DE2053275A1

DE2053275A1 - Device for controlling processes that depend on the angular position of rotating parts

Info

Publication number: DE2053275A1
Application number: DE19702053275
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8400 Regensburg. P Westermayer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1970-10-30
Publication date: 1972-05-25
Also published as: IT939123B; FR2110112A5; NL7114082A

Description

Gerät zur Steuerung von Vorgängen, die von der Winkelstellung rotierender Teile abhängenDevice for controlling processes that depend on the angular position of rotating parts

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Steuerung von Vorgängen, die von der Winkelstellung rotierender Teile abhängen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, wozu in Verbindung mit einem rotierenden Teil Signal erzeugende Mittel vorgesehen sind.The invention relates to a device for controlling processes that depend on the angular position of rotating parts, especially in motor vehicles, including in connection with a rotating Part signal generating means are provided.

Bei Kraftfahrzeugen ist es beispielsweise im Bahmen eines Diagnosezentrums erforderlich, den oberen Totpunkt der Kurbelwelle anzuzeigen, außerdem können solche Signale verwendet werden, um die Brennstoffeinspritzung zu steuern.In the case of motor vehicles, for example, it is part of a diagnostic center required to indicate the top dead center of the crankshaft, furthermore such signals can be used to control fuel injection.

Es sind Signalgeber bekannt, die mit Fotozellen nach dem Prinzip arbeiten, daß durch Ausnehmungen einer rotierenden Scheibe hindurchtretendes licht registriert wird. Bei anderen Signalerzeugern werden Dauermagnete vorbeigeführt. Hierbei ist es jedoch erforderlich, diese Magnete auf rotierenden Teilen zu montieren, was vielfältige Schwierigkeiten mit sich bringt.Signal transmitters are known which work with photocells on the principle that through recesses of a rotating disk light is registered. In the case of other signal generators, permanent magnets are passed by. However, it is necessary to mount these magnets on rotating parts, which brings various difficulties with it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu entwickeln, das mit einfacheren als den bisherigen Mitteln eine auch im rauhen Betrieb zuverlässige Signalgabe gewährleistet.The invention is based on the object of developing a control device which ensures reliable signaling even in rough operation with simpler means than the previous means.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß eine Magnetspule innerhalb ihres Feldbereiches neben dem rotierenden Teil angeordnet ist und auf der an der Spule vorbeilaufenden Bahn des rotierenden Teiles an gewünschten Markierungsstellen jeweils eine Materialabweichung, insbesondere Materialausnehmung oder Materialerhöhung vorgesehen ist und daß gegebenenfalls eine elektronische Auswertungsvorrichtung für in der Magnetspule induzierte Spannung mit der Spule verbunden ist. Die Materialausnehmungen können einfache Bohrungen sein. Es kannThe solution to this problem is, according to the invention, that a magnetic coil within its field area next to the rotating Part is arranged and on the path of the rotating part running past the bobbin at desired marking points, in each case a material deviation, in particular a material recess or material increase is provided and that, if necessary, an electronic evaluation device for in the magnet coil induced voltage is connected to the coil. The material recesses can be simple bores. It can

209822/0193209822/0193

-2--2-

-2- VPA 70/4045-2- VPA 70/4045

auch Material anderer magnetischer.Leitfähigkeit für die Markierungsstelle. verwendet werden. Bohrungen haben den Vorteil, daß sie sich besonders leicht nachträglich einbringen lassen.. . ,,also material of other magnetic conductivity for the marking point. be used. Bores have the advantage that they can be made particularly easily afterwards ... ,,

Ein bekannter Drehzahlmesser nach dem Induktionsprinzip, arbeitet mit zwei gezahnten, in Kunststoff eingebetteten Weicheisenscheiben, von denen eine am Gehäuse der zu untersuchenden Maschine und die andere auf der umlaufenden Welle befestigt ist, Hierbei kann, abgesehen v'öm größeren Aufwand, keine bestimmte Markierung erfaßt werden.A well-known tachometer based on the induction principle works with two toothed soft iron disks embedded in plastic, one of which is on the housing of the machine to be examined and the other is attached to the rotating shaft. Apart from greater effort, no specific marking can be used here can be detected.

Ein Steuergerät nach der Erfindung mit Signalaufbereitung kann, folgendermaßen aufgebaut sein:A control device according to the invention with signal processing can, be structured as follows:

Die Magnetspule wird mit ihren beiden Anschlußklemmen sowohl an eine Gleichstromquelle als auch an eine Auswertungsvorrichtung angeschlossen, die als ein handelsüblicher Impuls-Nulldurchgangs-Registrierer ausgebildet ist. Es hat sich in der Praxis als günstig erwiesen, daß die Magnetspule hoch und schmal gewickelt ist.The solenoid is connected to both of its terminals a direct current source as well as connected to an evaluation device, which acts as a commercially available pulse zero-crossing recorder is trained. In practice, it has proven to be advantageous for the magnetic coil to be wound high and narrow.

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown roughly schematically in the drawing.

Fig. 1 zeiijt "eine Steuervorrichtung mit einer Magnetspule, die mit einer oder mehreren Bohrungen in einem rotierenden Teil zusammen arbeitet.Fig. 1 shows a control device with a solenoid which with one or more holes in a rotating part is working.

In Fig. 2 ist eine Steuervorrichtung mit Signalaufbereitung dargestellt. .In Fig. 2, a control device with signal processing is shown. .

In Fig. 3 ist ein Spannungsdiagramm wiedergegeben, das die Wirkungsweise des Steuergerätes nach Fig. 2 verdeutlicht.In Fig. 3 is a voltage diagram is shown, the mode of operation of the control device according to FIG. 2 illustrates.

Die Magnetspule 1 nach Fig. 1 besteht aus einem Spulenkörper aus magnetisch nichtleitendem Material, auf dem die Wicklung,J aufgebracht ist. Ein Spulenkern 4 aus ,magnetisch leitendem Material, kann, wie dargestellt, über die Spulenwicklungthinausragen und zur Befestigung dienen. Ein Magnetjoch 1st;mi* 5 bezeichnet. Die Spulenanschlüsse 6 können mit einer Glelc^strpmquelle verbunden sein und gleichzeitig als Ausgangsklemmen des Signalgebers bzw. Steuergerätes verwendet werden. Nach,einer Ausgestaltung könnenThe magnetic coil 1 according to FIG. 1 consists of a coil body made of magnetically non-conductive material on which the winding, J is applied. A coil core 4 made of magnetically conductive material, can, as shown, protrude beyond the coil winding and serve for fastening. A magnetic yoke 1st; denoted mi * 5. the Coil connections 6 can be connected to a Glelc ^ strpmquelle and at the same time as output terminals of the signal generator or Control device can be used. According to one embodiment, you can

209822/0193 ~⁵~209822/0193 ~ ⁵ ~

_;, -2Ö5327S _; , -2Ö5327S

-3- VPA 70/4045-3- VPA 70/4045

die Anschlüsse 6 außer an einer Gleichstromquelle auch an einer Auswertungsvorriehtung angeschlossen sein, die als Impuls-Hulldurchgangs-Registrierer ausgebildet ist. Solche Geräte sind markt* üblich.the connections 6 not only on a direct current source but also on a Auswertungsvorriehtung be connected, as a pulse Hull passage recorder is trained. Such devices are common on the market *.

Die Magnetspule 1 ist neben einem rotierenden Teil 7 angeordnet, von dem ein Teilsttick in der Zeichnung herausgebrochen wiedergegeben ist, Die TJmlauf achse ist in der Zeichnung links, senkrecht zur Zeichenebene vorzustellen, An einer zu markierenden Stelle ist eine Bohrung 11 als Materialausnehmung eingebracht.The magnetic coil 1 is arranged next to a rotating part 7, a part of which is shown broken out in the drawing, the running axis is vertical in the drawing on the left to the drawing plane, at a point to be marked a hole 11 is made as a material recess.

In Pig, 2 ist ein Steuergerät mit Signalaufbereitung dargestellt. Mit 1 ist die Magnetspule bezeichnet, die mit ihren Anschlüssen mit einer Gleichstromquelle 8 für konstanten Gleichstrom und mit einer Auswertungsvorrichtung 9 verbunden ist. Die Auswertungsvorrichtung 9 reagiert auf Impuls-Hulldurchgang und liefert ein in gewünschter Weise aufbereitetes Signal an den AusgangsklemmenPig, 2 shows a control device with signal processing. 1 with the solenoid is referred to, with its connections with a direct current source 8 for constant direct current and with an evaluation device 9 is connected. The evaluation device 9 reacts to pulse Hull passage and delivers an in signal processed as required at the output terminals

Wenn das rotierende Teil 7 mit der Bohrung 11 an der Magnetspule 1 vorbeiläuft, wird der magnetische Rückschluß der Spule zunächst geschwächt und dann wieder verstärkt. Bei einer Materialerhöhung, z.B* einem Stift, liegen die Verhältnisse umgekehrt. In der Spule wird jedoch in beiden Fällen eine Spannung gemäß dem Induktionsgesetz induziert, die einen Nulldurchgang aufweist. Dieser Spannungsverlauf ist in Pig, 3 auf der oberen Abszisse für eine Bohrung dargestellt. In der unteren Abszisse ist ein Impuls wiedergegeben, der an den Ausgangsklemmen 10 der Auswertungsvorrichtung 9 nach Fig. 2 abgenommen werden kann. Der an den Klemmen 10 anfallende Impuls zeigt dann mit seiner Spitze das Vorbeilaufen der Bohrungsmitte an der Mittellinie der Magnetspule 4 an.When the rotating part 7 with the bore 11 on the solenoid 1 passes, the magnetic return of the coil is initially weakened and then reinforced again. In the event of an increase in material, e.g. * a pen, the situation is reversed. In both cases, however, a voltage is induced in the coil in accordance with the law of induction which has a zero crossing. This tension curve is shown in Pig, 3 on the upper abscissa for a bore. In the lower abscissa an impulse is shown, the one at the output terminals 10 of the evaluation device 9 according to FIG. 2 can be removed. The impulse occurring at the terminals 10 then shows the passing with its tip the center of the hole on the center line of the magnet coil 4.

Ein besonders deutliches und hohes Signal läßt sich mit einer Magnetspule gewinnen, die hoch und schmal gewickelt ist, wie es Fig. 1 aufzeigt. Im AusfÜhrungsbeispiel ist die Spule etwa doppelt so hoch wie breit. Beispielsweise läßt sieh mit einer solchen Spule aus ca. 3540 Windungen mit Kupferleiter von 0,09 mm Durchmesser bei Erregung mit konstantem Gleichstrom von 31#8 mAA particularly clear and high signal can be obtained with a solenoid that is wound high and narrow, like it Fig. 1 shows. In the exemplary embodiment, the coil is about twice as high as it is wide. For example, with such a coil you can have approx. 3540 turns with a copper conductor of 0.09 mm Diameter when excited with constant DC current of 31 # 8 mA

209822/0183209822/0183

2Ö5327S2Ö5327S

-4- . VPA 70/4045-4-. VPA 70/4045

und bei einem Luftspalt von 0,5 min - zwischen Magnet spule und rotierendem Teil - "bei Umlaufgeschwindigkeiten von etwa 6000
Umdrehungen pro Minute ein Impuls von 30 V Öpitze-Spitze erzielen*and with an air gap of 0.5 min - between the magnetic coil and the rotating part - "at rotational speeds of about 6000
Revolutions per minute achieve a pulse of 30 V Öpitze -spitze *

3 Patentansprüche
3 figuren3 claims
3 figures

.-5-209822/0193 .-5- 209822/0193

Claims

-5- VPA 70/4045

Claims

/ Ty device for controlling gate aisles that depend on the angular position depend on rotating parts, especially in motor vehicles, for which signal generating means are provided in connection with a rotating part, characterized in that a Magnet coil within its field area next to the rotating one Part is arranged and on the path of the rotating part running past the spool at desired marking locations in each case a material deviation, in particular a material recess or material elevation, is provided and that if necessary an electronic evaluation device for voltage induced in the magnetic coil is connected to the coil.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the Magnet coil connected with its two terminals both to a direct current source and to an evaluation device which is designed as a pulse zero-crossing recorder.

3. Control device according to claim 1 or claims 1 and 2, characterized characterized in that the solenoid is high and narrow.

209822/0193209822/0193

■ Ä ■·:£*■ Ä ■ ·: £ *

LeerseiteBlank page

-■'■·€,- ■ '■ €,