DE2204130C2 - Meßgerät für Radfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Meßgerät für Radfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Meßgerät ist in der DE-AS 12 77 602 beschrieben. Bei ihm ist der Impulsgenerator über einen ersten Anpaßwiderstand mit der Anzeigeeinrichtung für die Meßgröße »Geschwindigkeit« und mit einem Irapulsfrequenzteiler verbunden. Letzterer enthält einen zweiten Anpaßwiderstand, welcher die Arbeitsfrequenz eines Taktgebers vorgibt, der über einen Leistungsverstärker auf ein elektromechanisches Zählwerk arbeitet, welches die Anzeigeeinrichtung für die Meßgröße »zurückgelegter Weg« darstellt.

Insbesondere bei Lastkraftwagen werden an den Fahrzeugen Reifen unterschiedlicher Größe verwendet. So kann z. B. die Anzahl der auf einen Kilometer Fahrstrecke entfallenden Radumdrehungen je nach Reiftyp zwischen 286 und 392 liegen. Bei dem bekannten Meßgerät muß beim Übergang von einer Reifengröße zur anderen eine Neueinstellung der beiden Anpaßwiderstände erfolgen.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Meßgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß ein Standardtyp ohne Verwendung einer gesonderten Eicheinrichtung leicht zur Verwendung mit Reifen unterschiedlicher Größe angepaßt werden kann.

Dies? Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Meßgerät gemäß Anspruch 1.

Aus der DE-PS 1 37 893 ist zwar an sich bekannt, ein Meßgerät für die Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeuges mit Mitteln zum Anpassen an verschiedene Raddurchmesser zu versehen. Diese bestehen aus einem Getriebe zum Verstellen einer in Umfangsrichtung profilierten magnetisierbaren Hülse, welche koaxial zum drehbaren Anker zwischen letzterem und der Feldspule eines Weicheisen-Anzeigegerätes angeordnet ist Die Einstellung der den Magnetfluß modifizierenden Hülse erfolgt unter Verwendung eines mit dieser verbundenen Zeigers und einer Einstellskala. Dieser bekannte Lösungsweg versagt aber dann, wenn die Anzeigenadel der Anzeigeeinrichtung für die Meßgröße »Geschwindigkeit« einen Arbeitsbereich bis hin zu nahe 360° haben solL

Bei dem erfindungsgemäßen Meßgerät wird durch einfaches Austauschen der Anpaßbaugruppe sowohl die Geschwindigkeiteanzeige als auch die Anzeige des zurückgelegten Weges an den jeweiligen Reifendurchmesser angepaßt, wobei keinerlei Justierungsarbeiten notwendig sind. Bezüglich des Anzeigebereiches unterliegt man sowohl bezüglich der Geschwindigkeit als auch bezüglich des zurückgelegten Weges keinerlei Einschränkungen verglichen mit herkömmlichen Meßgeräten, bei welchen keine Möglichkeit zur Anpassung an den Reifendurchmesser besteht

Da bei dem erfindurcgsgemäßen Meßgerät einer Variation der Reifengröße in einem weiten Bereich Rechnung getragen werden kann, läßt sich ein Standard-Grundtyp des Meßgerätes preisgünstig in großen Stückzahlen herstellen. Die Anpassung an die verschiedenen Reifengrößen kann auch noch vom Anwender leicht durch Einsetzen der austauschbaren Anpaßbaugruppe erfolgen, die einfachen Aufbau hat und billig herzustellen ist. Damit läßt sich auch die Lagerhaltung für für verschiedene Reifengrößen ausgelegte Meßgeräte vereinfachen und verbilligen. Einstellungsfehler bei der Anpassung an die Reifengröße sind weitgehend ausgeräumt, da die gesamte Anpaßbaugruppe ausgetauscht wird. Durch Austauschen der preiswerten und in großer Vielfalt auf Lager nehmbaren Austauschbaugruppen kann man auch eine sehr feine Anpassung an die jeweilige Reifengröße vornehmen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Meßgerätes zum Bestimmen der Geschwindigkeit eines Radfahrzeuges und zur Messung des von ihm zurückgelegten Weges;

F i g. 2 eine perspektivische Aufsicht auf die Rückseite eines Kombi-Anzeigeinstrumentes des Meßgeräts nach Fig. 1 mit angebauter Anpaßbaugruppe;

Fig.3 ein Schaltbild eines Ansteuerkreises für die Geschwindigkeits-Anzeigeeinrichtung des Meßgerätes nach F i g. 1;

Fig.4 ein Schaltbild eines Ansteuerkreises für die

Weg-Anzeigeeinrichtung des Meßgerätes nach Fig. 1;

F i g. 5 einen Teil des Stromlaufplanes der Anpaßbaugruppe des Meßgerätes; und

F i g. 6 das Schaltbild einer Treiberschaltung für die Weg-Anzeigeeinrichtung des Meßgerätes nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Kombi-Meßgerät 10 für die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges und den von diesem zurückgelegten Weg dargestellt, welches mit einem Raddrehzahlfühler 12 zusammenarbeitet, welcher der Raddrehzahlfühler einer blockiergeschützten Bremsanlage sein kann. Der Raddrehzahlfühler 12 hat einen Rotor 14 und einen Stator 16.

Der Raddrehzahlfühler 12 gibt über eine Leitung 18 pro Radumdrehung eine vorgegebene Anzahl elektrischer Impulse ab, weiche durch Aufsummierung ein Maß für den vom Fahrzeug zurückgelegten Weg abgeben, während die Frequenz der vom Raddrehzahlfühler abgegebenen Impulse ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist

Die Impulse auf der Leitung 18 werden in einem Ansteuerkreis 20 für ein Geschwindigkeits-Anzeigeinstrument 26 in Impulse vorgegebener Breite und Amplitude umgesetzt Diese Impulse werden über eine Leitung 22 an das Anzeigeinstrument 26 überstellt, welches z. B. ein Milliamperemeter sein kann und den mittleren Strom mißt, welcher sich aus der Breite und der Frequenz der Impulse auf der Leitung 22 ergibt

Der Ansteuerkreis 20 ist über eine weitere Leitung 24 mit einem Ansteuerkreis 28 für eine Anzeigeeinrichtung für den vom Fahrzeug zurückgelegten Weg verbunden. Der Ansteuerkreis 28 enthält einen Frequenzteiler und gibt einen vorgegebenen Bruchteil der über die Leitung 24 ankommenden Impulse auf eine Leitung 30, die zu einer Treiberschaltung 32 für einen Schrittmotor 36 führt. Die Leitung zwischen Treiberschaltung 32 und Schrittmotor 36 ist mit 34 bezeichnet.

Der Schrittmotor 36 arbeitet, wie in F i g. 2 wiedergegeben, über ein Untersetzungsgetriebe 38 auf ein Weg-Anzeigeinstrument 40, welches in einem Gehäuse 42 des Kombiinstrumentes 10 untergebracht ist.

Auf der Rückseite des Gehäuses 42 ist eine Anpaßbaugruppe 44 mittels einer Flügelmutter 46 befestigt. Die Anpaßbaugruppe 44 dient zur Anpassung des Kombiinstrumentes 10 an unterschiedliche Reifengrößen. Die Anpaßbaugruppe 44 hat nicht näher gezeigte Klemmen, welche mit vom Gehäuse 42 getragenen Klemmen zusammenarbe-ten.

Fig.3 zeigt Einzelheiten des Ansteuerkreises 20. Dieser ist über Versorgungsklemmen 48, 50 mit den Polen der Fahrzeugbatterie verbunden. Eine mit der Versorgungsklemme 48 verbundene Diode D1 dient als Verpolungsschutz. Ein Filterkondensator Cl und eine. Zenerdiode D 2 dienen zur Stabilisierung der auf einer Leitung 52 bereitgestellten Spannung, mit welcher eine Versorgungsklemme 14' eines integrierten Schaltkreises IC 1 beaufschlagt ist.

Die vom Raddrehzahlfühier 12 erzeugten Impulse gelangen über einen an die Leitung 18 angeschlossenen Koppelkondensator C3 und einen zur Strombegrenzung vorgesehenen Widerstand RZ an eine Eingangsklemme 8' des integrierten Schaltkreises /Cl. Zwischen die Klemmen 9' und 11' des letzteren ist ein Kondensator C2 geschaltet. Die Klemmen 9' und 3' des integrierten Schaltkreises /Cl sind durch einen Widerstand R 4 verbunden. Der Kondensator C2 und der Widerstand R 4 bestimmen die Breite der auf der mit der Klemme 52· des integrierten Schaltkreises /Cl verbundenen Leitung 24 bereitgestellten Impulse.

Durch die übrige Beschallung des integrierten Schaltkreises /Cl ist auch deren Amplitude vorgegeben. Zwischen die Leitung 24 und die Leitung 22 ist ein einstellbarer Widerstand R 2 eingefügt, weicher der Anfangseichung des Anzeigeinstrumentes 28 beim Zusammenbau des Kombiinstrumentes 10 dient Ober eine Parallelschaltung aus einem Widerstand R 5 und einem Widerstand Rc ist das Anzeigeinstrument 26 mit der Versorgungsklemme 50 verbunden.

to Der Widerstand Rc dient der Einstellung der Empfindlichkeit des Anzeigeinstrumentes 26 gemäß der jeweils verwendeten Reifengröße. Der Widerstand Rc ist Teil der Anpaßbaugruppe 44. Man erkennt, daß man den Widerstand Rc umso größer wählen muß, je kleiner der Durchmesser der jeweils verwendeten Reifen ist Der Widerstand R 5 wird so gewählt, daß man für die kleinste zu berücksichtigende Reifengröße den richtigen Ausschlag des Anzeigeinstrumentes 26 erhält In Anpaßbaugruppen 44 zur Verwendung mit zunehmend größeren Durchmesser aufweisenden Reifen werden Widerstände Rc mit abnehmendem Widerstandswert eingebaut und auf diese Weise .fhält man einen Vollausschlag des Anzeigeinstrumentes 26 schon bei kleineren Strömen, also bei kleineren Drehzahlen des Rades.

Fig.4 zeigt Einzelheiten des Ansteuerkreises 28. Ober e^ien der Strombegrenzung dienenden Widerstand R 9 gelangen die auf der Leitung 24 stehenden Impulse auf die Basis eines Transistors Q1. Ein zweiter integrierter Schaltkreis /C2 ist ein siebenstufiger programmierbarer Zähler und hat Anschlußklemmen 1" bis 14". Die Anschlußklemme 7" ist mit dem Kollektor des Transistors Q1 verbunden und wird solange auf dem positiven Versorgungspotential gehalten, wie der Transistor Qi nicht leitet. Wird der Transistor QX durch einen Impuls auf der Leitung 24 durchgesteuert, so wird die Anschlußklemme 7" auf das negative Versorgungspotential herabgezogen, da zwischen den Kollektor des Transistors Q1 und die mit der Leitung 52 verbundene Leitung 54 ein Widerstand R 8 gestiialtet ist.

Der integrierte Schaltkreis /C2 hat neben der mit den zu zahlenden Impulsen beaufschlagten Anschlußklemme 7" eine Rückstellklemme 8", eine mit der Leitung 54 verbundene Versorgungs-Anschlußklemme 10" sowie Ausgangsklemmen 11" und 12". An der Ausgangsklemme 11" wird ein Quotient als sechsstellige Binärzahl (maximaler Wert 64) bereitgestellt, während man an der Ausgangsklemme 12" einen Quotienten als fünfstellige Binärzahl (maximaler Wert 32) erhält. Entsprechend erhält man an weiteren Ausgangsklemmen 13", 2", 3", 4" und 5" Quotienten in Form einer vierstelligen bis einstelligen Binärzahl (maximale Werte 16 bis heraK nach 1). Anschlußklemmen 14" und 1" des integrierten Schalt; roises IC" sind mit der negativen Versorgungsklemme 50 verbunden.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist jede der Ausgangsklemmen 12", 13", 2" bis 5" des integrierten Schaltkreises /C2 über eine zugeordnete Diode D3 bis D8 mit einer zugeordneten ProgrammierklerRme P64 bis PX verbunden. Die Ausgangsklemme 11" ist über eine Diode Z? 10 mit einer Leitung 62 verbunden. An letztere ist über eine weitere Diode D 9 auch die Rückstpllktemme 8" des integrierten Schaltkreises /C2 angeschlossen.

Ein zwischen den Dioden D 9 und DlO liegender Netzwerksknoten 60 ist über einen Widerstand R 7 an die negative Versorgungsklemme 50 angeschlossen. Solange der Netzwerksknoten 60 auf positivem

Potential gehalten bleibt, wird der integrierte Schaltkreis IC2 in Zählbereitschaft gehalten; wird dagegen der Netzwerksknoten 60 auf negatives Potential gezogen, so wird der integrierte Schaltkreis IC2 zurückgestellt Dieses Rückstellen kann man nun in unterschiedlicher Weise vornehmen, je nachdem, welche der Programmierklemmen F32 bis P1 mit der Leitung 62 verbunden ist. Hierzu dient ein Anpassungsnetzwerk, für welches ein Ausführungsbeispiel in F i g. 5 wiedergegeben ist. Dieses Anpassungsnetzwerk stellt einen Teil der Anpaßbaugruppe 44 dar.

Der Ansteuerkreis 28 nach F i g. 4 arbeitet zusammen mit einem Anpaßnetzwerk gemäß Fig. 5 folgendermaßen:

Beim Arbeiten des integrierten Schaltkreises IC2 ist ^ jede der Quotienten-Ausgangsklemmen zunächst solange auf positivem Potential, bis die Anzahl der an der Eingangsklemme 7" erhaltenen Impulse gleich der der betrachteten Quotienten-Ausgangsklemme zugeordned d i

Die in F i g. 6 im einzelnen gezeigte Treiberschaltung 32 ist über eine Leitung 64 an die Spannungsversorgung angeschlossen (vgl. F i g. 3). Die auf der Leitung 30 stehenden Impulse dienen zur Ansteuerung eines Transistors Q3, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe zur Wicklung 68 des Schrittmotors 36 geschaltet ist. Ein zwischen der Wicklung 68 und dem Transistor Q3 liegender Netzwerksknoten 70 ist über einen Kondensator Γ6 und einen Widerstand /?11 mit der Basis eines weiteren Transistors Q2 verbunden. Zwischen den Emitter und die Basis des Transistors Q2 sind ein Kondensator CS und parallel hierzu ein Widerstand R 10 geschaltet, während der Kollektor des Transistors Q'2 über einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen R12 und R13 mit der negativen Versorgungsklemme 50 verbunden ist, an welche auch der Transistor Q 3 angeschlossen ist.

Die Treiberschaltung nach F i g. 6 arbeitet folgendermaßen:

ten Zahl ist. Zu diesem Zeitpunkt fällt dann das Potential >u Wird der Transistor Q3 durch einen impuls auf der

der betrachteten Quotienten-Ausgangsklemme für eine gleiche Anzahl von Impulsen auf der Leitung 24 auf einen negativen Wert. Anschließend hat die betrachtete Quotienten-Ausgangsklemme für die gleiche Anzahl von Impulsen auf der Leitung 24 wieder einen positiven Wert usw.

Ist der integrierte Schaltkreis IC2 durch Beaufschlagung der Rückstellklemme 8" zurückgestellt worden, so bleibt die Quotienten-Ausgangsklemme 11' solange auf positivem Potential, bis an der Eingangsklemme 7" der j₀ 64. Impuls erhalten wurde. Nun fällt das Potential an der Quotienten-Ausgangsklemme Π" auf einen negativen Wert, und gleichzeitig wird das Potential am Netzwerksknoten 60 herabgezogen. Damit wird die Rückstellklemme 8" über die Diode D 9 mit einem Rückstellimpuls beaufschlagt und das Hochzählen des integrierten Schaltkreises IC2 bis zum Zählerstand 64 beginnt erneut. Diese Arbeitsweise wird dann erhalten, wenn zwischen den Programmierklemmen P32 bis P\ und der Leitung 62 keine Verbindung hergestellt ist, wie in Fig.4 gezeigt. Das Anpaßnetzwerk der Anpaßbaugruppe 44 enthält in diesem Fall also keinen Leiter.

Wird ein Anpaßnetzwerk gemäß Fig.5 verwendet, bei welchem die Programmierklemmen P32, P16 und PS mit der Leitung 62 verbunden werden, so erhält man ein Rückstellen des integrierten Schaltkreises IC2 offensichtlich erst dann, wenn sämtliche der Quotienten-Ausgangsklemmen 11", 12", 13" und 2" negatives Potential aufweisen. Dies ist nach Erhalt von 92 Impulsen an der Eingangsklemme 7" der Fall. Werden in dem Anpaßnetzwerk der Anpaßbaugruppe 44 andere Verbindungen zwischen den Programmierklemmen P 32 bis Pi und der Leitung 62 hergestellt, so läßt sich ein Rückstellen des integrierten Schaltkreises IC2 im Bereich von zwischen 64 und 128 auf die Eingangsklemme 7" gegebenen Zählimpulsen einstellen.

Jedesmal, wenn der integrierte Schaltkreis IC2 zurückgestellt wird, erhält man an der Quotienten-Ausgangsklemme 11" ein positives Potential, und der entsprechende Potentialwechsel wird über einen Koppelkondensator CA auf die Leitung 30 gegeben, so daß man dort einen Impuls erhält, welcher über die Leitung 30 an die Treiberschaltung 32 weitergegeben wird

Leitung 30 durchgeschaltet, so wird der Netzwerksknoten 70 bis nahe auf negatives Versorgungspotential herabgezogen. Da sich die Ladung auf dem Kondensator CS nicht sofort ändern kann, wird dessen zweite Klemme ebenfalls auf ein Potential in der Nähe des negativen Batteriepotentiales gebracht. Man erhält so an den Widerständen R 10 und R U einen Spannungsabfall, wodurch der Transistor Q 2 durchgeschaltet wird. Damh" wird das positive Versorgungspotential über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Q2 und den Widerstand R 12 an die Basis des Transistors Q 3 gelegt, wodurch dieser zunächst auch r.ach Verschwinden des Impulses auf der Leitung 30 im eingeschalteten Zustand gehalten wird. Lädt sich der Kondensator C6 anschließend langsam auf, so wächst das Potential an der Basis des Transistors Q 2 an, bis der Transistor Q 2 dann abgeschaltet wird. Nun wird auch der Transistor O3 abgeschaltet. Die zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten des Transistors Q 3 liegende Zeitspanne ergibt sich aus der Zeitkonstanten des durch den Kondensator CS und die Widerstände R10 und RU gebildeten RC- Kreises. Der Transistor Q 3 verbleibt solange im eingeschalteten Zustand, daß der Schrittmotor 36 um einen Winkelschritt weiter läuft.

Parallel zur Wicklung 68 des Schrittmotors 36 ist eine Diode DIl vorgesehen, die beim Abschalten des Schrittmotors 36 negative Spannungsspitzen abbaut.

Verwendet man einen Raddrehzahlfühler, welcher pro Umdrehung des Rades 120 Impulse bereitstellt, zusammen mit einem Schrittmotor 36 und einem Untersetzungsgetriebe 38, welche zusammen ein Untersetzungsverhältnis von 600 zu 1 besorgen, und wird das Fahrzeug mit Reifen gefahren, welche nach 316 Umdrehungen einen Kilometer zurückgelegt haben, so erhält man mit einem Anpaßnetzwerk gemäß Fig.5, bei welchem der durch den integrierten Schaltkreis IC2 gebildete Zähler nach Erhalt von 92 Impulsen über die Leitung 24 zurückgestellt wird, ein brauchbares Gesamtverhältnis zwischen der Anzahl der vom Raddrehzahlfühler abgegebenen Impulse und der Bewegung des üblicherweise als Zählwerk ausgebildeten Anzeigeinstrumentes 40 für den vom Fahrzeug zurückgelegten Weg.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßgerät für Radfahrzeuge mit einem Impulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen mit einer drehzahlproportionalen Impulsfrequenz, einem dem Impulsgenerator nachgeschalteien Signalverarbeitungskreis zur Erzeugung von Impulsen vorgegebener Breite, einem dem Signalverarbeitungskreis nachgeschalteten Anzeigekreis für die Meßgröße »Geschwindigkeit« einschließlich einer Anzeigeeinrichtung und einer beim Zusammenbau des Geräts eichbaren Beschallung der Anzeigeeinrichtung, einem dem Signalverarbeitungskreis nachgeschalteten Anzeigekreis für die Meßgröße »zurückgelegter Weg« einschließlich eines ImpulsfrequenzteUers zur Untersetzung der drehzahlproportionalen Impulsfrequenz mit eichbarem Teilverhältnis und einer dem Impulsfrequenzteiler nachgeschalteten Treiber und einer dem Treiber nachgeschalteten Anzeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des auf einen Raddurchmesser geeichten Meßgeräts der Anzeigekreis (R 2, 22. 26. RS) für die Größe »Geschwindigkeit« und der Anzeigekreis (28, 32, 36) für die Größe »zurückgelegter Weg« jeweils mit Anschlüssen versehen sind, mit denen eine austauschbare Anpaßbaugruppe (44) in elektrische Verbindung bringbar ist, deren Bestandteile (RC; Fig.5) das Ansprechverhalten der geeichten Beschallung (R 2, R 5) der Anzeigeeinrichtung (26) auf die Acsgangsimpulse (22) des Signalverarbeitungskreises (ICi) und das Teilverhältnis des !mpulsfrequenzteilers (IC 2) verändern.

Z Meßgerät nach Anspruch 1, bei dem die Anzeigeeinrichtung ein Afiiperemeter ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpaßbaugruppe (44) einen in die Beschallung des Amper.meters (26) einschaltbaren Anpaßwiderstand (RC) enthält

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsfrequenzteiler (IC2) eine hinsichtlich des Divisors des Teilverhältnisses ίο programmierbares elektrisches Bauelement ist und die Anpaßbaugruppe (44) ein Netzwerk (Fig.5) enthält, das die Anschlüsse (P1-P32, 62) für den Anzeigekreis für die Größe »zurückgelegter Weg« entsprechend dem zu programmierenden Divisor miteinander verbindet.