DE2932211C2 - - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische digitale Drehzahlmeßvorrichtung für ein Drehteil mit in einem vorgegebenen Drehzahlbereich veränderbaren Drehzahlen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige elektronische digitale Drehzahlmeßvorrichtung ist aus der DE-AS 26 35 004 bekannt. Auch bei dieser bekannten Drehzahlmeßvorrichtung wird ein bestimmter Auswertebereich festgelegt, in dem ein zur Auswertung bestimmter Zählbereich mit bestimmten Bereichsgrenzen vorgegeben wird, wobei in Abhängigkeit von diesem Zählbereich und der jeweils gemessenen Anzahl der Zählimpulse eine Transformation durchgeführt wird, derart, daß nach erfolgter Transformation die Anzahl der Zählimpulse in den Auswertebereich bzw. in den vorgegebenen Zählbereich fällt. Hierbei wird die ermittelte Anzahl von Zählimpulsen nach einer ersten Möglichkeit bei Überschreitung des vorgegebenen Zählbereiches für die Auswertung um einen dem Verhältnis Zählimpulsanzahl und maximale Zahl des vorgegebenen Zählbereiches entsprechenden Wert verringert. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Zählvorrichtung auf, an die ein Speicher zur Übernahme des Zählerstandes aus der Zählvorrichtung nach Beendigung einer Signalperiode des umlaufenden Teiles angeschlossen ist. Dieser Speicher ist mit einer Vergleichseinrichtung verbunden, die den Zählerstand des genannten Zählers mit einem vorgegebenen festen Zählerstand zu einem bestimmten vorgegebenen Auswertebereich vergleicht. Diese Vergleichseinrichtung ist darüber hinaus mit einer Reduzierungseinrichtung in Form einer Dividierschaltung verbunden, die bei Überschreiten des ersten Zählerstandes durch den Zählerstand im Speicher eine stufenweise Teilung des Zählerstandes mit einem bestimmten Wert durchführt. Diese Teilung wird solange durchgeführt, bis der Zählerstand kleiner oder gleich den vorgegebenen Zählerstand ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß Quantisierungsfehler verringert werden. Wählt man z. B. eine zu niedrige Zählerfrequenz, so besteht die Gefahr, daß große Quantisierungsfehler im oberen Drehzahlbereich auftreten, und zwar bedingt durch die, bezogen auf die Periodendauer des Drehteiles, zu lange Periodendauer des Zählimpulses. Wird die Zählfrequenz erhöht, um den genannten Quantisierungsfehler im oberen Geschwindigkeitsbereich klein zu halten, so besteht wiederum der Nachteil, daß im unteren Drehzahlbereich sehr hohe Impulszahlen gezählt werden, so daß Zähler verwendet werden müssen, die eine sehr hohe Zählkapazität aufweisen. Somit sind entsprechend hohe Datenwortlängen erforderlich, was einen entsprechend hohen schaltungstechnischen Aufwand bedeutet. Die bekannte Drehzahlmeßvorrichtung bietet auch ferner keine Möglichkeit, die einzelnen Drehzahlzonen des gesamten Drehzahlmeßbereiches in einzelne Intervalle zu unterteilen und diese Intervalle durch Grenzwerte festzulegen, und zwar in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Festlegung mit zunehmendem absoluten Wert der Drehzahl in ihrer jeweiligen Drehzahlzone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische digitale Drehzahlmeßvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die digitale Drehzahlsignale liefern soll, welche in Abhängigkeit von der Drehzahlzone unterschiedliche Verteilungen der Werte im Sinne einer größeren und geringeren Häufung der Werte in den unterschiedlichen Drehzahlzonen aufweisen soll. Dies bedeutet, daß jede Drehzahlzone in Intervalle unterteilbar sein soll, welche mit zunehmendem absoluten Wert der Drehzahl in der jeweiligen Zone veränderbar sein sollen. Auch die einzelnen Geschwindigkeits- oder Drehzahlzonen sollen nach einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit mit zunehmenden Absolutwerten veränderliche Inkremente aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird mit Hilfe des Mikrocomputers und insbesondere mit Hilfe des Mikroprozessors schrittweise und zyklisch für jede Periode des Drehteiles eine digitale Geschwindigkeitsermittlung durchgeführt unter Benutzung von drei festen Datenwerten. Der erste Datenfestwert gibt die Anzahl der gesamten Intervalle innerhalb des Drehzahlbereiches an. Er stellt gewissermaßen den größten Datenwert dar. Ist eine gemessene Impulszahl größer als dieser Wert, so ist in jedem Fall ein zu niedriger Drehzahlwert vorhanden. Der zweite Datenfestwert gibt die untere Drehzahlgrenze des obersten Drehzahlbereiches wieder. Der dritte Datenfestwert zeigt den oberen Drehzahlgrenzwert an, und zwar für die vorgenannte Drehzahlzone für die maximalen Drehzahlen. Diese Drehzahlzone mit dem unteren und oberen Grenzdatenwert bildet gewissermaßen die Drehzahlzone, an der sich der Mikroprozessor letztendlich orientiert. Ist die gezählte Impulszahl größer als der zweite Datenfestwert, so wird hierdurch angezeigt, daß die zu ermittelnde Drehzahlzone außerhalb der oberen oder Grenzdrehzahlzone liegt. Durch Teilung wird die genannte Impulszahl auf geringere Impulszahlen schrittweise verringert, wobei die einzelnen Verkleinerungsschritte im Zonenzähler akkumuliert werden, der somit nach dem auf den neuesten Stand bringend die jeweilige Drehzahlzone anzeigt. Liegt die geteilte Impulszahl innerhalb des oberen Drehzahlzonenbereiches, der durch den zweiten und dritten Datenfestwert festgelegt ist, ist auf die entsprechende Drehzahl abgestellt worden, die im Zonenzähler signalisiert wird. Anschließend wird im Subtrahiervorgang das zugehörige Intervall für die Drehzahlzone ermittelt und im Ausgangssammelregister zusammen mit dem Drehzahlzonenwert ausgewertet. Auf diese Weise ist sowohl der Mindest- als auch der Höchstwert des in Betracht gezogenen Drehzahlbereiches definiert. Außerdem werden die Drehzahlwerte durch Definition der Drehzahlzone mittels des Zonenzählers, der die durchgeführte Teilungsoperation zählt, sowie über die vorgenannte Berechnung des Intervalls durch die gleiche Teilungsoperation ermittelt. Der aktuelle Drehzahlwert ist daher durch den Inhalt des Zonenzählers und durch das Berechnungsergebnis des Intervalles innerhalb der Drehzahlzone festgelegt. Zweckmäßigerweise ist der erste Datenfestwert größer als der zweite Datenfestwert, der wiederum größer als der dritte Datenfestwert ist.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das allgemeine Blockschema der Drehzahlmeßvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung; und

Fig. 2 das ausführlichere Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Teils der Drehzahlmeßvorrichtung.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Rad bezeichnet, das sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die derjenigen eines Drehteils proportional ist, dessen Geschwindigkeit aufgenommen werden soll; das Rad 10 ist mit drei Bezugsmarkierungen versehen, den Kerben 11, 12 und 13; die Kerben 11 und 12 sind voneinander um einen geeigneten vorbestimmten Winkel distanziert, und die Kerbe 13 ist von der Kerbe 12 um einen anderen geeigneten vorbestimmten Winkel distanziert.

In Fig. 1 ist ferner mit 14 ein Fühler bezeichnet, der in Nähe des Umfangs des Rades 10 angeordnet ist; der Fühler 14 kann vom optoelektrischen oder magnetischen Typ sein oder von einem beliebigen anderen Typ, der fähig ist, die Anwesenheit der Kerbe zu erfassen und jedesmal einen Impuls auszusenden, wenn eine Kerbe an ihm vorbeigeht.

Der Fühler 14 ist über eine Leitung 15 mit einer vom Block 16 dargestellten Zähleinrichtung verbunden, die ihrerseits auch über eine Leitung 17 mit einem Impulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen konstanter Impulsfolge-Frequenz verbunden ist, der durch den Block 18 angegeben ist.

Vom Zähler 16 geht eine mit 19 bezeichnete Leitung aus, die an einer Vergleichsvorrichtung 20 gelangt; letztere ist durch eine Leitung 21 mit einer durch den Block 22 angedeuteten Signalverarbeitungseinrichtung verbunden; der Ausgang des Blocks 22 ist mit 23 bezeichnet.

Bei jeder Umdrehung des Rades 10 sendet der Fühler 14 eine Impulskette aus, die aus den beim aufeinanderfolgenden Vorbeigehen der Kerben 11, 12 und 13 an demselben ausgesandten Impulsen besteht; die zwischen aufeinander folgenden Impulsen auftretende Zeitspanne ändert sich mit der Drehgeschwindigkeit des Rades 10, da die Kerben feste Winkelabstände voneinander haben. Diese Impulskette gelangt über die Leitung 15 an den Zähler 16, der auch über die Leitung 17 die vom Impulsgenerator 18 ausgesandte zweite Impulskette konstanter Frequenz empfängt.

Der Zähler 16 führt die Zählung der Impulse konstanter Impulsfolge-Frequenz durch, die in der Zeitspanne an ihn gelangen, welche zwischen dem Vorbeigang der Kerbe 11 und dem darauffolgenden Vorbeigang der Kerbe 12 am Fühler 14 verstreicht: der durch die Kerbe 11 ausgelöste Impuls steuert den Zähler 16 so, daß dieser die Zähloperation beginnt; der durch die Kerbe 12 ausgelöste Impuls steuert den Zähler so, daß dieser die Zähloperation einstellt.

Das aus der Zahl der in der besagten Zeitspanne gezählten Impulse konstanter Frequenz bestehende Signal wird über die Leitung 19 zur Vergleichseinrichtung 20 geschickt, die den Vergleich zwischen diesem Signal und einer vorbestimmten Folge von Kennimpulszahlen durchführt, die zwischen einem Kleinstwert und einem Höchstwert liegen, wobei der besagte Höchstwert der unteren Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Änderungsbereichs entspricht und der besagte Kleinstwert einer vorbestimmten Höchstgeschwindigkeit oberhalb der besagten unteren Grenze entspricht.

Es können sich zwei Fälle ereignen: die Zahl der gezählten Impulse liegt zwischen den besagten Kennimpulszahlen, dem Kleinstwert und dem Höchstwert; oder sie ist größer als der Höchstwert.

Im ersteren Fall wird das aus der Zahl gezählter Impulse bestehende Signal zusammen mit einem Zustimmungssignal, über die Leitung 21 zur Verarbeitungseinrichtung 22 gesandt, die es ohne Manipulationen an ihm durchzuführen, dem Ausgang 23 zuführt. Auf Grund des vorhin Gesagten, bedeutet der Umstand, daß die Zahl der gezählten Impulse zwischen dem besagten Kleinstwert und dem besagten Höchstwert liegt, daß der Augenblickswert der Drehgeschwindigkeit des Rades 10 (und mithin des Drehteiles) in der Zone des Geschwindigkeitsbereichs liegt, die eine Reihe ausgewählter Höchstwerte umfaßt; der numerische Wert dieses Signals kennzeichnet in dieser Zone das Intervall, in dem der betreffende Augenblickswert der Geschwindigkeit liegt, und stellt den Geschwindigkeitswert dar, der dem Ende des so in der besagten Zone gekennzeichneten Intervalls zukommt.

Im zweiten Fall wird das aus der Zahl der gezählten Impulse bestehende Signal zusammen mit einem Interventionssignal der Verarbeitungseinrichtung 22 zugesandt, die es manipuliert bis es einen zwischen dem vorbestimmten Kleinstwert und dem vorbestimmten Höchstwert liegenden Wert angenommen hat; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das aus der Zahl der gezählten Impulse bestehende Signal durch ausgewählte Teilungskoeffizienten geteilt wird, bis eine reduzierte Impulszahl erhalten wird, die zwischen den genannten Kleinst- und Höchstwerten liegt.

Der benutzte Teilungskoeffizient kennzeichnet die Zone, in der der Augenblickswert der Geschwindigkeit des Rades 10 liegt, weil mit jeder Zone des Geschwindigkeitsbereichs, die verschieden ist von der die Höchstwerte umfassenden, ein bestimmter Teilungskoeffizient gepaart ist; der geteilte numerische Wert kennzeichnet seinerseits das Intervall der obengenannten Zone, in dem der Augenblickswert der Geschwindigkeit liegt und stellt den Wert dar, der dem Ende dieses Intervalls entspricht; dieser Wert der Geschwindigkeit erscheint, gegebenenfalls nach Entschlüsselung (Decodierung), am Ausgang 23.

Der vom Fühler 14 beim Vorbeigang der Kerbe 13 abgegebene Impuls veranlaßt beim Anlegen an die Zähleinrichtung 16 bei jeder Umdrehung des Rades 10, die Löschung des Signals, das aus den Impulsen besteht, die während derselben Umdrehung in der zwischen dem aufeinanderfolgenden Vorbeigehen der Kerbe 11 und 12 am Fühler 14 verflossenen Zeitspanne gezählt worden sind, und setzt mithin die Zähleinrichtung 16, und mit ihr die Vergleichsvorrichtung 20 und die Verarbeitungseinrichtung 22, zur Durchführung der Zählung bei der darauffolgenden Umdrehung des Rades 10.

Als Alternative kann das Rad 10 auch keine Kerbe 13 aufweisen, und das Löschsignal kann die Zähleinrichtung 16 vom Ausgang 23 der Verarbeitungseinrichtung 22 erreichen und aus dem Geschwindigkeitswert bestehen, der am selben Ausgang 23 erscheint.

Die oben beschriebene Einrichtung ist mit einem mechanisch- elektrischen Wandler der Rotationsgeschwindigkeit versehen, der sehr vorteilhaft ist, was Genauigkeit und Verläßlichkeit des Ansprechens anbelangt, weil er aus einem mit einer beschränkten Anzahl von Kerben versehenen Rad 10 besteht: dies verringert die Möglichkeiten von Fehlern und Ungenauigkeiten, die durch die unvermeidlichen Toleranzen bedingt sind, welche sich beim Positionieren einer jeden Kerbe in bezug auf eine Bezugskerbe ergeben.

Im Falle des Beispiels sind es nur zwei Kerben (11 und 12) des Rades 10, die bei der Rotation wirksam sind, da die Zähloperation der Zähleinrichtung 16 eben durch die von beiden genannten Kerben ausgelösten Impulse gesteuert wird.

In Fig. 2 ist als Beispiel das Blockschema einer Schaltungsanordnung gezeigt, die die Aufgaben der Vergleichsvorrichtung 20 und der Verarbeitungseinrichtung 22 erfüllt und im wesentlichen aus einem zweckmäßig programmierten Mikrocomputer ("Mikroprozessor") besteht. Dieser Mikrocomputer umfaßt insbesondere ein erstes Speicherregister 51 und ein zweites Speicherregister 52, deren numerische Ausgänge 53 und 54 in einem Komparator 55 miteinander verglichen werden. In das Speicherregister 51 sind in Aufeinanderfolge drei verschiedene numerische Datenfestwerte N₁, N₂ und N₃ eintragbar, deren erster der Gesamtzahl der Intervalle entspricht, in die der Geschwindigkeitsbereich unterteilt ist, während der zweite, kleiner als der erste, der Zahl der Impulse konstanter Frequenz entspricht, die die untere Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit kennzeichnet (bzw. den vorhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 betrachteten "Höchstwert" bildet) und der dritte, kleiner als der zweite, entspricht der Zahl von Impulsen konstanter Frequenz, die die obere Grenze der besagten Zone höchster Geschwindigkeit kennzeichnet (bzw. den vorhin bei Betrachtung der Fig. 1 besprochenen "Kleinstwert" bildet). Besagte Datenfestwerte N₂ und N₃ sind ausgewählt auf Grund der Frequenz des Impulsgenerators 18 (Fig. 1), auf Grund des Winkelabstands zwischen den Kerben 11 und 12 des Rades (Fig. 1) und auf Grund der Geschwindigkeitswerte, die jeweils die unteren und die oberen Grenzen der verschiedenen Zonen des Geschwindigkeitsbereichs bilden; ihre Differenz stellt offenbar die Zahl der Intervalle dar, die in der Zone der höchsten Geschwindigkeit enthalten sind und allgemeiner, wie noch zu sehen sein wird, in jeder einzelnen Zone des Geschwindigkeitsbereichs.

In das Speicherregister 52 wird anfänglich, als Signal 19, die gezählte Impulszahl N t der in der Zähleinrichtung 16 in der dem Vorbeigang der beiden Kerben 11 und 12 des Rates 10 am Fühler 14 entsprechenden Zeitspanne gezählten Impulse eingetragen. Diese Impulszahl N t kann in der Folge durch Zahlen von Impulsen N c ersetzt werden, die sich mittels aufeinanderfolgender Divisionen der jeweils am Ausgang des Speicherregisters 52 verfügbaren Zahl N durch einen in einem vom Komparator 55 gesteuerten Teiler 56 gesetzten Teilungskoeffizienten K errechnen; dies geschieht, vermittelst eines Betätigungssignals 57, jedesmal, wenn der Komparator findet, daß bei einem der beiden ins Speicherregister 51 eingetragen, Datenfestwerte N₁, N₂ die ins Speicherregister 52 eingetragene Zahl N (N t oder N c ) diesen Datenfestwert übersteigt; wenn sich diese Situation einstellt, ordnet der Komparator 55 auch über ein Signal 58 das Dekrementieren eines Zonenzählers 59 an zum Übergang von einem für eine Zone höherer Geschwindigkeit kennzeichnenden numerischen Wert auf einen anderen, für eine anliegende Zone niedrigerer Geschwindigkeit kennzeichnenden numerischen Wert.

Für den Fall, daß der Komparator 55 hingegen im Speicherregister 52 eine Zahl N erfaßt, die kleiner ist als der ins Speicherregister 51 eingetragene Datenfestwert N₁ oder N₂, steuert der Komparator selbst durch ein Signal 60 die Umschaltung des Speicherregisters 51 von N₁ auf N₂ oder von N₂ auf N₃.

Wenn dann in das Speicherregister 51 der Datenfestwert N₃ eingetragen wird, ist der Komparator 55 in der Lage, das eine oder das andere der beiden Signale 61 und 62 auszusenden, je nachdem, ob N kleiner oder größer ist als N₃.

Im ersteren Fall gibt das Signal 61 unmittelbar Informationen darüber an ein Ausgangssammelregister 63, welches auch die Information über die Zonenzahl vom Zonenzähler 59 in Gestalt eines Signals 64 erhält und das numerische Ausgangssignal 23 liefert, das bereits bezüglich der Fig. 1 erwähnt wurde.

Im zweiten Fall befähigt das Signal 62 einen Subtrahierer 65 zur Tätigkeit, der die in das Speicherregister 52 eingetragene Zahl N von einem weiteren Datenfestwert N₄ subtrahiert, der gleich ist dem Datenfestwert N₂ minus einer Einheit. Das Ergebnis dieser Subtraktion wird dem Ausgangssammelregister 63 in Gestalt eines Signals 66 mitgeteilt.

Schließlich umfaßt der in Fig. 2 dargestellte Mikroprozessor eine "Initialisiereinheit" oder ein Gerät 67 zum Setzen und Einstellen auf Null, das bei jedem Zyklus der Geschwindigkeitsaufnahme bzw. bei jeder Umdrehung des Rades 10 vom Ausgang 23 einen Befehl 68 erhält, um durch Signale 69 und 70 die Speicherregister 51 und 52 zur Eintragung der Zahlen N₁ und N t und durch ein Signal 71 den Zonenzähler 59 in den Zählzustand entsprechend der Zone höchster Geschwindigkeit zu setzen.

Die Arbeitsweise der verschiedenen in Fig. 2 dargestellten logischen Einheiten, wird durch das Programm bestimmt, das für den Mikroprozessor, zu dem sie gehören, vorher festgesetzt worden ist. Es sind verschiedene Möglichkeiten vorgesehen und entsprechend verschiedene Interventionen der logischen Einheiten je nach dem Wert der vom Zähler gezählten Zahl von Impulsen N t , im Verhältnis zum Wert der Datenfestwerte N₁, N₂ und N₃.

Wenn N t kleiner ist als N₃, d. h. kleiner als die kleinste obere Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit des betrachteten Änderungsbereichs, was bedeutet, daß das unter Kontrolle stehende Drehteil mit einer Geschwindigkeit rotiert, die höher ist als die vorgesehene Höchstgeschwindigkeit, erkennt der Komparator, daß die in das Speicherregister 52 eingetragene Zahl N = N₁ kleiner ist als der in das Speicherregister 51 eingetragene Datenfestwert N₁, weshalb er über ein Signal 60 die Umschaltung des Speicherregisters 51 von N₁ auf N₂ veranlaßt. Wird dann gefunden, daß N auch kleiner ist als N₂, veranlaßt der Komparator 55 über ein weiteres Signal 60 die Umschaltung des Speicherregisters 51 von N₂ auf N₃. Wenn es soweit ist, findet der Komparator, daß N auch kleiner ist als N₃ und informiert über ein Signal 61 hierüber das Ausgangssammelregister 63, das ein numerisches Ausgangssignal aussendet, vorzugsweise im Binärcode, das die Zonendaten umfaßt (die Daten der Zone höchster Geschwindigkeit, die ihm vom Zonenzähler 59 in Form eines Signals 64 geliefert wurden) und weitere vorher festgesetzte Daten, die angeben, daß es sich allgemein um ein Geschwindigkeitsintervall oberhalb der oberen Grenze der Zone höchster Geschwindigkeit handelt.

Wenn hingegen N t größer ist als N₃ aber kleiner als N₂, d. h. zwischen den bereits genannten Werten, dem Kleinstwert und dem Höchstwert, gelegen ist, so findet der Komparator 55, nachdem das Speicherregister 51 in der bereits beschriebenen Weise veranlaßt worden war, von N₁ auf N₂ und dann auf N₃ umzuschalten, den Zustand N < N₃ und sendet ein Signal 62 aus zur Betätigung des Subtrahierers 65. Letzterer subtrahiert dann die Zahl N = N t vom Datenfestwert N₄ = N₂ - 1 und gibt ein für den Wert der Differenz kennzeichnendes Signal an das Ausgangssammelregister 64, das diese (den numerischen Abstand der unteren Zonengrenze darstellende) Differenz als numerische Angabe benutzt, die kennzeichnend ist für das mit der Zonenangabe (stets höchster Geschwindigkeit) - die ihm vom Zonenzähler 59 als Signal 64 geliefert wurde - zu kombinierenden Zonenintervall.

Wenn N t auch größer als N₂ ist, d. h. größer ist als der besagte die untere Grenze höchster Geschwindigkeit darstellende Höchstwert, aber kleiner als N₁, so findet - nachdem das Speicherregister 51 in der bereits beschriebenen Weise veranlaßt wurde, von N₁ auf N₂ umzuschalten - der Komparator den Zustand N < N₂ und sendet ein Signal 58 aus, das geeignet ist, die Abnahme (das Dekrementieren) des Zonenzählers 59 von der Zone höchster Geschwindigkeit auf die unmittelbar untere Zone zu veranlassen, und ein Signal 57, das geeignet ist, seitens des Teilers die Division der Zahl N = N t durch einen vorbestimmten Teilungskoeffizienten K (beispielsweise 2) zu veranlassen. Die durch die Teilung der effektiv gezählten Impulszahl erhaltene Zahl N c = N/K ersetzt letztere im Speicherregister 52, in das so ein Wert N = N c eingetragen erscheint. Dieser neue Wert wird noch mit dem Datenfestwert N₂ vom Komparator 55 verglichen, der, wenn N < N₂, ein weiteres Dekrementieren des Zonenzählers 59 und eine weitere Teilung N/K in dem Teiler 56 veranlaßt und dann noch weitere analoge Operationen durchführt bis N < N₂ erhalten wird und, wenn diese letztere Bedingung bereits erreicht ist, oder jedenfalls erreicht werden wird, die Umschaltung des Speicherregisters 51 von N₂ auf N₃ veranlaßt und dann über den Subtrahierer 65 die Mitteilung der Intervallangabe 66 an das Ausgangssammelregister 63 überträgt, wo diese mit der ergänzten Zonenangabe 64 kombiniert wird.

Wenn N t auch größer ist als N₁, findet der Komparator 55 diesen Zustand und steuert durch die Signale 58 und 57 das Dekrementieren des Zonenzählers 59 und die Teilung N/K mittels des Teilers (des Divisors) 56, und wiederholt dann die Operation solange bis sich der Zustand N < N₁ einstellt.

Wenn es soweit ist, veranlaßt der Komparator 55 durch ein Signal 60 die Umschaltung des Speicherregisters 51 von N₁ auf N₂ und, wenn der Zustand N < N₂ gefunden wird, die weitere Durchführung einer oder mehrerer Operationen der Abnahme des Zonenzählers 59 und der Teilung N/K bis ein zwischen N₂ und N₃ liegender Wert N gefunden wird. Der Subtrahierer 65 wird dann veranlaßt, die Subtraktion N₄ - N durchzuführen, um die Intervallangabe zu erhalten, die an das Ausgangssammelregister 64 weiterzugeben ist, wo sie mit der ergänzten Zonenangabe 64 kombiniert wird.

Es kann der Fall vorkommen, daß die von der Zähleinrichtung 16 gelieferte Impulszahl N t derart höher ist als der Datenfestwert N₁, daß zu dessen Reduzierung bis unter N₂ eine Anzahl von Teilungsschritten und mithin von Dekrementierungen des Zonenzählers 59 erforderlich wird, die größer ist als die Gesamtzahl der Zonen minus eins. In diesem Fall geschieht es, wenn einmal der Zählwert des Zonenzählers 59 bis unter den Wert heruntergegangen ist, der der Zone geringster Geschwindigkeit entspricht, daß die nächstfolgende Steuerung der Dekrementierung 58 den Zonenzähler 59 dazu veranlaßt, an das Ausgangssammelregister 63 außer dem die Zone geringster Geschwindigkeit angehenden Signals 64, ein weiteres Signal 72 abzugeben, das eine vorbestimmte Intervallangabe enthält, die anzeigt, daß es sich alllgemein um eine Geschwindigkeit handelt, die geringer ist als die betrachtete Kleinstgeschwindigkeit.

Claims (6)

1. Elektronische digitale Drehzahlmeßvorrichtung für ein Drehteil mit in einem vorgegebenen Drehzahlbereich veränderbaren Drehzahlen, mit einem Drehzahlsignalgeber zur Lieferung von digitalen Drehzahlsignalen in Form einer ersten Impulskette je Umdrehung des Drehteiles, deren Periodendauer umgekehrt proportional zur Drehzahl ist, mit einem Impulsgenerator zur Erzeugung einer zweiten Impulskette mit konstanter Frequenz, mit einer Zähleinrichtung, in der die Anzahl der Impulse der zweiten Impulskette während einer Zeitperiode gezählt werden, die gleich oder abhängig ist von der Periodendauer der ersten Impulskette, mit einer Vergleichsvorrichtung zum aufeinanderfolgenden periodischen Vergleichen der in der Zähleinrichtung gezählten Impulszahl, mit einer vorgegebenen Kennimpulszahl, durch die ein vorgegebener Drehzahlbereich einer Drehzahlzone des gesamten Drehzahlbereiches festgelegt ist, mit einer Speichervorrichtung zur Speicherung der Impulssignale und der Kennimpulszahl, wobei die gezählte Impulszahl beim Überschreiten der Kennimpulszahl nacheinander stufenweise in einer Reduzierungsschaltung verringert wird, solange, bis die reduzierte Impulszahl kleiner oder gleich der Kennimpulszahl ist und mit einer Verarbeitungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung, die Speichereinrichtung und die Verarbeitungseinrichtung Bestandteil eines Mikrocomputers mit Mikroprozessor und Speicher zur Aufnahme von Daten zur Steuerung des Programmablaufes sind, daß durch den Mikroprozessor nacheinander in ein Speicherregister (51) ein erster Datenfestwert (N₁), der der gesamten Anzahl der Intervalle entspricht, in die der gesamte Drehzahlmeßbereich unterteilt ist, ein zweiter Datenfestwert (N₂), der als Maximumwert der unteren Drehzahl der Drehzahlzone für höchste Drehzahl entspricht und ein dritter Datenfestwert (N₃), der als Minimumwert einer obersten Drehzahl der Drehzahlzone für höchste Drehzahl entspricht und der vom zweiten Datenfestwert (N₂) um die Anzahl der Intervalle entfernt ist, in die jede Drehzahlzone des Drehzahlbereiches unterteilt ist, eingebbar ist sowie vergleichbar ist mit in einem zweiten Speicherregister (52) durch die Zähleinrichtung (16) eingezählten Impulsen (N t),
daß der Mikroprozessor bei in das erste Speicherregister (51) eingespeichertem ersten Datenfestwert (N₁) feststellt, ob die Impulszahl (N t ) kleiner oder größer als der erste Datenfestwert (N₁) ist und bei einer Impulszahl (N t ) kleiner als der erste Datenfestwert (N₁), die Übertragung des zweiten Datenfestwertes (N₂) anstelle des ersten Datenfestwertes (N₁) in das erste Speicherregister (51) veranlaßt,
daß der Mikroprozessor bei im ersten Speicherregister (51) eingespeichertem zweiten Datenfestwert (N₂) feststellt, ob die Impulszahl (N t ) kleiner oder größer als dieser Datenfestwert (N₂) ist und bei einer Impulszahl (N t ) kleiner als der zweite Datenfestwert (N₂) die Übertragung des dritten Datenfestwertes (N₃) anstelle des zweiten Datenfestwertes (N₂) in das erste Speicherregister (51) veranlaßt,
daß der Mikroprozessor bei im ersten Register (51) eingespeichertem ersten und zweiten Datenfestwert (N₁ und N₂) feststellt, ob die Impulszahl (N t ) kleiner oder größer ist als diese Datenfestwerte (N₁ oder N₂) und bei einer Impulszahl (N t ) jeweils größer als der erste oder zweite Datenfestwert (N₁ oder N₂) einen Zonenzähler (59) auf den neuesten Stand bringt, derart, daß dessen Zahlinhalt ausgehend von einer Zahl, die der Zone für maximale Drehzahl entspricht beim Übergang von einem Ziffernwert zum anderen Ziffernwert ergänzt wird und der die unterschiedlichen Drehzahlzonen des Drehzahlbereiches anzeigt, und die Betätigung eines Teilers (56) der Reduzierschaltung veranlaßt, um die Impulszahl (N t ) durch ausgewählte Teilungskoeffizienten (K) auf eine geteilte Impulszahl (N c ) zu reduzieren und diese Impulszahl (N c ) anstelle der vorhergehenden Impulszahl (N t ) in das zweite Speicherregister (52) eingibt,
daß der Mikroprozessor den letztgenannten Schritt solange wiederholt, bis die Impulszahl (N t ) kleiner als der zweite Datenfestwert (N₂) ist,
daß der Mikroprozessor bei im ersten Speicherregister (51) eingespeichertem dritten Datenfestwert (N₃) feststellt, ob die Impulszahl (N t ) kleiner oder größer als der dritte Datenfestwert (N₃) ist, und bei einer Impulszahl (N t ) größer als der dritte Datenfestwert (N₃) einen Subtrahierer (65) aktiviert, der die Impulszahl (N t ) von einem vierten Datenfestwert (N₄) abzieht, der gleich dem zweiten Datenfestwert (N₂) minus 1 ist und diesen Differenzwert auf ein Ausgangssammelregister (63) als ein Intervallwert überträgt, der mit dem zugehörigen Zonenwert des Zonenzählers (59) kombiniert wird, der mit dem Ausgangssammelregister in Verbindung steht, und bei einer Impulszahl (N t ) kleiner als der dritte Datenfestwert (N₃) auf das Ausgangssammelregister (63) ein Signal überträgt, welches einen Intervallwert signalisiert, der größer als die in Frage stehende maximale Drehzahl der maximalen Drehzahlzone ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlsignalgeber ein Rad (10) umfaßt, das sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Geschwindigkeit des Drehteils proportional ist, wobei das Rad (10) mit mindestens zwei Bezugsmarkierungen (11, 12) versehen ist, die an dessen Umfang in vorbestimmtem Winkelabstand angeordnet sind, und ferner mindestens einen Fühler (14) umfaßt, der jedesmal, wenn eine Bezugsmarkierung (11, 12) des Rates (10) an ihm vorbeigeht, einen Impuls abgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichet, daß das Rad (10) mit einer dritten Bezugsmarkierung (13) versehen ist, die den Fühler (14) dazu veranlaßt, bei jeder Umdrehung des Drehteils einen Impuls zum Löschen der Zähler-, Vergleichs- und Verarbeitungseinrichtung abzugeben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer programmierbar ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zonenzähler (59) derart programmiert ist, daß, wenn ihm die Vergleichseinrichtung einen Ergänzungsbefehl erteilt, während er sich in dem der Zone der geringsten Geschwindigkeit entsprechendem Zählzustand befindet, der Zonenzähler (59) auf das Ausgangssammelregister (63) ein Signal überträgt, welches bezeichnend ist für eine Intervallangabe unterhalb der geringsten Geschwindigkeit.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (55) auch eine Initialisierungsstufe umfaßt, die das erste und das zweite Speicherregister (51, 52) in den Zustand der Eintragung des ersten Datenfestwertes und der gezählten Impulszahl setzt, und ferner den Zonenzähler in den der Zone der höchsten Geschwindigkeit entsprechenden Zählzustand setzt.
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