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DE19822843A1 - Method to determine angular position or velocity of rotating shaft or axle, for use with IC engine - Google Patents

Method to determine angular position or velocity of rotating shaft or axle, for use with IC engine

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Publication number
DE19822843A1
DE19822843A1 DE19822843A DE19822843A DE19822843A1 DE 19822843 A1 DE19822843 A1 DE 19822843A1 DE 19822843 A DE19822843 A DE 19822843A DE 19822843 A DE19822843 A DE 19822843A DE 19822843 A1 DE19822843 A1 DE 19822843A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
digital
shaft
digital values
circuit arrangement
evaluation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19822843A
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Tauscher
Christoph Wenger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMART ELECTRONIC DEV GmbH
Original Assignee
SMART ELECTRONIC DEV GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMART ELECTRONIC DEV GmbH filed Critical SMART ELECTRONIC DEV GmbH
Priority to DE19822843A priority Critical patent/DE19822843A1/en
Publication of DE19822843A1 publication Critical patent/DE19822843A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A coded disc (54) is fixed to the axle (52). The disc has incremental angular sensors (10) that generate a sinusoidal analogue signal, which is sampled using an ADC to convert it to digital form.The digital values are filtered and normalized in an analysis unit and compared with stored reference values to produce high-resolution angular position data.- DETAILED DESCRIPTION - An INDEPENDENT CLAIM is made for a circuit arrangement for making high resolution angular position measurements of a rotating axle

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsan­ ordnung zur hochauflösenden Bestimmung der Drehwinkel­ stellung und/oder Drehzahl einer Welle, insbesondere der Kurbel- oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method and circuit order for high-resolution determination of the angle of rotation position and / or speed of a shaft, in particular the crankshaft or camshaft of an internal combustion engine.

Zur Drehwinkelerfassung ist es bekannt, Drehwinkelsen­ soren bzw. Winkelcodierer einzusetzen, die eine mit Um­ fangsmarkierungen versehene, mit der Meßwelle drehfest verbundene Codierscheibe und einen ortsfesten Meßfühler aufweisen, welcher beim berührungslosen Abtasten der Markierungen ein periodisches Analogsignal liefert. Das Analogsignal in Digitalimpulse gewandelt und die Dreh­ winkelinformation durch Impulszählung gewonnen. Die er­ reichbare Auflösung ist damit durch den Winkelabstand der Markierungen der Codierscheibe begrenzt, wobei un­ ter Berücksichtigung der erforderlichen mechanischen Stabilität bzw. Standzeit und des geforderten geringen Herstellungsaufwandes keine signifikanten Auflösungs­ steigerungen möglich sind. Einer höherauflösenden ana­ logen Signalverarbeitung steht entgegen, daß die Ampli­ tuden der abgetasteten Signale insbesondere beim Ein­ satz im Bereich der Motortechnik starken Störeinflüssen wie Drehzahl- und Temperaturschwankungen sowie Drifter­ scheinungen unterworfen sind.It is known to detect angles of rotation, angles of rotation sensors or encoders to use, one with Um Catch marks provided with the measuring shaft rotatably connected coding disk and a stationary sensor have, which the contactless scanning of Markers provides a periodic analog signal. The Analog signal converted into digital pulses and the rotation angle information obtained by pulse counting. Which he Reachable resolution is therefore due to the angular distance of the markings on the coding disk, where un ter taking into account the required mechanical Stability or service life and the required low Manufacturing effort no significant resolution increases are possible. A higher resolution ana logen signal processing stands in the way that the ampli tud of the sampled signals especially when on strong interference in the area of motor technology  such as speed and temperature fluctuations as well as drifters appearances are subject.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein störungsunempfindliches Verfahren und eine entsprechende Anordnung zur hochauflösenden Bestimmung von Drehwinkelinformationen anzugeben, mit welchem bei geringem Bauaufwand des Drehwinkelsensors auch bei rau­ hem Meßbetrieb genaue und selbst bei Änderung der Meß­ parameter reproduzierbare Meßergebnisse erhalten wer­ den.Based on this, the object of the invention reasons, an insensitive process and a corresponding arrangement for high-resolution determination of rotation angle information, with which at low construction effort of the rotation angle sensor even with rough hem measuring operation accurate and even when changing the measuring reproducible measurement results obtained who the.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden nach der Erfindung die in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 11 angegebe­ nen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung erge­ ben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, according to the invention indicated in independent claims 1 and 11 NEN combinations of features proposed. Beneficial Refinements and developments of the invention ben from the dependent claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, durch eine di­ gitale amplitudenmäßige Auswertung der erfaßten Sensor­ signale in Verbindung mit gespeicherten Referenzdaten eine Auflösungssteigerung und zugleich eine Fehlerkor­ rektur zu ermöglichen. Entsprechend wird zur verfah­ rensmäßigen Lösung der vorgenannten Aufgabe vorgeschla­ gen, daß eine drehfest mit der Welle verbundene, in Um­ fangsrichtung verteilt angeordnete Markierungen aufwei­ sende Codierscheibe zur Erzeugung eines beim Abtasten der Markierungen in einem jeweiligen Abtastzyklus sinu­ soidal variierenden Analogsignals abgetastet wird, das Analogsignal mittels eines Analog/Digital-Wandlers in eine Vielzahl von Digitalwerten in jedem Abtastzyklus sequentiell umgesetzt wird, und die Digitalwerte durch eine Auswerteeinheit rechnerisch aufbereitet und mit in einem Speichermittel hinterlegten, einer jeweiligen Drehwinkelstellung der Welle zugeordneten Referenzdaten verglichen werden. Durch geeignete Wahl der Taktrate des Analog/Digital-Wandlers lassen sich damit gegenüber der einfachen Impulszählung beträchtliche Auflösungs­ steigerungen erzielen, wobei durch die rechnerische Verarbeitung der Meßdaten Störeinflüsse auf einfache Weise korrigiert werden können und der Vergleich mit Referenzdaten eine Kompensation von Fertigungstoleran­ zen der Codierscheibe erlaubt.The invention is based on the idea of a di gital amplitude evaluation of the detected sensor signals in connection with stored reference data an increase in resolution and at the same time an error rate enable rectification. The procedure is accordingly proposed solution of the aforementioned task conditions that a rotatably connected to the shaft, in order markings arranged in a distributed direction on the circumferential direction send coding disk to generate a when scanning of the markings in a respective sampling cycle are sinu soidal varying analog signal is sampled, the  Analog signal using an analog / digital converter in a variety of digital values in each sampling cycle is implemented sequentially, and through the digital values an evaluation unit prepared arithmetically and with in a storage medium, a respective one Angle position of the shaft assigned reference data be compared. By a suitable choice of the clock rate of the analog / digital converter can be compared the simple pulse counting considerable resolution achieve increases, with the mathematical Processing of measurement data interference effects on simple Way can be corrected and compared with Reference data a compensation of manufacturing tolerance zen of the coding disk allowed.

Um Amplitudenänderungen insbesondere bei unterschiedli­ chen Meßbedingungen ausgleichen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Digitalwerte durch Verknüpfung mit einem vorbestimmten Korrekturwert rechnerisch auf eine den Referenzdaten angepaßte Amplitude normiert werden. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß der Korrekturwert aus dem Verhältnis eines vorgege­ benen Kalibrierwerts und eines aus den Digitalwerten ermittelten Effektiv- oder Integralwerts bestimmt wird.In order to change the amplitude, especially with differ Chen measuring conditions, it is from Advantage if the digital values are linked by a predetermined correction value arithmetically to a the amplitude adapted to the reference data are normalized. This can be easily achieved by that the correction value is given from the ratio of one calibration value and one from the digital values determined effective or integral value is determined.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung werden die Digital­ werte in einem gegebenen Abtastzyklus bipolar in posi­ tiven und negativen Halbperioden umgesetzt und durch Verknüpfung mit ihrer zeitlichen Ableitung den vier Quadranten einer harmonischen Schwingung zugeordnet. Damit lassen sich die Digitalwerte auch bei gleichem Betrag ihrer analogen Signalamplituden in jeder Ab­ tastperiode eindeutig voneinander unterscheiden. Zudem ist es damit möglich, Informationen über die Drehwin­ kelstellung auch in einer Markierungslücke der Codier­ scheibe zu erhalten. Zu den genannten Zwecken ist es besonders günstig, wenn aus den in vorgegebenen Zeitab­ ständen ti fortlaufend erfaßten Digitalwerten f(ti) ein aufbereiteter Signalverlauf f.(ti) gemäß der Beziehung
According to a preferred embodiment, the digital values are converted bipolar into positive and negative half-periods in a given sampling cycle and assigned to the four quadrants of a harmonic oscillation by linking them with their time derivative. This means that the digital values can be clearly distinguished from one another in each sampling period, even with the same amount of their analog signal amplitudes. It also makes it possible to obtain information about the angular position even in a marking gap on the coding disk. For these purposes, it is particularly favorable if the stands from at predetermined Zeitab t i consecutively detected digital values f f (t i) a processed waveform. (T i) according to the relationship

f.(ti) = f(ti)/f'(ti)
f. (t i ) = f (t i ) / f '(t i )

ermittelt wird, wobei f'(ti) die zeitliche Ableitung von f(t) bedeutet.is determined, where f '(t i ) means the time derivative of f (t).

Um eine Bestimmung der absoluten Winkelstellung der Welle bezüglich eines feststehenden Lagers zu ermögli­ chen, kann ein durch eine Lücke der in definiertem Win­ kelabstand voneinander angeordneten Markierungen der Codierscheibe erzeugtes Lückensignal ausgewertet wer­ den.To determine the absolute angular position of the Allow shaft with respect to a fixed bearing Chen, can be caused by a gap in the Win mark spacing from each other Coding disc generated gap signal evaluated who the.

Zur eindeutigen zyklusweisen Zuordnung der Digitalwerte zu den Markierungen der Codierscheibe und einem dadurch möglichen Toleranzausgleich ist es vorteilhaft, wenn aus dem Analogsignal oder daraus abgeleiteten Digital­ größen durch Auswerten charakteristischer Signalverläu­ fe wie Nulldurchgänge die Anzahl der Abtastzyklen fort­ laufend bestimmt wird.For clear, cycle-by-cycle assignment of the digital values to the markings on the coding disc and one thereby possible tolerance compensation, it is advantageous if from the analog signal or digital derived from it sizes by evaluating characteristic signal progression  fe like zero crossings the number of sampling cycles continues is determined continuously.

Zur Gewinnung der Drehwinkelinformation auch bei unter­ schiedlichen Meßaufbauten ist es von Vorteil, wenn die Referenzdaten durch Referenzmessungen bei vorgegebenen Drehwinkelstellungen der Welle aus dabei erfaßten, ge­ gebenenfalls gemittelten Digitalwerten ermittelt und als Wertepaare in fester Zuordnung zu der jeweiligen Drehwinkelstellung gespeichert werden. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine mehrdimensionale Hinterle­ gung, wobei die Referenzdaten in Abhängigkeit von Meß­ parametern wie Drehzahl der Welle oder Umgebungstempe­ ratur parametrisiert erfaßt und in Form einer Tabelle oder Referenzfunktion gespeichert werden.For obtaining the angle of rotation information even under different test setups, it is advantageous if the Reference data through reference measurements at given Angular positions of the shaft from detected ge if necessary, determined averaged digital values and as value pairs in fixed assignment to the respective Angle of rotation position can be saved. It is advantageous in this context, a multi-dimensional background supply, the reference data depending on meas parameters such as shaft speed or ambient temperature parameterized and recorded in the form of a table or reference function can be saved.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die aus den Digitalwerten ermittelte mo­ mentane Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl der Welle über einen Digital/Analog-Wandler als Analogsignal auf eine Anzeigeeinheit, beispielsweise ein Oszilloskop, zur möglichen Durchführung von Echtzeit-Untersuchungen ausgegeben wird.Another advantageous embodiment of the invention provides that the mo. determined from the digital values mental angular position and / or speed of the shaft via a digital / analog converter as an analog signal a display unit, for example an oscilloscope, for the possible execution of real-time examinations is issued.

Im Hinblick auf eine Vorrichtung wird die eingangs ge­ stellte Aufgabe durch die Kombination folgender Merkma­ le gelöst:
With regard to a device, the task set out at the outset is achieved by combining the following features:

  • - einem Drehwinkelsensor zur Erzeugung eines beim Abta­ sten der Markierungen in einem jeweiligen Abtastzy­ klus sinusoidal variierenden Analogsignals, welcher eine drehfest mit der Welle verbindbare, mit in Um­ fangsrichtung verteilt angeordneten Markierungen ver­ sehene Codierscheibe aufweist,- A rotation angle sensor for generating a during scanning most of the marks in a respective scan cycle  klus sinusoidally varying analog signal, which a rotatably connected to the shaft, with in Um markings arranged in the direction of the circumference has coding disc,
  • - einem Analog/Digital-Wandler zum sequentiellen Umset­ zen des Analogsignals in eine Vielzahl von Digital­ werten in jedem Abtastzyklus, und- An analog / digital converter for sequential implementation zen of the analog signal into a variety of digital value in each sampling cycle, and
  • - einer elektronischen Auswerteeinheit, die Aufberei­ tungsmittel zum rechnerischen Aufbereiten der Digi­ talwerte und Vergleichsmittel zum Vergleichen der aufbereiteten Digitalwerte mit in einem Speichermit­ tel hinterlegten, einer jeweiligen Drehwinkelstellung der Welle zugeordneten Referenzdaten aufweist.- An electronic evaluation unit, the preparation means for arithmetic processing of the digi Tal values and comparison means for comparing the prepared digital values with in a memory tel deposited, a respective angle of rotation position has reference data assigned to the shaft.

Um ein in erster Näherung von der Winkelgeschwindigkeit unabhängiges Meßsignal zu erhalten, weist der Drehwin­ kelsensor einen Hallgenerator, eine Feldplatte oder ei­ nen magnetoresistiven Kühler als Signalgeber auf, und die Markierungen der Codierscheibe sind als die magne­ tische Flußdichte in einem den Signalgeber enthaltenden magnetischen Kreis ändernde Zähne oder Ausnehmungen ausgebildet. Grundsätzlich kann hier auch ein optischer Geber vorgesehen sein. Zur Ermittlung absoluter Win­ keldaten sind die Markierungen der Codierscheibe in de­ finiertem Winkelabstand voneinander angeordnet, wobei durch eine fehlende Markierung eine einer vorgegebenen absoluten Winkelstellung der Welle entsprechende Lücke gebildet ist.To a first approximation of the angular velocity To obtain an independent measurement signal, the rotary kelsensor a Hall generator, a field plate or egg NEN magnetoresistive cooler as a signal generator, and the marks on the coding disc are as the magne table flux density in a containing the signal generator magnetic circle changing teeth or recesses educated. In principle, an optical one can also be used here Donors should be provided. To determine absolute win The data are the markings on the coding disc in the Finished angular distance from each other, where due to a missing marking one of a given one absolute angular position of the shaft corresponding gap  is formed.

Zur Eliminierung von Störeinflüssen ist es von Vorteil, wenn die Aufbereitungsmittel Programmroutinen zum Fil­ tern und Normieren der Digitalwerte umfassen. Dabei kann die Auswerteeinheit ein durch eine Programmroutine gebildetes, als Bandpaßfilter ausgebildetes Digitalfil­ ter zum vorzugsweise drehzahlabhängigen Filtern der Di­ gitalwerte aufweisen.To eliminate interference, it is advantageous if the processing means program routines for fil include and normalize the digital values. Here can the evaluation unit by a program routine formed digital film formed as a bandpass filter ter for preferably speed-dependent filtering of the Di have capital values.

Um eine Zeitbasis für die Digitalwerte vorzugeben und damit die Auflösung einzustellen, ist es vorgesehen, daß die Auswerteeinheit einen mit einer vorgegebenen Taktrate arbeitenden Taktgeber zur Ansteuerung des Ana­ log/Digital-Wandlers aufweist.To specify a time base for the digital values and in order to set the resolution, it is provided that the evaluation unit one with a predetermined Clock operating clock to control the Ana log / digital converter.

Zur eindeutigen Zuordnung der beim Abtasten der Markie­ rungen als Sinuskurve erfaßten Digitalwerte zu den zu­ gehörigen Winkelstellungen ist es von Vorteil, wenn der Analog/Digital-Wandler oder eine nachgeschaltete Ein­ heit zur bipolaren oder gleichspannungsfreien Umsetzung des Analogsignals ausgebildet ist und die Auswerteein­ heit Mittel zum Differenzieren der in zeitlicher Abfol­ ge erfaßten Digitalwerte aufweist.For clear assignment of the markings when scanning digital values recorded as a sine curve proper angular positions, it is advantageous if the Analog / digital converter or a downstream on unit for bipolar or DC voltage-free implementation of the analog signal and the evaluation means for differentiating the in chronological order has detected digital values.

Eine Grobbestimmung der momentanen Winkelstellung wird durch einen mit dem Analogsignal beaufschlagbaren und auf einen vorgegebenen Schwellenwert ansprechenden, ausgangsseitig mit der Auswerteeinheit verbundenen Kom­ parator zur Erzeugung von den Abtastzyklen zugeordneten digitalen Inkrementsignalen ermöglicht.A rough determination of the current angular position is made by a to which the analog signal can be applied and responsive to a predetermined threshold, Com. connected on the output side to the evaluation unit  parator for generating assigned scan cycles digital increment signals.

Um die für Echtzeitmessungen erforderliche hohe Rechen­ leistung bereitzustellen, kann die Auswerteeinheit als digitaler Signalprozessor, als anwendungsorientierter festverdrahteter Halbleiterbaustein (ASIC) oder als programmierbare Halbleiter-Gatteranordnung ausgebildet sein. Denkbar ist es hier auch, daß die Auswerteeinheit durch einen Mikroprozessor mit geeignet hoher Verarbei­ tungsgeschwindigkeit gebildet ist.To the high computing required for real-time measurements To provide performance, the evaluation unit as digital signal processor, as an application-oriented Hardwired semiconductor device (ASIC) or as Programmable semiconductor gate arrangement formed be. It is also conceivable here that the evaluation unit thanks to a microprocessor with suitably high processing speed is formed.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Auswerteeinheit zur Steuerung, Regelung oder Triggerung insbesondere der Brennkraftmaschine zu­ gehöriger externer Einheiten mindestens einen Synchro­ nisationsausgang aufweist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit mindestens einen Eingang zur Einspeisung von äußeren Betriebszuständen, insbesondere Motorfunktionen der Brennkraftmaschine zugeordneten Meßsignalen aufweist.Another preferred embodiment of the invention provides before that the evaluation unit for control, regulation or triggering especially of the internal combustion engine associated external units at least one synchro nization output. It is also advantageous if the evaluation unit has at least one input for Feeding of external operating conditions, in particular Engine functions assigned to the internal combustion engine Has measurement signals.

Um Steuerfunktionen ausüben und zusätzliche Auswertungen gegebenenfalls im Off-line-Betrieb durchführen zu kön­ nen, ist vorteilhafterweise eine vorzugsweise als Mi­ krocontroller oder Personalcomputer ausgebildete Kon­ trolleinheit vorgesehen, welche zur Übermittlung von Meßdaten vorzugsweise über ein Dual-Port-RAM mit der Auswerteeinheit verbunden ist.To exercise tax functions and additional evaluations to be able to carry out in off-line operation if necessary NEN, is advantageously a preferably Mi krocontroller or personal computer trained Kon troll unit provided for the transmission of Measurement data preferably via a dual-port RAM with the  Evaluation unit is connected.

Zur Untersuchung von Schwingungsvorgängen, insbesondere Torsionsschwingungen ist es vorteilhaft, wenn an der Welle zwei Drehwinkelsensoren im axialen Abstand von­ einander angeordnet sind.For the investigation of vibration processes, in particular Torsional vibrations, it is advantageous if on the Shaft two rotation angle sensors at an axial distance of are arranged one another.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the Drawing shown in a schematic manner example explained in more detail. Show it

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur hochauflösenden Bestimmung der Drehwinkel­ stellung bzw. Drehzahl einer Welle; Figure 1 is a block diagram of a circuit arrangement for high-resolution determination of the angle of rotation position or speed of a shaft.

Fig. 2 einen Drehwinkelsensor der Schaltungsanordnung mit einer drehfest mit der Welle verbundenen Codierscheibe; Figure 2 is a rotation angle sensor of the circuit arrangement with a non-rotatably connected with the shaft encoder.

Fig. 3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs des mit dem Drehwinkelsensor erfaßten Analogsignals; Fig. 3 is a diagram of the temporal course of the analog signal detected by the rotation angle sensor;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm der in diskreten Zeitabstän­ den umgesetzten und gefilterten Digitalwerte, und Fig. 4 is a timing diagram of the converted and filtered digital values in discrete time intervals, and

Fig. 5 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von rech­ nerisch aufbereiteten Digitalwerten. Fig. 5 is a diagram of the temporal course of computing severally processed digital values.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung dient zur Ergänzung von hochaufgelösten digitalen Dreh­ zahl- und Drehwinkelinformationen und umfaßt einen ein sinusförmiges Analogsignal liefernden inkrementalen Drehwinkelsensor 10, einen über einen vorgeschalteten Meßverstärker 12 mit dem Drehwinkelsensor 10 verbunde­ nen Analog/Digital-Wandler 14 und eine Verarbeitungs­ einrichtung 16, die eine eingangsseitig mit dem Ana­ log/Digital-Wandler 14 über einen parallelen Eingangs­ bus 18 gekoppelte, einen digitalen Signalprozessor um­ fassende Auswerteeinheit 20 und eine über ein Dual-Port-RAM 22 sowie einen Steuerbus 24 mit der Auswerte­ einheit 20 verbundenen Mikrocontroller 26 aufweist.The circuit arrangement shown in the drawing serves to supplement high-resolution digital speed and angle information and includes a sinusoidal analog signal providing incremental angle sensor 10 , a connected via an upstream measuring amplifier 12 with the angle sensor 10 connected NEN analog / digital converter 14 and a processing device 16, an input side to the Ana log / digital converter 14 coupled via a parallel input bus 18, a digital signal processor to comprehensive evaluation unit 20 and a dual-port RAM 22 and a control bus 24 to the evaluation unit 20 connected to the microcontroller 26 has.

Zur Einspeisung eines digitalen Inkrementsignals ist ein mit dem Analogsignal des Drehwinkelsensors 10 be­ aufschlagbarer Komparator 28 mit einem Eingang der Aus­ werteeinheit 20 verbunden. Über einen weiteren digita­ len Eingang 30 lassen sich äußeren Betriebszuständen zugeordnete Meßsignale zur Korrelation mit den Drehwin­ kelinformationen in die Auswerteeinheit 20 einspeisen. Die mittels der Auswerteeinheit 20 bestimmte momentane Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl kann über einen Ausgangsbus 32, einen Digital/Analog-Wandler 34 und ei­ nen nachgeordneten Ausgangsverstärker 36 auf eine An­ zeigeeinheit 38 ausgegeben werden. Ein digitaler Aus­ gang 40 der Auswerteeinheit 20 dient zur Steuerung, Re­ gelung oder Triggerung von externen Einheiten. To feed a digital incremental signal a be connected to the analog signal of the rotational angle sensor 10 aufschlagbarer comparator 28 is connected to an input of the evaluation unit 20 is connected. Via a further digital input 30 , measurement signals assigned to external operating states can be fed into the evaluation unit 20 for correlation with the rotation angle information. The momentary rotational angle position and / or rotational speed determined by means of the evaluation unit 20 can be output to a display unit 38 via an output bus 32 , a digital / analog converter 34 and a downstream output amplifier 36 . A digital output 40 of the evaluation unit 20 is used to control, regulate or trigger external units.

Der Mikrocontroller 26 ermöglicht eine Offline- Auswertung der von der Auswerteeinheit 20 über das RAM 22 bereitgestellten Meßdaten. Zusätzlich können über den Steuerbus 24 Steuerbefehle, Konfigurationsdaten und Meßereignisdaten zwischen dem Mikrocontroller 26 und der Auswerteeinheit 20 übermittelt werden. Externe Systeme können mit dem Mikrocontroller 26 über Bus­ schnittstellen (z. B. CAN-Bus 42, RS232-Schnittstelle 44) sowie über digitale Steuereingänge 46 und Ausgänge 48 gekoppelt werden. Eine LED-Anzeige 50 ermöglicht ei­ ne einfache Darstellung von Status- und Betriebsartin­ formationen.The microcontroller 26 enables offline evaluation of the measurement data provided by the evaluation unit 20 via the RAM 22 . In addition, control commands, configuration data and measurement event data can be transmitted between the microcontroller 26 and the evaluation unit 20 via the control bus 24 . External systems can be coupled to the microcontroller 26 via bus interfaces (e.g. CAN bus 42 , RS232 interface 44 ) as well as via digital control inputs 46 and outputs 48 . An LED display 50 enables simple display of status and operating mode information.

Der in Fig. 2 dargestellte Drehwinkelsensor 10 weist eine drehfest mit der Meßwelle 52 verbundene Codier­ scheibe 54 auf, welche über umfangsseitige Markierungen 56 mit einem beispielsweise als Hallgenerator ausgebil­ deten Signalgeber 58 zusammenwirkt. Die der Einfachheit halber nur in einem Sektor dargestellten Markierungen 56 sind durch radiale Randausnehmungen gebildet, welche in Umfangsrichtung der Codierscheibe in gleichem Win­ kelabstand voneinander verteilt angeordnet sind. Durch eine fehlende Markierung 56 ist an einer Umfangsstelle der Codierscheibe 54 eine Lücke 60 gebildet, welche ei­ ne absolute Drehwinkelbestimmung ermöglicht. Beim Um­ lauf verursachen die Markierungen 56 in einem durch den ortsfest fixierten Signalgeber 58 geschlossenen magne­ tischen Kreis zeitliche Änderungen der magnetischen Flußdichte, welche sich in einem sinusförmigen Verlauf des von dem Signalgeber gelieferten Analogsignals wi­ derspiegeln. Aufgrund dieser magnetogalvanischen Kopp­ lung ist die Signalamplitude unabhängig von der Drehge­ schwindigkeit der Codierscheibe 54. Jeder Markierung 56 läßt sich eine Periode in dem Analogsignal und entspre­ chend ein Abtastzyklus zuordnen.The rotation angle sensor 10 shown in FIG. 2 has a coding disk 54 connected to the measuring shaft 52 in a rotationally fixed manner, which interacts via circumferential markings 56 with a signal generator 58 , for example, as a Hall generator. The markings 56 shown for the sake of simplicity are formed by radial edge recesses which are arranged in the circumferential direction of the coding disk at the same angular distance from one another. Due to a missing marking 56 , a gap 60 is formed at a circumferential point of the coding disk 54 , which enables ei ne absolute rotation angle determination. When running around cause the markings 56 in a magnetic circuit closed by the fixed fixed signal generator 58 , temporal changes in the magnetic flux density, which are reflected in a sinusoidal curve of the analog signal supplied by the signal generator. Because of this magnetogalvanic coupling, the signal amplitude is independent of the speed of the encoder disk 54 . Each mark 56 can be assigned a period in the analog signal and accordingly a sampling cycle.

Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf des auf diese Weise gewonnenen Analogsignals S(t). Dessen Amplitude ist in Abhängigkeit von Meßparametern wie der Umgebungstempe­ ratur Schwankungen unterworfen und kann von Störungen überlagert sein. Die einzelnen Periodendauern bzw. Ab­ tastzyklen können aufgrund von Winkeltoleranzen der Markierungen 56 variieren. Beim Durchlauf der Lücke 60 entsteht ein Lückensignal 62 entsprechend einer fehlen­ den Signalperiode. Zur digitalen Erfassung des Analog­ signals wird der Analog/Digital-Wandler 14 mit einer vorgegebenen Taktrate 1/ti mittels eines nicht gezeig­ ten Taktgebers angesteuert, wodurch die erreichbare Winkelauflösung bei gegebener Drehzahl n der Welle 52 festgelegt wird. Fig. 3 shows the time course of the thus obtained analog signal S (t). Whose amplitude is subject to fluctuations depending on measurement parameters such as the ambient temperature and can be superimposed by interference. The individual periods or scanning cycles can vary due to the angular tolerances of the markings 56 . When the gap 60 passes, a gap signal 62 arises corresponding to a missing signal period. For digital detection of the analog signal, the analog / digital converter 14 is driven at a predetermined clock rate 1 / t i by means of a clock generator (not shown), as a result of which the achievable angular resolution is determined at a given speed n of the shaft 52 .

Die sequentiell in Zeitabständen ti abgetasteten Digi­ talwerte werden in der Auswerteeinheit 20 rechnerisch verarbeitet. In einem ersten Aufbereitungsschritt wer­ den die Digitalwerte durch eine Aufbereitungsstufe 64 digital gefiltert, wobei ein Bandpaßfilter durch eine geeignete Programmroutine softwaremäßig realisiert wird. Die so erhaltenen, in Fig. 4 gezeigten gefilter­ ten Digitalwerte f(ti) können dann in einem weiteren Verarbeitungsschritt normiert werden, um Amplituden­ schwankungen auszugleichen. Bei einer einfachen Ampli­ tudennormierung ist es vorgesehen, daß die Digitalwerte f(ti) durch einen Korrekturwert dividiert werden, wel­ cher aus dem Effektivwertverhältnis zwischen den Daten f(ti) und einem vorbestimmten Effektivwert gebildet wird. Alternativ oder ergänzend können normierte Digi­ talwerte f.(ti) rechnerisch gemäß der Beziehung
The digital values sampled sequentially at time intervals t i are computationally processed in the evaluation unit 20 . In a first preparation step, the digital values are digitally filtered by a preparation stage 64 , a bandpass filter being implemented in software by a suitable program routine. The filtered digital values f (t i ) thus obtained and shown in FIG. 4 can then be normalized in a further processing step in order to compensate for amplitude fluctuations. In a simple amplitude standardization, it is provided that the digital values f (t i ) are divided by a correction value, which is formed from the effective value ratio between the data f (t i ) and a predetermined effective value. As an alternative or in addition, standardized digital values f. (T i ) can be calculated according to the relationship

f.(ti) = f(ti)/f'(ti)
f. (t i ) = f (t i ) / f '(t i )

ermittelt werden, wobei f'(ti) die durch eine Differen­ zierroutine erhaltene zeitliche Ableitung von f(t) be­ deutet. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Digi­ talwerte in einem gegebenen Abtastzyklus in positiven und negativen Halbperioden gleichspannungsfrei ermit­ telt werden. Ein entsprechender Signalverlauf ist in Fig. 5 für zwei das Lückensignal 62 enthaltende Signal­ perioden dargestellt, wobei die Werte f.(ti) zwischen den die Wendepunkte von f'(ti) markierenden Übergangs­ stellen 66 monoton ansteigen. Auf diese Weise lassen sich die Digitalwerte anhand der jeweiligen Vorzeichen der Signalverläufe f(ti) und f.(ti) in jedem Abtastin­ tervall eindeutig den vier Quadranten der abgetasteten Sinusschwingung zuordnen. are determined, with f '(t i ) being the time derivative of f (t) obtained by a differentiation routine. It should be taken into account here that the digi tal values are determined in a given sampling cycle in positive and negative half-periods without DC voltage. A corresponding signal curve is shown in FIG. 5 for two signal periods containing the gap signal 62 , the values f. (T i ) between the transition points 66 marking the inflection points of f '(t i ) increasing monotonously. In this way, the digital values can be unambiguously assigned to the four quadrants of the sampled sine wave on the basis of the respective signs of the signal profiles f (t i ) and f. (T i ) in each sampling interval.

Zur Bestimmung der in den aufbereiteten Digitalwerten enthaltenen Drehwinkelinformation werden diese durch Vergleichsmittel 68 der Auswerteeinheit 20 mit in einem Speichermittel 70 hinterlegten Referenzdaten vergli­ chen. Die Referenzdaten werden durch vorhergehende Re­ ferenzmessungen bei vorgegebenen Drehwinkelstellungen der Welle 52 in der vorstehend beschriebenen Weise er­ faßt und als sogenanntes Template in Form einer Tabelle oder einer analytischen Referenzfunktion gespeichert. Dabei können äußere Meßparameter durch eine entspre­ chend parametrisierte, mehrdimensionale Referenzdaten­ erfassung berücksichtigt werden. Die Referenzdaten kön­ nen eine vollständige Umdrehung der Welle 52 oder bei bestehender Signalperiodizität auch nur einen entspre­ chenden Sektorausschnitt repräsentieren. Um eine ein­ deutige zyklusweise Zuordnung der Referenzdaten und der Digitalwerte zu den Markierungen 56 der Codierscheibe 54 zu erhalten, werden durch Auswertung der Nulldurch­ gänge der Digitalwerte oder anhand des von dem Kompara­ tor 28 gelieferten Inkrementsignals die abgetasteten Markierungen 56 fortlaufend mitgezählt. Damit ist es durch einen Wertevergleich zwischen den abgetasteten Digitalwerten und den Referenzdaten möglich, den ent­ sprechenden Drehwinkel α der Welle 52 zu bestimmen und unter Berücksichtigung der Abtastzeit ti die zugehörige momentane Drehzahl zu berechnen.To determine the angle of rotation information contained in the processed digital values, these are compared by comparison means 68 of the evaluation unit 20 with reference data stored in a storage means 70 . The reference data are recorded by previous reference measurements at predetermined rotational angle positions of the shaft 52 in the manner described above and stored as a so-called template in the form of a table or an analytical reference function. External measurement parameters can be taken into account by appropriately parameterized, multidimensional reference data acquisition. The reference data can represent a complete revolution of the shaft 52 or, in the case of existing signal periodicity, only a corresponding sector section. In order to obtain a clear cycle-wise assignment of the reference data and the digital values to the markings 56 of the coding disk 54 , the scanned markings 56 are continuously counted by evaluating the zero crossings of the digital values or on the basis of the increment signal supplied by the comparator 28 . It is thus possible, by comparing the values between the sampled digital values and the reference data, to determine the corresponding angle of rotation α of the shaft 52 and to calculate the associated instantaneous speed, taking into account the sampling time t i .

Das vorstehend beschriebene Prinzip der Drehwinkel- und Drehzahlerfassung eröffnet vorteilhafte Anwendungsmög­ lichkeiten vor allem im Bereich der Steuerungstechnik von Brennkraftmaschinen. Hier können über den Eingang 30 abgefragte Schaltzeitpunkte der Mengenmagnetventile oder die Einspritzzeitpunkte der Einspritzdüsen in Be­ ziehung zu den mittels eines oder mehrerer Drehwinkel­ sensoren 10 an der Kurbel- oder Nockenwelle abgetaste­ ten Drehwinkelinformationen gesetzt werden. Zugleich ist es auch möglich, durch Ausgabe von Steuersignalen über den Ausgang 40 drehwinkelabhängige Motorfunktionen wie Einspritzbeginn, Zündzeitpunkt, Schließ- und Öff­ nungswinkel zu steuern oder zu regeln.The principle of rotation angle and speed detection described above opens up advantageous application possibilities, especially in the field of control technology for internal combustion engines. Here, switching times of the quantity solenoid valves or the injection times of the injection nozzles queried via the input 30 can be set in relation to the rotation angle information sensed by means of one or more rotation angle sensors 10 on the crankshaft or camshaft. At the same time, it is also possible, by outputting control signals via the output 40 , to control or regulate engine functions which are dependent on the rotation angle, such as the start of injection, the ignition timing, the closing and opening angles.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfin­ dung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanord­ nung zur Bestimmung der Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl einer Welle 52. Hierfür wird mittels eines ei­ ne drehfest mit der Welle verbundene Codierscheibe 54 aufweisenden inkrementalen Drehwinkelsensors 10 ein si­ nusförmig variierendes Analogsignal abgetastet und über einen Analog/Digital-Wandler 14 in Digitalwerte umge­ setzt. Die Digitalwerte lassen sich in einer elektroni­ schen Auswerteeinheit 20 durch geeignete Filter- und Normierungsroutinen 64, 68 rechnerisch aufbereiten und mit in einem Speichermittel 70 hinterlegten Referenzda­ ten vergleichen, um auf diese Weise hochaufgelöste Drehwinkelinformationen zu erhalten.In summary, the following can be stated: The invention relates to a method and a circuit arrangement for determining the rotational angle position and / or rotational speed of a shaft 52 . For this purpose, by means of an egg ne-rotatably connected to the shaft encoder 54 having incremental shaft angle sensor 10, a si nusförmig varying analog signal is sampled and converted into digital values by an analog / digital converter fourteenth The digital values can be processed arithmetically in an electronic evaluation unit 20 by suitable filter and standardization routines 64 , 68 and compared with reference data stored in a storage means 70 in order to obtain high-resolution rotation angle information in this way.

Claims (23)

1. Verfahren zur hochauflösenden Bestimmung der Dreh­ winkelstellung und/oder Drehzahl einer Welle (52), insbesondere der Kurbel- oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, bei welchem eine drehfest mit der Welle (52) verbundene, in Umfangsrichtung ver­ teilt angeordnete Markierungen (56) aufweisende Co­ dierscheibe (54) zur Erzeugung eines beim Abtasten der Markierungen (56) in einem jeweiligen Abtastzy­ klus sinusoidal variierenden Analogsignals abgeta­ stet wird, das Analogsignal mittels eines Ana­ log/Digital-Wandlers (14) in eine Vielzahl von Di­ gitalwerten in jedem Abtastzyklus sequentiell umge­ setzt wird, und die Digitalwerte durch eine Auswer­ teeinheit (20) rechnerisch aufbereitet und mit in einem Speichermittel (70) hinterlegten, einer je­ weiligen Drehwinkelstellung der Welle (52) zugeord­ neten Referenzdaten verglichen werden.1. A method for high-resolution determination of the rotational angle position and / or speed of a shaft ( 52 ), in particular the crankshaft or camshaft of an internal combustion engine, in which a rotationally fixed to the shaft ( 52 ) connected in the circumferential direction ver arranged marks ( 56 ) having Co dierscheibe ( 54 ) to generate a when scanning the markings ( 56 ) in a respective scanning cycle sinusoidally varying analog signal is sampled, the analog signal by means of an analog / digital converter ( 14 ) sequentially into a plurality of digital values in each sampling cycle is implemented, and the digital values are processed arithmetically by an evaluation unit ( 20 ) and compared with reference data stored in a storage means ( 70 ) and assigned to a respective rotational angle position of the shaft ( 52 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalwerte durch Verknüpfung mit einem vorbestimmten Korrekturwert rechnerisch auf eine den Referenzdaten angepaßte Amplitude normiert wer­ den.2. The method according to claim 1, characterized in that that the digital values by linking with a predetermined correction value arithmetically on a the amplitude adapted to the reference data is normalized the. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert aus dem Verhältnis eines vor­ gegebenen Kalibrierwerts und eines aus den Digital­ werten ermittelten Effektiv- oder Integralwerts be­ stimmt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that that the correction value from the ratio of one before given calibration value and one from the digital  value determined effective or integral value is true. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalwerte in einem gege­ benen Abtastzyklus bipolar in positiven und negati­ ven Halbperioden umgesetzt und durch Verknüpfung mit ihrer zeitlichen Ableitung den vier Quadranten einer harmonischen Schwingung zugeordnet werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the digital values in a bipolar scanning cycle in positive and negati ven half-periods implemented and by linking with their time derivative of the four quadrants can be assigned to a harmonic vibration. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus den in vorgegebenen Zeitab­ ständen ti fortlaufend erfaßten Digitalwerten f(ti) ein aufbereiteter Signalverlauf f.(ti) gemäß der Beziehung
f.(ti) = f (ti)/f'(ti)
ermittelt wird, wobei f'(ti) die zeitliche Ableitung von f(t) bedeutet.
5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that from the stands in predetermined Zeitab t i consecutively detected digital values f (t i) a processed waveform f. (T i) according to the relationship
f. (t i ) = f (t i ) / f '(t i )
is determined, where f '(t i ) means the time derivative of f (t).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der absoluten Winkelstellung der Welle (52) ein durch eine Lücke (60) der in definiertem Winkelabstand voneinander angeordneten Markierungen (56) der Codierscheibe (54) erzeugtes Lückensignal (62) ausgewertet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that for determining the absolute angular position of the shaft ( 52 ) by a gap ( 60 ) at a defined angular distance from each other marks ( 56 ) of the coding disk ( 54 ) generated gap signal ( 62 ) is evaluated. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Analogsignal oder dar­ aus abgeleiteten Digitalgrößen durch Auswerten cha­ rakteristischer Signalverläufe wie Nulldurchgänge die Anzahl der Abtastzyklen zur eindeutigen zyklus­ weisen Zuordnung der Digitalwerte zu den Markierun­ gen (56) der Codierscheibe (54) fortlaufend be­ stimmt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that from the analog signal or from derived digital quantities by evaluating cha characteristic signal waveforms such as zero crossings, the number of sampling cycles for the clear cycle assigning the digital values to the markings ( 56 ) of the coding disk ( 54 ) is determined continuously. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzdaten durch Refe­ renzmessungen bei vorgegebenen Drehwinkelstellungen der Welle (52) aus den dabei erfaßten, gegebenen­ falls gemittelten Digitalwerten ermittelt und als Wertepaare in fester Zuordnung zu der jeweiligen Drehwinkelstellung gespeichert werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reference data by reference measurements at predetermined rotational angle positions of the shaft ( 52 ) from the detected, given, if any, averaged digital values are determined and stored as pairs of values in a fixed assignment to the respective rotational angle position . 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzdaten in Abhängig­ keit von Meßparametern wie Drehzahl der Welle (52) oder Umgebungstemperatur parametrisiert erfaßt und in Form einer Tabelle oder Referenzfunktion gespei­ chert werden.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the reference data in dependence speed of measurement parameters such as the speed of the shaft ( 52 ) or ambient temperature is detected parameterized and saved in the form of a table or reference function. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Digitalwerten er­ mittelte momentane Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl der Welle (52) über einen Digital/Analog- Wandler (34) als Analogsignal auf eine Anzeigeein­ heit (38) ausgegeben wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the instantaneous angular position and / or rotational speed of the shaft ( 52 ) averaged from the digital values via a digital / analog converter ( 34 ) as an analog signal on a display unit ( 38 ) is output. 11. Schaltungsanordnung zur hochauflösenden Bestimmung der Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl einer Wel­ le (52), insbesondere der Kurbel- oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, mit einem eine drehfest mit der Welle (52) verbindbare, mit in Umfangsrich­ tung verteilt angeordneten Markierungen (56) verse­ hene Codierscheibe (54) aufweisenden Drehwinkelsen­ sor (10) zur Erzeugung eines beim Abtasten der Mar­ kierungen (56) in einem jeweiligen Abtastzyklus si­ nusoidal variierenden Analogsignals, einem Ana­ log/Digital-Wandler (14) zum sequentiellen Umsetzen des Analogsignals in eine Vielzahl von Digitalwer­ ten in jedem Abtastzyklus, und einer elektronischen Auswerteeinheit (20), die Aufbereitungsmittel (64) zum rechnerischen Aufbereiten der Digitalwerte und Vergleichsmittel (68) zum Vergleichen der aufberei­ teten Digitalwerte mit in einem Speichermittel (70) hinterlegten, einer jeweiligen Drehwinkelstellung der Welle (52) zugeordneten Referenzdaten aufweist.11. Circuit arrangement for the high-resolution determination of the angle of rotation position and / or speed of a shaft ( 52 ), in particular the crankshaft or camshaft of an internal combustion engine, with a non-rotatably connectable to the shaft ( 52 ), with markings ( 56 ) distributed in the circumferential direction. verse hene coding disc ( 54 ) having rotation angle sensor ( 10 ) for generating an analog signal when scanning the markings ( 56 ) in a respective scanning cycle si nusoidally varying, an analogue / digital converter ( 14 ) for sequentially converting the analog signal into a plurality of digital values in each sampling cycle, and an electronic evaluation unit ( 20 ), the processing means ( 64 ) for processing the digital values and comparing means ( 68 ) for comparing the processed digital values with a respective rotational angle position of the shaft stored in a storage means ( 70 ) ( 52 ) assigned reference data. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehwinkelsensor (10) einen Hallgenerator, eine Feldplatte oder einen magneto­ resistiven Fühler als Signalgeber (58) aufweist, und daß die Markierungen der Codierscheibe (54) als die magnetische Flußdichte in einem den Signalgeber (58) enthaltenden magnetischen Kreis ändernde Zähne oder Ausnehmungen (56) ausgebildet sind.12. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the angle of rotation sensor ( 10 ) has a Hall generator, a field plate or a magneto-resistive sensor as a signal generator ( 58 ), and that the markings of the coding disc ( 54 ) as the magnetic flux density in one signal generators are formed (58) containing magnetic changing teeth or recesses (56) circuit. 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Markierungen (56) der Codierscheibe (54) in definiertem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, wobei durch eine feh­ lende Markierung eine einer vorgegebenen absoluten Winkelstellung der Welle (52) entsprechende Lücke (60) gebildet ist.13. Circuit arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the markings ( 56 ) of the coding disc ( 54 ) are arranged at a defined angular distance from one another, with a missing absolute marking of a predetermined absolute angular position of the shaft ( 52 ) gap ( 60 ) is formed. 14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungs­ mittel (64) Programmroutinen zum Filtern und Nor­ mieren der Digitalwerte umfassen.14. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 13, characterized in that the processing means ( 64 ) include program routines for filtering and nor ming the digital values. 15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (20) ein durch eine Programmroutine gebildetes, als Bandpaßfilter ausgebildetes Digitalfilter zur vor­ zugsweise drehzahlabhängigen Filterung der Digital­ werte aufweist.15. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 17, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) has a formed by a program routine, designed as a bandpass filter digital filter for preferably speed-dependent filtering of the digital values. 16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (20) einen Taktgeber zur Ansteuerung des Analog/­ Digital-Wandlers (14) mit einer vorgegebenen Abtast­ rate aufweist.16. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 15, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) has a clock for controlling the analog / digital converter ( 14 ) with a predetermined sampling rate. 17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog/Digital-Wandler (14) zur bipolaren Umsetzung des Analogsignals ausgebildet ist, und daß die Auswerteeinheit (20) Mittel zum Differenzieren der in zeitlicher Abfolge erfaßten Digitalwerte aufweist.17. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 16, characterized in that the analog / digital converter ( 14 ) is designed for bipolar conversion of the analog signal, and that the evaluation unit ( 20 ) has means for differentiating the digital values recorded in chronological order. 18. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch einen mit dem Analogsignal beaufschlagbaren und auf einen vorgegebenen Schwel­ lenwert ansprechenden, ausgangsseitig mit der Aus­ werteeinheit (20) verbundenen Komparator (28) zur Erzeugung von den Abtastzyklen zugeordneten digita­ len Inkrementsignalen.18. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 17, characterized by a loadable with the analog signal and len len on a predetermined threshold, on the output side with the evaluation unit ( 20 ) connected comparator ( 28 ) for generating digital incremental signals associated with the sampling cycles. 19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (20) als digitaler Signalprozessor, als anwendungs­ orientierter festverdrahteter Halbleiterbaustein (ASIC) oder als programierbare Halbleiter-Gatter­ anordnung ausgebildet ist.19. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 18, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) is designed as a digital signal processor, as an application-oriented hard-wired semiconductor component (ASIC) or as a programmable semiconductor gate arrangement. 20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (20) mindestens einen Synchronisationsausgang (40) zur Steuerung, Regelung oder Triggerung insbesonde­ re der Brennkraftmaschine zugehöriger externer Ein­ heiten aufweist.20. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 19, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) has at least one synchronization output ( 40 ) for controlling, regulating or triggering in particular the internal combustion engine associated external units. 21. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (20) mindestens einen Eingang (30) zur Einspeisung von äußeren Betriebszuständen, insbesondere Motor­ funktionen der Brennkraftmaschine zugeordneten Meß­ signalen aufweist.21. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 20, characterized in that the evaluation unit ( 20 ) has at least one input ( 30 ) for feeding in external operating states, in particular motor functions assigned to the internal combustion engine, measurement signals. 22. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise als Mi­ krocontroller oder Personalcomputer ausgebildete Kontrolleinheit (26), welche zur Übermittlung von Meßdaten vorzugsweise über ein Dual-Port-RAM (22) mit der Auswerteeinheit (20) verbunden ist.22. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 21, characterized by a control unit ( 26 ) which is preferably designed as a microcontroller or personal computer and which is connected to the evaluation unit ( 20 ) for the transmission of measurement data, preferably via a dual-port RAM ( 22 ) . 23. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (52) zwei Drehwinkelsensoren (10) im axialen Abstand voneinander angeordnet sind.23. Circuit arrangement according to one of claims 11 to 22, characterized in that on the shaft ( 52 ) two rotation angle sensors ( 10 ) are arranged at an axial distance from one another.
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