DE3733136A1

DE3733136A1 - Elektrische anordnung zur messung der drehgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE3733136A1
Application number: DE19873733136
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Becker; Guenther Dr Ing Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-10-01
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1989-04-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit dem Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Es gibt verschiedenartige derartige Meßeinrichtungen, die unterschiedliche Prinzipien benutzen. So gibt es z. B. auf induktiver Grundlage arbeitende Meßwertgeber, bei denen die Markierungen als eine Folge von Zähnen und Zahnlücken ausgebildet sind (DE-AS 21 11 499). Es sind jedoch auch optische Meßwertgeber bekannt, bei denen die Markierungen als Licht durchlassende oder aber reflektierende Bereiche ausgebildet sind. Auch auf kapazitiver Basis arbeitende Meßwertgeber sind möglich.

Problembeschreibung

Derartige Meßwertgeber werden z. B. in Antiblockierregelsystemen zur Be stimmung der Radgeschwindigkeit benutzt, um dann daraus Regelsignale (z. B. Verzögerungssignale und/oder Schlupfsignale) für den Bremsdruck abzuleiten. Dabei bleibt unberücksichtigt, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt. Zumindest bei geringer Geschwindigkeit ist es bei Rück wärtsfahrt und dies in besonders am Berg (bergab) und geringer Fahrbahn griffigkeit vorteilhafter, den Antiblockierregler abzuschalten, oder zu mindest zu beeinflussen, da blockierte Räder dann eine bessere Bremswirkung bringen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung eines üblichen Meßwertgebers und ohne zusätzlichen Meßwertgeberaufwand ein Signal zu ge winnen, das die Drehrichtung des Bauteils kennzeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen auf dem gleichen Lösungsprinzip beruhenden Merkmale gelöst.

Der benötigte zusätzliche Aufwand liegt hier nur in der Elektronik. Beim induktiven Meßwertgeber wird bei der Lösung des Anspruchs 1 z. B. je eine Zahnlücke nicht gebildet. Bei Anwendung bei Antiblockierregelsystemen ge nügt es die Änderungen gemäß dem Kennzeichnen der beiden Ansprüche nur an einem Meßwertgeber durchzuführen.

Figurenbeschreibung

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein entsprechend der Lösung des Anspruchs 1 ausgebildetes Mar kierungsrad,

Fig. 2 eine Schaltung zur Signalauswertung bei einer Radausbildung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Teil einer Abwicklung des gemäß Anspruch 2 ausgebildeten Markierungsrads,

Fig. 4 eine zugehörige Schaltung zur Signalauswertung,

Fig. 5 einen gemessenen Geschwindigkeitsverlauf.

In Fig. 1 ist ein Markierungsrad 1 dargestellt, das auf seinem Umfang Markierungen in Form von äquidistanten Zähnen 2 aus permeablem Material aufweist. Bei Drehung des Rads 1 bewegen sich die Zähne 2 an einem fest stehenden induktiven Geber, einem sogenannten Stabsensor 3 vorbei und er zeugen in dessen Ausgangsleitungen 4 elektrische Signale, deren Frequenz von der Drehgeschwindigkeit abhängt.

An Stellen 5, 6 und 7 ist jeweils ein Zahn nicht hergestellt worden. Die dadurch entstandenen verbreiterten Zähne bilden nun unterschiedlich große Bereiche A, B und C mit unterschiedlicher bekannter Zahnzahl. Aus der Reihenfolge der unterschiedlichen Zahnzahl läßt sich auf die Drehrichtung des Rads schließen.

In Fig. 2 ist mit 3 der Meßwertgeber bezeichnet, der Signale an eine Wander schaltung 20 abgibt, die an ihrem Ausgang Impulse abgibt, deren Perioden dauer T umgekehrt proportional der Drehgeschwindigkeit ist. Diese Impulse werden einer Auswerteschaltung 21 zugeführt, die in bekannter Weise daraus Steuersignale für eine Bremsdrucksteuereinrichtung 22 z. B. ein 3/3-Ventil erzeugt.

Die Impule werden zusätzlich einem Zähler 23 und einer Erkennungsschaltung 24 zugeführt. Die Erkennungsschaltung 24 erkennt das Auftreten der breiten Impulse (bei 5, 6, 7) und erzeugt jeweils ein Rück- und Weitergabesetz signal für den Zähler 23, so daß dieser jeweils nach Durchlauf eines breiten Zahns von 0 losläuft und außerdem das erreichte Zählergebnis abgibt. Dieses wird in einen Speicher 25 eingespeichert und einem Vergleicher 26 zugeführt. Dieser stellt dann fest, von welchem Zählerergebnis (entsprechend Bereich B und C) das vom Speicher 25 kommende Zählerergebnis (z. B. Zähnezahl des Bereichs A) gefolgt wird. Folgt eine der Zähnezahl des Bereichs B ent sprechende Zähnezahl, so wird z. B. kein Ausgangssignal agegeben, dagegen erfolgt ein Ausgangssignal (Rückwärtsfahrtsignal), wenn die dem Bereich C entsprechende Zähnezahl folgt. Es genügt an sich, nur die einem Bereich z. B. A zugeordnete Zähnezahl mit der dem nachfolgenden Bereich (B oder C) entsprechende Zähnezahl zu vergleichen, jedoch kann auch jede der drei gemes senen und gespeicherten Zähnezahlen mit der nachfolgenden Zähnezahl ver glichen werden. Am einfachsten ist der Vergleicher, wenn nur die mittlere der drei möglichen Impulszahlen mit der nachfolgenden Impulszahl verglichen wird (z. B. Impulszahl entsprechend B mit der größeren Impulszahl entsprechend C oder der kleineren Impulszahl entsprechend A). Das Rückwärtsfahrsignal gelangt über ein UND-Gatter 27 zur Auswerteschaltung 21, und schaltet das ABS ab solange eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit nicht überschritten wird und damit kein Signal aus der Auswerteschaltung 21 das UND-Gatter 27 sperrt.

An den Stellen 6, 7 und 8 mit dem verlängerten Zahn werden falsche Ge schwindigkeiten ermittelt. Man wird zur Vermeidung dieses Nachteils ent weder auf die Auswertung der entsprechenden Signale verzichten, oder aber rechnerisch die Zahnlänge teilen (Periodendauer rechnerisch halbieren).

Fig. 3 zeigt einen Teil einer Abwicklung eines ebenfalls mit Zähnen 30 versehenen Markierungsrads, jedoch sind hier zwei Zähne 30 a und 30 b gegen über den anderen Zähnen zunehmend nach rechts versetzt und ein dritter Zahn 30 c ist bereits wieder etwas rückversetzt. Hierdurch ergeben sich bei gleichbleibender Radgeschwindigkeit und überlappender Auszählung der Perio dendauern T bei einer Betrachtung von links nach rechts nach den normalen Periodendauern T ₁ zuerst vier verlängerte Periodendauern T ₂ und danach vier verkürzte Periodendauern T ₃, wonach wieder die normale Periodendauer T ₁ folgt.

Trägt man, wie dies in Fig. 4 getan wurde - jeweils die Ergebnisse der Periodendauermessungen in einem Diagramm auf - so ergibt sich der gezeigte Verlauf der Raddrehgeschwindigkeit V. Dies bedeutet, daß im Falle der einen Drehrichtung zuerst ein scheinbarer Drehzahlanstieg und kurz danach ein Drehzahlabfall erfolgt; bei der entgegengesetzten Drehrichtung ist diese Folge umgekehrt. Aus dieser Reihenfolge läßt sich auf die vorhandene Drehrichtung schließen.

In Fig. 5 ist der Meßwertgeber mit 3, eine Schaltung zur Erzeugung der digitalen Geschwindigkeitsmeßwerte V entsprechend Fig. 4 mit 50 und eine Bewertungsschaltung mit 51 bezeichnet. Die Bewertungsschaltung 51 stellt fest, ob nach einem Geschwindigkeitsanstieg nach vier Messungen ein Ge schwindigkeitsabfall erfolgt. Ist dies der Fall (und ist dieser Reihenfolge die Rückwärtsdrehung zugeordnet), so wird auf einer Klemme 52 ein entspre chendes Signal erzeugt.

Gemäß einer Abwandlung der Erfindung wird das Signal auf Klemme 52 erst erzeugt, wenn sich die Reihenfolge nach einer Radumdrehung (d. h. nach n Zähnen) wiederholt. Vorzugsweise werden die Zähne so verschoben, daß zu erst ein Anstieg erfolgt, weil diese Reihenfolge für Störungen atypisch ist.

Um die erfindungsgemäß verursachten Störeinflüsse zu berücksichtigen, muß an dem einen Rad gegebenenfalls die Schlupfschwelle verschoben werden, um ein Unterbremsen bei Regelung in Vorwärtsfahrt zu vermeiden.

Claims

1. Elektrische Anordnung zur Messung der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteils, bestehend aus einem mit dem Bauteil verbundenen Rad mit einer Vielzahl von äquidistanten Markierungen und einem diesem Rad an einem Teil des Umgangs gegenüberstehenden Stator, der beim Vorbeibewegen der Markierungen diese abtastet und in elektrische Signale umsetzt, aus denen ein die Drehgeschwindigkeit wiedergebendes Signal gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (2) auf dem Rad (1) in unter schiedlichen Abständen zueinander durch Weglassen wenigstens einer Markie rung oder Hinzufügen wenigstens einer zusätzlichen Markierung in wenigstens drei Gruppen (A, B, C) mit unterschiedlicher Markierungszahl unterteilt sind, und daß Auswertemittel (23-27) angeschaltet sind, die aus der Reihen folge aufeinanderfolgender Markierungszahlen der Gruppen ein die Drehrich tung kennzeichnendes Signal ableiten.

2. Elektrische Anordnung zur Messung der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteils, bestehend aus einem mit dem Bauteil verbundenen Rad mit einer Vielzahl von äquidistanten Markierungen und einem diesem Rad an einem Teil des Umgangs gegenüberstehenden Stator, der beim Vorbeibewegen der Markierungen diese abtastet und in elektrische Signale umsetzt, aus denen ein die Drehgeschwindigkeit wiedergebendes Signal gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Markierungen (30 a-30 c) gegenüber den anderen Markierungen (30) in Umfangsrichtung verschoben an geordnet ist und daß Auswertemittel (50, 51) angeschaltet sind, die aus der Reihenfolge des dadurch bedingten Anstiegs und Abfalls der gemessenen Drehgeschwindigkeit ein die Drehrichtung kennzeichnendes Signal ableiten.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (30 a-30 c) so verschoben werden, daß bei Rückwärtsfahrt zuerst der Anstieg und danach der Abfall erfolgt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal erst erzeugt wird, wenn die die Rückwärtsfahrt kennzeichnende Rei henfolge in zwei aufeinanderfolgenden Umdrehungen des Bauteils auftrat.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei einem Meßwertgeber eines Antiblockierregelsystems.