DE19937263C2 - Method and device for determining an actual speed value with an analog tachometer in the range of low speeds - Google Patents

Method and device for determining an actual speed value with an analog tachometer in the range of low speeds

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DE19937263C2 DE1999137263 DE19937263A DE19937263C2 DE 19937263 C2 DE19937263 C2 DE 19937263C2 DE 1999137263 DE1999137263 DE 1999137263 DE 19937263 A DE19937263 A DE 19937263A DE 19937263 C2 DE19937263 C2 DE 19937263C2
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes (omega¶a¶(t)) mit einem Analogtacho (4) im Bereich kleiner Drehzahlen. Erfindungsgemäß wird aus der drehzahlabhängigen Amplitude einer jeden Halbperiode der ermittelten periodischen Tachospannung (u(t)) ein Drehzahlwert (omega¶aA¶(t)) ermittelt, wird ein Drehzahlnäherungswert (omega¶aN¶(t)) für eine vorbestimmte Umgebung (epsilon) einer Amplitude am Anfang und am Ende einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung (u(t)) berechnet und wird in Abhängigkeit einer Amplitudenüberprüfung der periodischen Tachospannung (u(t)) der ermittelte Drehzahlwert (omega¶aA¶(t)) oder der berechnete Drehzahlnäherungswert (omega¶aA¶(t)) als Drehzahl-Istwert (omega¶a¶(t)) ausgegeben. Somit erhält man ein Auswerteverfahren für einen analogen Tachogenerator (4), mit dem auch Drehzahl-Istwerte (omega¶a¶(t)) im Bereich kleiner Drehzahlen ermittelt werden können, wobei das Verfahren sehr dynamisch auf Drehzahländerungen reagiert.The invention relates to a method and a device for determining an actual speed value (omega¶a¶ (t)) with an analog tachometer (4) in the range of low speeds. According to the invention, a speed value (omega¶aA¶ (t)) is determined from the speed-dependent amplitude of each half period of the determined periodic tachometer voltage (u (t)), a speed approximation value (omega¶aN¶ (t)) for a predetermined environment (epsilon ) an amplitude at the beginning and at the end of each half period of the periodic tachometer voltage (u (t)) and depending on an amplitude check of the periodic tachometer voltage (u (t)) the determined speed value (omega¶aA¶ (t)) or the The calculated speed approximation value (omega¶aA¶ (t)) is output as the actual speed value (omega¶a¶ (t)). This results in an evaluation method for an analog tachometer generator (4), which can also be used to determine actual speed values (omega¶a¶ (t)) in the range of low speeds, the method reacting very dynamically to speed changes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes mit einem Analogtacho im Bereich kleiner Drehzahlen.The invention relates to a method and a front direction for determining an actual speed value with a Analog tachometer in the low speed range.

Analogtachos weisen im Vergleich zu Inkrementalgebern deut­ lich geringere Auflösungen auf, so daß in der Antriebstechnik vorwiegend Inkrementalgeber eingesetzt werden. Inkrementalge­ ber sind jedoch im Vergleich zu Analogtachos sehr teuer, so daß im Bereich der Consumer-Drives Inkrementalgeber aus Ko­ stengründen nicht eingesetzt werden können.Analog tachometers indicate clearly in comparison to incremental encoders Lich lower resolutions, so that in drive technology mainly incremental encoders are used. Inkrementalge However, compared to analog tachometers, they are very expensive that in the area of consumer drives incremental encoders from Ko reasons can not be used.

Als Tachogeneratoren sind sogenannte Klauenpoltachos am Markt erhältlich. Der Läufer eines Klauenpoltachos besteht aus ei­ nem 2Zp-poligen Permanentmagneten, wobei der Klauenpolständer die Generatorwicklung enthält. Typische Werte für die Pol­ paarzahl Zp sind 8 bzw. 12. An der Generatorwicklung ist eine Tachospannung u abnehmbar, die idealerweise durch folgende Gleichung:
So-called claw-pole speedometers are available on the market as tachometer generators. The rotor of a claw pole tachometer consists of a 2Z p -pole permanent magnet, the claw pole stand containing the generator winding. Typical values for the number of poles Z p are 8 and 12 respectively. A tachometer voltage u can be removed from the generator winding, which ideally is given by the following equation:

u(t) = cω(t)sin∫ω(t)dt (1)
u (t) = cω (t) sin∫ω (t) dt (1)

mit
ω = elektrische Frequenz der Generatorspannung
c = Proportionalitätsfaktor
beschrieben werden kann.With
ω = electrical frequency of the generator voltage
c = proportionality factor
can be described.

Für das Verhältnis von elektrischer Frequenz ω der Genera­ torspannung u zur Läuferfrequenz ωmech des Tachogenerators gilt
The relationship between the electrical frequency ω of the generator voltage u and the rotor frequency ω mech of the tachometer generator applies

ω = Zpωmech (2)ω = Z p ω mech (2)

Die Generatorspannung des Klauenpoltachos ist sinusförmig, deren Nulldurchgänge zur Bestimmung eines Drehzahl-Istwertes verwendet werden. Mittels dieser Nulldurchgänge wird jeweils eine Periodenmessung durchgeführt, wobei die Periodenlänge proportional zum aktuellen Drehzahl-Istwert ist. Dieses Ver­ fahren zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwert ist als Perio­ dendauermeß-Verfahren bekannt.The generator voltage of the claw pole tachometer is sinusoidal, their zero crossings to determine an actual speed value be used. By means of these zero crossings carried out a period measurement, the period length is proportional to the current actual speed value. This ver drive to determine an actual speed value is as a Perio duration measurement method known.

Dieses Auswerteverfahren des Analogtachos führt insbesondere bei kleinen Drehzahlen zu Problemen. Kleine Drehzahlen liegen dann vor, wenn nur zu Vielfachen einer Abtastperiode ein Drehzahl-Istwert aktualisiert wird. Somit können derartige Analogtachos nicht verwendet werden, wenn eine genaue Dreh­ zahl-Istwert-Erfassung selbst bei kleinen Drehzahlen erfor­ derlich ist.This evaluation method of the analog tachometer leads in particular problems at low speeds. Low speeds are then before, if only to multiples of a sampling period Actual speed value is updated. Thus, such Analog speedometers are not used when an accurate rotation Requires actual value acquisition even at low speeds is such.

Aus der EP 0 332 196 A1 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Drehzahl eines Rades in einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage bekannt. Zum Messen der Drehzahl eines Rades ist ein Drehzahlfühler vorgesehen, in dem entsprechend des Rades elektromagnetische Signale induziert werden, deren Amplitude und Frequenz regulär mit der Drehzahl wachsen. Dann, wenn die Amplitude des induzierten Signals aufgrund von Fehlerquellen nicht mit der Frequenz des Signals wächst, wird ein Drehzahl-Messwert mittels der gemessenen Amplitude, d. h., die Spitzenwerte der gemessenen Spannung, bestimmt. Dadurch wird beim Übergang von der Frequenz zur Amplitude diese Amp­ litude nicht zu jedem Zeitpunkt ausgewertet, sondern nur de­ ren Spitzenwerte. Dadurch treten wie bei der Periodendauer­ messung bei kleinen Drehzahlen dieselben Nachteile auf.EP 0 332 196 A1 describes a method and device for Measuring the speed of a wheel in an anti-lock Vehicle brake system known. To measure the speed of a A speed sensor is provided in the wheel, accordingly of the wheel electromagnetic signals are induced, the Amplitude and frequency grow regularly with speed. Then when the amplitude of the induced signal due to Sources of error will not grow with the frequency of the signal a measured speed value using the measured amplitude, d. H., the peak values of the measured voltage. Thereby when changing from frequency to amplitude this amp litude not evaluated at all times, only de peak values. This occurs as with the period measurement at low speeds have the same disadvantages.

Aus der DE 36 38 298 A1 ist ebenfalls ein Verfahren und Vor­ richtung zur Bestimmung einer Winkelgeschwindigkeit bekannt, wobei zwei Signale, die jeweils eine Funktion des Drehwinkels und um 90 Winkelgrad phasenverschoben sind, verwendet werden. Der Betrag und das Vorzeichen der Winkelgeschwindigkeit wer­ den durch die Division der Ableitung des ersten Signals nach der Zeit durch das zweite Signal bestimmt. In demjenigen Sig­ nalbereich, in dem das erste Signal Nulldurchgänge aufweist, wird die Ableitung des zweiten Signals nach der Zeit durch das erste Signal dividiert. Mit diesem Verfahren kann man bei langsamen Drehbewegungen den augenblicklichen Wert der Win­ kelgeschwindigkeit nach Betrag und Vorzeichen bestimmen. Die­ ses Auswerteverfahren ist nicht auf eine Generatorspannung eines analogen Tachogenerators, insbesondere eines Klauenpol­ tachos, übertragbar, da dieses Auswerteverfahren auf zwei phasenverschobene sinusförmige Signalverläufe angewiesen ist.DE 36 38 298 A1 also describes a method and method known direction for determining an angular velocity, taking two signals, each a function of the angle of rotation and are out of phase by 90 degrees. The amount and sign of the angular velocity by dividing the derivative of the first signal  time determined by the second signal. In that Sig range in which the first signal has zero crossings, is the derivative of the second signal by time divided the first signal. With this procedure you can at slow turning movements the instant value of the win Determine the speed according to the amount and sign. the This evaluation method is not based on a generator voltage an analog tachometer generator, in particular a claw pole tachos, transferable, because this evaluation method on two phase-shifted sinusoidal waveforms is instructed.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehzahl-Istwert-Erfassung für einen Analogtacho anzugeben, so daß mit einem handelsüblichen Ana­ logtacho Drehzahl-Istwerte im Bereich kleiner Drehzahlen ex­ akt ermittelt werden können.The invention is based on the object of a method and a device for speed actual value detection for one Analog speedometer to indicate, so that with a commercially available Ana logtacho actual speed values in the range of low speeds ex can be determined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 bzw. 12 gelöst.This object is achieved with the features of the An say 1 or 12 solved.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die drehzahlabhängige Amplitude einer ermittelten periodischen Tachospannung ausgewertet wird, erhält man einen Drehzahlwert für jede Halbperiode die­ ser periodischen Tachospannung. Da für einen Bereich um den Nulldurchgang der periodischen Tachospannung die drehzahlab­ hängige Amplitude dieser Tachospannung nicht ausgewertet wer­ den kann, wird ein Drehzahlnäherungswert berechnet. Als Dreh­ zahl-Istwert wird entweder der ermittelte Drehzahlwert oder der berechnete Drehzahlnäherungswert ausgegeben. Dazu wird die Amplitude der ermittelten periodischen Tachospannung be­ züglich eines vorbestimmten Amplitudenwertes überprüft. The fact that according to the invention the speed-dependent amplitude a determined periodic tachometer voltage is evaluated you get a speed value for each half period periodic tachometer voltage. As for an area around the Zero crossing of the periodic tachometer voltage the speed dependent amplitude of this tachometer voltage is not evaluated who a speed approximation value is calculated. As a shoot Actual number value is either the determined speed value or the calculated speed approximation value is output. This will be the amplitude of the determined periodic tachometer voltage checked for a predetermined amplitude value.  

Dadurch, daß anstelle der Auswertung von Periodendauern einer ermittelten Tachospannung nun die drehzahlabhängige Amplitude einer ermittelten periodischen Tachospannung ausgewertet wird, kann man mit einem handelsüblichen einfachen Tachogene­ rator Drehzahl-Istwerte in einem Bereich kleiner Drehzahlen ermitteln. Da die drehzahlabhängige Amplitude der gemessenen periodischen Tachospannung ausgewertet wird, werden Änderun­ gen der zu messenden Drehzahl, die den Amplitudenverlauf der Tachospannung verändern, umgehend, d. h. ohne Zeitverzögerung, ermittelt.The fact that instead of evaluating period periods determined the speed-dependent amplitude a determined periodic tachometer voltage is evaluated can, you can with a commercially available simple tachogen rator actual speed values in a range of low speeds determine. Because the speed-dependent amplitude of the measured periodic tachometer voltage is evaluated, changes against the speed to be measured, which is the amplitude curve of the Change tachometer voltage immediately, d. H. without time delay, determined.

In den Unteransprüchen 2 bis 7 sind die Vorschriften für die Berechnung der beiden Drehzahlwerte einer jeden Halbperiode der ermittelten periodischen Tachospannung angegeben, wobei in den Unteransprüchen 8 bis 11 verschiedene Verfahren ange­ geben sind, mit denen einer der beiden berechneten Drehzahl­ werte als aktueller Drehzahl-Istwert ausgegeben wird.In subclaims 2 to 7 are the regulations for the Calculation of the two speed values of each half period of the determined periodic tachometer voltage, where in the subclaims 8 to 11 different methods are given with which one of the two calculated speed values are output as the current actual speed value.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Drehzahl-Istwert-Er­ mittlung wird in Abhängigkeit eines aktuellen Drehzahl-Ist­ wertes und eines mittels Periodenmessung ermittelten Dreh­ zahl-Istwertes eine Drehzahl-Istwert-Abweichung bestimmt, aus der ein Korrekturwert des Proportionalitätsfaktors derart be­ stimmt wird, daß die ermittelte Drehzahl-Istwert-Abweichung zu Null wird.In an advantageous method for the actual speed value Er averaging is dependent on a current actual speed value and a rotation determined by means of period measurement number actual value determines a speed actual value deviation from which is a correction value of the proportionality factor it is true that the determined speed actual value deviation becomes zero.

Durch dieses vorteilhafte Verfahren wird die Signalamplitude der Tachospannung dynamisch korrigiert. Die Annahme, daß der Proportionalitätsfaktor als konstant angenommen werden kann, trifft nicht zu. Der Proportionalitätsfaktor ist abhängig von der Temperatur und der Drehzahl. Durch die dynamische Korrek­ tur des Proportionalitätsfaktors wird ebenfalls die Signalam­ plitude der ermittelten Tachospannung dynamisch korrigiert, so daß selbst bei einer Anwendung im Consumerbereich mit grö­ ßeren Temperaturschwankungen, beispielsweise bei Waschmaschi­ nen-Antrieben, eine kontinuierliche Ermittlung eines Dreh­ zahl-Istwertes im Bereich kleiner Drehzahl mit einem analogen Tachogenerator erfolgen kann, ohne daß man einen Inkremental­ geber verwenden muß.With this advantageous method, the signal amplitude the tachometer voltage dynamically corrected. The assumption that the Proportionality factor can be assumed to be constant, does not apply. The proportionality factor depends on the temperature and speed. Through the dynamic correction The proportionality factor also becomes the signal am dynamically corrected plitude of the determined tachometer voltage, so that even with an application in the consumer area with gr major temperature fluctuations, for example in washing machines nen drives, a continuous determination of a rotation Actual number in the low speed range with an analog  Tachogenerator can be done without an incremental must use encoder.

Zur Kompensation der Drehzahlabhängigkeit des Proportionali­ tätsfaktors wird eine Vorsteuerkennlinie verwendet, die je­ weils für eine Ausführungsform eines analogen Tachogenerators vorab vermessen wird. Wenn durch den Betrieb eines Antriebs­ systems betriebsbedingte Veränderungen bezüglich der Tempera­ tur auftreten, können Abweichungen verbleiben, die zusätzlich ausgeregelt werden. Auch Fertigungstoleranzen der analogen Tachogeneratoren bzw. der mechanischen Verbindungen zwischen Antrieb und Tachogeneratoren können ebenfalls durch das vor­ teilhafte Verfahren kompensiert werden.To compensate for the speed dependency of the proportional a pre-control characteristic is used, each Weil for an embodiment of an analog tachometer generator is measured in advance. If by operating a drive systems operational changes in tempera deviations may remain, which are additional be corrected. Also manufacturing tolerances of the analog Tachogenerators or the mechanical connections between Drive and tachogenerators can also be done through the front partial procedures are compensated.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes mit einem Analogtacho im Bereich kleiner Drehzahlen schematisch veran­ schaulicht ist.To further explain the invention, reference is made to the drawing Reference, in which several embodiments of a Device for determining an actual speed value with a Arrange analog tachometer in the range of low speeds schematically is easy to see.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Drehzahl-Istwert-Ermittlung, in der Fig. 1 a block diagram shows an inventive device for detecting the actual speed value, in the

Fig. 2 ist in einem Diagramm über die Zeit t eine ermit­ telte periodische Tachospannung dargestellt, wobei in der Fig. 2 is shown in a diagram over time t a determined periodic tachometer voltage, in which

Fig. 3 der zugehörige Betragsverlauf dieser Tachospannung in einem Diagramm über der Zeit t veranschaulicht ist, die Fig. 3 shows the associated amount curve of this tachometer voltage in a diagram over the time t that

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm über der Zeit t den Verlauf des Integrals des Betragsverlaufes nach Fig. 3, wo­ bei die Fig. 4 shows in a diagram over time t the course of the integral of the amount curve according to Fig. 3, where the

Fig. 5 in einem Diagramm über der Zeit t die entsprechende Umkehr-Funktion darstellt, die FIG. 5 shows the corresponding inverse function in a diagram over time t

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm über der Zeit t den Verlauf des Integrals der periodischen Tachospannung nach Fig. 2, wobei in der Fig. 6 shows in a diagram over time t the course of the integral of the periodic tachometer voltage according to Fig. 2, in which

Fig. 7 in einem Diagramm über der Zeit t die zugehörige Umkehrfunktion dargestellt ist, die Fig. 7 shows the associated inverse function in a diagram over time t

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Drehzahl-Istwert-Ermittlung eines Analogtachos über den gesamten Drehzahlbereich, wobei die Fig. 8 is a block diagram showing an apparatus for determining the actual speed value of an analog speedometer over the entire speed range, the

Fig. 9 eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellt, die Fig. 9 shows an advantageous embodiment of the device according to Fig. 1, the

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer vorteilhaften Vor­ richtung gemäß der Erfindung, wobei in der Fig. 10 shows an embodiment of an advantageous device according to the invention, wherein in the

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der vorteilhaften Vor­ richtung nach der. Erfindung veranschaulicht ist, und die Fig. 11 shows another embodiment of the advantageous direction according to the. Invention is illustrated, and the

Fig. 12-16 zeigen jeweils Testergebnisse, wobei jeweils unter­ einander die Tachospannung, ein Drehzahl-Istwert- Signal eines Inkrementalgebers, ein Drehzahl-Ist­ wert-Signal gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und ein Drehzahl-Istwert-Signal gemäß einer Peri­ odenmessung angeordnet sind. FIGS. 12-16 each show test results, the tachometer voltage, an actual speed value signal from an incremental encoder, an actual speed value signal according to the method according to the invention and an actual speed signal according to a period measurement being arranged among each other.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 2 zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes ωa(t) im Bereich kleiner Drehzahlen. Diese Vorrichtung 2 ist eingangsseitig mit einem Ausgang eines analogen Tachogenerators 4 verknüpft. Des wei­ teren weist diese Vorrichtung 2 noch einen zweiten Eingang 6 und einen Parametereingang 8 auf. Am Parametereingang 8 steht ein Signal ε an, das eine Umgebung um den Nulldurchgang einer ermittelten periodischen Tachospannung u(t) vorbestimmt. Am zweiten Eingang 6 steht ein Proportionalitätsfaktor c an. Eingangsseitig weist die Vorrichtung 2 einen Betragsbildner 10 und ausgangsseitig eine Auswahleinrichtung 12 auf. Der Ausgang dieser Auswahleinrichtung 12 bildet den Ausgang der Vorrichtung 2, an dem ein aktueller Drehzahl-Istwert ωa(t) ansteht. Ein Steuereingang 14 dieser Auswahleinrichtung 12 ist mit einem Ausgang einer Vergleichseinrichtung 16 verbun­ den, an dem ein Steuersignal SK ansteht. Der eine Eingang dieser Vergleichseinrichtung 16 ist mit dem Ausgang des Be­ tragsbildners 10 und sein anderer Eingang ist mit dem Parametereingang 8 verknüpft. Der Ausgang des Betragsbildners 10 ist außerdem mit einer ersten Recheneinheit 18 verbunden, die ausgangsseitig mit einem ersten Eingang der Auswahleinrich­ tung 12 verknüpft ist. Der Eingang der Vorrichtung 2 ist au­ ßerdem mit einem ersten Eingang einer zweiten Recheneinheit 20 verbunden, deren Ausgang mit einem zweiten Eingang der Auswahleinrichtung 12 verknüpft ist. Die zweiten Eingänge der beiden Recheneinheiten 18 und 20 sind jeweils mit dem zweiten Eingang 6 der Vorrichtung 2 verbunden. Am Ausgang der ersten Recheneinheit 18 steht ein Drehzahlwert ωaA(t) an, der als aktueller Drehzahl-Istwert ωa(t) verwendet wird, wenn der zeitliche Verlauf der ermittelten Tachospannung u(t) außer­ halb der Umgebung ε um den Nulldurchgang der Tachospannung u(t) verarbeitet worden ist. Wird der zeitliche Verlauf der Tachospannung u(t) innerhalb der Umgebung ε um den Nulldurch­ gang der Tachospannung u(t) verarbeitet, so wird der ermit­ telte Drehzahl-Istwert ωaN(t) als aktueller Wert ωa(t) ausge­ geben. Der Wechsel zwischen beiden Drehzahlwerten ωaA(t) und ωaN(t) erfolgt in Abhängigkeit des generierten Steuersignals Sk, wobei der Wechsel schaltend oder überblendend vorgenommen werden kann. Fig. 1 shows a block diagram of an apparatus 2 for detecting an actual rotational speed value ω a (t) in the low speed range. This device 2 is linked on the input side to an output of an analog tachometer generator 4 . Furthermore, this device 2 also has a second input 6 and a parameter input 8 . A signal ε is present at the parameter input 8 , which predetermines an environment around the zero crossing of a determined periodic tachometer voltage u (t). A proportionality factor c is present at the second input 6 . On the input side, the device 2 has an absolute value generator 10 and on the output side a selection device 12 . The output of this selection device 12 forms the output of the device 2 , at which a current actual speed value ω a (t) is present. A control input 14 of this selection device 12 is connected to an output of a comparison device 16 at which a control signal S K is present. One input of this comparison device 16 is connected to the output of the contract generator 10 and its other input is linked to the parameter input 8 . The output of the amount generator 10 is also connected to a first arithmetic unit 18 , the output side of which is linked to a first input of the selection device 12 . The input of the device 2 is also connected to a first input of a second computing unit 20 , the output of which is linked to a second input of the selection device 12 . The second inputs of the two computing units 18 and 20 are each connected to the second input 6 of the device 2 . At the output of the first arithmetic unit 18 there is a speed value ω aA (t) which is used as the current actual speed value ω a (t) if the time profile of the determined tachometer voltage u (t) is outside the environment ε around the zero crossing of the Tacho voltage u (t) has been processed. If the time profile of the tachometer voltage u (t) is processed within the environment ε around the zero crossing of the tachometer voltage u (t), the determined actual speed value ω aN (t) is output as the current value ω a (t). The change between the two speed values ω aA (t) and ω aN (t) takes place as a function of the generated control signal S k , the change being switchable or cross-fading.

Eingangsseitig wurde bereits erwähnt, daß die Tachospannung u(t) des analogen Tachogenerators 4 idealerweise durch fol­ gende Gleichung:
It has already been mentioned on the input side that the tachometer voltage u (t) of the analog tachometer generator 4 is ideally represented by the following equation:

u(t) = cω(t)sin∫ω(t)dt (1)
u (t) = cω (t) sin∫ω (t) dt (1)

beschrieben werden kann.can be described.

Der zeitliche Verlauf dieser periodischen Tachospannung u(t) deren Amplitude drehzahlabhängig ist, ist in der Fig. 2 näher dargestellt. Außerdem ist im zeitlichen Verlauf der Tachos­ pannung u(t) die Umgebung ε um jeden Nulldurchgang gekenn­ zeichnet. Integriert man die Gleichung (1) so erhält man fol­ gende Gleichung:

∫u(t)dt = -ccos∫ω(t)dt (3)The time course of this periodic tachometer voltage u (t) whose amplitude is speed-dependent is shown in more detail in FIG. 2. In addition, in the course of the tachometer voltage u (t) the environment ε is marked around each zero crossing. Integrating equation (1) gives the following equation:

∫u (t) dt = -ccos∫ω (t) dt (3)

Diese Integralfunktion der Tachospannung u(t) ist in der Fig. 6 in einem Diagramm über der Zeit (t) dargestellt. Die Gleichung (3) kann nun nach der elektrischen Frequenz ω(t) der Tachospannung u(t) aufgelöst werden. Das Ergebnis ist durch folgende Gleichung:
This integral function of the tachometer voltage u (t) is shown in FIG. 6 in a diagram over time (t). Equation (3) can now be solved for the electrical frequency ω (t) of the tachometer voltage u (t). The result is by the following equation:

angegeben.specified.

Der zeitliche Verlauf der negativen Umkehrfunktion dieser Gleichung (4) ist in der Fig. 7 näher dargestellt. Da die Um­ kehrfunktion eine beschränkte Funktion ist, muß jede Halbwel­ le der Tachospannung u(t) ausgewertet werden. Um einen kor­ rekten Wert des Drehzahlwertes zu bekommen, wird deshalb der Betragsbildner 10 verwendet, der entweder den Betrag der er­ mittelten periodischen Tachospannung u(t) bildet, oder der den Betrag der differenzierten Umkehrfunktion bildet. In der Fig. 3 ist in einem Diagramm über der Zeit t die Betragsfunk­ tion der periodischen Tachospannung u(t) nach Fig. 2 näher dargestellt. In der Fig. 4 ist das zugehörige Integral des Be­ tragsverlaufes nach Fig. 3 näher dargestellt, wogegen in der Fig. 5 in einem Diagramm über der Zeit t die zugehörige Um­ kehrfunktion dargestellt ist. Diese Signalverläufe der Fig. 2 bis 7 zeigen, daß die Betragsbildung am Anfang aber auch am Ende der Amplitudenauswertung der drehzahlabhängigen Amplitu­ de der periodischen Tachospannung u(t) stattfinden kann.The time course of the negative inverse function of this equation (4) is shown in more detail in FIG. 7. Since the reverse function is a limited function, each half-wave of the tachometer voltage u (t) must be evaluated. In order to get a correct value of the speed value, the magnitude generator 10 is therefore used, which either forms the amount of the periodic tachometer voltage u (t) or it forms the amount of the differentiated inverse function. In FIG. 3, the amount function of the periodic tachometer voltage u (t) according to FIG. 2 is shown in a diagram over time t. In FIG. 4, the respective integral of Be is carrying path of FIG. 3 shown in greater detail, whereas in FIG. 5 in a graph over time t, the corresponding order is shown sweeping function. These waveforms of FIGS. 2 to 7 show that the amount formation at the beginning but also at the end of the amplitude evaluation of the speed-dependent amplitude of the periodic tachometer voltage u (t) can take place.

Führt man die Differentiation der Gleichung (4) aus, wobei anstelle der ermittelten periodischen Tachospannung u(t) des­ sen Betrag verwendet wird, so erhält man folgende Gleichung:
If the differentiation of equation (4) is carried out, using instead of the determined periodic tachometer voltage u (t), the following equation is obtained:

Diese Gleichung (5) ist eine analytische Gleichung ohne ir­ gendeinen trigonometrischen Ausdruck. Gemäß der Fig. 5 ent­ spricht die Differentiation in Gleichung (4) der Steigung des jeweiligen Geradenabschnitts. Da die periodische Tachospan­ nung u(t) gemäß Fig. 2 konstant ist, d. h. keine Änderungen in der Frequenz ω(t) und der Signalamplitude, weisen die Gera­ den pro Halbperiode eine konstante Steigung auf. Ändert sich die mechanische Drehzahl eines Antriebs, so ändert sich im gleichen Sinne die Läuferdrehzahl ωmech des analogen Tachoge­ nerators 4, die in Abhängigkeit der Polpaarzahl Zp eine Ände­ rung der Frequenz ω(t) der Tachospannung u(t) zur Folge hat. Aufgrund dieser Frequenzänderung ändert sich ebenfalls die Amplitude der ermittelten periodischen Tachospannung u(t). Mit dem Einsatzpunkt der Frequenzänderung ändert sich eben­ falls die Steigung der Umkehrfunktion gemäß Fig. 5. Die Glei­ chung (5) ist zur Berechnung des Drehzahlwertes ωaA(t) in der ersten Recheneinheit 18 hinterlegt.This equation (5) is an analytical equation without any trigonometric expression. According to FIG. 5, the differentiation in equation (4) corresponds to the slope of the respective straight section. Since the periodic tacho voltage u (t) according to FIG. 2 is constant, ie no changes in the frequency ω (t) and the signal amplitude, the Gera have a constant slope per half period. If the mechanical speed of a drive changes, then the rotor speed ω mech of the analog tachometer generator 4 changes in the same sense, which, depending on the number of pole pairs Z p, results in a change in the frequency ω (t) of the tachometer voltage u (t). Due to this frequency change, the amplitude of the determined periodic tachometer voltage u (t) also changes. When the frequency change starts, the slope of the reversing function according to FIG. 5 also changes . The equation (5) is stored in the first arithmetic unit 18 for calculating the speed value ω aA (t).

Beim Nulldurchgang der Tachospannung u(t) springt die Umkehr­ funktion gemäß Fig. 4 von +1 nach -1. Dieser Nulldurchgang stellt für die Umkehrfunktion einen nichtdefinierten Bereich dar. Gemäß der Gleichung (5) ist zum Zeitpunkt eines Null­ durchgangs der Tachospannung u(t) der Zähler und der Nenner dieser Gleichung (5) Null. Mathematisch ist eine Gleichung (5) nicht definiert, sobald sein Nenner Null ist. Somit kann ein Drehzahl-Istwert ωa(t) beim Nulldurchgang der Tachospan­ nung u(t) nicht mehr mit der Gleichung (5) berechnet werden.At the zero crossing of the tachometer voltage u (t), the reversing function according to FIG. 4 jumps from +1 to -1. This zero crossing represents a non-defined area for the inverse function. According to equation (5), the numerator and the denominator of this equation (5) is zero at the time of a zero crossing of the tachometer voltage u (t). Mathematically, an equation (5) is undefined once its denominator is zero. Thus, an actual speed value ω a (t) at the zero crossing of the tachometer voltage u (t) can no longer be calculated using equation (5).

In diesem Bereich der Tachospannung u(t) kann man folgende Näherung machen: Unter der Annahme einer konstanten Drehzahl gilt für die Ableitung der Tachospannung u(t) gemäß Gleichung (1) folgendes:
The following approximation can be made in this range of the tachometer voltage u (t): Assuming a constant speed, the following applies to the derivation of the tachometer voltage u (t) according to equation (1):

Wird diese Gleichung (6) nach der Frequenz ω(t) der Tacho­ spannung u(t) aufgelöst, so erhält man folgende Gleichung:
If this equation (6) is solved for the frequency ω (t) of the tachometer voltage u (t), the following equation is obtained:

Diese Gleichung (7) ist in der zweiten Recheneinheit 20 hin­ terlegt. Da nur in einer Umgebung ε um den Nulldurchgang der Tachospannung u(t) der Drehzahl-Istwert ωa(t) gemäß Gleichung (7) berechnet werden muß, wird mittels der Vergleichseinrich­ tung 16, die eine Komparatorschaltung sein kann, in Abhängig­ keit einer vorbestimmten Umgebung ε dieser Abschnitt der Ta­ chospannung u(t) erkannt. Das Ausgangssignal SK dieser Ver­ gleichseinrichtung 16 zeigt an, wenn die Umgebung ε um den Nulldurchgang der Tachospannung u(t) erreicht ist, so daß dann als aktueller Drehzahl-Istwert ωa(t) der Drehzahlnähe­ rungswert ωaN(t) der Recheneinheit 20 verwendet wird.This equation (7) is stored in the second computing unit 20 . Since the speed actual value ω a (t) has to be calculated according to equation (7) only in an environment ε around the zero crossing of the tachometer voltage u (t), device 16 , which can be a comparator circuit, is used as a function of the comparator 16 predetermined environment ε this section of the tacho voltage u (t) is recognized. The output signal S K of this comparison device 16 indicates when the environment ε around the zero crossing of the tachometer voltage u (t) is reached, so that the current speed actual value ω a (t) of the speed proximity value ω aN (t) of the computing unit 20 is used.

In der Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung einer Drehzahl-Istwert-Ermittlung für einen analogen Tachogenerator 4 dargestellt, die sich aus einer Vorrichtung gemäß der Fig. 1 und einer bekannten Vorrichtung 22 zusammensetzt. Die bekann­ te Vorrichtung 22 ermittelt einen Drehzahl-Istwert ωp(t) mit­ tels einer Periodendauermessung. Am Ausgang der Vorrichtung 2 steht der Drehzahl-Istwert ωa(t) an. Beiden Vorrichtungen 2 und 22 wird die sinusförmige Tachospannung u(t) zugeführt. Ausgangsseitig sind beide Vorrichtungen 2 und 22 mit einer Ablöseeinrichtung 24 verbunden, an deren Ausgang als aktuel­ ler Drehzahl-Istwert ω(t) der Drehzahl-Istwert ωa(t) der Vor­ richtung 2 oder der Drehzahl-Istwert ωp(t) der Vorrichtung 22 verwendet wird. Der Ablöseeinrichtung 24 ist ein Drehzahl- Grenzwert ωg zu geführt, der für den Wechsel zwischen den beiden anstehenden Drehzahl-Istwerten ωa(t) und ωp(t) verant­ wortlich ist. Dabei kann von einem Drehzahl-Istwert ωp(t) auf den anderen Drehzahl-Istwert ωa(t) umgeschaltet werden, oder aber überblendet werden, wobei die Überblendung in Abhängig­ keit der Änderung der Drehzahl stattfinden kann. Wird die Vorrichtung 22 durch die Vorrichtung 2 und die Ablöseeinrich­ tung 24 ergänzt, erhält man eine Tachoauswertung für einen analogen Tachogenerator, der eine annähernd sinusförmige Ta­ chospannung u(t) generiert, für einen gesamten Drehzahlbe­ reich. FIG. 8 shows a block diagram of a device for determining the actual speed value for an analog tachometer generator 4 , which is composed of a device according to FIG. 1 and a known device 22 . The known device 22 determines an actual speed value ω p (t) by means of a period measurement. The actual speed value ω a (t) is present at the output of the device 2 . Both devices 2 and 22 are supplied with the sinusoidal tachometer voltage u (t). On the output side, both devices 2 and 22 are connected with a release device 24 at the output thereof as aktuel ler actual speed value ω (t) of the actual rotational speed value ω a (t) of the pre direction 2 or the actual speed value ω p (t) of Device 22 is used. A speed limit value ω g is fed to the detaching device 24 and is responsible for the change between the two actual speed values ω a (t) and ω p (t). It can be switched from an actual speed value ω p (t) to the other actual speed value ω a (t), or can be faded, the fading depending on the speed change. If the device 22 is supplemented by the device 2 and the Ablöseeinrich device 24 , a tachometer evaluation is obtained for an analog tachometer generator, which generates an approximately sinusoidal tacho voltage u (t), for an entire speed range.

In der Fig. 9 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vor­ richtung 2 nach Fig. 1 näher dargestellt. Diese Ausführungs­ formen unterscheiden sich von der Ausführungsform nach Fig. 8 dadurch, daß die Vorrichtung 2 eine Einrichtung 26 zur Kor­ rektur des Proportionalitätsfaktors c aufweist, die in der Ablöseeinrichtung 24 integriert ist. Dies ist daran zu erken­ nen, daß ein Ausgang 28 der Ablöseeinrichtung 24 mit dem Pa­ rametereingang 6 der Vorrichtung 2 verknüpft ist.In Fig. 9, an advantageous embodiment of the on direction 2 of FIG. 1 is shown in more detail. These embodiments differ from the embodiment according to FIG. 8 in that the device 2 has a device 26 for correcting the proportionality factor c, which is integrated in the detachment device 24 . This can be seen from the fact that an output 28 of the detachment device 24 is linked to the parameter input 6 of the device 2 .

In der Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Einrichtung 26 zur Korrektur des Proportionalitätsfaktors c angegeben. Bei die­ ser Ausführungsform ist die Einrichtung 26 nicht mehr in der Ablöseeinrichtung 24 integriert, wie es bei der Ausführungs­ form nach Fig. 9 noch war. Die Einrichtung 26 zur Korrektur des Proportionalitätsfaktors c weist einen Vergleicher 30, einen Addierer 32, einen Regler 34 und einen Kennliniengeber 36 auf. Die Eingänge des Addierers 32 sind mit den Ausgängen des Reglers 34 und des Kennliniengebers 36 verbunden, wobei der Ausgang des Addierers 32 den Ausgang der Einrichtung 26 bildet. Der Regler 34 ist eingangsseitig mit dem Ausgang des Vergleichers 30 verbunden. Der Eingang des Kennliniengebers 36 ist einerseits mit dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers 30 und andererseits mit einem zweiten Eingang der Einrichtung 26 verknüpft, an dem der Drehzahl-Istwert ωp(t) der Vorrichtung 22 ansteht. Der invertierende Eingang des Vergleichers 30 ist mit einem ersten Eingang der Einrich­ tung 26 zur Korrektur des Proportionalitätsfaktors c verbun­ den, an dem der Drehzahl-Istwert ωa(t) der Vorrichtung 2 ansteht. Als Regler 34 ist in diese Ausführungsform ein I-Reg­ ler mit Verzögerung vorgesehen, der aus einer ermittelten Drehzahl-Istwert-Abweichung ωe einen Korrekturwert Δc für den Proportionalitätsfaktor c generiert, der einem Vorsteuerwert c0 des Proportionalitätsfaktors c überlagert wird. Der Kenn­ liniengeber 36 weist eine vorab vermessene Kennlinie c0(ω) auf, mit der die Drehzahlabhängigkeit des Proportionalitäts­ faktors c kompensiert wird. Die verbleibende Abweichung wird durch die Rückführung der Differenz der beiden Drehzahl-Ist­ werten ωp(t) und ωa(t) über den Regler 34 ausgeregelt. FIG. 10 shows an embodiment of the device 26 for correcting the proportionality factor c. In this embodiment, the device 26 is no longer integrated in the detachment device 24 , as it was in the embodiment according to FIG. 9. The device 26 for correcting the proportionality factor c has a comparator 30 , an adder 32 , a controller 34 and a characteristic curve generator 36 . The inputs of the adder 32 are connected to the outputs of the controller 34 and the characteristic curve generator 36 , the output of the adder 32 forming the output of the device 26 . The controller 34 is connected on the input side to the output of the comparator 30 . The input of the characteristic curve generator 36 is linked on the one hand to the non-inverting input of the comparator 30 and on the other hand to a second input of the device 26 , at which the actual speed value ω p (t) of the device 22 is present. The inverting input of the comparator 30 is connected to a first input of the device 26 for correcting the proportionality factor c, at which the actual speed value ω a (t) of the device 2 is present. In this embodiment, an I controller with delay is provided as controller 34 , which generates a correction value Δc for the proportionality factor c from a determined actual speed value deviation ω e , which is superimposed on a pilot control value c 0 of the proportionality factor c. The characteristic line encoder 36 has a previously measured characteristic curve c 0 (ω), with which the speed dependence of the proportionality factor c is compensated. The remaining deviation is corrected by the feedback of the difference between the two actual speed values ω p (t) and ω a (t) via the controller 34 .

Die Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Einrichtung 26 zur Korrektur des Proportionalitätsfaktors c. Gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 10 wird nun anstelle eines I-Reglers mit Verzögerung ein I-Regler ohne Verzögerung ver­ wendet. Außerdem zeigt diese Fig. 11 auch eine Ausführungsform der Ablöseeinrichtung 24. Diese Ablöseeinrichtung 24 weist eingangsseitig einen Vergleicher 38, der ausgangsseitig mit einer Hystereseeinrichtung 40 verknüpft ist, auf. Am nichtin­ vertierenden Eingang des Vergleichers 38 steht ein Drehzahl- Grenzwert ωg an, der für die Überblendung der beiden Dreh­ zahl-Istwerte ωa(t) und ωp(t) verantwortlich ist. Der inver­ tierende Eingang dieses Vergleichers 38 ist mit dem Ausgang der Vorrichtung 22 verbunden, an dem der Drehzahl-Istwert ωp(t) ansteht. Der Hystereseeinrichtung 40 ist ein Tiefpaß­ filter 42 nachgeschaltet, dessen Ausgang einerseits mit einem Eingang eines ersten Multiplizierers 44 und andererseits mit einem invertierenden Eingang eines zweiten Vergleichers 46 verbunden ist. Ausgangsseitig ist dieser Vergleicher 46 mit einem Eingang eines zweiten Multiplizierers 48 verknüpft. Ausgangsseitig sind die beiden Multiplizierer 44 und 48 je­ weils mit einem Eingang eines Addierers 50 verbunden, an des­ sen Ausgang ein Drehzahl-Istwert ω(t) ansteht. Der Ausgang der Vorrichtung 22 ist außerdem noch mit einem zweiten Ein­ gang des zweiten Multiplizierers 48 und mit einem invertie­ renden Eingang des ersten Vergleichers 38 verknüpft. Der zweite Eingang des ersten Multiplizierers 44 ist mit dem Ausgang der Vorrichtung 2 verbunden, an dem der Drehzahl-Istwert ωa(t) ansteht. Diese Ausführungsform der Ablöseeinrichtung 24 ist nur eine beispielhafte Darstellung. FIG. 11 shows a further embodiment of the device 26 for correcting the proportionality factor c. Compared to the embodiment according to FIG. 10, an I controller without delay is now used instead of an I controller with delay. In addition, this Fig. 11 shows also an embodiment of the release device 24. This detachment device 24 has a comparator 38 on the input side, which is linked on the output side to a hysteresis device 40 . At the non-inverting input of the comparator 38 there is a speed limit value ω g , which is responsible for blending the two actual speed values ω a (t) and ω p (t). The inverting input of this comparator 38 is connected to the output of the device 22 , at which the actual speed value ω p (t) is present. The hysteresis device 40 is followed by a low-pass filter 42 , the output of which is connected on the one hand to an input of a first multiplier 44 and on the other hand to an inverting input of a second comparator 46 . On the output side, this comparator 46 is linked to an input of a second multiplier 48 . On the output side, the two multipliers 44 and 48 are each connected to an input of an adder 50 , at whose output an actual speed value ω (t) is present. The output of the device 22 is also linked to a second input of the second multiplier 48 and to an inverting input of the first comparator 38 . The second input of the first multiplier 44 is connected to the output of the device 2 , at which the actual speed value ω a (t) is present. This embodiment of the detachment device 24 is only an example.

Das zuvor vorgestellte erfindungsgemäße Verfahren zur Ermitt­ lung eines Drehzahl-Istwertes ωa(t) im Bereich kleiner Dreh­ zahl mit einem analogen Tachogenerator 4 wurde auf einem Ver­ suchsantrieb implementiert und getestet. Dabei wurden die in den Fig. 12 bis 16 gezeigten Signalverläufe aufgezeichnet. In jeder dieser Fig. 12 bis 16 sind verschiedene Signalverläufe untereinander angeordnet. Ausgangspunkt ist immer die ermit­ telte sinusförmige Tachospannung u(t). Damit eine Beurteilung des erfindungsgemäßen Verfahren stattfinden kann, sind zeit­ gleich zwei Vergleichs-Signale erzeugt worden. Das eine Dreh­ zahl-Istwert-Signal ωi(Referenzsignal) liefert ein mitlaufen­ der Inkrementalgeber, wobei das weitere Drehzahl-Istwert- Signal ωp nach einem Verfahren der Periodendauermessung gene­ riert wird. Zwischen diesen beiden Drehzahl-Istwert-Signalen ωi und ωp, die den Stand der Technik widerspiegeln, ist das mittels des erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Drehzahl- Istwert-Signal ωa angeordnet.The previously presented method according to the invention for ascertaining an actual speed value ω a (t) in the low speed range with an analog tachometer generator 4 was implemented and tested on a test drive. The waveforms shown in FIGS. 12 to 16 were recorded. In each of these FIGS. 12 to 16, different signal profiles are arranged one below the other. The starting point is always the determined sinusoidal tachometer voltage u (t). So that an assessment of the method according to the invention can take place, two comparison signals have been generated at the same time. The one speed actual value signal ω i (reference signal) provides a running of the incremental encoder, the further speed actual value signal ω p being generated according to a method of period measurement. The actual speed value signal ω a obtained by means of the method according to the invention is arranged between these two actual speed value signals ω i and ω p , which reflect the prior art.

Die Fig. 12 zeigt die zuvor genannten Signalverläufe bei einer Drehzahl ωmech = 0,5 Hz, wobei die Fig. 13 diese Signalverläufe bei einer mechanischen Drehzahl ωmech = 7,5 Hz zeigt. Die Fig. 14 bis 16 zeigen die Signalverläufe bei Drehzahlsprüngen von 2,0 Hz auf 1,0 Hz, von 2,5 Hz auf 7,5 Hz und von 7,5 Hz auf 2,5 Hz. Diese Ereignisse zeigen, daß der Vorteil des er­ findungsgemäßen Verfahren gegenüber dem Verfahren mit der Pe­ riodendauermessung darin liegt, daß es dynamisch auf Dreh­ zahlsprünge reagiert. FIG. 12 shows the signal curves mentioned above at a speed ω mech = 0.5 Hz, FIG. 13 shows these signal curves at a mechanical speed ω mech = 7.5 Hz. Figs. 14 to 16 show the waveforms when the speed jumps from 2.0 Hz to 1.0 Hz, from 2.5 Hz to 7.5 Hz, and 7.5 Hz to 2.5 Hz. These events indicate that the Advantage of the inventive method compared to the method with the pe riodendermessung is that it reacts dynamically to speed jumps.

Claims (18)

1. Verfahren zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes ωa(t) mit einem Analogtacho (4) im Bereich kleiner Drehzahlen, wo­ bei dieser Analogtacho (4) eine periodische Tachospannung u(t) generiert, deren Amplitude drehzahlabhängig ist, wobei aus der drehzahlabhängigen Amplitude einer jeden Halbperiode dieser periodischen Tachospannung u(t) ein Drehzahlwert ωaA(t) ermittelt wird, wobei für eine vorbestimmte Umgebung ε der Amplitude am Anfang und am Ende einer jeden Halbperiode dieser periodischen Tachospannung u(t) ein Drehzahlnäherungs­ wert ωaN(t) berechnet wird, und wobei in Abhängigkeit einer Amplitudenüberprüfung dieser periodischen Tachospannung u(t) der ermittelte Drehzahlwert ωaA(t) oder der berechnete Dreh­ zahlnäherungswert ωaN(t) als Drehzahl-Istwert ωa(t) ausgege­ ben wird.1. Method for determining an actual speed value ω a (t) with an analog tachometer ( 4 ) in the range of low speeds, where with this analog tachometer ( 4 ) a periodic tachometer voltage u (t) is generated, the amplitude of which depends on the speed, whereby the speed-dependent Amplitude of each half period of this periodic tachometer voltage u (t) a speed value ω aA (t) is determined, with a speed approximation value ω aN (for a predetermined environment ε of the amplitude at the beginning and at the end of each half period of this periodic tachometer voltage u (t) t) is calculated, and depending on an amplitude check of this periodic tachometer voltage u (t) the determined speed value ω aA (t) or the calculated speed approximation value ω aN (t) is output as the actual speed value ω a (t). 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Drehzahlwert ωaA(t) mittels einer Betragsbildung, einer Integralbildung, einer Umkehrfunktionsbildung und einer Differentiationsbildung aus der drehzahlabhängigen Amplitude einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung u(t) ermittelt wird.2. The method according to claim 1, wherein the speed value ω aA (t) is determined by means of an absolute value formation, an integral formation, a reversal function formation and a differentiation formation from the speed-dependent amplitude of each half period of the periodic tachometer voltage u (t). 3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Drehzahlwert ωaA(t) mittels einer Integralbildung, einer Umkehrfunktionsbildung, einer Differentiationsbildung und einer Betragsbildung aus der drehzahlabhängigen Amplitude einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung u(t) ermittelt wird.3. The method according to claim 1, wherein the speed value ω aA (t) is determined by means of integral formation, a reversal function formation, a differentiation formation and an amount formation from the speed-dependent amplitude of each half period of the periodic tachometer voltage u (t). 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehzahlwert ωaA(t) einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung u(t) gemäß folgender Gleichung:
berechnet wird, wobei c ein Proportionalitätsfaktor ist. 4. The method according to claim 1 or 2, wherein the speed value ω aA (t) of each half period of the periodic tachometer voltage u (t) according to the following equation:
is calculated, where c is a proportionality factor. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehzahlnähe­ rungswert ωaN(t) einer Umgebung ε der periodischen Tacho­ spannung u(t) gemäß folgender Gleichung:
berechnet wird, wobei c ein Proportionalitätsfaktor ist.5. The method of claim 1 or 2, wherein the speed proximity value ω aN (t) of an environment ε of the periodic tachometer voltage u (t) according to the following equation:
is calculated, where c is a proportionality factor. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehzahlwert ωaA(t) einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung u(t) gemäß folgender Gleichung:
berechnet wird, wobei c ein Proportionalitätsfaktor ist.6. The method according to claim 1 or 2, wherein the speed value ω aA (t) of each half period of the periodic tachometer voltage u (t) according to the following equation:
is calculated, where c is a proportionality factor. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehzahlwert ωaA(t) einer jeden Halbperiode der periodischen Tachospannung u(t) gemäß folgender Gleichung:
berechnet wird, wobei c ein Proportionalitätsfaktor ist.7. The method according to claim 1 or 2, wherein the speed value ω aA (t) of each half period of the periodic tachometer voltage u (t) according to the following equation:
is calculated, where c is a proportionality factor. 8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen dem ermittelten Drehzahlwert ωaA(t) und dem berechneten Drehzahlnäherungswert ωaN(t) schaltend gewechselt wird.8. The method according to claim 1, wherein switching between the determined speed value ω aA (t) and the calculated speed approximation value ω aN (t). 9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen dem ermittelten Drehzahlwert ωaA(t) und dem berechneten Drehzahlnäherungswert ωaN(t) gleitend gewechselt wird.9. The method according to claim 1, wherein there is a smooth change between the determined speed value ω aA (t) and the calculated speed approximation value ω aN (t). 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Übergang zwischen den beiden Drehzahlwerten ωaA(t), ωaN(t) in Abhängigkeit einer vorbestimmten Ablösefunktion erfolgt.10. The method of claim 9, wherein the transition between the two speed values ω aA (t), ω aN (t) takes place as a function of a predetermined separation function. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in Ab­ hängigkeit eines ermittelten Drehzahl-Istwertes ωa(t) und ei­ nes mittels Periodendauermessung ermittelten Drehzahl- Istwertes ωp(t) eine Drehzahl-Istwert-Abweichung ωe bestimmt wird, aus der ein Korrekturwert Δc eines Proportionalitäts­ faktors c derart bestimmt wird, daß die ermittelte Drehzahl- Istwert-Abweichung ωe zu Null wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein depending on a determined actual speed value ω a (t) and egg nes determined by period measurement actual speed value ω p (t) a speed actual value deviation ω e is determined, from which a correction value Δc of a proportionality factor c is determined in such a way that the determined speed / actual value deviation ω e becomes zero. 12. Vorrichtung zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes (ωa(t)) mittels eines Analogtachos (4) im Bereich kleiner Drehzahlen mit einem eingangsseitigen Betragsbildner (10) und einer ausgangsseitigen Auswahleinrichtung (12), wobei die beiden Eingänge dieser Auswahleinrichtung (12) jeweils mit einem Ausgang einer ersten und zweiten Recheneinheit (18, 20) verknüpft sind, wobei ein Steuereingang (14) der Auswahlein­ richtung (12) mit einem Ausgang einer Vergleichseinrichtung (16) verbunden ist, wobei der Ausgang des Betragsbildners (10) einerseits mit einem ersten Eingang der ersten Rechen­ einheit (18) und andererseits mit einem ersten Eingang der Vergleichseinrichtung (16) verknüpft ist, wobei der Eingang des Betragsbildners (10) einerseits mit dem Analogtacho (4) und andererseits mit einem ersten Eingang der zweiten Rechen­ einheit (20) verbunden ist, wobei ein vorbestimmter Proporti­ onalitätsfaktor (c) jeweils am zweiten Eingang der beiden Re­ cheneinheiten (18, 20) ansteht und wobei am zweiten Eingang der Vergleichseinrichtung (16) ein Wert einer vorbestimmten Umgebung (ε) um einen Nullpunkt der vom Analogtacho (4) er­ zeugten Tachospannung (u(t)) ansteht.12. Device for determining an actual speed value (ω a (t)) by means of an analog tachometer ( 4 ) in the range of low speeds with an input-side amount generator ( 10 ) and an output-side selection device ( 12 ), the two inputs of this selection device ( 12 ) are each linked to an output of a first and second arithmetic unit ( 18 , 20 ), a control input ( 14 ) of the selection device ( 12 ) being connected to an output of a comparison device ( 16 ), the output of the amount generator ( 10 ) being connected on the one hand to a first input of the first computing unit ( 18 ) and on the other hand is linked to a first input of the comparison device ( 16 ), the input of the amount generator ( 10 ) on the one hand with the analog tachometer ( 4 ) and on the other hand with a first input of the second computing unit ( 20 ) is connected, with a predetermined proportionality factor (c) in each case at the second input of the two computing units ten ( 18 , 20 ) is present and at the second input of the comparison device ( 16 ) there is a value of a predetermined environment (ε) around a zero point of the tachometer voltage (u (t)) generated by the analog tachometer ( 4 ). 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei eine Einrichtung (26) zur Korrektur eines Proportionalitätsfaktors (c) vorgesehen ist, deren erster Eingang mit dem Ausgang der Auswahleinrich­ tung (12), an dem der ermittelte Drehzahl-Istwert (ωa(t)) an­ steht, verbunden ist, die ausgangsseitig mit einem Eingang der Vorrichtung (2) zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwertes (ωa(t)) verknüpft ist, und wobei an einem zweiten Eingang dieser Einrichtung (26) ein mittels Periodenmessung ermittel­ ter Drehzahl-Istwert (ωp) ansteht.13. The apparatus of claim 12, wherein a device ( 26 ) for correcting a proportionality factor (c) is provided, the first input with the output of the selector ( 12 ), at which the determined actual speed value (ω a (t)) is connected, which is linked on the output side to an input of the device ( 2 ) for determining an actual speed value (ω a (t)), and wherein at a second input of this device ( 26 ) a speed determined by means of period measurement Actual value (ω p ) pending. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Einrichtung (26) zur Korrektur eines Proportionalitätsfaktors (c) einen Vergleicher (30), einen Regler (34), einen Kennliniengeber (36) und einen Addierer (32) aufweist, wobei die Eingänge des Addierers (32) jeweils mit einem Ausgang des Reglers (34) und des Kennliniengebers (36) verbunden sind, wobei der Eingang des Reglers (34) mit dem Ausgang des Vergleichers (30) ver­ knüpft ist, wobei der Eingang des Kennliniengebers (36) ei­ nerseits mit dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers (30) und andererseits mit dem zweiten Eingang dieser Einrich­ tung (26) verbunden ist, und wobei der invertierende Eingang des Vergleichers (30) mit dem ersten Eingang dieser Einrich­ tung (26) verbunden ist.14. The apparatus of claim 13, wherein the means ( 26 ) for correcting a proportionality factor (c) comprises a comparator ( 30 ), a controller ( 34 ), a characteristic generator ( 36 ) and an adder ( 32 ), the inputs of the adder ( 32 ) are each connected to an output of the controller ( 34 ) and the characteristic curve generator ( 36 ), the input of the controller ( 34 ) being linked to the output of the comparator ( 30 ), the input of the characteristic curve generator ( 36 ) being egg is connected on the one hand to the non-inverting input of the comparator ( 30 ) and on the other hand to the second input of this device ( 26 ), and wherein the inverting input of the comparator ( 30 ) is connected to the first input of this device ( 26 ). 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 14, wobei je­ de Recheneinheit (18, 20) ein Mikroprozessor ist.15. Device according to one of claims 12 and 14, wherein each de computing unit ( 18 , 20 ) is a microprocessor. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Vergleichseinrichtung (16) eine Komparatorschaltung ist.16. Device according to one of claims 12 to 15, wherein the comparison device ( 16 ) is a comparator circuit. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Auswahleinrichtung (12) ein Umschalter ist.17. The device according to one of claims 12 to 16, wherein the selection device ( 12 ) is a changeover switch. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Vorrichtung (2) zur Ermittlung eines Drehzahl-Istwerts (ωa(t)) ein Mikroprozessor ist.18. Device according to one of claims 12 to 17, wherein the device ( 2 ) for determining an actual speed value (ω a (t)) is a microprocessor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3638298A1 (en) * 1986-11-10 1988-05-11 Vdo Schindling METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ANGLE SPEED FROM TWO SIGNALS, WHICH ARE EACH FUNCTION OF THE ANGLE OF ROTATION
EP0332196A1 (en) * 1988-03-09 1989-09-13 LUCAS INDUSTRIES public limited company Method and apparatus for measuring the rotational speed of a wheel in an anti-skid break control system for vehicles

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