DE2826609C2

DE2826609C2 - Einrichtung zur Abgabe von Inkrement- Impulsen und einem Triggerimpuls

Info

Publication number: DE2826609C2
Application number: DE19782826609
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe Hauler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1986-12-11
Also published as: DE2826609A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches (DE-OS 20 10 999). Es sind schon derartige Geber, beispielsweise zur Ansteuerung von elektronischen Zündanlagen in Kraftfahrzeugen bekannt, bei denen die Inkrement-Impulse durch ein an einer Induktionsspule vorbeibewegtes Zahnrad hervorgerufen werden. Zusätzlich zu dem Zahnrad muß noch eine weitere Scheibe mit einem Einzelimpulsgeber vorgesehen sein, der einen Bezugsimpuls, beispielsweise bei der oberen Totpunktlage eines Kolbens in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine auslöst.

Eine derartige Einrichtung ist außerordentlich aufwendig und teuer und ist deshalb für viele Anwendungsfälle nur bedingt geeignet. Außerdem ist es nachteilig, daß die Ausgangssignale derartiger Induktionsgeber drehzahlabhängig sind, d. h. daß diese Einrichtungen nur oberhalb einer bestimmten Drehzahl verwendet werden können. Dies erschwert außerdem den Einsatz im Kraftfahrzeug.

Aus der Druckschrift GB-PS 13 68 614 ist ein Pulsgenerator bekannt. Dort sind in einem Rotor mehrere Elemente angeordnet, die einen in einer Richtung magnetisch polarisierten Kern und eine in dazu entgegengesetzter Richtung magnetisch polarisierte Hülse aufweisen (sogenannter Wiegand-Draht). Mit Hilfe eines relativ kompliziert bauenden Lesekopfes werden die Hüiie und der Kern der Elemente umgepolt, während sie am Lesekopf vorbeibewegt werden. Der Lesekopf weist einen H-förmigen Eisenkern auf, auf dessen Querträger sich eine Spule befindet und der von zwei jeweils entgegengesetzt polarisierten Hufeisenmagneten umgeben ist. Zur Messung muß der Eisenkern versetzt zu den Elementen und zugleich auch zu den Hufeisenmagneten angeordnet sein. Der Pulsgenerator baut dadurch sehr

aufwendig und teuer und ist nur bedingt einsetzbar.

Ferner ist in der Druckschrift »Automotive Engineering«, Februar 1978, Seite 44 bis 48 der Wiegand-Draht und der Wiegand-Effekt erläutert Es wird aber nur allgemein darauf hingewiesen, daß der Wiegand-Draht bei rotierenden Systemen einsetzbar ist

Vorteile der Erfindung

ίο Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie besonders einfach und kostensparend in ihrem Aufbau ist und daß sie außerdem Ausgangssignale liefert welche von der Drehzahl des Rotors unabhängig sind.

Durch die in dem Unteranspruch aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be-Schreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit etwa gleichlangen Wieganddrähten und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Wieganddraht zur Auslösung des Triggerimpulses langer als die übrigen Wieganddrähte ist.

Beschreibung der Erfindung

Wieganddrähte sind an sich bekannL Bei derartigen Drähten, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift »Electronics« vom 10. Juli 1975 Seiten 100 bis 105 beschrieben werden, werden die Domänen eines polykristallinen Materials durch ein magnetisches Feld in eine Richtung polarisiert. Nach Entfernen des magnetischen Feldes verharren die Domänen in diesem polarisierten Zustand. Wird nun ein magnetisches Feld in umgekehrter Richtung an den Wieganddraht angelegt, so ändern die Domänen beim Übersteigen einer definierten magnetischen Feldstärke schlagartig ihre Polarisationsrichtung. Durch diese Richtungsumkehr wird in einer Aufnahmespule ein spitzer Nadelimpuls erzeugt, dessen Höhe nur durch die Umkehrgeschwindigkeit in den Domänen des Wieganddrahtes bestimmt ist.
Der beschriebene Effekt wird bei einem Geber gemaß Fig. 1 ausgenützt. Ein Stator 10 ist mit Wieganddrähten 11, 12, 13, 14, 15, 16 versehen. Diese Wieganddrähte 11 bis 16 sind von einer Aufnehmerspule 17 umgeben. Im Innenraum des Stators 10 ist ein Rotor 18 angebracht, der beispielsweise bei der Verwendung im Kraftfahrzeug mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine umlaufen kann. Der Rotor weist wenigstens zwei entgegengesetzt polarisierte Permanentmagnete 19 und 20 auf, die bei der Drehung des Rotors 18 an den Wieganddrähten 11 bis 16 vorbeibewegt werden. Entsprechend dem beschriebenen Kffekt wird dabei die Polarisationsrichtung der Domänen in den Wicganddrählcn 11 bis 16 geändert und dadurch entstehen in der Aufnehmerspule 17 Nadelimpulse, die im vorliegenden Fall als Inkrement-Impulse ausgegeben werden und beispielsweise entsprechend ihrer Frequenz die Drehzahl des Rotors 18 kennzeichnen.

Einer der Wieganddrähte, nämlich der Wieganddraht 15, ist von einer zusätzlichen Triggerspulc 21 umgeben,

so daß bei Drehung des Rotors 18 ein zusätzlicher Triggerimpuls in dieser Triggerspule 21 invertiert wird. Dieser Triggerimpuls kann beispielsweise zur Kennzeichnung einer Bezugslage, beispielsweise der oberen Totpunktlage eines Kolbens in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine verwendet werden.

In Fig.2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Impulsgeber dargestellt Der Rotor 18 ist wieder mit Permanentmagneten 19 und 20 besetzt, die an den Wieganddrählow 11, 12, 13, 14, 22 und 16 vorbeigeführt werden. Diese Wieganddrähte sind wieder von der Aufnehmerspule 17 umgeben, so daß bei der Drehung des Rotors 18 in dieser Äufnehmerspule 17 Inkrement-lmpulse ausgelöst werden. Der Wieganddraht 22 ist etwas langer als die Wieganddrähte 11,12,13,14 und 16, und der über diese Wieganddrähte hinausragende Abschnitt des Wieganddrahtes 22 ist von einer Triggerspule 23 umgeben, in der bei einer Umdrehung des Rotors 18 ein Triggerimpuls ausgelöst wird.

Mit den beschriebenen.Einrichtungen ist eine einfaehe Erzeugung von Imkrement-Impulsen und einem zusätzlichen Trigger-Impuls möglich. Es ist auch denkbar, daß, über den Umfang verteilt, mehrere Triggersignale abgegeben werden können. Dann müsen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mehrere Triggerspulen vorgesehen werden, während bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 mehrere längere Drähte vorgesehen sein müssen, die von der Triggerspule 23 umfaßt werden. Die Anzahl der achsenparallelen Drähte im Stator kann beliebig erhöht werden und dadurch die Auflösung der Impulse pro Umdrehung erheblich vergrößert werden. Dadurch ist eine relativ genaue Messung der Drehzahl bzw. der Drehzahländerungen des Rotors möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Abgabe von Inkrement-Impulsen und einem Triggerimpuls, mit zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen (Stator und Rotor), dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (10) wenigstens zwei achsenparallele Wiegand-Drähte (11 bis 16,22) aufweist, die von einer Aufnehmerspule (17) umfaßt werden, und daß einer der Drähte (15,22) zusätzlich von einer Triggerspule (21 bzw. 23) umfaßt ist, und daß der zweite Teil (18), der Abschnitte (19, 20) mit wechselnder magnetischer Polarität aufweist derart an dem ersten Teil (10) vorbeibewegbar ist, daß die Polarisationsrichtung in den Wiegand-Drähten (11 bis 16, 22) entsprechend der Polarität des gerade vorbeibewegten Abschnittes (19,20) umgekehrt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den achsenparallelen Wiegand-Drähten (11 bis 14,16,22) des ersten Teiles (10) der den Triggerimpuls auslösende Wiegand-Draht (22) länger als die übrigen Wiegand-Drähte (11 bis 14,16) ist und daß die Triggerspule (23) den die übrigen Wiegand-Drähte (11 bis 14, 16) überragenden Teil des den Triggerimpuls auslösenden Wiegand-Drahtes (22) umfaßt.