DE2648021A1

DE2648021A1 - Elektronisches mess- und zaehlsystem, insbesondere fuer fahrtschreiber

Info

Publication number: DE2648021A1
Application number: DE19762648021
Authority: DE
Inventors: Manfred Fichter
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2368717A1; SE7711852L; JPS5381172A; DE2648021C3; JPS6033367Y2; DE2648021B2; FR2368717B1; SE423460B; JPS574709U; GB1587955A

Description

20. Okt. 1976 072 dö Ig Akte: 1570

Kienzle Apparate GmbH, Villingen-Schwenningen

Elektronisches Meß- und Zählsystem. insbesondere für Fahrtschreiber

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Meß- und Zählsystem, insbesondere für Fahrtschreiber, mit einem mit Mitteln zur Impulsbreitenänderung ausgerüsteten Impulsformer, einem der Geschwindigkeitsmessung dienenden Regelverstärker sowie einer Anordnung zur Streckenzählung und einem hiervon räumlich getrennt angeordneten Impulsgeber.

Bekanntlich stellen Tachometer und Fahrtschreiber insofern eine besondere Gerätegattung dar, als diese Geräte einerseits der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregistrierung und/ oder -anzeige andererseits der Streckenzählung dienen und diese Daten eine unterschiedliche Verarbeitung der von einem geeigneten Geber gelieferten und als mechanische oder elektrische Drehwerte oder in Form elektrischer Impulse übertragenen streckenproportionalen Meßwerte erforderlich machen.

So müssen beispielsweise bei der elektronischen Bildung von Geschwindigkeitsmeßwerten wenigstens so viele Impulse pro Streckeneinheit übertragen werden, daß bei einem noch vertretbaren Schaltungsaufwand auch bei niedrigen Geschwindigkeiten eine ausreichende Anzeigeruhe gewährleistet ist. Diese für die Geschwindigkeitsmessung erforderlichen Mindestfrequenzen sind aber für die Streckenzählung, abgesehen davon, daß eine solch genaue Auflösung in diesem Falle gar nicht erforderlich ist - es genügt bereits 1 Impuls/100 Meter - ungeeignet, weil zu aufwendig, so daß entweder eine Impulsfrequenzuntersetzung vorgenommen werden muß oder ein zusätzlicher Geber vorzusehen ist, der eine von einem moto-

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rischen oder in anderer Weise wirksamen magneto-mechanischen Antrieb eines Streckenzählwerkes verarbeitbare Impulsfrequenz pro Streckeneinheit liefert.

Nun wird bekanntlich bei den Geräten der genannten Gerätegattung geräteseitig sowohl aus fertigungstechnischen als auch aus organisatorischen Gründen eine Gerätekonstante, d.h. eine bestimmte Eingangsdrehzahl oder Impulszahl/Strekkeneinheit als Justiernormal festgesetzt. Andererseits sind für diese Geräte infolge der unterschiedlichsten fahrzeugseitigen Anschlußbedingungen, sei es daß Je nach Fahrzeugtyp unterschiedliche Drehwerte pro Streckeneinheit (sog. Wegdrehzahl) an einer beliebigen und meist nur für den Fahrzeughersteller geeigneten Stelle zwischen Rad und Motor zur Verfügung gestellt werden oder daß an ein und demselben Fahrzeugtyp unterschiedliche Reifengrößen zu beachten sind, oder sei es, daß im Falle einer elektrischen Drehwertübertragung unterschiedliche Impulsgeber zur Verfügung stehen oder ein nicht üblicher Impulsgeber bereits im Fahrzeug eingebaut ist, Angleicheinrichtungen erforderlich, die eine gegenseitige Anpassung der an der Anschlußstelle gegebenen Drehwerte und der Gerätekonstanten erlauben.

Ist nun bei einem an sich bekannten, Impulse verarbeitenden Meß- und Zählsystem, welches zur Ansteuerung eines Streckenzählwerkes eine Frequenzteilerschaltung umfaßt, die die von einem Impulsgeber gelieferte Impulszahl pro Streckeneinheit in einem bestimmten festen Verhältnis teilt, eine Angleichung beispielsweise aufgrund veränderter Reifendurchmesser erforderlich, so erfolgt diese Angleichung hinsichtlich der Strekkenzählung im allgemeinen durch Austauschen von Zahnrädern eines Untersetzungsgetriebes, welches zwischen dem Antriebsmotor und dem Zahlenrollensatz des Streckenzählwerkes eingeschaltet ist, während die Angleichung hinsichtlich der Geschwindigkeitsmessung durch Verändern der Impulsbreite der geformten Geberimpulse vorgenommen wird. In dem anderen Falle,

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in dem einem solchen Meß- und Zählsystem zwei Impulsgeber, einer für die Geschwindigkeitsmessung und einer für die Streckenzählung, zugeordnet sind, erfolgt eine notwendige Angleichung zweckmäßigerweise durch Auswechseln der Getrieberäder eines dem Impulsgeber vorgeschalteten Angleichgetriebes, wie es an sich bei der mechanischen übertragung der zu messenden Drehwerte allgemein üblich ist.

Eine derartige mechanische Angleichung durch Austausch von Getrieberädern ist im Zusammenhang mit der übrigen Meßwertverarbeitung, die weitgehend elektronisch erfolgt, in hohem Maße unbefriedigend, ganz abgesehen davon, daß unter Umständen bei ein und demselben Gerät mehrere, technisch voneinander verschiedene und räumlich voneinander getrennte Angleichvorgänge vorgenommen werden müssen. Unbefriedigend vor allem in den Fällen, in denen die hierfür erforderliche Montage geberseitig vorgenommen werden muß und durch den Anbau des Impulsgebers in oft schwer zugänglichen Winkeln und Nischen am Fahrzeuggetriebegehäuse erschwert ist. Außerdem ist eine Angleichung durch Getrieberäderauetausch, auch wenn bei entsprechender Wahl der Jeweils günstigsten Räderkombination eine hinreichend genaue Annäherung an das erforderliche übersetzungsverhältnis erzielbar ist, letztlich doch nur stufenweise zu verwirklichen und abgesehen vom fertigungs- und montagetechnischen Aufwand sowie durch die Bereitstellung geeigneter Räderkombinationen auch hinsichtlich des organisatorischen Aufwandes mit einem relativ hohen Übertragungsfehler behaftet.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Angleichfähigkeit eines, insbesondere für Fahrtschreiber, einsetzbaren elektronischen Meß- und Zählsystems an dessen am Fahrzeug gegebene und gegenüber der Gerätekonstanten veränderte Antriebsbedingungen zu verbessern, insbesondere aber Montageaufwand zu vermeiden und eine vorteilhafte räumliche Anordnung der Angleichmittel zu schaffen.

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Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß mit dem Impulsformer ein dem Regelverstärker zugeordneter Frequenz-Spannungs-Wandler und ein abhängig von der Breite der geformten Impule ein Teilungsverhältnis zwischen der vom Impulsgeber gelieferten Impulszahl/Streckeneinheit und der für die Streckenzählung benötigten Impulszahl/Streckeneinheit bildender Frequenz-Wandler parallel verknüpft sind.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der Frequenz-Wandler zusammen mit dem Impulsformer und dem Frequens-Spannungs-Wandler in einer einheitlichen in einem Fahrtschreiber einsetzbaren Schaltungsgruppe integriert ist und daß eine Angleichung sowohl der der Geschwindigkeitsmessung dienenden Schaltungsmittel als auch der der Streckenzählung dienenden Schaltungsmittel bei Abweichung der vom Impulsgeber gelieferten Impulszahl/Streckeneinheit von einer bei der Fertigung des Fahrtschreibers festgelegten Gerätekonstanten mittels eines dem Impulsformer zugeordneten und der Impulsbreiten änderung dienenden Potentiometers erfolgt.

Der entscheidende Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß infolge der Proportionalität zwischen der Impulsbreite der vom Impulsformer gelieferten Impulse und dem vom Frequenz-Wandler zu schaffenden Teilungsverhältnis sowie der vom Frequenz-Spannungs-Wandler zu schaffenden Ausgangsgröße bei einer Angleichung der Geschwindigkeits- oder Drehzahlmessung an gegenüber der Justierung veränderten Geberdaten gleichzeitig und selbsttätig eine Änderung des vom Frequenz-Wandler gegebenen Teilungsverhältnisses und damit eine Angleichung auch der Streckenzählung erzielbar ist. Außerdem wird, da die Angleichung geräteseitig vorgenommen werden kann, durch die erfindungsgemäße Lösung erreicht, daß keine besonderen Bedingungen an die Anbringung und die Zugänglichkeit des Impulsgebers gestellt werden müssen und somit der Impulsgeber bereits vom Fahrzeughersteller an einer für ihn geeigneten Stelle, beispielsweise von außen unzugänglich, innerhalb des Getriebegehäuses, angebracht werden kann. Vorteilhaft ist

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ferner, daß innerhalb eines relativ breiten Bereichs möglicher Impulszahlen/Streckeneinheit mit ein und derselben Potentiometerverstellung sowohl die Geschwindigkeitsmessung als auch die Streckenzählung angleich- bzw. justierbar sind, so daß insgesamt gesehen die Angleichfähigkeit des erfindungsgemäßen Meß- und Zählyste.ms gegenüber dem Bekannten wesentlich verbessert ist.

Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung durchgesprochen:

Die einzige Figur zeigt einen in geeigneter Weise an einem Fahrzeug angebrachten Impulsgeber 1, der streckenproportional angetrieben wird und dementsprechend eine bestimmte Impulszahl/Streckeneinheit in eine Übertragungsleitung 2 einspeist, wobei Impulsform und Tastverhältnis in weiten Grenzen beliebig sein können. Die vom Impulsgeber 1 gelieferten Impulse, deren Frequenzfe sich selbstverständlich mit der Fahrgeschwindigkeit ändert, werden einem Impulsformer 3 zugeführt, geformt und können mittels der RC-Glieder 4, 5 und 6 auf eine bestimmte Impulsdauer t gebracht werden. Diese Impulse * stehen dann mit einer Frequenz fe^f gleichzeitig an den Eingängen einer Geschwindigkeitsmeßschaltung 7 und einem Frequenz-Wandler 6 an, wobei die Geschwlndigkeitsmeßschaltung 7 im wesentlichen ein einen Frequenz-Spannungs-Wandler umfassenden Regelverstärker darstellt, der als Ausgangsgröße A ein geschwindigkeitsproportionales Gleichspannungssignal liefert. Mt diesem Gleichspannungssignal wird ein Stellmotor 9 gesteuert, welcher der Verstellung eines Geschwindigkeitszeigers und im Falle eines Fahrtschreibers auch der Verstellung der Geschwindigkeitsregistriermittel dient, während der Frequenz-Wandler 8 eine gegenüber der Geberfrequenz meist untersetzte Frequenz fs liefert, mit der beispielsweise ein Schrittmotor 10 ansteuerbar ist, der seinerseits die nicht dargestellten Streckenregistrierinittel eines Fahrtschreibers und/oder dessen Streckenzählwerk antreibt.

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Als Beispiel sei nun fUr die Streckenzählung eine Gerätekonstante von 1 Impuls/Meter angenommen, wobei gewährleistet sein muß, daß für die Ansteuerung des Schrittmotors 10 die vom Frequenz-Wandler 8 gelieferte Impulsdauer ausreicht und die Ausgangsfrequenz des Frequenz-Wandlers 8 bei der möglichen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges noch vom Schrittmotor 10 verarbeitet werden kann. Auf der Geberseite ist mit Rücksicht auf die Geschwindigkeitsmessung ein Impulsgeber denkbar, der beispielsweise 8 Impulse/Umdrehung der Geberantriebswelle liefert. Das sind bei einer Wegdrehzahl "1" also bei einer Umdrehung der Antriebswelle/ Meter, in deren Bereich sich die meisten in der Praxis üblichen Wegdrehzahlen bewegen, 8 Impulse/Meter.

Somit besteht für diese angenommenen Bedingungen zwischen fe und fs ein festes Teilungsverhältnis von 8:1, welches mittels eines dem Frequenz-Wandler 8 zugeordneten Potentiometers 11 einstellbar ist. Bei dieser Einstellung wird der einem Integrationsglied mit Jedem ankönnenden Impuls zugeführte Ladestrom verändert und damit auch die Anzahl der bis zum Erreichen einer Schaltschwelle erforderlichen Impulse festgelegt. Danach kann das Potentiometer 11 gegen Verdrehen gesichert werden. Zuvor ist Jedoch die Geschwindigkeitsmeßschaltung 7 auf die angenommenen Geberdaten ( 8 Impulse/m) zu Justieren, wobei mittels des fein verstellbaren Potentiometers 6 die Steilheit der Kennlinie der Geschwindigkeitsmeßschaltung 7 einstellbar ist und ein Potentiometer 12, das nach der Justierung ebenfalls gegen Verdrehen gesichert werden kann, der Einstellung des Nullpunktes der Kennlinie dient. Der Grobabgleich bzw. die Meßbereichsfestlegung läßt sich durch Variieren des Kondensators 4 durchführen.

Stimmt nun die vom Impulsgeber gelieferte impulszahl/m - sie kann beispielsweise innerhalb eines Bereichs von 3 bis 25 Impulsen/m liegen und wird in bekannter Weise, z.B. auf einem Prüfstand, ermittelt - nicht mit den ange-

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nommenen Justierdaten (8 Impulse/m) überein, sei es, daß eine andere Wegdrehzahl vorliegt, oder daß der Impulsgeber 1 mehr oder weniger Impulse/Umdrehung liefert, oder daß beides zutrifft, so ist eine Angleichung erforderlich, bei der mittels des fein verstellbaren Potentiometers 6 die Impulsbreite t verändert wird. Dabei ist bei einer Impulszahl/m ^aIs "8" die Impulsdauer t zu verlängern und bei einer Impulszahl/m ^ als ⁿ8^M zu verkürzen, so daß die Strom-Zeit-Fläche der Impulse/m (x +^x)t immer den gleichen Wert aufweist. Da sowohl die Ausgangsgröße A als auch das Teilungsverhältnis fe/fs eine lineare Funktion von t sind, wird bei der Angleichung der Geschwindigkeitsmeßschaltung 7 die Anordnung zur Streckenzählung selbsttätig mit angeglichen.

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Claims

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Patentansprüche

.J Elektronisches Meß- und Zählsystem, insbesondere für Fahrtschreiber, mit einem mit Mitteln zur Impulsbreitenänderung ausgerüsteten Impulsformer, einem der Geschwindigkeitsmessung dienenden Regelverstärker sowie einer Anordnung zur Streckenzählung und einem hiervon räumlich getrennt angeordneten Impulsgeber, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Impulsformer (3) ein dem Regelverstärker zugeordneter Frequenz-Spannungs-Wandler (7) und ein abhängig von der Breite (t) der geformten Impulse ein Teilungsverhältnis zwischen der vom Impulsgeber gelieferten Impulszahl/Streckeneinheit (fe) und der für die Streckenzählung benötigten Impulszahl/ Streckeneinheit (fs) bildender Frequenz-Wandler (8) parallel verknüpft sind.
2. Elektronisches Meß- und Zählsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Wandler (8) zusammen mit dem Impulsformer (3) und dem Frequenz-Spannungs-Wandler (7) in einer einheitlichen in einen Fahrtschreiber einsetzbaren Schaltungsgruppe integriert ist und daß eine Angleichung sowohl der der Geschwindigkeitsmessung dienenden Schaltungsmittel als auch der der Streckenzählung dienenden Schaltungsmittel bei Abweichung der vom Impulsgeber gelieferten Impulszahl/ Streckeneinheit (fe) von einer, bei der Fertigung des Fahrtschreibers festgelegten Gerätekonstanten (fs) mittels eines dem Impulsformer (3) zugeordneten und der Impulsbreitenänderung dienenden Potentiometers (6) erfolgt.

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