DE3743958A1 - Messeinrichtung zur messung des drehverhaltens eines objekts in einem fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung jener Art von Meß­ einrichtung, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definiert und durch die DE-PS 28 01 520 bekannt ist. Solche Meßeinrich­ tungen werden vor allem benötigt, um Fahrzeugteile wie Bremsen, Getriebe und/oder Motor abhängig vom Drehverhalten rotierender Objekte wie Räder oder Wellen automatisch zu regeln, z. B. zur Antischlupfregelung, Antiblockierregelung, Steuerung des An­ triebsstranges, Sperrdifferential- und/oder Getriebeblockierre­ gelung, Getriebe-Gangwechselsteuerung, oder Fahrtgeschwindig­ keitsregelung.

Erwähnt sei noch, daß weitere Meßeinrichtungen ählicher Art durch DE-AS 25 53 806, US 38 43 210 und US 41 21 112 bekannt sind. Im folgenden wird jedoch im wesentlichen auf die oben ge­ nannte, durch die DE-OS 28 01 520 bekannte Meßeinrichtung Bezug genommen.

Bei einer bekannten Meßeinrichtung und bei der Erfindung erzeugt der Sensor durch Abtasten der Inhomogenitäten des Kranzes - also z. B. seiner Zähne und Lücken - periodische Zahnabtastsignale. Deren Nulldurchgänge, Maximas und Minimas, aber auch andere Punkte dieses Signals, eignen sich zur Feststellung des Dreh­ winkels bzw. der Drehwinkeländerungen des betreffenden rotieren­ den Objektes sowie zur Feststellung davon ableitbarer Werte wie Drehgeschwindigkeit, Drehbeschleunigung usw. Im Betrieb wird da­ zu von der Auswerteeinheit, im allgemeinen nach jeder Halbperio­ de, im wesentlichen die Dauer der letzten Vollperiode der vom Sensor abgegebenen Zahnabtastsignale als hochaktuelles Kriterium für das momentane Drehverhalten festgestellt. Das Taktverhält­ nis, also das Verhältnis der Dauer der positiven zur Dauer der negativen Halbperiode, kann bei der bekannten Meßeinrichtung ebenso wie bei der Erfindung vorteilhafterweise völlig beliebig sein. Beide Meßeinrichtungen ermitteln also im Halbperiodentakt die Dauern von Vollperioden, wobei diese Vollperioden abwech­ selnd mit einer positiven Halbperiode, dann mit einer negativen Halbperiode beginnt.

Im allgemeinen werden solche Dauern mittels Zählern festge­ stellt, die digital oder analog wie eine Uhr betrieben werden, also z. B. von einem Systemtaktimpuls getaktet werden.

Die bekannte Meßeinrichtung arbeitet jedoch anders als die Er­ findung. Die bekannte Meßeinrichtung stellt die Dauern jeder einzelnen Halbperiode der vom Sensor abgegebenen Zahnabtastsi­ gnale jeweils durch Auszählen von während der betreffenden Halb­ periode aufgetretenen Systemtaktimpulsen fest, und zwar mit Hilfe eines wie eine Uhr betriebenen, von dem Systemtakt mit re­ lativ hoher Taktfrequenz getakteten Zählers. In einem Zwischen­ speicher wird die Dauer der jeweils vorhergehenden Halbperiode zwischengespeichert, wobei durch eine anschließende Addierung der Dauern der beiden zuletzt gemessenen Halbperioden die Ge­ samtdauer der letzten Vollperiode unabhängig vom Taktverhältnis ermittelt wird.

Die Erfindung soll die Zuverlässigkeit der Meßeinrichtung bei der Messung des Drehverhaltens weiter verbessern. Die Erfindung zeigt einen neuen Weg zur laufenden raschen Ermittlung der Voll­ periodendauern unabhängig vom Taktverhältnis.

Eine Analyse der bekannten Meßeinrichtung ergab nämlich, daß deren Meßgenauigkeit, genauer: Meßunsicherheit, vor allem da­ durch bedingt ist, daß der die Dauern messende, die Systemtakt­ impulse zählende Zähler stets nur ganzzahlige Ergebnisse, näm­ lich ganzzahlige Anzahlen von Systemtaktimpulsen liefert. Die Meßunsicherheit der bekannten Meßeinrichtung hat deshalb eine sehr große Komponente, die dem Kehrwert der den Zähler taktenden (eventuell für sich variablen, z. B. von der Motorkurbelwellen­ umdrehung gesteuerten) Systemtaktfrequenz von z. B. 100 kHz ent­ spricht, also z. B. dann ±10 µsec. Je kürzer die zu messenden Zeitabschnitte - z. B. zwischen zwei aufeinanderfolgenden Null­ durchgängen der vom Sensor abgegebenen periodischen Zahnabtast­ signale - sind, um so größer ist dieser Fehlerbereich relativ zum Absolutwert der gemessenen Dauer. Weil bei der bekannten Meßeinrichtung - anders als bei der Erfindung - jeweils jede Halbperiodendauer unmittelbar für sich gemessen wird, wirkt sich dort diese Komponente der Meßunsicherheit als besonders großer relativer Fehler aus, bezogen auf den Absolutwert der gemessenen Halbperiodendauer, und zwar vor allem bei stark von 1 : 1 abwei­ chenden Zahnabtastsignal-Taktverhältnissen und bei sehr hohen Objektdrehzahlen, nämlich wegen der dann besonders kurzen Halb­ periodendauern. Überdies werden bei der bekannten Meßeinrichtung anschließend an diese relativ stark fehlerbehafteten Halbperio­ dendauer-Messungen die Dauern der zwei letzten, aufeinanderfol­ genden Halbperiodenwerte in einem Addierer zur Feststellung der Vollperiodendauer und zur Eliminierung des Einflusses des Takt­ verhältnisses des Zahnabtastsignals addiert, was zwangsläufig die Genauigkeit der bekannten Meßeinrichtung wegen der Addierung der Meßunsicherheiten beider Halbperioden weiter verschlechtert.

Darüber hinaus zeigte die Analyse der Ursachen der Meßunsicher­ heit, daß die bekannte Meßeinrichtung bei Änderungen der Drehge­ schwindigkeit während bestimmten Drehgeschwindigkeiten, trotz in Wahrheit nur geringer Drehverzögerung oder Drehbeschleunigung, einen deutlich zu hohen Wert dieser Drehverzögerung oder Drehbe­ schleunigung vortäuscht, weil die für diese Änderungen ermittel­ ten Werte zunächst bei der einen Drehgeschwindigkeit mit einem Fehler nahe der einen Fehlerbereichsgrenze, danach sofort bei der leicht veränderten Drehgeschwindigkeit mit einem Fehler nahe der anderen Fehlerbereichsgrenze - bei besonders breitem Fehler­ bereich! - ermittelt werden. Bei der Erfindung sollte der re­ sultierende Fehlerbereich, bezogen auf die Dauer der Vollperio­ de, deutlich eingeengt werden, damit auch bei solchen Drehver­ zögerungen und Drehbeschleunigungen genauere Werte ermittelt werden. Die erfindungsgemäße Verbesserung der Meßgenauigkeit wirkt sich aber auch bei beliebigen anderen Drehgeschwindigkei­ ten, vor allem auch bei sehr kurzen Halbperioden, also auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Objekts günstig aus, also z. B. bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs. Dies ist beson­ ders wichtig, wenn die Meßeinrichtung die Regeleinheit eines Antiblockiersystemes optimal steuern soll.

Die Erfindung zeigt also einen neuen Weg, um mit deutlich ver­ besserter Meßgenauigkeit, nämlich mit engerem Fehlerbereich, im Halbperiodentakt hochaktuell das momentane Drehverhalten des Objektes zu ermitteln, z. B. die Periodendauer der letzten beiden Halbperioden der vom Sensor abgegebenen Zahnabtastsignale zu er­ mitteln, wobei auch bei der Erfindung die betreffende Vollperio­ de abwechselnd nacheinander einmal mit der positiven Halbperio­ de, einmal mit der negativen Halbperiode beginnt.

Die Erfindung soll also gestatten,

• - die Meßunsicherheit, also die Unsicherheit, mit der die Dauer der Vollperiode ermittelt wird, vor allem bei hohen Drehge­ schwindigkeiten des rotierenden Objektes, aber auch bei nie­ drigen Drehgeschwindigkeiten desselben, und vor allem auch bei Beschleunigungen und Verzögerungen dieser Drehgeschwindigkeit, deutlich selbst dann zu verringern, wenn anderen, die Meßgenau­ igkeit verbessernde zusätzliche Maßnahmen unterlassen werden, wenn also z. B. die Anzahl der Inhomogenitäten im Kranzumfang sowie die Anzahl der diese Inhomogenitäten abtastenden Senso­ ren im Vergleich zur bekannten Meßeinrichtung nicht erhöht wird - auch wenn eine zur Messung verwendete Systemtaktimpuls­ frequenz nicht erhöht wird; die Meßunsicherheit ist nämlich auch dann bei der Erfindung, grob geschätzt, im allgemeinen höchstens etwa halb so groß wie bei der bekannten Meßeinrich­ tung, besonders falls auch die erfindungsgemäße Meßeinrichtung systemtakt-getaktete Zähler mit gleich großen Systemtaktim­ pulsfrequenzen wie die bekannte Meßeinrichtung verwendet,
• - die Meßunsicherheit zu vermeiden, die durch die Addition von zwei Halbperiodendauern, die überdies für sich mit besonders hoher Fehlertoleranz festgestellt sind, bedingt ist, und
• - im Halbperiodentakt ohne Zeitverlust unmittelbar die Werte der positiven und der negativen Dauer, also z. B. zumindest die Werte der Dauern der betreffenden Vollperioden - darüber hin­ aus sogar mit besonders großer Genauigkeit - festzustellen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Meßeinrichtung gelöst.

Die in den Unteransprüchen definierten Meßeinrichtungen gestat­ ten, zusätzliche Vorteile zu erreichen. Es gestattet nämlich die Meßeinrichtung gemäß Patentanspruch

• 2, einen besonders einfachen und besonders rasch arbeitenden Aufbau der Meßeinrichtung zu erreichen,
• 3, Ausgangssignale für Werte, die erst durch Umrechnen der aus den Zahnabtastsignalen abzuleiten sind, abzugeben,
• 4, Ausgangssignale für Werte, die durch logische Verknüpfung der positiven Dauern mit den negativen Dauern zu erhalten sind, abzugeben,
  • - dann z. B. bei Bedarf sogar die Folgen einer beschädigten Inhomogenität, z. B. einen teilweise abgebrochenen Zahn des Kranzes, mehr oder weniger zu eliminieren, und/oder
  • - bei Bedarf die Meßunsicherheit bei der Feststellung der Vollperiodendauern sogar dann besonders klein zu machen, wenn sich das Taktverhältnis der vom Sensor abgegebenen Zahnabtastsignale unregelmäßig etwas schwankt (Jitter), z. B. wegen der Herstellungsungenauigkeit der effektiv vom Sensor abgetasteten Breiten der einzelnen Zähne und Lücken längs des Kranzumfanges,
• und zwar jeweils abzugeben, indem die Umrecheneinheit mit­ tels mehr oder weniger statistischer Rechenmethoden z. B.
  • - den durch solche Ausreißer oder Schwankungen gemessenen Meßfehler durch einen Vergleich der zuletzt gemessenen positiven und negativen Dauern mittels Tendenzberechnungen eindämmt,
  • - zumindest zur Wichtung von Schwankungen der festgestellten positiven und negativen Dauern gewichtete Mittelwerte aus den zuletzt festgestellten positiven und negativen Dauern bildet und
  • - evtl. dazu jeweils ihre Ausgangssigale um eine oder evtl. sogar mehrere Halbperioden verzögert,
• 5, die Arbeitsbelastung der Auswerteeinheit bei hohen Drehge­ schwindigkeiten des Objektes zu verringern, besonders wenn die Auswerteeinheit auch noch die Umrecheneinheit enthält, was bei vielen Anwendungen die Zuverlässigkeit der Meßein­ richtung nicht wesentlich verringert,
• 6, einen besonders übersichtlichen Aufbau der Meßeinrichtung zu erreichen, was dem Kundendienst die Fehlersuche, das Repa­ rieren und Austauschen defekter Teile der Auswerteeinheit erleichtert,
• 7, einen Prozessor, z. B. einen Mikroprozessor, zu verwenden, der die beiden Zähler bzw. gleichartig wirkende Schaltungs­ einheiten mit enthält,
• 8, eine besonders einfache, für viele Anwendungsfälle ausrei­ chend präzis und rasch arbeitende Betriebsweise der Auswerte­ einheit zu ermöglichen, wobei Drehzahlverzögerungen oder -beschleunigungen des Objektes, die während der vorletzten und vorvorletzten Vollperioden auftraten, nicht mehr in ei­ ner in der Auswerteeinheit angebrachten, entsprechend arbei­ tenden Umrecheneinheit eliminiert werden müssen,
• 9, die Präzision der Messung der Vollperiodendauern weiter zu verbessern, vor allem weil die Dauern, die jeweils unmittel­ bar zu messen sind, noch deutlicher bzw. noch schärfer be­ grenzt werden,
• 10, den Einfluß von, den Zahnabtastsignalen überlagerten, hoch­ frequenten Störungen einzudämmen, die z. B. durch Eisenspäne an Zahnflanken eines mit magnetischen Sensoren ausgestatte­ ten Kranzes hervorgerufen werden, oder durch ähnlich hoch­ frequent wirkende Unregelmäßigkeiten der Inhomogenitäten oder durch induktive, kapazitive oder elektromagnetische Kopplungen in der Leitung zwischen dem Sensor und der Aus­ werteeinheit durch sonstige Hochfrequenzquellen, z. B. durch die Motorzündung,
• 11 und 12, auch bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten die Meßprä­ zision zu erhöhen, in dem die Anzahl der pro Zeiteinheit ab­ getasteten Inhomogenitäten bzw. Inhomogenitätsflanken ver­ vielfacht wird,
• 13, die Arbeitsgeschwindigkeit der Auswerteeinheit bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Objektes zu erhöhen,
• 14, 15 und 16, selbst bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten die Meßpräzision zu erhöhen, indem die Anzahl der pro Zeitein­ heit abgetasteten Inhomogenitäten bzw. Inhomogenitätsflanken vervielfacht wird, - wobei die im Patentanspruch 14 und 15 angegebenen Maßnahmen eine allgemeine Bedeutung haben, die über die Bedeutung der im Patentanspruch 1 angegebenen Maß­ nahmen hinaus reicht,
• 17, eine besonders elegante platzsparende Lösung zu bieten, sowie
• 18, die Meßeinrichtung vorteilhaft zur Steuerung einer oder gleichzeitig mehrerer bestimmter Regeleinrichtungen und/oder Steuereinrichtungen des Fahrzeuges zu verwenden, z. B. zur Steuerung eines Antiblockiersystemes, einer Antischlupfrege­ lung, einer Steuerung des Antriebsstranges, einer Differen­ tial- und/oder einer Getriebeblockiereinrichtung, einer automatischen Getriebe-Gangwechselschaltung und/oder einer Fahrgeschwindigkeit-Konstanthalteeinrichtung.

Die Erfindung und deren Weiterbildungen werden anhand des in der Figur skizzenhaft gezeigten Beispiels weiter erläutert.

Das in der Figur gezeigte Meßeinrichtungsbeispiel dient zur Messung des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades R.

Konzentrisch zur Radachse ist auf dem Rad R ein rotierender Zahnkranz Z mit einer kreisförmigen regelmäßigen Anordnung von über den Kranz­ umfang verteilten Zähnen und Zahnrücken Z so befestigt, daß der Zahnkranz Z zusammen mit dem Rad R synchron rotiert.

Im gezeigten Beispiel tastet ein einziger Sensor S, hier z. B. magnetisch, die Zähne und Zahnlücken Z ab, wobei hier die­ se Zähne Z magnetisierbares Material aufweisen. Es können je­ doch auch andere Arten von Sensoren verwendet werden, die z. B. optisch abtasten. Beim Rotieren des Rades R tastet dann der Sensor S die durch die umlaufenden Zähne Z gebildeten Kranzin­ homogenitäten ab.

Die Auswerteeinheit Vv, D, V, Ap, An, μ D ermittelt anhand der Zahnabtastsignale des Sensors S das momentane Drehverhalten des Rades R. Dazu setzt diese Auswerteeinheit die vom Sensor S ab­ gegebenen Zahnabtastsignale in Werte En, Ep, E um, die das mo­ mentane Drehverhalten des Rades R beschreiben; - falls mehrere Sensoren S denselben Kranz Z abtasten, können die Zahnabtastsi­ gnale aller Sensoren S der Auswerteeinheit zugeleitet werden, wobei auch dann die Auswerteeinheit Werte, vgl. En, Ep, E, bil­ det, welche das momentane Drehverhalten des Rades R beschrei­ ben.

Bei dem gezeigten Beispiel werden die vom Sensor S abgegebenen Zahnabtastsignale in mehreren Stufen nacheinander bearbeitet:

Dem Signaleingang der Auswerteeinheit ist ein Tiefpaß T vorge­ schaltet, welcher hier symbolisch durch ein entsprechendes Vierpolglied angedeutet ist. Die Grenzfrequenz dieses Tiefpas­ ses T ist so hoch gewählt, daß auch noch bei den höchsten Dreh­ zahlen des Rades R die den abgetasteten Zähnen Z entsprechenden Zahnabtastfrequenzen durch den Tiefpaß T hindurch zur Auswerte­ einheit mit so hohen Amplituden weiterleitbar sind, daß die Aus­ werteeinheit ausreichend hohe Amplituden dieser Zahnabtastfre­ quenzen zur Ermittlung der Werte E, Ep, En erhält. Der Tiefpaß T dient also dazu, um Hochfrequenzstörungen einzudämmen, welche den periodischen, mehr oder weniger sinusförmigen Zahnabtast­ signalen überlagert sind. Der Tiefpaß T dient also z. B. dazu, ein starkes Jittern hervorrufende Störeinflüsse von abstehenden Eisenspänen an den Flanken der Zähne Z oder ähnlich wirkende Unregelmäßigkeiten dieser Zahnflanken mehr oder weniger einzu­ dämmen. Dieser Tiefpaß T gestattet zusätzlich, Störungen von sonstigen Hochfrequenzquellen, z. B. von der Motorzündung, ein­ zudämmen und zwar besonders dann, falls der Tiefpaß T möglichst nahe oder möglichst innerhalb der Abschirmung Cp der Auswerte­ einheit angebracht ist; - eine zusätzliche geerdete metallische Umhüllung der Leitung zwischen dem Sensor S und dem Tiefpaß T gestattet zusätzlich, solche Hochfrequenzstörungen einzudämmen, welche von außen, z. B. von der Motorzündung, in die Meßeinrich­ tung elektrisch, magnetisch oder elektromagnetisch eingekoppelt werden.

Der gezeigte Vorverstärker Vv dient als Rechteck-Umformer, wel­ cher die aus dem Tiefpaß T zugeleiteten, mehr oder weniger si­ nusförmigen Zahnabtastsignale, abhängig von einem weitgehend beliebig festlegbaren Nullpegel der vom Tiefpaß T abgegebenen gefilterten Zahnabtastsignale, in Rechtecksignale mit besonders steilen Flanken umwandelt.

Nach dem Vorverstärker Vv ist ein Differenzierglied D einge­ fügt, welches symbolisch durch ein RC-Glied dargestellt ist. Dieses Differenzierglied D erzeugt positive und negative Nadel­ impulse entsprechend den Vorderflanken und Rückflanken der vom Vorverstärker Vv abgegebenen Rechtecksignale.

Der Vorverstärker Vv ist zwischen den Sensor S und das Diffe­ renzierglied D nur deswegen eingefügt, damit die Nadelimpulse besonders schmal sind und besonders präzis dem vom Vorverstär­ ker Vv festgelegten Nullpegel, - z. B. den wirklichen Null-Durch­ gängen bzw. den Wendepunkten der vom Tiefpaß T abgegebenen ge­ filterten Zahnabtastsignale - entsprechen. Der Tiefpaß T ist zwischen dem Sensor S und dem Vorverstärker Vv vor allem deswe­ gen eingefügt, damit die Nadelimpulse des Differenziergliedes D, welche zur präsizen Festlegung von Anfang und Ende der zu messenden positiven und negativen Dauern benutzt werden, frei von überlagerten Hochfrequenzstörungen präzise dem vom Vorver­ stärker Vv bestimmten Nullpegel - z. B. den wirklichen Null- Durchgängen - der vom Sensor S abgegebenen Zahnabtastsignale entsprechen. Daher entsprechen die Dauern zwischen den positi­ ven und negativen Nadelimpulsen, die das gezeigte Differenzier­ glied D abgibt, im vorliegenden Beispiel sehr präzise den zu messenden Vollperiodendauern der Zahnabtastsignale; und zwar entspricht z. B. die Dauer zwischen den positiven Nadelimpulsen den positiven Dauern und zwischen den negativen Nadelimpulsen den negativen Dauern.

Die beiden Differenzverstärker V, die jeweils einen freien Ein­ gang für zuführbare Referenzspannungen aufweisen, schneiden aus den vom Differenzierglied D zugeleiteten Nadelimpulsen jeweils nur die positiven Nadelimpulse ip bzw. nur die negativen Nadel­ impulse in ab. Die von den Differenzverstärkern V abgegebenen Signale stellen also Nadelimpulse dar, welche jeweils den Vor­ derflanken bzw. den Rückflanken der vom Vorverstärker Vv gelie­ ferten Rechteckimpulse und damit den aufsteigenden bzw. abfal­ lenden Flanken des vom Sensor S gelieferten periodischen Zahn­ abtastsignals entsprechen.

Der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden positiven Nadelimpulsen ip entspricht also einer Vollperiode des zuletzt abgetasteten Zahnabtastsignals. Der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden negativen Nadelimpulsen in entspricht ebenfalls der Vollperiodendauer des zuletzt abgetasteten Zahn­ abtastsignals, aber um eine Halbperiode versetzt gegen die Na­ delimpulse ip, und zwar abhängig von dem vom Vorverstärker Vv festgelegten Nullpegel.

In der gezeigten, weitgehend digital arbeitenden Auswerteein­ heit werden unmittelbar und getrennt voneinander jeweils die Dauern zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nadelimpulsen ip, in mittels zweier, von Systemtaktimpulsen C getakteter Zähler bzw. Akkumulatoren Ap, An gemessen. Die erfindungsgemäße Auswerteein­ heit stellt also getrennt voneinander sowohl die jeweilige posi­ tive Dauer zwischen - in diesem Fall zwei - aufeinanderfolgenden positiven Nadelimpulsen ip, als auch überlappend die negative Dauer zwischen - in diesem Fall zwei - aufeinanderfolgenden ne­ gativen Nadelimpulsen in fortlaufend mittels der beiden Akkumu­ latoren Ap, An fest, wobei die - zwischen den betreffenden Na­ delimpulsen ip, in von den Akkumulatoren Ap, An gezählte - An­ zahl von Systemtaktimpulsen C unmittelbar der jeweiligen gesuch­ ten positiven Dauer bzw. negativen Dauer entspricht.

Im gezeigten Beispiel wird also unmittelbar die Dauer der Voll­ perioden im Halbperiodentakt ermittelt. Im Vergleich zur be­ kannten Meßeinrichtung benötigt dazu die Erfindung nicht mehr eine Addition von zunächst mit mäßiger Präzision festgestellten Halbperiodendauern, wodurch bei der Erfindung auch ein entspre­ chender Zeitaufwand zur Addition eingespart wird.

Darüber hinaus ist die durch die Zählung der Systemtaktimpulse C bedingte Meßunsicherheit beim gezeigten Beispiel, verglichen mit der bekannten Meßeinrichtung, bei der Erfindung grob ge­ schätzt etwa halbiert, vor allem auch bei hohen Drehgeschwin­ digkeiten des rotierenden Objektes, aber auch bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten, vor allem aber auch bei jenen oben er­ wähnten kritischen Fällen der Drehbeschleunigungen und Dreh­ verzögerungen. Bei der Erfindung betrifft jene Meßunsicherheit, die durch die stets ganzzahlige Zählung der Anzahl der System­ taktimpulse C bedingt ist und die daher umgekehrt proportional der jeweiligen Taktfrequenz der Systemtaktimpulse C ist, im ge­ zeigten Fall immer auf die ganze Dauer der jeweiligen Vollpe­ riode, aber nicht mehr, wie bei der bekannten Meßeinrichtung, die Dauern der jeweiligen Halbperiode. Die in der Figur gezeig­ te Meßeinrichtung gestattet also, grob geschätzt, doppelt so genaue Messungen wie die bekannte Meßeinrichtung, wobei bei der Erfindung überdies vermieden wird, zwei besonders unsichere Werte von zwei aufeinanderfolgenden Halbperiodendauern erst addieren zu müssen, um einen Wert für die betreffende Vollperio­ de zu erhalten.

Die hohe Präzision kommt im gezeigten Beispiel also vor allem dadurch zustande, daß mittels der getrennt voneinander gemesse­ nen Dauern zwischen den positiven und negativen Nadelimpulsen ip, in jeweils unmittelbar die Dauern der ganzen zuletzt vor­ liegenden Vollperioden der Zahnabtastsignale gemessen werden, wobei die vom Akkumulator Ap unmittelbar gemessene positive Dauer und die vom Akkumulator An unmittelbar gemessene negative Dauer jeweils korrelieren mit den mehr oder weniger um eine Halbperiode verschobenen Vollperioden des vom Sensor S abgeta­ steten Zahnabtastsignale.

Die Messung der positiven Dauern und negativen Dauern mittels zweier eigener Akkumulatoren bzw. Zählern Ap, An stellt übri­ gens einen besonders übersichtlichen Aufbau dar, welcher dem Kundendienst die Fehlersuche, das Reparieren und Austauschen defekter Teile, besonders der Akkumulatoren bzw. Zähler Ap, An, erleichtert.

Die Auswerteeinheit, besonders auch die in der Figur gezeigte Auswerteeinheit, kann unmittelbar die positiven und negativen Dauern, vgl. Ep, En nach außen abgeben, z. B. an eine Regelein­ heit eines Antiblockiersystems. Dann ist der Aufbau der Meßein­ richtung besonders einfach und die Arbeitsgeschwindigkeit der Meßeinrichtung besonders groß.

Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel werden die Ausgangssi­ gnale, vgl. Ep, En, der Akkumulatoren Ap, An einem miniaturi­ sierten Rechner μ C bzw. Umrecheneinheit μ C zugeleitet, welche die den Signalen Ep, En entsprechenden Werte der positiven Dauer und negativen Dauer miteinander vergleicht, z. B. um da­ raus einen gewichteten Wert E im Halbperiodentakt abzuleiten. Dieser Vergleich ergibt z. B., daß sich derzeit die Drehbewegung des Rades R um einen bestimmten Wert beschleunigt, konstant bleibt oder um einen bestimmten Wert verzögert. Die dem Aus­ gangssignal E zugeordneten quantitativen Werte entsprechen also auch in diesem Fall dem momentanen Drehverhalten des Rades R, wobei diese Werte z. B. den Drehbeschleunigungen und Drehverzö­ gerungen des Rades R, oder z. B. Kehrwerten davon, oder auch z. B. integrierten Werten entsprechen, also z. B. der aus der Radumdrehung errechenbaren (scheinbaren) Weglänge, die das Rad seit einer bestimmten Zeit (scheinbar) zurücklegte. Die Umre­ cheneinheit μ C kann auch gleichzeitig mehrere Ausgänge E auf­ weisen und über jeden dieser Ausgänge E andersartige Ausgangs­ signale nach außen abgeben, die ihrerseits nämlich jeweils den verschiedenen, von den Zahnabtastsignalen abgeleiteten Werten, wie Raddrehgeschwindigkeit, Raddrehbeschleunigung oder -verzö­ gerung, oder scheinbaren Wegstrecken entsprechen.

Diese Umrecheneinheit kann auch die von ihr abgegebenen Werte durch einen Vergleich der zuletzt festgestellten positiven Dauer oder der zuletzt festgestellten positiven Dauern mit der zuletzt festgestellten negativen Dauer bzw. mit den zuletzt festgestellten negativen Dauern ermittelt. Dazu werden bei Be­ darf in der Umrecheneinheit μ C zusätzlich ein RAM oder entspre­ chende Register angebracht, welche die schon vorher festgestell­ ten Dauern zwischenspeichern, bis der Vergleich durchgeführt wird. Dann kann übrigens die Umrecheneinheit μ C bei Bedarf so­ gar die Folgen einer Beschädigung einer Inhomogenität des Kran­ zes Z, und die Folgen der Herstellungsungenauigkeiten bei der Herstellung des Kranzes Z und seiner Inhomogenitäten, mehr oder weniger eliminieren - z. B. auch falls ein Zahn des Kranzes be­ schädigt oder teilweise abgebrochen ist. Dann kann nämlich die Umrecheneinheit solche Ausreißer bei den festgestellten Dauern mehr oder weniger eliminieren, indem sie z. B. durch einen Ver­ gleich von mehreren, zuletzt gemessenen positiven und negativen Dauern Tendenzberechnungen durchgeführt oder indem sie zumindest zur Wichtung von Schwankungen der festgestellten positiven und negativen Dauern gewichtete Mittelwerte bildet, - also mit Me­ thoden der Statistik den Fehler mehr oder weniger eliminiert. Die Umrecheneinheit μ C kann dazu ihre Ausgangssignale evtl. um eine, evtl. sogar um mehrere Halbperioden verzögern.

Die Figur zeigt in vielfacher Hinsicht nur ein Beispiel der Er­ findung. Statt des Rades R kann es sich um ein beliebiges ro­ tierfähiges Objekt R im Fahrzeug handeln. Statt des echte Zähne Z aufweisenden Kranzes Z kann auch ein beliebiger anderer, mit dem Objekt R umlaufender Typ von Kranz Z mit im Prinzip belie­ bigen Arten von, über den Kranzumfang verteilten, Inhomogenitä­ ten Z verwendet werden, welche ihrerseits mit einem Sensor S - z. B. magnetisch, elektrisch oder optisch - abgetastet werden.

Auch der Aufbau der Auswerteeinheit Vv, D, V, Ap, An, μ C kann mehr oder weniger stark von dem gezeigten Beispiel abweichen. Wesentlich ist jedoch, daß die verwendete Auswerteeinheit ge­ trennt voneinander sowohl die jeweilige positive Dauer zwischen Vorderflanken der Inhomogenitäten als auch jeweils um eine Halbperiode verschoben die negative Dauer zwischen Rückflanken der Inhomogenitäten des Kranzes Z feststellt.

Die Erfindung ist nicht auf die unmittelbare Messung der jewei­ ligen positiven und negativen Dauer, die einer einzigen Voll­ periode des Zahnabtastsignals entspricht, beschränkt. Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip können nämlich unmittelbar und ge­ trennt voneinander jeweils um einen Halbperiodentakt zeitlich verschoben, positive Dauern und negative Dauern ermittelt wer­ den, welche jeweils für sich einem Vielfachen davon entspre­ chen, also z. B. jeweils zwei oder drei Vollperioden des Zahnab­ tastsignales. Dies kann z. B. bereits durch eine relativ gering­ fügige Modifikation des in der Figur gezeigten Beispiels er­ reicht werden, nämlich indem, z. B. mittels eines nicht gezeig­ ten Zählers, z. B. durch entsprechende Steuerung der Differenz­ verstärker V, jeder zweite - oder jeder zweite und dritte - positive Nadelimpuls ip und negative Nadelimpuls in untedrückt wird. In diesem Falle steuern nur noch die nicht unterdrückten positiven und negativen Nadelimpulse ip, in die Zähldauern der Akkumulatoren Ap, An, so daß dann diese Akkumulatoren Ap, An jeweils die Dauern von mehreren Vollperioden des Zahnabtast­ signals messen.

Es ist überdies möglich, mehr als nur zwei Zähler bzw. Akkumu­ latoren Ap, An anzubringen, falls lückenlos im Halbperiodentakt des Zahnabtastsignals die negativen Dauern und positiven Dauern ermittelt werden sollen. Falls also z. B. die positiven Dauern und negativen Dauern jeweils zwei Vollperioden des Zahnabtast­ signals entsprechen sollen, dann kann man zwei weitere, also insgesamt vier Zähler bzw. Akkumulatoren benutzen, die getrennt voneinander die betreffenden negativen Dauern und positiven Dauern im Halbperiodentakt feststellen. Hierbei kann man jene Nadelimpulse, welche bei der vorher beschriebenen Modifikation unterdrückt wurden, den beiden weiteren Akkumulatoren zuleiten, welche dann die Zeitabstände zwischen jenen, sonst nur unter­ drückten Nadelimpulsen für sich feststellen. Die vier Akkumula­ toren liefern dann an ihren vier Ausgängen zyklisch nacheinan­ der im Halbperiodentakt die gesuchten Werte der negativen und positiven Dauern.

Wenn nach dem allgemeinen erfindungsgemäßen Prinzip die positi­ ven und negativen Dauern jeweils mehreren Vollperioden des Zahn­ abtastsignales entsprechen, ist im Prinzip jene Meßunsicher­ heit, welche durch die Zählung der Taktimpulse C bedingt ist, relativ zum Absolutwert der festgestellten Dauern noch einmal halbiert. Im Prinzip ist daher die Präzision der Ermittlung der negativen und positiven Dauern weiter erhöhbar, indem man ihnen jeweils die Dauer von mehreren Vollperioden des Zahnabtastsi­ gnales zuordnet; zur Erhöhung der Präzision der das momenta­ ne (!) Drehverhalten beschreibenden ermittelten Werte Ep, En bzw. E kann die Umrecheneinheit μ C zusätzlich, z. B. durch Ver­ gleich der zuletzt festgestellten positiven und negativen Dau­ ern mit in Registern gespeicherten, bei vorhergehenden Halb­ periodentakten ermittelten Werten dieser Dauern, rechnerisch den Einfluß eliminieren, den Drehbeschleunigungen und Drehver­ zögerungen haben, die jeweils schon in der vorletzten Vollperi­ ode oder noch früher festgestellt wurden.

In vielen Fällen ist die Meßpräzision ausreichend, wenn, wie bei dem in der Figur gezeigten Beispiel, die positiven Dauern und die negativen Dauern jeweils unmittelbar nur der Dauer ei­ ner einzigen Vollperiode des Zahnabtastsignals entsprechen. Der Aufwand zur Messung der negativen Dauern und positiven Dauern ist dann auch besonders gering, die Auswerteeinheit arbeitet besonders rasch und ermittelt auch sehr schnell überraschend eintretende Änderungen des Drehverhaltens des Rades R. Überdies gestattet diese in der Figur gezeigte relativ einfache Meßein­ richtung, Einflüsse zu ignorieren, welche auftreten können, falls die positiven und negativen Dauern mehreren Vollperioden des Zahnabtastsignals zugeordnet werden: Meßwertkomponenten, welche nicht so sehr das momentane Drehverhalten betreffen, sondern durch Drehzahlverzögerungen oder Drehzahlbeschleunigun­ gen des Rades R während der vorletzten und vorvorletzten Voll­ perioden bedingt sind, brauchen nämlich bei dem in der Figur gezeigten Beispiel nicht mehr in der Auswerteeinheit eliminiert zu werden, z. B. mit Hilfe eines entsprechend arbeitenden Mikro­ prozessors μ C, welcher einen oder mehrere der zuvor ermittelten Werte EP, En, E speicherte, um bei Bedarf dieses Eliminieren durchführen zu können. Das gezeigte, relativ einfach aufgebaute Beispiel braucht daher nicht unbedingt auch noch einen solchen Speicher zur Speicherung von früher ermittelten Werten Ep, En, E.

Man kann im Prinzip die erfindungsgemäße Auswerteeinheit bei hohen Drehgeschwindigkeiten auch jeweils anders als bei niedri­ gen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R betrieben werden, (auch wenn nur ein einziger Kranz Z am Objekt R angebracht ist, vgl. die Figur). Hierbei kann die Auswerteeinheit unterhalb einer vorgebbaren Schwelle der Drehzahl des Objektes R ihr Aus­ gangssignal in der erfindungsgemäßen Weise wie oben beschrieben in Form von negativen und positiven Dauern abgeben. Oberhalb der Schwelle kann die Auswerteeinheit bei Bedarf nur noch Werte für eine positive Dauer oder nur noch Werte für eine negative Dauer angeben, indem z. B. der Akkumulator Ap oder der Akkumulator An abgeschaltet wird. Diese Variante hat den Vorteil, die Arbeitsbelastung der Auswerteeinheit bei sehr hohen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R zu verringern, was besonders wichtig ist, wenn die Auswerteeinheit noch die mehr oder weniger schnell überlastete Umrecheneinheit μ C enthält. Diese Vernachlässigung entweder der negativen Dauern oder positiven Dauern bei sehr hohen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R ist jedenfalls in vielen Fällen völlig ausreichend, z. B. um Getriebeblockiereinheiten zuverlässig zu steuern.

Die Meßeinrichtung kann auch mehrere Sensoren S pro Kranz Z enthalten, und zwar bevorzugt so versetzt gegeneinander, daß die verschiedenen Sensoren S phasenverschobene Zahnabtastsignale abtasten, z. B. um 90° oder 60° verschoben. Dadurch ist es mög­ lich, besonders bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Objek­ tes R eine besonders hohe Meßpräzision zu erreichen, indem die Anzahl der dann pro Zeiteinheit abgetasteten Inhomogenitäts­ flanken vervielfacht wird, obwohl die Anzahl der Inhomogenitä­ ten längs des Kranzumfanges nicht erhöht wurde. In diesem Falle ist es günstig, jedem dieser Sensoren S jeweils zwei eigene Zähler bzw. Akkumulatoren Ap, An - bzw. eine äquivalente Anord­ nung - zuzuordnen, so daß z. B. ein drei Sensoren S aufweisender Kranz Z mit Hilfe von sechs Zählern bzw. Akkumultoren ausge­ wertet wird. Die dann drei verschiedenen, z. B. um 120° verscho­ benen Zahnabtastsignale liefern jeweils für sich erfindungsge­ mäß im Halbperiodentakt, also global gesehen um 60° verschoben, Werte für positive und negative Dauern, so daß eine solche gesamte Meßeinrichtung mit drei gegeneinander phasenverschoben wirksamen Sensoren S, die erfindungsgemäß aufgebaut und betrie­ ben ist, drei verschiedene Wertepaare von sich überlappenden, aber um 60° verschobenen positiven und negativen Dauern liefern. Eine solche Meßeinrichtung liefert also pro Sensor S erfindungs­ gemäß nur im Halbperiodentakt Werte für die positiven und nega­ tiven Dauern, bezogen auf jeden einzelnen Sensor S für sich. Sie liefert aber effektiv sogar im Sechstelperiodentakt Werte für die positiven und negativen Dauern, bezogen global auf alle drei Sensoren S gemeinsam.

Statt wie im gezeigten Beispiel wirklich zwei Zähler bzw. Akku­ mulatoren Ap, An (pro Sensor S) anzubringen, kann man äquiva­ lente Anordnungen in der Auswerteeinheit anbringen bzw. benut­ zen: z. B. kann man als Ersatz für beide Zähler oder Akkumulato­ ren nur einen einzigen, oder auch zwei, von Systemtaktimpulsen C getaktete Addierer und zwei Register bzw. zwei entsprechende Speicherplätze in einem RAM benutzen, wobei das erste Register bzw. der erste Speicherplatz zur Zwischenspeicherung von Zwischen­ werten dient, die der positiven Dauer zuzurechnen sind, und wobei das zweite Register bzw. Speicherplatz zur Zwischenspei­ cherung von Werten dient, die der negativen Dauer zuzurechnen sind. Als Ersatz für z. B. sechs Zähler / Akkumulatoren kann man daher also auch einen einzigen Addierer und sechs Register / Speicherplätze anbringen bzw. benutzen. Diese Ersatzvarianten sind besonders günstig, falls eine Umrecheneinheit μ C ange­ bracht ist, weil letztere normalerweise ohnehin einen Addierer und mehrere Register bzw. Speicherplätze enthält, welche als Zähler / Akkumulatoren Ap, An mit ausgenutzt werden können.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung kann auch pro Objekt R meh­ rere mit dem Objekt R rotierende Kränze Z aufweisen, wobei je­ der Kranz Z jeweils eine kreisförmige Anordnung von Inhomogeni­ täten mit Zähen und Lücken aufweist. Bevorzugterweise hat je­ der Kranz Z jeweils längs seines Umfanges eine abweichende An­ zahl von Inhomogenitäten, wobei jedem solchen Kranz Z zumindest ein einziger eigener Sensor S mit eigenen Zählern / Akkumulato­ ren - oder mit dazu äquivalenten Anordnungen - zugeordnet ist.

Auch bei dieser Variante ist die Meßpräzision besonders bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R besonders hoch, indem die Anzahl der pro Zeiteinheit abgetasteten Inhomogenitä­ ten bzw. Inhomogenitätsflanken vervielfacht ist gegenüber dem in der Figur gezeigten Beispiel. Insbesondere ist die Anzahl der Inhomogenitäten längs der verschiedenen Kränze Z des Objek­ tes R so wählbar, daß bei hohen Drehgeschwindigkeiten wie bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten die einmal von einem Kranz und dann vom anderen Kranz ausgewerteten Zahnabtastsignale jeweils grob angenähert die gleiche Zahnabtastfrequenz aufweisen. Auch hier können jedem Sensor S jeweils zwei eigene Zähler / Akkumu­ latoren Ap, An oder eine dazu äquivalente Anordnung zugeordnet werden, welche für sich das vom betreffenden Sensor S abgeta­ stete Wertepaar von positiven und negativen Dauern festzustel­ len gestatten.

Die genannten Varianten mit mehreren Kränzen Z pro Objekt R ge­ statten darüber hinaus, bei sehr hohen Drehgeschwindigkeien des Objektes R im Prinzip alleine die Zahnabtastsignale auszu­ werten, welches vom Kranz Z mit der kleinsten Anzahl von Inho­ mogenitäten abgetastet wird, z. B. um die Umrecheneinheit μ C nicht zu überlasten oder z. B. weil jene Akkumulatoren Ap, An, welche dem Sensor S des Kranzes Z mit der kleinsten Anzahl von Inhomogenitäten zugeordnet ist, wegen dessen dann verringerter Meßpräzision vernachlässigt werden kann. Bei sehr niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R kann hingegen bei dieser Variante bei Bedarf nicht nur das Zahnabtastsignal des Sensors S des Kranzes Z mit der größten Anzahl von Inhomogenitäten, sondern zusätzlich das Zahnabtastsignal des Sensors S des Kran­ zes Z mit der kleinsten Anzahl von Inhomogenitäten ausgenutzt werden, um eine besonders hohe Meßpräzision zu erreichen. Die Meßpräzision ist in diesem letztgenannten Fall besonders dann sehr groß, wenn die Sensoren S der verschiedenen Kränze Z so gegeneinander versetzt justiert sind, daß die von den Sensoren S abgetasteten Zahnflanken / Lückenflanken ihrerseits möglichst stets phasenverschobene Zahnabtastsignale abgeben.

Bisher ist für sich noch keine Meßeinrichtung mit mehreren Kränzen Z pro rotierfähigem Objekt R eines Fahrzeugs bekannt, wobei die mit dem Objekt R rotierenden Kränze Z jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Inhomogenitäten längs ihres Kranz­ umfanges enthalten, wobei pro Kranz Z mindestens ein eigener Sensor S angebracht ist, und wobei eine Auswerteeinheit das mo­ mentane Drehverhalten des Objektes R ermittelt, indem diese die von zumindest jeweils einem der Sensoren S abgegebenen Zahnabtastsignale in das momentane Drehverhalten erfassende Werte umsetzt. Daher wird auch für diese besondere Meßeinrich­ tungsvariante selbständiger Schutz beansprucht, unabhängig da­ von, ob mit Hilfe dieser Meßeinrichtung zusätzlich unmittelbar und getrennt voneinander positive und negative Dauern im oben beschriebenen Sinne festgestellt werden oder nicht festgestellt werden.

Diese Meßeinrichtung mit mehreren Kränzen Z pro Objekt R kann übrigens so aufgebaut und betrieben sein, daß für das Drehver­ halten charakteristische Dauern, z. B. die positiven und negati­ ven Dauern, bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R das Ausgangssignal Ep, En, E, zumindest weitgehend, nur mittels der am Kranz Z mit der größten Anzahl von Inhomogenitäten abge­ tasteten Zahnabtastsignale festgestellt werden, und daß aber solche charakteristische Dauern bei hohen Drehzahlen des Objek­ tes R, zumindest weitgehend, nur mittels der am Kranz mit der kleinsten Anzahl von Inhomogenitäten abgetasteten Zahnabtastsi­ gnale ermittelt wird.

Wenn jedoch bei dieser Meßeinrichtung mit mehreren Kränzen pro Objekt R zusätzlich die positiven und negativen Dauern unmit­ telbar und getrennt voneinander ermittelt werden, ist nicht nur die Präzision der Meßeinrichtung sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Objektes R besonders groß. Weil dann in zeitlich sehr dichter Folge, nämlich mindestens im Halbperiodentakt, bezogen auf jeden einzelnen Sensor S, also zeitlich sehr dicht aufeinander jeweils besonders zuverlässige Werte für das momentane (!) Drehverhalten ermittelt werden, ist darüber hinaus die Aktualität der von der Auswerteeinheit er­ mittelten Werte verbessert.

Eine besonders elegante platzsparende Weiterbildung der Erfin­ dung ist dadurch erreichbar, wenn die Auswerteeinheit - zumin­ dest weitgehend, also z. B. ohne den Vorverstärker Vv - zumin­ dest in äquivalenter Weise Bestandteil eines integrierten Halb­ leiterprozessorchip ist - evtl. zusammen mit Einheiten, die der Auswerteeinheit vor- und/oder nachgeschaltet sind.

Wie bereits erwähnt, sind die Erfindung und deren verschiedene Varianten sehr vielseitig anwendbar, nämlich z. B. zur Steuerung eines Antiblockiersystems, einer Antischlupfregelung, eine Ge­ triebeblockiereinrichtung, einer automatischen Getriebe-Gang­ wechselschaltung und/oder einer Fahrgeschwindigkeit-Konstant­ halteeinrichtung. Die Erfindung eignet sich also sogar zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer solcher verschiedener Regel­ einrichtungen im Fahrzeug, wobei besonders die hohe Aktualität der ermittelten Meßwerte und deren hohe Präzision vorteilhaft ist.

Claims (19)

1. Meßeinrichtung zur Messung des Drehverhaltens eines im Be­ trieb mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Objekts (R) - z. B. einer Welle (R) und/oder eines Rades (R) - in einem Fahr­ zeug, mit

• - einem mit dem Objekt (R) rotierenden Kranz (Z) mit einer kreisförmigen Anordnung von Inhomogenitäten (Z), die ihrer­ seits jeweils Zähnen und Lücken entsprechen - z. B. einem Zahnkranz (Z) mit wirklichen Zähnen und Zahnlücken -,
• - mindestens einem Sensor (S), der die jeweilige Inhomogenitäten abtastet und ein entsprechendes, Perioden aufweisendes Zahnab­ tatsignal abgibt, und
• - einer Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C), die das momanta­ ne Drehverhalten des Objekts (R) ermittelt, indem sie die vom Sensor (S) / von den Sensoren (S) abgegebenen Zahnabtastsignale zumindest zeitweise im Halbperiodentakt, also z. B. sogar stän­ dig nach jeder einzelnen Halbperiode des Zahnabtastsignals, in das momentane Drehverhalten erfassende Werte (En, Ep, E) um­ setzt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) unmittelbar und ge­ trennt voneinander sowohl die sogenannte positive Dauer (vgl. ip),
  • : die für sich länger ist als die Dauer jener Halbperiode des Zahnabtastsignals, welche der Abtastung von zwei aufeinander folgenden Zahnflanken entspricht,
  • : die nämlich der Dauer von einer oder mehreren Vollperioden des Zahnabtastsignals, nämlich der Abtastung von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Zahnvorderflanken entspricht,
• als auch die sogenannte negative Dauer (vgl. in),
  • : die ebenfalls für sich länger ist als die Dauer jener Halb­ periode des Zahnabtastsignals, die der Abtastung von zwei aufeinanderfolgenden Lückenflanken entspricht,
  • : die nämlich der Dauer von einer oder mehreren Vollperioden des Zahnabtastsignals, nämlich der Abtastung von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Zahnrückflanken/Lückenvorder­ flanken entspricht, feststellt,
• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C), wenn nicht ständig dann zumindest zeitweise also z. B. bei niedrigen und mittleren Drehgeschwindigkeiten des Objektes (R) und/oder nach deutlichen Änderungen des Drehverhaltens des Objekts (R), nach jeder Halbperiode des Zahnabtastsignals ein Ausgangssignal (Ep, En, E) bildet, das abwechselnd nacheinander einmal mindestens ei­ ner der zuletzt festgestellten positiven Dauern (vgl. ip) und einmal mindestens einer der zuletzt festgestellten negativen Dauern (vgl. in) entspricht.

2. Meßeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) unmittelbar die Werte (Ep, En) der positiven und der negativen Dauern als Ausgangssignal (Ep, En) abgibt.

3. Meßeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) eine Umrechenein­ heit (μ C) enthält, welche Werte (E), die von den positiven Dauern (Ep) und den negativen Dauern (En) abgeleitet sind, abgibt.

4. Meßeinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Umrecheneinheit (m C) die vor ihr (μ C) abgegebenen Werte durch einen Vergleich der zuletzt festgestellten positiven Dauer (ip) oder der zuletzt festgestellten positiven Dauern (ip) mit der zuletzt festgestellten negativen Dauer (in) bzw. mit den zuletzt festgestellten negativen Dauern (in) ermit­ telt.

5. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprü­ che, bevorzugt nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) nur unterhalb einer vorgegebenen Schwelle der Drehzahl des Objekts (R), bzw. nur unterhalb einer vorgegebenen Schwelle der Frequenz der von ihr (Vv, D, V, Ap, An, μ C) festgestellten Zahnabtastperioden (ip, in), als Ausgangssignal (Ep, En, E) in Form der positiven und der negativen Dauern (ip, in) abgeben, aber
• - oberhalb der Schwelle das Ausgangssignal (Ep, En, E) der Aus­ werteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) nur noch positiven Dauern (ip) oder nur noch negativen Dauern (in) entspricht.

6. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zumindest weitgehend digital arbeitende Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) zwei von Systemtaktimpulsen (C) getak­ tete Zähler (Ap, An) bzw. Akkumulatoren (Ap, An) zur Feststel­ lung der jeweiligen positiven und negativen Dauern (vgl. ip, in) enthält.

7. Meßeinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zumindest weitgehend digital arbeitende Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) als Zähler (Ap, An) einen oder zwei von Systemtaktimpulsen (C) getaktete Addierer und zwei Register, davon ein erstes zur Zwischenspeicherung von der positiven Dauer (ip) zuzurechnenden Zwischenwerten und ein zweites zur Zwischenspeicherung von der negativen Dauer (in) zuzurechnen­ den Zwischenwerten, zur Feststellung der jeweiligen positiven und negativen Dauern enthält.

8. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die positiven Dauern und die negativen Dauern jeweils einer einzigen Vollperiode des Zahnabtastsignals entsprechen.

9. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - an dem Signaleingang bzw. an mehreren Signaleingängen der Aus­ werteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) jeweils mindestens ein Differenzierglied (D) eingefügt ist.

10. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - dem Signaleingang der Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) ein Tiefpaß (T) vorgeschaltet ist, dessen Grenzfrequenz so hoch ist, daß auch noch bei höchsten Drehzahlen des Objekts (R) die Zahnabtastsignalperioden mit von der Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) auswertbaren Amplituden durch den Tiefpaß (T) weiterleitbar sind.

11. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - mehrere Sensoren (S) so versetzt gegeneiander die Inhomoge­ nitäten des Kranzes (Z) abtasten, daß die Zahnabtastsignale gegeneinander, z. B. um 90°, phasenverschoben sind.

12. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - sie mehrere mit dem Objekt (R) rotierende Kränze (Z) mit je­ weils kreisförmigen Anordnungen von Inhomogenitäten, die ihrerseits jeweils Zähnen und Lücken entsprechen, aufweist,
• - jeder Kranz (Z) längs seines Umfanges eine abweichende Anzahl von Inhomogenitäten aufweist, und
• - jedem Kranz (Z) zumindest ein einziger eigener Sensor (S) zu­ geordnet ist.

13. Meßeinrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei hohen Drehzahlen des Objektes (R) nur die Zahnabtastsigna­ le jenes Sensors (S) ausgewertet werden, der den Kranz (Z) mit der besonders kleinen Anzahl von Inhomogenitäten zugeordnet ist.

14. Meßeinrichtung - z. B. nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche - zur Messung des Drehverhaltens eines im Betrieb mit unterschiedlichen Drehzahlen rotierenden Objekts (R) - z. B. einer Welle (R) und/oder eines Rades (R) - in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß

• - mindestens zwei mit dem Objekt (R) rotierende Kränze (Z) ange­ bracht sind, die (Z) jeweils eine kreisförmige Anordnung von Inhomogenitäten, die ihrerseits jeweils Zähnen und Lücken ent­ sprechen, enthalten - z. B. Zahnkränze (Z) mit wirklichen Zähnen und Zahnlücken -,
• - die Anzahl der Inhomogenitäten an den Kränzen (Z) jeweils ver­ schieden ist, indem zumindest die Anzahl der Inhomogenitäten des ersten Kranzes (Z) ein Vielfaches, z. B. das Vierfache, der Anzahl der Inhomogenitäten des zweiten Kranzes dieses Objekts (R) beträgt,
• - pro Kranz (Z) mindestens ein Sensor (S), der am betreffenden Kranz (Z) das jeweilige Zahnabtastsignal abtasten kann, ange­ bracht ist, und
• - eine Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C) angebracht ist, die das momentane Drehverhalten des Objekts (R) ermittelt, indem sie die von zumindest jeweils einem Sensor (S) abgegebenen Zahnabtastsignale (in, ip) in das momentane Drehverhalten erfassende Werte (En, Ep, E) umsetzen kann.

15. Meßeinrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei niedrigen Drehzahlen des Objekts (R) ihr Ausgangssignal (E), zumindest weitgehend, nur mittels der am ersten Kranz (Z) festgestellten Zahnabtastsignale bzw. nur mittels davon ab­ leitbarer Werte gebildet wird, und
• - bei hohen Drehzahlen des Objekts (R) ihr Ausgangssignal (E), zumindest weitgehend, nur mittels der am zweiten Kranz (Z) festgestellten Zahnabtastsignale (ip) bzw. nur mittels davon ableitbarer Werte gebildet wird.

16. Meßeinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13 und nach Patentanspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C)
  • : für jeden einzelnen Kranz (Z) getrennt voneinander sowohl die jeweilige positive Dauer (vgl. ip) als auch die negative Dauer (vgl. in) feststellen kann,
  • : wenn nicht ständig dann zumindest bei deutlichen Änderungen des Drehverhaltens des Objekts (R), zumindest mittels je­ weils eines der Kränze (Z) nach jeder an den dortigen In­ homogenitäten auftretenden Halbperiode des Zahnabtastsignals ein Ausgangssignal (Ep, En, E) bildet, das, abwechselnd nacheinander oder gleichzeitig, mindestens einer der zuletzt dort (Z) festgestellten positiven Dauern (ip) bzw. minde­ stens einer der zuletzt dort (Z) festgestellten negativen Dauern (in) entspricht,
  • : bei niedrigen Drehzahlen des Objekts (R) ihr Ausgangssignal (Ep, En, E), zumindest weitgehend, nur mittels des ersten Kranzes (Z) bildet,
  • : aber bei hohen Drehzahlen des Objekts (R) ihr Ausgangssignal (Ep, En, E), zumindest weitgehend, nur mittels des zweiten Kranzes (Z) bildet.

17. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zumindest die Auswerteeinheit (Vv, D, V, Ap, An, μ C), wenn nicht sogar ihr vorgeschaltete und/oder nachgeschaltete son­ stige Einheiten, zumindest weitgehend (z. B. ohne Vv) und zu­ mindest in äquivalenter Weise Bestandteil eines integrierten Halbleiterprozessorchip sind.

18. Anwendung der Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Meßeinrichtung Regel- und/oder Steuereinrichtungen von Fahrzeugteilen, die abhängig von dem Drehverhalten des Objek­ tes (R) zu steuern sind, steuert.