestrichel­ ter Umrandung gezeigt ist, weist die Elemente 81-89 auf, liefert von der Koppelungsvorrichtung 64 auf dem Leiter 80 die Resonanzfrequenz-Signale, die bei jedem Zyklus des Zeitablauf-Diagramms verarbeitet werden. Im Empfangsab­ schnitt 16 laufen die Signale durch ein wählbares bzw. selektierbares Dämpfungselement 81, ein Verstärker- Equalizer-Element 82, ein Detektorelement 83, und zwar zu einem Schwellenkomparator 84. Das wählbare Dämpfungsele­ ment 81 kann entweder im Weg des Leiters 66 positioniert werden, oder wie gezeigt im Weg des Leiters 80. Es stellt dynamisch den Anstieg oder die Signalverarbeitungs- Referenz innerhalb des Bereiches 30 der Fig. 11 ein. Das Einstellglied 81 empfängt eine 4-Bit-Einstellanweisung, die eine "Auf/Ab"- und eine "Größen"-Information liefert, die das Signal inkrementiert bzw. heraufschaltet oder dämpft bzw. herabschaltet. Die Einstellanweisung wird in einem Vergleichsvorgang entwickelt und vergleicht einen korrelierten Wert der tabellierten Charakterisierungs- Information, die in einem Speicherelement, wie beispiels­ weise dem Element 91 gespeichert wurde, und zwar mit ei­ nem speziellen Wert, der vorhanden ist, und wenn ein Un­ terschied, der größer ist als der Schwellenbereich, de­ tektiert wird, wird ein Einstellsignal geliefert. Die Einstellung wird in 1 dB-Inkrementen angewandt, und zwar in jedem Verarbeitungs-Zyklus, bis sie voll angewandt wurde. Das Verstärker-Equalizer-Element liefert eine Im­ pedanz, die im wesentlichen gleich dem umgekehrten von der des Zylinders 60 ist, um die Kurve 25 der Fig. 11 mit der Kurve 26 der Fig. 11 in Übereinstimmung zu brin­ gen, und dadurch die Netto-Null-Neigungsreferenz 27 der Fig. 11 zu erzeugen. Das Detektorelement 83 liefert ein Signal, das die Amplitude zur Verwendung bei einem Ver­ gleich mit einer konstanten Schwellenspannung verwendet, und zwar im Schwellenkomparator-Element 84. Der Bereich 30 der Fig. 11 ist innerhalb der Schwelle.

Wenn das Signal "Lock-on" oder einen Vergleich im Element 84 anzeigt, wurde der Schnittpunkt P1 der Fig. 6 er­ reicht. Das Signal vom Element 84 tritt in einen Inver­ tierungs/Nicht-Invertierungs-Verstärker 85 und einen Wählschalter 86 ein, und zwar an einen Integrator 87 mit einem Ausgang bzw. einer Ausgangsgröße, die zum span­ nungs-gesteuerten Oszillator 67 durch einen Leiter 88 zu­ rückführt bzw. zurückgeführt wird. Der Invertie­ rungs/Nicht-Invertierungs-Verstärker 85 und der Wähl­ schalter 86 invertieren das Signal vom Element 84. Der Kondensator 89 ist zwischen der Leitung 126 und dem Ein­ gang des Integrators 87 verbunden. Die Spannung auf der Leitung 126 steuert die Position des Wählschalters 86 und erzeugt eine Ladungsspitze vom Kondensator 89. Während Spannungsveränderungen verstärkt die Ladungsspitze vom Kondensator 89 zeitweise die Frequenz des Oszillators 67, und zwar ausreichend, um nahe, jedoch unter dem abstei­ genden Teil, der Resonanzumhüllung zu sein, so daß die in der Frequenz eingehängte bzw. frequenzfeste Schleifen­ schaltung sich einhängt und den Schnittpunkt P2 der Fig. 6 einrichtet. Der Betrieb ist reversibel. Die Schaltung bewegt auch die frequenzverriegelte bzw. eingehängte Schleife vom Schnittpunkt P2 zum Schnittpunkt P1.

Der Steuerabschnitt 17 der Fig. 3, der die Elemente 90 bis 131 aufweist, die in gestrichelter Umrandung gezeigt sind, weist folgendes auf: ein Controller- bzw. Steuer­ vorrichtungs-Element 90, ein "Nachschau"-Speicherelement 91 mit einem Ausgang an den Controller 90, ein Vorskalie­ rungs-Element 92 mit einer Enable-Fähigkeit, und zwar mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des Elementes 71 des Übertragungsabschnittes 13 verbunden ist, und mit einem Enable-Eingang, der mit einem Lock- bzw. Einhäng- Detektierungselement 93 verbunden ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Schwellenkomparators 84 verbunden ist. Der Ausgang des Vorskalierungs-Elementes 92 durch eine Rückschaltungs-Verhinderungsdiode 94 ist der Eingang an die Zählmittel 95, und zwar in einer gestrichelten Linie eingeschlossen, die die Positionsinformation entwickelt. Die Zählmittel sind aus folgendem aufgebaut: ein erstes Flip-Flop 96 der "D"-Bauart, und zwar mit einem "SET" Eingang, einem "RESPONSE"-Eingang und mit "POSITIVE"- und "INVERTED"-Ausgängen; ein zweites Flip-Flop 97 der "D"- Bauart; einen ersten Zähler 98, einen zweiten Zähler 99; einen dritten Zähler 100; ein "UND"-Element 101 und einen Präzisions-Oszillator 102, der rechteckige 16 MHz-Impulse liefert, die eine ausreichende Definition besitzen, um getrennt auf Führungs- und Folgeteilen abgefühlt zu wer­ den, und der im Controller 90 gelegen ist.

Der Ausgang des Elementes 94 ist mit einem Eingang 103 des Flip-Flops 96 und mit dem Eingang 104 des "UND"- Elementes 101 verbunden. Der Ausgang 105 des Zählers 98 ist mit einem Eingang 106 des Flip-Flops 97 verbunden, dient durch eine Rückschaltungs-Verhinderungsdiode 107 als der restliche Eingang 108 des "UND"-Elementes 101, und dient auch als ein Eingang 109 für den Controller 90. Der invertierte Ausgang 110 des Flip-Flops 96 ist mit dem Eingang 111 des Zählers 98 und mit einem Eingang 112 des Zählers 100 verbunden. Der Ausgang 113 des Präzisions- Oszillators 102 ist mit dem Eingang 114 des Zählers 99 und mit dem Eingang 115 des Flip-Flops 97 verbunden. Der Ausgang 116 des Zählers 100 ist mit dem Eingang 117 des Controllers 90 verbunden. Der positive Ausgang 118 des Flip-Flops 96 ist mit dem Eingang 119 des Zählers 99 ver­ bunden, der den Overflow bzw. den Überlauf des Zählers 99 an den Zähler 100 trägt. Der Ausgang 120 des Flip-Flops 97 ist mit dem Eingang 121 des Zählers 99 verbunden. Der Ausgang 122 des Zählers 99 ist mit dem Eingang 123 des Zählers 100 verbunden. Der Controller 90 liefert Reset­ bzw. Rücksetz-Signale an die Anschlüsse 124 und 125, und zwar jeweils an das Flip-Flop 96 und den Integrator 87, und liefert auch ein Wähl- bzw. Select-Signal an das Schaltelement 86, und zwar auf dem Leiter 126. Der Con­ troller 90 führt zusätzlich dazu, daß er positionsbezoge­ ne Berechnungen liefert, auch den Vergleichsvorgang des Elementes 38 in Fig. 7 aus, und zwar unter Verwendung der "Nachschau"-Daten vom Element 91 und der Information aus den Zählmitteln 95, um Auf/Ab-Richtungssignale und Größensignale zu liefern, und zwar auf Leitern 127/130 an den wählbaren Dämpfer 81. Der Controller 90 besitzt auch einen Ausgang 131 zur externen Verwendung, und zwar zum Liefern der Kolbenposition und der damit in Beziehung stehenden Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformati­ on an einen außenstehenden Anwender.

Um einen Beginn beim Anwenden der Erfindung zu bieten, sind das folgende Zählbeispiel und die Beschreibungen vorgesehen. Die Komponenten sind in der Technik Standard- Elemente. Zu Definitionszwecken, wenn ein Zähler "gelöscht" (cleared) wird, kann er nicht arbeiten und al­ le Ausgänge sind Nullen; und wenn ein Flip-Flop "gelöscht" ist, ist es betreibbar, der "SET"-Anschluß ist hoch und der positive Ausgang ist Null und der invertier­ te Ausgang ist 1.

Im Betrieb wird der Zähler unter den folgenden Bedingun­ gen synchronisiert.

Der Controller 90 hält den "RESET"-Anschluß des Flip- Flops 96 auf tief, was das Flip-Flop im gelöschten Zu­ stand hält. In diesem Zustand ist der positive Ausgang 118 tief bzw. low, was den Eingang 119 an den Zähler 99 in einem gelöschten Zustand hält, während der invertierte Ausgang 110 des Flip-Flops 96 high bzw. hoch ist, was die Zähler 98 und 100 im Reset-Zustand hält. Die Tatsache, daß der Ausgang 105 des Zählers 98 low ist, hält das Flip-Flop 97 durch den Anschluß 106 in einem gelöschten Zustand, welcher wiederum verursacht, daß der invertierte Ausgang 120 davon high ist und den Zähler 99 beim An­ schluß 121 enabled, auch wenn der Zähler 99 in einem ge­ löschten Zustand durch den Zustand des Flip-Flops 96 ge­ halten wird. Der High-Zustand des Anschlusses 108 enabled das "UND"-Element 101. Die Übertragungs-Abschnitts­ frequenz, geteilt durch 256, wird an den Anschlüssen 103 und 104 vorgesehen, und da das "UND"-Gate 101 enabled ist, wird es auf dem Zähler 98 am Anschluß 132 aufge­ prägt. Die Zählung wird durch den Controller enabled, wo­ durch das Reset-Signal am Anschluß 124 von low auf high wechselt, was wiederum über die Leitung 133 an den "RESET"-Anschluß des Flip-Flops 96 aufgeprägt wird. Die Leitungen 134 und 135 schalten nicht um.

Die synchronisierte Zählung der Zähler 98 und der 99-100- Kombination beginnt damit, daß die Leitung 136 von low auf high geht, wenn das Lock- bzw. Einhäng-Detektierungs- Element 93 das Element 92 enabled, welches eine geteilte Quelle der übertragenen Frequenz liefert. Die Leitung 134 schaltet von low auf high um, wodurch der Zähler 99 en­ abled wird, was die steigenden Kanten der 16 MHz-Impulse zählt, die auf der Leitung 137 aufgeprägt sind. Es gibt keinen Zeitkonflikt, da die Leitungen 134 und 137 asyn­ chron sind. Die Leitung 135 schaltet von high auf low um, was die Zähler 98 und 100 enabled. Der Zähler 98 zählt die fallenden bzw. nachlaufenden Kanten der Impulse, die durch "UND" 101 laufen, und die am Eingang 132 aufgeprägt werden. Es existiert kein Zeitkonflikt beim Start des Zählers 98, da der Zähler 98 mit der Führungskante bzw. -flanke der Leitung 136 enabled wird, während die Zählung auf der nachlaufenden bzw. fallenden Kante der Impulse basiert.

Die synchronisierte Zählung der Zähler 98 und der 99-100- Kombination hält an, wenn der Zähler 98 auf das effektive Äquivalent einer skalierten Periode einer Resonanz zählt. Beispielsweise, wenn die Periode 130944 Zyklen ist, würde eine Teilung im Element 92 durch 256 511,5 ergeben. Bei der Beispielzählung von 511,5 ist die 0,5 die nachlaufen­ de bzw. fallende Kante der letzten Zählung, die Leitung 138 schaltet von low auf high um, holt das Flip-Flop aus dem gelöschten Zustand zurück, so daß der nächste Low- /High-Übergang auf der Leitung 137 (nächste Führungskante eines 16 MHz-Impulses) verursacht, daß die Leitung 139 auf low geht, was die Zählung in der 99-100-Zähler­ kombination anhält. Es gibt keinen Zeitkonflikt beim Zäh­ lungsstoppen, weil die Transportverzögerung des Flip- Flops garantiert, daß die 99-100-Zählerkombination Zeit gehabt haben wird, um alle Übergänge zu vollenden, die unter Verarbeitung (in process) sind, bevor der Zählpro­ zeß disabled bzw. ausgesetzt wird, dadurch daß die Lei­ tung 139 auf low geht. Die Leitung 140 schaltet von high auf low um, was ein Signal an den Controller 90 ist, daß die Zählung vollständig ist. Die Leitung 140 disabled auch das "UND" 101, was den Zähler 98 stoppt. Es gibt keinen Zeitkonflikt, weil alle Übergänge unter Verarbei­ tung in den Zählern vollständig sind, bevor die Zählung gestoppt wird. Der Controller liest die Zähler über die Leitung 141 aus, und zwar an den Zeiten bzw. Zeitpunkten T2 und T4 des Zeitsteuer-Zyklusses. Der Zählzyklus wie­ derholt sich, wenn der Controller 90 wieder die Reset- Leitung 133 von low auf high umschaltet. Beispielhafte Auslegungen sind wie folgt:

Eine zufriedenstellende Betriebsspannung ist ungefähr + 24 V Gleichspannung.

Das Signal, das auf dem Leiter 66 an die Koppelungs- Vorrichtung 63 übertragen wird, variiert von ungefähr 50 MHz bis ungefähr 1,6 GHz.

Ein zufriedenstellendes Vorskalierungs-Element 92 ist ein Modell MB506, hergestellt von FUJITSU und eingestellt, um durch 256 zu teilen.

Ein zufriedenstellender wählbarer bzw. einstellbarer Schrittdämpfer 81 ist das AK0020Y-24-Model, das von Alpha Industries hergestellt wird, welches eine 0-15 dB- Dämpfung in gleichen Schritten liefert.

Das Lock- bzw. Einhäng-Detektor-Element 93 ist ein Stan­ dard-Fenster-Komperator, der in der Technik aus parallel verbundenen Komparatoren hergestellt wird.

Das "Nachschau"-Tabellen-Speicherelement 91 ist ein her­ kömmliches programmierbares Read-Only-Memory-Element, wo­ bei auf einige Modelle davon in der Technik als PROMS Be­ zug genommen wird. Ein zufriedenstellendes PROM-Modell ist das TMS27PC512-Modell, das von Texas Instruments(TI) her­ gestellt wird.

Das Controller-Element ist ein Standard-Mikroprozessor der Technik. Ein zufriedenstellender Mikroprozessor ist das MC68HC11-Modell, das von Motorola, Roselle, Illinois, USA, hergestellt wird.

Die Zähler-Elemente 98 und 100 sind herkömmliche inte­ grierte Schaltkreise des Standes der Technik. Ein zufrie­ denstellendes Schaltkreis-Modell ist der 74HC 4040, her­ gestellt von Motorola.

Das Zähler-Element 99 ist auch eine weitere herkömmliche integrierte Schaltung des Standes der Technik. Ein zu­ friedenstellendes integriertes Schaltungsmodell ist das 74HC161, hergestellt von Motorola.

Das Flip-Flop der "D"-Bauart kann das Modell 74HC74, her­ gestellt von Motorola, sein.

Das Element 89 ist ein 200-Picofarad-Kondensator.

Es wird offensichtlich sein, daß, während die Elemente der Zählmittel 95 zur Klarheit als eine getrennte Anord­ nung veranschaulicht sind, die Elemente und Funktionen leicht in dem Controller durch das Vorsehen der Kapazität darin vorgesehen werden könnten.

Was beschrieben wurde, ist ein Kolbenpositions- Abfühlsystem, bei dem eine in Tabellen zusammengefaßte resonanz-signalbreiten-bezogene Information gespeichert ist, und zwar in einer Form, die mit dem Kolbenweg korre­ liert ist, so daß das die gemessene Resonanz- Signalbreiten-Information mit der gespeicherten Informa­ tion verglichen werden kann, und zwar beim Bestimmen der Kolbenposition und der Entwicklung der Kompensation für die Geschwindigkeit des Kolbens bei der Hydraulik-Kolben- Postionsabfühlung, und zwar durch das Vorsehen einer Kor­ rektur, die eine Zeitdifferenz kompensiert, und zwar beim seriellen Abfühlen zwischen den Initialen bzw. Anfangs- und den darauffolgenden extremen Ausdehnungen eines Reso­ nanzsignals, wenn sich der Kolben bewegt. Die Kompensati­ on wird aus Geschwindigkeitsinformationen entwickelt, die durch vorherige und laufende bzw. aktuelle Verarbeitungs­ zyklen identifiziert wird. Die Korrektur stellt eine Ver­ läßlichkeit bei der Detektierung der darauffolgend abge­ fühlten Neigung der Resonanz sicher und eine verbesserte Sensivität bzw. Empfindlichkeit und Genauigkeit durch ei­ ne automatische Anwendung, und zwar inkrementell bzw. schrittweise in einer dynamischen Anstiegseinstellung des Abfühlsystems.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Ein Kolbenpositions-Abfühlsystem, bei dem eine in Tabel­ lenform dargebotene resonanzbreiten-bezogene Information in einer Form gespeichert ist, die mit dem Kolbenweg kor­ reliert ist, so daß die gemessene Resonanzbreiten- Information mit der gespeicherten Information verglichen werden kann, und zwar beim Bestimmen der Kolbenposition und eine Kompensation für die Geschwindigkeit des Kolbens ist vorgesehen, und zwar durch die Korrektur einer Zeit­ differenz beim seriellen Abfühlen zwischen den Anfangs- und den folgenden Extremen bzw. Maxima eines Resonanz- Signals, wenn sich der Kolben bewegt. Die Kompensation wird aus der Geschwindigkeitsinformation entwickelt, die durch die vorherigen und aktuellen Verarbeitungszyklen identifiziert ist, was eine Verläßlichkeit bei der Detek­ tion des darauffolgend abgefühlten Teils der Resonanz- Signal-Umhüllung sicherstellt, und eine vergrößerte Sen­ sitivität bzw. Empfindlichkeit und Genauigkeit durch eine automatische Anwendung, und zwar inkrementell in einer dynamischen Verstärkungseinstellung des Abfühlsystems.

Claims (25)

1. Hydraulik-Zylinder-Kolbenpositions-Abfühlsystem der Bauart, wobei die elektro-magnetischen Wellenresonanz- Signale mit der Position des Kolbens korreliert bzw. in Übereinstimmung gebracht werden, wobei folgendes vorgese­ hen ist:
die Kompensation der gemessenen Signal- Identifizierungs-Daten durch eine geschwindigkeitsabhän­ gige Korrektur.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Kompensation eine Korrektur ist, die zu P1 addiert wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die kompensier­ ten gemessenen Signal-Identifikations-Daten verwendet werden, um einen kompensierten Resonanzbreiten-Parameter zu berechnen.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3 wobei die kompen­ sierten gemessenen Signal-Identifizierungs-Daten verwen­ det werden, um die Kolbenposition zu berechnen.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 4, wobei PeffV aus den kompen­ sierten gemessenen Signal-Identifizierungs-Daten berech­ net wird.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 1, wobei die geschwindigkeitsab­ hängige Korrektur von den gemessenen Signal- Identifizierungs-Daten eines vorherigen Verarbeitungs- Zyklusses abhängt.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeits- Kompensation von der vergangenen Zeit eines Verarbei­ tungs-Zyklusses abhängt.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 3, wobei die Signal- Identifizierungs-Daten P1 und P2 sind.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 3, wobei der kompensierte Reso­ nanzbreiten-Parameter P2/P1V ist.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 3, wobei der Resonanzbreiten- Parameter für irgendeinen Unterschied bzw. eine Differenz mit einem zuvor gespeicherten in Tabellenform dargestell­ ten Resonanzbreiten-Parameterwert verglichen wird, der mit einer Kolbenposition korreliert ist, wobei der Diffe­ renzwert ein System-Einstellsignal bildet, und zwar zur System-Verstärkungseinstellung mit oder ungefähr mit ei­ nem dB pro Verarbeitungs-Zyklus-Rate.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 6, wobei die gemessene Signal- Identifizierungs-Daten auf einem Referenzpegel sind, der einem System-Verstärkungspegel entspricht, der ungefähr 5 dB niedriger ist als der Peak- bzw. Spitzenbereich des Resonanz-Signals.

12. Vorrichtung zum Abfühlen der Position eines Kolbens in einem Hydraulik-Zylinder, die in Kombination folgendes vorsieht:
Speichermittel, die geeignet sind, um Information über zumindestens einen Resonanzbreiten-Parameter einer Resonanz in dem Hydraulik-Strömungsmittel in dem Zylinder zu speichern;
wobei die Speichermittel weiter geeignet sind, um die Information in Tabellenform zu speichern, und zwar korreliert mit dem Kolbenweg;
Übertragungsmittel, die geeignet sind, um elektroma­ gnetische Wellenenergie bei einer ersten Koppelungsvor­ richtung in das Hydraulik-Strömungsmittel in den Zylinder einzuleiten, und zwar zwischen dem Kolben und dem Ende des Zylinders, wobei die elektromagnetische Wellenenergie in der Frequenz durch einen Bereich variiert, der alle Resonanzfrequenzen aller Positionen des Kolbens umfaßt;
Aufnahmemittel, die geeignet sind, um Resonanz- Signale abzufühlen, die durch eine zweite Koppelungsvor­ richtung in das Hydraulik-Strömungsmittel geliefert bzw. eingeleitet werden, und zwar während des Weges des Kol­ bens;
wobei die Empfangsmittel weiter geeignet sind, um die Anwesenheit von zumindest einem Resonanzbreiten- Parameter bezogenen Teil von zumindest einer Resonanz zu detektieren, und zwar während des Weges des Kolbens;
Verarbeitungsmittel, die geeignet sind, um zumindest einen geschwindigkeits-kompensierten Resonanzbreiten- Parameter zu messen, und zwar auf einem Referenzpegel von zumindest einer Resonanz während des Kolbenweges; und
wobei die Verarbeitungsmittel weiter geeignet sind, um zumindest einen gemessenen Resonanzbreiten-Parameter zu vergleichen, wenn sich der Kolben bewegt, und zwar mit zumindest einem gespeicherten Resonanzbreiten-Parameter, und wobei sie basierend auf dem Vergleich ein Kolben- Positionssignal liefern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der geschwindig­ keits-kompensierte Resonanzbreiten-Parameter entwickelt bzw. berechnet wird, und zwar unter Verwendung der augen­ blicklichen und gerade zuvor verarbeiteten Resonanzbrei­ ten-Parameter-Information.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Re­ ferenzpegel auf der Verstärkungsskala des Systems unter der Peak- bzw. Spitzen-Region der Resonanz ist.

15. Vorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, ins­ besondere nach nach Anspruch 14, die eine Kompensation für die Geschwindigkeit des Kolbens aufweist, und zwar angewandt in den Verarbeitungsmitteln auf die gemessenen Resonanz-Signal-Identifizierungs-Daten.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 14, wobei die Kompensation für die Geschwindigkeit eine Korrektur ist, die auf die ge­ messenen Resonanz-Signal-Identifizierungs-Daten angewandt wird.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, wobei die Resonanzsignal- Identifizierungs-Daten P1 und P2 sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, wobei die Verarbeitungs­ mittel Resonanzinformationen verarbeiten, und zwar in Zy­ klen während des Kolbenweges, und wobei die Geschwindig­ keitskorrektur ein Inkrement bzw. Schritt ist, und zwar basierend auf dem Kolben-Geschwindigkeitswert des vorhe­ rigen Verarbeitungs-Zyklusses.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 18, wobei der Resonanzbreiten- Parameterwert für irgendeinen Wertunterschied mit einem zuvor gespeicherten, in Tabellenform dargestellten, der selben Kolbenposition entsprechenden Wert verglichen wird, wobei der Wertunterschied ein System-Einstellsignal bildet, das auf den Anstieg des Systems angewandt wird.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, wobei die Einstellung mit ungefähr einem dB pro Verarbeitungs-Zyklus-Rate angewandt wird.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 20, wobei der Resonanzbreiten- Parameter bei einem Verstärkungspegel gemessen wird, der typischerweise 5 dB geringer ist als der Peak- bzw. Spit­ zenbereich der Resonanz.

22. Verfahren zum Feststellen der Kolbenposition in ei­ nem hydraulischen Zylinderkolben-Positions-Abfühlsystem, das Resonanz-Umhüllungssignale eingesetzt, und zwar als Anzeigen der Kolbenposition, wobei folgende Schritte vor­ gesehen sind:
Charakterisieren bzw. Kennzeichnen eines jeden Zy­ linders durch Speichern von Information in Tabellenform, und zwar korreliert mit einem Kolbenweg, und zwar an zu­ mindest einem Resonanzbreiten-Parameterwert für jede Kol­ benposition;
Einführen von elektromagnetischer Wellen-Energie in das Hydraulik-Strömungsmittel in den Zylinder, wobei die elektromagnetische Wellen-Energie mit der Frequenz vari­ iert, und zwar durch einen Bereich, der alle Resonanzfre­ quenzen aller Positionen des Kolbens umfaßt;
Abfühlen der Resonanzsignale in dem Hydraulik- Strömungsmittel während des Weges des Kolbens;
Detektieren der Anwesenheit von zumindest einem Breitenparameter von zumindest einem Resonanz-Signal wäh­ rend des Weges des Kolbens;
Messen von wenigstens dem zumindest einen Breitenpa­ rameter von zumindest einer Resonanz während des Kolben­ weges;
Kompensieren des gemessenen Resonanzbreiten- Parameters für die Kolbengeschwindigkeit; und
Vergleichen von zumindest einem kompensierten gemes­ senen Resonanzbreiten-Parameter, wenn der Kolben sich be­ wegt, und zwar mit zumindest einem gespeicherten Reso­ nanzbreiten-Parameter, und basierend auf diesem Vergleich Liefern eines Kolben-Positionssignals.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Kompensations­ schritt dort folgenden Schritt aufweist:
Einführen der Kolbengeschwindigkeits-Kompensation in den gemessenen Breitenparameter durch das Berechnen einer Kolben-Geschwindigkeitskorrektur, und zwar basierend auf der Kolbengeschwindigkeit in einem unmittelbar vorher verarbeiteten Zyklus, und Hinzufügen des Korrekturwertes auf einen durchschnittsbasierten Wert, der aus dem Reso­ nanzbreiten-Parameter abgeleitet ist.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, welches folgen­ den Schritt aufweist:
Abschwächen bzw. Dämpfen der Verstärkung des Kolben­ positions-Abfühlsystems, basierend auf einer Differenz zwischen einem kolbengeschwindigkeits-kompensierten ge­ messenen Resonanzbreiten-Parametersignal-Wert für eine Kolbenposition und einem Resonanzbreiten-Parametersignal- Wert für die gleiche Kolbenposition, der während des Cha­ rakterisierungs-Schrittes gespeichert wurde.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 24, welches folgenden Schritt vorsieht:
Anwenden des Anstiegs-Dämpfungssignals, basierend auf der Differenz, und zwar mit 1 dB pro Verarbeitungs- Zyklus-Rate.