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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlerkennung (Signalaufbereitung)


Autor: Malte Struebert (Gast)
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Hallo,

für dein Uni Projekt müssen wir ein beliebiges Drehzahlsignal eines
Autos bzw. Motorades auswerten. Das aufbereitete Signal soll dann von
einem Interrupteingang gelesen werden, muss also ein sauberes TTL
Signal sein.

Als Eingangssignale kommen folgende in betracht:

- Negativseite der Zündspule (da am universellsten da bei fast allen
Motoren irgendwie vorhanden)
- 12v Rechteckspannung vom Motorsteuergerät zum ansteuern der
Transistorzündung.
- Magnet bzw. Hallsensor

Die Anforderungen an die Schlatung sind:

- Nicht zu viele Bauteile da wir nicht so viel Platz haben
- gute Absicherung der µC Schaltung (Spannungsspitzen, Überspannung
usw.)
- möglichst exakte erkennung des Signals damit die Drehzahl möglichst
exakt gemessen werden kann.
- wenn möglich kostengünstig, preis ist aber eher zweitrangig.

Gruß
Malte.

Autor: emil (Gast)
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hochspannend :)....
und wie lautet die frage?

Autor: Malte Struebert (Gast)
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Naja, die Frage lautet ob jemand eine Schaltungsidee dafür hat? ;-)

Autor: emil (Gast)
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wenn's ein einspritzer ist, kanns du bequem die steuerspannung eines
einspritzventils abgreifen; (sollte es ein 4-zylinder sein, danach die
drehzahl mal 2 multiplizieren); "saubere" aufbereitung: widerstand ca
10k. in reihe, ca. 33k zu masse, 100nF zu masse, zenerdiode 4.7v zu
masse, ein schmidt-trigger, z.b. 40106, fertig! genauso habe ich es in
meinem bordcomputer gemacht.

Autor: Malte Struebert (Gast)
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Also ich glaub nicht das das so gut kommt wenn wir zur erkennung der
Drehzahl ein einspritzventil als Taktgeber verwenden... da streng
genommen die Einspritzung und die Zündung ja nichts mit einander zu tun
haben. und was macht man z.b. bei einem Vergasermotor?

Für eine DIY Lösung geb ich dir recht, aber nicht für ein Projekt wo
ich alles klar begründen muss...

Wie gesagt, die in frage kommenden Eingänge hab ich ja oben
beschrieben.

Gruß
Malte.

Autor: Olaf (Gast)
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Ein Einspritzventil ist in der Tat unbrauchbar. Ich fahre z.b einen 6Zyl
mit 2 Einspritzduesen. Da koennte man Ueberraschungen erleben.

Abgreifen an der Zuendspule geht. Und zwar ziemlich aehnlich zu dem
Vorschlag mit dem Einspritzventil. Das bedarf aber auch gelegentliche
Anpassungen der Software da es 3Zyl,4Zyl,5Zyl,6Zyl und 8Zyl Autos gibt.
(mit 12Zyl hat man erst nach dem Studium zutun :-)

Ausserdem haben die Japaner ende der 80er Jahre eingefuehrt das jede
Zuendkerze eine eigene kleine Zuendspule bekommt und ich glaube das
verbreitet sich immer mehr. Also ein weiterer problematischer
Sonderfall. Noch dazu mit fiesen Unterarten. (Eine Zuendspule fuer zwei
Kerzen, also drei Doppelzuendspulen an einem 6Zyl)
Und es gibt Autos die zuenden auch im Auslasstakt. (Ente)
Wenn das noch nicht reicht dann gibt es noch den Fall das man zwei
Kerzen pro Zylinder hat. :-)

Am vernuenftigsten scheint mir aus heutiger Sicht den Hallsensor
abzugreifen. Allerdings gibt es da wohl auch verschiedene Typen, es
koennte notwendig sein an der Elektronik mit einem Schalter oder Jumper
die Verstaerkung anzupassen.

Olaf

Autor: bkd (Gast)
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Hallo,
Ich würde parallel zur Zündspule mit einem Optokoppler messen.
1K Vorwiderstand und parallel in sperrichtung zum opto eine Diode
um das Ptot nicht zu überschreiten.Somit ist der MCU galvanisch
getrennt.

@emil: Wenn die Motorbremse beim Einspritzer zum wirken beginnt, geht
da
        das Steuergerät nicht auf Schubabschaltung (keine
einspritzung)?

Autor: crazy horse (Gast)
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ein universelles System wird es nicht geben, müsste schon in etwa der
Motortyp festgelegt werden.
-eine Zündspule mit Zündverteiler
-für jeweils 2 Zylinder eine Doppelzündspule
-eine eigene Zündspule für jeden Zylinder
-integrierte Zündendstufen in die Zündspule (BKL)

Am besten geeignet ist das Drehzahlsignal vom Steuergerät, welches
heutzutage alle Steuergeräte liefern. Allerdings ist auch das
Zylinderzahl-abhängig, meist Zylinderzahl/2 Impulse pro Umdrehung, also
2 bei einem 4-Zylinder, 3 beim 6-Zylinder.
Auch den Kurbelwellensensor kann man nicht universell hernehmen:
-2 Grundtypen vom Sensor selbst: Induktiv- oder Hallgeber
-die Impulsscheibe selbst unterscheidet sich auch, meist wird die 60-2
(alle 6° in Pin, vor OT 1.Zylinder fehlen 2 Pins, also 58 insgesamt)
Scheibe verwendet, gibt aber etliche andere (4+1, alle 90° ein Pin,
zusätzlich einer 10° vor OT Zyl.1)

Wirklich unabhängig bist du mit einem eigenen Hallgeber und einem
kleinen Magnet. Ebenso denkbar wäre die kapazitive Kopplung am
Zündkabel eines Zylinders, versagt aber bei heute sehr oft verwendeten
abgeschirmten Zündkabeln.
Viel Erfolg!

Autor: Malte Struebert (Gast)
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Hi,

wir haben uns da auch schon gedanken gemacht... und das es keine Lösung
für ALLE Motorvarianten geben wird ist klar...
Softwareanpassung für diverse Zylinderzahlen wären ja kein Thema.

Das das ECU Ausgangssignal wohl das beste ist da es selber schon recht
exakt ist und wenig Störungen mit sich bringt ist klar, nur haben wir
das leider nicht immer. Sofern vorhanden sollte es halt verwendbar sein
nur wenn nicht muss die Auswertschaltung auch in der lage sein
schlechtere Signale zu verarbeiten.

Die idee mit dem Optokoppler hatte ich auch schon. Nur hab ich die
Funktion nicht so 100%ig verstanden, wozu ist der Widerstand? ich nehme
an zur Strombegrenzung? Die Z-Diode in Sperrichtung parallel zur Diode
des Optokopplers zur Spannungsbegrenzung.

Aber wie sieht das z.B. beim abgreifen des negativen Zündspulensignals
aus, das hat ja nen Peak von ca. 100v und danach dann relativ viele
schankungen im Bereich um 50v rum... danach flacht es dann wieder gegen
0v ab. bis der nächste Zyklus beginnt.

Ist da nicht noch ne Art Schmitt Trigger sinnvoll um  nicht
versehentlich doppelte impulse zu zählen?

Wie arbeitet so ein Optokoppler, d.h. vielmehr, wie wird
EIngangsspannung/Strom in Ausgangsspannung/Strom umgesetzt, da muss es
doch ne schwelle oder ein Verhältniss geben oder?

Gruß
Malte.

Autor: emil (Gast)
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@bkd: hmmm, gemeine frage :)
gebe ehrich zu, habe keine ahnung, ob die einspritzung bei motorbremse
abgeschaltet wird
ist das in der tat so?
ist das dann nicht gleichwertig mit einer abschaltung des motors? (kein
sprit->motor läuft nicht???)

Autor: crazy horse (Gast)
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Doch, ist so. Wird komplett abgeschaltet, wenn der Motor im Schubbetrieb
arbeitet. Dreht sich natürlich weiter, da er von aussen angetrieben
wird.
Und noch ein Grund, warum es mit dem Einspritzsignal nichts wird: bei
Volllast/Beschleunigungsanreicherung kommt es durchaus vor, daß die
Einspritzventile die ganze Zeit geöffnet sind.

Autor: Läubi (Gast)
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http://www.digital-hobby.de/seite.php?uid=C34f3455...

Eventuell könnt ihr euch davon inspiren lassen.

Autor: bkd (Gast)
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@Malte Struebert

Ich würde es so programmieren wie nen Taster (entprellung).
Sobald der Opto. anspricht stoppe ich den Int. und warte eine
gewisse Zeit. Kommt auf die Hochstdrehzahl des Motors an!

Autor: bruzzler (Gast)
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Alle Vorschläge bisher gehen von einem Benzinmotor aus. In der Frage
stand aber ja nur "eines Autos".
Bei einem Diesel gibt es meistens kein anständiges Drehzahlsignal das
man auswerten könnte.
Es gibt aber eine (meistens) recht gut funktionierende Lösung zur
Drehzahlerfassung, die sich die Oberwelligkeit
(Wechselspannungsanteil der gleichgerichteten Generatorspannung)
der Lichtmaschine zunutze macht.
Dieses Verfahren wird zur Abgasuntersuchung verwendet und funktioniert
auch bei Benzinmotoren.
Ich kenne die Schaltung nicht, könnte mir aber vorstellen dass das so
ähnlich wie ein Wechselspannungsverstärker aufgebaut ist. Vielleicht
fragst du mal in einer Werkstatt ob du dir so ein Teil mal ansehen
darfst. (Ist von Bosch)

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