DE3017973C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/02—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
- F02P7/03—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
- F02P7/035—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means without mechanical switching means
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/247—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using time shifts of pulses
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Winkelgeber nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
Solche induktiven Winkelgeber sind insbesondere in
Kraftfahrzeugen zur Steuerung von Zündanlagen oder Kraftstoffein
spritzanlagen in vielfältiger Weise im Einsatz. Dabei tritt oftmals
das Problem auf, daß zur Steuerung mehrerer Endstufen verschiedene
Winkelinformationen benötigt werden. Die verschiedenen Informationen
voneinander zu unterscheiden, wurde beispielsweise in der
DE-OS 27 36 576 vorgeschlagen, magnetisierte Marken unterschied
licher Polarität zu verwenden und deren unterschiedliche Signale zur
Steuerung zweier Endstufen heranzuziehen. Diese Methode hat jedoch
den Nachteil, daß die Zahl der zu steuernden Endstufen oder Vorgänge
auf zwei begrenzt ist. Soll diese Zahl erhöht werden, so müssen
mehrere Sensoren eingesetzt werden, solche induktiven Winkelgeber
mit mehreren Sensoren sind beispielsweise aus der DE-OS 27 23 832,
der GB-PS 14 25 394 und aus der DE-OS 26 43 286 bekannt.
Dabei wird in der GB-PS 14 25 394 ein Winkelgeber beschrieben, bei
dem Magnetstifte 1 bis 8 von einem Sensor b und Magnetstifte S die
zu den Magnetstiften 1 bis 8 seitlich versetzt auf einer Geber
scheibe angebracht sind, von einem Sensor 20 abgetastet werden. Der
Einsatz eines Gebers dieser Art ermöglicht die Steuerung von mehr
als zwei Endstufen, außerdem können die Marken S zur Synchronisie
rung verwendet werden. Ein solches System ist jedoch aufwendig, da
zwei Reihen Magnetstifte, die seitlich gegeneinander versetzt sind,
benötigt werden, außerdem sind zwei Aufnehmer erforderlich.
Bei der Einrichtung zur Lageerkennung einer rotierenden Welle gemäß
der Druckschrift DE-OS 26 43 286 werden auf einer auf einer Welle
befestigten Scheibe alternierend Permanentmagnete unterschiedlicher
Polarität aufgebracht. Mit diesen Permanentmagneten werden bestimmte
Winkelsegmente der Welle gekennzeichnet, zusätzlich ist ein weiterer
Permanentmagnet vorgesehen, der zur Bezugsmarkenerkennung dient. Die
Permanentmagnete werden an einem Aufnehmerteil vorbeibewegt, das
zwei Sensoren enthält. Mittels zweier Auswerteschaltungen für die
beiden Sensoren werden sowohl die Drehzahl als auch die Bezugsmarke
bestimmt. Auch diese Anordnung ist recht aufwendig, sie benötigt
zwei Sensoren und zwei Auswerteschaltungen.
Aus der DE-OS 26 44 324 ist schließlich eine Vorrichtung zur Ermitt
lung einer Vielzahl von Winkelstellungen eines umlaufenden Teils
bekannt, bei dem eine Scheibe mit einer Vielzahl von Winkelbezugs
elementen und einem als Referenzmarke dienenden Vorsprung von einem
einzigen Geber abgetastet wird. Da die Referenzmarke sich über die
übrigen Marken erhebt, bestimmt sie den Abstand zwischen Geberrad
und Sensor, gegenüber den übrigen Marken ist dieser Abstand daher zu
groß.
Der erfindungsgemäße Winkelgeber mit den kennzeichnenden Merk
malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit
nur einem einzigen Sensor praktisch eine beliebige Anzahl von
Endstufen gesteuert werden kann, die jeweils bei einer anderen
Winkelstellung des rotierenden Geberteils einen anderen Vorgang
auslösen müssen. Der Winkelgeber ist daher einfach und kosten
günstig zu realisieren. Der vergrößerte Aufwand der Auswerte
schaltung ist bei der heutigen Mikroelektronik praktisch ohne
Bedeutung.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Haupt
anspruch angegebenen Winkelgebers möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar
gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schaltungsmäßige Ausgestaltung
des Ausführungsbeispiels.
Ein mit der Nockenwelle oder Kurbelwelle einer Brennkraft
maschine verbundenes, als Scheibe ausgebildetes Geberteil 10
weist drei als Nocken oder Blechrechtecke ausgebildete,
ferromagnetische, nicht magnetisierte Marken 11 bis 13 auf,
die zueinander jeweils um einen Winkel von 120 Grad ver
setzt sind. Zwischen zwei Marken 12, 13 ist eine weitere,
als Nocken oder Blechrechteck ausgebildete, magnetisierte
Marke 14 a auf dem Geberteil 10 angeordnet. Die Marken werden
durch einen induktiven Sensor 14 abgetastet. Eine Strom
quelle 15 ist über einen Schalter 16 mit dem induktiven
Sensor 14 verbunden, dessen zweiter Anschluß über die Paral
lelschaltung eines Widerstands 17 mit einer Diode 18 an Masse
angeschlossen ist. Der Verknüpfungspunkt des Schalters 16
mit dem induktiven Sensor 14 ist über die Reihenschaltung
einer Diode 19 mit einem Widerstand 20 an die Basis eines
Transistors 21 angeschlossen, dessen Emitter an Masse liegt.
Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 21 ist ein
Kondensator 22 geschaltet. Parallel zum Widerstand 20 liegt ein
weiterer Kondensator 23. Die Bauteile 19 bis 23 bilden eine
erste Auswerteschaltung für Sensorsignale. Der Verknüpfungs
punkt zwischen dem induktiven Sensor 14 und dem Widerstand 17
ist über einen Widerstand 24 mit der Basis eines weiteren
Transistors 25 verbunden, dessen Emitter ebenfalls an Masse
liegt. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke dieses Transistors
25 ist ein Kondensator 26 geschaltet. Die Bauteile 17, 18
sowie 24 bis 26 bilden eine zweite Auswerteschaltung der
Sensorsignale.
Die beiden Auswerteschaltungen 19 bis 23 und 17, 18 sowie
24 bis 26 steuern über die Kollektoren der Transistoren 21,
25 einen Mikrorechner 27, der z. B. ein Zündungsrechner für
eine Brennkraftmaschine sein kann, was durch die drei daran
angeschlossenen Zündungsendstufen 28 bis 30 dokumentiert ist.
Genausogut kann natürlich ein Rechner für die Kraftstoffein
spritz-Steuerung oder eine sonstige Auswerteschaltung ge
steuert werden, die Steuersignale bei verschiedenen Winkel
stellungen der Kurbelwelle benötigt.
Der Kollektor des Transistors 21 liefert ein durch die magne
tisierte Marke 14 a erzeugtes Synchronisationssignal und gibt
es über die Leitung 36 dem Rechner 27 bzw. einer nicht näher
dargestellten Auswerteschaltung ab. Weiterhin ist dieses
Signal dem Setzeingang eines Flipflops 31 sowie dem Rücksetz
eingang eines Zählers 32 zugeführt. Der Kollektor des Tran
sistors 25 liefert Signale, die beim Passieren der nicht
magnetisierten Marken 11 bis 13 im induktiven Sensor 14 er
zeugt werden und gibt diese dem Takteingang des Zählers 32
ab. Der Zähler 32 ist vorzugsweise als Ringzähler geschaltet
und gibt bei einem der Zahl der nicht magnetisierten Marken
11 bis 13 entsprechenden Zählerstand ein Ausgangssignal am
Ausgang CO ab, das dem Rücksetzeingang des Flipflops 31 zu
geführt ist. Drei den Zählerständen 1 bis 3 entsprechende
Dekodiereingänge sind mit der nicht näher dargestellten Aus
werteschaltung über Leitungen 33 bis 35 verbunden und können
drei verschiedene Vorgänge steuern, die bei drei verschiedenen
Winkelstellungen der Kurbelwelle ablaufen sollen. Dies sind
z. B. die Zündvorgänge bei einer 3- bzw. 6-Zylinder-Brennkraft
maschine, die bei ruhender Hochspannungsverteilung über drei
Zündungsendstufen 28 bis 30 gesteuert werden. Die Steuersignale
werden natürlich noch im Rechner durch eine nicht näher dar
gestellte, parameterabhängige Zündzeitpunktverstellung und
Schließwinkelsteuerung modifiziert. Der Ausgang des Flipflops
31 steuert den Schaltzustand des Schalters 16.
Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels besteht darin, daß
bei zunächst geöffnetem Schalter 16 und Passieren der magne
tisierten Marke 14 a am Sensor 14 ein dadurch erzeugtes Signal
über die Diode 19 und die RC-Kombination 20, 23 zur Basis des
Transistors 21 gelangt und diesen kurzzeitig umsteuert. Dies
erzeugt zum einen ein Synchronisationssignal auf der Leitung
36 und steuert zum anderen das Flipflop 31 um. Dadurch wird
der Schalter 16 geschlossen. Gleichzeitig wird der Zähler 32
rückgesetzt. Es fließt nunmehr ein Strom von der Stromquelle
15 über den induktiven Sensor 14. Infolge des Spannungsab
falls am Widerstand 17 wird der Transistor 25 stromleitend.
Bei jedem Passieren eines nicht magnetisierten Nockens 11
bis 13 wird nunmehr infolge der Induktivitätsänderung im
Sensor 14 u. a. eine negative Halbwelle induziert, die die
Diode 18 stromleitend macht. Der Transistor 25 sperrt kurz
zeitig. Ein dadurch erzeugtes Signal zählt im Zähler 32 je
weils um den Wert eins weiter, wodurch nacheinander Signale
an den Leitungen 33 bis 35 erzeugt werden. Beim dritten durch
die Marke 13 erzeugten Signal wird neben dem Signal auf der
Leitung 35 ein Rücksetzsignal für das Flipflop 31 erzeugt,
durch das der Schalter 16 wieder geöffnet wird. Erst durch
das darauffolgende Passieren der magnetisierten Marke 14 a am
Sensor 14 erfolgt ein neuerliches Schließen des Schalters 16.
Die RC-Kombinationen 20, 22, 23 und 24, 26 dienen zur Stör
spannungsunterdrückung.
Durch die Synchronisierungsmarke 14 a ist ein eindeutiger Bezug
der durch die Marken 11 bis 13 erzeugten Signale zur zugeord
neten Winkelstellung gegeben. Wird die Reihenfolge der durch
die Marken 11 bis 13 erzeugten Signale durch einen Störim
puls oder durch einen sonstigen Einfluß verändert, so wird be
reits beim nächsten Passieren der magnetisierten Marke 14 a
wieder eine Normierung herbeigeführt und ein eindeutiger
Winkelbezug wieder gewährleistet.
Außer zur Normierung bzw. Synchronisierung kann der Impuls
der magnetisierten Marke 14 a noch zusätzlich als Winkelmarke
verwendet werden. Werden z. B. wie im dargestellten Fall drei
Winkelsignale in Abstand von 120 Grad benötigt, so kann dies
auch dadurch realisiert werden, daß eine magnetisierte Marke
14 a und zwei dazu um jeweils 120 Grad versetzte, nicht magne
tisierte Marken vorgesehen werden. Für eine 4-Zylinder-Brenn
kraftmaschine mit ruhender Hochspannungsverteilung genügt z. B.
eine magnetisierte Marke und eine dazu um 180 Grad versetzte
nicht magnetisierte Marke. Für diesen Fall kann z. B. der
Zähler 32 entfallen, und das vom Transistor 25 erzeugte
Signal kann direkt als Rücksetzsignal für das Flipflop 31
sowie als Steuersignal für den Rechner 27 verwendet werden.
Das zweite Steuersignal für die zweite Endstufe wird über
die Leitung 36 zugeführt.
Werden die Signale des dargestellten Winkelgebers zur Steuerung
eines Mikrorechners verwendet, so können bei einer tatsäch
lichen Realisierung natürlich die Bauelemente 31 und 32 als
konkrete Bauelemente entfallen. Die Abfrage der Signale an
den Kollektoren der Transistoren 21 und 25 erfolgt dann über
das Programm des Mikrorechners, in dem natürlich die gleichen
Funktionen ablaufen.
Claims (5)
1. Winkelgeber, insbesondere zur Steuerung von Zündung und Kraft
stoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen,
mit durch einen induktiven Sensor (14) abtastbaren Marken auf einem rotierenden Geberteil, von denen wenigstens eine magnetisiert ist, mit einer Schaltungsvorrichtung, die mit dem Sensor (14) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Geberteil zusätzlich zur magnetisierten Marke (14 a) wenigstens eine ferromagnetische, nicht magnetisierte Marke (11 bis 13) angeordnet ist,
daß die mit dem Sensor (14) verbundene Schaltungsvorrichtung eine erste Auswerteschaltung (19 bis 23) für Signale der magnetisierten Marke (14 a) enthält, durch die eine Stromquelle (15) für den Sensor (14) einschaltbar ist und
daß die Schaltungsvorrichtung eine zweite Auswerteschaltung (17, 18, 24, 25 und 26) für Signale der wenigstens einen nicht magnetisierten Marke (11 bis 13) und eine Zählvorrichtung (32) enthält, durch die nach Passieren aller nicht magnetisierten Marken die Stromquelle (15) abschaltbar ist.
mit durch einen induktiven Sensor (14) abtastbaren Marken auf einem rotierenden Geberteil, von denen wenigstens eine magnetisiert ist, mit einer Schaltungsvorrichtung, die mit dem Sensor (14) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Geberteil zusätzlich zur magnetisierten Marke (14 a) wenigstens eine ferromagnetische, nicht magnetisierte Marke (11 bis 13) angeordnet ist,
daß die mit dem Sensor (14) verbundene Schaltungsvorrichtung eine erste Auswerteschaltung (19 bis 23) für Signale der magnetisierten Marke (14 a) enthält, durch die eine Stromquelle (15) für den Sensor (14) einschaltbar ist und
daß die Schaltungsvorrichtung eine zweite Auswerteschaltung (17, 18, 24, 25 und 26) für Signale der wenigstens einen nicht magnetisierten Marke (11 bis 13) und eine Zählvorrichtung (32) enthält, durch die nach Passieren aller nicht magnetisierten Marken die Stromquelle (15) abschaltbar ist.
2. Winkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Auswerteschaltung im wesentlichen aus einem über eine Diode
(19) steuerbaren Transistor (21) besteht.
3. Winkelgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Auswerteschaltung im wesentlichen aus
der Parallelschaltung einer Diode (18) mit einem Widerstand (17)
besteht, die zwischen die Basis eines Transistors (25) und Masse
geschaltet ist.
4. Winkelgeber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine RC-Anordnung (20, 22, 23, 26) zur Störspannungsunterdrückung
dem Transistor (21 bzw. 25) vorgeschaltet ist.
5. Winkelgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signale der Auswerteschaltung einen Mikro
rechner (27) steuern und daß die Schaltung der Stromquelle (15)
durch diesen Mikrorechner (27) steuerbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3017973A DE3017973A1 (de) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Winkelgeber, insbesondere zur steuerung von zuendung und kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3017973A DE3017973A1 (de) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Winkelgeber, insbesondere zur steuerung von zuendung und kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3017973A1 DE3017973A1 (de) | 1981-11-19 |
DE3017973C2 true DE3017973C2 (de) | 1989-11-02 |
Family
ID=6102088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3017973A Granted DE3017973A1 (de) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Winkelgeber, insbesondere zur steuerung von zuendung und kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3017973A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4335805A1 (de) * | 1993-10-20 | 1995-04-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schaltanordnung zur Erfassung zumindest einer einer Drehwinkelposition einer Welle zugeordneten Markierung |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5698777A (en) * | 1996-02-05 | 1997-12-16 | Ford Motor Company | Camshaft revolution sensing assembly |
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-
1980
- 1980-05-10 DE DE3017973A patent/DE3017973A1/de active Granted
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Also Published As
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---|---|
DE3017973A1 (de) | 1981-11-19 |
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Legal Events
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