DE3817705A1 - Verfahren und vorrichtung zur abschaetzung niedriger drehzahlen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur abschaetzung niedriger drehzahlenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Abschätzen der Drehzahl eines
rotierenden Teiles, beispielsweise der Drehzahl eines
Fahrzeugrades bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten.
Um die Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Teiles,
wie eines Fahrzeugrades zu erfassen, wird typischer
weise ein Drehzahl- oder Geschwindigkeitsfühler
vorgesehen, der ein Signal mit einer zur Drehzahl
direkt proportionalen Frequenz erzeugt. Der Geschwin
digkeits- oder Drehzahlfühler nimmt üblicherweise die
Form eines durch das rotierende Teil gedrehten
Geschwindigkeit - oder Drehzahlringes an mit um seinen
Umfang mit Abstand voneinander angebrachten Zähnen, die
durch einen elektromagnetischen Fühler erfaßt werden.
Der elektromagnetische Fühler gibt jedesmal, wenn der
Drehzahlring 1/ n einer Umdrehung zurückgelegt hat
(wobei n die Anzahl der Zähne des Drehzahlringes ist),
einen Impuls ab. Jeder Impuls kann direkt ein
Drehzahlsignal bilden, oder kann alternativ in ein
Rechteckwellen-Drehzahlsignal geformt werden. Die
Frequenz, mit der die Drehzahlsignale erzeugt werden,
ist der Drehzahl des rotierenden Teiles direkt
proportional.
Eine Anzahl von Verfahren zur Bestimmung der Frequenz
des Drehzahlsignales und damit der Drehzahl des
rotierenden Teiles sind vorgeschlagen worden. Ein
solches Verfahren bestimmt die Frequenz des Drehzahl
signals und damit der Drehzahl eines rotierenden Teiles
auf Grundlage der genauen Zeitlänge, die erforderlich
ist, um eine Anzahl von Drehzahlsignalen während
jeweiliger aufeinanderfolgender Abtastintervalle zu
erzeugen. Bei diesem Drehzahlmeßverfahren wird eine
genaue Drehzahlmessung durch Bestimmen der zwischen
Anfangs- und End-Drehzahlsignalen eines Abtastinter
valles verstrichenen Zeit ermöglicht, da der Anfang und
das Ende eines Abtastintervalles nicht allgemein mit
dem Zeitpunkt der Erzeugung eines Drehzahlsignales zu
sammenfallen. Die genaue Zeit, in der die Bestimmung
der Drehzahl stattfindet, wird allgemein dadurch gemes
sen, daß der Ausgangsimpuls eines Hochfrequenztaktge
bers gezählt werden, beginnend mit dem Drehzahlsignal,
das gerade vor dem Abtastintervall erzeugt wird, bis zu
dem letzten während des Abtastintervalls erfaßten Dreh
zahlsignal. Diese gemessene Zeit in Verbindung mit der
Gesamtzahl der wähend des Abtastintervalls erzeugten
Drehzahlsignale wird zur Errechnung der Drehzahl des
rotierenden Teiles benutzt.
In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung (unser
Aktenzeichen D 2714) wird die Genauigkeit dieses erwähn
ten Verfahrens der Drehzahlerfassung dadurch möglichst
vergrößert, daß der Einfluß eines bestimmten Drehzahl
signales auf darauffolgende Drehzahlmessungen gering
gehalten wird. Das geschieht dadurch, daß verhindert
wird, daß ein den Endpunkt einer Zeitlänge definieren
des Drehzahlsignal, das einem Drehzahl-Abtastintervall
zugeordnet ist, auch den Anfangspunkt der Zeitlänge bil
det, welche dem darauffolgenden Drehzahlabtastintervall
zugeordnet ist.
Bei bestimmten Anwendungen, beispielsweise bei Kraft
fahrzeug-Antiblockier-Bremssystemen, die auf Raddreh
zahl ansprechen, sollte man in der Lage sein, die Rad
drehzahl bis zu sehr kleinen Drehzahlwerten zu messen.
Bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ist es
jedoch bei kleinen Drehzahlen des rotierenden Teiles
wie eines Fahrzeugrades möglich, daß kein neues Dreh
zahlsignal zur Bestimmung der Drehzahl während eines
Drehzahl-Abtastintervalls erzeugt wird. Eine mögliche
Lösung für dieses Problem besteht darin, das Drehzahl
abtastintervall zu verlängern. Eine andere Lösung be
steht darin, die Anzahl der am Umfang des Drehzahl
ringes angebrachten Zähne zu erhöhen. Beide Lösungen
können jedoch unerwünscht sein, einmal weil die Zeit
zur Erzielung eines Meßwertes für die Drehzahl stark
verlängert wird und andererseits, weil es praktische
Begrenzungen für die Zähnezahl gibt, die man an einem
Drehzahlring vorsehen kann.
Damit ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Schätzung der Dreh
zahl bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu schaffen,
wenn keine Möglichkeit für eine neue Drehzahlinforma
tion während eines Drehzahl-Abtastintervalls besteht.
Zur Erreichung dieses Zieles sieht die Erfindung eine
Vorrichtung vor mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 5.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Abschätzen der Drehzahl eines rotierenden Teiles
bei niedrigen Drehzahlen geschaffen, wenn die Zeitlänge
zwischen den erzeugten Raddrehzahlsignalen größer als
die Zeitlänge des Abtastintervalls wird, so daß keine
neuen Drehzahlsignale während eines Drehzahlabtast
intervalls erzeugt werden. Erfindungsgemäß wird die
Drehzahl des Elementes bei nicht vorhandenem neuen Dreh
zahlsignal während des Drehzahlabtastintervalls auf
Grundlage der Annahme abgeschätzt, daß nicht vorhandene
neue Drehzahlinformation eine nützliche Information
darstellt. Wenn keine Drehzahlsignale während eines
Abtastintervalls erfaßt werden, wird angenommen, daß
ein Drehzahlsignal gerade am Ende des Abtastintervalls
erfaßt würde. Auf Grundlage dieser Annahme wird eine
mögliche Maximalgeschwindigkeit aus der Zeitlänge
errechnet, die mit der Erzeugung eines vorher erzeugten
Drehzahlsignals beginnt und mit der vermuteten
Erfassung eines Drehzahlsignales am Ende des
Abtastintervalls endet. Diese bestimmte mögliche
Maximalgeschwindigkeit wird mit der Geschwindigkeit
verglichen, die wähend des vorhergehenden Abtast
intervalls errechnet wurde. Die kleinere der beiden
Geschwindigkeiten wird als aktuelle Drehzahl benutzt.
Wenn tatsächlich ein Drehzahlsignal erfaßt wird, wird
eine wahre Drehzahlsignal-Zeitlängenmessung hergestellt
und die tatsächliche Drehzahl des rotierenden Teiles
auf Grundlage dieser Zeitlänge errechnet.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeich
nung zeigt
Fig. 1 eine Reihe von Drehzahlsignal-Zeitdiagrammen
zur Darstellung der Prinzipien dieser Erfin
dung,
Fig. 2 ein allgemeines Schaltbild eines Bremscomputers
bei einem Fahrzeug-Antiblockiersystem, das auf
die Drehzahl der Fahrzeugräder anspricht, um
ein Radblockieren beim Bremsen zu verhindern,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Pufferregi
ster in dem Bremscomputer nach Fig. 2, die zur
Speicherung von Zeitmessungen bei der Bestim
mung von Raddrehzahlen eingesetzt sind, und
Fig. 4 und 5 Flußdiagramme für den Betrieb des
Bremscomputers aus Fig. 2 zur Ausführung der er
findungsgemäßen Drehzahlmeßprinzipien.
Die Prinzipien dieser Erfindung werden zunächst mit
Bezug auf Fig. 1 dargelegt. Bei der zu beschreibenden
Ausführung der Erfindung wird die Drehzahl eines Fahr
zeugrades wiederholt in vorbestimmten Zeitlängen (z. B.
10 ms) errechnet, die nachfolgend als Abtastintervalle
bezeichnet werden, wobei ein solches Abtastintervall in
jedem Zeitdiagramm A bis D der Fig. 1 dargestellt ist.
Jedes Zeitdiagramm zeigt die wiederholten Raddrehzahl
signale in Form von Rechteckwellensignalen, die bei der
Drehung des Fahrzeugrades erzeugt werden. Die Frequenz
der Rechteckwellensignale ist der Raddrehzahl direkt
proportional. Jeder Zeitabstand zwischen aufeinanderfol
genden Anstiegs- oder Abfallkanten des Rechteckwellen
signales ist der Zeit zugeordnet, die zwischen dem
Durchgang zweier aufeinanderfolgende Zähne an einem
Drehzahlring eines Drehzahlfühlers bei sich drehendem
Fahrzeugrad verstreicht.
Die Raddrehzahl wird aus dem Raddrehzahlsignal auf
Grundlage des Ausdruckes
ω = K/T av (1)
bestimmt, wobei ω die Raddrehzahl, K eine Konstante,
eine Funktion des Radius des Fahrzeugrades und der
Anzahl von Zähnen an dem Drehzahlring des Drehzahlfüh
lers und T av die durchschnittliche Zeit zwischen Zahn
durchgängen bei Drehung des Fahrzeugrades ist.
Die Durchschnittszeit zwischen Zahndurchgängen wird er
findungsgemäß durch Benutzung von Techniken bestimmt,
die mindestens einen Abtastintervallwert aus den jüngst
vergangenen Daten benutzt. Es wird eines von drei Ver
fahren bei der Bestimmung der Durchschnittszeit T av be
nutzt:
- (1) Einfach-Kantenerfassung, wenn nur eine Kante (An stiegs- oder Abfallkante) jedes Rechteckwellen-Drehzahl signals benutzt wird,
- (2) Doppelkantenerfassung, wenn sowohl Anstiegs- wie Abfallkanten jedes Rechteckwel len-Drehzahlsignals benutzt werden oder
- (3) Niedrigdreh zahl-Abschätzung.
Einfachkantenerfassung ist höheren Raddrehzahlen zuge
ordnet und wird immer dann benutzt, wenn die zuletzt be
stimmte Raddrehzahl einen vorbestimmten Wert über
trifft. Wie angedeutet, werden nur Anstiegs- oder Ab
fallkanten des durch den Raddrehzahlfühler geschaffenen
Rechteckwellen-Drehzahlsignals bei Bestimmung der Rad
drehzahl benutzt. Dieses Einzelkanten-Drehzahlerfas
sungsverfahren ist in Fig. 1A dargestellt. Wie diese
Figur zeigt, werden die Anstiegskanten der Rechteckwel
lensignale benutzt beim Bestimmen der Durchschnittszeit
zwischen Zahndurchgängen für die Verwendung bei der Er
rechnung der Raddrehzahl.
Die Durchschnittszeit T av zwischen Zahndurchgängen im
Raddrehzahlfühler zur Benutzung in der Gleichung (1)
zur Bestimmung der Raddrehzahl am Ende eines Abtastin
tervalls mit dem in Fig. 1A dargestellten Einzelkan
ten-Erfassungsverfahren wird durch den Ausdruck defi
niert:
T av = T (N) - T (0)/N, (2)
wobei T (0) die Ereigniszeit der vorletzten Anstiegskan
te des Rechteckwellensignals in dem vorherigen Abtastin
tervall, T (N) die Ereigniszeit der letzten Anstiegskan
te des Rechteckwellensignales während des Abtastinter
valls und N eine Zahl, die um 1 größer als die Anzahl
der Anstiegskanten der während des Abtastintervalls er
zeugten Rechteckwellensignale ist. Der Zeitabstand zwi
schen den Zeitpunkten T (0) und T (N) umfaßt einen Rad
drehzahl-Errechnungsintervall, in welchem N Zähne des
Drehzahlringes erfaßt wurden.
Aus dem Vorangehenden ist zu sehen, daß aufeinanderfol
gende Drehzahlberechnungsintervalle, die zwei aufeinan
derfolgenden Abtastintervallen zugeordnet sind, einan
der überdecken, so daß sie nicht bei der gleichen Kante
eines Rechteckwellensignales enden bzw. beginnen, da
die letzte Anstiegskante des Rechteckwellen-Drehzahlsig
nals, die während des vorherigen Abtastintervalls auf
tritt, das Ende des vorherigen Drehzahlberechnungsinter
valls definiert, und die vorletzte Anstiegskante des
Rechteckwellen-Drehzahlsignals, die während des vorheri
gen Abtastintervalls auftritt, den Beginn des dem näch
sten Abtastintervall zugeordneten Drehzahlerrechnungsin
tervalls definiert. Das hat den Effekt, daß der Einfluß
einer einzelnen Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsig
nals auf die Messung der Raddrehzahl gering gehalten
wird. Weiter wird alle Drehzahlinformation, die während
eines Abtastintervalls zugänglich ist, bei der Berech
nung der Durchschnittszeit zwischen dem Durchlauf von
Zähnen an dem Drehzahlring 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, der Fehler nicht in zwei
aufeinanderfolgende Berechnungen der Raddrehzahl einge
führt. Damit wird die Gesamtgenauigkeit der Drehzahlmes
sung verbessert durch Kleinhalten des Einflusses jedes
Drehzahlsignales bei den wiederholten Berechnungen der
Raddrehzahl.
Doppelkantenerfassung ist niedrigeren Raddrehzahlen zu
geordnet und wird immer dann benutzt, wenn die zuletzt
bestimmte Raddrehzahl unter dem vorbestimmten Wert
liegt. Die Verwendung der Doppelkantenerfassung, wenn
weniger Zähne des Drehzahlringes während des Abtastin
tervalles erfaßt werden, verbessert die Genauigkeit der
Raddrehzahlerrechnung. Wie in Fig. 1B gezeigt, werden
bei dem Doppelkanten-Drehzahlerfassungsverfahren sowohl
die Anstiegs- als auch die Abfallskante des Rechteckwel
lensignals benutzt.
Wenn zur Bestimmung der Raddrehzahl das Doppelkan
ten-Drehzahlerfassungsverfahren benutzt wird, wird die
zwischen dem Durchgang von Zähnen des Raddrehzahlfüh
lers zu benutzende Durchschnittszeit T av für die Gleich
ung (1) zur Bestimmung der Raddrehzahl am Ende des Abtast
intervalls durch den Ausdruck bestimmt:
T av = 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 Abtastinter
vall, T (1) die Ereigniszeit der letzten Kante des Recht
eckwellen-Drehzahlsignals im vorherigen Abtastinter
vall, T (N - 1) die Ereigniszeit der vorletzten Kante des
Rechteckwellendrehzahlsignals im gegenwärtigen Abtastin
tervall, T (N) die Ereigniszeit der letzten Kante des
Rechteckwellendrehzahlsignals im vorliegenden Abtastin
tervall und N eine Zahl, die um 1 größer als die Anzahl
der während des Abtastintervalls auftretenden Kanten
(Anstiegs- und Abfall-) des Rechteckwellen-Drehzahlsig
nals ist. Der Zeitabstand zwischen dem Zeitpunkt T (0)
und dem Zeitpunkt T (N) umfaßt das Raddrehzahl-Berech
nungsintervall. Die Gleichung (3) beseitigt die Symme
trieforderung beim Rechteckwellen-Drehzahlsignal.
Wie bei dem Einzelkanten-Erfassungsverfahren nach Fig. 1A
überdecken auch hier die zwei aufeinanderfolgenden
Abtastintervallen zugeordneten Drehzahl-Berechnungsin
tervalle einander, so daß sie nicht mit der gleichen
Kante eines Rechtecksignales enden und beginnen, wo
durch der Einfluß einer Einzelkante des Drehzahlsignals
auf die Messung der Raddrehzahl minimal gehalten wird.
Weiter wird alle während eines Abtastintervalls verfüg
bare Raddrehzahlinformation bei der Berechnung der
Durchschnittszeit zwischen dem Durchgang von Zähnen an
dem Drehzahlring benutzt.
Um einen Übergang zwischen dem Einfach- und dem Doppel
kanten-Erfassungsverfahren zu schaffen, wie sie in den
Zeitablaufdarstellungen 1A und 1B gezeigt sind, und so
sicherzustellen, daß die gleiche Kante eines Rechteck
wellen-Drehzahlsignales nicht bei der Messung der Rad
drehzahl in zwei aufeinanderfolgenden Berechnungsinter
vallen benutzt wird, definiert das Verfahren und die
Vorrichtung erfindungsgemäßer Art den Berechnungsinter
vall für die Übergangsberechnung neu. Die Kanten und
ihre Ereigniszeiten relativ zu einem Abtastintervall,
die für den Übergang von Einzel- zu Doppelkantenerfas
sung benutzt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
von einem Wert über dem Schwellwertpegel auf einen Wert
unter dem Schwellwertpegel abnimmt, sind in dem Ablauf
diagramm der Fig. 1C dargestellt. In diesem Fall umfaßt
der Zeitabstand innerhalb eines Abtastintervalls vom
Zeitpunkt T (0) zum Zeitpunkt T (N) das Drehzahlberech
nungsintervall. Die Kanten und ihre Ereigniszeiten rela
tiv zu einem Abtastintervall, 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 Abtastintervalls vom
Zeitpunkt T (0) zum Zeitpunkt T (N) das Geschwindigkeits
berechnungsintervall.
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 Abtastinter
valls auftritt.
Das Drehzahlerfassungsverfahren und die zugehörige Vor
richtung erfindunsgemäßer Art werden im Zusammenhang
mit einem allgemein in Fig. 2 dargestellten Fahrzeug
bremsen-Antiblockiersystem erläutert. Ein Bremscomputer
10 reagiert auf die Drehzahl der Fahrzeugräder und steu
ert den Bremsdruck für die Radbremsen so, daß ein Block
ieren der Räder verhindert wird, wenn ein drohender
Blockierzustand der Räder erfaßt wird. Wenn ein begin
nender oder drohender Radblockierzustand aufgrund der
Raddrehzahl oder davon abgeleiteter Parameter erfaßt
wird, gibt der Bremscomputer 10 Signale über Magnet-An
steuergeräte 11 an Bremsdruck-Steuermagneten aus, um
die Radbremsdruckwerte zur Vermeidung eines Radblockier
zustandes zu steuern. Die Vorderradbremsen werden durch
den Bremscomputer 10 über Drucklöse- und -Halte-Magnet
paare 12 und 14 und die Hinterradbremsen zusammen über
das Drucklöse- und -Halte-Magnetpaar 16 gesteuert. Das
Verfahren des Erfassens eines beginnenden Radblockierzu
standes und des Steuerns des Radbremsdruckwertes, um
Radblockieren zu verhindern, kann irgendein bekanntes
Verfahren sein und wird im einzelnen hier nicht be
schrieben.
Die Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeu
ges werden durch jeweilige Raddrehzahlfühler erfaßt,
welche den jeweiligen Vorder- und Hinterrädern des Fahr
zeuges zugeordnete Drehzahlringe 18 a bis 18 d enthalten.
Jeder Drehzahlring 18 a bis 18 d besitzt mit regelmäßigem
Winkelabstand um seinen Umfang angeordnete Zähne. Bei
einer Ausführung haben die Zähne Abstände von 7°. Die
Zähne der Drehzahlringe 18 a bis 18 d werden durch jewei
lige Elektromagnetfühler 20 a bis 20 d erfaßt, während
die Drehzahlringe durch die zugehörigen Räder gedreht
werden. Die Ausgangssignale jedes Elektromagnetsensors
20 a bis 20 d bilden einen sinusförmigen Wellenzug mit
einer Frequenz, die direkt proportional zur Raddrehzahl
ist, wie sie durch das Vorbeitreten der Zähne in Nach
barschaft zum elektromagnetischen Fühler dargestellt
wird.
Die Sinuswellenzüge von den Elektromagnetfühlern 20 a
bis 20 d werden jeweiligen Übergabe- und Formungskreisen
22 a bis 22 d zugeführt, die jeweils ein Ausgangssignal
in Form eines Rechteckwellenzuges mit einer zur Dreh
zahl des jeweiligen Rades direkt proportionalen Fre
quenz schaffen. Es ist augenscheinlich, daß jeder Recht
eckwellenzug Anstiegs- und Abfallkanten entsprechend
den Anstiegs- und Abfallkanten eines jeweiligen Zahnes
eines Drehzahlringes 18 a bis 18 d besitzt.
Der Bremscomupter 10 besitzt die Form eines Digitalcom
puters üblicher Art und enthält eine zentrale Bearbei
tungseinheit CPU, die ein permanent in einem Lesespei
cher 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 zeitwei
lig eingespeichert und aus welchem Daten ausgelesen
werden können, jeweils an verschiedenen Adreßplätzen,
die entsprechend dem im ROM gespeicherten Programm be
stimmt sind. Der Bremscomputer 10 enthält weiter einen
Taktgeber zur Erzeugung von Hochfrequenz-Taktsignalen
für Zeitgabe- und Steuerzwecke.
Der Bremscomputer 10 schafft einen periodischen Inter
rupt mit vorbestimmten Zeitabständen von beispielsweise
10 ms, und zu diesen Zeitpunkten wird ein im ROM gespei
chertes Progamm zum Berechnen der vier Raddrehzahlen
ausgeführt. Dieser Interrupt-Abstand ist der vorher mit
Bezug auf Fig. 1 angeführte Abtast-Intervall. Zusätz
lich reagiert der Bremscomputer 10 auf jede ausgewählte
Kante der Raddrehzahl-Rechteckwellensignale und führt
eine im ROM gespeicherte Raddrehzahl-Interruptroutine
aus, während der die zum Berechnen der Raddrehzahl er
forderliche Information eingespeichert wird.
Ein Zeitgabesystem ist im Bremscomputer 10 vorgesehen,
das einen programmierbaren Zeitgeber aus einem freilauf
enden Zähler enthält, der entweder direkt durch die
Hochfrequenztaktsignale oder alternativ über die Aus
gangssignale eines durch die Taktsignale getakteten Un
tersetzers getaktet wird. Der Bremscomputer 10 enthält
für jeden anliegenden Raddrehzahl-Signaleingang einen
zugeordneten Eingangs-Einfang. Jeder Eingangs-Einfang
funktioniert so, daß er den Zählinhalt des freilaufen
den Zählers in einem Lese-Eingangs-Einfangregister auf
zeichnet in Abhängigkeit von einer durch Programm wähl
baren Kante des entsprechenden Rechteckwellen-Drehzahl
eingangssignals von einem jeweiligen Rad. Dieser Zählin
halt stellt die Ereigniszeit der jeweiligen Kante des
Rechteckwellen-Drehzahlsignals dar. Die Kante des Recht
eckwellen-Drehzahlsignals, die zur Übertragung des Zähl
inhaltes des Zählers in das jeweilige Eingangs-Einfang
register benutzt wird, ist durch Programm so auswähl
bar, daß es eine Kante des anliegenden Rechteckwellen
signals oder beide Kanten sein können. Ein Bremscompu
ter mit den genannten Funktionen kann in Form des Moto
rola-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, be
nutzt der Bremscomputer 10 zwei identische Pufferregi
ster 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 erhal
ten.
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 Abtast
intervalls auftreten. Während ein Puffer aktiv ist und
zum Speichern neuer Raddrehzahldaten während eines Abtast
intervalls benutzt wird, ist der andere Puffer sta
tisch und enthält die Daten vom vorhergehenden Abtastin
tervall, die zur Errechnung der Radgeschwindigkeit be
nutzt werden.
Nimmt man z. B. an, das Puffer 0 der statische Puffer
ist, so wird Puffer 1 benutzt, um kontinuierlich die ge
speicherten 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 Informa
tion im Puffer 0 zur Errechnung der Raddrehzahl in der
vorher mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Weise. Zusätz
lich werden die Zeitpunkte T (N - 1) und T (N) im stati
schen 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 statischen Puffer, aus dem die Raddrehzahl berechnet
wird.
Die 10 ms Raddrehzahl-Interrupt-Routinen oder -Unterpro
gramme, die der Bremscomputer 10 ausführt, um die Rad
geschwindigkeiten erfindungsgemäß zu erhalten, sind in
Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 zeigt die Raddreh
zahl-Unterbrechungsroutine, die jedesmal ausgeführt
wird, wenn eine angewählte Kante des Rechteckwellensig
nales 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 Inter
rupt-Routine, wobei die Zeitabstände durch den Hochfre
quenztakt und einen Zähler festgesetzt werden. Diese
Routine sorgt im allgemeinen für die Errechnung der Raddreh
zahl. Der Abstand von 10 ms zwischen aufeinanderfolgen
den Interrupt-Vorgängen ergibt das vorher angesprochene
Abtastintervall.
Zunächst wird in Fig. 4 im Schritt 24 das Raddreh
zahl-Unterprogramm oder die Interrupt-Routine betreten;
dann kommt ein Schritt 26, in welchem bestimmt wird,
welches Raddrehzahlsignal den Interrupt verursacht. Da
durch wird bestimmt, welche zwei Puffer zur Aufzeich
nung der Raddrehzahlinformation 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 Zustan
des eines Puffermerkers, dessen Steuerung bei Fig. 5 be
sprochen wird. Falls Puffer 1 als aktiver Puffer be
stimmt 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 Ent
scheidungsschritt 34, in welchem das Programm den Kan
tenzählwert N A im aktiven Puffer abruft. Wie nachfol
gend erklärt wird, wird dieser Zählwert 0 oder größer
sein, außerdem wenn gerade zwischen Einzel- und Doppelkan
tenerfassung 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 Eingangsregister 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 N A im aktiven Register, der die
Anzahl der während des gegenwärtigen Abtastintervalls
aufgetretenen ausgewählten Kanten des Rechteckwel
len-Drehzahlsignals repräsentiert, erhöht wird. Nach
Schritt 40 verläßt das Programm die Routine bei Schritt
42.
Wenn, wie beschrieben werden wird, die 10 ms-Inter
rupt-Routine bestimmt, daß die Bedingungen für einen
Wechsel zwischen Doppel- und Einzel-Kantenerfassung ex
istieren, wird der Speicherplatz im aktiven Register,
in dem der Kantenzählwert N A 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 ge
setzt wird. Nach diesem Schritt 44 ist die im aktiven
Puffer gespeicherte Zeit T (0) A die Ereigniszeit der
ersten ausgewählten Kante des Rechteckwellen-Drehzahl
signals während des gegenwärtigen Abtastintervalls.
Diese Zeit wird in Fig. 1C und 1D für Doppel- bzw. Ein
zelkantenerfassung dargestellt. Während des nächsten
Raddrehzahl-Interrupts in Abhängigkeit von dem Auftre
ten der nächst angewählten Kante des Rechteckwel
len-Drehzahlsignals geht das Programm vom Entscheidungs
schritt 34 zu einem Schritt 46, bei dem der Wert der
Zeit T (1) A im aktiven Puffer gleich der im Einfangregi
ster 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 gegenwär
tigen Abtastintervalls. 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 Einzelkanten-
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 Puffer
merker 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 darge
stellt, wobei zu verstehen ist, daß sie (es) in glei
cher Weise für die anderen drei Fahrzeugräder wieder
holt wird, um auch deren Drehzahl zu bestimmen.
Im Entscheidungsschritt 54 tastet das Programm die im
statischen Puffer gespeicherte Zahl N (S) ab. Es ist er
innerlich, daß dieser Puffer die jüngste Information be
treffend die Raddrehzahl enthält, gesammelt während des
gerade abgelaufenen Abtastintervalls. 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
Berechnungsintervalls festgesetzt. In gleicher Weise
wird die Zeit T (1) A des aktiven Registers auf den Zeit
punkt T (N)S im statischen Puffer voreingestellt. Wieder
um nach Fig. 1A und 1B wird dadurch der jeweilige Zeit
punkt T (1) des Berechnungsintervalls festgesetzt.
Aus Schritt 55 geht das Programm zu einem Entscheidungs
schritt 56, welcher bestimmt, ob das Einzelkanten- oder
das Doppelkanten-Erfassungsverfahren zur Ermittlung der
Raddrehzahl benutzt wird. Falls das Einzelkantenerfas
sungsverfahren 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 in
nerhalb des Berechnungsintervalls bei der Berechnung
der Raddrehzahl nach Gleichung (2) zu benutzenden Dreh
zahlring-Zähne richtig wiedergibt.
Vom Entscheidungsschritt 56 oder vom Schritt 57 geht
das Programm zum Schritt 58, bei dem die Durchschnitts
zeit zwischen den Zähnen an dem Drehzahlring 18 a-d ent
sprechend Gleichung (2) bestimmt wird, falls das Einzel
kanten-Erfassungsverfahren, oder entsprechend (3),
falls das Doppelkanten-Erfassungsverfahren benutzt
wird. Beide Gleichungen benutzen die Raddrehzahlinforma
tion im statischen Register, welche die während des
jüngst vergangenen Abtastintervalls gesammelte Raddreh
zahlinformation darstellt. Wie vorher beschrieben, über
deckt das Berechnungsintervall, beginnend mit dem Zeit
punkt T (0) im statischen Puffer, den vorhergehenden Be
rechnungsintervall 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 Einzelkanten- und Doppelkan
ten-Erfassungsverfahren erforderlich ist. Das wird im
Entscheidungsschritt 62 begonnen, bei dem die im
Schritt 60 errechnete Raddrehzahl mit einem Schwellwert
verglichen wird, über dem Einzelkantenerfassung erfor
derlich und unter dem Doppelkantenerfassung erforder
lich ist. Falls die Raddrehzahl größer als der Schwell
wert ist, geht das Programm weiter zu einem Schritt 64,
in dem das Programm für Einzelkantenerfassung gestellt
wird, wobei die Eingangs-Einfangfunktionen und das Rad
drehzahl-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 Raddreh
zahl-Interrupt zur Reaktion auf alle Kanten des Recht
eckwellen-Drehzahlsignals bereitet werden.
Von Schritt 64 oder 66 geht das Programm zu einem Ent
scheidungsschritt 68, in welchem es bestimmt, ob ein
Wechsel zwischen Einzelkanten- und Doppelkantenerfas
sung 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 Einzelkanten- und Doppelkantener
fassung 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-Inter
ruptroutine nach Fig. 4 setzt dieser Wert die Raddreh
zahl-Interrupt-Routine so, daß sie die vorher beschrie
benen Schritte 44 und 46 ausführt.
Aus Schritt 70 oder 72 geht das Programm dann zu
Schritt 74, in welchem ein den alten Wert der Raddreh
zahl speicherndes Register im RAM auf den zuletzt gemes
senen Wert der Drehzahl eingestellt wird. Wie beschrie
ben wird, wird dieser Raddrehzahlwert während der zu
beschreibenden Schätzroutine für niedrige Drehzahl be
nutzt. Kehren wir zum Entscheidungsschritt 54 zurück.
Falls der Wert N (S) im statischen Register gleich 1
ist, d. h. nur eine Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsig
nals während des vorhergehenden Interrupt-Intervalls
erfaßt wurde (ein Zustand, der nur bei niedrigen Rad
drehzahlen auftritt, wenn das Doppelkanten-Erfassungs
verfahren im Entscheidungsschritt 62 und Schritt 64 ge
wählt 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 Regi
sters auf die Zeit T (N)S des statischen Registers ge
stellt. Der Schritt 76 ist erforderlich, wenn nur eine
einzige Kante des Rechteckwellen-Drehzahlsignals wäh
rend eines Abtastintervalls 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 T av 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 Be
nutzung des Wertes T av nach Schritt 78. Vom Schritt 80
führt das Programm den Entscheidungsschritt 62 und
Schritt 64 oder 66 aus, um zu bestimmen, ob ein Wechsel
zwischen Einzelkanten- und Doppelkanten-Erfassung, wie
bereits beschrieben, nötig ist.
Bei sehr geringen Raddrehzahlen besteht die Möglich
keit, daß keine Kante des Raddrehzahlsignals während
eines Abtastintervalls 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 Abtastintervalls erfaßt wurde, wenn der Zustand be
steht, daß während eines Interrupt-Intervalls keine
Kante erfaßt wurde. Danach errechnet die Steuerung eine
maximal mögliche Raddrehzahl auf Grundlage der angenom
menen Erfassung eines Raddrehzahlsignals zum Ende des
Abtastintervalls. Dieser Maximalwert wird mit der zum
Ende des vorhergehenden Abtastintervalls errechneten
Drehzahl verglichen. Der kleinere der beiden Raddreh
zahlwerte wird dann als eine Schätzung der gegenwärti
gen Raddrehzahl benutzt. Wenn danach eine tatsächliche
Kante im nächsten oder übernächsten Abtastintervall
erfaßt wird, wird eine wirkliche Zeitlängenmessung ge
macht 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-Dreh
zahlsignales während des gerade abgelaufenen Abtastin
tervalls erfaßt wurden, geht das Programm vom Entschei
dungsschritt 54 zu einem Entscheidungsschritt 82 und be
stimmt, ob die den Zeitpunkt der letzten beiden erfaß
ten Kanten darstellenden Einleitungszeiten T (0) S und
T (1) S gültig sind. Dieser Entscheidungsschritt 82 ist er
forderlich, 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 Raddreh
zahl auf Null gesetzt wird, und danach zu Schritt 86,
bei dem der Wert N S im statischen Register auf -2 ge
stellt wird. Im Schritt 88 setzt das Programm die Bedin
gungen des Bremscomputers 10 auf Doppelkantenerfassung.
Falls im Entscheidungsschritt 82 die Zeiten T (0) S und
T (1) S als gültig bestimt 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 stati
schen 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 Re
gisters 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 Grund
lage dieser Zeit errechnet das Programm eine temporäre
Raddrehzahl im Schritt 94 nach Gleichung (1). Im Ent
scheidungsschritt 96 wird diese temporäre Raddrehzahl
mit der zuletzt erfaßten tatsächlichen Raddrehzahl ver
glichen, die im Schritt 784 gemerkt wurde. Falls die tem
poräre 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 be
stimmte und gemerkte letzte tatsächliche Raddrehzahl ge
setzt wird. Der Entscheidungsschritt 96 und die Schrit
te 98 und 100 haben den Zweck, die tatsächliche Raddreh
zahl dann, wenn keine Raddrehzahlkanten erfaßt werden,
auf die kleinere Drehzahl aus (1) der Raddrehzahl auf
Grundlage der Annahme eines am Ende des Abtastinter
valls auftretenden Raddrehzahlimpulses und (2) dem zu
letzt errechneten Raddrehzahlwert zu setzen. Aus
Schritt 74, 88, 98 oder 100 verläßt das Programm mit
Schritt 102 die Routine.
Zusammengefaßt überdecken die auf aufeinanderfolgenden
Abtastintervallen beruhenden Errechnungs-Zeiträume ein
ander so, daß der Endpunkt eines Berechnungsintervalls
nicht gleichzeitig der Anfangspunkt des nächsten Berech
nungsintervalls ist. Dadurch wird der Einfluß eines ein
zelnen Raddrehzahlsignales auf die Berechnung der Rad
drehzahl klein gehalten, um die Fehler, die mit der Win
kelstellung eines einzigen Raddrehzahlsignals einge
führt werden, möglichst gering zu halten. Das wird er
reicht unter Benutzung von Raddrehzahlinformation wäh
rend eines vollständigen Abtastintervalls, um dadurch
die Genauigkeit der Raddrehzahlmessung möglichst groß
zu halten.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Bestimmen der Drehzahl eines
rotierenden Teiles, mit Drehzahlsignal-Erzeugungs
mitteln (18, 20, 22) zur Erzeugung eines Drehzahl
signales bei jeder vorbestimmten Winkeldrehung des
rotierenden Teiles, wobei die erzeugten Drehzahl
signale eine der Drehzahl des rotierenden Teiles
direkt proportionale Frequenz besitzen, so daß der
Zeitabstand zwischen Drehzahlsignalen ein Maß für
die Drehzahl ist, und periodischen Signalerzeugungs
mitteln (10) zur Erzeugung von aufeinanderfolgende
Abtastintervalle errichtenden periodischen Signalen,
dadurch gekennzeichnet, daß Bestimmungsmittel (10,
54-80) vorgesehen sind, die am Ende jedes Abtast
intervalls, in welchem Drehzahlsignale erzeugt
wurden, wirksam sind zur Bestimmung der
Durchschnittszeitlänge zwischen den in einem
Berechnungsintervall erzeugten Drehzahlsignalen,
wobei der Berechnungsintervall mit dem letzten in
dem gerade beendeten Abtastintervall erzeugten
Drehzahlsignal endet, die bestimmte
Durchschnittszeit ein Maß für die tatsächliche
Drehzahl des rotierenden Teiles ist, und daß
Schätzeinrichtungen (10, 54, 82-100) vorgesehen
sind, die am Ende jedes Abtastintervalls, während
welchem keine Drehzahlsignale erzeugt wurden, zum
Abschätzen der Drehzahl des rotierenden Teiles
wirksam sind, wobei die Schätzungseinrichtungen
Zeitgabemittel zum Bestimmen der Zeitlänge von dem
während eines vorherigen Abtastintervalls erzeugten
letzten Drehzahlsignal bis zu dem Ende des gerade
beendeten Abtastintervalls enthalten, der bestimmte
Zeitabstand einen geschätzten Zeitabstand zwischen
Drehzahlsignalen umfaßt und damit eine geschätzte
Drehzahl des rotierenden Teiles ergibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem durch das
rotierende Teil gedrehten Drehzahlring, der um
seinen Umfang mit Abstand voneinander Zähne trägt,
und einem Fühler zum Erfassen des Durchlaufens der
Zähne an dem Drehzahlring, während dieser gedreht
wird, und zur Erzeugung eines Rechteckwellen-Dreh
zahlsignales für jeden erfaßten Zahn, wobei die
erzeugten Rechteckwellensignale eine der Drehzahl
des rotierenden Teils direkt proportionale Frequenz
und jeweils eine Anstiegs- und eine Abfallkante
besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzein
richtungen am Ende jedes Abtastintervalles, während
welchem keine Kanten eines Rechteckwellensignales
aufgetreten sind, wirksam ist zur
- (A) Bestimmung eines Schätzwertes der Durchschnitts zeit (T av ) zwischen Rechteckwellensignalen entsprechend dem Ausdruck T-T 0, wo (T) die Ereigniszeit des gerade beendeten Abtastintervalls und (T 0) die Ereigniszeit der als Vorletzte aufgetretenen Kante des Rechteckwellensignals ist und
- (B) Abschätzung der Drehzahl des rotierenden Teiles entsprechend dem Ausdruck (k/T av ), wobei (k) eine Konstante ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestimmungsmittel am Ende jedes Abtastinter
valls, während welchem eine oder mehrere Kanten des
erzeugten Rechteckwellensignals aufgetreten sind,
wirksam sind zur
- (A) Bestimmung des aktuellen Wertes der durchschnitt lichen Zeit (T av ) zwischen dem Erfassen der Zähne an dem Drehzahlring und
- (B) Bestimmung des tatsächlichen Wertes der Drehzahl des rotierenden Teiles entsprechend dem Ausdruck (K/T av ), wobei (k) eine Konstante ist
und daß die Abschätzeinrichtungen am Ende jedes Ab
tastintervalls, während welchem keine Kanten eines
Rechteckwellen-Drehzahlsignales aufgetreten sind,
wirksam sind zur
- (A) Bestimmung eines Schätzwertes der Durchschnitts zeit (T av ) zwischen dem Erfassen der Zähne an dem Drehzahlring entsprechend dem Ausdruck (T-T 0), wobei (T) die Ereigniszeit des gerade beendeten Abtastintervalls und (T 0) die Ereigniszeit der vorletzten Kante des aufgetretenen Rechteckwellen signals ist, und
- (B) Bestimmung eines Schätzwertes der Drehzahl des sich rotierenden Teiles entsprechend dem Ausdruck (k/T av ).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schätzeinrichtungen weiter Mittel enthalten
zum Festsetzen des Wertes der bestimmten Drehge
schwindigkeit auf den geringsten Wert aus
- (A) dem letztbestimmten aktuellen Wert der Drehzahl oder
- (B) dem bestimmten Schätzwert der Drehzahl.
5. Verfahren zum Bestimmen der Drehzahl eines
rotierenden Teiles, bei dem ein Drehzahlsignal bei
jeder vorbestimmten Winkeldrehung des rotierenden
Teiles erzeugt wird, wobei die erzeugten Drehzahl
signale eine der Drehzahl des rotierenden Teiles
direkt proportionale Frequenz besitzen, so daß der
Zeitabstand zwischen Drehzahlsignalen ein Maß der
Drehzahl ist, und periodische, aufeinanderfolgende
Abtastintervalle errichtende Signale erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschnittszeit
zwischen den Drehzahlsisgnalen am Ende jedes
Abtastintervalls bestimmt werden, während welchem
Drehzahlsignale erzeugt wurden, wobei die bestimmte
Durchschnittszeit ein Maß für die aktuelle Drehzahl
des rotierenden Teiles ist, und
die Drehzahl des rotierenden Teiles am Ende jedes Abtastintervalls abgeschätzt wird, während welchem keine Drehzahl erzeugt wurden, durch Bestimmen des Zeitabstandes von dem während eines vorhergehenden Abtastintervalls erzeugten letzten Drehzahlsignals bis zu dem Ende des gerade zu Ende gehenden Abtast intervalls, wobei der bestimmte Zeitabstand einen geschätzten Zeitintervall zwischen Drehzahlsignalen ergibt und damit eine geschätzte Drehzahl des rotierenden Teiles.
die Drehzahl des rotierenden Teiles am Ende jedes Abtastintervalls abgeschätzt wird, während welchem keine Drehzahl erzeugt wurden, durch Bestimmen des Zeitabstandes von dem während eines vorhergehenden Abtastintervalls erzeugten letzten Drehzahlsignals bis zu dem Ende des gerade zu Ende gehenden Abtast intervalls, wobei der bestimmte Zeitabstand einen geschätzten Zeitintervall zwischen Drehzahlsignalen ergibt und damit eine geschätzte Drehzahl des rotierenden Teiles.
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Legal Events
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