DE3817704C2 - - Google Patents
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- DE3817704C2 DE3817704C2 DE3817704A DE3817704A DE3817704C2 DE 3817704 C2 DE3817704 C2 DE 3817704C2 DE 3817704 A DE3817704 A DE 3817704A DE 3817704 A DE3817704 A DE 3817704A DE 3817704 C2 DE3817704 C2 DE 3817704C2
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- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Bestimmung der Drehzahl eines rotierenden
Teils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw.
6.
Aus der EP-A 00 90 717 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung
der Drehzahl eines rotierenden Teils bekannt,
die eine impulsartige Drehzahlsignale liefernde Drehzahlfühleranordnung
aufweist. Diese Drehzahlsignale
werden von einem Zähler während eines Abtastzeitintervalls
gezählt. Gleichzeitig zählt ein weiterer Zähler
Hochfrequenz-Taktimpulse, die zwischen zwei Drehzahlsignalen
auftreten. Zusätzlich werden die Hochfrequenztaktimpulse
während eines Abtastzeitintervalls von
einem dritten Zähler gezählt.
Um am Ende jedes Abtastzeitintervalls die Drehzahl bestimmen
zu können, wird der Zählwert des zweiten Zählers
am Ende eines Abtastzeitintervalls von dem entsprechenden
Zählwert am Ende des vorhergehenden Abtastzeitintervalls,
also zu Beginn des aktuellen Abtastzeitintervalls,
abgezogen. Die Differenz dieser Zählwerte
wird wiederum vom Zählerinhalt des dritten Zählers
abgezogen. Der bei dieser Subtraktion gewonnene
Wert wird zusammen mit der Anzahl der im Abtastzeitintervall
gezählten Drehzahlimpulse zur Bestimmung der
Drehzahl verwendet.
Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Abtastzeitintervalle
so gewählt, daß sie unmittelbar aneinander
anschließen. Damit wird das jeweils letzte Drehzahlsignal
in einem Abtastzeitintervall verwendet, um zum
einen das Ende eines Berechnungszeitintervalls festzulegen,
das dem aktuellen Abtastzeitintervall zugeordnet
ist, und zum anderen um den Anfang eines Berechnungszeitintervalls
zu bestimmen, der dem unmittelbar folgenden
Abtastzeitintervall zugeordnet ist. Dabei schließen
also sowohl die Abtastzeitintervalle als auch die Berechnungszeitintervalle
unmittelbar aneinander an, ohne
sich dabei zu überlappen.
Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung
besteht darin, daß ein Fehler, der infolge einer fertigungsbedingten
Ungenauigkeit des Drehzahlfühlers auftritt,
sich in zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlmessungen
bemerkbar macht. Somit können zwei aufeinanderfolgende
Drehzahlmeßwerte fehlerbehaftet sein, was insbesondere
bei der Verwendung einer derartigen Drehzahlmeßvorrichtung
in einem Antiblockierbremssystem äußerst
störend ist, da der Einfluß von Meßfehlern nicht durch
eine Verlängerung der Abtastzeitintervalle verringert
werden kann, weil innerhalb sehr kurzer Zeit sehr viele
Drehzahlmeßwerte vorliegen müssen, um beim Bremsen ein
eventuelles Blockieren der Räder sicher verhindern zu
können.
Aus der US-A 45 69 027 ist eine weitere Vorrichtung zum
Erfassen der Drehzahl eines drehenden Teils bekannt,
bei der eine Drehzahlfühlervorrichtung pro Umdrehung
eines drehenden Teils Drehzahlsignale erzeugt. Dabei
wird die zwischen zwei Drehzahlsignalen verstrichene
Zeit dadurch ermittelt, daß von der Zeit, zu der ein
Drehzahlsignal erfaßt wurde, die Zeit des vorhergehenden
Drehzahlsignals abgezogen wird. Auch hierbei wird
die Zeitmessung für ein Drehzahlsignal zweimal verwendet.
Um bei dieser bekannten Vorrichtung den Einfluß einer
fehlerhaften Zeitmessung zu verringern, wird aus den
einzelnen Zeiten während einer vollständigen Umdrehung
des rotierenden Teiles die Gesamtzeit für eine ganze
Umdrehung ermittelt, um die Drehzahl des rotierenden
Teils zu bestimmen.
Eine derartige Drehzahlmessung ist zur genauen Erfassung
der momentanen Drehzahl, wie sie für Antiblockier-Bremssysteme
erforderlich ist, ungeeignet, da eine
Drehzahländerung während einer einzelnen Umdrehung
eines drehenden Teiles nicht erfaßt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue
Vorrichtung bzw. ein neues Verfahren der eingangs genannten
Art bereitzustellen, die bzw. das es ermöglicht,
die momentane Drehzahl eines drehenden
Teils, insbesondere eines Fahrzeugrades, möglichst
genau zu erfassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 6 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zeiterfassungsschaltung
der Auswerteanordnung wird erreicht, daß
jedem Abtastzeitintervall ein Berechnungszeitintervall
zugeordnet wird, das etwa um den zeitlichen Abstand von
zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Drehzahlsignalen
länger ist als das dazugehörige Abtastzeitintervall.
Hierdurch überlappen sich die Berechnungszeitintervalle
geringfügig, so daß die einzelnen Drehzahlsignale jeweils
nur für eine einzige Zeitmessung herangezogen
werden. Der Einfluß eines einzelnen Drehzahlsignals auf
aufeinanderfolgende Bestimmungen der Drehzahl des rotierenden
Teils wird also auf diese Weise minimal gehalten.
Die erfindungsgemäß ermittelte Drehzahl repräsentiert
die momentane Drehzahl eines drehenden Teils sehr
genau, so daß sie insbesondere auch in einem Antiblockier-Bremssystem
eingesetzt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 eine Reihe von Drehzahlsignal-Zeitdiagrammen,
Fig. 2 ein allgemeines Schaltbild eines Bremscomputers
bei einem Fahrzeug-Antiblockiersystem, das auf
die Drehzahl der Fahrzeugränder anspricht, um
ein Radblockieren beim Bremsen zu verhindern,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Pufferregister
in dem Bremscomputer nach Fig. 2, die zur
Speicherung von Zeitmessungen bei der Bestimmung
von Raddrehzahlen eingesetzt sind, und
Fig. 4 und 5 Flußdiagramme für den Betrieb des
Bremscomputers aus Fig. 2.
Die Drehzahl eines Fahrzeugrades
wird wiederholt in vorbestimmten Zeitlängen (z. B.
10 ms) errechnet, die nachfolgend als Abtastzeitintervalle
bezeichnet werden, wobei ein solches Abtastzeitintervall in
jedem Zeitdiagramm A bis D der Fig. 1 dargestellt ist.
Jedes Zeitdiagramm zeigt die wiederholten Raddrehzahlsignale
in Form von Rechteckwellensignalen, die bei der
Drehung des Fahrzeugrades erzeugt werden. Die Frequenz
der Rechteckwellensignale ist der Raddrehzahl direkt
proportional. Jeder Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden
Anstiegs- oder Abfallkanten des Rechteckwellensignales
ist der Zeit zugeordnet, die zwischen dem
Durchgang zweier aufeinanderfolgender Zähne an einem
Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d eines Drehzahlfühlers bei sich drehendem
Fahrzeugrad verstreicht.
Die Raddrehzahl wird aus dem Raddrehzahlsignal auf
Grundlage des Ausdruckes
ω = K/Tav (1)
bestimmt, wobei ω die Raddrehzahl, K eine Konstante,
eine Funktion des Radius des Fahrzeugrades und der
Anzahl von Zähnen an dem Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d des Drehzahlfühlers
und Tav die durchschnittliche Zeit zwischen Zahndurchgängen
bei Drehung des Fahrzeugrades ist.
Die Durchschnittszeit zwischen Zahndurchgängen wird
durch Benutzung von Techniken bestimmt,
die mindestens einen Abtastzeitintervallwert aus den jüngst
vergangenen Daten benutzen. Es wird eines von drei Verfahren
bei der Bestimmung der Durchschnittszeit Tav benutzt:
- (1) Einfach-Kantenerfassung, wenn nur eine Kante (Anstiegs- oder Abfallkante) jedes Rechteckwellen-Drehzahlsignals benutzt wird,
- (2) Doppelkantenerfassung, wenn sowohl Anstiegs- wie Abfallkanten jedes Rechteckwellen-Drehzahlsignals benutzt werden oder
- (3) Niedrigdrehzahl-Abschätzung.
Einfachkantenerfassung ist höheren Raddrehzahlen zugeordnet
und wird immer dann benutzt, wenn die zuletzt bestimmte
Raddrehzahl einen vorbestimmten Wert übertrifft.
Wie angedeutet, werden nur Anstiegs- oder Abfallkanten
des durch den Drehzahlfühler geschaffenen
Rechteckwellen-Drehzahlsignals bei Bestimmung der Raddrehzahl
benutzt. Dieses Einzelkanten-Drehzahlerfassungsverfahren
ist in Fig. 1A dargestellt. Wie diese
Figur zeigt, werden die Anstiegskanten der Rechteckwellensignale
benutzt beim Bestimmen der Durchschnittszeit
zwischen Zahndurchgängen für die Verwendung bei der Errechnung
der Raddrehzahl.
Die Durchschnittszeit Tav zwischen Zahndurchgängen im
Raddrehzahlfühler zur Benutzung in der Gleichung (1)
zur Bestimmung der Raddrehzahl am Ende eines Abtastzeitintervalls
mit dem in Fig. 1A dargestellten Einzelkanten-Erfassungsverfahren
wird durch den Ausdruck definiert:
Tav = T(N) - T(0)/N (2)
wobei T(0) die Ereigniszeit der vorletzten Anstiegskante
des Rechteckwellensignals in dem vorherigen Abtastzeitintervall,
T(N) die Ereigniszeit der letzten Anstiegskante
des Rechteckwellensignales während des Abtastzeitintervalls
und N eine Zahl, die um 1 größer als die Anzahl
der Anstiegskanten der während des Abtastzeitintervalls erzeugten
Rechteckwellensignale ist. Der Zeitabstand zwischen
den Zeitpunkten T(0) und T(N) umfaßt ein
Drehzahl-Errechnungsintervall, in welchem N Zähne des
Drehzahlringes erfaßt wurden.
Aus dem Vorangehenden ist zu sehen, daß aufeinanderfolgende
Drehzahlberechnungsintervalle, die zwei aufeinanderfolgenden
Abtastzeitintervallen zugeordnet sind, einander
überdecken, so daß sie nicht bei der gleichen Kante
eines Rechteckwellensignales enden bzw. beginnen, da
die letzte Anstiegskante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals,
die während des vorherigen Abtastzeitintervalls auftritt,
das Ende des vorherigen Drehzahlberechnungsintervalls
definiert, und die vorletzte Anstiegskante des
Rechteckwellen-Drehzahlsignals, die während des vorherigen
Abtastzeitintervalls auftritt, den Beginn des dem nächsten
Abtastzeitintervall zugeordneten Drehzahl-Berechungszeitintervalls
definiert. Das hat den Effekt, daß der Einfluß
einer einzelnen Messung der Raddrehzahl gering gehalten
wird. Weiter wird alle Drehzahlinformation, die während
eines Abtastzeitintervalls zugänglich ist, bei der Berechnung
der Durchschnittszeit zwischen dem Durchlauf von
Zähnen an dem Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d benutzt.
Bei der vorangehend beschriebenen Weise wird, wenn ein
Fehler mit der Auftrittszeit der Anstiegskante eines
Rechteckwellensignals verbunden ist, beispielsweise zur
Zeit T(N) infolge eines Fehlers der Winkelstellung
eines Zahns im Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d, der Fehler nicht in zwei
aufeinanderfolgende Berechnungen der Raddrehzahl eingeführt.
Damit wird die Gesamtgenauigkeit der Drehzahlmessung
verbessert durch Kleinhalten des Einflusses jedes
Drehzahlsignales bei den wiederholten Berechnungen der
Raddrehzahl.
Doppelkantenerfassung ist niedrigeren Raddrehzahlen zugeordnet
und wird immer dann benutzt, wenn die zuletzt
bestimmte Raddrehzahl unter dem vorbestimmten Wert
liegt. Die Verwendung der Doppelkantenerfassung, wenn
weniger Zähne des Drehzahlringes 18a, 18b, 18c, 18d während des Abtastzeitintervalles
erfaßt werden, verbessert die Genauigkeit der
Raddrehzahlerrechnung. Wie in Fig. 1B gezeigt, werden
bei dem Doppelkantenerfassungsverfahren sowohl
die Anstiegs- als auch die Abfallskante des Rechteckwellensignals
benutzt.
Wenn zur Bestimmung der Raddrehzahl das Doppelkantenerfassungsverfahren
benutzt wird, wird die
zwischen dem Durchgang von Zähnen des Raddrehzahlfühlers
zu benutzende Durchschnittszeit Tav für die Gleichung
(1) zur Bestimmung der Raddrehzahl am Ende des Abtastzeitintervalls
durch den Ausdruck bestimmt:
Tav = (T(N)+T(N-1)-T(1)-T(0)/N-1 (3)
wobei T(0) die Ereigniszeit der vorletzten Kante des
Rechteckwellensignals in dem vorherigen Abtastzeitintervall,
T(1) die Ereigniszeit der letzten Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
im vorherigen Abtastzeitintervall,
T(N)-1) die Ereigniszeit der vorletzten Kante des
Rechteckwellendrehzahlsignals im gegenwärtigen Abtastzeitintervall,
T(N) die Ereigniszeit der letzten Kante des
Rechteckwellendrehzahlsignals im vorliegenden Abtastzeitintervall
und N eine Zahl, die um 1 größer als die Anzahl
der während des Abtastzeitintervalls auftretenden Kanten
(Anstiegs- und Abfall-) des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
ist. Der Zeitabstand zwischen dem Zeitpunkt T(0)
und dem Zeitpunkt T(N) umfaßt das Raddrehzahl-Berechnungsintervall.
Die Gleichung (3) beseitigt die Symmetrieforderung
beim Rechteckwellen-Drehzahlsignal.
Wie bei dem Einzelkanten-Erfassungsverfahren nach Fig.
1A überdecken auch hier die zwei aufeinanderfolgenden
Abtastzeitintervallen zugeordneten Drehzahl-Berechnungsintervalle
einander, so daß sie nicht mit der gleichen
Kante eines Rechtecksignales enden und beginnen, wodurch
der Einfluß einer Einzelkante des Drehzahlsignals
auf die Messung der Raddrehzahl minimal gehalten wird.
Weiter wird alle während eines Abtastintervalls verfügbare
Raddrehzahlinformation bei der Berechnung der
Durchschnittszeit zwischen dem Durchgang von Zähnen an
dem Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d benutzt.
Um einen Übergang zwischen dem Einfach- und dem Doppelkanten-Erfassungsverfahren
zu schaffen, wie sie in den
Zeitablaufdarstellungen 1A und 1B gezeigt sind, und so
sicherzustellen, daß die gleiche Kante eines Rechteckwellen-Drehzahlsignales
nicht bei der Messung der Raddrehzahl
in zwei aufeinanderfolgenden Berechnungszeitintervallen
benutzt wird, wird
das Berechnungszeitintervall
für die Übergangsberechnung neu definiert. Die Kanten und
ihre Ereigniszeiten relativ zu einem Abtastzeitintervall,
die für den Übergang von Einzel- zu Doppelkantenerfassung
benutzt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
von einem Wert über dem Schwellwertpegel auf einen Wert
unter dem Schwellwertpegel abnimmt, sind in dem Ablaufdiagramm
der Fig. 1C dargestellt. In diesem Fall umfaßt
der Zeitabstand innerhalb eines Abtastzeitintervalls vom
Zeitpunkt T(0) zum Zeitpunkt T(N) das Drehzahlberechnungszeitintervall.
Die Kanten und ihre Ereigniszeiten relativ
zu einem Abtastzeitintervall, die für den Übergang von
Doppel- zur Einfachkantenerfassung benutzt werden, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Wert unter auf
einen Wert über dem Schwellwertpegel ansteigt, sind im
Zeitdiagramm der Fig. 1D dargestellt. Wiederum umfaßt
das Zeitintervall innerhalb eines Abtastzeitintervalls vom
Zeitpunkt T(0) zum Zeitpunkt T(N) das Geschwindigkeitsberechnungszeitintervall.
Ein Erfassungsverfahren für niedrige Drehzahl, wie es
anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben wird, wird bei sehr
kleinen Raddrehzahlen benutzt, wenn keine Kante eines
Rechteckwellen-Drehzahlsignals während des Abtastzeitintervalls
auftritt.
Das Drehzahlerfassungsverfahren und die zugehörige Vorrichtung
werden im Zusammenhang
mit einem allgemein in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugbremsen-Antiblockiersystem
erläutert. Ein Bremscomputer
10 reagiert auf die Drehzahl der Fahrzeugräder und steuert
den Bremsdruck für die Radbremsen so, daß ein Blockieren
der Räder verhindert wird, wenn ein drohender
Blockierzustand der Räder erfaßt wird. Wenn ein beginnender
oder drohender Radblockierzustand aufgrund der
Raddrehzahl oder davon abgeleiteter Parameter erfaßt
wird, gibt der Bremscomputer 10 Signale über Magnet-Ansteuergeräte
11 an Bremsdruck-Steuermagneten aus, um
die Radbremsdruckwerte zur Vermeidung eines Radblockierzustandes
zu steuern. Die Vorderradbremsen werden durch
den Bremscomputer 10 über Drucklöse- und -Halte-Magnetpaaare
12 und 14 und die Hinterradbremsen zusammen über
das Drucklöse- und -Halte-Magnetpaar 16 gesteuert. Das
Verfahren des Erfassens eines beginnenden Radblockierzustandes
und des Steuerns des Radbremsdruckwertes, um
Radblockieren zu verhindern, kann irgendein bekanntes
Verfahren sein und wird im einzelnen hier nicht beschrieben.
Die Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeuges
werden durch jeweilige Drehzahlfühler erfaßt,
welche den jeweiligen Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeuges
zugeordnete Drehzahlringe 18a, 18b, 18c, 18d enthalten.
Jeder Drehzahlring 18a, 18b, 18c, 18d besitzt mit regelmäßigem
Winkelabstand um seinen Umfang angeordnete Zähne. Bei
einer Ausführung haben die Zähne Abstände von 7°. Die
Zähne der Drehzahlringe 18a, 18b, 18c, 18d werden durch jeweilige
Elektromagnetfühler 20a, 20b, 20c, 20d erfaßt, während
die Drehzahlringe 18a, 18b, 18c, 18d durch die zugehörigen Räder gedreht
werden. Die Ausgangssignale jedes Elektromagnetfühlers
20a, 20b, 20c, 20d bilden einen sinusförmigen Wellenzug mit
einer Frequenz, die direkt proportional zur Raddrehzahl
ist, wie sie durch das Vorbeitreten der Zähne in Nachbarschaft
zum Elektromagnetfühler 20a, 20b, 20c, 20d dargestellt
wird.
Die Sinuswellenzüge von den Elektromagnetfühlern 20a, 20b, 20c,
20d werden jeweiligen Übergabe- und Formungskreisen
22a, 22b, 22c, 22d zugeführt, die jeweils ein Ausgangssignal
in Form eines Rechteckwellenzuges mit einer zur Drehzahl
des jeweiligen Rades direkt proportionalen Frequenz
schaffen. Es ist augenscheinlich, daß jeder Rechteckwellenzug
Anstiegs- und Abfallkanten entsprechend
den Anstiegs- und Abfallkanten eines jeweiligen Zahnes
eines Drehzahlringes 18a, 18b, 18c, 18d besitzt.
Der Bremscomputer 10 besitzt die Form eines Digitalcomputers
üblicher Art und enthält eine zentrale Bearbeitungseinheit
CPU, die ein permanent in einem Lesespeicher
ROM gespeichertes Betriebsprogramm ausführt. Im
ROM sind auch Tabellen und Konstanten gespeichert, die
bei der Steuerung des Radbremsdruckes in Abhängigkeit
von einem erfaßten drohenden Radblockierzustand benutzt
werden. Der Bremscomputer 10 enthält auch einen
Schreib- und Lesespeicher RAM, in welchen Daten zeitweilig
eingespeichert und aus welchem Daten ausgelesen
werden können, jeweils an verschiedenen Adreßplätzen,
die entsprechend dem im ROM gespeicherten Programm bestimmt
sind. Der Bremscomputer 10 enthält weiter einen
Taktgeber zur Erzeugung von Hochfrequenz-Taktsignalen für Zeitgabe- und Steuerzwecke.
Der Bremscomputer 10 schafft einen periodischen Interrupt
mit vorbestimmten Zeitabständen von beispielsweise
10 ms, und zu diesen Zeitpunkten wird ein im ROM gespeichertes
Programm zum Berechnen der vier Raddrehzahlen
ausgeführt. Dieser Interrupt-Abstand ist das vorher mit
Bezug auf Fig. 1 angeführte Abtast-Intervall. Zusätzlich
reagiert der Bremscomputer 10 auf jede ausgewählte
Kante der Rechteckwellen-Drehzahlsignale und führt
eine im ROM gespeicherte Raddrehzahl-Interruptroutine
aus, während der die zum Berechnen der Raddrehzahl erforderliche
Information eingespeichert wird.
Ein Zeitgabesystem ist im Bremscomputer 10 vorgesehen,
das einen programmierbaren Zeitgeber aus einem freilaufenden
Zähler enthält, der entweder direkt durch die
Hochfrequenztaktsignale oder alternativ über die Ausgangssignale
eines durch die Taktsignale getakteten Untersetzers
getaktet wird. Der Bremscomputer 10 enthält
für jeden anliegenden Drehzahl-Signaleingang einen
zugeordneten Eingangs-Einfang. Jeder Eingangs-Einfang
funktioniert so, daß er den Zählinhalt des freilaufenden
Zählers in einem Lese-Eingangs-Einfangregister aufzeichnet
in Abhängigkeit von einer durch Programm wählbaren
Kante des entsprechenden Rechteckwellen-Drehzahleingangssignals
von einem jeweiligen Rad. Dieser Zählinhalt
stellt die Ereigniszeit der jeweiligen Kante des
Rechteckwellen-Drehzahlsignals dar. Die Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals,
die zur Übertragung des Zählinhaltes
des Zählers in das jeweilige Eingangs-Einfangregister
benutzt wird, ist durch Programm so auswählbar,
daß es eine Kante des anliegenden Rechteckwellensignals
oder beide Kanten sein können. Ein Bremscomputer
mit den genannten Funktionen kann in Form des Motorola-Mikrocomputerteils
MC68HC11A8 vorhanden sein.
Bei höheren Raddrehzahlen müssen größere Datenmengen
durch den Bremscomputer 10 behandelt werden, um die
vier Raddrehzahlen zu bestimmen. Um das Sammeln dieser
großen Menge von Raddrehzahldaten zu ermöglichen, benutzt
der Bremscomputer 10 zwei identische Pufferregister
als erste und zweite Speichermittel für jedes Rad. Diese Pufferregister sind in Fig. 3
als Puffer 0 und Puffer 1 angegeben. Diese Puffer 0, 1
werden benutzt, um die Ereigniszeiten der verschiedenen
Kanten des jeweiligen Rechteckwellen-Drehzahlsignals zu
speichern, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese Zeiten
werden vom jeweiligen Eingangs-Einfangregister erhalten.
Wie in Fig. 3 dargestellt, enthält jeder Puffer 0, 1
einen Speicherplatz zum Speichern der Zeiten T(0), T(1),
T(N-1) und T(N) zusätzlich zu einem Speicherplatz zum
Einspeichern der Anzahl der ausgewählten Kanten des
Rechteckwellen-Drehzahlsignals, die während des Abtastintervalls
auftreten. Während ein Puffer aktiv ist und
zum Speichern neuer Raddrehzahldaten während eines Abtastintervalls
benutzt wird, ist der andere Puffer statisch
und enthält die Daten vom vorhergehenden Abtastintervall,
die zur Errechnung der Radgeschwindigkeit benutzt
werden.
Nimmt man z. B. an, daß Puffer 0 der statische Puffer
ist, so wird Puffer 1 benutzt, um kontinuierlich die gespeicherten
Zeitwerte T(N-1) und T(N) zu berichtigen,
während neue Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
erfaßt werden, zusätzlich zum Erhöhen des Zählinhalts
der auftretenden ausgewählten Kanten. Während dies
stattfindet, benutzt der Bremscomputer 10 die Information
im Puffer 0 zur Errechnung der Raddrehzahl in der
vorher mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Weise. Zusätzlich
werden die Zeitpunkte T(N-1) und T(N) im statischen
Puffer benutzt, um die Zeitpunkte T(0) und T(1)
im aktiven Puffer voreinzustellen. Während des nächsten
Abtastintervalls wird der Puffer 0 der aktive Puffer
zum Einsammeln der Raddrehzahlinformation und Puffer 1
der statische Puffer, aus dem die Raddrehzahl berechnet
wird.
Die 10 ms Raddrehzahl-Interrupt-Routinen oder -Unterprogramme,
die der Bremscomputer 10 ausführt, um die Radgeschwindigkeiten
zu erhalten, sind in
Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 zeigt die Raddrehzahl-Unterbrechungsroutine,
die jedesmal ausgeführt
wird, wenn eine angewählte Kante des Rechteckwellensignales
auftritt. Im allgemeinen sorgt diese Routine für
das Aufzeichnen der verschiedenen Zeitpunkte im aktiven
Puffer der Fig. 3 und der Anzahl der erfaßten Kanten,
um eine Berechnung der Raddrehzahl zu ermöglichen. Fig.
5 zeigt die in Abständen von 10 ms ausgeführte Interrupt-Routine,
wobei die Zeitabstände durch den Hochfrequenztakt
und einen Zähler festgesetzt werden. Diese
Routine sorgt allgemein für die Errechnung der Raddrehzahl.
Der Abstand von 10 ms zwischen aufeinanderfolgenden
Interrupt-Vorgängen ergibt das vorher angesprochene
Abtastzeitintervall.
Zunächst wird in Fig. 4 im Schritt 24 das Raddrehzahl-Unterprogramm
oder die Interrupt-Routine betreten;
dann kommt ein Schritt 26, in welchem bestimmt wird,
welches Rad- bzw. Drehzahlsignal den Interrupt verursacht. Dadurch
wird bestimmt, welche zwei Puffer zur Aufzeichnung
der Drehzahlinformation zu benutzen sind. Vom
Schritt 26 kommt das Programm zum Entscheidungsschritt
28, wo es bestimmt, welcher Puffer des angesprochenen
Paares der aktive Puffer ist durch Abtasten des Zustandes
eines Puffermerkers, dessen Steuerung bei Fig. 5 besprochen
wird. Falls Puffer 1 als aktiver Puffer bestimmt
ist, geht das Programm zum Schritt 30, bei dem
ein Zeiger auf Puffer 1 als aktivem Puffer zeigt. Falls
andererseits Puffer 0 als aktiver Puffer bestimmt ist,
geht das Programm vom Entscheidungsschritt 28 zu einem
Schritt 32, bei dem der Zeiger auf Puffer 0 als aktivem
Puffer zeigt. Im folgenden bezieht sich das Suffix A
auf Information im aktiven Puffer, während das Suffix S
Information im statischen Puffer betrifft.
Vom Schritt 30 bzw. 32 geht das Programm zu einem Entscheidungsschritt
34, in welchem das Programm den Kantenzählwert
N(A) im aktiven Puffer abruft. Wie nachfolgend
erklärt wird, wird dieser Zählwert 0 oder größer
sein, außer wenn gerade zwischen Einfach- und Doppelkantenerfassung
gewechselt wird. Nimmt man an, daß der
Zählwert N(A) 0 oder mehr ist, so kommt das Programm zu
einem Schritt 36, in dem die im aktiven Pufferregister
gespeicherte Ereigniszeit T(N-1)A gleich der Zeit T(N)A
gesetzt wird, der Ereigniszeit der vorher erfaßten
Kante der Rechteckwellensignale. Dann wird im Schritt
38 die Zeit T(N)A im aktiven Pufferregister gleich der
im Einfangregister gespeicherten Zeit gesetzt, die die
Ereigniszeit der jüngst aufgetretenen ausgewählten
Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals ist.
Vom Schritt 38 geht das Programm zu einem Schritt 40,
bei dem der Zählwert NA im aktiven Register, der die
Anzahl der während des gegenwärtigen Abtastzeitintervalls
aufgetretenen ausgewählten Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
repräsentiert, erhöht wird. Nach
Schritt 40 verläßt das Programm die Routine bei Schritt
42.
Wenn, wie beschrieben werden wird, die 10 ms-Interrupt-Routine
bestimmt, daß die Bedingungen für einen
Wechsel zwischen Doppel- und Einfach-Kantenerfassung existieren,
wird der Speicherplatz im aktiven Puffer,
in dem der Kantenzählwert NA aufgezeichnet ist, am
Anfang auf einen Wert -2 aus zu beschreibenden Gründen
gesetzt. Dieser Zustand wird im Entscheidungsschritt 34
erfaßt, und das Programm geht danach zum Schritt 44
weiter, in welchem die Zeit T(0)A im aktiven Puffer
gleich der im Einfangregister gespeicherten Zeit gesetzt
wird. Nach diesem Schritt 44 ist die im aktiven
Puffer gespeicherte Zeit T(0)A die Ereigniszeit der
ersten ausgewählten Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
während des gegenwärtigen Abtastzeitintervalls.
Diese Zeit wird in Fig. 1C und 1D für Doppel- bzw. Einzelkantenerfassung
dargestellt. Während des nächsten
Raddrehzahl-Interrupts in Abhängigkeit von dem Auftreten
der nächst angewählten Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
geht das Programm vom Entscheidungsschritt
34 zu einem Schritt 46, bei dem der Wert der
Zeit T(1)A im aktiven Puffer gleich der im Einfangregister
gespeicherten Zeit gesetzt wird. Nach diesem
Schritt 46 ist die im aktiven Puffer gespeicherte Zeit
T(1)A die Ereigniszeit der zweiten ausgewählten Kante
des Rechteckwellen-Drehzahlsignals während des gegenwärtigen
Abtastzeitintervalls. Diese Zeit wird in Fig. 1C und
1D in Abhängigkeit davon dargestellt, ob das Einzel-
oder das Doppelkanten-Erfassungsverfahren ausgewählt
wurde.
In der beschriebenen Weise werden die Werte T(0)A und
T(1)A im aktiven Register auf die Ereigniszeiten der
richtigen Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignales
voreingestellt, wenn ein Wechsel zwischen Einfachkanten-
und Doppelkanten-Erfassung erforderlich ist.
In Fig. 5 ist die 10 ms-Interrupt-Routine dargestellt.
Diese Routine wird im Schritt 48 betreten und es wird
zu einem Schritt 50 weitergegangen, bei dem der Puffermerker
umgesetzt wird, um den Zustand aktiv/statisch
der Puffer 0 bzw. 1 in Fig. 3 umzutauschen. Im nächsten
Schritt 52 wird der Zählwert im freilaufenden Zähler,
der den gegenwärtigen Zeitpunkt darstellt, abgelesen
oder gemerkt, um eine Schätzung für Niedrigdrehzahlen
durchzuführen, wie beschrieben wird. Dieser Zeitpunkt
stellt die Ereigniszeit des 10 ms-Interrupts dar.
Die restlichen Schritte in Fig. 5 werden nacheinander
einmal für jedes Rad ausgeführt. Die Routine oder das
Unterprogramm ist jedoch nur für ein einziges Rad dargestellt,
wobei zu verstehen ist, daß sie (es) in gleicher
Weise für die anderen drei Fahrzeugräder wiederholt
wird, um auch deren Drehzahl zu bestimmen.
Im Entscheidungsschritt 54 tastet das Programm die im
statischen Puffer gespeicherte Zahl N(S) ab. Es ist erinnerlich,
daß dieser Puffer die jüngste Information betreffend
die Raddrehzahl enthält, gesammelt während des
gerade abgelaufenen Abtastzeitintervalls. Falls N(S) größer
als 1 ist, wie es bei allen Raddrehzahlzuständen außer
dem Zustand geringster Raddrehzahl auftritt, geht das
Programm zu einem Schritt 55, bei dem der Speicherplatz
im aktiven Puffer, der den Wert T(0)A speichert, auf
die Zeit T(N-1)S des statischen Puffers gestellt wird.
Nach Fig. 1A und 1B wird dadurch der Zeitpunkt T(0) des
Berechnungszeitintervalls festgesetzt. In gleicher Weise
wird die Zeit T(1)A des aktiven Registers auf den Zeitpunkt
T(N)S im statischen Puffer voreingestellt. Wiederum
nach Fig. 1A und 1B wird dadurch der jeweilige Zeitpunkt
T(1) des Berechnungszeitintervalls festgesetzt.
Aus Schritt 55 geht das Programm zu einem Entscheidungsschritt
56, welcher bestimmt, ob das Einfachkanten- oder
das Doppelkanten-Erfassungsverfahren zurErmittlung der
Raddrehzahl benutzt wird. Falls das Einfachkanten-Erfassungsverfahren
benutzt wird, geht das Programm zu einem
Schritt 57, in welchem der Wert N(S) im statischen
Puffer erhöht wird, so daß sein Wert die Anzahl der innerhalb
des Berechungszeitintervalls bei der Berechnung
der Raddrehzahl nach Gleichung (2) zu benutzenden Drehzahlring-Zähne
richtig wiedergibt.
Vom Entscheidungsschritt 56 oder vom Schritt 57 geht
das Programm zum Schritt 58, bei dem die Durchschnittszeit
zwischen den Zähnen an dem Drehzahlring 18a-d entsprechend
Gleichung (2) bestimmt wird, falls das Einfachkanten-Erfassungsverfahren,
oder entsprechend (3),
falls das Doppelkanten-Erfassungsverfahren benutzt
wird. Beide Gleichungen benutzen die Raddrehzahlinformation
im statischen Register, welche die während des
jüngst vergangenen Abtastzeitintervalls gesammelte Raddrehzahlinformation
darstellt. Wie vorher beschrieben, überdeckt
das Berechnungszeitintervall, beginnend mit dem Zeitpunkt
T(0) im statischen Puffer, das vorhergehende Berechnungszeitintervall
so, daß diese Intervalle nicht an
der gleichen Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
enden und beginnen. Vom Schritt 58 geht das Programm
weiter zu einem Schritt 60, in welchem die Raddrehzahl
aufgrund der Gleichung (1) errechnet wird.
Vom Schritt 60 beginnt eine Bestimmung des Programmes,
ob ein Wechsel zwischen Einfachkanten- und Doppelkanten-Erfassungsverfahren
erforderlich ist. Das wird im
Entscheidungsschritt 62 begonnen, bei dem die im
Schritt 60 errechnete Raddrehzahl mit einem Schwellwert
verglichen wird, über dem Einfachkantenerfassung erforderlich
und unter dem Doppelkantenerfassung erforderlich
ist. Falls die Raddrehzahl größer als der Schwellwert
ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt 64,
in dem das Programm für Einfachkantenerfassung gestellt
wird, wobei die Eingangs-Einfangfunktionen und das Raddrehzahl-Interrupt
so bereitet werden, daß sie nur auf
jede zweite Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
reagieren. Falls jedoch die Raddrehzahl gleich oder
kleiner als der Schwellwert ist, geht das Programm vom
Entscheidungsschritt 62 zu einem Schritt 66, bei dem
das Programm für Doppelkantenerfassung bereitet wird,
bei dem die Eingangs-Einfangfunktion und der Raddrehzahl-Interrupt
zur Reaktion auf alle Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
bereitet werden.
Von Schritt 64 oder 66 geht das Programm zu einem Entscheidungsschritt
68, in welchem es bestimmt, ob ein
Wechsel zwischen Einfachkanten- und Doppelkantenerfassung
vollzogen wurde. Falls das nicht der Fall ist,
wird der Wert N(S) im statischen Puffer im Schritt 70
auf Null voreingestellt. Falls jedoch das Programm
einen Wechsel zwischen Einfachkanten- und Doppelkantenerfassung
aus Schritt 64 oder Schritt 66 durchgeführt
hat, geht das Programm zu einem Schritt 72 weiter, bei
dem der Wert N(S) im statischen Register auf -2 gesetzt
wird. Gemäß Schritten 44 und 46 der Raddrehzahl-Interrupt-Routine
nach Fig. 4 setzt dieser Wert die Raddrehzahl-Interrupt-Routine
so, daß sie die vorher beschriebenen
Schritte 44 und 46 ausführt.
Aus Schritt 70 oder 72 geht das Programm dann zu
Schritt 74, in welchem ein den alten Wert der Raddrehzahl
speicherndes Register im RAM auf den zuletzt gemessenen
Wert der Drehzahl eingestellt wird. Wie beschrieben
wird, wird dieser Raddrehzahlwert während der zu
beschreibenden Schätzroutine für niedrige Drehzahl benutzt.
Kehren wir zum Entscheidungsschritt 54 zurück.
Falls der Wert N(S) im statischen Register gleich 1
ist, d. h. nur eine Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals
während des vorhergehenden Interrupt-Intervalls
erfaßt wurde (ein Zustand, der nur bei niedrigen Raddrehzahlen
auftritt, wenn das Doppelkanten-Erfassungsverfahren
im Entscheidungsschritt 62 und Schritt 64 gewählt
wurde) geht das Programm zum Schritt 76, bei dem
die Zeit T(0)A im aktiven Register gleich dem
Wert T(1)S des statischen Registers gesetzt wird. In
gleicher Weise wird die Zeit T(1)A des aktiven Registers
auf die Zeit T(N)S des statischen Registers gestellt.
Der Schritt 76 ist erforderlich, wenn nur eine
einzige Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals während
eines Abtastzeitintervalls erfaßt wird, da die letzten
beiden Kanten den Zeiten T(1)S und T(N)S des statischen
Registers entsprechen.
Vom Schritt 76 geht das Programm zu einem Schritt 78,
bei dem die Durchschnittszeit Tav zwischen Zähnen an
dem Drehzahlring durch Subtrahieren der Zeit T(0)S von
der Zeit T(N) bestimmt wird. Vom Schritt 78 geht das
Programm zu einem Schritt 80, bei dem die Raddrehzahl
auf Grundlage der Gleichung (1) errechnet wird unter Benutzung
des Wertes Tav nach Schritt 78. Vom Schritt 80
führt das Programm den Entscheidungschritt 62 und
Schritt 64 oder 66 aus, um zu bestimmen, ob ein Wechsel
zwischen Einfachkanten- und Doppelkanten-Erfassung, wie
bereits beschrieben, nötig ist.
Bei sehr geringen Raddrehzahlen besteht die Möglichkeit,
daß keine Kante des Raddrehzahlsignals während
eines Abtastzeitintervalls zwischen 10 ms-Interrupts erfaßt
wird. Obwohl keine Raddrehzahlsignale empfangen werden,
gibt es noch Information, auf die hin eine Abschätzung
der Raddrehzahl bestimmt werden kann. Im allgemeinen
nimmt die Steuerung an, daß eine Kante gerade zum Ende
des Abtastzeitintervalls erfaßt wurde, wenn der Zustand besteht,
daß während eines Interrupt-Intervalls keine
Kante erfaßt wurde. Danach errechnet die Steuerung eine
maximal mögliche Raddrehzahl auf Grundlage der angenommenen
Erfassung eines Raddrehzahlsignals zum Ende des
Abtastzeitintervalls. Dieser Maximalwert wird mit der zum
Ende des vorhergehenden Abtastzeitintervalls errechneten
Drehzahl verglichen. Der kleinere der beiden Raddrehzahlwerte
wird dann als eine Schätzung der gegenwärtigen
Raddrehzahl benutzt. Wenn danach eine tatsächliche
Kante im nächsten oder übernächsten Abtastzeitintervall
erfaßt wird, wird eine wirkliche Zeitlängenmessung gemacht
und die Raddrehzahl entsprechend den Schritten 76
bis 80 nach der vorhergehenden Beschreibung oder nach
Entscheidungsschritt 56 bis Schritt 60 errechnet, je
nach der Anzahl der erfaßten Kanten.
Nimmt man an, daß keine Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignales
während des gerade abgelaufenden Abtastzeitintervalls
erfaßt wurden, geht das Programm vom Entscheidungsschritt
54 zu einem Entscheidungschritt 82 und bestimmt,
ob die den Zeitpunkt der letzten beiden erfaßten
Kanten darstellenden Einleitungszeiten T(0)S und T(1)S
gültig sind. Dieser Entscheidungsschritt 82 ist erforderlich,
um den Zustand zu verarbeiten, bei dem das
Fahrzeug anhält und lange Zeiten ohne die Erfassung
einer neuen Kante des Raddrehzahlsignales verstreichen.
Falls die abgelaufene Zeit zu lang ist, was bedeutet,
daß die gespeicherten Zeiten nicht mehr gültig sind,
geht das Programm zu einem Schritt 84, bei dem Raddrehzahl
auf Null gesetzt wird, und danach zu Schritt 86,
bei dem der Wert N(S) im statischen Register auf -2 gestellt
wird. Im Schritt 88 setzt das Programm die Bedingungen
des Bremscomputers 10 auf Doppelkantenerfassung.
Falls im Entscheidungschritt 82 die Zeiten T(0)S und
T(1)S als gültig bestimmt wurden, geht das Programm zu
einem Schritt 90 weiter, bei dem der Wert der Zeit
T(0)A im aktiven Puffer auf die Zeit T(0)S im statischen
Register gestellt wird. In gleicher Weise wird
die Zeit T(1)A auf die Zeit T(1)S gestellt. Durch
diesen Schritt wird die Initialisierung des aktiven Registers
auf die Zeiten der letzten beiden erfaßten
Kanten des Rechteckwellensignales gestellt. Danach wird
im Schritt 92 die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen
den Zähnen als die Differenz zwischen der gegenwärtigen
im Schritt 52 gespeicherten Zeit und der im statischen
Register gespeicherten Zeit T(0)S angenommen. Auf Grundlage
dieser Zeit errechnet das Programm eine temporäre
Raddrehzahl im Schritt 94 nach Gleichung (1). Im Entscheidungsschritt
96 wird diese temporäre Raddrehzahl
mit der zuletzt erfaßten tatsächlichen Raddrehzahl verglichen,
die im Schritt 74 gemerkt wurde. Falls die temporäre
Raddrehzahl kleiner als die letzte tatsächlich
gemessene Raddrehzahl ist, geht das Programm zu einem
Schritt 98, bei dem die tatsächliche Raddrehzahl auf
die temporäre Raddrehzahl gesetzt wird. Falls jedoch
die im Schritt 94 errechnete temporäre Raddrehzahl
größer als die letzte tatsächlich gemessene Raddrehzahl
ist, die im Schritt 74 errechnet und gemerkt wurde,
geht das Programm zu einem Schritt 100 weiter, bei dem
die tatsächliche Raddrehzahl auf die im Schritt 74 gestimmte
und gemerkte letzte tatsächliche Raddrehzahl gesetzt
wird. Der Entscheidungsschritt 96 und die Schritte
98 und 100 haben den Zweck, die tatsächliche Raddrehzahl
dann, wenn keine Raddrehzahlkanten erfaßt werden,
auf die kleinere Drehzahl aus (1) der Raddrehzahl auf
Grundlage der Annahme eines am Ende des Abtastintervalls
auftretenden Raddrehzahlimpulses und (2) dem zuletzt
errechneten Raddrehzahlwert zu setzen. Aus
Schritt 74, 88, 98 oder 100 verläßt das Programm mit
Schritt 102 die Routine.
Zusammengefaßt überdecken die auf aufeinanderfolgenden
Abtastzeitintervallen beruhenden Berechnungszeitintervalle einander
so, daß der Endpunkt eines Berechnungszeitintervalls
nicht gleichzeitig der Anfangspunkt des nächsten Berechnungszeitintervalls
ist. Dadurch wird der Einfluß eines einzelnen
Raddrehzahlsignales auf die Berechnung der Raddrehzahl
klein gehalten, um die Fehler, die mit der Winkelstellung
eines einzigen Raddrehzahlsignals eingeführt
werden, möglichst gering zu halten. Das wird erreicht
unter Benutzung von Raddrehzahlinformation während
eines vollständigen Abtastintervalls, um dadurch
die Genauigkeit der Raddrehzahlmessung möglichst groß
zu halten.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Drehzahl eines rotierenden
Teils,
mit einer Drehzahlfühleranordnung zur Erzeugung eines Drehzahlsignals bei jeder vorbestimmten Winkeldrehung des rotierenden Teiles, wobei die erzeugten Drehzahlsignale einen Wellenzug bilden, dessen Frequenz zur Drehzahl des rotierenden Teiles direkt proportional ist,
mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Abtastsignalen in aufeinanderfolgenden gleichen Zeitintervallen,
mit einer Zähleranordnung, um die Anzahl der während jedes der aufeinanderfolgenden gleichen Abtastzeitintervalle erzeugten Drehzahlsignale zu zählen, und
mit einer am Ende jedes Abtastzeitintervalls wirksamen Auswerteanordnung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteanordnung (10) eine Zeiterfassungsschaltung umfaßt zur Bestimmung der seit dem im vorhergehenden Abtastzeitintervall erzeugten vorletzten Drehzahlsignal bis zum letzten im aktuellen Abtastzeitintervall erzeugten Drehzahlsignal verstrichenen Zeit, die ein Berechnungszeitintervall bildet, und
daß die Auswerteanordnung (10) eine Rechenschaltung aufweist, welche durch Division des Berechnungszeitintervalls durch die um eins erhöhte Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Drehzahlsignale die Durchschnittszeit (Tav) zwischen den einzelnen Drehzahlsignalen ermittelt, um ein Maß für die Drehzahl des rotierenden Teils (18a, 18b, 18c, 18d) zu erhalten.
mit einer Drehzahlfühleranordnung zur Erzeugung eines Drehzahlsignals bei jeder vorbestimmten Winkeldrehung des rotierenden Teiles, wobei die erzeugten Drehzahlsignale einen Wellenzug bilden, dessen Frequenz zur Drehzahl des rotierenden Teiles direkt proportional ist,
mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Abtastsignalen in aufeinanderfolgenden gleichen Zeitintervallen,
mit einer Zähleranordnung, um die Anzahl der während jedes der aufeinanderfolgenden gleichen Abtastzeitintervalle erzeugten Drehzahlsignale zu zählen, und
mit einer am Ende jedes Abtastzeitintervalls wirksamen Auswerteanordnung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteanordnung (10) eine Zeiterfassungsschaltung umfaßt zur Bestimmung der seit dem im vorhergehenden Abtastzeitintervall erzeugten vorletzten Drehzahlsignal bis zum letzten im aktuellen Abtastzeitintervall erzeugten Drehzahlsignal verstrichenen Zeit, die ein Berechnungszeitintervall bildet, und
daß die Auswerteanordnung (10) eine Rechenschaltung aufweist, welche durch Division des Berechnungszeitintervalls durch die um eins erhöhte Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Drehzahlsignale die Durchschnittszeit (Tav) zwischen den einzelnen Drehzahlsignalen ermittelt, um ein Maß für die Drehzahl des rotierenden Teils (18a, 18b, 18c, 18d) zu erhalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlfühleranordnung als rotierendes Teil einen Drehzahlring (18a, 18b, 18c, 18d), der um seinen Umfang in gleichem Abstand angeordnete Zähne besitzt, und einen Fühler (20a, 22a; 20b, 22b; 20c, 22c, 20d, 22d) umfaßt, um das Hindurchtreten der Zähne am Drehzahlring (18a, 18b, 18c, 18d) beim Drehen des Drehzahlrings (18a, 18b, 18c, 18d) zu erfassen und um ein Rechteckwellensignal für jeden erfaßten Zahn zu erzeugen,
daß die Zähleranordnung in einer Einfachkantenerfassungs-Betriebsart jede zweite Kante des erzeugten Rechteckwellen-Drehzahlsignals während jedes Abtastzeitintervalls zählt und in einer Doppelkantenerfassungs-Betriebsart alle Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignals während jedes Abtastzeitintervalls zählt und daß die Rechenschaltung in der Einfachkantenerfassungs-Betriebsart die Durchschnittszeit (Tav) nach dem Ausdruck Tav = (T(N) - T(0))/(N + 1)berechnet, wobei T(N) die Ereigniszeit der letzten gezählten Kante im aktuellen Abtastzeitintervall, T(0) die Ereigniszeit der im vorhergehenden Abtastzeitintervall gezählten vorletzten Kante und N die Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Kanten ist, und in der Doppelkantenerfassungs-Betriebsart die Durchschnittszeit (Tav) nach dem AusdruckTav = (T(N) + T(N-1) - T(0) - T(1))/Nberechnet, wobei T(N-1) die Ereigniszeit der vorletzten während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Kante und T(1) die Ereigniszeit der während des vorhergehenden Abtastzeitintervalls gezählten letzten Kante ist.
daß die Drehzahlfühleranordnung als rotierendes Teil einen Drehzahlring (18a, 18b, 18c, 18d), der um seinen Umfang in gleichem Abstand angeordnete Zähne besitzt, und einen Fühler (20a, 22a; 20b, 22b; 20c, 22c, 20d, 22d) umfaßt, um das Hindurchtreten der Zähne am Drehzahlring (18a, 18b, 18c, 18d) beim Drehen des Drehzahlrings (18a, 18b, 18c, 18d) zu erfassen und um ein Rechteckwellensignal für jeden erfaßten Zahn zu erzeugen,
daß die Zähleranordnung in einer Einfachkantenerfassungs-Betriebsart jede zweite Kante des erzeugten Rechteckwellen-Drehzahlsignals während jedes Abtastzeitintervalls zählt und in einer Doppelkantenerfassungs-Betriebsart alle Kanten des Rechteckwellen-Drehzahlsignals während jedes Abtastzeitintervalls zählt und daß die Rechenschaltung in der Einfachkantenerfassungs-Betriebsart die Durchschnittszeit (Tav) nach dem Ausdruck Tav = (T(N) - T(0))/(N + 1)berechnet, wobei T(N) die Ereigniszeit der letzten gezählten Kante im aktuellen Abtastzeitintervall, T(0) die Ereigniszeit der im vorhergehenden Abtastzeitintervall gezählten vorletzten Kante und N die Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Kanten ist, und in der Doppelkantenerfassungs-Betriebsart die Durchschnittszeit (Tav) nach dem AusdruckTav = (T(N) + T(N-1) - T(0) - T(1))/Nberechnet, wobei T(N-1) die Ereigniszeit der vorletzten während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Kante und T(1) die Ereigniszeit der während des vorhergehenden Abtastzeitintervalls gezählten letzten Kante ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rechenschaltung die Drehzahl des rotierenden
Teils (18a, 18b, 18c, 18d) aus der Durchschnittszeit
(Tav) nach dem Ausdruck
ω = k/Tavberechnet, wobei k eine Konstante ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteanordnung Mittel umfaßt, die die
Zähleranordnung in Abhängigkeit davon, ob die zuletzt
bestimmte Drehzahl des rotierenden Teils
(18a, 18b, 18c, 18d) größer oder kleiner als ein
vorbestimmter Wert ist, in die Einfachkantenerfassungs-
oder die Doppelkantenerfassungs-Betriebsart
versetzt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteanordnung eine Einrichtung zur Erzeugung
von Interrupt-Signalen in vorbestimmten
Zeitintervallen, von denen jedes ein Abtastzeitintervall
umfaßt, und erste und zweite Speichermittel
(0, 1) aufweist, die jeweilige Speicherplätze
zum Speichern der Ereigniszeiten T(N), T(N-1) und
T(0) aufweisen, wobei jeweils ein Speichermittel
(0, 1) als aktiver Speicher und das andere als
statischer Speicher arbeitet, daß eine Einrichtung
zum Aktualisieren der gespeicherten Zeiten T(N) und
T(N-1) im aktiven Speicher (0 oder 1) auf die
Erzeugung eines Drehzahlsignals hin vorgesehen
sind und daß von den Interruptsignalen abhängige
Betätigungsmittel vorgesehen sind,
- - um die Aktiv-Statisch-Zuordnungen des ersten und zweiten Speichermittels (0, 1) auszutauschen,
- - um die Zeit T(0) im neu als aktiv bezeichneten Speichermittel (0 oder 1) auf die in dem neu als statisch bezeichneten Speichermittel (1 oder 0) gespeicherte Zeit T(N-1) zu aktualisieren und
- - um die Durchschnittszeit (Tav) mittels der Ereigniszeiten T(0) und T(N) aus dem neu als statisch bezeichneten Speichermittel (1 oder 0) zu berechnen.
6. Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl eines rotierenden
Teils,
bei dem ein Drehzahlsignal bei
jeder vorbestimmten Winkeldrehung des rotierenden
Teils erzeugt wird, wobei die erzeugten Drehzahlsignale
einen Wellenzug bilden, dessen Frequenz zur
Drehzahl des rotierenden Teils direkt proportional
ist,
bei dem Abtastsignale in aufeinanderfolgenden gleichen Zeitintervallen erzeugt werden und bei dem die während jedes der aufeinanderfolgenden gleichen Abtastzeitintervalle erzeugten Drehzahlsignale gezählt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die von dem im vorhergehenden Abtastzeitintervall erzeugten vorletzten Drehzahlsignal bis zu dem letzten im aktuellen Abtastzeitintervall erzeugten Drehzahlsignal verstrichene Zeit, die ein Berechnungszeitintervall bildet, bestimmt wird und
daß das Berechnungszeitintervall durch die um eins erhöhte Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Drehzahlsignale geteilt wird, um die Durchschnittszeit (Tav) zwischen den einzelnen Drehzahlsignalen zu erhalten, wobei die Durchschnittszeit (Tav) ein Maß für die Drehzahl des rotierenden Teils (18a, 18b, 18c, 18d) ist.
bei dem Abtastsignale in aufeinanderfolgenden gleichen Zeitintervallen erzeugt werden und bei dem die während jedes der aufeinanderfolgenden gleichen Abtastzeitintervalle erzeugten Drehzahlsignale gezählt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die von dem im vorhergehenden Abtastzeitintervall erzeugten vorletzten Drehzahlsignal bis zu dem letzten im aktuellen Abtastzeitintervall erzeugten Drehzahlsignal verstrichene Zeit, die ein Berechnungszeitintervall bildet, bestimmt wird und
daß das Berechnungszeitintervall durch die um eins erhöhte Anzahl der während des aktuellen Abtastzeitintervalls gezählten Drehzahlsignale geteilt wird, um die Durchschnittszeit (Tav) zwischen den einzelnen Drehzahlsignalen zu erhalten, wobei die Durchschnittszeit (Tav) ein Maß für die Drehzahl des rotierenden Teils (18a, 18b, 18c, 18d) ist.
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