DE2444635A1

DE2444635A1 - Einrichtung zur geschwindigkeitsmessung und winkelprogrammierung fuer eine drehvorrichtung

Info

Publication number: DE2444635A1
Application number: DE19742444635
Authority: DE
Inventors: Louis Monpetit
Original assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Current assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-04-30
Also published as: GB1481616A; FR2248511B1; JPS5068172A; US3946709A; FR2248511A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung und Winke!programmierung für eine Drehvorrichtung.

Bei einer Drehvorrichtung ist es oft zweckmäßig, einerseits die Geschwindigkeit zu kennen und andererseits in der Lacre zu sein, einen Vorgang während einer Winkelfolge der Drehung der Drehvorrichtung zu steuern.

Es sind zahlreiche Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen verschiedener Art, nämlich"mechanischer, elektrischer, elektronischer, bekannt, jedoch liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, etwas genauer in quasi-numerischer Form eine Zahl als Funktion der Geschwindigkeit und insbesondere proportional zu der Geschwindigkeit zu finden. Es ist hierfür bekannt, die Impulse eines Meßsignalgebers zu verwenden, der an der Welle angeordnet ist, deren Geschwindigkeit man messen will, und z.B. während, einer bestirnten Zeit die Anzahl der Impulse zu zählen, die auftreten. Eine derarticre

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_ ο —

Methode führt jedoch zu praktischen Schwierigkeiten, wenn man die Geschwindigkeit in kurzer Zeit und mit ausreichender Genauigkeit auswerten will, da es notwendig ist, in nicht akzeptablen Verhältnissen schnell die Anzahl der Impulse zu erhöhen, die pro Umdrehung der Welle abgegeben werden.

Es ist auch bekannt, die Geschwindigkeit dadurch zu ermitteln, daß man die Zeit mißt, die z.B. zwei aufeinanderfolgende Impulse trennt, die von dem Meßsignalgeber abgegeben werden, wobei der geometrische Winkel, der an der Welle die beiden Impulse trennt, bekannt ist. Selbstverständlich ist in diesem Fall das Ansprechverhalten hyperbolisch.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine rein numerische Methode eine Frequenz von Impulsen proportional der Drehgeschwindigkeit erzeugt, die jedoch in dem gewünschten Verhältnis größer als die Frequenz des Meßsignalgebers ist.

Durch die Erfindung wird somit eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung und zur Winkelprogrammierung für eine Drehvorrichtung geschaffen, die sich auszeichnet durch einen
Meßsignalgeber, der jedesmal einen Impuls abgibt, wenn
die Drehvorrichtung sich um einen bestimmten Winkel gedreht hat, eine erste Quelle für Impulse mit einer bestimmten Frequenz, die eine mit dem Impuls des Meßsignalgebers synchronisierte Impulsfolge abgibt, eine Zählvorrichtung für die Anzahl der abgegebenen Impulse der Quelle während jeder der Perioden, die zwei aufeinanderfolgende
Impulse trennen, die von dem Meßsignalgeber abgegeben werden, eine zweite Quelle für Impulse mit einer bestimmten
höheren Frequenz, und eine Vorrichtung, die kontinuierlich Ausgangsimpulse liefert, deren Periode einer Anzahl von
Perioden der zweiten Quelle in Abhängigkeit von der Zahl entspricht ,die von der Zählvorrichtung gezählt wird«,

ο / (1 7 ? 7

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung der Erfindung,

Figur 2 eine Darstellung des Zustandes bestimmter Punkte des Kreises der Fig. 1,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines Auslösekreises, der von dem Impuls des Meßsignalgebers der Fig. 1 gesteuert wird,

Figur 4 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Zählvorrichtung der Erfindung, mit aufeinanderfolgender Teilung der Zählfreguenz,

Figur 5 eine Darstellung eines Anwendungsfalles der Erfindung auf die Steuerung des Zündzeitpunkts eines Einspritzmotors,

Figur 6 ein Schaltbild eines Sicherheitskreises zur Winkelberechnung, der in dem Kreis der Fig. 1 einzuschalten ist,

Figur 7 eine Abwandlung der Fig. l mit nicht-linearem Ansprechverhalten,

und

Figur 8 einen Kreis, der von dem der Fig. 1 .abgeleitet ist, um einen angenäherten Wert der Periode der zu messenden Impulse zu bilden.

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Es wird ein Meßsignalgeber vorgesehen, der jedesmal einen Impuls abgibt, wenn die Drehvorrichtung sich um einen Winkel o( gedreht hat.

trägt also: T?_v = ο(Λθ/ wobei to die Drehgeschwindigkeit beDie Zeit, die zwei aufeinanderfolgende Impulse trennt, beträgt als
zeichnet.

Mittels eines elektronischen Taktgebers der Frequenz f_.

H.

(bzw. der Periode T_n = Vf_n) wird diese Zeit gemessen, d.h., daß man die Anzahl der Impulse zählt, die von dem Taktgeber während der Zeit T abgegeben werden.

Die Anzahl η beträgt: η = T · f_ = T JT_n

V VVRvK

Wenn eine Zählung dieser Art durchgeführt wird, wird das Ergebnis in einen Pufferspeicher (Pufferregister, "latches") eingegeben und man kann den Vorgang erneut beginnen. Außerdem wird ein Zähler mit Vorwahl vorgesehen, der die Impulse zählt, die von einem zweiten Taktgeber der Frequenz f (bzw. der Periode T„ = !/£„) geliefert werden, und der in der Lage

ti rl "

ist, von Null bis zu einem Ladewert bzw. einem vorgewählten Wert zu zählen und auf Null zurückzukehren, wenn der Wert erreicht ist, wobei er sich erneut lädt. Der Zähler wird auf Wert η geladen, der gespeichert ist. Dieser Zähler zählt daher von Null bis η in einer Zeit:

T f

R H < ι

T¹ = η .T =T .T₁-ZT_n, d.h. bei einer Frequenz f = ■*=— . ,,.- . ^f vvHvHR ν T_H.T_v f_R c

Wenn man die Drehgeschwindigkeit kennen will, kann man während einer Zeit T_ die Anzahl der empfangenen Impulse mit der Periode T¹ messen. Diese Anzahl n¹ ist:

ι _ E E R E ^D '-»

ⁿ--

^Tv ^TV · ^TH ^TI

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In diesem besonderen, nicht einschränkenden Fall, in dem man einen einzigen Haupt taktgeber der Periode T_TT verwendet

und in dem man die Perioden T_ und T_ durch Teilung der

ti K

Frequenz des Haupttaktgebers erhält, gilt:

. T_H, und T_R = K_R

Wan erhält daher:

^fIv = ^kr

Anhand des Blockschaltbilds der Fig. 1 wird nun die Arbeitsweise einer praktischen Ausführungsform zur Verwirklichung der Methode beschrieben, die soeben erläutert wurde. Es wird z.B. der Anwendungsfall eines einzigen Haupttaktgebers gewählt. Dieser Taktgeber 1 gibt an seinem Ausgang 1.1 Impulse der Frequenz f„ an den Eingang 2.1 des durch K-.2 tei-

xi K.

lenden Teilers ab, der somit an seinem Ausgang 2.3 Impulse der Frequenz f„/K_, d.h. der Periode T_-.K_ abgibt. An dem Eingang 19.1, der hier mit 19.2 verbunden ist - der Grund für die Möglichkeit des Einschaltens eines Kreises zwischen 19.1 und 19.2 wird später erläutert -, werden hier als negativ angenommene Impulse des nicht gezeigten Meßsignalgebers zugeführt.

Ein UND-NICHT-Glied 3 ist mit seinem einen Eingang 3.1 mit dem Eingang 19.1/19.2 und mit seinem anderen Eingang 3.2 mit dem Ausgang 2.3 von 2 verbunden. Daraus folgt, daß an dem Ausgang 3.3 von 3 nur Impulse der Frequenz f,-./K_ auftreten können, die bei 2.3 abgegeben werden, wenn das Signal 19.1 hoch ist, d.h. außerhalb der Impulse des Meßsignalgebers Die bei 2.3 abgehenden Impulse werden auf den Eingang 4.1 eines Zählers 4 gegeben, der daher in jedem Moment an seinen Ausgängen 4.3 (ohne Einschränkung sind hier z.B. vier Ausgänge vorhanden) die Anzahl der Impulse angibt, die er an 4.1 empfangen hat. Außerdem empfängt der Teiler 2 an einem entsprechenden Eingang 2.2 das Signal von 19.2,

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das ihn auf Null zurückstellt. Daher ist der Ausgang von 2.3 bezüglich des bei 19.1 (oder 19.2) auftretenden Signals synchronisiert, d.h. genauer, daß der erste Impuls, der bei 2.3 abgeht, um die Zeit T_ = K_. T„ nach dem Impuls von 19.1 erzeugt wird.

Im allgemeinen ist K ausreichend groß, so daß eine Anzahl von Taktimpulsen K_. zwischen dem Impuls bei 19.1 und der Abgabe des ersten Impulses bei 2.3 vorhanden ist. Man nützt diese Erscheinung über den Hilfszähler 12 aus, um eine bestimmte Anzahl von Operationen durchzuführen. Dieser Zähler wird ebenfalls durch den Impuls an 19.1 an dem zu diesem Zweck vorgesehenen Eingang 12.1 auf Null zurückgestellt. Diese Rückstellung auf Null hat die Wirkung, daß die Ausgänge 12.3 und 12.4 von 12 niedrig werden, und damit der Ausgang 13.3 des UND-NICHT-Glieds 13 hoch wird und folglich der Durchgang über das UND-NICHT-Glied 14 der bei 1.1 abgegebenen Impulse ermöglicht wird.

Daraus ergibt sich, daß man nach dem Ende des Signals bei 19.1 den folgenden·Ablauf erhält, wobei t = 0 der Moment ist,wo das Signal bei 19.1 zu Ende geht:

12.3

niedrig

+ 1 T„ vollständig hoch + 2 T„ vollständig niedrig

+ 3 T„ vollständig hoch

+ 4 T„ vollständig hoch

12.4 niedrig niedrig hoch hoch hoch

13.3
hoch
hoch
hoch
niedrig
niedrig

offen offen offen gesperrt gesperrt

Man erhält somit bis zum nächsten Impuls bei 19.1 einen stabilen Zustand.

Dieser Ablauf ist in Fig. 2 schematisch dt., gestellt«

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Wenn die beiden Ausgänge von 12 hoch sind, können die Impulse nicht mehr an dem Eingang 12.2 angelangen, der mit dem Ausgang 14.3 von 14 verbunden ist, und der Zustand ist stabilisiert. Wenn man mit A und B die Signale bei 12.3 und 12.4 bezeichnet, bildet das Verknüpfungsglied 18 die Größe: A.B = A + B. Dieses Signal wird unmittelbar nach dem Ende des Impulses bei 19.1 erzeugt und dauert bis zum Ende des vollständigen Taktgeberimpulses (invertiert durch 14), der ihm folgt. Dieses Signal wird am Eingang 5.1 des Pufferregisters 5 verwendet, damit es an seine Ausgänge 5.3 (hier z.B. 4) die Anzahl überträgt, die an den Eingängen 5.2 angezeigt wird, die mit den Ausgängen 4.3 des Zählers 4 verbunden sind.

Daraus folgt, daß das Ergebnis der Zählung, die durchgeführt wurde, gespeichert wird, bevor irgendein anderer Impuls,der verläßt, die Zahl ,die von 4 während der vorherigen Operation gezählt wurde, beeinflussen kann.

Das das ÜND-NICHT-Glied 17 bei 17.1 verlassende Signal ist A.B. 14.3. Es ist in Fig. 2 gezeigt und wird während einer Dauer T„ erzeugt und um die Zeit T_TT nach dem vorherigen. Es wird verwendet, um den Zähler 4 auf Null zurückzustellen, bevor eine neue Zählung beginnt. Die UND-NICHT-Glieder 17 und 18 und die Inverter 15 und 16 haben den Zweck, die Erzeugung dieser Signale zu ermöglichen.

Dieser Teil des Verfahrens führt schließlich zu folgendem: Wenn ein Impuls des Meßsignalgebers ankommt, laufen die folgenden Operationen ab:
Ankunft des Impulses des Meßsignalgebers bewirkt:

- Rückstellung auf Null (in Phase) des Teilers 2 und Sperrung von 4;

- Rückstellung auf Null von 12.

Ende des Impulses:

- Wiederbereitstellung des Teilers 2 ausgehend von Null;

- Übertragung des vorherigen Ergebnisses auf das Register 5;

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" ⁸" 244A635

- Dann in unterschiedlicher Weise Rückstellung von 4 auf Null;

- Sperrung von 12.

Wenn der erste Impuls 2.3 verläßt, ist der Kreis daher bereit, die Zählung zu bearbeiten und er zählt bis zur nächsten Impulsfolge bei 19.1 eine Anzahl von Impulsen

ⁿv ^{= f}R · ^Tv ^{= f}R * «^/ω *
Der restliche Teil des Kreises funktioniert wie folgt:

Der Zähler 6 empfängt die Impulse von 1.1 an seinem Eingang 6.1. Daraus folgt, daß, wenn die Ausgänge 6.4 dieses Zählers, die mit den Eingängen 7.1 des UND-NICHT-Glieds 7 verbunden sind, alle hoch sind, der Ausgang von 7.2 niedrig wird, und die zwangsweise Ladung von 6 über seinen Eingang 6.3 hervorruft. Ein solcher Zähler beginnt seine Zählung bei der eingegebenen Zahl. Man lädt ihn auf eine Zahl (durch einen internen Kreis)gleichdem Komplement zu seiner Kapazität der Zahl, die im Moment der Ladung an den Ausgängen 5.3 des Registers 5 vorhanden ist (d.h. somit, daß sie durch ihre komplementären Informationen bekannt ist). Daraus folgt, daß es notwendig ist, um von dieser Zahl zu der Größe seiner Kapazität zu gelangen (alle Ausgänge 6.4 sind hoch), daß bei 6.1 η Impulse mit der Frequenz f ankommen. Es erscheinen daher bei 7.2 negative Impulse der Periode:

• T¹ = η T„ = f_n — T_n = =-§- — wobei f' = -Αν ν H R uj H ^Kr^Th ⁰^ ν o(

Man ersieht aus der vorherigen Erläuterung, daß die Zählung während der Dauer des bei 19.1 angelegten Signals gesperrt ist, d.h. während der Dauer der Meßsignalimpulse. Wenn diese Dauer einem festen Winkel entspricht, hat dies keine Bedeutung.. Man muß daher nur für den Wert von o( den Winkel nehmen, der zwei Impulse trennt, vermindert um die Größe

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des Winkels, während dem der Impuls vorhanden ist. Dies ist daher nicht oft der Fall, der in der Praxis bei den bekannten Meßgebern auftritt. Man kann unter der Bedingung eine Zeitdauer verwenden, daß diese gegenüber T sehr gering und reproduzierbar ist. Ein einfacher RC-Differenzierkreis erfüllt im allgemeinen den Zweck nicht mit ausreichender Genauigkeit. Deshalb hat man vorgesehen, zwischen

19.1 und 19.2 den Kreis der Fig. 3 vorzusehen, wenn es notwendig ist.

Wie oben gezeigt wurde, ist ohne Meßsignalimpulse der Eingang 19.1 hoch. Daraus folgt, daß der Ausgang 30.2 des Inverters 30 niedrig ist. Dieser Ausgang, der mit dem Eingang 31.1 des OND-NICHT-Glieds 31 verbunden ist, macht den Ausgang 31.3 von 31.hoch. Außerdem machtder Ausgang 30.2_f der auch mit dem Eingang 33.2 des UND-NICHT-Glieds 33 verbunden ist, auch den Ausgang 33.3 von 33 hoch. Daraus folgt, daß der zweite Eingang 31.2 von 31 hoch ist, während der erste niedrig ist, so daß 31.3 hoch bleibt. Daraus folgt auch, daß 32.2 hoch ist, ebenso wie 32.1, 32.3 niedrig ist.

Wenn ein Meßsignalimpuls (negativ) bei 19.1 angelangt,wird

30.2 hoch. Damit sind die Eingänge des UND-NICHT-Glieds 31, dessen Eingang 31.2 noch hoch ist, hoch. Damit wird 31.3 niedrig und damit wird 32.1 niedrig und 32.3 hoch. Der zweite Eingang 33.1 des UND-NICHT-Glieds 33, dessen Eingang 33.2 hoch wurde, als 30.2 hoch wurde, wird daher ebenfalls hoch, und damit wird 33.3 wieder niedrig, so daß 31.2 hoch wird und damit an 31.3, der mit dem Punkt 19.2 der Fig. 1 verbunden ist, ein negativer Impuls auftritt, der äußerst kurz gleich der Ausbreitungszeit über 31, 32 und auftritt. Diese Dauer, die jedoch für die gesteuerten und anhand der Vorrichtung der Fig. 1 beschriebenen Operationen ausreicht, ist gegenüber der Dauer von T vernachlässigbar.lienn der Impuls bei 19.1 aufhört, wird 30.2 wieder niedrig und bringt 31, 32 und 33 wieder in die Ausgangsstellung zurück.

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Die Erfindung wird nun anhand von Anwendungsbeispielen beschrieben. Es wurde weiter oben gezeigt, daß die Frequenz der bei 7.2 abgegebenen Impulse f¹ = K_R . i*j/o( . Nimmt man an, daß an der Welle, deren Geschwindigkeit man kennen will, ein Meßsignalgeber bekannter Art vorhanden ist, der m regel-' mäßig entfernte Signale pro Umdrehung abgibt, dann erhält man: o( = 2'oVm. Wenn man mit N die Geschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute bezeichnet, erhält man: cü = 27ΓΝ/6Ο, und damit: f' = K_R rtiN/60. Die Frequenz der Meßsignalimpulse ist f_v = mN/60. Folglich ist f^ = ^Fv^f _v·

Die Frequenz wird daher mit dem Faktor K_, multipliziert,

der erhebliche Werte an 10, 100, 1000 haben kann. Es handelt sich selbstverständlich um einen auf einer Speichervorrichtung beruhenden Kunstgriff, der es jedoch ermöglicht, durch Messung einer hohen Frequenz und damit einer kurzen Zeit die Geschwindigkeit der Welle nach einem linearen Ansprechverhalten mit einer maximalen Verzögerung von l/m Umdrehungen kennenzulernen, wenn der Meßsignalgeber ein Signal pro Umdrehung abgibt, was in der Praxis mit dieser Genauigkeit und in kurzer Zeit mit den bekannten Vorrichtungen schwer erreichbar ist. Z.B. erfordert die direkte Messung der Zeit, die zwei Meßgebersignale trennt, durch Definition eine Zeit, die gleich der des Durchlaufs von 1/m Umdrehungen ist, und ergibt außerdem ein hyperbolisches Ansprechverhalten. Die direkte Messung einer Anzahl von Signalen in einer bestimmten Zeit erfordert prinzipiell, damit sie genau ist, eine erhebliche Anzahl von Meßsignalen in einer bestimmten Zeit. Schließlich ergibt die Anwendung von numerischen Techniken eine hohe Genauigkeit und stellt eine sehr hohe Güte des Systems sicher. Die bekannten analogen Systeme, die mechanisch (Regulierungsgewichte) oder elektrisch (dynamotachymetrisch) sind, sind allgemein weniger leistungsfähig und führen nicht vernachlässigbare Ansprechzeitkonstanten ein.

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Alle Vorrichtungen/ die eine schnelle,genaue und getreue Geschwindigkeitsmessung erfordern, können daher das System nutzvoll anwenden, das gerade beschrieben wurde. Für die Geschwindigkeitssteuer- oder Kontrollvorrichtungen z.B. eines Drehkörpers wendet man zweckmäßigerweise die beschriebene Methode an. Für die Regulierung von Funktionen wie die Zündung, die Einspritzung einer Brennkraftmaschine kann man sie mit umso mehr Nutzen anwenden, wenn der Rechner numerisch ist und die sich auf die Geschwindigkeit des Motors beziehende Information in Form einer Frequenz aufnimmt. Derartige Vorrichtungen wurden beschrieben und sind bekannt. Ein besonderes Anwendungsbeispiel der Erfindung ist das der Winkelsteuerung.

Weiter oben wurde gezeigt, daß, wenn: T ■= -SL die Periode der Meßgebersignale ist,

V UJ

die Periode der Signale bei .7·2

Während dieser Dauer dreht sich die Drehvorrichtung um einen Winkel £ , wobei

^V R

Einem mechanischen Winkel o( an der Welle kann man daher linear einen Winkel ß . K_ mal kleiner entsprechen lassen, wobei K das Verhältnis zweier Frequenzen und damit unabhängig von der absoluten Größe dieser Frequenzen ist. Dies bedeutet auch, daß in dem besonderen Fall eines einzigen Haupttaktgebers das Verhältnis c{/fi> unabhängig von der Frequenz des Taktgebers ist. Dieser Punkt ist wichtig.

Die Wahl ist daher nicht willkürlich. Sie wird in der Tat von der erforderlichen Genauigkeit und der Kapazität der

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~ 12 —

Zähler und Register 4, 5, 6 der Fig. 1 bestimmt. Tatsächlich kann 4 nur eine ganze Zahl speichern/ oder, berücksichtigt man die Auswertung von T , die Anzahl η wird auf etwa eine Einheit (durch Fehler) erkannt.

- _°L ψ = 2T 60 f _ 60 .-ν ~ tu R m ' 2TTN * R m.N R

daraus folgt: ^l "⁶°'^f

R JL

dN m * _T2

/ ι

m 6Of

. IfI-

Daraus folgt, daß der eingeführte relative Fehler umso größer ist, je höher die Geschwindigkeit ist, oder, wenn man dies vorzieht, daß das Verfahren umso genauerist, je niedriger die Geschwindigkeit ist. Wenn man bei einer maximalen Geschwindigkeit N„ einen F_vehler £. (relativ) zuläßt, wobei

c = ^m _N - Jl.

^c M 6O L ' M η mini

i\ V

muß erfüllt sein:

* S -HL ■ ÜB ^R^ ⁶⁰ "£m

Wenn es außerdem notwendig ist, eine Frequenzmultiplikation (bzw. Winkelverringerung) K_R zu erhalten, wählt man:

^fH " ^KR ¹R * 60 * £_M ' ^KR

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Wenn man nun mit N die minimale Geschwindigkeit der Welle bei N_M/Nm = F bezeichnet, ist bei minimaler Geschwindigkeit die Unsicherheit £ /P und die in dem Zähler 4 zu markierende Anzahl:

φ f - -6Q. _Zr ^m

^v ' ^R~^mm ⁶⁰

Dies bedeutet z.B., daß, wenn man bei maximaler Geschwindigkeit die Geschwindigkeit eines Drehkörpers in einem Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 10 genauer als etwa 1 % -kennen will, ist es notwendig,

eine Kapazität von 1000 (d.h. 2 bzw. 10 Bits) an dem Zähler 4 vorzusehen. Dagegen ist bei minimaler Geschwindigkeit die Unsicherheit geringer als 0,1 %. Wenn man außerdem gleichzeitig £„ und f_ ändert, bleibt bei dem gleichen Verhältnis

η Κ

(K konstant) das Anzeigesignal der Geschwindigkeit bzw. des Winkels gültig und nur die Unsicherheit ändert sich.

Man kann daher im Laufe einer Abtastung eine Frequenzänderung durchführen. Es sei mit η die Kapazität des Zählers 4 der Fig. 1 bezeichnet. Es sei angenommen, daß man eine Zeit T = n₂ T mit n„^>n z.B. n~ = 3,6 η messen will, dann kann man auf folgende Weise vorgehen:

Man beginnt die Messung von T mit normaler Frequenz ί_Ώ am

ν κ.

Ende einer Zeit t^, wobei

ⁿl
\ = ⁿl^TR ⁼ f- *

Der Zähler hat seine maximale Kapazität. In diesem Moment teilt man die Frequenz ί_Ώ durch 2 (oder durch einen anderen Faktor) und teilt die Zahl durch 2, die am Zähler markiert wird, der Zähler geht auf n.]/2 über und beginnt wieder mit der Frequenz f^/2 zu zählen. Am Ende einer Impulsanzahl n. ,,

K -L/ i

ist er erneut auf seiner maximalen Kapazität n. und während

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dieser neuen Zählung ist die Zeit t₂ abgelaufen, wobei

ⁿl 2

2 ^# f_

Die Gesamtzeit ist daher t, + t_o = 2n T .

Man führt daher die Anzahl am Ausgang des Zählers von n. auf

-y zurück und teilt erneut die Frequenz durch 2. Der Zähler

ⁿi
beginnt wieder von -sr an mit der Frequenz f^/4 zu zählen.

η η Der Zähler markiert somit ·—- + 1 . -~ 4- 2 ...

und die Gesamtzeit ist daher:

²ⁿi ^TR ^{+ 4T}R' ²ⁿi ^TR ^{+ 8 T}R' ²ⁿi ^TR ^{+ 12 T}R * *'

ⁿi
Der Zähler hält an, wenn er -y + n_ markiert, so daß:

²ⁿl ^TR ^{+ 4n}3 ^TR ^{β n}2 ^TR ^{β 3}'^{6 n}i ^TR In dem gewählten Beispiel sei:

4n₃ = (3,6 - 2) U₁ = 1,Gn₁
n₃ = 0,4 η_χ.

Die von dem Zähler markierte Anzahl ist:

-£ + n₃ = 0,9 H

Dies bedeutet, daß dies exakt die Anzahl ist, die markiert wird, wenn man T mit der Frequenz fr/4 gezählt hat.

Wenn man allgemein eine Zeit zwischen Meßgebersignalen auswerten will, die größer als die Seit ist, die gleich der Kapazität des Zählers 4, multipliziert mit T₁₃ ist, teilt man die von dem Zähler markierte Zahl jedesmal durch 2, wenn er auf dem Maximum seiner Kapazität ist, und wenn man

ⁿl
die Zählung ausgehend von -γ mit einer jedesmal durch 2 geteilten Frequenz (f_R, f_R, f_R ... f_R) _wieder

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aufnimmt, ist die von dem Zähler markierte Zahl am Ende von T gleich der Zahl, die man erhalten würde, wenn man T vom. Zählpunkt Null und während der gesamten Dauer von T bis zu der letzten verwendeten Frequenz an zählt. Daraus folgt, daß, wenn man nach der übertragung durch den Pufferspeicher 5 auf 6 nicht mehr Impulse der Frequenz f , son-

ftj
dem der Frequenz —r überträgt, die Frequenz f' , die von

2^{1 v}

7 abgegeben wird, exakt ist. Man kann daher durch diesen Kunstgriff Geschwindigkeiten messen, die sich in einem erheblichen Verhältnis ändern, wobei man die begrenzte Kapazität des Zählers 4 beibehält. Eine automatische Vorrichtung, die diesen Kunstgriff ausnutzt, ist in Fig. 4 gezeigt. Die Elemente, die die gleichen Bezugsziffern haben wie in Fig. 1, dienen dem gleichen Zweck und sind identisch. Der Taktgeber 1 liefert Impulse der Frequenz f„, das Element 4.25 ist ein Teiler, der an seinen Ausgängen f„, f„, f„, f„

Ii η rl xl

ΊΓ T ΊΓ (hier nur beispielsweise auf diesen Wert begrenzt) liefert.

Der Zähler 4 ist durch den Zähler 4.4 mit Vorwahl ersetzt.

Wenn ein Impuls bei 19.2 angelangt, wird er auf 5 übertragen, wie zuvor-anhand der Fig. 1 angegeben wurde, und auch auf einen Hilfspufferspeicher 4.21, dessen Zweck später erläutert wird.und stellt dann wie in Fig. 1 4.4 und 4.20, das ein Hilfszähler ist, auf Null zurück. Das Element 4.23 ist ein Decoder (hier vom 1 aus 4 Typ).

Die UND-NICHT-Glieder 4.31, 4.32, 4.33, 4.34, 4.36, 4.37 sind vom Typ mit offenem Kollektor in "_ou connect6"-Schaltung. Wie zum Zeitpunkt der Ankunft eines Impulses bei 19.2 gezeigt wurde, wird der Ausgang von 13 hoch und daher der Ausgang von 4.36 niedrig, so daß alle UND-NICHT-Glieder 4.31 bis 4.34 einschließlich gesperrt werden. Dagegen ermöglicht es das ÜND-NICHT-Glied 4.37, das an einem seiner Eingänge mit dem Ausgang von 4.25 verbunden ist, das die Frequenz f„ abgibt, und an seinem anderen Eingang mit dem Ausgang

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von 13 verbunden ist, an 2 unmittelbar Impulse der Frequenz f„ zu empfangen. Der Decoder 4.2 3 empfängt nach Rückstellung auf Null von 4.20 die Information Null an seinen Eingängen, was einem hohen Ausgang entspricht, der mit 4.31 verbunden ist, so daß, wenn der Ausgang von 13 nach der Programmübertragung und Rückstellung auf Null niedrig wird, die Impulse f„ über 4.31 zu 2 gelangen, wenn 4.37 über den niedrigen Ausgang von 13 gesperrt wird.

Der Zähler 4.4 beginnt daher vom Anfang an Zählimpulse mit

^fH

der Frequenz =— zu liefern, wobei K^ wie anhand der Fig. 1 K_R R

erwähnt wurde, von 2 erhalten wird. Wenn die Zeit T ausreichend lang ist, markiert der Zähler 4.4 aufeinanderfolgend 0, 1, 2, 3, ... 15, 16. Wenn er 16 markiert, ist im Falle der Figur (man kann auch irgendeine andere Kapazität

4
benutzen) der Ausgang 2 (16), der mit 4.4.1 bezeichnet ist, hoch und der Impuls, der sich ergibt, wird auf 4.20 einerseits und auf den Eingang für die erzwungene Ladung von 4.4 andererseits übertragen. An 4.20 ist das Ergebnis, daß der Ausgang von 4.20 von 0 auf 1 übergeht, und folglich der Ausgang von 4.23, der mit 4.31 verbunden ist, von hoch auf niedrig übergeht und 4.31 sperrt, während allein der Ausgang, der mit 4.32 verbunden ist, von niedrig auf hoch übergeht, so daß 4.32 gesperrt wird und 2 ausgehend von diesem Zeitpunkt f„/2 anstelle von f„ empfängt. Außerdem läßt der Lade-

U ti

impuls 4.4 von 16 auf 8 übergehen. Die Ladeeingänge entsprechend den Ausgängen von 4.4 sind gegenüber auf der linken Seite gezeigt und 00010, d.h. 8 wurde codiert.

Daraus folgt, daß der Ausgang von 4.4 wieder von 8 aus

H H

beginnt und mit -s=— anstelle von ^r~ zählt .Jedesmal, wenn

^2KR ^KR

(n.) erreicht ist, beginnt der Vorgang erneut und 4.4 kehrt auf 8 zurück, während über 4.33, 4.34 die Frequenz von

-siL. auf -T₁S-,' -^- übergeht.
2K_R 4K_R ÖK_R

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Die Verallgemeinerung ist offensichtlich. Es sei angenommen,

^fH daß man am Ende der Zählung von T -^- verwendet. Es ist

daher notwendig, daß der Zähler 6 nach der Übertragung eben-

f ti

falls die Frequenz -r- erhält. Hierfür überträgt man bei der Ankunft des Übertragungsimpulses auf den Ausgang von 4.21 (Pufferspeicher) die letzte Zahl von 4.20. Der zweite Decoder 4.22 erhält nun den Code gleich dem letzten Code von 4.2 3 und stellt damit über die Verknüpfungsglieder 4.26 bis 4.29 bis zur nächsten Übertragung sicher, daß 6 mit der gleichen Frequenz versorgt wird, wie die letzte, die bei 2 verwendet wurde. Die Widerstände 4.30 und 4.35 haben den einzigen Zweck, den hohen Zustand der "ou connecte" - Glieder festzulegen.

Um den Vorgang zu zeigen, wird ein Beispiel gegeben: Es sei N_M = 7500 tpm (U/Min)

m = 2 (2 Meßsignale pro Umdrehung) Daraus folgtt

f - JL 7500 ν 122 - 150.000 _ ₂ .

gewünschter WinkeIteilungsfaktor K_n = 180 (1° pro 18O°). Man erhält daher:

f_. = L χ 12,5 χ 180 = 2,25 MHz

ⁿv ^{mini =} ofer ^{= 50}

Kapazität des Zählers: 8 Bits, d.h. die höchste Stelle ist 2 =12 8. Minimum gemessen für die erforderliche Genauigkeit entsprechend der oben aufgestellten Formel =

7.500 χ 50 , . _ _ 128 _ ₀ „ Ϊ28 ' ^d-^h- ^{P =} "50" - ²'⁵⁶·

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Anzahl der Bits des Zählers 4.20 : 2 Bits. Das Verhältnis P_total ist daher: 2,56 χ 2³ = 20,48 Minimale Geschwindigkeit: 7.500 : 20,48 = 367 tpm

Nachstehend wird die Zusammenfassung der Leistungen dieser Anordnung angegeben:

N 62.500 25.000 15.000 12.500 10.000 7.500 6.000 5.000 4.000 3.ΟΠΟ £. 16,7% 6,7% 4% 3,3% 2,7% 2% 1,6% 1,3% 1,05% 0,8%

Erste automatische Frequenzänderung und man erhält die Meßfolge:

N 2.930 2.500 2.000 1.500 1.464

£ 1,6% 1,3% 1,1% 0,8%, zweite Frequenzänderung

Zweite Frequenzänderung und folglich:

N 1.464 1.400 1.300 1.250 1.100 1.000 900 800 750

£ 1,6% 1_#5% 1,4% 1,3% 1,2% 1% 0,9% 0,8% 0,8%, Sritte

Frequenzänderung

Dritte Frequenzänderung und folglich: N 732 700 600 500 450 400 367

e 1,6% 1,5% 1,3% 1,05% 0,9% 0,8% 0,8%.

Daraus ist die Genauigkeit des Verfahrens ersichtlich, die man außerdem durch Erhöhung der Frequenzen (Frequenzen von 10 MHz sind nun üblich) und der Kapazität der Zähler so hoch machen kann, wie man will.

Bei dem gewählten Beispiel wurde gezeigt, daß man mit dem beschriebenen System 180° Drehung der Welle ein Signal entsprechend 1° (Multiplikationsfaktor 180) besser als etwa 1,6% in dem Bereich 36 7 bis 6000 t/m entsprechen lassen kann, wobei der Fehler bei 7.500 t 2% erreicht und nur 4% bei 15.000 t/m, wobei man einen Meßsignalgeber verwendet, der nur zwei Signale pro Umdrehung der Welle abgibt.

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Die Anwendungsfälle der Vorrichtung sind zahlreich, z.B. eine Vorrichtung zur Abgabe von Meßsignalen mit hoher Frequenz zur Prüfung eines zyklischen Vorgangs und Verwendung für die Winkelsteuerung bestimmter Funktionen einer Brennkraftmaschine. Bei einer Einspritzvorrichtung unter Verwendung eines Durchflußζahlers für die angesaugte Luft ist es für einen Explosionsmotor zweckmäßig, um eine bestimmte Ergibigkeit beizubehalten, wenn es sich um ein synchronisiertes Einspritzsystem des Motors handelt, mit einer konstanten Momentanmenge einzuspritzen. Mit dem Verfahren, das beschrieben wurde, genügt es, z.B. einmal pro Motorzyklus einzuspritzen, d.h. mit der Frequenz der Meßgebersignale des Beispiels, geteilt durch 4, wobei man die Einspritzung durch den ersten Impuls bei 7.2 auslöst, der unmittelbar einem Signal folgt, das die Reihenfolge der Einspritzung ergibt, und dann eine Anzahl von von 7.2 ausgehenden Impulsen zu zählen, die von dem Durchflußzähler bestimmt wird.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine derartige Vorrichtung ist die Steuerung des Zündzeitpunkts. Hierfür verfährt man zweckmäßigerweise in der folgenden Art. Ein Meßsignalgeber wie die zuvor beschriebenen wird an der Nockenwelle befestigt. Dieses Signal löst die Berechnung der Winkelverzögerung zum Zündzeitpunkt entsprechend der Schaltung der Fig. 5 aus.

Die Vorrichtung 5.4 ist diejenige der Fig. 3. Die Vorrichtung 5.10 ist diejenige der Fig. 1 oder 4. Die Parameter, die die Zündvorverstellung regulieren müssen, werden bei 5.J.1 eingeführt. Außerdem empfängt 5.12 über 7.2 auch die Motorgeschwindigkeitsinformation, da diese Größe allgemein die Ztindvorverstellung steuert. Schließlich ist die Vorrichtung 5.12 eine Vorrichtung, die an ihren Ausgängen eine Zahl abgibt, die in jedem Moment die einzuführende " Winkelverzögerung zwischen dem Zeitpunkt ist, wo ein Meß-

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gebersignal auftritt, und demjenigen, wo die Zündung auszulösen ist. Die Vorrichtung 5.12 bildet keinen Teil der Erfindung. Rechner dieser Art sind bekannt.

Die Vorrichtung 5.5 ist ein Zähler mit Vorwahl, der in der Lage ist, Impulse ausgehend von einer bei 5.6 eingegebenen Zahl aufgrund eines bei 5.5.2 angelegten Signals zu zählen. Wenn das über 5.4 übertragene Signal von dem Meßsignalgeber bei 5.5.2 angelangt, lädt sich der Zähler auf die bei vorhandene Zahl, so daß wenigstens einer der Ausgänge niedrig wird. D.as Verknüpfungsglied 5.8 ist daher an seinem Ausgang 5.8.2 hoch ist und lässt,, da es an einen der Eingänge von 5.9 ein hohes Signal anlegt, die von 7.2 kommenden Impulse über das UND-NICHT-Glied laufen. .

Wenn der Zähler 5.5, der entsprechend den Impulsen 7.2 weiterläuft, gesättigt ist, sind alle Ausgänge 5.7 hoch, 5.8.2 wird niedrig und sperrt die Impulse 7.2 bei 5.9.

Wenn man mit N die an 5.6 zum Zeitpunkt der Ladung von 5.5 vorhandene Zahl und mit N_n die Kapazität von 5.5 bezeichnet, bleibt der Ausgang 5.8.2 v/ährend einer Zeit:

/n - NjT¹ hoch und während dieser Zeit dreht

der Motor mit einem Zyklus (N — N) ß> . Man erreicht daher gut mit der gewählten Genauigkeit für die Dimensionierung der Elemente von 5.10 eine Winkelsteuerung der Zündvorverstellung, die durch N. programmiert ist und die bei dem beschriebenen Beispiel zu einem Auflösungsvermögen von 1 der Kurbelwelle in der Lage ist.

Für diese Art der Verwendung ist es von Vorteil, an dem Kreis 5.20 zwei Änderungen durchzuführen.

Zunächst synchronisiert man, um bei der Berechnung des Winkels jeden Fehler zu vermeiden (Maximum = p) 6 derart, daß die erste Periode 7.2 (T¹ ) im Moment des Signals bei 6.2 beginnt.

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Hierfür wendet man die Abänderung der Fig. 6 an.

Die Schaltung der Fig. 1 oder der Fig. 4 V7urde nicht geändert und man verwendet den Impuls 7.2, zweimal invertiert durch 6.9 und 6.8, folglich im gleichen Sinn, wobei 6.8
ein Inverter mit offenem Kollektor ist. Ebenso werden die Impulse 19.2 über 6.5 und 6.6 zweimal invertiert, wobei
6.6 von der Art mit offenem Kollektor ist. 6.8 und 6.6
sind zusammen mit dem Widerstand 6.7 in "ou connecte"-Schaltung geschaltet, so daß die Ladung von 6 normalerweise bei jedem Impuls von 7.2 erfolgt, jedoch auch beim Auftreten des Impulses von 19.2,

Eine zweite Änderung besteht darin, während des Anlassens (Erregungssignal des Anlassers) einen Teiler zwischen 1
und 4.25 der Fig. 4 zu schalten. Dieser Teiler wird normalerweise nicht und nur während der Anlaßperiode verwendet, um extrem niedrige Geschwindigkeiten steuern zu können. Z.B. ist bei der Verwendung eines durch 16 teilenden Teilers die Berechnung des Motorzündzeitpunkts bei dem gewählten Beispiel bis auf 22 t/m genau.

Es ist offensichtlich möglich, ein nicht-lineares Ansprechverhalten zu erreichen.

Z.B. kann man das System mit einer Rückkopplungsschleife arbeiten lassen, indem man dem Frequenzzähler 2 der Fig. die Impulse zuführt, die bei 7.2 abgehen, und nicht mehr die Taktimpulse.

Dies zeigt sehr leicht Fig. 7. Der Eingang 2.1 ist statt mit 1.1 mit 7.2 verbunden. In diesem Fall synchronisiert man vorzugsweise den Zähler 6, wie anhand der Fig. 6 angegeben wurde.

Das System zur Rückstellung auf Null und zur Übertragung bleibt ungeändert und erhält bei 14.1 die Taktgeberfrequenz.

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-» — 22 —

~ ^ 2 4 4 A 6 3 5

Es gilt: T = η T' . K„, da die Periode der Impulse bei

V V V i\.

2.1 jetzt T¹ ist.

Außerdem gilt T' = η T„, woraus folat:

VVn "

^Τν—²-V^TH °«er η_ν=ν^·!ς

ΓΤ1 I § ITt ΤΤ\

_ ν ~ _φΙ _ γ/ "ν F

T. ^R' - V V K_D

T¹
oder τ = -_-2 . T¹ . K

V Τ_Η VR *h " ^{ν w} "R

was man schreiben kann: f ·

Schließlich ist es in bekannter Weise möglich, die Beziehung zwischen T¹ und η zu ändern, indem man zwischen 5 und 6 (Fig* I) eine Matrix einführt. Unter diesen Bedingungen ordnet die Matrix durch eine beliebige Gesetzmäßigkeit einer Zahl η eine Zahl m zu und man erhält:

m = f (n_v)_r f ( ) = beliebige Funktion und auch

η = g(m ), g ( ) = umgekehrte Funktion von f. Man erhält daher bei offener Schleife:

^TIv = r- - ^th % = ^th ^{f (}Ä>

V K η

Man kann das System auch mit geschlossener Schleife arbeiten lassen:

T ν	^{= η}ν	T¹	ν	^KR	f (η
^Τ'ν	= Τ_η.γ		=	^ΤΗ	T RH
^Τν	= η .J	E (η		ι . K

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η_ν = g(m_v) -

T¹ T

¹H R

Bei der vorherigen Beschreibung des Geschwindigkeitsmeß-

kreises wurde gezeigt, daß eine Zahl η = ~ gespeichert

wird und ausgehend von dieser Zahl mittels z.B. eines Zählers mit Vorwahl, der auf η geladen und " rückgekoppelt wird, man eine Zeit T¹ = η T„ erhalten kann.

V V Η

Es kann von Interesse sein, z.B. im Falle der Steuerung eines Zündsystems oder der Winkelsteuerung eines Einspritzsystems (z.B. mit Durchflußmesser der angesaugten Luft) eine angenäherte Größe der Zeit T' zu erhalten, so daß nach einer bestimmten Anzahl von Messungen dieser angenäherten Größe die mittlere Größe exakt ist.

Hierfür geht man derart vor, daß eine Zeit T^x.gebildet wird, die von den "höclistwertigen Bits ■ von η abhängt, jedoch eine geringe Änderung der Art durchführt, daß die mittlere Größe von T^ exakt ist. Es sei eine Zahl η das Ergebnis einer Abtastung, so daß man schreiben kann:

η = a 2° + a.2¹ + + a.2¹ + a 2ⁿ

vox j n

mit a_Q, a. a = O oder 1.

Man bildet die Zahl

Man erhält daher:

n_v = 2 V + £ mit O^ Man bildet Zeiten T*. wie:

^Tv =K^TH - O > V ^{mit T}v = ⁿy ^TH>£^XV ^£X = ° ^Oder

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Dies bedeutet, daß T^x auf einenTaktimpuls T„ crenau definiert

ν ti ~ .

ist. Man bildet den Kreis derart aus, daß man nach 2^ Größen von T^x erhält:

T = n^X T + .£ ^X Φ ¹V V ¹H ^ 2 ¹H

^Χ2 _ _n ^Xm . C ^X4 m

V ⁿv^XH ^fc 2^{3 1}H

Daraus folgt:

27 ν ν ^TH ^{+ T}H ^_ £ ^mit 1 1

Dies bedeutet, daß bei einer Frequenz 2-* mal höher man über eine angenäherte Größe T^x des Bruches TV2-^ verfügt und nach 2^ Messungen die mittlere Größe von T^x gleich TV/2-³ ist.

Die Impulse des Meßsignalgebers, die gegebenenfalls durch einen Kreis wie denjenigen der Fig. 3 geformt v/erden, gelangen zu dem Verküpfungsglied 8.3 (Fig. 8), das die Rückstellung des Teilerzählers 8.1 auf Null bewirkt. Das Verknüpfungsglied 8.2 ermöglicht es, in 8.1 eine Zahl zu codieren, wobei der Tellungsfaktor von T auf den Taktein-

gang von 8.1 gegeben wird. Wenn die so codierte Zahl erreicht ist, läuft 8.1 nach einem bekannten Verfahren wieder um. Der gleiche Impuls, dessen Periode man messen will, wird über 8.1 auf "latches" bezeichnete Kreise 8.10, 8.11, 8.12 gegeben, um an ihren Eingängen vorhandene Informationen auf ihren Ausgang zu übertragen.

Die Zähler der Zahl η_γ sind 8.7, 8.8 und 8.9. Sie sind in Kaskade geschaltet. Der erste erhält über das Verknüpfungsglied 8.44 an dem Takteingang die Impulse, die von 8.2 ab-

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gehen, d.h. mit der Frequenz f_,, geteilt durch die in 8.1,

XV.

8.2 codierte Zahl.

Das Flip-Flop RS, das durch die Verknüpfungsglieder 8.4 und 8.5 gebildet ist, kippt bei der Ankunft des Impulses, dessen Frequenz man mißt. Der Ausgang von 8.4 wird hoch, so daß es zurückkippt, wenn 8.2 den ersten Impuls abgibt, d.h. nach einem Zyklus von 8.1. Während dieses ersten Zyklus wirkt der hohe Ausgang von 8.4 auf einen der Null-Rückstelleingänge von 8.7, 8.8, 8.9 (bei einer großen Anzahl von Zählern sind zwei Null-Rückstelleingänge vorhanden, die gleichzeitig hoch werden müssen, damit die Operation durchgeführt wird; dies ist ohne Beschränkung zur Erläuterung hier der Fall).

Im Laufe dieses ersten Zyklus von 8.1 wird einer der Ausgänge hoch und wirkt auf den anderen Null-Rückstelleingang von 8.7, 8.8, 8.9, so daß diese Null-Rückstellung während des ersten Zyklus von 8.1 erfolgt. Nach der übertragung verfügt man daher an den Ausgängen der "latches" 8.10, 8.11, 8.12 über die Zahl η . Wenn die zu messende Geschwindigkeit niedriger als die Meßschwelle ist, d.h. zu einer Zahl η führt, die größer als die Kapazität der Zähler 8.7 bis 8.9 ist, wird der letzte Ausgang des Zählers 8.9 hoch und sperrt über einen Inverter das Verknüpfungsglied 8.4 4 und verhindert so das Anlegen der Impulse, die 8.2 verlassen an den Takteingang von 8.7.

Wenn a, b, c, d.die niedrigstwertigen Bits von η sind (hier ohne Beschränkung z.B. 4), sind der Zähler mit vier Bits A, B, C, D und die Verknüpfungsglieder und Invertoren 8.34 bis 8.41 derart geschaltet, daß man am Ausgang von 8.41 die Größe S₁ erhält, wobei

= Ad . ABc.ABCb.ABCD.a =
Ad+ÄBc+ÄBCb+ÄBCDa

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Daraus folgt, daß während eines Zyklus von 8.33 S hoch ist: einmal von zwei, wenn d hoch ist, plus 1 mal von vier, wenn c hoch ist, plus 1 mal von 8, wenn b hoch ist, plus 1 mal von 16, wenn a hoch ist.

In dem gewählten Fall ist schließlich S. hoch im Verhältnis: a-f 2b + 4c + 8d

wobei a, b, c, d = 0 oder 1.

Außerdem werden die 7 folgenden Bits von n' auf den Ladeeingang des Vorwahlzählers 8.21, 8.22 gegeben, wobei das achte Bit "Achtung" ("garde") bedeutet und das vierte Bit von 8.22 am Eingang niedrig codiert ist. Die Schaltung von 8.23, 8.25, 8.24, 8.26, 8.27 ist so wie am Ausgang von 8.28i

S- = e.f.g.h.i.j.k.,

wenn e .... k die sieben Bits sind, die dem vierten von η folgen.

Wenn man mit W den letzten Ausgang von 8.22 (am Eingang niedrig codiert) bezeichnet, erhält man:

Ausgang von 8.32 = S. .W

Ausgang von 8.29 =

Ausgang von 8.30 = SW . S S_ = SW + S S₃

Dies bedeutet, daß, wenn S. niedrig ist, ein.Impuls zum erneuten Laden der Zähler 8.21 und 8.22 (über 8.42) am Ende "einer Zeit T^x = n^x T„ erscheint, und wenn S, hoch ist,

VVH 1

nach einem zusätzlichen Impuls, d.h. T = (n^x + 1) T„.

VV H

Es sei n_v = a_Q

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Wenn S niedrig ist/ erfolgt eine erneute Ladung, wenn die Zähler markieren:

efghijk =
1111111.

Man erhält somit:

a = a a = b a₂ = c a₃ = d.

Man lädt 8.21 und 8.22 auf:

^a4' ^a5' ^a6' ^a7' ^a8' ^a9^{r a}l0'

8.21 und 8.22 zählen somit eine Zahl von T„ gleich:

1111111 - (a^, T^, a^T, ä~, "a^, a~"

1111111

^al0 ^a9 ^a8 ^a7

ο ο ο- ο ο ο 1

^al0 ^a9

Es sei T^x _{niedrig v} = (a₄ + a₅2 + a^²+ _a?2³ ₊ ag2⁴ ₊ a_g2⁵ +

^aicr ' ^th

χ 4

Das heißt: T _{niedrig v} = Näherungswert von T¹ /2 .

Wenn S₁ hoch ist, hat T^x den Wert T^x, , = T^X . , . + 1 ν hoch ν niedrig ν

Wenn der Impuls des Ausgangs von 8.30 (in 8.42 invertiert) auf 8.33 gegeben wird, hat man nach 2 Zyklen von 8.21 und 8.22:

^tXH,Bv - ²\ ^{+ 2}S ⁺ ^2l°^a10 +8d4-4c₊ 2b₊a

= ^ao⁺

509818/0727·

Man erhält daher:

16

CV T¹ T^x S= 1 HB ^v/ ν v mittel J3 „4

Man erhält diese Impulse am Ausgang von 8.43, das von dem zwölften Bit von η gesperrt werden kann, d.h., daß, wenn die zu .messende Geschwindigkeit sehr niedrig ist, der Ausgang (entsprechend der Geschwindigkeit Null) gesperrt wird.

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Claims

Ansprüche

/!.^Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung und zur Winke1-

. / Programmierung für eine Drehvorrichtung, gekennzeichnet

durch einen Meßsignalgeber (19.2), der jedesmal einen Impuls abgibt, wenn die Drehvorrichtung sich um einen bestimmten Winkel gedreht hat, eine erste Quelle (2.3) für Impulse mit einer bestimmten Frequenz, die eine mit dem Impuls des Meßsignalgebers synchronisierte Impulsfolge abgibt, eine Zählvorrichtung (4) für die Anzahl der abgegebenen Impulse der Quelle während jeder der Perioden, die zwei aufeinanderfolgende Impulse trennen, die von dem Meßsignalgeber abgegeben werden, eine zweite Quelle (1) für Impulse mit einer bestimmten höheren Frequenz, und eine Vorrichtung (5, 6), die kontinuierlich Ausgangsimpulse liefert, deren Periode einer Anzahl von Perioden der zweiten Quelle in Abhängigkeit von der Zahl entspricht, -die von der Zählvorrichtung gezählt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangsimpulse liefernde Vorrichtung (5, 6) einen Zähler (6) mit Vorwahl aufweist, der mittels eines Pufferregisters (5) die von der Zählvorrichtung (4) gezählte Zahl erhält.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen logischen Kreis (12) , der für jeden Impuls des Feßimpulsgebers aufeinanderfolgend die übertragung der entsprechenden Zahl des Eingangs zum Ausgang des Pufferregisters (5) und die Null-Rückstellung der Zählvorrichtung (4) vor der Ankunft des ersten Impulses sicherstellt, der dem Impuls des Meßsignalgebers folgt und von der ersten Quelle

(2) der Zählvorrichtung (4) zugeführt wird.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Kreis (12) einen Hilfszähler aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Kreis ein Flip-Flop aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Frequenz der ersten Quelle durch eine Teilung (2) der Frequenz erhalten wird, die von einem zusätzlichen Frequenzteiler (4.25) mit mehreren Verhältnissen geliefert wird, der von der zweiten Quelle (1) gespeist v/ird, um bei einer Zählvorrichtung (4.4) mit begrenzter Kapazität eine Zählung mit abnehmenden Frequenzen sicherzustellen, wobei die gezählte Zahl und die Zählfrequenz jedesmal durch einen gleichen Faktor geteilt werden, wenn die Zählvorrichtung ihre maximale Kapazität erreicht, und die Perioden der zweiten Quelle, die von der Vorrichtung (5,6) verwendet werden, die die Ausgangsimpulse liefert, der letzten, von dem zusätzlichen Teiler (4.25) gelieferten Frequenz vor der Ankunft des vorherigen Impulses des Meßsignalgebers (19.2) entsprechen.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Zäh!vorrichtungen (8.7 bis 8.9) in Reihe, denen jeweils ein Pufferregister (8.10) entspricht, von denen ein Register (8.1O) den niedrigstv/ertigen Bits entspricht und mit einem logischen Summierkreis (8.37 bis 8.41) verbunden ist, und die anderen Pufferregister mit Vorwahlzählern (8.21 und 8.22) derart verbunden sind, daß die Periode der Ausgangsimpulse einer Anzahl von Perioden der zweiten Quelle (1) in Abhängigkeit von der Zahl entspricht, die von den höchstwertigen Bits gebildet wird und die niedrigstwertigen Bits nur als Korrekturelemente wirken.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Suiranierkreis periodisch die Periode der Ausgangsimpulse um eine Periode der zweiten Quelle verlängert,

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damit die mittlere Periode der Ausgangsimpulse der Zahl entspricht, die von allen in Reihe geschalteten Zählvorrichtungen (8.7 bis 8.9) gezählt wird.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das höchstwertige Bit der Zählvorrichtung (bei 8.44) das Anlegen von Impulsen der ersten Quelle an die Zählvorrichtung steuert, um zu vermeiden, daß die Zählung über die Kapazität der Zählvorrichtung fortgesetzt wird.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das höchstwertige Bit des Speicherregisters (bei 8.20 bis 8.43) die Abgabe von Ausgangsimpulsen sperrt, wenn die Zählvorrichtung eine Anzahl von Impulsen gezählt hat, die ihrer maximalen Kapazität entspricht.
11. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher zwischen das Pufferregister und den Vorwahlzähler geschaltet ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,zur Regulierung der Zündvorverstellung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (5.12), die an ihren Eingängen die Regulierungsparameter empfängt und an ihren Ausgängen eine Zahl abgibt, die zu jedem Zeitpunkt der zwischen dem Beginn des Signals des Meßsignalgebers und dem Beginn des Auslösesignals der Zündung einzuführenden Winkelverzögerung entspricht, und einen weiteren Vorwahlzähler (5.5) , der von dieser Vorrichtung programmiert wird und die Ausgangsimpulse zählt und ein Signal abgibt, das die Winkelsteuerung der Zündvorver- * stellung sicherstellt.

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