DE19624209A1 - Determine the speed of a rotating element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines rotierenden Elements, insbesondere einer Turbine eines Schaltgetriebes für Kraftfahrzeuge, bei dem wenigstens ein Rechteckimpuls mit Flanken eines ersten Polaritätswechsels und eines zweiten Polaritätswechsels pro Umdrehung des Elements erzeugt wird, wobei die während einer vorbestimmten Zeit auftretenden Flanken des ersten Polaritäts wechsels der Rechteckimpulse gezählt werden.The invention relates to a method for determining the speed of a rotating Elements, in particular a turbine of a manual transmission for motor vehicles the at least one rectangular pulse with edges of a first polarity change and a second change in polarity is generated per revolution of the element, wherein the edges of the first polarity occurring during a predetermined time alternating of the rectangular pulses.
Die Drehzahl einer Turbine eines Schaltgetriebes für Kraftfahrzeuge wird regelmäßig in der Weise erfaßt, daß am Umfang eines sich mit der Turbine drehen den Polrades Magnete angeordnet werden, welche sich bei Drehung der Turbine an einem ent sprechend angeordneten Hall-Sensor vorbeibewegen. Hierdurch wird im Hall-Sensor eine etwa rechteckförmige Spannung erzeugt. Sind am Umfang des Polrades bei spielsweise 18 Magnete angeordnet, werden pro Umdrehung der Turbine 18 Recht eckschwingungen erzeugt.The speed of a turbine of a manual transmission for motor vehicles becomes regular detected in such a way that on the circumference of a rotating with the turbine the magnet wheel Magnets are arranged, which are located on the ent when the turbine rotates move the arranged Hall sensor past. This will result in the Hall sensor generates an approximately rectangular voltage. Are on the circumference of the pole wheel for example 18 magnets arranged, 18 per revolution of the turbine generated corner vibrations.
Zur Bestimmung der Drehzahl werden beispielsweise die aufsteigenden Flanken der Rechteckschwingungen während einer vorbestimmten Zeit von beispielsweise 12 Millisekunden gezählt und die Zeit zwischen der ersten und letzten gezählten Flanke ermittelt. Aus der Anzahl der Flanken, der Anzahl der Magnete auf dem Umfang des Polrades und der ermittelten Zeit kann die Drehzahl der Turbine dadurch bestimmt werden, daß die Anzahl der Flanken zur Anzahl der Magnete und der ermittelten Zeit ins Verhältnis gesetzt wird.To determine the speed, for example, the rising edges of the Rectangular waves for a predetermined time, for example 12 Milliseconds counted and the time between the first and last counted edge determined. From the number of flanks, the number of magnets on the circumference of the The rotor and the determined time can determine the speed of the turbine that the number of edges to the number of magnets and the determined time is related.
Aufgrund der relativ geringen Anzahl der Magnete am Umfang des Polrades ist die Zeit zwischen zwei Flanken relativ groß. Hierdurch läßt die Genauigkeit des Verfah ens insbesondere bei Änderungen der Drehzahl im unteren Drehzahlbereich noch zu wünschen übrig.Due to the relatively small number of magnets on the circumference of the magnet wheel, the Time between two edges is relatively large. This allows the accuracy of the procedure ens especially when the speed changes in the lower speed range wish left.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein eingangs genanntes Verfahren derart auszubilden, daß die Genauigkeit größer ist.It is an object of the invention to design a method mentioned at the beginning in such a way that the accuracy is greater.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to this problem results from the characteristics of the characteristic Part of claim 1. Advantageous further developments of the invention result from the subclaims.
Gemäß der Erfindung werden auch die während der vorbestimmten Zeit auftretenden Flanken des zweiten Polaritätswechsels der Rechteckimpulse gezählt und die Zeit zwischen der ersten und letzten gezählten Flanke ermittelt. Aus dem Verhältnis der Anzahl der Flanken des ersten Polaritätswechsels und des zweiten Polaritätswechsels zu der ermittelten Zeit wird die Drehzahl bestimmt. Die Bestimmung der Drehzahl kann in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß zunächst die Summe der Anzahl der Flanken des ersten und des zweiten Polaritätswechsels gebildet wird und die Summe zu der ermittelten Zeit ins Verhältnis gesetzt wird.According to the invention, those occurring during the predetermined time also become Flanks of the second polarity change of the rectangular pulses are counted and the time determined between the first and last counted edge. From the ratio of Number of edges of the first polarity change and the second polarity change the speed is determined at the determined time. The determination of the speed can be done in an advantageous manner that first the sum of the number the flanks of the first and second polarity changes are formed and the Sum is related to the determined time.
Ein derartiges Verfahren läßt sich besonders leicht realisieren, da zur Durchführung des Verfahrens im wesentlichen auf bestehende Auswertungsgeräte zurückgegriffen werden kann. Zur Durchführung des Verfahrens muß das vom Hall-Sensor abge gebene Rechtecksignal, welches gegebenenfalls noch aufbereitet wird, lediglich auf ein Differenzierglied gegeben werden, welches beide Flanken des Rechtecksignals auswertet und jeweils in einen Rechteckimpuls vorbestimmter Dauer und gleicher Polarität umwandelt. Die so erzeugten Rechteckimpulse können auf herkömmliche Weise verarbeitet werden, wobei bei der Auswertung der Rechteckimpulse lediglich berücksichtigt werden muß, daß pro Umdrehung des Polrades die doppelte Anzahl von Impulsen vorhanden ist. Dies hat die Wirkung, als wäre auf dem Polrad die doppelte Anzahl von Magneten angeordnet. Es tritt somit eine Verdopplung der Frequenz des vom Hall-Sensor abgegebenen Signals auf. Dies wirkt sich sehr günstig auf die Genauigkeit der Drehzahlbestimmung aus. Such a method is particularly easy to implement because of its implementation the procedure essentially relied on existing evaluation devices can be. To carry out the method, the abge from the Hall sensor given square wave signal, which may still be processed, only on a differentiator are given, which both edges of the square wave signal evaluates and each in a rectangular pulse of predetermined duration and the same Converts polarity. The rectangular pulses generated in this way can be applied to conventional ones Be processed in such a way, with the evaluation of the rectangular pulses only must be taken into account that twice the number of revolutions of the pole wheel of impulses is present. This has the effect of being on the magnet wheel arranged twice the number of magnets. There is thus a doubling of the Frequency of the signal emitted by the Hall sensor. This has a very favorable effect on the accuracy of the speed determination.
Als besonders günstig hat sich jedoch eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei dem zunächst jeweils aus der Anzahl der Flanken des ersten Polaritätswechsels und der ermittelten Zeit sowie aus der Anzahl der Flanken des zweiten Polaritätswechsels und der ermittelten Zeit das Verhältnis gebildet und aus den gebildeten Verhältnissen das Mittel gebildet wird. Hierdurch wird nicht nur die Genauigkeit der Drehzahlbestimmung erhöht, sondern der so ermittelte Drehzahlwert ist auch sehr stabil, das heißt frei von sogenannten Jittern.However, an embodiment of the invention has proven particularly favorable Method shown, in which first of all from the number of edges of the first Polarity change and the determined time and the number of edges of the second polarity change and the determined time the relationship formed and off the medium is formed according to the established relationships. This will not only Accuracy of the speed determination increased, but the speed value determined in this way is also very stable, i.e. free of so-called jitter.
Zur Realisierung eines derart ausgebildeten Verfahrens wird das Ausgangssignal des Hall-Sensors auf ein Differenzierglied gegeben, welches beide Flanken des Rechteck signals getrennt in Impulse gleicher Polarität und vorbestimmter Dauer umsetzt. Die aus der aufsteigenden Flanke des vom Hall-Sensor abgegebenen Rechtecksignals erzeugten Impulse werden in herkömmlicher Weise auf einen Eingangskanal eines Auswertegeräts gegeben. Die von der abfallenden Flanke des vom Hall-Sensor abgegebenen Rechtecksignals erzeugten Impulse werden auf einen zweiten Ein gangskanal des Auswertegeräts gegeben, welcher die Impulse in derselben Weise verarbeitet wie der erste Kanal. Die Verarbeitung der vom Differenzierglied abge gebenen Impulse kann jeweils auf herkömmliche Weise geschehen. Das heißt, aus den an den beiden Kanälen des Auswertegeräts angelegten Impulsen des Differen zierglieds wird jeweils auf herkömmliche Weise die Drehzahl der Turbine bestimmt. Aus den so bestimmten Drehzahlen wird anschließend die Summe gebildet und das Ergebnis durch 2 dividiert. Hierdurch ergibt sich der Mittelwert der Drehzahlen, welcher sich durch eine hohe Genauigkeit auszeichnet und geringe Schwankungen aufweist.To implement such a method, the output signal of the Hall sensor placed on a differentiator, which both sides of the rectangle signals separately converted into pulses of the same polarity and predetermined duration. The from the rising edge of the square-wave signal emitted by the Hall sensor generated pulses are in a conventional manner on an input channel Given evaluation device. The from the falling edge of the from the Hall sensor emitted square wave signals generated are on a second on given channel of the evaluation device, which the pulses in the same way processed like the first channel. The processing of the abge differentiator given impulses can be done in a conventional manner. That is, from the impulses of the difference applied to the two channels of the evaluation device ornamental member, the speed of the turbine is determined in a conventional manner. The sum is then formed from the speeds determined in this way and that Result divided by 2. This gives the average of the speeds, which is characterized by high accuracy and low fluctuations having.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der schaltungstechnische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens sehr gering ist. Zur Auswertung der beiden Flanken des vom Hall-Sensor abgegebenen Rechtecksignals kann auf ein herkömm liches Differenzierglied zurückgegriffen werden. Wird entsprechend der ersten be sonderen Ausführungsform der Erfindung zunächst die Summe der Impulse gebildet und die Summe im Verhältnis zu der ermittelten Zeit gesetzt, braucht lediglich der im Auswertegerät vorhandene Algorithmus an die doppelte Frequenz angepaßt werden. The inventive method has the advantage that the circuitry Effort to carry out the method is very low. To evaluate the two The edges of the square-wave signal emitted by the Hall sensor can be converted to a conventional one Lich differentiator can be used. Will be according to the first special embodiment of the invention first formed the sum of the pulses and set the sum in relation to the determined time, only the im needs Evaluation device existing algorithm can be adapted to double the frequency.
Das heißt, der Algorithmus des Auswertegeräts wird derart verändert, als wäre auf dem Polrad die doppelte Anzahl von Magneten angebracht.This means that the algorithm of the evaluation device is changed as if it were open the pole wheel attached twice the number of magnets.
Werden die aus der aufsteigenden beziehungsweise abfallenden Flanke des vom Hall-Sensor abgegebenen Rechtecksignals abgeleiteten Impulse getrennt ausge wertet, kann dies dadurch geschehen, daß schaltungstechnisch ein zweiter Kanal zur Verfügung gestellt wird. Da in herkömmlichen Auswertegeräten üblicherweise Mikro prozessoren verwendet werden, welche ohnehin mehrere Eingangskanäle zur Verfü gung stellen können, kann zur Realisierung der zweiten besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls im wesentlichen auf ein herkömmliches Auswertegerät zurückgegriffen werden.Are the from the rising or falling edge of the from Hall sensor emitted square wave signals derived separately evaluates, this can be done in that a second channel Is made available. Since in conventional evaluation devices usually micro processors are used, which already have several input channels can provide the second special embodiment of the method according to the invention also essentially to a conventional one Evaluation device can be used.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden besonders in den unteren Drehzahl bereichen Drehzahländerungen schneller und genauer erfaßt, als dies bei einem herkömmlichen Verfahren der Fall ist. Dies ist besonders günstig, da gerade der untere Drehzahlbereich im Hinblick auf das Schaltverhalten eines Getriebes von sehr großer Bedeutung ist.The inventive method, especially in the lower speed areas detected changes in speed faster and more accurately than one conventional method is the case. This is particularly cheap because the lower speed range with regard to the switching behavior of a transmission of very is of great importance.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Drehzahlbestimmung.Further details, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an example of an inventive Speed determination.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer schematischen Anordnung eines herkömmlichen Auswertegeräts, Fig. 1 is a block diagram showing a schematic arrangement of a conventional interface device,
Fig. 2 eine schematische Anordnung einer Schaltung zur Frequenzverdopplung des Sensorsignals, Fig. 2 shows a schematic arrangement of a circuit for frequency doubling of the sensor signal,
Fig. 3 ein von einem Hall-Sensor abgegeben es Rechtecksignal bei sprunghafter Drehzahländerung, Given FIG. 3 a by a Hall sensor is square wave with sudden speed change,
Fig. 4 ein mittels eines Differenzierglieds aus dem in Fig. 1 gezeigten Signal er zeugtes flankengetriggertes frequenzverdoppeltes Signal, Fig. 4 is a signal shown by a differentiating element from the in Fig. 1 he zeugtes edge triggered frequency-doubled signal,
Fig. 5 den aufgrund der aufsteigenden Flanken des in Fig. 1 dargestellten Signals erzeugten, in Fig. 2 enthaltenen Signalanteil, und Figure 5 is generated. Due to the rising flanks of the signal shown in Fig. 1, in Fig. 2 signal portion contained, and
Fig. 6 den aufgrund der abfallenden Flanken des in Fig. 1 dargestellten Signals erzeugten, in Fig. 2 enthaltenen Signalanteil. Fig. 6 generated due to the falling edges of the signal shown in Fig. 1, in Fig. 2 signal component contained.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, wird ein von einem nicht gezeigten Hall- Sensor abgegeben es Signal 1 einem Pegelwechseldetektor 2 zugeführt. Der Pegel wechseldetektor 2 gibt bei jedem Wechsel des Pegels von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert (positive Flanke) ein Signal ab. Das vom Pegelwechseldetektor 2 abgegebene Signal wird zum einen einem Flankenzähler 3 zugeführt, welcher die Anzahl der positiven Flanken des Sensorsignals 1 durchgehend zählt.As can be seen from FIG. 1, a signal 1 emitted by a Hall sensor (not shown ) is fed to a level change detector 2 . The level change detector 2 emits a signal each time the level changes from a low value to a high value (positive edge). The signal emitted by the level change detector 2 is firstly fed to an edge counter 3 , which counts the number of positive edges of the sensor signal 1 continuously.
Zum andern wird das vom Pegelwechseldetektor 2 abgegebene Signal an den Übernahmeeingang eines Registers 6 angelegt. Der Dateneingang des Registers 6 ist mit dem Ausgang eines Zählers 5, welcher von einem quarzstabilisierten Generator 4 erzeugte Impulse durchgehend zählt, verbunden. Somit wird bei jeder positiven Flanke des Sensorsignals 1 der im Zähler 5 vorhandene Wert in das Register 6 übernommen.On the other hand, the signal emitted by the level change detector 2 is applied to the takeover input of a register 6 . The data input of register 6 is connected to the output of a counter 5 which continuously counts pulses generated by a quartz-stabilized generator 4 . With each positive edge of sensor signal 1, the value present in counter 5 is thus transferred to register 6 .
Der Ausgang des Flankenzählers 3 ist mit einem Eingang 7a einer Recheneinheit 7 verbunden. Der Ausgang des Registers 6 ist mit einem Eingang 7b der Recheneinheit 7 verbunden. Ein Ausgang 7c der Recheneinheit 7 ist mit einem Freigabeeingang des Flankenzählers 3 sowie mit einem Freigabeeingang des Registers 6 verbunden. Durch ein am Ausgang 7c der Recheneinheit 7 in vorbestimmten Zeitabständen auftreten des Signal wird bewirkt, daß der im Flankenzähler 3 enthaltene Wert sowie der im Register 6 enthaltene Wert in die Recheneinheit 7 eingelesen werden.The output of the edge counter 3 is connected to an input 7 a of a computing unit 7 . The output of the register 6 is connected to an input 7 b of the computing unit 7 . An output 7 c of the computing unit 7 is connected to an enable input of the edge counter 3 and to an enable input of the register 6 . A signal that occurs at the output 7 c of the computing unit 7 at predetermined time intervals causes the value contained in the edge counter 3 and the value contained in the register 6 to be read into the computing unit 7 .
Das vorstehend beschriebene Auswertegerät kann zwar aus diskreten Elementen bestehen, wird jedoch in vorteilhafter Weise unter Verwendung eines Mikroprozessors softwaremäßig realisiert.The evaluation device described above can indeed consist of discrete elements exist, but will advantageously use a microprocessor implemented in software.
Das in Fig. 3 dargestellte Signal ist ein Turbinendrehzahlsignal mit einem Tast verhältnis von 3 : 2. Das Turbinendrehzahlsignal entspricht dem Sensorsignal 1. Im Punkt A tritt eine Drehzahländerung auf. Die Periodenzeit des im linken Teil der Fig. 1 dargestellten Signals beträgt 5 Millisekunden. Die Frequenz beträgt somit 200 Hz. Es treten daher 12.000 Schwingungen pro Minute auf. Sind am Umfang eines Polra des 18 Magnete angeordnet, ergibt sich eine Drehzahl von 667 Umdrehungen pro Minute.The signal shown in FIG. 3 is a turbine speed signal with a pulse duty factor of 3: 2. The turbine speed signal corresponds to sensor signal 1 . At point A, a speed change occurs. The period of the signal shown in the left part of FIG. 1 is 5 milliseconds. The frequency is therefore 200 Hz. Therefore 12,000 vibrations occur per minute. If 18 magnets are arranged on the circumference of a pole, this results in a speed of 667 revolutions per minute.
Im rechten Teil des in Fig. 3 dargestellten Signals beträgt die Frequenz 100 Hz. Dies entspricht einer Drehzahl von 333 Umdrehungen pro Minute.In the right part of the signal shown in FIG. 3, the frequency is 100 Hz. This corresponds to a speed of 333 revolutions per minute.
Anhand des in Fig. 3 dargestellten Signals soll nun die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Auswertegeräts erläutert werden. Die Meßwertentnahmen sind mit Pfeilen gekennzeichnet, welche mit 1, 2 und 3 versehen sind.The mode of operation of the evaluation device shown in FIG. 1 will now be explained on the basis of the signal shown in FIG. 3. The measured values are marked with arrows, which are marked with 1, 2 and 3.
Die Frequenz des Generators 4 beträgt 1 MHz. Der Zähler 5 zählt somit 1000000 Impulse pro Sekunde. Da bei jeder positiven Flanke des Sensorsignals 1 der Inhalt des Zählers 5 in das Register 6 übernommen wird, entspricht der im Register 6 enthaltene Wert jeweils der Anzahl der bis zur letzten positiven Flanke des Sensor signals 1 vom Zähler 5 gezählten Generatorimpulse. Da ein Zählwert einer Mikrose kunde entspricht, wird durch den im Register 6 enthaltenen Zählwert die Zeit bis zur jeweils letzten positiven Flanke des Sensorsignals 1 in Mikrosekunden angegeben.The frequency of the generator 4 is 1 MHz. Counter 5 thus counts 1,000,000 pulses per second. As with each positive edge of the sensor signal 1, the contents of the counter is transferred to the register 6 5, the value contained in the register 6 are respectively equal to the number of until the last positive edge of the sensor signal being counted by the counter 5 1 generator pulses. Since a count value corresponds to one microsecond, the count value in register 6 indicates the time until the last positive edge of sensor signal 1 in microseconds.
Die vorbestimmte Zeit, nach der der Inhalt des Flankenzählers 3 sowie der Inhalt des Registers 6 in die Recheneinheit 7 eingelesen werden, beträgt 12 Millisekunden. Zur Zeit der in Fig. 3 dargestellten Meßwertentnahme 1 sei der Inhalt des Flankenzählers 3 "X" und der Inhalt des Registers 6 "Y". Bis zur 12 Millisekunden später erfolgenden Meßwertentnahme 2 treten 3 positive Flanken des Sensorsignals 1 auf. Der Inhalt des Flankenzählers 3 beträgt daher X + 3. The predetermined time after which the content of the edge counter 3 and the content of the register 6 are read into the computing unit 7 is 12 milliseconds. At the time of Meßwertentnahme 1 shown in Fig. 3 was the contents of the edge counter 3 "X" and the contents of register 6 "Y". Up to 12 milliseconds later the measurement 2 takes 3 positive edges of the sensor signal 1 . The content of the edge counter 3 is therefore X + 3.
In gleicher Weise wurde der Inhalt des Registers 6 dreimal aktualisiert. Der Inhalt des Registers 6 entspricht daher dem Anfangswert Y + der Anzahl von Impulsen, welche während einer Zeit von drei Perioden des Sensorsignals 1 vom Generator 4 erzeugt wurden. Bei einer Periodenzeit des Sensorsignals 1 von 5 Millisekunden und einer Frequenz des Generators 4 von 1 MHz beträgt die Anzahl der vom Zähler 5 während drei Perioden des Sensorsignals 1 gezählten Impulse 15.000. Das Register 6 enthält somit den Wert Y + 15.000.In the same way, the content of register 6 was updated three times. The content of the register 6 therefore corresponds to the initial value Y + the number of pulses which were generated by the generator 4 over a period of three periods of the sensor signal 1 . With a period of the sensor signal 1 of 5 milliseconds and a frequency of the generator 4 of 1 MHz, the number of pulses counted by the counter 5 during three periods of the sensor signal 1 is 15,000. Register 6 thus contains the value Y + 15,000.
In der Recheneinheit 7 wird zunächst die Differenz der jeweiligen Werte gebildet. Da die vorhergehenden Werte X beziehungsweise Y waren, werden diese von den aktuellen Werten abgezogen. Es verbleiben somit 15.000 Impulse und 3 positive Flanken.The difference between the respective values is first formed in the computing unit 7 . Since the previous values were X and Y, they are subtracted from the current values. This leaves 15,000 impulses and 3 positive edges.
Aus den 15.000 Impulsen und den 3 positiven Flanken errechnet die Recheneinheit 7 nach der FormelThe computing unit calculates 7 from the 15,000 pulses and the 3 positive edges according to the formula
N = K*Anzahl der Flanken/Anzahl der Generatorimpulse
die Drehzahl, wobei
K = Generatorfrequenz*60 Sekunden/Anzahl der Magnete auf dem Polrad
ist.N = K * number of edges / number of generator pulses the speed, where
K = generator frequency * 60 seconds / number of magnets on the magnet wheel.
Bei einer Generatorfrequenz von 1 MHz und 18 Magneten auf dem Polrad ergibt sich eine Konstante K zu 3.333.333.With a generator frequency of 1 MHz and 18 magnets on the magnet wheel this results a constant K of 3,333,333.
Somit ergibt sich bei 3 Flanken und 15.000 Impulsen gemäß obengenannter Formel eine Drehzahl von 667 Umdrehungen pro Minute. Dies entspricht auch der tatsächli chen Drehzahl.This results in 3 edges and 15,000 pulses according to the above formula a speed of 667 revolutions per minute. This also corresponds to the actual Chen speed.
Bis zur nächsten, 12 Millisekunden später erfolgenden Meßwertentnahme 3, tritt beim Sensorsignal 1 lediglich eine positive Flanke auf. Der Inhalt des Flankenzählers 3 hat sich somit um 1 erhöht. Da die Zeit von der vor der zweiten Meßwertentnahme letzten positiven Flanke bis zu der vor der dritten Meßwertentnahme letzten erfaßten positi ven Flanke des Sensorsignals 1 5 Millisekunden betrug, wurde der Inhalt des Regi sters 6 um einen Wert von 5.000 Impulsen erhöht. Der Recheneinheit 7 stehen daher zur Berechnung des aktuellen Drehzahlwerts als Eingangsgrößen eine positive Flanke und 5.000 Impulse zur Verfügung. Aus diesen Werten ergibt sich gemäß der oben genannten Formel eine Drehzahl von 667 Umdrehungen pro Minute. Dieser Wert entspricht dem vorher ermittelten Wert, obwohl eine Drehzahländerung stattgefunden hat.Until the next measurement value 3 taken 12 milliseconds later, only a positive edge occurs in sensor signal 1 . The content of the edge counter 3 has thus increased by 1. Since the time from the last positive edge before the second measured value extraction to the last detected positive edge before the third measured value extraction of the sensor signal 1 was 5 milliseconds, the content of the register 6 was increased by a value of 5,000 pulses. The computing unit 7 therefore has a positive edge and 5,000 pulses available for calculating the current speed value as input variables. Based on the above formula, these values result in a speed of 667 revolutions per minute. This value corresponds to the previously determined value, although a speed change has taken place.
Wird jedoch das in Fig. 1 dargestellte Sensorsignal 1 auf ein in Fig. 2 dargestelltes Differenzierglied gegeben, erhält man das in Fig. 4 dargestellte frequenzverdoppelte Signal. Wird dieses Signal nun der in Fig. 1 dargestellten Signalauswertung unterzo gen, erhält man das nachfolgend beschriebene Ergebnis. Es ist jedoch zu beachten, daß sich durch die Frequenzverdopplung die Konstante K dahingehend verändert, als wären statt 18 Magnete 36 Magnete am Umfang des Polrades angeordnet. Die konstante K hat daher einen Wert von 1.666.666.However, if the sensor signal 1 shown in Fig. 1 placed on a shown in Fig. 2 differentiator, one illustrated frequency-doubled signal 4 is shown in Fig.. If this signal is now subjected to the signal evaluation shown in FIG. 1, the result described below is obtained. It should be noted, however, that the frequency K changes as a result of the frequency doubling, as if 36 magnets were arranged on the circumference of the pole wheel instead of 18 magnets. The constant K therefore has a value of 1,666,666.
Zwischen der ersten und der zweiten Meßwertentnahme treten 5 positive Flanken des frequenzverdoppelten Sensorsignals 1 auf. Die Zeit von der vor der ersten Meßwertent nahme letzten positiven Flanke bis zu der vor der zweiten Meßwertentnahme letzten positiven Flanke beträgt 12 Millisekunden. Das Register 6 enthält somit einen Wert von 12.000. Mit einer Konstanten von K = 1.666.666 ergibt sich nach obenstehender Formel eine Drehzahl N von 694.5 positive edges of the frequency-doubled sensor signal 1 occur between the first and the second measurement value extraction. The time from the last positive edge before the first measurement value to the last positive edge before the second measurement value is 12 milliseconds. Register 6 thus contains a value of 12,000. With a constant of K = 1.666.666, a speed N of 694 results according to the above formula.
Zwischen der dritten Meßwertentnahme und der zweiten Meßwertentnahme treten 3 positive Flanken des frequenzverdoppelten Sensorsignals 1 auf. Die Zeit zwischen der vor der zweiten Meßwertentnahme letzten positiven Flanke und der vor der dritten Meßwertentnahme letzten positiven Flanke beträgt 11 Millisekunden. Im Register 6 steht somit ein Wert von 11.000. Die hieraus nach der obenstehenden Formel von der Recheneinheit 7 berechnete Drehzahl N beträgt 454. Somit macht sich schon beim nach der Drehzahländerung ersten errechneten Wert die Drehzahländerung bemerk bar. 3 positive edges of the frequency-doubled sensor signal 1 occur between the third measurement and the second measurement. The time between the last positive edge before the second measured value extraction and the last positive edge before the third measured value extraction is 11 milliseconds. Register 6 therefore has a value of 11,000. The speed N calculated from the computing unit 7 based on the above formula is 454. Thus, the speed change is noticeable even at the first calculated value after the speed change.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zunächst die Drehzahl aufgrund der positiven Flanken des Sensorsignals 1 sowie die Drehzahl aufgrund der negativen Flanken des Sensorsignals 1 berechnet. Die mittels des in Fig. 2 dargestell ten Differenzierglieds gebildeten Impulse aufgrund der positiven Flanken des Sensor signals 1 sind in Fig. 5 dargestellt. Die mittels des in Fig. 2 dargestellten Differenzier glieds gebildeten Impulse aufgrund der negativen Flanken des Sensorsignals 1 sind in Fig. 6 dargestellt.According to a further embodiment of the invention, the speed based on the positive edges of the sensor signal 1 and the speed based on the negative edges of the sensor signal 1 are first calculated. The pulses formed by means of the differentiator shown in FIG. 2 due to the positive edges of the sensor signal 1 are shown in FIG. 5. The pulses formed by means of the differentiating element shown in FIG. 2 due to the negative edges of the sensor signal 1 are shown in FIG. 6.
Wie der Fig. 5 entnommen werden kann, treten zwischen der ersten und der zweiten Meßwertentnahme 3 positive Flanken auf. Die Zeit zwischen der letzten vor der ersten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke und der letzten vor der zweiten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke beträgt 15 Millisekunden. Mit einer Konstanten K von 3.333.333 errechnet die Recheneinheit 7 gemäß der obengenann ten Formel eine Drehzahl N von 667.As can be seen in FIG. 5, 3 positive edges occur between the first and the second measured value extraction. The time between the last positive edge that occurred before the first measurement was taken and the last positive edge that occurred before the second measurement took 15 milliseconds. With a constant K of 3,333,333, the computing unit 7 calculates a speed N of 667 according to the above-mentioned formula.
Zwischen der zweiten Meßwertentnahme und der dritten Meßwertentnahme tritt eine positive Flanke des in Fig. 5 dargestellten Signals auf. Die Zeit zwischen der letzten vor der zweiten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke und der letzten vor der dritten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke beträgt 5 Millisekunden. Hieraus ergibt sich eine Drehzahl N von 667.A positive edge of the signal shown in FIG. 5 occurs between the second measured value extraction and the third measured value extraction. The time between the last positive edge that occurred before the second measurement value extraction and the last positive edge that occurred before the third measurement value extraction is 5 milliseconds. This results in a speed N of 667.
Wie der Fig. 6 entnommen werden kann, treten zwischen der ersten und der zweiten Meßwertentnahme 2 positive Flanken auf. Die Zeit zwischen der letzten vor der ersten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke und der letzten vor der zweiten Meßwertentnahme aufgetretenen positiven Flanke beträgt 10 Millisekunden. Mit einer Kontakten K von 3.333.333 errechnet die Recheneinheit 7 nach vorstehender Formel eine Drehzahl N von 667.As can be seen in FIG. 6, two positive edges occur between the first and the second measurement value extraction. The time between the last positive edge that occurred before the first measurement value was taken and the last positive edge that occurred before the second measurement value was taken is 10 milliseconds. With a contact K of 3,333,333, the computing unit 7 calculates a speed N of 667 according to the above formula.
Zwischen der zweiten und der dritten Meßwertentnahme treten 2 positive Flanken des in Fig. 6 dargestellten Signals auf. Die Zeit zwischen der letzten vor der zweiten Meßwertentnahme auftretenden positiven Flanke und der letzten vor der dritten Meßwertentnahme auftretenden positiven Flanke beträgt 13 Millisekunden. Hieraus ergibt sich eine Drehzahl N von 512.Two positive edges of the signal shown in FIG. 6 occur between the second and the third measured value extraction. The time between the last positive edge occurring before the second measured value extraction and the last positive edge occurring before the third measured value extraction is 13 milliseconds. This results in a speed N of 512.
Durch Addition der jeweiligen beiden so ermittelten Drehzahlen und Division des Ergebnisses durch 2 ergibt sich für die zweite Meßwertentnahme eine Drehzahl von N = 667 und für die dritte Meßwertentnahme eine Drehzahl von N = 589. Die Dreh zahländerung macht sich somit bereits beim ersten, nach der Drehzahländerung berechneten Wert bemerkbar. Dies zeigt, daß das erfindungsgemäße Meßverfahren deutlich besser als das bisherige Verfahren ist.By adding the respective two speeds and dividing the Result of 2 results in a speed of N = 667 and a speed of N = 589 for the third measurement The number change therefore already occurs the first time, after the speed change calculated value noticeable. This shows that the measuring method according to the invention is significantly better than the previous method.
Claims (4)
- - wenigstens ein Rechteckimpuls mit Flanken eines ersten Polaritätswechsels und eines zweiten Polaritätswechsels pro Umdrehung des Elements erzeugt wird, wobei
- - die während einer vorbestimmten Zeit auftretenden Flanken des ersten Polaritäts wechsels der Rechteckimpulse gezählt werden,
- - At least one rectangular pulse with edges of a first polarity change and a second polarity change is generated per revolution of the element, wherein
- the edges of the first polarity change of the rectangular pulses occurring during a predetermined time are counted,
- - auch die während der vorbestimmten Zeit auftretenden Flanken des zweiten Polaritätswechsels der Rechteckimpulse gezählt werden, und
- - die Zeit zwischen der ersten und der letzten gezählten Flanke ermittelt wird, wobei
- - aus dem Verhältnis der Anzahl der Flanken des ersten Polaritätswechsels und des zweiten Polaritätswechsels zu der ermittelten Zeit die Drehzahl bestimmt wird.
- - The edges of the second polarity change of the rectangular pulses occurring during the predetermined time are also counted, and
- - The time between the first and the last counted edge is determined, whereby
- - The speed is determined from the ratio of the number of edges of the first polarity change and the second polarity change to the determined time.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996124209 DE19624209A1 (en) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Determine the speed of a rotating element |
| PCT/DE1997/000938 WO1997048985A1 (en) | 1996-06-18 | 1997-05-09 | Determination of the speed of rotation of a rotating element and detection of rising and falling flanks of pulses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996124209 DE19624209A1 (en) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Determine the speed of a rotating element |
Publications (1)
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|---|---|
| DE19624209A1 true DE19624209A1 (en) | 1998-01-02 |
Family
ID=7797220
Family Applications (1)
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19624209A1 (en) |
| WO (1) | WO1997048985A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10159795B4 (en) * | 2001-06-18 | 2009-09-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Control system for an internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-05-09 WO PCT/DE1997/000938 patent/WO1997048985A1/en active Application Filing
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| DE10159795B4 (en) * | 2001-06-18 | 2009-09-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Control system for an internal combustion engine |
Also Published As
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| WO1997048985A1 (en) | 1997-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |