DE2932211A1

DE2932211A1 - Elektronische einrichtung zum erfassen der geschwindigkeit eines rotierenden gliedes

Info

Publication number: DE2932211A1
Application number: DE19792932211
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1980-02-21
Also published as: GB2028557A; FR2435718A1; US4323976A; IT1098674B; GB2028557B; IT7826635A0; FR2435718B1; DE2932211C2

Description

2932?Π

Angelder: ALFA iiGi-ΣΟ S.p.a.
IiMLAKD, Italien

"Elelctroniöchs Liinpichtag zum Erfassen der Geschwindigkeit ei riss rotierenden Gliedes¹¹

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Es ist bekannt, dass bei vielen Regal systemen die Aufnah nie cinöP als aoyolparameter bsnutzton Grosse derart durchge führt uorüan soll, dass dar verschiedenen Erapfindlich!;cit Rechnuncj getpagen wird, die die betreffende Grosse in Abhän gig!;ei I: von deren aktualkü Uert in den) uev Kontrolle unte£ zogenen Prozess a ufweist.

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Hit anderen l/orten, es ist erforderlich, eine solche Grosse mit verschiedenen Auflösungsgraden aufzunehmen, je nach den 1/ert, die sie innerhalb ihres Bereichs der Veränderlichkeit anniaat.

Dies ist beispielsweise der Fall der 'dirkparaaeter eines Verbrennungsmotors (Rotationsgeschuindigkeit, Venti!klappen uinkel, usw.), die allgemein als Regelparameter zur KontroJ, Ie der funktionell en Kennzahl en des betraffenden ibtors benutzt werden, wie Vergasen, Zündvorverstellung, usw.

So ist es beispielsweise bei uen Regelprozessen, bei denen eine höhere Genauigkeit des Eingreifens bei niedrigen Geschwindigkeiten eher als bei höheren Drehzahlen des ibtors verlangt wird, erforderlich, dass das voni Transduktor abgegebene Gesehidndigkoitssignal bei niedrigen Drehzahlen eine grosse Häufung von Herton aufweise, während bei den hohen Drehzahlen eine geringere Häufung der Vierte ausreicht.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine elektronische Einrichtung zu schaffen zur Aufnahme uer Geschwindigkeit einer mit veränderlicher Geschwindigkeit rotierenden Helle, insbesondere der "eile eines Verbrennungsmotors, die iostan de sei ein dim'tales Signal zu liefern, das einen verschiedenen Diskrinim'erunqscrad UQt^y Ί/srte innerhalb des Andoruncsberoiehs uev Geschwindigkeit habe, und zwar eine verschiede- ■* ne Verteilung der l/erte (eine grössere oder geringere HSufung dor Werte) bsi den verschiedenen Drehzahl stufen habe.

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Im Minblick auf dieses Ziel ist die erfindungsgeüiüsse Einrichten iüstande digitale Geschwind!nkeitssinnale mit einem verschiedenen Grad oer Diskriminierung ucp L'erte innerhalb des besagten Anderungsberoichs Cer ^aeschwindinkeit zu liefern, wobei dQ? besaote Andcrunnobereich ύον Geschvrindinkeit in einc vorhastirate Anzahl von Zonen unterteilt ist, die durch jeweilige Geschwindigkeitsgrenzen dargestellt v/erden, und die nach einem vorbestimmten Besetz beim !/achsen des absoluten Wertes uer Geschwindigkeit veränderliche Inkreriente haben, wobei jede Zone ferner in eine vorbssttate Anzahl von Intervallen (Spannen} unterteilt ist, die durch jeweilige Geschirindiqkeitsqrsnzen daraestellt werden, die nach einem anderen vorbestimmten besetz beim '/achsen des absoluten 1/ertes der Geschwindigkeit in der betreffenden Zone veränderliche Inkressnte haben, v/obei dis Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Transduktorr.rittel uofasst, die mit dem rotierenden ulied in 1:1 rkvcrbindung stehen um bei jeder L'indrehung des betroffenden Gliedes einen ersten Zug von Impulsen zu erzeugen, dis zeitlich umgekehrt proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des betreffenden Gliedes distanziert sind, Impulse erzeugende !-!ittel, die fähig sind, einen zweiten Zug von Ir,!pulsen konstanter Frequenz zu erzeugen, mit den besagten Transduktor^ttelη unu nit den bosagten Impulse erzeugenden Mitteln in '.'irkverbinüumj stehende Zählernittel, wobei

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die besagten Zündmittel fähiy sind, die Zählung der Impul se des zweiten Zuges von Impulsen durchzuführen und durch zwei ausgewählte aufeinanderfolgende kipulso des ersten Zuges von ir.ipulsen so gesteuert werden, dass sie die Operation des Zählens beginnen und beenden, mit den besagten ZählernritteIn in Uirkverbindung stellende Konparatoraittel, die fähig sind, die von den Zählernrittoln uährend Oq^ Operation des Zählens aufgezählte Zahl von Impulsen mit Dezugsuerten zu vergleichen, die a/i sehen einer.) vorbestimmten Kleinstwert und einem vorbesttaten Höchsti/ert liegen, uqv uqv unteren Grenze ύΰ\^Λ Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Änderungsboreichs entspricht und die fähig sind zu schätzen, ob die besagte Anzahl aufgezählter lopulse zwischen den besagten Kleinstwert und den besagten HöcSistert inbegriffen ist oder ob sie grosser ist als der besagte Höchstwert, von den besagten Konparatornrittsln kontrollierte Vorarbeiteraittei derart, dass ein /lUsgangsoignal erzeugt \/ird, das for besagten Anzahl aufgezählter Impulse entspricht, v/3nn diese Anzahl zwischen dea besagten Kloinst/ort und dea besagten Höchstwert inbsgriffen ist und stattdessen dass diese Anzahl aufgezählter Impulse manipuliert wird, wenn dissoleb grosser ist als der besagte Höchstwert, bis sie einen Wert anntat, uer zwischen dea besagten Kleinstwert und uou besagten Höchstwert liegt, u.3 als Ausgang ein Signal zu erzeugen, das aor durch besagtes "anipuliarcn errechneten Zahl von Inpulsen entspricht, wobei das

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dor Anzahl dsr aufgozdh] isn Itipulso entsprechende uignal dan lirbrvall (die Spanne) der Zono höchster aeschuindigksit kennzeichnet, in um (in dor) dsr /.uysn'Jlieksuart dor ^cschv/indigkeit des rotierenden Gliedes oinbagriffen ist uwa den Geschv;inclicjicoivsi;srt darstellt, dar ihr Grenze des so gekennzeichnaten Zononintcrvalls entspricht, uojsi das dor orrsCii-ηΰΐεη zahl von Inpulson entsprochsnda Signal den Intervall derjeni non uzr a ndersn Zonon des Ü3sc^!iV.iinc!ig'cei'ts-jsreichs kennzeichnet, in dern uqv Augendicksv;ert aev ^üsschuindiQkeit des rotierendem Gliedes Ginboarnvei] ist, und den SoGchuindigkeitsvjßrt darstellt, uev tkv «renze dieses Intervalls entspriclit, woboi die Zone ihrerceiuG durch die von den besagten Verarjofixrmttoln dupchgsflllrrten llanipulationsopopaxiorK.n gekeriüzcictaüi uipd, im aus dar Zahl uer aufgezählten Imukc di2 er-rso!ir!3t5 Zd)I von Inipulsen abzuleiten, v/obei ilittol zur i'ullüiiisfcniiiig mu Löschung vorgesehen sind, die bei jadur Umdrehung doo rotioronden ülicdso auf die besagten Zähkrnittol, auf diu besagton üor.ipapatoraittel und auf die besagten Verarboiterüittcl v/irken.

Bei einar bevorzugten ausführunrsfon;] umfassen diG besagten VDi^!arb3itcrnittel Toileraittol, die fähig sind, Untorteilungen uer Zahl dor aufgeziihlten Impulse durchzuführen, wenn diese Zahl grüssep ist als der bosante Slöchsti/ert, durch auccj uäiilto ücuultiplüiatioiiskooffiriontcn bio die errechnete Zahl von lüpulson oinon !«ort annis.it, dor zwischen den besagten

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vorbestimmten Kleinstwert imu dem besagten vorbesticsaten Höchstii'crt liegt.

Ferner sind die besagten Kociparatorinittel und die besagten Verarbeiteraittel vorzugsweise in ei nein programmierten üikro-verarbeitcr zusammengefasst, i\qv ein erstes Register umfasst, in das nacheinander ausgehend von einen ersten festen Uert, v/elcher far Gesamtzahl von Intervallen (Spannen) entspricht, in die dor aeschwindigkeitsbereich unterteilt ist, eintragbar sind ein zweiter fester den besagten Höchstwert entsprechender Viert und ein dritter fester dem besagten Kleinstwert entsprechender V/ert, der von dem besagten zweiten festen !/ort um eine Zahl distanziert ist, die ύϋ\^Λ Zahl uqv Intervalle (Spannen) entspricht, in die jede Zone des Geschwindigkeitsbereichs unterteilt ist; ein zweites Register, in das die besagte von den besagten Zühlsmitteln auf gezählte Zahl von Inipulsen eingetragen wird; einen zuü Vergleich zwischen uev in das zweite Register eingetragenen Zahl mu dein jeweils in das erste Retr[ stcr eingetragenen V/ert best toten Konparator; einen Zähler nit von der einen zur anderen [leihe von für die-verschiedenen Zonen des Geschwindigkeitsbereichs kennzeichnenden Ziffern cr~ günzbarea ZHhlnngsstand, ausgehend von nor der Zone uqv Höchst geschwindigkeit entsprechenden; einon Teiler, der fähig ist, aus ihr besaoton in das zweite Register eingetragenen Zahl eine donuil ti pll vierte Zahl abzuleiten, die dia besagte eingetragene fehl ersetzen kann; einen Siwtralnerer unu ein ua33o[

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29322 Π register an Ausgang, dem usr besagte ergOnzhare Züfiler Zonen, daten in Sestalt von für dsn eiganen zänkmgssiand kennzeich nenden Daten liefert; uobsi dar besagte Komparator programmiert ist derart, dass :

a) wenn, bei mi as® besagten ersten festen iiert beladeneia ersten Register, die in das zweite Henister eingatraaene Zahl kleiner ist als ύΰτ besagte erste feste Uert, ügv Κοπη parator die önsclialtung des besagten ersten Registers von den; bocagten ersten auf den besagten zi/eiten festen "ert steuert;

b) MGiTu₃ bei niit dein besagten z\;eiten festen '/ert beladsHGin besagten ersten ^uegister, die in das zweite Register eingetragene Zahl kleiner ist als der besagte zi/eite feste Uert, der ^oüparator die Umschaltung des besagten ersten Registers von LQ-U besagten zi/eiten auf (kn besaiten dritten fe ston «ert stsuort;

c) wenn, bei mit de:.] besagten ersten unu Uei=] besagten zi/oitsn festen l'ort beladonein besagter;» ersteiii Register, die in das zi/eite »sqister einnetraciene Zahl grosser ist als dor besagte erste oder, beziehungsueise, als ubv besagte ziiDite feste 1/ert, c!gp Komparator die Ergänzung des besagten erratbaren Sililers steuert und die betätigung des besagten Teilers ur.i aus der besagten eincjstranensn Zahl eine de;_:]ultipliziorts Zahl unu deren Hintragunn zu erhalten, als Ersatz für die besagte vorher in das besagte zielte Register

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einfptragono Zahl;

d) v/enn, bei besagte;:! erste mi dei.i besagten dritten fe ston Uert bsladsnsn Reactor, dia in das zweite Register eingetragene Zahl grosser ist als tkv besagte dritte feste Wert, der Komparator den Subtraliierer veranlasst, die besagte eingetragne zahl von eine;;] vierten festen 1/ert zu subtrahieren, οβϊ¹ gleich den besagten zweiten festen 'Jert minus eins ist unu die Uiffersiiz auf das besagte Saixiol register als mit uqv von dem besagten ergilnzbaren Zähler gelieferten Zonenangabe zu kombinierende Intervall angabe zu übertragen;

e) wenn, bei r.iit den besagten dritten festen ilert beladonen besagten ersten feister, die in das zweite Register ein_ getragene Zahl kl ei nor ist als uqp besagte dritte 1/ert, uev Komparator auf das 3ai:i;:;3lregister unmittelbar ein Signal überträgt, das bezoiciinend ist für _eine Interval langabe oberhalb UQr botracliteten Ilöchstgesciiv/indigkeit.

1/iederuo goLiliss einer bevorzugten AusflEirungsfora, und zu dorn Zi/ock, Cq¹C erfindiinqsrisiiiäQson iinriclitung die qrösste

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Genauigkeit unu Verlässlichkeit zu geben, bestehen die obgen-nnten "iransdulrcoraittel aus einen Rad, das mit einer Geschwindigkeit bewegbar ist, die derjenigen des rotierenden Organs proportional ist; wobei das Rad uit ainclastens zwei Bezugsfiiarken versehen ist, die an dessen Udfang und in einem vorbestipmten l/inkelabstand angeordnet sind; und beste-

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hen auch aus mindestens etai Fühler, uqv instande ist, jedesmal, uenn eine Dezunsnarinepunq an ihm vorbeioeht, einen Inipuls auszusenden.

Merkmale und Vorteile uer Erfindung werden besser vepstan UQn werden können an Hand usv beigefügten Zeichnungen, worauf sc!i8aatiGch,als nicht einschränkend zu verstehendes Beispiel, eine bevorzugte Ausführungsfora der Erfindung dargestellt
ist, wie folgt:

Figur !.zeigt das allgemeine Blockschema der erfindunnsge-Kicissen Einrichtung;

Figur 2 zeigt das ausführlichere Qlockscheiaa einer bevorzugten Ausföhrungsfora eines Teils der besagten Einrichtung.

In Figur 1 ist mit 10 ein Rad bezeichnet, das sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die derieninon des rotierenden
Gliedes proportional ist, dessen Geschwindigkeit aufgönoianen werden soll; das Rad 10 ist mit drei Bezugsniarkierungen versehen, den Kerben 11, 12 und 13; die Kerbe 11 und 12 sind voneinander um einen geeigneten vorbestimmten Winkel distanziert und die Kerbe 13 ist von ών Kerbe 12 um einen anderen geeigneten vorbestiLeiten V/inkol di sxanziept.

In Figur 1 ist ferner m't 14 ein Fühler bezeichnet, u
in i'ciho. des Uisfangs des Rades 10 angeordnet ist; der Fühler 14 kann von on"LoolüktriGehen oder !iiaqsictischsn Tyo sein oder

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von einem beliebigen anderen Typ, der fähig sei, die änueseni heit uer Kerbe zu erfassen und jedesmal einen Impuls auszusenden, wenn eine Kerbe an ihm vorbeigeht.

Der Fühler 14 ist \^üqv eine Linie 15 mit einem vom Block 15 dargestellten Impulszähler verbunden, der seinerseits auch l\oQP eins Leitung 17 mit dem Generator von Inipulsen kqn stantor Frequenz verbunden ist, der durch den Block 18 angedeutet wird.

Von Zähler 10 geht eine nrit 10 bezeichnete Leitung aus, die an einen Komparator 20 celancjt; letzterer ist durch eine Leitung 21 niit einem durch den ulock 22 angedeuteten Signalverarbeiter verbunden; der Ausgang des Kreises 22 ist mit 23 bezeichnet.

Bei jeder Unidrshung des Rades 10 sendet uqv Fühler 14 einen Zug von Impulsen aus, ihr aus άοη bein aufeinanderfolgen den Vorbeigehon dor "erbe 11, 12 und 13 an demselben ausgosandten inipulsen besteht; die zuisehen einem Impuls und dea darauffolgendenverflossene Zeitspanne ändert sich mit dar Drehgeschwindigkeit des Rades 1ö, da die Kerbe feste Uinkelabstände voneinander haben. Dieser Zug von Impulsen gelangt über dis Linie 15 an den Zähler 18, der auch l^oer die Linie 17 den vor.) üonerator 10 ausgesandten Zug von Impulsen konsta tor Frequenz eripfängt.

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Der Zähl or 16 führt die Zählunq dov i «pulse konstanter \^:vq quenz aurtii, die in der Zeitspanne an ihn gelangen, welche zwischen dsn Vorbei gang ^v Kerbe 11 und dem darauffolgenden Vorbeigang der Kerbe 12 am Fühler 14 verstreicht: der durch die Kerbe 11 voran lass Ie inipuls steuert den Zähler 15 so, dass dieser die Zähl operation beginnt; dov durch die Kerbe 12 verantesste Inipuls steuert den Zähler so, dass dieser die Zähloperation einstellt. «

Das aus der Zahl dor in der besagten Zeitspanne aufgezählten impulse konstanter Frequenz bestehende Signal wird über die Leitung 1D zun Komparator 20 geschickt, &op dan Vergleich zwischen diese.·;] Signal und einer vorbestimmten Folge von Bezugswerien durchführt, die zwischen eineni Kleinstwert und eineo Höchstwert liegen, wobei dev besagte llöchatort der unteren Grenze U3r Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Änderungsbsreichs entspricht md der besagte Kleinstwert einer vorbestimmten ilöchstgeschv/indigkeit oberhalb dd'c besagten unteren Grenze entv/pricht.

Es können eich zwei Fälle ereignen: die Zahl uqv aufgezählten impulse liegt zwischen den besagten Werten, dem Kleinstert und dem Köchstert; oder sie ist grosser als der Höchstwert,

Iπ ersteren Fall wird das aus der Zahl aufgezählter irs se bestehende Signal zusagen mit eineci Zustteungssignal,

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über die Leitung 21, tub Verarbeiter 22 gesandt, der es ohne ihnipul ationen 10 an ihm durchzuführen den Ausgang 23 zuschickt. Auf Sruiid des vorhin Gesagten, bedeutet mr üiustand, dass die Zahl üev aufgezählten Inipulse zwischen dem besagten Kleinstwert und dem besagten Höchstwert liegt, dass

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uer Äugenblicksucrt der Drehgeschwindigkeit des Rados 10 (und «si thin des rotierenden Gliedes) in 6sr Zone des Geschwind!gkcitsbereichs liegt, die eine Reihe ausgewählter Höchstwerte umfasst; uqv nunsrische l;crt dieses Signals !cennzeichnet in riioser Zone den Intervall, in des;] uev betreffende Augenblickswert udv Geschwindigi;eit liegt, unu stellt den Gecchuindigkeitsi/ert dar, uer dan Σηύζ des so in der besagten Zone gekennzeichneten Intervalls zukoniüit.

Iin zweiten Fall wird das aus uor Zahl der aufgezählten Ια-pulse bestehende Signal zusagen mit einem Interventionssignal des Verarbeiter 22 zugesandt, uqv es manipuliert bis es einen zwischen den vorbosttaten Kleinstwert und deia vorbestimmten Höchstwert liegenden l/ert angsnor^ien hat; goiaäss einer bevorzugten Ausführungsfora ist vorgesehen, dass das aus uor- Zahl oer aufgezählten .Inpulse bestehende Signal durch ausgewählte Datiultiplikationskoeffizienten geteilt wird, bis eins errechnete Zahl von Impulsen erhalten v/ird, die zwischen den gsnannten Kleints- und Iiöchstwerten liegt.

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Dor benutzte Donultipiikationskoeffizient kannzeichnet die Zone, in der der Augonblicksi-ort eier Geschwindigkeit des Rades 10 ließt, weil nrit jeder Zons des Gaschi/indiul-ceitsbereichs, die verschieden ist von der die üöchstworte umfassenden, ein büsttater Dghu'Itipiilcationskoaffizient gepaart ist; UQV doiiultiplizierte nuniuriüchs Usrt kennzeichnet seinerseits den Intervall C.uv obganannten Zone, in dem (kv Augenblicksv/ert 6qv Geschwindigkeit liegt Lind stellt don Wert dar, eier deu Endo dieses Intervalls entspricht; dieser Wert uqv tiescht-rindiokeit erscheint, nspobenenfalls nach Entschlüsselunn (öscodieren), zn /.usaang 23.

Ππρ \fnr-i F^-HhIPi^ 1*1 h'j'i'i 'ίηρ'τρ'ί^Γκηπ■ f'np i-'nphn ΙΏ i5MHnPQnH*"!"!'

lJUj ViJiil » Lull Ol 1 r Üu IuI JUi wü t vivii i'.J UwI I\wl äJu l'J LiiiuuuOUilUl In^tllo lt^r.H1^l'i1^Of¹'!¹ Kn-Ji-. *■■>! 'MV'"!'! "ί 1 /ΗίτΙπΙΊ Ι⁴"· Π>τί "5 Γ¹ Γι Π11 1 '.!1 .

ILUUIb V^i du tcoo L, w^liJ niliaiH.uil tu,] ;.αιϋοΓ Ιυ UU ι lol-.dl υίίΓ* drehung des Rades 10, die Löschung des Signals, das aus 02n Impulsen besieht, die in derselben Undrehung in ύ'βν zuischen dem aufeinaiidorfolc;sndDn Vorbeigehen dor Kerbe 11 und 12 am Fühler 14 verflossenen Zeitspanne aufgezählt worden sind, unu setzt mithin den Zähler 13, und nit ihij uen Kooparator 20 iwrt ύοη Verarbeiten 22, zur Dupchfühi^ng U2? Zählung boi UQV darauffolgenden Uüidrshung des Hades 10.

Als Alternative kann das Hai! 1U auch keine Kerbe 13 auf— uoisen und das Löschsir_;nal !tann den Zähler 13 voo Ausgang 23 des Versrbeiters 'L· erreichen und aus don Geschuindigkeitsuert bestehen, uqv ai.i selben Auscant] 23 erscheint.

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Die oben beschriebene Linriehtunq ist mi einen nechanisch-

elektrischen Transduktor ihr Rotationsgeschi/indigkeit versehen, uer sehr vorteilhaft ist, was Genauigkeit und Verlässlichkeit des Anoprechens anbelangt, v/ei 1 er- aus einem irn't einer beschränkten Anzahl von [!erben versehenen Rad (10) besteht: dies verringert die l-Biilichkeiten von Fohlern und Ungonauigkeiten, die uurch die un vomci dl ichen Toleranzen bedingt sind, welche sich boia Positionieren einer jeden Kerbe in Bezug auf eine Ibzugskcrbe ergeben.

in Falle des Beispiels sind es nur zwei Kerbe (11 und 12) des Rades 10, die bei uqp Aufnahme dor Rotationsgeschwindigkeit intervenieren, da die Zähl operation des Zählers 18 eben uwa] die von uqyi beiden genannten lierhon veranlassten iapuj[ se gesteuert wird.

In Finur 2 is als Baicpiol das Olockschecia eines ^reisk plexes gazsigt, Uq^ die Aufgaben das Koräparators 20 und des Verarboiters 22 erfüllt und in uosontlichan aus einen zueckiUcIsGiπ progpasrnorten i-iikrovcrarbeiter ("i;i;;roprozossor") besteht. Dieser i-likroverarboiter sielit insbesondere ein erstes iiociister 51 und ein zuoites Ronister 52 vor, deren nu-BSPisCiiG Ausgänge j3 unu 54 in einsa Koüiparator 55 miteinander vepolichön v/erden. In das Renister 51 sind in Aufeinandarfol

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go droi versciiicdone feste nu;jorisciie Werte Wp IU und Ng

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eintragbar, deren erster uqv Gesamtzahl der Iηterva1fe^ventspricht, in die der ücschuindigkeitsbsreich unterteilt ist, während uer zweite, kloinsp als uev erste, der Zahl uev \npulse konstanter Frequenz entspricht, die die untere Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit kennzeichnet (bzw. den vorhin unter Üezugnahno auf Figur 1 betrachteten "Höchstwert" b'ildet) und der dritte, kl ei nor als uqv zweite, entspricht uor Zahl voa !«pulsen konstanter Frequenz, die die obere Grenze uqp besagten Zons höchster Geschwindigkeit kennzeichnet (bzw. den vorhin bai Betrachtung uer Figur 1 besprochenen ¹¹Ki einstwert'¹ bildet). Besagte feste Vierte I^ und i!g sind ausgcwclhlt auf faunu uor Frequenz des hapulsfjenerators 18 (Figur 1), auf Grund des Uinkolabstands zwischen den Kerben 11 und 12 des Rades 10 (Ficiur 1) und auf hrvn\u uor Geschwind!gkeitswerte, die jeweils die unteren ma die oberen Grenzen der verschiedenen Zonen des Geschwindickeitsbereichs bilden; ihre Differenz stellt offenbar dis Mil ugv Intervalle dar, die in UQP Zone ύΰν höchsten Geschwindigkeit enthalten sind unu all [!kleiner, wie noch zu sehen sein wird, in jeder einzelnen Zone des Gescliwindicjceitsbereiclis.

In das iiGCjister 52 wird hingegen anfänglich, als Signal 18, die Zahl !Ij. Uo^ m Zähler 16 in uer den Vorbei gang aer beiden Korbe 11 und 12 des Rades 10 am Fühler 14 entsprechenden Zeitspanneaufgezählten Impulse eingetragen. Diese Zahl N.J. kann

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in OQV Folge durch Zahlen von impulsen H_c ersetzt worden, die sich liritiüls aufeinanderfolgende Divisionsn uqv jeweils am

mi aß

Ausgang ('es Registers 52 verfügbaren Zahl W durch einen in einein vor,] Koiiiparr.tor 55 gestci&rten Teiler 55 gosetzten Faktor K errechnen; dies geschieht, vermittelst eines Betötin.unnssignals 57, jedesmal, wenn uqv Komparator findet, dass" bei einen for beiden festen Uerte ffy , W^ ins Register 51 eingetragen, die ins Register 52 eingetragene Zahl N(I^ oder \l_Q) diesen festen I'ert übersteigt; wenn sich diese Situation einstellt, ordnet 6er Komparator 55 auch über ein Signal 58 das Dekrement eines (hier "Zonenzcihler" genannten) Zühlers 59 an zu;,) übergang von einem für eine Zone höherer Geschwindigkeit kennzeichnenden r/üßaHschen L'ert auf einen andere, für eine anliegende Zone niedrigerer Geschwindigkeit kennzeichnenden numerischen Wert.

Iπι Fall, dass der Komparator 55 hingegen im Register 52 eine Zahl IJ erfasst, die kleiner ist als uqp ins Register eingetragene feste V/art N^ oder 1^, steuert der Komparator selbst durch ein Signal 80 die Umschaltung des Registers 51 von I-J-j auf [^ oder, beziehungsweise, von I^ auf Hg·

t/enn dann in das Register 51 der feste Wort H3 eingetragen wird, ist uev Komparator 55 in der Lage, das eine oder das andere nor boidon Signale 51 und 62 auszusenden, je nachdem, ob i! kleiner oder grosser ist als Ng.

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Io ersteren Fall gibt das Signal 61 unmittelbar Information darüber an Gin Samel register 63, uoiches auch die Infomation über die Zonenzahl vo::i Zähler au in Gestalt eines Signals 04 erhält und das numerische Ausgangssignal 23 liefert, das bereits bozüglich dor Figur 1 erwähnt'wurde.

Im zweiten Fall befähigt das Signal 62 einen Subtrahierer 65 zur Tätigkeit, ac\^y die in das i-iegister 52 eingetragene Zahl Ii von einsa v/eiteren festen L'ert H^ subtrahiert, der gleich ist dorn fasten Wert !!2 niinus einer Einheit. Das Ergebnis dieser Subtraktion wird deni Samuel register 63 in Gestalt eines üignals S5 mitgeteilt.

Schiiesslich iofasst der in Figur 2 dargestellte Liikroverarbeitor einen "Initialisator" oder ein Gerät zua Setzen uvu iiull einstellen 57, das bei jeoGO Zyklus üor fecnuindigksi"töaufηε!ΐϊ.ΊΘ bzw. boi jeder u;;idreh::ng des Rados 10 voa Ausnann 23 einen Bsfohl GS erhellt u;:i durch Sinnale GS und 70 dia Register 51 \mu b2 zur iiinli'anung cw zahlen ilj und, beziehiiniisw'jiGö, Ik mC durch ein Sinnal 71 um Zononzähler zum Zählen entsprechend uqv Zone höchster Geschwindigkeit zu setzen.

Die Arbeitsweise uqv verschiedenst] in Finur 2 dargestellten logischen Geräte ("iiinheitsn"},- v/ird durch das Frorrar:;j bestirnt, das für den i-iikrovsrarbeiter, zu den sie c^hfcn,

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vorher festgesetzt \/orden ist. hs sind verschiedene iflgncb keiten vorgesehen udu entsprechend verschiedene Interventionen &er luyisclien Linnaiten je nach den Uert aer vosa Zähler aufgezählten Zahl von impulsen W^, im Verhältnis ztia Viert festen 'Jerte ify, W^ und W^.

Mann ify kleiner ist als [Jo, d.h. kleiner als die kleinste r oberen Grenze dor Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Anderungsbereichs, was bedeutet, dass ctes unter Kontrolle stehende rotierende Glied mc einer Geschwindigkeit rotiert, die höher ist als die vorgesehene Höchstgeschwindigkeit, erkennt uer Kosparator offenbar, dass die in das register 52 eingetragene Zahl fj = lh kleiner ist als uev in das Register 51 eingetragene feste Wert Nj, weshalb er U-ber ein Sirnal GD die Unischaltung des Registers 51 von N-j auf IJ2 veranlasst. Uird dann gefunden, dass U auch kleiner ist als N£, veranlasst uev Komparator 55 \Xoer ein weiteres Signal 50 die Unischaltung des Registers 51 von H2 auf N3. Wenn es soweit ist, findet uer Komparator, dass W auch kleiner ist als Π3 und informiert Iher ein Signal 51 hierüber das Saaiaelregister 63, das ein numerisches Ausnangssignal aussendet, vorzugsueisG in Binärcode, das die Zonondaten ui>· fasst (die Daten uer Zone höchstsr Geschwindigkeit, die ilio vom ZonenzShlcr 59 in Gestalt eines Signals 64 geliefert wurden) unu weitere vorhsr festgesetzte Daten, die angeben,

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2932211 dace es sich allgemein um oin GiiCwH^idir^oitriniervall ober halb der oberen Grenze der Zone höchster üoschv/indigkoit han dolt.

ton hinqcqen fU grosser ist als Nq aber kleiner als \U_} d.h. zwischen den bereits genannten Vierten, dea Kleinstwert und den Höchslvert, gelegen ist, so findet der Komparator 55, nachc-esi das Heg-ister 51 in uer bereits beschriebenen Heise veranlasst worden war, von H-j auf &? und dann auf Ng uazuschalten, den Zuotand M > Ng unu sendet ein Signal G2 aus zur Betätigung des Subtrahierers 65. Letzterer subtrahiert dann die Zahl M =-iIj. voa festen l/er.t H^ = I^ - 1 und gibt ein für den uert dor Differenz kennzeichnendes Signal an das Sanaelregister 63, das diese {den numerischen Abstand nor un teren Zonengrenze darstellende) Differenz als numerische Angabe benutzt, dis kennzeiclinend ist für den mit der Zonenangabe (stets höchster Geschwindigkeit) - die ihm von Zonenzähler 59 als Signal 64 geliefert wurde - zu kombinierenden Zonenintervall.

Wenn U^ auch grosser als M^ ist, d.h. grosser ist als der besagte die untere Grenze höchster Geschwindigkeit darstellen de Höchstwert, aber kleiner als Π-j, so findet - nachdem das Register 51 in uqv bereits beschriebenen Heise veranlasst wur de, von ii«j auf [^ umzuschalten - uqv Komparator den Zustand H > H2 ιιήύ sendet ein Signal 58 aus, das geeignet ist, die Abnahme (das Dekrement) des Zmteählers 59 von 6or Zone

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höchster Geschwindigkeit auf clic unmittelbar untere Zone zu veranlassen, und ein Signal 57, das geeignet ist, seitens des Toi !gps die Deiaultiplikation uor Zahl H = Hj durch einen vorbestimmten Faktor K (beispielsweise 2) zu veranlassen. Dio durch die DgliuI tipi ikat ion usv effektiv aufgezählten Iwpulszalil erhaltene Zahl il_c = U/K ersetzt letztere iß) Register 52, in den so ein wert Il - N_c eingetragen erscheint. Dieser neue 1/ert \/ird noch nrit dem festen '.Jert W^ voa Konparator 55 verglichen, dor, wenn Il ") [^ , ein weitorcs liekreaont (eine weitere Abnaiuis) des Zonenzählers 59 und eine weitere DskuI-tiplikation Wu durch ikn Teil sr 56 veranlasst υηύ dann noch v/eitere analoge Operationen bis f] < [^ erhalten wird und, wenn diese letztere Bedingung bereits erreicht ist, oder jedenfalls erreicht werden wird, die Umschaltung des Registers 51 von !$2 auf fl« veranlasst mu dann, durch den Subtrahierer 65, die Mitteilung der Intervall angabe 68 andas Sara!register 63, v/o si3 sich mit uqv ergänzten Zonenangabe 04 koEH biniert.

llenn Ii^. auch grosser ist als fy, sofindet der Konparator 55 diesen Zustand und steuert durch die Signale 58 und 57 beziehungsweise das Dekrement des Zonenzählers 50 und die Demultiplikation N/K seitens des Toilers (des Divisors) 56, und wiederholt dann die Operation solange bis sich ύβν Zustand Il < Hf einstellt.

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2932211 Mann es so ueit ist, veranlasst der Kouipapatop 55 dupch

ein Signal GO die umschaltung des Registers 51 von li-j auf Un und, wann dgp Zustand W > \L vorgefunden v/ird, die weitere Durchführung oiner oder mehrerer Operationen aer Abnahme des Zonenzähl ops 50 und udv Doniultiplikation il/K bis ein a/i sehen N--> ma Ho liegender ";;ert fi vorgefunden wird. Der Subtrahiorer

Lm W ·

65 uipd dann veranlasst die Subtraktion Ii^ - fi durchzuführen UiD die Interval !angabe zu erhalten, die an das Sarxiel register 63 ueiterzugsbon ist, v:o sie sich mit uqv ergänzten Zonenangabo G4 kombiniert.

Es kann άζν Fall verkoken, dass die vom Zähler 10 gelieferte Zahl 1I.J. derart höher ist als uqp feste Viert llj, dass zu cSesGon reduzierung bis unter I^ eins Anzahl von Dor,iultipi ikationcn w\Ci mithin von Ookrauonten des Zononzühlops 59 erforderlich uird, dio grosser ist als die Gosrytzahl oev Zonen uinus eins. In dissoa Fall goschisht es, wenn einmal uer ZonoiiZiililep öU bis unter den !'ort uarunternsnannen ist, uqv ihr Zone geringster ^ueschinndir_;!;eit entspricht, dass die nächstföl(jende Steuerung des Dekrements 50 den Zonenzähl&r 53 dazu veranlasst, an das Saix'elregister 83 ausser dem die auf die Zone geringster Gsschi/indigkeit bezügliche Angabe enthaltende Signal 64, ein weiteres Signal 72 zu geben, das eine vorbesttate Interval!angabe enthält, die anzcint, dass es sich allroLjein in eine Gssch'rindinkeit Ιιεη-delt, die geringer ist als die betrachtete ideinstgeschuin-

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L e e r s e i t

Claims

Angelder: ALFA Πΰ!-'£Ο S.p.a. MAILAÜD, Italien.

"Elektronische Einrichtung zum ürfassen nor Geschwindigkeit Ginas rotierenden Gliedes"

PATENTANSPRÜCHE

^ Elektronische einrichtung zun ErfassGn der Geschwindigkeit eines tiit in einen bsstiünten Dereich von llerten variicreiufcr Göschwindirkeit rotisrendsn Gliedes, wobei dio

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besagte Einrichtung fähig ist, digitale Geschwindigkeitssignale mit einem verschiedenen Grad der Diskriminierung ißi besagten Anderungsbsreieh der Geschwindigkeit zu liefern, wobei der besagte Anderungsbereich der Geschwindigkeit celbst in eine vorbestiiante Anzahl von Zonen unterteilt ist, die durch betreffende Geschwindigkeitsgrenzen dargestellt werden, welche nach einein vorbestimmten Gesetz beim Anwachsen dos absoluten Wertes der Geschwindigkeit veränderliche Inkrenente haben, wobei jede Zone ferner in eine vorbesttate Anzahl von Intervallen unterteilt ist, die durch betreffende Geschwindigkeitsgrenzen dargestellt werden, welche nach eineia anderen vorbestimmten Gesetz beim Anwachsen des absoluten wertes aev geschwindigkeit in der betrachteten Zone veränder liehe Inkreaente haben; wobei dio Einrichtung dadurch gekenn zeichnet ist, dass sie mit dem rotierenden Glied in Ifirkverbifidung stehende Transduktorniitiel umfasst ua boi jeder Umdrehung des besagten Gliedes einen ersten Zug von ώρ itotaij, onsgeschwindigkeit des besagten Gliedes uogekehrt proportional zeitlich distanzierten Inipulsen zu erzeugen, Impulse erzeugende Mittel, dia fähig sind, einen zweiten Zug von lnpuj_ sen konstanter Frequenz zu erzeugen, sit den besagten Transduktoraitteln und wit don besagten Impulse erzeugenden LIIt— tcln in l/irkverbindung stehende Zähleraittel, wobei die besagten Züiileraittei fällig sind, die Zählung der Impulse des

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zweiten Zuges von Inipulsen durchzuführen und von zi/si ausgewählten aufeinanderfolgenden kipulsen des ersten Zugos von Impulsen so gesteuert werden, dass sie die Operation des Zäh lens beginnen und beenden, mit den besagten Zählermitteln in i/irkverbindung stehende Ko~.paratorr.iitte1, die fähig sind, die Zahl der von den Zähl ermitteln während Uo^ Operation dos Zähl ens aufgezählten inipulse nit zwischen einem vorbosti Blühten Kleinstwert und einem vorbestellten der unteren Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Anderunqs bereichs cntwprechonden Höchstwert zu vergleichen und fähig sind zu schätzen, ob die besagte Zahl aufgezählter Impulse zinschen deni besagten Kleinstwert und dem besagten Höchstwert begriffen ist oder ob sie grosser ist als uqv besagte Höchstwert, von dan besagten Koraparatornitteln gesteuerte Verarbeitendttel derart, dass diese ein der besagten Zahl aufgezählter Impulse entsprechendes Ausgangssignal erzeugen, wenn diese Zahl zwischen dem besagten Kleinstwert und dera be sagten Höchstwert liegt und stattdessen diese Zahl aufgezSliX ter Impulse manipulieren, wenn diose Zahl grosser ist als der besagte Höchstwert, bis sie einen zwischen dem besagten Kleinstwert und dem besagten Höchstwert liegenden Viert angenoninen hat, um am Ausgang ein Signal zu erzeugen, das der durch die besagte iianipulierung errechneten Zahl von Impulsen entwpricht, wobei das uer Zahl der aufgezählten Impulse

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entsprechende Signal die Spanne uqv Zone höchster Geschwindigkeit kennzeichnet, in uev der Augenblickswert der Geschv/indinkeit des rotierenden Gliedes einbeoriffen ist und den Uert aev Geschwindigkeit darstellt, der uev Grenze der so gekennzeichneten Zonenspanno entspricht, wobei das uev er rechneten Anzahl von Impulsen entsprechende Signal die Spanne derjenigen der anderen Zonen des Geschwindigkeitsbereichs kennzeichnet, worin der Augenblickswert der Geschwindigkeit des rotierenden Gliedes einbegriffen ist, und den Wert uev Geschwindigkeit darstellt, uev der Grenze dieser Spanne entspricht, wobei die Zone ihrerseits durch die von den besagten Verarbeiternritteln durchgeführten iJampulieroperationen gekennzeichnet ist, UEi aus der Anzahl aufgezählter Inipulse die errechnete Anzahl von Inipulsen zu erhalten, wobei Mittel vorgesehen sind zinn Ilulleinstellen und zum Löschen,die auf die besagten Zähleniiittel einwirken, auf die besagten taparatorliiittel und auf die besagten Verarbeiten^'ttel bei jeder Umdrehung des rotierenden Gliedes.

2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Verarbeiten.)!ttel Teileriaittel umfassen, die fähig sind Unterteilungen uev aufgezählten Zahl von Impuls sen durch ausgewählte Deniultiplikationskoeffizienten durchzuführen, bis die errechnete Zahl von Impulsen einen »ert anntat, UQV a/i sehen den besagten vorbestimmten werten des Kleinstwerts und des Höchstwerts liegt.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die besagten Transcuktoraittel aus einem Rad bestehen, das sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die Uq^ ^aschv.n*ndigkeit des rotierenden Gliedes proportional ist, wobei das Rad «it inindestens zi/ei Oezugsniarkierungen versehen ist, die an dessen Uafang angeordnet sind in vorbestimmten! 'iinkelabstand, und auch aus mindestens eineni Fühler bestehen, uev ijn stände ist, jedesmal, wenn eine Bezugsiaarkierung des Rades an ihm vorbeigeht, einen Inipuls auszusenden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Rad nit einer dritten Bezugsniarkierung versehen ist, die geeignet ist, den Fühler dazu zu veranlassen, dass er bei jeder Umdrehung des rotierenden Gliedes einen Impuls ZUKi Löschen uqv besagten Zähler-, Kociparator- und Verarbeiter· mittel aussendet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Komparatoraittel und die besagten Verarbeitend ttel in einer.1 progranioi er ten Mikroverarbeiter zusarsengefasst sind, der ein erstes Register umfasst, in das nacheinan ύϋ\\ auegehend von eineo ersten festen Hart, ύΒϊ^Λ uer Gesamtzahl .der Spannen entspricht, in die dar Gsschv/indigkeitsbereich unterteilt ist, ein zweiter fester den besagten Höchst— wert entsprechender l'ert ιιηύ. ein dritter fester '/ort geladen warden kUnnsn, welch letzterer dsa besagten Kleihsti/ert entspricht imu vorn besagten zweiten festen '..^rert uri eins Zahl dj[

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stanziert ist, die der Anzahl Spamer; entspricht, in die jede Zone des Geschwindigkeitsbereichs unterteilt ist; ein zweites Register, in das die besagte Zahl 6er von den besagten Zähl ermitteln aufgezählten Inipulse geladen wird; einen Komparator zürn Vergleich zwischen der in das zweite negister geladenen Zahl und den jeweils in das erste Register geladenen festen Hert; einen 21hler rnit eineni Zählungsstand, der von der einen auf die andere Reihe von Ziffern ergänzbar ist, die für die verschiedenen Zonen dos Geschwindigkoitsboreichs bezeichnend sind ausgehend von derjenigen, die der Zone der höchsten Geschwindigkeit entspricht; einen Teiler, der geeignet ist, aus dar besagten in das zweite Register eingetragenen Zahl eins deiaultipiizierte Zahl zu erhalten, oit welcher die besagte eingetragene Zahl ersetzt werden kann; einen Subtrahierer und ein Ausganns-Sar.inielregister, dem der besagte ergänzbare Zähler Zonendaten in Gestalt von Daten liefert, die für den eigenen Zühlungsstand bezeichnend sind, wobei uqp besagte Komparator derart programmiert wird, dass:

a) wenn, bei mit dein besagten ersten festen Viert beladeneia ersten negister, die in das zweite Register eingetragene Zahl kleiner ist als aer besagte erste feste Uert, der Komparator die Umschaltung uqs besagten ersten Registers von dom besagten ersten auf den besagten zweiten festen Wert steuert;

b) wenn, bei mit dom besagten zweiten festen 1/ert beladensn besagten ersten Register, dia in das zweite Register ein-

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gstragsne Zahl kleiner ist als asr besagte a/ei te feste 1/ert, der Komparator die Umschaltung des besagten ersten Registers von UQU besagtön a/ei ten auf um besagten dritten festen Wert steuert;

c) wenn, bei mit den besagten ersten und dom besagten zweiten festen Wert -beladonsm besagtem erstem Register, die in das zweite Register eingetragene Zahl grosser ist als uqp besagte erste oder, beziehungsweise, als dor besagte zweite feste Wert, der Komparator die Ergänzung des besagten ergänzbaren Zählers steuert und die Betätigung des besagten Teilers um aus der besagten eingetragenen Zahl eine deraultiplizierte Zahl und uqvqu Eintragung zu erhalten, als Ersatz für die besagte vorher in das besagte zweite !register eingetragene Zahl.;

d) wenn, bei besagte!;] ersten nit dem besagten dritten festen V/opt beladenen Register, die in das zweite Register eingetragene Zahl grosser ist als uqv besagte dritte feste Vieri, far Komparator uen Subtrahierer veranlasst, die besagte eingetragene Zahl von einem vierten feston l/ert zu subtrahieren, der gleich dom besagten a/ei ton festen Uert nrinus eins ist und die Differenz auf das besagte Santielregister als mit der von dein besagten ergänzbaren Zähler gelieferten Zonenangabe zu kombinierende Interval!angabe zu übertragen;

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e) wenn, bsi Εΐΐί dora besaiten dritten festen i/ert beladeneni besagtes;) erster.! Register, die in das zweite Register eingetragene Zahl kleinsr ist als udr besagte dritte feste Uert, U3P Komparator auf das Sanaclregister unmittelbar ein Signal überträgt, das bezeichnend ist für eins Interval!angabe oberhalb dov betrachteten Höchstgeschwindigkeit.

G. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte ergünzbare Zähler derart programmiert ist, dass i/enn ta der Komparator einen Ergänzungsbefehl erteilt, während er sich in den der Zone geringster Geschwindigkeit entsprechendem Zählungsstand befindet, uer besagte Zähler auf das besagte 3a;aelregister ein Signal überträgt, das bezeichnend ist für eine Interval!angabe unterhalb oer betrachteten Kleinstgeschv/indigkeit.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass UQV besagte l-likroverarbeitsr auch einen Initialisator umfasst, der fähig ist, das besagte erste und das besagte zweite Register im Zustand uer Eintragung des besagten ersten festen Viertes und, beziehungsweise, der besagten aufgezählten Zahl zu setzen, und ferner den besagten ergänzbaren Zähler im UQV besagten Zone der Höchstgeschwindigkeit entsprechenden Zählungsstand zu setzen.

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