DE19614165A1

DE19614165A1 - Magnetdetektor zum Erfassen von Bezugsstellungen und Drehrichtungen

Info

Publication number: DE19614165A1
Application number: DE19614165A
Authority: DE
Inventors: Shigehiro Kasumi; Tatsuo Tamura; Kenji Yagi; Ichirou Izawa
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: JPH08338851A; US5869962A; DE19614165B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetdetektor zum Erfassen der Bewegung eines Objektes mittels eines elektroma gnetischen Wandlers, in dem der elektromagnetische Effekt ei ner Magnetwiderstandsvorrichtung (Feldplatte), einer Hall- Vorrichtung oder dergleichen genutzt wird.

Ein herkömmlicher Drehungsmeßgeber für das Erfassen der Bewegung eines Objektes mittels eines elektromagnetischen Wandlers ist beispielsweise aus der JP-A-3-195907 bekannt. In diesem Meßgeber sind elektromagnetische Vorrichtung derart angebracht, daß sie jeweils über einen Luftspalt hinweg Zäh nen eines Zahnrades gegenüberstehen. Mittels der elektroma gnetischen Vorrichtung werden durch die Drehung des Zahnrades verursachte Änderungen eines durch einen Vormagnetisierungs magneten erzeugten Magnetfeldes in elektrische Ausgangssigna le umgesetzt. Die elektrischen Ausgangssignale werden in Bi närdaten umgesetzt. Durch Zählen der Anzahl von Impulsen der Binärdaten oder Messen des Abstandes zwischen zwei aufeinan derfolgenden Impulsen oder der Impulsperiode können der Dreh winkel und die Drehgeschwindigkeit ermittelt werden. Gemäß der Beschreibung in der JP-UP-GM-6-33419 kann mit einem Dreh melder dieser Art auch eine Drehung in der Gegenrichtung er mittelt werden. In diesem Drehmelder sind zwei Paare aus je weils einer Magnetwiderstandsvorrichtung und einer Schaltung zum Umsetzen eines von der Magnetwiderstandsvorrichtung abge gebenen Signals in Binärdaten vorgesehen. Die von der Schal tung abgegebenen Binärdaten werden für die Bestimmung heran gezogen, ob die Drehrichtung die Normalrichtung oder die Ge genrichtung ist. In mehreren Experimenten wurde versucht, ei ne Bezugsstellung durch Weglassen eines Zahnes des Zahnrades an der Bezugsstelle zu erfassen. Durch das Weglassen eines Zahnes ändert sich der Abstand zwischen zwei aufeinanderfol genden Impulsen und die Änderung des Impulsabstandes (oder der Impulsperiode) kann als Bezugsstellung wahrgenommen wer den. Es wurde jedoch der Umstand festgestellt, daß die Ampli tude eines von der Magnetwiderstandsvorrichtung an der Grenze zwischen einem Bereich mit ununterbrochen angeordneten Zähnen und der Stelle einer Zahnlücke für das Erfassen der Bezugs stellung abgegebenen Wechselstromsignals unvermeidbar größer wird. Infolge dessen entstand ein Problem, wenn bei einer Voraufbereitung vor dem Umsetzen zu Binärdaten das von der Magnetwiderstandsvorrichtung abgegebene Wechselstromsignal verstärkt wurde. Es wurde festgestellt, daß nach der Binärum setzung der Impulsabstand an der Grenze zwischen dem Bereich mit den ununterbrochen angeordneten Zähnen und der Stelle mit der Zahnlücke für das Erfassen der Bezugsstellung größer ist als der Impulsabstand oder die Impulsperiode in dem Bereich mit den ununterbrochen angeordneten Zähnen, wodurch es unmög lich wird, eine genaue Drehwinkelinformation weiterzugeben. Um zu ermitteln, ob die Drehrichtung die Gegenrichtung ist oder nicht, ist es gemäß der vorangehenden Beschreibung er forderlich, zwei Komponentenpaare mit jeweils einer Magnetwi derstandsvorrichtung und einer Schaltung zum Umsetzen eines von der Magnetwiderstandsvorrichtung abgegebenen Signals in Binärdaten vorzusehen, wodurch die Schaltungsanordnung kom pliziert wird.

Bei der Erfassung der Drehung eines Meßobjektes mittels eines magnetischen Abnehmers ist eine Ausgangsspannung V gleich dΦ/dt. Infolgedessen ist die Amplitude der Ausgangs spannung bei niedrigen Drehzahlen klein, wodurch es schwierig wird, die Vorrichtung praktisch einzusetzen.

Eine als Sensor dienende Magnetwiderstandsvorrichtung ergibt unabhängig von der Drehzahl ein Ausgangssignal mit konstanter Größe. Aus diesem Grund bietet die Magnetwider standsvorrichtung den Vorteil, daß sie auch gleichermaßen bei niedrigen Drehzahlen eingesetzt werden kann. Da andererseits die Amplitude des Ausgangssignals klein ist, muß dieses ver stärkt werden.

Falls jedoch die Amplitude eines Signals aus einem Ver stärker zum Verstärken des von der Magnetwiderstandsvorrich tung abgegebenen Signals übermäßig groß wird, wird an die in der Schaltung verwendeten Vorrichtungen eine zu hohe Spannung angelegt, wodurch sich eine Möglichkeit von Fehlfunktionen ergibt. Aus diesem Grund wird im allgemeinen das von dem Ver stärker abgegebene Signal derart begrenzt, daß seine Amplitu de nicht einen vorbestimmten Wert übersteigt. Ein Verstär kungsfaktor muß daher so eingestellt werden, daß die Amplitu de des verstärkten Signals an der Grenze zwischen dem Bereich mit den ununterbrochen angeordneten Zähnen und dem Bereich mit der Zahnlücke für das Erfassen der Bezugsstellung kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzwert. Infolgedessen kann die Amplitude des verstärkten Signals in dem Bereich mit den un unterbrochen angeordneten Zähnen nicht ausreichend verstärkt werden, wodurch sich ein Problem insofern ergibt, als es schwierig ist, das von der Magnetwiderstandsvorrichtung abge gebene Signal von bestehenden Störsignalen zu unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Bewegungs erfassung mittels elektromagnetischer Wandler einen Magnetde tektor zu schaffen, mit dem Probleme wie hinsichtlich eines zu großen verstärkten Ausgangssignals, einer ungleichförmigen Impulsperiode und einer komplizierten Schaltungsanordnung ge löst werden können, so daß der Magnetdetektor praktisch ein gesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird durch einen Vormagnetisierungsma gneten ein Magnetfeld erzeugt, welches auf ein Meßobjekt ge richtet ist. Eine Magnetwiderstandsvorrichtung nimmt durch die Bewegung des Meßobjektes verursachte Änderungen des Zu standes des Vormagnetisierungsfeldes durch Umwandeln der Än derungen in ein elektrisches Ausgangssignal auf. In einem Be reich für das Erfassen einer Bezugsstellung hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Meßobjektes ist ein Zahn angebracht, aber die Form des Zahnes ist absichtlich von derjenigen einer Vielzahl von gleichförmigen Zähnen verschieden, die in glei chen Abständen in dem restlichen Bereich angebracht sind. Als Alternative ist der Bereich für das Erfassen einer Bezugs stellung mit einem Meßabschnitt versehen, der von gleichför migen Meßabschnitten verschieden ist, die an dem übrigen Be reich vorgesehen sind. Infolgedessen ist die während des Vor beilaufens des in dem Bereich für das Erfassen einer Bezugs stellung angebrachten Zahnes oder des Meßabschnittes dieses Bereiches im Ablauf der Bewegung des Meßobjektes auftretende Änderung hinsichtlich des Zustandes des Vormagnetisierungs feldes oder der Änderung der Richtung des magnetischen Vek tors im Vergleich zu einer Vorrichtung gering, bei der ledig lich in dem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung ein Zahn weggelassen ist. Demzufolge kann der Anstieg der Ampli tude des von der Magnetwiderstandsvorrichtung abgegebenen Si gnals unterdrückt werden. Zum Umsetzen des von der Magnetwi derstandsvorrichtung abgegebenen Signals in Binärdaten wird eine Binärumsetzeinrichtung verwendet. Durch das Aufnehmen des von der Binärumsetzeinrichtung abgegebenen binären Si gnals erfaßt eine Bezugsstellung-Detektoreinrichtung im Ab lauf der Bewegung des Meßobjektes das Vorbeilaufen des in dem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung angebrachten Zahnes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu tert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung von hauptsächli chen Elementen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung der Lagebezie hung und der elektrischen Gestaltung des ersten Ausführungs beispiels für den Drehungsdetektor.

Fig. 4 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen bei dem ersten Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor.

Fig. 5 ist eine Schaltbild, das den Aufbau einer Binärumsetzschaltung zeigt.

Fig. 6 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer Prozes sorschaltung zeigt.

Fig. 7 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen bei dem ersten Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor.

Fig. 8 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen bei dem ersten Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor.

Fig. 9 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen bei dem ersten Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor.

Fig. 10 bis 12 sind jeweils eine erläuternde Darstellung einer Lagebeziehung zwischen einer Magnetwiderstandseinheit und einem Zahnrad.

Fig. 13 ist eine Darstellung von Ausgangssignalen einer Halbbrückenschaltung an verschiedenen Stellen.

Fig. 14 und 15 sind jeweils ein Kennliniendiagramm von Änderungen des Ausgangssignals der Halbbrückenschaltung.

Fig. 16 ist ein Kennliniendiagramm, das Zusammenhänge zwischen einem Luftspalt und einer Amplitude veranschaulicht.

Fig. 17 bis 19 sind jeweils Zeitdiagramme von Signalkur venformen und dergleichen zu Vergleichszwecken.

Fig. 20 ist ein Kennliniendiagramm, das den Zusammenhang zwischen einem Verhältnis der Höhe eines Zahnes in einem Be zugsstellung-Erfassungsbereich zu der Höhe von gleichförmigen Zähnen und einem Verstärkungsfaktor veranschaulicht.

Fig. 21 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 22 ist eine vergrößerte Darstellung von hauptsäch lichen Elementen des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. 21.

Fig. 23 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor.

Fig. 24 ist eine vergrößerte Darstellung eines Zahnra des, das bei einem dritten Ausführungsbeispiel für einen er findungsgemäßen Drehungsdetektor verwendet wird.

Fig. 25 ist eine vergrößerte Darstellung eines Zahnra des, das bei einem vierten Ausführungsbeispiel für einen er findungsgemäßen Drehungsdetektor verwendet wird.

Fig. 26 ist eine vergrößerte Darstellung eines Zahnra des, das bei eine fünften Ausführungsbeispiel für einen er findungsgemäße Drehungsdetektor verwendet wird.

Fig. 27 ist ein Schaltbild, das zu Vergleichszwecken den Aufbau einer Prozessorschaltung zeigt.

Fig. 28 zeigt Zeitdiagramme von Signalkurvenformen und dergleichen eines Drehungsdetektors zu Vergleichszwecken.

Fig. 29 ist eine vergrößerte Darstellung eines Zahnra des, das bei einem sechsten Ausführungsbeispiel für einen er findungsgemäßen Drehungsdetektor verwendet wird.

Fig. 30 ist eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 31 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes A1 eines Zahnrades.

Fig. 32 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes A2 des Zahnrades.

Fig. 33 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes A3 des Zahnrades.

Fig. 34 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes A4 des Zahnrades.

Fig. 35 ist eine schematische Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 36 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes B1 eines Zahnrades.

Fig. 37 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes B2 des Zahnrades.

Fig. 38 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes B3 des Zahnrades.

Fig. 39 ist eine vergrößerte Darstellung eines Abschnit tes B4 des Zahnrades.

Fig. 40 ist eine schematische Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 41 ist eine schematische Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Drehungsde tektor.

Fig. 42 ist eine Darstellung der Form eines Zahnrades und einer Signalkurvenform bei einem elften Ausführungsbei spiel.

Fig. 43 ist eine Darstellung der Form eines bei einem zwölften Ausführungsbeispiel verwendeten Zahnrades.

Erstes Ausführungsbeispiel

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird ein erstes Aus führungsbeispiel beschrieben, welches ein erfindungsgemäßer Drehungsdetektor ist.

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und die Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung von hauptsächlichen Elementen eines Teiles A des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Er fassen der Drehung der Kurbelwelle eines Ottomotors. Ein von diesem Drehungsdetektor abgegebenes Signal wird einer Maschi nensteuereinheit zugeführt, in der es zum Steuern des Zünd zeitpunktes und für andere Zwecke benutzt wird.

Eine Drehachse 1 nach Fig. 1 ist mit der Kurbelwelle des Ottomotors verbunden und wird durch diese angetrieben und an der Drehachse 1 ist ein Zahnrad 2 als Meßobjekt befestigt. Das Zahnrad 2 ist eine kreisförmige Platte aus einem magneti schen Material wie Eisen und hat eine bestimmtes Gewicht.

An dem Umfang des Zahnrades 2 ist fortgesetzt in glei chen Winkelabständen eine Anzahl von gleichförmigen Zähnen 3 ausgebildet, die nachfolgend als Dreieckzähne bezeichnet wer den. Die Dreieckzähne 3 haben jeweils eine Form, die einem gleichschenkligen Dreieck ähnlich ist. In der radialen Rich tung des Zahnrades 2 haben die Dreieckzähne 3 eine Höhe H1. Im einzelnen bilden die Dreieckzähne 3 jeweils ein gleich schenkliges Dreieck, das gemessen von dem Umfang eines durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Kreises, dessen Mitte auf der Mitte des Zahnrades liegt und der einen Radius H0 hat, die Höhe H1 hat. Die Dreieckzähne 3 dienen zum Erzeu gen eines Winkelsignals.

An dem Umfang des Zahnrades 2 sind in jeweiligen Win kelabständen von 90° Zähne 4 ausgebildet, die jeweils als Be zugsstellung-Erfassungsbereich sowie als Drehrichtung- Bestimmungsbereich dienen und jeweils trapezähnliche Form ha ben. Somit haben die Zähne 4 jeweils eine von der Form der Zähne 3 verschiedene Form und werden nachstehend als Trape zoidzähne bezeichnet. In der Richtung des Radius des Zahnra des 2 haben die Trapezoidzähne 4 eine Höhe H2. Zwischen der Höhe H2 der Trapezoidzähne 4 und der Höhe H1 der Dreieckzähne 3 besteht die folgende Beziehung:

(1/2) · H1 < H2 < H1.

D.h., die Höhe H2 der Trapezoidzähne 4 ist kleiner als die Höhe H1 der Dreieckzähne 3, aber größer als die Hälfte der Höhe H1.

Eine Sensoreinheit 5 ist an einer nachfolgend als Nähe rungsstelle bezeichneten Stelle angebracht, die von der Um fangsfläche des Zahnrades 2 in radialer Richtung zu diesem um einen Luftspalt mit einer bestimmten Breite beabstandet ist. Die Sensoreinheit 5 enthält einen Vormagnetisierungsmagneten 6, ein als erste elektromagnetische Wandlervorrichtung die nendes ferromagnetisches Magnetwiderstandselement 7 und ein als zweite elektromagnetische Wandlervorrichtung dienendes ferromagnetisches Magnetwiderstandselement 8.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 hat der Vormagnetisie rungsmagnet, der ein Permanentmagnet ist, eine als magneti scher Nordpol dienende Fläche und an der anderen Seite eine als magnetischer Südpol dienende Fläche. Die N-Fläche des Ma gneten 6 ist in einer Lage angeordnet, bei der sie der Um fangsfläche des Zahnrades 2 näher an dieser gegenübergesetzt ist. Die als Nahabstandslage bezeichnete Lage der N-Fläche des Magneten ist von der Umfangsfläche in radialer Richtung zu dem Zahnrad 2 um einen bestimmten Spalt beabstandet. Von der N-Fläche des Magneten 6 wird in der Richtung zu dem Zahn rad 2 hin ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt. Die Magnetwi derstandselemente 7 und 8 sind an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Substrat angebracht. Die Magnetwider standselemente 7 und 8 sind gleichfalls an Nahabstandsstellen in dem Vormagnetisierungsfeld angebracht, die von der Um fangsfläche des Zahnrades 2 in radialer Richtung zu diesem um einen bestimmten Spalt beabstandet sind. Im einzelnen sind die Magnetwiderstandselemente 7 und 8 in einem vorbestimmten Abstand zueinander auf dem Umfang eines Kreises angeordnet, dessen Mitte mit der Mitte des Zahnrades 2 übereinstimmt. Der Abstand zwischen den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 ist kleiner als der Teilungsabstand der Dreieckzähne 3 des Zahn rades 2. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 bewirkt die in der Figur durch die Abwicklung des Zahnrades 2 dargestellte Dre hung des Zahnrades 2, daß sich das Vormagnetisierungsfeld bzw. die Richtung des magnetischen Vektors desselben ändert. Durch die Änderungen der Richtung des magnetischen Vektors werden wiederum die Widerstandswerte der Magnetwiderstands elemente 7 und 8 verändert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind die Magnetwider standselemente 7 und 8 miteinander zu einer Halbbrücke ver bunden. D.h., die Magnetwiderstandselemente 7 und 8 sind zu einander in Reihe geschaltet und an ein Ende der Reihenschal tung wird eine konstante Spannung Vcc angelegt. Das andere Ende der Reihenschaltung ist auf Masse gelegt. Als Sensoraus gangssignal wird das als Mittelpunktpotential bezeichnete Po tential an dem Verbindungspunkt zwischen den Magnetwider standselementen 7 und 8 abgegeben. Das von dieser Halbbrük kenschaltung abgegebene Signals ist ein Auslenkungswinkelsi gnal, welches dem durch die Drehung des Zahnrades 2 gemäß der Darstellung in Fig. 4 verursachten Auslenkungswinkel des ma gnetischen Vektors entspricht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die ferromagneti schen Magnetwiderstandselemente 7 und 8 derart eingebaut, daß ein durch die Sensoreinheit 5 und die Richtung des Vormagne tisierungsfeldes gebildeter Winkel ungefähr 45° beträgt. Das Zahnrad 2 hat einen Radius von 70 mm und es sind auf seinem Umfang in gleichen Abständen 48 Dreieckzähne 3 ausgebildet. Der Luftspalt ist 1 mm dick.

Gemäß Fig. 3 ist an einen Ausgangsanschluß 9 der Halb brückenschaltung eine als Binärumsetzer dienende Binärumsetz schaltung 10 angeschlossen. Die tatsächliche Gestaltung der Binärumsetzschaltung 10 ist in Fig. 5 dargestellt. In der Bi närumsetzschaltung 10 werden die Spitzenwerte und die Tiefst werte der Kurvenform des Auslenkungssignals gespeichert und abwechselnd Schwellenwerte erzeugt, die gleich 1/4 und 3/4 der Differenz zwischen dem Spitzenwert und dem Tiefstwert sind. Dann werden durch einen Größenvergleich des Ausgangs signals der Halbbrückenschaltung mit diesen Schwellenwerten binäre Werte erzeugt.

Gemäß Fig. 5 ist der Ausgangsanschluß 9 der Halbbrücken schaltung über einen Verstärker 11 mit dem invertierenden Eingang eines Vergleichers 12 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 11 ist mit einer Spitzenwert-Halteschaltung 13 und einer Tiefstwert-Halteschaltung 14 verbunden. Von der Spitzenwert-Halteschaltung 13 wird der Spitzenwert des Aus gangssignals der Halbbrückenschaltung festgehalten, während von der Tiefstwert-Halteschaltung 14 der Tiefstwert des Aus gangssignals der Halbbrückenschaltung festgehalten wird.

Zwischen den Ausgangsanschluß der Spitzenwert- Halteschaltung 13 und den Ausgangsanschluß der Tiefstwert- Halteschaltung 14 sind vier Widerstände 15, 16, 17 und 18 in Reihe geschaltet. Analogschalter 21 und 22 bilden eine Rei henschaltung, die einen Verbindungspunkt 19 zwischen den Wi derständen 15 und 16 mit einem Verbindungspunkt 20 zwischen den Widerständen 17 und 18 verbindet. An den Verbindungspunkt zwischen den Analogschaltern 21 und 22 ist der nichtinvertie rende Eingang des Vergleichers 12 angeschlossen. Der Aus gangsanschluß des Vergleichers 12 ist mit dem Steueranschluß des Analogschalters 22 verbunden. Ferner ist der Ausgangsan schluß des Vergleichers 12 über einen Inverter 24 mit dem Steueranschluß des Analogschalters 21 verbunden.

Ah den Ausgangsanschluß des Vergleichers 12 ist eine Flankendetektorschaltung 25 angeschlossen. Die Flankendetek torschaltung 25 enthält eine Anstiegsflanken-Detektoreinheit 26 und eine Abfallflanken-Detektoreinheit 27. Von der An- Stiegsflanken-Detektoreinheit 26 wird nur die Anstiegsflanke eines von dem Vergleicher 12 abgegebenen Signals erfaßt und an die Tiefstwert-Halteschaltung 14 ein Tiefstwert- Rückstellsignal abgegeben. Andererseits wird von der Abfall flanken-Detektoreinheit 27 nur die abfallende Flanke des von dem Vergleicher 12 abgegebenen Signals erfaßt und an die Spitzenwert-Halteschaltung 13 ein Spitzenwert-Rückstellsignal abgegeben.

In der bisher beschriebenen Schaltungsanordnung wird das von der Halbbrückenschaltung abgegebene Signal durch den Ver stärker 11 verstärkt und die Amplitude des Ausgangssignals des Verstärkers 11 wird mit den Schwellenwerten verglichen. Als Vergleichsergebnis gibt der Vergleicher 12 ein Signal mit dem hohen Pegel H und dem niedrigen Pegel L ab. Entsprechend den Pegeln H und L des Ausgangssignals des Vergleichers 12 wird entweder der Analogschalter 21 oder der Analogschalter 22 durchgeschaltet, wodurch das Potential von dem nichtinver tierenden Eingang des Vergleichers 12 von (1/4) (PH-BH) auf (3/4) (PH-BH) oder umgekehrt umgeschaltet wird, wobei mit PH der durch die Spitzenwert-Halteschaltung 13 festgehaltene Spitzenwert bezeichnet ist, während mit BH der von der Tiefstwert-Halteschaltung 14 festgehaltene Tiefstwert be zeichnet ist. Der Ausgangsanschluß der Spitzenwert- Halteschaltung 13 ist über einen Widerstand 28 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Rechenverstärkers 29 verbunden. Andererseits ist der Ausgangsanschluß der Tiefstwert- Halteschaltung 14 über einen Widerstand 30 mit dem invertie renden Eingang des Rechenverstärkers 29 verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Rechenverstärkers 29 ist über einen Widerstand 31 mit Masse verbunden. Das Ausgangssignal des Re chenverstärkers 29 ist zur Gegenkopplung über einen Wider stand 32 zurückgeführt.

Der Ausgangsanschluß des Rechenverstärkers 29 ist mit dem invertierenden Eingang eines Vergleichers 33 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Vergleichers 33 ist an ei ne Bezugsspannungsquelle 34 angeschlossen. Der Ausgangsan schluß des Vergleichers 33 ist mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes 35 verbunden. Gleichermaßen ist der Ausgangsan schluß des Vergleichers 33 auch mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes 36 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gliedes 35 ist mit dem Ausgangsanschluß des Vergleichers 12 verbun den, während der andere Eingang des UND-Gliedes 36 über einen Inverter 37 mit dem Ausgangsanschluß des Vergleichers 12 ver bunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 35 ist über eine Spitzenwert-Anhebeleitung an die Spitzenwert-Halteschaltung 13 angeschlossen. Gleichermaßen ist der Ausgang des UND- Gliedes 36 über eine Tiefstwert-Absenkleitung an die Tiefst wert-Halteschaltung 14 angeschlossen.

In der bisher beschriebenen Schaltungsanordnung wird von dem Rechenverstärker 29 die Differenz zwischen dem festgehal tenen Spitzenwert PH und dem festgehaltenen Tiefstwert BH be rechnet. Falls diese Differenz (PH-BH) geringer ist als eine von der Bezugsspannungsquelle 34 erzeugte Bezugsspannung VREF1, gibt der Vergleicher 33 einen Pegel "1" (H) ab. Infol gedessen werden entsprechend diesem Ausgangssignalpegel je weils der Spitzenwert und der Tiefstwert auf 5 V angehoben bzw. auf 0 V gesenkt, um sie voneinander zu trennen. Falls an dererseits die Differenz (PH-BH) größer als die von der Be zugsspannungsquelle 34 erzeugte Bezugsspannung VREF1 ist, gibt der Vergleicher 33 den Pegel "0" bzw. L ab, wodurch die Differenz (PH-BH) auf einem festen Wert gehalten wird, der gleich der Bezugsspannung VREF1 ist.

Ein Verbindungspunkt 38 zwischen dem Rechenverstärker 29 und dem Vergleicher 33 ist mit dem invertierenden Eingang ei nes Vergleichers 39 verbunden. Andererseits ist der nicht in vertierende Eingang des Vergleichers 39 an eine Bezugsspan nungsquelle 40 angeschlossen. Der Ausgang des Vergleichers 39 ist mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes 41 verbunden. Ferner ist der Ausgang des Vergleichers 39 auch mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes 42 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gliedes 42 ist an den Ausgang des Vergleichers 12 an geschlossen. Der andere Eingang des UND-Gliedes 41 ist über einen Inverter 43 gleichfalls an den Ausgang des Vergleichers 12 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 41 ist über ei ne Spitzenwert-Speichersperrsignal-Leitung mit der Spitzen wert-Halteschaltung 13 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 42 ist über eine Tiefstwert-Speichersperrsignal-Leitung mit der Tiefstwert-Halteschaltung 14 verbunden.

In dem bisher beschriebenen Schaltungsaufbau wird im Zu ge des Festhaltens des Spitzenwertes ein Tiefstwert- Speichersperrsignal BHI erzeugt, um das Festhalten des Tiefstwertes zu verhindern, solange der Tiefstwert nicht um eine vorbestimmte Spannungsdifferenz abweicht. Auf diese Wei se ist der Schwellenwert immer größer als der Wert des Aus gangssignals der Halbbrückenschaltung, so daß das Ausgangs signal auf dem Pegel H gehalten wird. Das gleiche gilt für das entgegengesetzte. D.h., im Zuge des Festhaltens des Tiefstwertes wird ein Spitzenwert-Speichersperrsignal PHI er zeugt, um das Festhalten des Spitzenwertes zu verhindern, so lange der Spitzenwert nicht um eine vorbestimmte Spannungs differenz abweicht. Auf diese Weise ist der Schwellenwert stets kleiner als der Wert des Ausgangssignals der Halbbrük kenschaltung, so daß das Ausgangssignal auf dem Pegel L ge halten wird.

In der Binärumsetzschaltung 10 mit diesem Aufbau wird die Kurvenform des in Fig. 4 dargestellten Auslenkungssignals umgeformt, wodurch das Auslenkungssignal in ein binäres Im pulsausgangssignal umgewandelt wird.

Es wäre anzumerken, daß deswegen, weil die in Fig. 5 dargestellte Binärumsetzschaltung 10 die gleiche wie eine in der JP-OS 6-300584 beschriebene Schaltung ist, die ausführli che Beschreibung ihrer Funktion und anderer Merkmale wegge lassen wird.

Gemäß Fig. 3 ist an den Ausgang der Binärumsetzschaltung 10 eine Prozessorschaltung 44 angeschlossen, die als Bezugs stellung-Detektoreinrichtung sowie als Bewegungsrichtung- Detektoreinrichtung dient. Der Aufbau der Prozessorschaltung 44 ist in Fig. 6 dargestellt. Gemäß dieser Darstellung ist an den Ausgang der Binärumsetzschaltung 10 eine Anstiegsflanken- Detektorschaltung 45 angeschlossen. Gemäß Fig. 7 erfaßt die Anstiegsflanken-Detektorschaltung 45 die ansteigenden Flanken des Impulssignals nach Fig. 4. An den ansteigenden Flanken des Impulssignals werden Anstiegsflankensignale abgegeben. An die in Fig. 6 dargestellte Anstiegsflanken-Detektorschaltung 45 ist ein Impulszähler 46 angeschlossen. Der Zählwert des Impulszählers 46 wird jedesmal aufgestuft, wenn gemäß der Darstellung durch (1), (2), (3),. . . gemäß Fig. 7 von der An stiegsflanken-Detektorschaltung 45 ein Anstiegsflankensignal eingegeben wird.

An die in Fig. 6 dargestellte Anstiegsflanken- Detektorschaltung 45 ist ferner ein Zähler 47 angeschlossen. Der Zähler 47 erhält ein Taktsignal gemäß Fig. 7 aus einer Taktgeneratorschaltung 48. Von dem Zähler 47 wird zum Aufstu fen seines Zählstandes n die Anzahl der Taktsignalimpulse aus der Taktgeneratorschaltung 48 gezählt. Wenn der Zähler 47 aus der Anstiegsflanken-Detektorschaltung 45 ein Anstiegsflanken signal empfängt, wird sein Zählstand n anfänglich auf "0" eingestellt. Gemäß Fig. 6 ist an den Ausgang des Zählers 47 ein Register 49 angeschlossen, welches einen ersten und einen zweiten Speicherbereich 50 und 51 enthält. In dem Register 49 werden aufeinanderfolgend nacheinander die aus dem Zähler 47 empfangenen, jeweils die Impulsperiode darstellenden Zählwer te n in dem ersten Speicherbereich 50 gespeichert. Wenn ein die nächste Impulsperiode anzeigender nächster Zählwert n empfangen wird, wird der in dem ersten Speicherbereich 50 ge speicherte vorangehende Zählwert, nämlich der die vorangehen de Impulsperiode darstellende größte Zählwert in den zweiten Speicherbereich 51 übertragen. Dann wird der nächste Zählwert in den ersten Speicherbereich 50 eingespeichert.

An das Register 49 ist ein Vergleicher 52 angeschlossen, der gemäß Fig. 7 einen Wert, welcher das 1,5-fache des in dem zweiten Speicherbereich 51 gespeicherten vorangehenden Zähl wertes n_i-1, nämlich (3/2) n_i-1 ist, mit dem in dem ersten Speicherbereich 50 gespeicherten gegenwärtigen Zählwert n vergleicht. Wenn der in dem ersten Speicherbereich 50 gespei cherte Zählwert n_i größer als der in dem zweiten Speicherbe reich 51 gespeicherte Zählwert n_i-1 ist, wird gemäß Fig. 7 ein Bezugsstellungssignal abgegeben. Das Bezugsstellungs signal wird dem in Fig. 6 dargestellten Impulszähler 46 zuge führt, um eine Anfangseinstellung oder Rückstellung des Zähl wertes des Impulszählers 46 vorzunehmen.

Gemäß Fig. 6 ist an den Ausgang der Binärumsetzschaltung 10 eine Pegelbestimmungsschaltung 53 angeschlossen, die das von dem Vergleicher 52 erzeugte Bezugsstellungssignal emp fängt. Wenn zu einem durch den Vergleicher 52 bestimmten Nor mal/Gegendrehung-Ermittlungszeitpunkt (3/2) n_i-1 das in Fig. 7 dargestellte Bezugsstellungssignal empfangen wird, ermit telt die Pegelbestimmungsschaltung 53 den Pegel des von der Binärumsetzschaltung 10 erzeugten Impulssignals. Falls das Impulssignal den Pegel L hat, wird ein eine Normaldrehung an zeigendes Signal ausgegeben. Falls andererseits das Impuls signal den Pegel H hat, wird ein eine Gegendrehung anzeigen des Signal ausgegeben.

Im folgenden wird die Funktion des Drehungsdetektors mit einer derartigen Gestaltung erläutert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird von dem Magneten 6 ein Vormagnetisierungsfeld zu dem Zahnrad 2 hin erzeugt. Die Drehung des Zahnrades 2 bewirkt, daß sich der in tangentialer Richtung zu dem Zahnrad 2 erzeugte magnetische Vektor ändert. Die Änderungen des magnetischen Vektors werden mittels der Magnetwiderstandselemente 7 und 8 als elektrisches Signal wiedergegeben. Aus der Halbbrückenschaltung mit den Magnetwi derstandselemente 7 und 8 wird ein Auslenkwinkelsignal bzw. Auslenkungssignal abgegeben. Das Auslenkungssignal aus der Halbbrückenschaltung wird durch die Binärumsetzschaltung 10 in ein binäres Impulsausgangssignal umgesetzt. Das Impuls signal aus der Binärumsetzschaltung 10 wird durch die Prozes sorschaltung 44 verarbeitet. D.h., durch die Anstiegsflanken Detektorschaltung 45 werden die Flanken des Impulssignals er faßt und der Inhalt des Impulszählers 46 wird jedesmal aufge stuft, wenn eine Flanke erfaßt wird. Der Zähler 47, dessen Zählwert bei jedem Erfassen einer Flanke initialisiert wird, zählt die Anzahl der Taktsignalimpulse aus der Taktgenerator schaltung. Auf diese Weise kann mittels des Zählers 47 die Periode des Impulssignals gemessen werden. An eine nicht dar gestellte Maschinensteuereinheit wird ein Zählsignal bzw. Im pulsperioden-Meßsignal ausgegeben. Die Maschinensteuereinheit nimmt das Impulsperioden-Meßsignal zum Überwachen der Dreh zahl Ne der Maschine auf. Als Drehzahl der Maschine wird der Kehrwert der Impulsperiode ausgewertet.

Der Vergleicher 52 vergleicht einen Wert, der gleich dem 1,5-fachen des in dem zweiten Speicherbereich 51 des Regi sters 49 gespeicherten Zählwertes n_i-1 bzw. der vorangehenden Impulsperiode ist, mit dem in dem ersten Speicherbereich 50 gespeicherten Zählwert n_i bzw. der gegenwärtig gemessenen Im pulsperiode. Wenn der in dem ersten Speicherbereich 50 ge speicherte Zählwert n_i größer als das 1,5-fache des in dem zweiten Speicherbereich 51 gespeicherten Zählwertes n_i-1 ist, wird ein Bezugsstellungssignal ausgegeben, welches das Vor beilaufen des Trapezoidzahnes 4 des Zahnrades 2 anzeigt. D.h., durch das Vergleichsergebnis wird bei einer Drehung des Zahnrades 2 um 360° jeweils eine Bezugsstellung bei einem Drehwinkel von 0, 90, 180 oder 270° erfaßt.

Das Bezugsstellungssignal wird zur Anfangseinstellung des Zählwertes des Impulszählers 46 benutzt. Der Zählwert entspricht dem Drehwinkel bzw. der Drehstellung des Zahnrades 2. D.h., bei der Drehung des Zahnrades 2 um 360° entspricht der in dem Impulszähler 46 erzeugte Zählwert einem Winkel in dem Bereich von 0 bis 90°, von 90 bis 180°, von 180 bis 270° oder von 270 bis 360°. Von dem Impulszähler 46 wird ein den Zählwert darstellendes Drehwinkelsignal abgegeben. Das Dreh winkelsignal wird der Maschinensteuereinheit zugeführt. Auf die Aufnahme des Drehwinkelsignals hin steuert die Maschinen steuereinheit den Zündzeitpunkt in der Maschine entsprechend dem Betriebszustand der Maschine.

Andererseits ermittelt die Pegelbestimmungsschaltung 53 zu dem Zeitpunkt des aus dem Vergleicher 52 empfangenen Be zugsstellungssignals den Pegel des Impulssignals aus der Bi närumsetzschaltung 10. Falls das Impulssignal den Pegel L hat, wird von der Pegelbestimmungsschaltung 53 ein Drehrich tungssignal abgegeben, welches eine Normaldrehung anzeigt. Falls andererseits das Impulssignal den Pegel H hat, wird von der Pegelbestimmungsschaltung 53 ein Drehrichtungssignal ab gegeben, das eine Gegendrehung anzeigt. Das Drehrichtungs signal wird der Maschinensteuereinheit zugeführt. Falls das Drehrichtungssignal eine Gegendrehung der Kurbelwelle der Ma schine anzeigt, führt die Maschinensteuereinheit einen Prozeß wie das zwangsweise Unterbrechen der Zündung aus, um die Ma schine zu schützen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 werden die Funktionen bei der Verarbeitung erläutert.

In Fig. 8 ist das binäre Impulssignal dargestellt, wel ches sich aus der Kurvenformverarbeitung des Auslenkwinkel bzw. Auslenkungssignals ergibt, die ausgeführt wird, wenn bei der Drehung des Zahnrades 2 in der Normalrichtung und in der Gegenrichtung die Dreieckzähne 3 des Zahnrades 2 nahe an den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 vorbeilaufen. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, ist bei der Drehung des Zahnrades 2 in der Gegenrichtung die Polarität des Auslenkungssignals um gekehrt. Demgemäß ist auch der Signalpegel des sich aus der Kurvenformverarbeitung ergebenden binären Signals umgekehrt.

In Fig. 9 ist ein binäres Signal dargestellt, welches sich aus der Kurvenformverarbeitung des Auslenkungssignals ergibt, die ausgeführt wird, wenn bei der Drehung des Zahnra des 2 in der Normalrichtung und der Gegenrichtung die Trape zoidzähne 4 des Zahnrades 2 an den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 vorbeilaufen. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 ist die Periode desjenigen binären Impulssignals lang, welches sich aus dem Vorbeilaufen eines Trapezoidzahnes 4 ergibt, der eine andere Form hat als der Dreieckzahn 3. Durch das Erfassen dieses langen Impulsabstandes kann eine Bezugsstellung er kannt werden und der Pegel H oder L in diesem Impulsabstand kann dazu herangezogen werden, die Drehrichtung zu bestimmen.

Fig. 10 bis 15 sind Darstellung für das kurze Erläutern der Vorgänge bei der Umkehrung des Auslenkungssignals ent sprechend der Drehrichtung des Zahnrades 2. In Fig. 10 ist eine Stellung des Zahnrades 2 dargestellt, bei der der Drei eckzahn 3 des Zahnrades 2 an der Seite nahe an dem Magnetwi derstandselement 7 steht. Bei dieser Stellung ist R7 < R8, wobei R7 und R8 jeweils die Widerstandswerte der Magnetwider standselemente 7 und 8 sind. In Fig. 11 ist eine Stellung des Zahnrades 2 dargestellt, bei der der Dreieckzahn 3 des Zahn rades 2 mittig zwischen den Magnetwiderstandselemente 7 und 8 steht. Bei dieser Stellung ist R7 im wesentlichen gleich R8.

In Fig. 12 ist eine Stellung des Zahnrades 2 dargestellt, bei der der Dreieckzahn 3 des Zahnrades 2 an der Seite nahe an dem Magnetwiderstandselement 8 steht. Bei dieser Stellung ist R7 < R8.

Entsprechend der Stellung des Zahnes 2 ändert sich die Richtung des magnetischen Vektors des an den Magnetwider standselementen 7 und 8 errichteten Vormagnetisierungsfeldes, wodurch sich die Widerstandswerte der Magnetwiderstandsele mente 7 und 8 auf die vorstehend beschriebene Weise ändern. Infolgedessen hat bei den in Fig. 10, 11 und 12 dargestellten Stellungen des Dreieckzahnes 3 die Spannung Vo aus der Halb brückenschaltung unterschiedliche Amplituden gemäß der Dar stellung in Fig. 13. Demgemäß ändert sich die Spannung Vo aus der Halbbrückenschaltung bei einer Normaldrehung gemäß der Darstellung in Fig. 14, da sich die Stellung des Zahnes 3 in der Aufeinanderfolge Fig. 10 → Fig. 11 → Fig. 12 ändert, oder bei einer Gegendrehung gemäß der Darstellung in Fig. 15, da sich die Stellung des Zahnes 3 in der Aufeinanderfolge Fig. 12 → Fig. 11 → Fig. 10 ändert.

Durch die Halbbrückenschaltung mit den Magnetwider standselementen 7 und 8 ist die von der Halbbrückenschaltung abgegebene Spannung Vo durch die Stellung des Zahnes 3 des Zahnrades 2 bestimmt. Aus diesem Grund ist bei der Drehung des Zahnrades 2 in der Gegenrichtung das Auslenkungssignal invertiert. Infolge der wechselseitigen Wirkung der einander benachbarten Zähne 3 des Zahnrades 2 wird jedoch gemäß der Darstellung in Fig. 14 und 15 der Auslenkungswinkel des ma gnetischen Vektors bzw. des Ausgangssignal der Halbbrücken nicht größer. Statt dessen kehrt die Auslenkung auf ihren ur sprünglichen Wert zurück, sobald die Auslenkung einen gewis sen Grad erreicht hat. D.h., sobald der nächste Zahn 3 des Zahnrades näher kommt, wird die Auslenkung in die Richtung zu dem nächsten Zahn 3 des Zahnrades 2 ausgerichtet. Auf diese Weise wird ein sinusförmiges Auslenkwinkelsignal bzw. Auslen kungssignal erzielt.

Andererseits besteht gemäß der Darstellung in Fig. 16 die Tendenz, daß die Amplitude des Auslenkungssignals kleiner wird, sobald der Luftspalt zwischen der Zahnspitze des Zahn rades 2 und dem Rand der Sensoreinheit 5 bzw. der Magnetwi derstandselemente 7 und 8 breiter wird. Aus diesem Grund ist es bei einem Anwendungsfall mit einem breiten Luftspalt er forderlich, das Auslenkungssignal ausreichend zu verstärken. Dabei wird jedoch ein Teilbereich zu einer Behinderung, in dem die Amplitude des Auslenkungssignals groß ist. D.h., für die Bereiche außerhalb der Bezugsstellungen ist ein Verhält nis ΔW1 der durch eine Änderung der Luftspaltbreite verur sachten Verringerung der Amplitude verschieden von einem Ver hältnis ΔW2 der durch die Änderung der Luftspaltbreite verur sachten Verringerung der Amplitude für die Bezugsstellungen. Da das Verhältnis ΔW1 der durch die Änderung der Luftspalt breite verursachten Verringerung der Amplitude für die Berei che außerhalb der Bezugsstellungen größer ist als das Ver hältnis ΔW2 der durch die Änderung der Luftspaltbreite verur sachten Verringerung der Amplitude für die Bezugsstellungen, ist bei einem breiten Luftspalt die Amplitude an den Bezugs stellungen weitaus größer als an den Bereichen außerhalb der Bezugsstellungen. Infolgedessen ist die Impulsformung nicht gut wirksam. Es ist daher erforderlich, die Amplitude des Auslenkungswinkels für die Bezugsstellungen zu verringern, an denen die Drehrichtung erkannt wird und das Bezugsstellungs signal erzeugt wird.

Es sei angenommen, daß gemäß der Darstellung in Fig. 17 an dem Umfang des Zahnrades 2 ein Zahn 4 weggelassen ist. So bald sich das Magnetwiderstandselement von einem angrenzenden Bereich mit einem Zahn her an den Bereich mit einer Zahnlücke annähert, ändert sich das Vormagnetisierungsfeld bzw. der ma gnetische Vektor in starkem Ausmaß in der Richtung zu dem Zahn hin. Die Amplitude des Ausgangssignals des Magnetwider standselementes bzw. des Auslenkungssignals wird größer, d. h., W2 < W1, wobei W2 die Amplitude des an der Bezugsstel lung erzeugten Auslenkungssignals ist und W1 die Amplitude des an anderen Stellen als der Bezugsstellung erzeugten Aus lenkungssignals ist. Dies ergibt bei der Verstärkung des Aus lenkungssignals eine Behinderung. Bei dem Ausführungsbeispiel sind jedoch gemäß der Darstellung in Fig. 4 die Trapezoidzäh ne 4 vorgesehen, wodurch der maximale Auslenkungswinkel an dem Trapezoidzahn 4 auf die Größenordnung des maximalen Aus lenkungswinkels an den Dreieckzähnen 3 verringert wird. In folgedessen kann verhindert werden, daß die Amplitude des Auslenkungssignals an den Bezugsstellungen erhöht wird, bzw. erreicht werden, daß W2 etwa gleich W1 ist.

In Fig. 18 sind Änderungen der Richtung des magnetischen Vektors, des Auslenkungswinkels und einer sich aus der Im pulsformung ergebenden Kurvenform in dem Fall dargestellt, daß die Höhe H2 der Trapezoidzähne 4 gleich der Höhe H1 der Dreieckzähne 3 ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 18 ist auch in diesem Fall die Amplitude W2 des Auslenkungssignals höher.

Dies ist deshalb der Fall, weil sich bei der Annäherung des Trapezoidzahnes 4 an die Magnetwiderstandselemente 7 und 8 die Richtung des Vormagnetisierungsfeldes in starkem Ausmaß ändert, da der magnetische Teil des Trapezoidzahnes 4 groß ist. Aus diesem Grund ändert sich auch ebenso die Amplitude des Auslenkungssignals in starkem Ausmaß. In Fig. 19 sind die Änderungen der Richtung des magnetischem Vektors, das Auslen kungssignal und eine sich durch die Impulsformung ergebende Kurvenform in dem Fall dargestellt, daß die Höhe H2 der Tra pezoidzähne 4 gleich der Hälfte der Höhe H1 der Dreieckzähne 3 ist. In diesem Fall ist die Amplitude W2 des Auslenkungs signals kleiner als diejenige bei den in Fig. 17 und 18 dar gestellten Fällen. Die Amplitude W2 kann aber weiterhin kaum ausreichend klein sein.

Aus der Beschreibung in Bezug auf Fig. 17, 18 und 19 ist ersichtlich, daß die Höhe H2 der Trapezoidzähne 4 in dem Be reich (1/2) H1 < H2 < H gehalten werden muß, damit die Ampli tude W2 des Auslenkungssignals wesentlich verringert wird.

In Fig. 20 sind ausführlich die Ergebnisse einer Unter suchung des Zusammenhanges zwischen der Höhe H2 des Trape zoidzahnes 4 und der Amplitude W2 des Auslenkungssignals dar gestellt. Auf der Horizontalachse von Fig. 20 ist das Ver hältnis H2/H1 der Zahnhöhe an der Bezugsstellung zu derjeni gen an dem Bereich außerhalb der Bezugsstellung dargestellt, während an der Vertikalachse das Amplitudenverhältnis W2/W1 dargestellt ist, wobei W2 die Amplitude des Auslenkungs signals für den Trapezoidzahn 4 an der Bezugsstellung ist und W1 die Amplitude des Auslenkungssignals für den Dreieckzahn 3 an dem Bereich außerhalb der Bezugsstellung ist. Aus der Fig. 20 ist ersichtlich, daß dann, wenn die Höhe H2 des Trape zoidzahnes 4 für das Erfassen einer Bezugsstellung in einem Bereich von 50% bis zu 80% der Höhe H1 der in gleichen Ab ständen ausgebildeten Dreieckzähne 3 gewählt wird, die Ampli tude des Auslenkungssignals für den Trapezoidzahn 4 an der Bezugsstellung auf weniger als das 1,5-fache der Amplitude des Auslenkungssignals für den Bereich verringert werden kann, in dem in gleichen Abständen die Dreieckzähne 3 ausge bildet sind.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist bei diesem Aus führungsbeispiel an dem Umfang des Zahnrades 2 in gleichen Abständen eine Anzahl von gleichförmigen Dreieckzähnen 3 aus gebildet und an dem Umfang an Bereichen für das Erfassen von Bezugsstellungen sind die Trapezoidzähne 4 mit einer Form ausgebildet, die von derjenigen der Dreieckzähne 3 verschie den ist. Bei dieser Gestaltung der Zähne ist eine Änderung des Magnetfeldzustandes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors, die auftritt, wenn bei der Drehung des Zahnrades 2 der Trapezoidzahn 4 nahe an den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 vorbeiläuft, geringer als bei einer Gestaltung, bei dem lediglich an einem für das Erfassen einer Bezugsstellung die nenden Bereich ein Zahn weggelassen ist. Dadurch ist es er möglicht, eine Erhöhung der Amplitude des von den Magnetwi derstandselementen 7 und 8 abgegebenen Signals zu verringern. Infolgedessen kann der Verstärkungsfaktor für das Auslen kungssignal erhöht werden und mit diesem Ausführungsbeispiel kann dem Fall entsprochen werden, daß es erforderlich ist, die Sensoreinheit 5 mit den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 mit einem großen Luftspalt einzusetzen.

An dem Umfang des Zahnrades 2 ist in gleichen Abständen eine Anzahl von gleichförmigen Dreieckzähnen 3 ausgebildet und an dem Umfang an Bereichen für die Erkennung der Dreh richtung sind die Trapezoidzähne 4 mit jeweils einer Form ausgebildet, die von derjenigen der Dreieckzähne 3 verschie den ist. Die Magnetwiderstandselemente 7 und 8 sind voneinan der in der Drehrichtung des Zahnrades 2 um einen vorbestimm ten Abstand getrennt angebracht. Die Magnetwiderstandselemen te 7 und 8 bilden eine Halbbrücke zum Erzeugen des Spannungs signals, welches während der Drehung des Zahnrades 2 zum Er fassen des Vorbeilaufens eines Trapezoidzahnes 4 herangezogen wird. Der Pegel des Impulssignals zum Zeitpunkt des Vorbei laufens des Trapezoidzahnes 4 kann zum Erkennen der Drehrich tung herangezogen werden. Auf diese Weise kann mittels einer einfachen Gestaltung die Bewegungsrichtung erkannt werden.

Da der Trapezoidzahn 4 in der Richtung zu den Magnetwi derstandselementen 7 und 8 hin eine Höhe H2 hat, die von der Höhe H1 des Dreieckzahnes 3 verschieden ist, kann in einem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung und in einem Bereich für das Erkennen der Drehrichtung ein Signal erhalten werden, das von einem Signal verschieden ist, welches eine an den anderen Bereichen hervorgerufene Veränderung des Zustan des des Vormagnetisierungsfeldes anzeigt. Da die Höhe H2 des Trapezoidzahnes 4 kleiner ist als die Höhe H1 des Dreieckzah nes 3, ist die Änderung des Magnetfeldzustandes bzw. der Richtung des magnetische Vektors gering und daher auch die Amplitude eines von den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 abgegebenen Signals im Vergleich zu einer Dimensionierung ge ringer, bei der die Höhe H2 des Trapezoidzahnes 4 gleich der Höhe H1 des Dreieckzahnes 3 ist. Da die Höhe H2 des Trape zoidzahnes 4 größer als die Hälfte der Höhe H1 des Dreieck zahnes 3 ist, kann die Änderung des Magnetfeldzustandes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors noch kleiner werden und daher die Amplitude des von den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 abgegebenen Signals gleichfalls weiter verringert wer den.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel wird im folgenden auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gerich tet erläutert.

Die Fig. 21 ist eine schematische Darstellung des zwei ten Ausführungsbeispiels für einen Drehungsdetektor. Die Fig. 22 ist eine vergrößerte Darstellung eines Bereiches B nach Fig. 21.

Ein Trapezoidzahn 4 hat Trapezform mit einer Höhe H2 in der radialen Richtung zu dem Zahnrad 2. Die Höhe H2 des Tra pezoidzahnes 4 ist kleiner als eine Höhe H1 eines Dreieckzah nes 3, aber größer als die Hälfte der Höhe H1. An den Rändern des Trapezoidzahnes 4 sind als eine integrierte Einheit mit dem Trapezoidzahn 4 Vorsprünge 54 und 55 ausgebildet. Die Vorsprünge 54 und 55 haben jeweils Dreieckform mit einer vor bestimmten Dicke. Die Höhe der Vorsprünge 54 und 55 beträgt H3, wobei H3 = H1-H2 ist. D.h., die Höhe (H2+H3) der Spit zen der Vorsprünge 54 und 55 ist gleich der Höhe H1 der Spit ze des Dreieckzahnes 3.

Dadurch, daß die Höhe H2 des Trapezoidzahnes 4 um eine Differenz in einem vorbestimmten Bereich kleiner als die Höhe H1 des Dreieckzahnes 3 gewählt wird, kann die durch den Tra pezoidzahn 4 verursachte Verstärkung der Magnetfeldablenkung verringert werden. Die Amplitude des Auslenkungssignals bei dem Vorbeilaufen des Trapezoidzahnes 4 kann gleichfalls auf die gleiche Größenordnung wie die Amplitude des Auslenkungs signals bei dem Vorbeilaufen des Dreieckzahnes 3 verringert werden. An diesem Trapezoidzahn 4 wird jedoch die den Trape zoidzahn 4 betreffende Änderung des Magnetfeldes langsam ein gestellt. Infolgedessen wird gemäß der Darstellung in Fig. 4 eine Impulsbreite T2 des binären Signals unmittelbar vor dem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung bzw. für das Erkennen der Drehrichtung größer als eine Impulsbreite T1 an anderen Bereichen, d. h., T2 < T1. Hierbei ist die Schräge der Kurvenform des Auslenkungssignals an der Bezugsstellung im Vergleich zu derjenigen der Kurvenform an einem Bereich abge stuft, an dem der Dreieckzahn 3 ausgebildet ist. Aus diesem Grund besteht eine unerwünschte Tendenz, daß die Breite des Impulses an der Grenze zwischen einem Bereich mit dem Drei eckzahn 3 und einem Bereich mit dem Trapezoidzahn 4 größer wird.

Zur Lösung dieses Problems werden bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel an dem Dreieckzahn 4 die Vorsprünge 54 und 55 mit der vorbestimmten Höhe H3 ausgebildet. Gemäß der Darstellung in Fig. 23 wird durch die Vorsprünge 54 und 55 die Einstellung der Änderung des Magnetfeldes beschleunigt, was zur Folge hat, daß die Impulsbreite oder Periode T2 des binären Impulssignals unmittelbar vor dem Bereich für das Er fassen einer Bezugsstellung bzw. für das Erkennen der Dreh richtung etwa die gleiche Größenordnung wie die Impulsbreite T1 an den anderen Bereichen hat.

Auf diese Weise kann die Impulsbreitenstörung des binä ren Signals an dem Trapezoidzahn 4 vermieden werden. Infolge dessen wird eine gleichförmige Impulsbreite erzielt, so daß die Winkelstellung mit hoher Genauigkeit erfaßt werden kann.

In Abhängigkeit von dem Impulsformungsverfahren können die Vorsprünge 54 und 55 auch nur an der Seite ausgebildet werden, die den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 zuerst na he kommt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind bei diesem Aus führungsbeispiel die zu den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 hin ragenden Vorsprünge 54 und 55 an dem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung bzw. für das Erkennen der Dreh richtung zumindest an demjenigen Rand des Trapezoidzahnes 4 vorgesehen, der zuerst nahe an den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 vorbeiläuft. Durch die Vorsprünge 54 und 55 wird die Einstellung der durch den Trapezoidzahn 4 verursachten Ände rung des Zustandes des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die derjenigen bei der durch den Dreieckzahn 3 verursachten Zustandsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors nahe kommt. Infol gedessen kann die Störung der Zustandsänderung des Vormagne tisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors während des Überganges von dem Dreieckzahn 3 zu dem Trape zoidzahn 4 unterdrückt werden. Somit kann auch ebenso die Störung des von den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 abge gebenen Signals unterdrückt werden, wodurch es möglich wird, ein binäres Signal mit konstanter Impulsbreite zu erhalten.

Drittes Ausführungsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel wird im folgenden auf Un terschiede gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel gerich tet erläutert.

Die Gestaltung des Trapezoidzahnes 4 bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 24 dargestellt. Bei dem zwei ten Ausführungsbeispiel sind gemäß der vorangehenden Be schreibung die Vorsprünge 54 und 55 als eine integrierte Ein heit mit dem Zahnrad 2 ausgebildet. Andererseits sind bei dem dritten Ausführungsbeispiel Vorsprünge 56 und 57 herausste hende Teile aus einem magnetischen Material. D.h., die Vor sprünge 56 und 57 sind jeweils gesondert aus einem Material wie eine Niete hergestellte Teile, die durch Kleben oder Schweißen an dem Zahnrad 2 befestigt sind.

Auf diese Weise können die Formen und Positionen der Vorsprünge in einem späteren Prozeß auf beliebige Weise be stimmt werden, wodurch sich im Vergleich zu dem Fall, daß ein Zahnrad mit Vorsprüngen in einem Sinterprozeß hergestellt wird, ein hoher Freiheitsgrad hinsichtlich der Formung der Vorsprünge ergibt.

Viertes Ausführungsbeispiel

Das vierte Ausführungsbeispiel wird im folgenden auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gerich tet erläutert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 25 ist zwischen dem Trape zoidzahn 4 und den anderen Dreieckzähnen 3 ein Dreieckzahn 58 mit einem Teilungsabstand P2 ausgebildet, der kleiner als der Teilungsabstand P1 der anderen Dreieckzähne 3 ist. Durch den Dreieckzahn 58 wird die Einstellung der durch den Trape zoidzahn 4 verursachten Zustandsänderung des Vormagnetisie rungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die derjenigen bei der durch den Dreieckzahn 3 verursachten Zustandsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors nahe kommt. Infolgedessen kann die Störung der Zu standsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors bei dem Übergang von den Dreieckzäh nen 3 zu dem Trapezoidzahn 4 unterdrückt werden. Somit kann auch ebenso die Störung des von den Magnetwiderstandselemen ten 7 und 8 abgegebenen Signals unterdrückt werden, wodurch es möglich wird, ein binäres Signal mit konstanter Impuls breite zu erhalten.

Auf diese Weise kann bei dem vierten Ausführungsbeispiel gleichermaßen wie bei dem zweiten und dem dritten Ausfüh rungsbeispiel die Impulsbreite des binären Signals einge stellt werden, ohne daß wie bei dem zweiten und bei dem drit ten Ausführungsbeispiel Vorsprünge verwendet werden. Somit kann die Impulsbreite des binären Signals eingestellt werden, ohne daß wie bei dem zweiten und dem dritten Ausführungsbei spiel Vorsprünge verwendet werden. Somit kann die Impulsbrei te des binären Signals mit einem höheren Genauigkeitsgrad eingestellt werden.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsbei spiel ist das Zahnrad 2 mit den Trapezoidzähnen 4 und den Dreieckzähnen 3 gestaltet. Die Gestaltung des bei dem in Fig. 25 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel verwendeten Zahnrades 2 ist von derjenigen bei dem ersten Ausführungsbei spiel dadurch verschieden, daß bei dem vierten Ausführungs beispiel das Zahnrad die Trapezoidzähne 4, die Dreieckzähne 3 mit dem Teilungsabstand P1 und die Dreieckzähne 58 mit dem Teilungsabstand P2 hat, der kleiner als der Teilungsabstand P1 ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsbei spiel ist bei der Erfassung eines Bereiches, an dem der Tra pezoidzahn 4 und der Dreieckzahn 3 einander benachbart sind, die Periode T2 des sich aus dem Impulsformungsprozeß ergeben den Impulssignals länger als die Periode T1 der sich aus der Erfassung der Dreieckzähne 3 ergebenden Impulse. Zur Lösung dieses Problems sind bei dem in Fig. 25 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel die Dreieckzähne 58 mit dem Teilungsab stand P2 vorgesehen. Das Ziel der Verringerung des Abstandes zwischen den Radzähnen, an denen die Periode der Impulse län ger wird, bei der Erfassung eines Bereiches, in dem der Tra pezoidzahn 4 und der Dreieckzahn 3 an zueinander benachbarten Stellen angebracht sind, besteht darin, die Periode T2 des Impulses des sich aus dem Impulsformungsprozeß ergebenden Si gnals auf einen Wert nahe an T1 einzustellen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Das fünfte Ausführungsbeispiel wird im folgenden auf Un terschiede gegenüber dem zweiten und dem vierten Ausführungs beispiel gerichtet erläutert.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind gemäß der Dar stellung in Fig. 23 an dem Trapezoidzahn 4 die Vorsprünge 54 und 55 mit der vorbestimmten Höhe H3 ausgebildet und bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist gemäß der Darstellung in Fig. 25 zwischen den Trapezoidzahn und den Dreieckzahn 3 der Drei eckzahn 58 mit dem Teilungsabstand P2 eingefügt, der kleiner als der Teilungsabstand P1 des Dreieckzahnes 3 ist. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind gemäß der Darstellung in Fig. 26 an dem Trapezoidzahn 4 die Vorsprünge 54 und 55 mit der vorbestimmten H3 ausgebildet und zwischen den Trape zoidzahn 4 und den Dreieckzahn 3 ist der Dreieckzahn 58 mit dem Teilungsabstand P2 eingefügt, der kleiner als der Tei lungsabstand P1 des Dreieckzahnes 3 ist.

Das Ziel bei dem fünften Ausführungsbeispiel besteht ebenfalls darin, die Periode T2 des Impulses des Signals, welches sich aus dem Impulsformungsprozeß bei dem Erfassen eines Bereiches ergibt, in dem der Trapezoidzahn 4 und der Dreieckzahn 3 an zueinander benachbarten Stellen ausgebildet sind, auf einen Wert nahe an T1 einzustellen. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel werden zum Einstellen der Impulsperiode T2 auf einen Wert, der noch näher an T1 liegt, das bei dem zweiten Ausführungsbeispiel angewandte Verfahren zum Einstel len der Impulsperiode T2 auf einen Wert nahe an T1 durch An bringen der Vorsprünge 54 und 55 an dem Trapezoidzahn 4 und das bei dem vierten Ausführungsbeispiel angewandte Verfahren zum Einstellen der Impulsperiode T2 auf einen Wert nahe an T1 durch Verringerung des Abstandes zwischen den Radzähnen, in dem die Periode des Impulses verringert ist, beide gleichzei tig angewandt.

Hinsichtlich des Ausbildens der. Vorsprünge 54 und 55 an jedem Trapezoidzahn ist das fünfte Ausführungsbeispiel gleich dem zweiten Ausführungsbeispiel, jedoch unterscheidet sich das erstere von dem letzteren darin, daß bei dem ersteren die Lücke zwischen den Zähnen, an der die Periode des Impulses länger wird, durch Einfügen eines Zahnes mit dem Teilungsab stand P2 in die Lücke verkürzt wird.

In Fig. 27 ist der Aufbau einer Prozessorschaltung 44 dargestellt, mit der sowohl die ansteigenden als auch die ab fallenden Flanken genutzt werden. In diesem Fall werden die ansteigenden und die abfallenden Flanken des Impulssignals erfaßt, wobei an den Flanken die in Fig. 28 dargestellten Flankensignale ausgegeben werden. Wenn die Impulsperiode T2 des binären Signals vor einem Bereich für die Bestimmung der Drehrichtung (an dem Trapezoidzahn 4) länger wird, wird der Zeitpunkt für das Ermitteln der Normaldrehung oder der Gegen drehung verzögert und fällt unvermeidbar auf einen Zeitpunkt außerhalb des Bereiches für das Ermitteln der Drehrichtung (außerhalb des Trapezoidzahnes 4). Bei dem fünften Ausfüh rungsbeispiel ist das Meßobjekt ein Zahnrad, an dem in dem Bereich zu dem Bestimmen der Drehrichtung an dem Trape zoidzahn 4 die Vorsprünge 54 und 55 ausgebildet sind und zwi schen den Trapezoidzahn 4 an dem Bereich zum Bestimmen der Drehrichtung und den unmittelbar vorangehenden Dreieckzahn 3, der von einem benachbarten Dreieckzahn 3 um einen vorbestimm ten festgelegten Zwischenraum beabstandet ist, der Dreieck zahn 58 mit dem kleinen Teilungsabstand P2 eingefügt ist, um zuverlässig die Periode des Impulses vor dem Bereich zum Er mitteln der Drehrichtung der Periode von Impulsen an anderen Bereichen gleichzumachen.

Bei einem Zahnrad, das einen Durchmesser von 75 mm hat, die Dreieckzähne 3 in derartigen gleichen Abständen angeord net sind, daß 48 Zähne ausgebildet werden können, in den Be reichen für das Erkennen der Drehrichtung die Trapezoidzähne 4 ausgebildet sind und zwischen den jeweiligen Trapezoidzahn 4 und den nächstliegenden Dreieckzahn 3 jeweils der Dreieck zahn 58 mit dem kleinen Teilungsabstand eingefügt ist, wobei der Luftspalt 1 mm beträgt, ist dann, wenn keine Vorsprünge vorgesehen sind, die Periode des Impulses an dem Bereich für das Erkennen der Drehrichtung das ungefähr 1,5-fache der Pe riode der Impulse für die in den gleichen Abständen angeord neten Dreieckzähne 3. Dadurch, daß an jedem Trapezoidzahn 4 die Vorsprünge 54 und 55 mit einer Höhe ausgebildet werden, die gleich 20% der Höhe der Dreieckzähne 3 ist, kann die Pe riode des Impulses an dem Bereich für das Erkennen der Dreh richtung auf einen Wert verkürzt werden, der ungefähr das 1,0-fache der Periode der Impulse für die in gleichen Abstän den angeordneten Dreieckzähne 3 ist.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Das sechste Ausführungsbeispiel wird im folgenden auf die Unterschiede gegenüber den vorangehend beschriebenen Aus führungsbeispielen gerichtet erläutert.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Funktion zur magnetischen Erfassung im Hinblick auf die an dem Umfang des Zahnrades 2 ausgebildeten Dreieckzähne 3 erläutert. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird dagegen die Funktion zur magnetischen Erfassung im Hinblick auf die jeweils zwischen zwei benachbarten Dreieckzähnen 3 liegenden Täler als Meßobjekt erläutert. Das Ausführungsbeispiel kann jedoch eine Gestaltung haben, die derjenigen bei den vorange hend beschriebenen Ausführungsbeispielen gleichartig ist. Nachstehend wird dieses Ausführungsbeispiel beschrieben, da in manchen Fällen dieses Ausführungsbeispiel für den Dre hungsdetektor oder das Auslegungskonzept für das Zahnrad 2 verschieden sein kann.

Die Fig. 29 ist eine Darstellung, die den Querschnitt durch einen Bereich zum Ermitteln einer Bezugsstellung und durch daran angrenzende Bereiche des Zahnrades 2 zeigt. In Fig. 29 ist der Radius des äußersten Umfanges des Zahnrades 2 mit Ho bezeichnet. Es ist eine Vielzahl von Tälern 91 mit ei ner jeweiligen vorbestimmten Tiefe D1 ausgebildet, die der Höhe H1 entspricht und die von dem Außenumfang mit dem Radius Ho weg gemessen ist. An dem Bereich für das Ermitteln einer Bezugsstellung ist ein Tal 92 ausgebildet, welches in der Um fangsrichtung verlängert ist. Zur Unterscheidung des Tales 92 von den vorangehend genannten Tälern 91 wird nachstehend das Tal 92 als Zahnlücke 92 bezeichnet. Die Zahnlücke 92 hat eine Tiefe D2 im Bereich von 0,4 D1 bis 0,6 D1. Beiderseits der Zahnlücke 92 ist jeweils eine Rille 93 mit einer Tiefe D3 ausgebildet, welche gleich der Tiefe D1 der Täler ist. Es ist jedoch anzumerken, daß die Rillen 93 wahlweise vorgesehen werden können.

In diesem Fall wird durch die Zahnlücke 92 die Wieder herstellung der Zustandsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors auf eine Geschwin digkeit beschleunigt, die derjenigen bei der durch das Tal 91 verursachten Zustandsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors nahe kommt. Infol gedessen kann die Störung der Zustandsänderung des Vormagne tisierungsfeldes bzw. der Richtung des magnetischen Vektors bei dem Übergang von dem Tal 91 zu der Zahnlücke 92 unter drückt werden und auf diese Weise auch ebenso die Störung des von den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 abgegebenen Si gnals unterdrückt werden. Durch das Ausbilden der Rillen 93 beiderseits der Zahnlücke 92 wird die Wiederherstellung der Zustandsänderung des Vormagnetisierungsfeldes bzw. der Rich tung des magnetischen Vektors schneller, wodurch sich eine vorteilhafte Wirkung ergibt.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird als siebtes Ausführungsbeispiel eine in einer mehrzylindrigen Maschine verwendete Vorrichtung zum Be stimmen einer Zylindernummer beschrieben. Bei dem siebten Ausführungsbeispiel sind an dem Umfang des Zahnrades 2 Berei che für das Ermitteln von Bezugsstellungen in einer Anzahl ausgebildet, die gleich der Anzahl der Zylinder ist. In den Bereichen für das Erfassen von Bezugsstellungen ist jeweils eine Vielzahl von Zähnen oder Meßobjekten für das Ersetzen der Zähne zum Bilden einer Vielfalt von verschiedenartigen Mustern kombiniert. Als Zylinderbestimmungseinheit wird ein Mikrocomputer 60 für das Ausführen von Prozessen zum Erkennen einer Zylindernummer verwendet. Es wird hierbei eine typische Anwendung in einer Vierzylindermaschine erläutert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 30 ist das Zahnrad 2 als Meßobjekt mit einer Nockenwelle verbunden, durch die das Zahnrad 2 in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß der Darstellung gedreht wird. An dem Umfang des Zahnrad 2 ist gemäß der vor angehenden Beschreibung eine Vielzahl von Dreieckzähnen 3 in gleichen Abständen ausgebildet. Bei jeweils zwei Umdrehungen der Nockenwelle beträgt die Maschinendrehung 360°. In Fig. 30 sind mit A1 bis A4 jeweils ein Bereich zum Erfassen einer Be zugsstellung wie eines oberen Totpunktes in einem jeweiligen Zylinder der Maschine bezeichnet. Die Erfassungsbereiche A1 bis A4 sind an dem Umfang des Zahnrades 2 in Abständen von 90° bzw. in Abständen von 180° KW angeordnet. Zum Vereinfa chen der Erläuterung sei angenommen, daß in der Maschine die Verbrennung in der Aufeinanderfolge beginnend mit dem Zylin der #1, gefolgt von dem Zylinder #2 und dann dem Zylinder #3 und endend mit dem Zylinder #4 abläuft (#1 → #2 → #3 → #4). In diesem Fall sind die Bereiche A1 bis A4 für die Erfassung der Bezugsstellung jeweils den Zylindern #1, #2, #3 bzw. #4 zugeordnet.

Das Sensorausgangssignal, nämlich das aus der Sensorein heit 5 mit den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 ausgegebene Signal wird der Binärumsetzschaltung 10 zugeführt, welche die gleiche Schaltung wie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendete ist. Das von der Binärumsetzschaltung 10 abgegebe ne binäre Signal wird im weiteren dem Mikrocomputer 60 zuge führt, der eine logische Prozessorschaltung (Zentraleinheit CPU) und andere allgemein bekannte Speicherschaltungen wie einen Festspeicher ROM und einen Schreib/Lesespeicher RAM enthält. Bei der Aufnahme des Sensorausgangssignals führt der Mikrocomputer 60 Prozesse wie die Berechnung der Drehzahl der Maschine und die Erkennung eines jeweiligen Zylinders aus. Es wäre anzumerken, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Mi krocomputer 60 als Zylindererkennungseinrichtung dient.

Unter Bezugnahme auf Fig. 31 bis 34 werden jeweils die Merkmale der Formen der Bereiche A1 bis A4 zum Erfassen der Bezugsstellungen beschrieben. Zunächst ist in Fig. 31, die eine vergrößerte Darstellung des Bereiches A1 ist, der Be reich für das Erfassen der Bezugsstellung für den Zylinder #1 dargestellt. Gemäß der Darstellung ist der Bereich in zwei gleiche Teilbereiche unterteilt, in denen jeweils Trape zoidzähne 61a und 61b ausgebildet sind. Gleich wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gilt die fol gende Gleichung:

H2 = (0,6 bis 0,9) H1

wobei H1 die Höhe der Dreieckzähne ist, während H2 die Höhe der Trapezoidzähne 61a und 61b ist.

Gleichermaßen ist in Fig. 32, die einen vergrößerte Dar stellung des Bereiches A2 ist, der Bereich für das Erfassen der Bezugsstellung für den Zylinder #2 dargestellt. In diesem Bereich ist zwischen zwei Dreieckzähnen 3a und 3b ein Trape zoidzahn 61c mit einer Höhe H2 ausgebildet, die gleich der vorangehend genannten Höhe H2 ist, und zwischen dem Dreieck zahn 3b und einem Dreieckzahn 3c ist ein Tal bzw. eine Zahn lücke 62a mit einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet. Es ist anzumerken, daß die Zahnlücke 62a der vorangehend beschriebe nen und in Fig. 29 dargestellten Zahnlücke 92 mit der Ausnah me entspricht, daß in diesem Fall die Rille 93 weggelassen ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 32 ist die Zahnlücke 62a zwischen einer Flankenfläche des Dreieckzahnes 3b und einer Flankenfläche des Dreieckzahnes 3c ausgebildet und ihre Tiefe D1 ist durch folgende Gleichung bestimmt:

D1 = (0,4 bis 0,6) H1.

Gleichermaßen ist in Fig. 33, die eine vergrößerte Dar stellung des Bereiches A3 ist, der Bereich zum Erfassen der Bezugsstellung für den Zylinder #3 dargestellt. In dem Be reich ist eine Zahnlücke 62b mit der Tiefe D1 anschließend an die Flankenfläche eines Dreieckzahnes 3d ausgebildet und un mittelbar an die Zahnlücke 62b anschließend ist ein Trape zoidzahn 61d mit der Höhe H2 ausgebildet.

Schließlich ist in Fig. 34, die eine vergrößerte Dar stellung des Bereiches A4 ist, der Bereich für das Erfassen der Bezugsstellung für den Zylinder #4 dargestellt. In diesem Bereich sind abwechselnd Dreieckzähne 3e, 3f und 3g sowie Zahnlücken 62c und 62d mit jeweils der Tiefe D1 ausgebildet.

Achtes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird das achte Ausführungsbeispiel im Hin blick auf Unterschiede gegenüber dem siebten Ausführungsbei spiel beschrieben. Gleichermaßen wie bei den siebten Ausfüh rungsbeispiel hat das achte Ausführungsbeispiel eine Gestal tung, die das jeweilige Erkennen eines Zylinders in einer Mehrzylindermaschine ermöglicht. An dem Umfang des Zahnrades 2 sind Zylindererfassungsbereiche ausgebildet. Die Zylin dererfassungsbereiche haben Formen, die von Bereich zu Be reich voneinander verschieden sind.

Gemäß der Darstellung in Fig. 35 ist auf die vorstehend beschriebene Weise an dem Umfang des Zahnrades 2 eine Viel zahl von Dreieckzähnen 3 in gleichen Abständen ausgebildet. Mit B1 bis B4 sind jeweils ein Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung wie eine oberen Totpunktes in einem jeweiligen Zylinder der Maschine bezeichnet. Die Bereiche B1 bis B4 für das Erfassen der Bezugsstellung sind an dem Umfang des Zahn rades 2 in Abständen von 90° angeordnet. In diesem Fall ist angenommen, daß die Bereiche B1 bis B4 für die Erfassung der Bezugsstellung jeweils den Zylindern #1, #2, #3 bzw. #4 zuge ordnet sind.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Fig. 36 bis 39 jeweils die Merkmale der Formen der Bereiche B1 bis B4 zum Erfassen der Bezugsstellungen beschrieben. Die in Fig. 35 dargestellten Bereiche B1 bis B4 entsprechen den in Fig. 30 dargestellten Bereichen A1 bis A4, jedoch sind bei den erste ren die Formen einiger Zähne von denjenigen bei den letzteren verschieden. Es werden die Unterschiede zwischen Fig. 36 und 31, zwischen Fig. 37 und 32, zwischen Fig. 38 und 33 und zwi schen Fig. 39 und 34 erläutert.

Bezüglich der Unterschiede zwischen Fig. 36 und 31 ist Fig. 36 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches B1. Gemäß Fig. 36 sind an den beiden Enden der oberen Fläche des Trape zoidzahnes 61a jeweils dreieckförmige Vorsprünge 63a und 63b ausgebildet. Gleichermaßen sind an den beiden Enden der obe ren Fläche des Trapezoidzahnes 61b jeweils dreieckförmige Vorsprünge 63c und 63d ausgebildet. Die Höhe der Spitzen und der Vorsprünge 63a bis 63d ist gleich der Höhe H1 der Drei eckzähne 3.

Hinsichtlich der Unterschiede zwischen Fig. 37 und 32 ist die Fig. 37 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches B2. Gemäß Fig. 37 sind an den beiden Enden der oberen Fläche des Trapezoidzahnes 61c jeweils dreieckförmige Vorsprünge 63e und 63f ausgebildet. An den beiden Enden der Zahnlücke 62a sind jeweils in einer einem hochgestellten Dreieck entspre chenden Form Rillen 64a und 64b dadurch ausgebildet, daß die Ränder bis zu einem Durchmesser Ho des Umfanges eines Kreises eingeschnitten sind, auf dem die Tiefstpunkte der Zähne 3 liegen.

Hinsichtlich der Unterschiede zwischen Fig. 38 und 33 ist die Fig. 38 eine vergrößerte Darstellungen des Bereiches B3. Gemäß Fig. 38 sind an den beiden Enden der Zahnlücke 62b Rillen 64c und 64d ausgebildet, während an den beiden Enden der oberen Fläche des Trapezoidzahnes 61d Vorsprünge 63g und 63h ausgebildet sind.

Schließlich ist hinsichtlich der Unterschiede zwischen Fig. 39 und 34 die Fig. 39 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches B4. Gemäß Fig. 39 sind an den beiden Enden der Zahnlücke 62c Rillen 64e und 64f ausgebildet, während an den beiden Enden der Zahnlücke 62d Rillen 64g und 64h ausgebildet sind.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird als neuntes Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen einer Bezugsstel lung der Kurbelwelle einer Maschine beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bei jeweils zwei Umdrehungen in der Maschine bzw. bei einer Umdrehung des Zahnrades 2 eine Be zugsstellung der Kurbelwelle erfaßt. Bei diesem Ausführungs beispiel wird das Zahnrad 2 in Uhrzeigerrichtung in der Dar stellung gedreht.

In Fig. 40 ist die gesamte Gestaltung des Zahnrades 2 dargestellt. Gemäß Fig. 40 sind an dem Umfang des Zahnrades 2 in Abständen von 90° bzw. 180° KW Einschnitte 71 ausgebildet. Die Einschnitte 71 haben jeweils eine Tiefe D2. Mit 78a bis 78c sind gleichförmige Erfassungsobjekte bezeichnet, die an dem Umfang des Zahnrades 2 ausgebildet sind. Ein in Fig. 40 dargestellter Bereich P1 ist ein Bereich zum Erfassen einer Bezugsstellung. In dem Bereich P1 sind eine Zahnlücke 72 und eine Trapezoidzahn 73 ausgebildet, welche sich in der Um fangsrichtung des Zahnrades 2 erstrecken.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird das zehnte Ausführungsbeispiel be schrieben, welches durch Abänderung von Teilen des neunten Ausführungsbeispiels erhalten wird. Die Form eines bei dem zehnten Ausführungsbeispiel verwendeten Zahnrades ist in Fig. 41 dargestellt.

Die Unterschiede zwischen dem in Fig. 41 dargestellten zehnten Ausführungsbeispiel und dem in Fig. 40 dargestellten neunten Ausführungsbeispiel bestehen darin, daß an den beiden Öffnungsrändern der Einschnitte 71 bei dem zehnte Ausfüh rungsbeispiel Vorsprünge 76 ausgebildet sind. An beiden Enden der Zahnlücke 72 in dem Bereich P1 zur Erfassung der Bezugs stellung sind Nuten 77 ausgebildet und an den beiden Enden der oberen Fläche des Trapezoidzahnes 73 sind Vorsprünge 76 ausgebildet.

Elftes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird als elftes Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen einer Bezugsstel lung einer Kurbelwelle beschrieben.

In Fig. 42 ist die ganze Form des Zahnrades 2 darge stellt. Gemäß 42 sind an dem Umfang des Zahnrades 2 in Ab ständen von 90° oder 180° Vorsprünge 81 ausgebildet. Mit 84a bis 84c sind gleichförmige Meßobjekte bezeichnet, die an dem Umfang des Zahnrades 2 ausgebildet sind. Die Bodenfläche der Meßobjekte 84a bis 84c hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser Ho des Zahngrundkreises nach Fig. 1. An einem Bereich P1, der als Bereich für das Erfassen einer Be zugsstellung dient, sind eine Zahnlücke 82 und ein Trape zoidzahn 83 ausgebildet, die sich in der Umfangsrichtung des Zahnrades 2 erstrecken.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird das zwölfte Ausführungsbeispiel be schrieben, welches durch Abänderung von Teilen des elften Ausführungsbeispiels erhalten wird. Die Form eines bei dem zwölften Ausführungsbeispiel verwendeten Zahnrades ist in Fig. 43 dargestellt.

Die Unterschiede zwischen dem in Fig. 43 dargestellten zwölften Ausführungsbeispiel und dem in Fig. 42 dargestellten elften Ausführungsbeispiel bestehen darin, daß an den unteren Rändern der Vorsprünge 81 bei dem zwölften Ausführungsbei spiel Rillen 85 ausgebildet sind. In dem Bereich P1 für das Erfassen der Bezugsstellung sind an beiden Enden der Zahnlük ke 82 Rillen 85 und an beiden Enden der oberen Fläche des Trapezoidzahnes 83 Vorsprünge 86 ausgebildet.

Im folgenden werden andere Ausführungsformen beschrie ben, die sich durch die Erfindung ergeben.

Anstelle der ferroelektrischen Magnetwiderstandselemente kann auch eine Hall-Vorrichtung verwendet werden.

Im Vergleich zu dem ferroelektrischen Magnetwider standselement hat die Hall-Vorrichtung vier Anschlüsse. Das ferroelektrische Magnetwiderstandselement hat dagegen nur zwei Anschlüsse, so daß es einfacher gestaltet ist als die Hall-Vorrichtung. Durch Verwenden eines ferroelektrischen Ma gnetwiderstandselementes kann die Empfindlichkeit gegenüber derjenigen mit einer Hall-Vorrichtung erhöht werden, wodurch es möglich wird, die Anzahl von Radzähnen als Meßobjekte zu erhöhen, um eine größere Anzahl von Impulsen zu erzeugen. Durch Verwendung einer ferroelektrischen Magnetwiderstands elementes kann der Spalt auf einen großen Wert eingestellt werden, wodurch es möglich wird, als Vormagnetisierungsmagnet nicht nur einen Seltenerden-Magneten, sondern auch einen Fer rit-Magneten zu verwenden.

Anstelle des ferroelektrischen Magnetwiderstandselemen tes kann auch eine Halbleiter-Magnetwiderstandsvorrichtung verwendet werden.

Der Bereich für den Trapezoidzahn 4 bzw. zum Erkennen der Drehrichtung bei den vorangehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen kann als Zahnlücke genutzt werden. Bei diesem Schema wird die Zahnlücke bei jeweils zwei Umdrehungen des Zahnrades 2 erfaßt und die Drehrichtung aus dem Pegel des aus der Halbbrückenschaltung zu diesem Zeitpunkt abgegebenen Si gnals ermittelt.

Die Zähne des Zahnrades können statt drei eckig auch rechteckig oder trapezförmig gebildet sein.

Das für die Schaltung angewandte Verfahren zur binären Umsetzung kann auf einer Hystereseschleife mit zwei Schwel lenwerten VTH1 und VTH2 basieren.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung stellen die Ausfüh rungsbeispiele einen Drehungsdetektor dar. Es ist jedoch an zumerken, daß die Ausführungsbeispiele auch ebenso einen li nearen Sensor bzw. Wegesensor darstellen können. D.h., der Rahmen der Erfindung umfaßt auch zusätzlich zu dem Erfassen der Drehbewegung das Erfassen einer Bewegung in einer geraden Richtung einschließlich einer Hin- und Herbewegung. Die Er findung kann auch außer bei der Vorrichtung zum Erfassen der Maschinendrehung bei einer Vielzahl von Gerätschaften wie bei einem in einem Motor eingesetzten Drehungsdetektor angewandt werden.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung werden die Ausfüh rungsbeispiele dazu benutzt, eine Bezugsstellung sowie eine Drehrichtung zu erfassen. Es ist jedoch anzumerken, daß eben so eine Ausführungsform zum Erkennen der Drehrichtung ohne Erfassung der Bezugsstellung oder eine Ausführungsform zum Erfassen einer Bezugsstellung ohne Erkennen der Drehrichtung geschaffen werden kann. Es ist insbesondere anzumerken, daß bei der Ausführungsform für das Erfassen einer Bezugsstellung ohne Erkennen der Drehrichtung es nicht unbedingt erforder lich ist, eine Brückenschaltung mit mehreren elektromagneti schen Wandlern vorzusehen.

Ferner wird gemäß der vorangehenden Beschreibung bei je dem der beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Halbbrücken- Schaltung mit den Magnetwiderstandselementen 7 und 8 verwen det. Es ist jedoch anzumerken, daß anstelle der Halbbrücken- Schaltung eine Brückenschaltung mit den Magnetwiderstandsele menten 7 und 8 und mit zwei Widerständen mit konstantem Wi derstandswert verwendet werden kann. Es kann ebenso auch eine Brückenschaltung mit drei oder mehr Magnetwiderstandselemen ten verwendet werden, die an Stellen angebracht sind, die aneinander in der Richtung der Objektbewegung beabstandet sind. Zusammengefaßt kann die Bewegungsrichtung mittels einer Brückenschaltung mit einem Aufbau erkannt werden, der zumin dest zwei Magnetwiderstandselemente enthält.

Bei dem siebten Ausführungsbeispiel sind gemäß der vor angehenden Beschreibung für das Erkennen von Zylindern einer Vierzylindermaschine vier verschiedene Bereiche zum Erfassen der Bezugsstellung vorgesehen. Diese Gestaltung kann jedoch abgeändert werden. Beispielsweise kann eine Ausführungsform für das Erkennen der Zylinder einer Sechszylindermaschine oder einer Achtzylindermaschine geschaffen werden. In diesem Fall kann auch die Verbrennung in jedem zweiten Zylinder er kannt werden.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ergeben sich mit der Erfindung hervorragende Wirkungen in der Hinsicht, daß die Erhöhung der Amplitude eines Signals verhindert wird, welches an der Grenze zwischen einem Bereich mit gleichförmi gen Zähnen und einem anderen Bereich erzeugt wird.

An dem Umfang eines Zahnrades wird in gleichen Winkelab ständen eine Vielzahl von gleichförmigen dreieckförmigen Zäh nen und in einem vorbestimmten Bereich ein trapezförmiger Zahn ausgebildet. Von der Magnetisierungsfläche eines dem Zahnrad gegenübergesetzten Vormagnetisierungsmagneten weg wird zu dem Zahnrad hin ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt. In dem Vormagnetisierungsfeld werden Magnetwiderstandsvor richtungen angebracht. Die durch die Drehung des Zahnrades verursachten Änderungen des Zustandes des von dem Vormagneti sierungsmagneten zu dem Zahnrad hin erzeugten Vormagnetisie rungsfeldes werden durch die Magnetwiderstandsvorrichtungen in ein elektrisches Ausgangssignal umgesetzt. Das elektrische Ausgangssignal wird durch eine Binärumsetzschaltung in ein binäres Signal umgesetzt. Eine Prozessorschaltung nimmt das binäre Signal auf und ermittelt daraus eine Bezugsstellung und die Drehrichtung.

Claims

1. Magnetdetektor, gekennzeichnet durch:
einen Vormagnetisierungsmagneten (6), der ein Vormagne tisierungsfeld zu einem Meßobjekt (2) aus magnetischem Mate rial hin erzeugt, wobei die Magnetisierungsfläche des Magne ten Zähnen (3, 4) zugewandt ist, die an dem Objekt ausgebil det sind,
eine elektromagnetische Wandlervorrichtung (7, 8), die Änderungen des Zustandes des von dem Magneten zu dem Objekt hin erzeugten Vormagnetisierungsfeldes in ein elektrisches Ausgangssignal umsetzt, welches sich entsprechend der Bewe gung des Objektes ändert,
eine Verstärkungseinrichtung (11) zum Verstärken des von der elektromagnetischen Wandlervorrichtung abgegebenen elek trischen Ausgangssignals mit einem vorbestimmten maximalen Ausgangswert als Grenzwert,
eine Binärumsetzeinrichtung (10) zum Umsetzen eines von der Verstärkungseinrichtung abgegebenen verstärkten Signals zu einem binären-Signal und
eine Bewegungserfassungseinrichtung (44), die durch Auf nehmen des binären Signals aus der Binärumsetzeinrichtung ein Vorbeilaufen der Zähne in einem Bereich erfaßt, welcher ein Bereich zum Erfassen einer Bezugsstellung und/oder ein Be reich zum Bestimmen der Bewegungsrichtung ist,
wobei die Zähne (3, 4) eine Vielzahl von an dem Objekt in gleichen Winkelabständen ausgebildeten Zähnen (3; 91) und ein in dem Bereich des Objektes ausgebildeter Zahn (4; 92) mit einer Höhe sind, die in einer Richtung zu der elektroma gnetischen Wandlervorrichtung hin gemessen kleiner als dieje nige der gleichförmigen Zähne, aber größer als die Hälfte derjenigen der gleichförmigen Zähne ist, und
wobei die Binärumsetzeinrichtung (10) eine Spitzenwert- Halteeinrichtung (13) zum Festhalten eines Spitzenwertes des verstärken Ausgangssignals, eine Tiefstwert-Halteeinrichtung (14) zum Festhalten eines Tiefstwertes des verstärkten Aus gangssignals, eine Schwellenwerteinrichtung (15 bis 24) zum Ansetzen eines Schwellenwertes aus dem Spitzenwert und dem Tiefstwert und eine Vergleichseinrichtung (12) enthält, die das verstärkte Ausgangssignal mit dem Schwellenwert ver gleicht und gemäß dem Vergleichsergebnis das binäre Signal abgibt.

2. Magnetdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schwellenwerteinrichtung (15 bis 24) einen von mehreren voneinander verschiedenen Schwellenwerten einstellt.

3. Magnetdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß zumindest an demjenigen Ende des in dem Be reich ausgebildeten Zahnes (4), welches früher an der elek tromagnetischen Wandlervorrichtung (7, 8) vorbeiläuft, ein Vorsprung (54, 55; 56, 57) ausgebildet ist, der sich in der Richtung zu der elektromagnetischen Wandlervorrichtung hin erstreckt.

4. Magnetdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Vorsprung (56, 57) ein herausstehend geformtes Teil ist, das aus magnetischem Material besteht und an dem einen Ende des Zahnes (4) befestigt ist.

5. Magnetdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß einer (58) der gleichförmigen Zäh ne, der angrenzend an den Zahn (4) in dem Bereich ausgebildet ist, einen Teilungsabstand (P2) hat, der kleiner ist als der Teilungsabstand (P1) der gleichförmigen Zähne (3).

6. Magnetdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die gleichförmigen Zähne (3) drei eckförmig sind und der Zahn (4) in dem Bereich trapezförmig ist.

7. Magnetdetektor nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zum Erfassen der Bezugsstellung der gleiche ist wie der Bereich zum Bestimmen der Bewegungsrichtung, daß die elektromagnetischen Wandler vorrichtung eine erste elektromagnetische Wandlervorrichtung (7) und eine zweite elektromagnetische Wandlervorrichtung (8) zum Umsetzen von Änderungen des Zustandes des von dem Magne ten (6) zu dem Objekt (2) hin erzeugten Vormagnetisierungs feldes enthält, wobei die zweite elektromagnetische Wandler vorrichtung an einer in der Bewegungsrichtung des Objektes in dem Vormagnetisierungsfeld von der ersten elektromagnetischen Wandlervorrichtung um eine vorbestimmte Strecke beabstandeten Stelle angebracht ist und in Verbindung mit der ersten elek tromagnetischen Wandlervorrichtung eine Brückenschaltung zum Erzeugen des elektrischen Ausgangssignals bildet, und daß die Bewegungserfassungseinrichtung (44) eine Bewegungsrichtung Erfassungseinrichtung (53) enthält, die das binäre Signal aus der Binärumsetzeinrichtung (10) zum Erfassen eines Durchlau fens durch den Bereich zur Bestimmung der Bewegungsrichtung und zum Bestimmen der Bewegungsrichtung aus dem Pegel des Ausgangssignals aufnimmt.

8. Magnetdetektor nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2) ein Drehkör per für das Übertragen einer Drehbewegung einer Kurbelwelle in einer Mehrzylindermaschine ist und die Bereiche zum Erfas sen der Bezugsstellung derart ausgebildet sind, daß die Be reiche jeweils einem vorbestimmten Zylinder in der Mehrzylin dermaschine zugeordnet sind.

9. Magnetdetektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Bereiche für das Erfassen der Bezugsstellung je weils einzeln für einen jeden Zylinder in der Mehrzylinderma schine ausgebildet sind und eine Zylindererkennungseinrich tung (60) für das Erkennen einer Zylindernummer aus einem für den in dem Bereich ausgebildeten Zahn erhaltenen Erfassungs ergebnis vorgesehen ist.

10. Magnetdetektor, gekennzeichnet durch
einen Vormagnetisierungsmagneten (6) zum Erzeugen eines Vormagnetisierungsfeldes zu einem Meßobjekt (2) aus einem ma gnetischen Material hin, wobei die Magnetisierungsfläche des Magneten Zähnen (3, 4) gegenübergesetzt ist, die an dem Ob jekt ausgebildet sind,
eine Magnetwiderstand-Wandlervorrichtung (7, 8) zum Um setzen von Änderungen des Zustandes des von dem Magneten zu dem Objekt hin erzeugten Vormagnetisierungsfeldes in ein elektrisches Ausgangssignal, das sich entsprechend einer Be wegung des Objektes ändert,
eine Binärumsetzeinrichtung (10) zum Umsetzen des elek trischen Ausgangssignals der Magnetwiderstand- Wandlervorrichtung in ein binäres Signal und eine Bezugsstellung-Erfassungseinrichtung (44), die durch Aufnehmen des binären Ausgangssignals der Binärum setzeinrichtung ein Vorbeilaufen der Zähne erfaßt, die in ei nem Bereich für das Erfassen einer Bezugsstellung und/oder in einem Bereich zum Bestimmen der Bewegungsrichtung ausgebildet sind,
wobei die Zähne eine Vielzahl von gleichförmigen Zähnen (3; 91), die an dem Objekt in der Bewegungsrichtung außerhalb des Bereiches ausgebildet sind, und ein von den gleichförmi gen Zähnen verschiedener Zahn (4; 92, 93) sind, der in dem Bereich in der Bewegungsrichtung ausgebildet ist.

11. Magnetdetektor nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der in dem Bereich ausgebildete Zahn (4) eine in der Richtung zur Annäherung an die Magnetwiderstand- Wandlervorrichtung (7, 8) gemessene Höhe (H2) hat, die von der Höhe (H1) der gleichförmigen Zähne (3) verschieden ist.

12. Magnetdetektor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß der in dem Bereich ausgebildete Zahn (4) eine Höhe (H2) hat, die kleiner als die Höhe (H1) der gleich förmigen Zähne (3) ist.

13. Magnetdetektor, nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Höhe (H2) des Zahnes (4) in dem Bereich größer als die Hälfte der Höhe (H1) der gleichförmigen Zähne (3) ist.

14. Magnetdetektor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an demjenigen Ende des Zahnes (4) in dem Bereich, welches früher an der Magnetwider stand-Wandlervorrichtung (7, 8) vorbeiläuft, ein sich zu der Magnetwiderstand-Wandlervorrichtung hin erstreckender Vor sprung (54, 55; 56, 57) ausgebildet ist.

15. Magnetdetektor nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß der Vorsprung ein herausragend gebildetes Teil (56, 57) ist, welches aus einem magnetischen Material besteht und an dem Ende des Zahnes (4) befestigt ist.

16. Magnetdetektor nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahn (58) der gleichförmigen Zähne, der angrenzend an den Zahn (4) in dem Bereich angeord net ist, einen Teilungsabstand (P2) hat, der kleiner ist als der Teilungsabstand (P1) zwischen zwei gleichförmigen Zähnen (3) ist.

17. Magnetdetektor nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichförmigen Zähne (3) dreieckförmig ausgebildet sind und zwischen benachbarten zwei Zähnen ein Tal mit einer Tiefe (D1) gebildet ist und der Zahn (4) in dem Bereich trapezförmig mit einer konkaven Fläche mit einer Tiefe (D2) ausgebildet ist, die kleiner als die Tiefe des Tales ist.