DE2357061A1 - Impulsgeber - Google Patents

Impulsgeber

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Description

ε. 18 55 : $. 10. 1973 Ka/Do
Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusteirhilfsanmeldung
Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart Impulsgeber
Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber mit einer auf einer drehbaren Welle angeordneten,Geberelemente aufweisenden Geberspur und wenigstens einem· in der Nähe der Geberspur angeordneten Aufnähmeelernent zur Abgabe von gleichmäßigen Signalen bei bestimmten Winkelstellungen der Welle und zur Bildung eines Bezugs signal es·.
- -r 2 -
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Beispielsweise im Kraftfahrzeug werden Impulsgeber verwendet, die bei bestimmten Winkelstellungen der Kurbelwelle ein Signal abgeben. Diese Signale sind gleichmäßig über eine Umdrehung der Kurbelwelle verteilt. Je mehr Zähne auf der Welle angeordnet sind, d.h. je mehr Signale in einem Aufnahmeelement, üblicherweise in einer Spule induziert werden, desto genauer kann die Stellung der Kurbelwelle ermittelt werden. Häufig dienen derartige Impulsgeber auch zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle. Im Kraftfahrzeug ist es weiterhin erforderlich, ein bestimmtes Bezugssignal zu erhalten, d.h. die Nullstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu ermitteln. Man spricht hierbei üblicherweise von der oberen Totpunktlage eines Kolbens der Brennkraftmaschine. In dieser oberen Totpunktlage soll ebenfalls ein besonders gekennzeichnetes Bezugssignal gegeben werden, damit mit Hilfe dieses Signales beispielsweise der Zündvorgang in der Brennkraftmaschine ausgelöst werden kann. Zur Erzeugung der Bezügsmarke ist üblicherweise neben der mit vielen Zähnen versehenen Zahnscheibe eine weitere Scheibe angeordnet, die nur einen Zahn aufweist. Wenn dieser eine Zahn an einem Aufnahmeelement vorbeibewegt wird, wird das Bezugssignal ausgelöst.
■Derartige Anordnungen mit zwei Zahnscheiben sind aufwendig und teuer in der Herstellung. Außerdem .müssen die beiden Scheiben in einem bestimmten Verhältnis zueinander angebracht sein, so daß Justierarbeiten erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geber zu entwickeln, der gleichmäßige Signale bei bestimmten Winkelstellungen der Kurbelwelle abgibt und der außerdem ein Bezugssignal auslöst, das die Nullstellung einer Welle kennzeichnet. Der Impulsgeber soll einfach und zweckmäßig im Aufbau sein, so daß er sich insbesondere für die Verwendung
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in einem Kraftfahrzeug eignet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch, gelöst, daß die Geberelemente in dem Aufnähmeelement eine Impulsfolge mit dem Tastverhältnis 1:1 erzeugen, und daß die Form . desjenigen Geberelementes, welches vor dem das"Bezugssignal . auslösenden Geberelement angeordnet ist, geändert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den zugehörigen Zeichnungen.
IDs zeigen:
Fig. 1 einen Impulsgeber in schematischer Darstellung und die sich an den Impulsgeber anschließende Sehalteinrichtung in Blockdarstellung und ■
Fig. 2 einen Impulsplan zur Erläuterung der Einrichtung ■nach Fig. 1.
In Fig. Λ ist eine Zahnscheibe 10 dargestellt, die auf einer sich drehenden Welle 11 angeordnet ist. Die Zahnscheibe 10 trägt Zähne 12 , deren Breite der Breite der Zahnlücken 15 entspricht". Die Zähne 12 werden an einer induktiven Aufnehmer spule 14- vorbeibewegt, und induzieren in dieser.ein elektrisches Signal. Das Ausgangssignal der Spule 14 ist an einen Pulsformer 15 angelegt, der Rechtecikimpulse^erzeugt. Das Tastverhältnis dieser Hechteck- Impulsfolge ist· 1:1. Beispielsweise mit dem Beginn Jedes Impulses kann eine bestimmte Winkelstellung der Welle 11 gekennzeichnet werden.
Um einlezugssignal für eine Null-Stellung der Welle 11 zu erhalteitj ist ein Zahn 16 dreigeteilt ausgeführt . Eine
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Abwicklung", der Zahns ehe ib e 10 ist in Fig. 2a dargestellt. Die Länge der Zähne ist dabei mit L bezeichnet und die Länge der einzelnen Zahnabschnitte des Zahnes 16 ist L-Drittel. Die von der Zahnscheibe lOausgelöstelmpulsfolge, die am Ausgang des Pulsformers 15 auftritt, ist in Fig. 2b dargestellt. Der Pulsformer 15 ist mit einem Zähler 17 ver-
die
bunden, der Impulse eines Impulsgenerators 18 zählt. Die Frequenz der Impulse des Impulsgenerators 18 ist dabei wesentlich höher als die Frequenz der Impulsfolge am Ausgang des Pulsformers 15. Mit der positiven Flanke des Impulsformers wird der Zähler 17 auf ■ Null gesetzt und beginnt danach in Vorwärtsrichtung die Impulse des Impulsgenerators 18 zu zählen. Mit der .negativen Flanke eines Impulses des Pulsformers 15 wird die Zählrichtung des Zählers 17 umgekehrt und die Impulse des Impulsgenerators 18 werden in negativer Richtung gezählt, so daß nach Ablauf einer Impulsperiode der Zähler 17 wieder auf Null steht. Die positive Flanke der Ausgangsimpulse des Pulsformers gibt ein Signal für bestimmte Winkelstellungen der Welle ab, dieses Signal kann an einer Klemme 19 abgenommen werden. Der Zählerstand des Zählers 17 ist in Fig. 2c aufgetragen. Aus Fig. 2c ist zu erkennen, daß der Zählerstand am Ende eines jeden Impulses ein Maximum erreicht und am Ende Jeder Impulslücke Null ist. Durch entsprechende Wahl der Frequenz des Impulsgenerators 18 kann erreicht werden, daß auch bei einer Beschleunigung oder Verzögerung der Welle 11 der Zählerstand wenigstens annähernd Null ist.
Läuft der erste Hocker 20 des Zahnes 16 an der Aufnehmerspule 14 vorbei, dann zählt der Zähler 17 wieder in Vorwärt sr ichtung und bei der Zahnlücke 21 wird durch entsprechende Umkehr der Zählrichtung des Zählers 17 wieder auf Null zurückgezählt. Läuft der Hocker 22 an der Aufnehmerspule 14 vorbei, dann wird wieder in Vorwärtsrichtung gezählt,wobei ein
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geringerer Zählerstand erreicht wird als nach Ablauf eines ZählVorganges beim Vorbeilaufen eines der vollen Zähne 12. In der nun folgenden Impulslücke 13' wird wieder in negativer Richtung gezählt, wobei am Ende der Impulslücke 13' ein deutlich von Null unterschiedlicher negativer Zählerstand erreicht wird, der einen negativen Schwellwert s, der in Fig. 3c angedeutet ist, unterschreitet, Dieser negative Schwellwert -wird durch einen Schwellwertgeber 23 vorgegeben. Unterschreitet der Zählerstand des Zählers 17 den negativen Schwellwert s, dann gibt der Vergleicher 24 ein Signal ab, das als Erkennungssignal an die nachgeschaltete bistabile Kippstufe geführt wird. Durch diesen Erkennungsimpuls, der in Fig. 2d dargestellt ist, wird die bistabile Kippstufe 25 in ihren zweiten Schaltzustand umgeschaltet, so daß an einem Eingang einer Torschaltung 26 ein Signal anliegt. Tritt nun der nächste Impuls, der durch den Zahn 12' ausgelöst wird, auf, dann liegt auch an einem zweiten Eingang der Torschaltung ein Signal an, so daß die Torschaltung leitend wird und an ihrer Ausgangsklemme 27 ein Bezugssignal auftritt, welches in Fig. 2e dargestellt ist. Dieses Bezugssignal kennzeichnet die Null-Stellung der Welle 11. Derartige Bezugssignale können natürlich auch in beliebigen anderen Stellungen der Welle 11 erzeugt werden. -. :
Mit der Auslösung des Bezugssignals werden die bistabile Kippstufe 25 und der Zähler 17 wieder in ihre Null-Steilung zurückgestellt und die beschriebenen Vorgänge laufen erneut ab.
Der hier beschriebene Impulsgeber arbeitet, nach dem inkuktiven Prinzip, es ist ohne größere.Schwierigkeiten möglich, den Geber als optischen Geber, trägerfrequenten Geber oder, in ähnlicher bekannter Weise aufzubauen. -
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    f 1.Jimpulsgeber mit einer auf einer drehbaren Welle angeordneten Geberelemente aufweisenden Geberspur und wenigstens einem in der Nähe der Geberspur angeordneten Aufnahmeelement zur Abgabe von gleichmäßigen Signalen bei bestimmten WinkelStellungen der Welle und zur Bildung eines Bezugssignales, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberelemente (12 ) in dem Aufnahme element (1.4) eine Impulsfolge mit dem Tastverhältnis 1:1 erzeugen und daß die Form desjenigen Geberelementes (16), welches vor dem das Bezugssignal auslösenden Geberelement (12') angeordnet ist, geändert ist.
    2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberelement (16) dreigeteilt ist.
    3. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Aufnahmeelement (14) ein Zähler (17) in Wirkverbindung steht, der während der durch ein Geberelement (12) ausgelösten Impulszeit in Vorwartsrichtung zählt und während der Impulspause rückwärts zählt, wobei sich bei einer Pulsfolge mit dem Tastverhältnis 1:1 nach jeder Impulsperiode ein Zählerstand von wenigstens annähernd Null ergibt und wobei durch die geänderte Form des Geberelementes (16) nach der entsprechenden Impulsperiode ein - .von Null unterschiedlicher Zählerstand ergibt.
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    4. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (17) und das Aufnahme- . element (14) mit einer Torschaltung (26) in Wirkverbindung stehen-, die bei einem von Null verschiedenen .Zählerstand und "bei Eintreffen des nächsten Impulses des Aufnahme el eme nt s (14·) das Bezugssignal abgibt.
    5· Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Aufnahmeelement (14) und den Zähler (17) ein Impulsformer (15) geschaltet ist.
    6. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1.bis 5," dadurch gekennzeichnet, daß mit dem" Zähler (17) ein Impulsgenerator (18) verbunden ist.-,.
    7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zählers (17) über eine Vergleiche rschaltung (24), die mit einem Schwellwertgeber
    (23) verbunden ist, an eine bistabile Kippschaltung (25) angelegt ist, deren Ausgang mit der Torschaltung (26) verbunden ist, an die der Ausgang des Impulsformers (15) angelegt ist. ■■■'..-" "."_■ :
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    Leerseite
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