KR970011039B1

KR970011039B1 - Method and apparatus for monitoring rotation

Info

Publication number: KR970011039B1
Application number: KR1019890003483A
Authority: KR
Inventors: 포겔 볼프강
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하; 랄프 홀거 베렌스 ; 페터뢰저
Priority date: 1988-03-26
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1997-07-05
Also published as: KR890014878A

Abstract

내용없음.None.

Description

회전 모니터링 장치 및 방법Rotation monitoring device and method

제1도는 본 발명에 따른 장치의 펄스 프로세싱 회로 도시도.1 shows a pulse processing circuit of an apparatus according to the invention.

제2도는 제1도 회로의 다수 포인트에서의 전압을 표시한 전압 다이어그램도.FIG. 2 is a voltage diagram showing voltages at multiple points in the FIG. 1 circuit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 유도 픽업 30 : 펄스 발생기20: induction pickup 30: pulse generator

40 : 제1논리 회로 50 : 싱크40: first logic circuit 50: sink

60 : 비교 수단 70 : 제2논리 회로60: comparison means 70: second logic circuit

본 발명은 회전을 모니터링하는 장치에 관한 것이며, 특히 디스크와 같은 부재의 회전을 모니터링하는 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 상기 부재의 주위에 규칙적인 간격을 갖는 일련의 정상 마킹 및 최소한 하나의 참조 마킹을 추가로 갖는다. 상기 장치는 모터 기구 엔진의 크랭크 사프트의 회전을 모니터하는데 사용하므로써, 점화 포인트 및 연료 주입 포인터를 결정할 수 있다. 상기 장치는 독일연방공화국 특허원 제3423664호 및 제2933516호에 기술되어 있다. 본 발명의 청구범위 1항의 도입부는 상기 독일 특허 명세서와 일치한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for monitoring rotation, and in particular, to a device for monitoring rotation of a member, such as a disk, the device comprising a series of normal markings and at least one reference with regular spacing around the member. Have further marking. The device can be used to monitor the rotation of the crank shaft of the motor mechanism engine, thereby determining the ignition point and fuel injection pointer. Such a device is described in German Patent Application Nos. 34,3664 and 2933516. The introduction of claim 1 of the present invention is consistent with the German patent specification.

일정 간격을 가진 복수의 정상홈이 디스크의 주변에 제공되는 타입의 시스템에 있어서, 참조홈은 다른 홈들중 한 홈의 바로 다음 이어지는 추가적인 한 홈이 될 수 있다. 연관된 유도성 픽업의 출력 신호는 각 홈에 대해 사인파가 된다. 펄스 발생기는 양의 진폭 동안에 구형파를 발생시키며, 마크/스페이스비는 비교적 일정하다. 만약 하이 시간(마크)과 선행의 로우 시간(공간) 사이의 관계가 사실상 더 높은 경우라면, 이는 참조 펄스를 의미한다.In a system of the type in which a plurality of normal grooves at regular intervals are provided around the disc, the reference groove may be an additional groove immediately following one of the other grooves. The output signal of the associated inductive pickup is sinusoidal for each groove. The pulse generator generates square waves during positive amplitudes, and the mark / space ratio is relatively constant. If the relationship between the high time (mark) and the preceding low time (space) is actually higher, this means a reference pulse.

가속 및 감속중이거나 구성 성분의 허용 오차가 있는 경우에도 정상 퍼스 및 참조 펄수 사이의 차를 확실히 알기 위해서는, 홈 폭 및 유도 픽업이 겹치거나 건너뜀(cross-over)이 발생하지 않도록 잘 선택해야 한다.In order to be sure of the difference between normal Perth and reference pulses, even when accelerating and decelerating, or when there are component tolerances, it is important to select well so that groove widths and guided pickups do not overlap or cross-over. .

본 발명은 참조 마크를 식별하기 위해 개선된 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 참조 마크가 다른 마크보다 크거나 또는 작은 길이가 되어서 구별되거나, 다른 마크 사이의 일정 간격보다 더 크거나 또는 더 작은 길이의 간격에 바로 인접되어 구별되는 경우에, 일정 간격을 가진 복수의 마크 및 최소한 하나의 참조 마크를 가진 부재의 회전을 모니터링하고, 마크를 검출하고, 마크의 개시부 및 종단부에 각각 대응하는 제1 및 제2타입의 전기 출력 신호를 발생시키는 감지 수단과, 용량이 전기 출력 신호에 따르는 두 기억 수단과, 기억 수단의 용량을 비교하는 비교 수단을 구비하는 장치에 있어서, 한 기억수단의 용량은 제1타입의 신호와 즉시 뒤따르는 제2타입의 신호 수신 사이에서 일정비로 증가하고, 제2타입의 신호와 즉시 뒤따르는 제2타입의 신호 수신 사이에서 계속 감소하며, 다른 기억 수단의 용량은 동일 타입의 연속 신호 수신 사이의 비교적 더 낮은 비로 계속 증가하며, 비교 수단은 제2타입의 신호를 수신하는 순간 두 기억 수단의 용량을 비교하여, 관련 마크가 참조 마크인가를 결정하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an improved apparatus for identifying reference marks. According to the present invention, when a reference mark is distinguished by being greater or smaller in length than another mark, or is directly adjacent to an interval of length greater or smaller than a certain interval between other marks, Sensing means for monitoring rotation of a member having a plurality of marks and at least one reference mark, detecting the marks, and generating first and second type electrical output signals corresponding to the beginning and end of the marks, respectively; 2. An apparatus comprising two storage means whose capacity corresponds to an electrical output signal, and a comparison means for comparing the capacity of the memory means, wherein the capacity of one memory means immediately receives a second type of signal immediately following the first type of signal. Increases at a constant ratio between them, and continues to decrease between the signal of the second type and immediately following the signal of the second type, the capacity of the other storage means being the same It continues to increase at a relatively lower ratio between successive signal receptions of the type, and the comparing means compares the capacities of the two storage means at the moment of receiving the second type of signal, to determine whether the relevant mark is a reference mark.

상기 장치의 이점은 두 기억 수단의 용량을 비교하여 특정 마크가 참조 마크인가를 확실하게 결정하게 한다는 점이다.The advantage of the apparatus is that it compares the capacities of the two storage means to make sure that a particular mark is a reference mark.

기억 수단은 아나로그 방법으로 동작하며, 각각의 정전류에 의해 충전되거나, 어떤 경우에는 방전되는 제1 및 제2캐패시터를 구비할 수 있다. 각각의 전류의 크기를 조정하기 위한 수단이 제공될 수 있으며, 상기 장치는 고속일지라도 잡음 및 다른 교란에 비해 높은 캐패시터 전압을 유지할 수 있는 이점이 있다.The storage means operate in an analog manner and may comprise first and second capacitors charged by respective constant currents or, in some cases, discharged. Means can be provided for adjusting the magnitude of each current, and the device has the advantage of maintaining a high capacitor voltage over high noise and other disturbances even at high speeds.

택일적으로, 기억 수단은 디지찰 방법으로 동작할 수 있으며, 각각의 정적 비율로서, 한 방향 및 어느 경우에는 쌍방향으로 카운팅되는 제1 및 제2카운터를 포함할 수 있다.Alternatively, the storage means may operate in a digital inspection method and may include, as each static ratio, first and second counters counting in one direction and in some cases in both directions.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 디스크는 모터 기구의 엔진의 캠 사프트와 동축으로 부착된다. 디스크의 주변부는 장방형 홈 형태인 복수의 일정 간격 참조 마크를 가진다. 상기 일정 간격의 두 "정상홈" 사이에는 상기 정상홈과 사실상 동일한 크기 및 모양의 "참조홈"이 추가로 제공된다. 이것은 엔진의 제1실린더의 상부 데드-센터 위치에 대응하며, 여기에 관련되어, 연료 주입 및 전자 점화가 전형적으로 조절된다.In the device according to the invention, the disk is attached coaxially with the cam shaft of the engine of the motor mechanism. The periphery of the disc has a plurality of constant interval reference marks in the form of rectangular grooves. An additional “reference groove” of substantially the same size and shape as the normal groove is further provided between the two “normal grooves” at the predetermined intervals. This corresponds to the upper dead-center position of the first cylinder of the engine, in which fuel injection and electronic ignition are typically regulated.

유도 픽업(20)은 디스크 다음에 배치되어 홈의 통로를 검출하고, 제2도에서 S로 표시된 출력 전압을 공급한다. 각각의 홈은 양극성 및 부극성의 반 사이클을 가진 사인 파형을 발생시킨다. 픽업으로부터의 출력은 펄스 발생기(30)에 공급되며, 상기 발생기는 펄스 신호 P를 발생시킨다. 펄스는 비교적 짧은 "하이" 시간 및 비교적 긴 "로우" 시간을 가진다. 펄스의 선단 및 종단 에지는 제1 및 제2개패시터 C₁및 C₂의 충전 및 방전을 제어하기 위해 사용된다. 충전 및 방전의 제어를 전류원 및 싱크(50)와 관련된 제1논리 회로(40)에 의해 행해진다.The induction pickup 20 is disposed after the disk to detect the passage of the groove and to supply the output voltage indicated by S in FIG. Each groove produces a sinusoidal waveform with half cycles of bipolar and negative polarity. The output from the pickup is supplied to the pulse generator 30, which generates a pulse signal P. Pulses have a relatively short "high" time and a relatively long "low" time. The leading and terminating edges of the pulses are used to control the charge and discharge of the first and second dog capacitors C ₁ and C ₂ . Control of charging and discharging is performed by the first logic circuit 40 associated with the current source and the sink 50.

종단 펄스 에지(12)가 발생될 때, 제1캐패시터의 충전은 일정한 비로 개시되며, 제2캐패시터의 충전은 낮은 일정비로 개시된다. 제1 및 제2캐패시터 양단의 전압은 U₁및 U₂로 각각 표시된다.When the termination pulse edge 12 is generated, charging of the first capacitor is started at a constant ratio and charging of the second capacitor is started at a low constant ratio. The voltage across the first and second capacitors is denoted by U ₁ and U ₂ , respectively.

선단 펄스 에지(11)가 발생될 때, 제1캐패시터의 방전은 일정비로 시작되는 반면에, 제2캐패시터의 균일한 충전이 계속된다. 다음의 종단 에지(12)에서, 캐패시터는 사실상 순간적으로 완전히 방전되며, 충전은 각각의 일정비로 다시 시작된다.When the leading pulse edge 11 is generated, the discharge of the first capacitor starts at a constant ratio, while the uniform charging of the second capacitor is continued. At the next termination edge 12, the capacitor is virtually completely discharged instantaneously, and charging resumes at each constant ratio.

종단 에지(12)가 발생될 때와, 캐패시터의 완전한 방전이 개시에 있어서, 전압 U₁및 U₂는 그 비교 수단(60)에 의해 비교된다. 제2도에 있어서, 펄스 P₁및 P₂는 정상 펄스이며, P₃은 펄스 P₂바로 다음에 이어지는 참조 펄스이다. 시간 t₂에서의 펄스 P₁의 종단 에지와 시간 t₃에서의 펄스 P₂의 선단 에지 사이에서, U₁은 U₂에 비해 높은 값에 도달하며, 제1캐패시터의 부분 방전후라도 U₁은 여전히 U₂를 초과한다. 따라서 U₁>U₂는 명확하게 정상 펄스를 식별한다.When the termination edge 12 is generated and at the start of complete discharge of the capacitor, the voltages U ₁ and U ₂ are compared by their comparing means 60. In FIG. 2, pulses P ₁ and P ₂ are normal pulses, and P ₃ is a reference pulse immediately following pulse P ₂ . Between the end edge of pulse P ₁ at time t ₂ and the leading edge of pulse P ₂ at time t ₃ , U ₁ reaches a higher value than U ₂ , and even after partial discharge of the first capacitor U ₁ remains Exceeds U ₂ . Thus U ₁ > U ₂ clearly identifies the normal pulse.

시간 t₄에서의 펄스 P₂의 종단 에지와 시간 t₅에서의 펄스 P₃에의 선단 에지 사이에서, U₁은 실제로 높은 값은 갖지 않으므로, 펄스 P₃의 종단 에지의 시간 t₆에서, U₁은 U₂아래에 놓여진다. 따라서 U₂>U₁은 참조펄스, 예로서, 상부 데드 센터 펄스를 명확하게 식별한다. 비교 수단(60)의 출력은 제2논리 회로(70)에 공급되며, 출력(80)을 거쳐 적절한 신호 처리 장치에 제공된다.Between the end edge of pulse P ₂ at time t ₄ and the leading edge to pulse P ₃ at time t ₅ , U ₁ does not actually have a high value, so at time t ₆ of the end edge of pulse P ₃ , U ₁ Is placed under U ₂ . Thus U ₂ > U ₁ clearly identifies a reference pulse, eg an upper dead center pulse. The output of the comparing means 60 is supplied to the second logic circuit 70 and is provided to the appropriate signal processing apparatus via the output 80.

상술한 장치의 이점은 디스크의 회전 속도가 신속하게 변화할 때라도 참조 마크를 명확하게 확인할 수 있는 것이다.The advantage of the above-described apparatus is that the reference mark can be clearly confirmed even when the rotational speed of the disc changes rapidly.

상기 장치의 변형 장치에 있어서, 충전 및 방전 전류의 값을 조정하기 위한 수단이 제공된다. 따라서, 높은 디스크 회전 속도에 대해, 고전류 레벨이 선택되어, 캐패시터 전압 U₁및 U₂는 잡음 및 다른 교란 신호보다 높게 유지된다.In a variant of the apparatus, means are provided for adjusting the values of the charge and discharge currents. Thus, for high disk rotational speeds, a high current level is selected so that capacitor voltages U ₁ and U ₂ remain higher than noise and other disturbing signals.

만약, 펄스 발생기의 하이 로우 천이(종단 에지)에서, 제1발생기의 카운트가 단지 상승하게 카운트하는 제2카운터의 카운트보다 높게 되면, 정상 펄스를 나타낸다. 제2카운터의 카운트가 제1카운터의 카운트보다 크게 되면, 참조 펄스를 나타낸다. 상기 비교 후에, 카운터는 리세트되며, 새로운 사이클의 카운팅이 시작된다. 카운팅 비는 높은 디스크 회전 속도에서 구별하기 위해 조정될 수 있다.If, at the high low transition (end edge) of the pulse generator, the count of the first generator is higher than the count of the second counter, which only counts up, it indicates a normal pulse. When the count of the second counter becomes greater than the count of the first counter, a reference pulse is indicated. After the comparison, the counter is reset and counting of new cycles begins. The counting ratio can be adjusted to distinguish at high disk rotation speeds.

다른 변형 장치에 있어서, 참조홈은 증가된 스페이싱에 의해 선행의 정상홈으로부터 분리된다. 이 경우, 충전 및 방전 전류는 참조 펄스의 인식 기준이 다음과 같이 역으로 되도록 선택된다. 즉,In another variant, the reference groove is separated from the preceding normal groove by increased spacing. In this case, the charging and discharging currents are selected such that the reference of recognition of the reference pulse is reversed as follows. In other words,

U₂>U₁정상 펄스U ₂ > U ₁ normal pulse

U₁>U₂참조 펄스U ₁ > U ₂ reference pulse

다른 적절한 마킹이 사용될 수 있으며, 예로서, 홈, 치자, 슬롯 또는 홀이 제공될 수 있다. 참조 마킹은 여부의 마킹, 실패 마킹 또는 다른 크기의 마킹 형태가 될 수 있다. 유도성 때문에 검출기는 적정한 방법으로 동작할 수 있으며, 예로서, 광학적, 용량적 또는 초음파적으로 동작될 수 있다.Other suitable markings may be used, for example grooves, gardenia, slots or holes may be provided. The reference marking may be in the form of a marking of whether or not, a failure marking or another size marking. Because of the inductive nature, the detector can be operated in an appropriate manner, for example optically, capacitively or ultrasonically.

Claims

참조 마크가 다른 마크보다 크거나 또는 작은 길이가 되어서 구별되거나, 다른 마크 사이의 일정 간격보다 더 크거나 또는 더 작은 길이의 간격에 바로 인접되어 구별되는 경우에, 일정 간격을 가진 복수의 마크 및 최소한 하나의 참조 마크를 가진 부재의 회전을 모니터링하며, 마크를 검출하고, 마크의 종단에 대응하는 제1(12) 및 제2(11) 타입의 전기 출력 신호(P)를 발생시키는 감지 수단(20, 30)과, 용량이 상기 전기 출력 신호에 따르는 두 기억 수단(C₁, C₂)과, 기억 수단의 용량을 비교하는 비교 수단(60)을 구비하는 부재의 회전을 모니터링하는 장치에 있어서, 한 기억 수단의 용량 U₁은 제1타입의 신호와 즉시 뒤따르는 제2타입의 수신 신호 사이에서 일정한 비로 증가하고, 제2타입의신호와 즉시 뒤따르는 제1타입의 수신 신호 사이에서 계속 감소하며, 다른 기억 수단의 용량 U₂는 동일 타입의 연속 수신 신호 사이의 비교적 더 낮은 비로 계속 증가하며, 비교 수단은 제2타입의 신호를 수신하는 순간에 두 기억 수단의 용량을 비교하여, 관련 마크가 참조 마크인가를 결정하는 것을 특징으로 하는 부재의 회전 모니터링 장치.A plurality of marks with a constant interval and at least when the reference mark is distinguished by being greater or smaller in length than another mark, or immediately adjacent to a gap of length greater or smaller than the interval between the other marks; Sensing means 20 for monitoring the rotation of the member with one reference mark, detecting the mark, and generating an electrical output signal P of the first (12) and second (11) types corresponding to the end of the mark; 30, a device for monitoring rotation of a member having two storage means (C ₁ , C ₂ ) whose capacity corresponds to the electrical output signal, and a comparing means (60) for comparing the capacity of the storage means, The capacity U ₁ of one storage means increases at a constant ratio between the signal of the first type and the immediately following received signal of the second type, and continues to decrease between the signal of the second type and immediately following the received signal of the first type. , The capacity U ₂ of the other storage means continues to increase at a relatively lower ratio between successive received signals of the same type, and the comparison means compares the capacity of the two storage means at the moment of receiving the second type of signal, so that the relevant mark refers to it. The rotation monitoring apparatus of the member characterized by determining the mark application.

제1항에 있어서, 상기 감지 수단은 출력 펄스를 제공하며, 제1타입의 신호는 펄스의 종단 에지(12)가 되며, 제2타입의 신호는 펄스의 선단 에지(11)가 되는 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.The method of claim 1, wherein the sensing means provides an output pulse, the signal of the first type being the end edge 12 of the pulse and the signal of the second type being the leading edge 11 of the pulse. Rotation monitoring device.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기억 수단은 아나로그 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.The rotation monitoring device according to claim 1 or 2, wherein the storage means is operated in an analog manner.

제3항에 있어서, 상기 기억 수단은 각각의 정전류에 의해 충전되며, 어떤 경우에는 방전되는 제1 및 제2캐패시터인 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.4. The rotation monitoring device according to claim 3, wherein said storage means are first and second capacitors charged by respective constant currents and, in some cases, discharged.

제4항에 있어서, 상기 각각의 전류의 크기를 조정하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.5. The rotation monitoring device according to claim 4, wherein means for adjusting the magnitude of each current is provided.

제1 또는 제2항에 있어서, 상기 기억 수단이 디지털 방식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.The rotation monitoring device according to claim 1 or 2, wherein said storage means operates digitally.

제6항에 있어서, 상기 기억 수단은 각각의 정적비에서 한 방향으로 카운트되며, 어떤 경우에는 쌍방향으로 카운트되는 제1 및 제2카운터인 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.7. A rotation monitoring apparatus according to claim 6, wherein said storage means are first and second counters which are counted in one direction at each static ratio, and in some cases bidirectionally counted.

제1, 2, 4, 5 또는 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 마크는 도전성 디스크의 주변부에서의 홈이며, 상기 홈은 홈 사이의 간격보다 좁으며, 상기 감지 수단은 유도 픽업을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.8. A mark according to any one of the preceding claims, wherein the mark is a groove at the periphery of the conductive disk, the groove being narrower than the gap between the grooves, and the sensing means comprises an inductive pickup. Rotation monitoring device, characterized in that.

제1, 2, 4, 5 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 부재는 모터 기구 엔진의 캠 샤프트에 부착된 디스크인 것을 특징으로 하는 회전 모니터링 장치.The rotation monitoring device according to any one of claims 1, 2, 4, 5 or 7, wherein the rotation member is a disk attached to a cam shaft of a motor mechanism engine.

참조 마크가 다른 마크보다 크거나 또는 작은 길이가 되어서 구별되거나, 다른 마크 사이의 일정 간격보다 더 크거나 더 작은 길이의 간격에 인접되어 구별되는 경우에. 일정 간격을 가진 복수의 마크 및 최소한 하나의 참조 마크를 가진 부재의 회전을 모니터링하고, 마크를 검출하고, 마크의 개시부 및 종단부에 각각 대응하는 제1 및 제2타입의 전기 출력 신호를 발생시키는 수단을 구비하는 부재의 회전을 모니터링하는 방법에 있어서, 제1기억값은 제1타입의 수신 신호와 즉시 뒤따르는 제2타입의 수신 신호 사이에서 일정한 비로 증가하며, 제2타입의 수신 신호와 즉시 뒤따르는 제1타입의 수신 신호 사이에서 계속 감소하며, 제2기억값은 동일 타입의 연속 수신 신호 사이의 낮은 비로 계속 증가하며, 상기 두 기억값은 제2타입의 신호를 수신하는 순간에 비교되어 관련 마크가 참조 마크인가를 결정하는가를 특징으로 하는 부재의 회전 모니터링 방법.When a reference mark is distinguished by being larger or smaller in length than another mark, or distinguished adjacent to a gap of length greater or smaller than a certain distance between other marks. Monitor the rotation of a plurality of marks and at least one reference mark at regular intervals, detect the marks, and generate electrical output signals of the first and second types corresponding to the beginning and end of the marks, respectively; A method for monitoring the rotation of a member having means for causing said first memory value to increase in a constant ratio between a first type of received signal and a second type of received signal immediately followed by a second type of received signal. Immediately decreases between immediately following the first type of received signal, the second memory value continues to increase at a low ratio between successive received signals of the same type, and the two memory values are compared at the moment of receiving the second type of signal. And determining whether or not the relevant mark is a reference mark.