DE3630062A1

DE3630062A1 - Vorrichtung zur erfassung von drehzahlen

Info

Publication number: DE3630062A1
Application number: DE19863630062
Authority: DE
Inventors: Johannes Locher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1988-03-10
Also published as: JPS6367518A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Erfassung von Dreh zahlen, bei der ein Induktionsgeber mit einem einzigen Pol in einem Geberrad angeordnet ist. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nach teil, daß die im Geber erzeugten Signalspannungen stark von der Ein bautoleranz abhängig sind. Ist der Geber nicht genau im Mittelpunkt des Geberrads zentriert, so treten während der Rotationsbewegung unterschiedliche Spannungssignale auf. Ferner sind die bei kleinen Drehzahlen erzeugten Signalspannungen, wie sie insbesondere bei Antiblockierbremssystemen auftreten, so klein, daß eine aufwendige Auswerteschaltung notwendig ist. Wegen der genauen Einbautoleranzen baut die bisherige Vorrichtung kompliziert und teuer.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Geber mit relativ großer Toleranz einbaubar ist. Die erzeugte Signalspannung ist unabhängig von der Einbautoleranz und immer gleich groß. Auf grund der Zweipoligkeit des Gebers wird die Signalspannung verdop pelt, so daß eine einfache Auswerteschaltung verwendbar ist. Die Einrichtung baut somit einfach und preisgünstig.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrich tung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Geberrad,

Fig. 2 einen Schnitt längs II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit,

Fig. 4 eine Abwandlung der Einzelheit nach Fig. 3 und

Fig. 5 und 6 Feldlinienverläufe zwischen Geber und Geberrad.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 ein Geberrad bezeichnet, das mit Hilfe ei ner mittigen Bohrung 11 so auf einer nicht dargestellten Welle ange ordnet ist, daß eine Rotationsbewegung auf das Geberrad 10 übertra gen wird. Die Welle ist mit einem Bauteil gekoppelt, dessen Rota tionsgeschwindigkeit bestimmt werden soll. Das Geberrad 10 weist mehrere Zähne 12 auf, die jeweils diametral gegenüberliegend ange ordnet sind. Es ist somit stets ein geradzahliges Vielfaches an Zäh nen vorhanden. Die Zähne 12 sind als umgebogene Kanten des Geberrads 10 gebildet.

Im Innern des Geberrads 10, d.h. zwischen den Zähnen 12, befindet sich zentrisch ein feststehender induktiver Drehzahlgeber 13. Wie in Fig. 3 näher dargestellt, weist er einen permanentmsgnetischen, länglichen Stab 14 auf, dessen mittiger Teil 17 permanentmagnetisch ist und beispielsweise aus einer AlNiCo- oder einer CoSm-Legierung besteht, an dessen Außenseite je ein weichmagnetisches Teil 15, 16 angeordnet ist.

Den Geber 13 umschlingt eine Induktionsspule 18, die möglichst nahe an die äußeren Enden der weichmagnetischen Teile 15, 16 heranreicht.

Es ist aber auch möglich, wie aus Fig. 4 ersichtlich, im Bereich der weichmagnetischen Teile 15, 16 zwei in Reihe geschaltete Induk tionsspulen 20, 21 anzuordnen. Somit befindet sich jeweils im Be reich der weichmagnetischen Teile 15, 16 eine Induktionsspule. Der Drehzahlgeber 13 weist somit zwei Pole auf, die jeweils in Wirkver bindung mit zwei diametral gegenüberliegenden Zähnen 12 des Geber rads 10 stehen. Der Drehzahlgeber 13 hat also zwei Luftspalten A und B, die sich zu einem gemeinsamen, konstanten Arbeitsluftspalt addie ren. Auch bei großer Einbautoleranz, d.h. wenn der Geber 13 nicht genau zentrisch im Geberrad 10 eingebaut ist, erzeugt der Drehzahl geber 13 immer ein gleich großes Signal, da der Arbeitsluftspalt je weils als Summe der beiden Luftspalten A und B gleich groß ist. Selbstverständlich dürfen die Einbautoleranzen aber nicht so groß sein, daß der Drehzahlgeber 13 an den Zähnen 12 anschlägt.

Befindet sich der Drehzahlgeber 13 nun im Bereich der Lücken zwi schen den Zähnen 12, so wird in der Spule 18 nur ein sehr geringer Induktionsstrom erzeugt. Der entsprechende Fluß der Magnetlinien 22 ist in Fig. 5 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß bei einem nahezu offenen Magnetkreis in der Spule 18 nur ein geringer Induktionsstrom erzeugt wird. Dieser wird weitgehend durch das magnetische Streufeld hervorgerufen.

In Fig. 6 ist der Fluß der Magnetlinien 22 gezeigt, wenn sich der Drehzahlgeber 13 zwischen zwei diametral gegenüberliegenden Zähnen 12 befindet. Dann ist der Fluß der Magnetlinien 22 nahezu geschlos sen. Es entsteht nur ein geringes magnetisches Streufeld. Die Ma gnetlinien 22 verlaufen vom permanentmagnetischen Teil 17 über das weichmagnetische Teil 15 und den Luftspalt A in die Zähne 12. Von dort fließen sie über das Geberrad 10 und den zweiten Luftspalt B zurück zum weichmagnetischen Teil 16 und zum permanentmagnetischen Teil 17. Rotiert das Geberrad 10, so wechseln jeweils geschlossener und offener Magnetkreis, was bedeutet, daß bei jedem Wechsel in der Spule 18 ein Induktionsstrom erzeugt wird. Je schneller sich das Geberrad 10 bewegt, desto häufiger ist der Magnetflußwechsel und desto höher ist auch die induzierte Spannung in der Spule 18. Die Größe der in der Spule 18 induzierten Spannung ist somit ein Maß für die Rotationsgeschwindigkeit des gekuppelten Bauteils. Die Magnet linien 22 im Bereich des permanentmagnetischen Teils 17 tragen dabei nicht zur Strominduzierung in der Spule 18 bei, da sich in diesem Bereich der Magnetfluß kaum ändert. Vielmehr wirken die Magnetlinien 22 in diesem Bereich als sogenanntes Streufeld und beeinträchtigen die Meßwerte. Mit Hilfe der Abwandlung der Spule nach Fig. 4 kann dieses Streufeld nahezu eliminiert werden.

Der Drehzahlgeber 13 dient besonders zur Aufnahme von kleineren Drehzahlen, wie sie bei Antiblockiersystemen auftreten können. Ferner ist er auch zur Steuerung von Pumpen bei elektronischer Dieselregelung von Kraftfahrzeugen verwendbar.

Wichtig ist, daß mit Hilfe eines zweipoligen Drehzahlgebers 13, der in einem Geberrad 10 angeordnet ist, ein von der Einbautoleranz un abhängiges, konstantes Signal erzeugt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung von Drehzahlen mit Hilfe eines Gebers (13), der wenigstens einen induktiv arbeitenden Pol aufweist, der innerhalb eines mindestens zwei diametral gegenüberliegende Zähne (12) aufweisenden Geberrads (10) angeordnet ist, das relativ zum Geber (13) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (13) zweipolig ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (13) zwei ein permanentmagnetisches Teil (17) einschließende weichmagnetische Teile (15, 16) aufweist, deren äußere Stirnseiten die Pole des Gebers (13) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das per manentmagnetische (17) und die weichmagnetischen Teile (15, 16) von einer Induktionsspule (19) umschlungen sind, die bis kurz vor die jeweiligen Polenden führen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei In duktionsspulen (20, 21) in Reihe geschaltet sind, die jeweils nur die weichmagnetischen Teile (15, 18) umgeben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Geberrad (10) ein geradzahliges Vielfaches an Zähnen (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von Anti blockiersystemen bei Kraftfahrzeugen dient.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl von Pumpen für die elektronische Dieselregelung bei Kraftfahrzeugen dient.