DE10150305A1 - Device for measuring motor vehicle steering rod travel has a steering operating device with a link to a steering rod with linear movement for swiveling the wheels into a desired position via a steering tie rod and tie rod lever - Google Patents
Device for measuring motor vehicle steering rod travel has a steering operating device with a link to a steering rod with linear movement for swiveling the wheels into a desired position via a steering tie rod and tie rod leverInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer Kraftfahrzeuglenkung, die eine Lenkbetätigungseinrichtung und eine damit wirkverbundene Lenkstange aufweist, die im wesentlichen linear bewegbar ist und über weitere Elemente, wie Spurstange und Spurstangenhebel, die Räder in eine gewünschte Stellung verschwenkt.The invention relates to a device for measuring the Handlebar path of a motor vehicle steering, the one Steering control device and an associated with it Handlebar which is substantially linearly movable is and about other elements such as tie rod and Tie rod arm, the wheels in a desired position pivoted.
Heutige Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, sind in der Regel mit hydraulischen Servolenkungen ausgestattet, bei denen ein Lenkhandrad mechanisch mit den lenkbaren Fahrzeugrädern zwangsgekoppelt ist. Die Lenkstange ist hier meist als eine Zahnstange ausgebildet (Zahnstangen-Servolenkung).Today's motor vehicles, especially passenger cars, are usually with hydraulic power steering equipped, where a steering handwheel mechanically with the steerable vehicle wheels is positively coupled. The Handlebar is usually designed as a rack (Rack and pinion power steering).
Ferner sind Fahrzeuglenkungen bekannt, bei denen die Lenkbetätigungseinrichtung und die gelenkten Fahrzeugräder nur über eine Regelstrecke gekoppelt sind und wobei eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkhandrad und den Fahrzeugrädern nicht mehr vorliegt. Die lenkbaren Fahrzeugräder werden dann durch ein elektromechanisches Stellaggregat verstellt, welches die Lenkstange linear bewegt und über weitere Elemente, wie Spurstange und Spurstangenhebel, die Räder in die gewünschte Stellung verschwenkt (elektromechanische Lenkung).Furthermore, vehicle steering systems are known in which the Steering actuator and the steered vehicle wheels are only coupled via a controlled system and being one mechanical connection between the steering wheel and the Vehicle wheels no longer exist. The steerable Vehicle wheels are then replaced by an electromechanical one Actuator adjusts the handlebar linearly moved and over other elements, such as tie rod and Tie rod arm, the wheels in the desired position swiveled (electromechanical steering).
Zur Messung der Stellung der Fahrzeugräder kann die Lage der Lenkstange bzw. der Lenkstangenteile - bei einer geteilten Lenkstange - im Stellaggregat oder Achslenkmodul ermittelt werden.The position can be used to measure the position of the vehicle wheels the handlebar or the handlebar parts - at one split handlebar - in the actuator or axle steering module be determined.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer Kraftfahrzeuglenkung bereitzustellen, der sicher und zuverlässig arbeitet.The object of the invention is a device for measuring the handlebar path of a motor vehicle steering to provide that works safely and reliably.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is characterized by the characteristics of the independent Claim resolved. Particularly advantageous Refinements are specified in the subclaims.
Der Begriff "Lenkstange" ist erfindungsgemäß sehr weit aufzufassen und umfasst z. B. einteilige Lenkstangen sowie die Teile von mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen, Lenkstangen.According to the invention, the term “handlebar” is very broad understand and includes z. B. one-piece handlebars as well the parts of multi-part, in particular two-part, Handlebars.
Nach der Erfindung ist es demnach wesentlich, dass im Bereich der Lenkstange, z. B. in oder an der Lenkstange, ein oder mehrere Felderzeugungsmittel vorgesehen sind, die einen permanentmagnetischen Werkstoff mit einem in Längsrichtung der Lenkstange sich erstreckenden, zirkularen Magnetfeldlinienverlauf und/oder Magnetfeldstärkeverlauf aufweisen. Mit anderen Worten weist die Lenkstange Mittel auf, um einen im wesentlichen in Längsrichtung der Lenkstange sich erstreckenden, zirkular magnetisierten Bereich zu erzeugen, der sich dabei zumindest über den Teilbereich der Lenkstange erstreckt. Vorteilhaft wird die Richtung des Magnetfelds über die gesamte Länge des magnetisierten Bereichs um ca. 180° gedreht. In Nachbarschaft zu der Lenkstange, d. h. direkt neben oder um die Lenkstange herum mit einem bestimmten Abstand, vorzugsweise 0 bis ca. 2 mm, sind ein oder mehrere Sensormodule ortsfest angeordnet. Damit ist eine sichere, aber berührungslose Sensierung gewährleistet.According to the invention it is therefore essential that in Area of the handlebar, e.g. B. in or on the handlebar or several field generating means are provided which a permanent magnetic material with an in Longitudinal direction of the handlebar extending, circular Magnetic field line course and / or magnetic field strength course exhibit. In other words, the handlebar has means on to a substantially in the longitudinal direction of the Handlebar extending, circularly magnetized Generate area that is at least over the Part of the handlebar extends. It will be advantageous Direction of the magnetic field over the entire length of the magnetized area rotated by about 180 °. In Neighborhood to the handlebar, d. H. right next to or around the handlebars around a certain distance, preferably 0 to about 2 mm, are one or more Sensor modules arranged stationary. This is a safe, but ensures non-contact sensing.
Der Begriff "zirkularer Magnetfeldlinienverlauf und/oder Magnetfeldstärkeverlauf" bedeutet hier ein schraubenförmiges Magnetisierungsmuster, vorzugsweise mit linearer Steigerungsperiode. "Ortsfest" bedeutet hier, das die Sensormodule - auch bei einer Lenkbewegung - immer am selben Ort bleiben, während die Lenkstange eine Linearbewegung bei einer Lenkungsbetätigung durchführt. Ein Sensormodul weist mindestens einen Magnetfeldsensor und ggf. mindestens einen Sensorschaltkreis auf, um den Magnetfeldlinienverlauf bzw. Magnetfeldstärkeverlauf ganz oder teilweise in weiterverarbeitbare Ausgangssignale umzuformen, die eine lineare Wegänderung bzw. die Stellung der Lenkstange in Richtung ihrer Längsachse anzeigen.The term "circular magnetic field line course and / or Magnetic field strength curve "here means helical magnetization pattern, preferably with linear increase period. Here, "local festival" means that the sensor modules - even when steering - always on stay the same place while the handlebar is one Performs linear movement during a steering operation. On Sensor module has at least one magnetic field sensor and possibly at least one sensor circuit to the Magnetic field line course or magnetic field strength course entirely or partially in further processable output signals to reshape a linear path change or position the handlebar in the direction of its longitudinal axis.
Es wird bei der Messung die durch eine Linearbewegung der Lenkstange verursachte Drehung des Magnetfeldes sensiert, wodurch die Lage der Lenkstange relativ zur Lage des Magnetfeldsensors relativ sicher und genau festgestellt werden kann. Das Magnetfeld kann entweder ganz oder nur teilweise erfasst werden, wobei unter einer teilweisen Erfassung des Magnetfeldes im Sinne der Erfindung verstanden wird, wenn von den das Magnetfeld vollständig beschreibenden Messgrößen wie Feldstärke und Richtung des Feldvektors nicht alle Größen durch den oder die Sensormodule erfasst werden, sondern beispielsweise nur die Feldstärke und zwei Richtungskoordinaten des Feldvektors in der x-y-Ebene eines geeignet gewählten Koordinatensystems. Vorzugsweise werden ausschließlich Sensoren eingesetzt, die nach dem AMR-Prinzip arbeiten. Das bedeutet, dass der Sensor den anisotropen magnetoresistiven Effekt nutzt.It is measured by a linear movement of the Handlebar caused rotation of the magnetic field sensed, whereby the position of the handlebar relative to the position of the Magnetic field sensor determined relatively safely and accurately can be. The magnetic field can either be whole or only partially recorded, under a partial Detection of the magnetic field in the sense of the invention is understood when the magnetic field is complete Descriptive measures such as field strength and direction of the Field vector not all sizes by the or Sensor modules are recorded, but only the Field strength and two direction coordinates of the field vector in the x-y plane of a suitably chosen coordinate system. Preferably only sensors are used that work according to the AMR principle. That means the Sensor uses the anisotropic magnetoresistive effect.
Das Sensormodul gemäß der Erfindung enthält mindestens einen magnetfeldempfindlichen Sensor und ggf. eine elektronische Schaltung zur Weiterverarbeitung des Sensorsignals.The sensor module according to the invention contains at least a magnetic field sensitive sensor and possibly one electronic circuit for further processing of the Sensor signal.
Erfindungsgemäß ist das sich entlang der Längsachse der Lenkstange erstreckende Felderzeugungsmittel formschlüssig mit der Lenkstange verbunden. According to the invention, this is along the longitudinal axis of the Handlebar extending field generating means positively connected to the handlebar.
Es ist vorgesehen, dass die formschlüssige Verbindung hergestellt ist durch Einpassen eines länglichen Felderzeugungsmittels mit vorzugsweise einem zumindest annähernd kreisförmigen Querschnitt in eine axiale Ausnehmung oder Bohrung mit vorzugsweise einem zumindest annähernd kreisförmigen Querschnitt im Innern der Lenkstange. Mit anderen Worten ist die Lenkstange ein im wesentlichen hohlzylinderförmiges Rohr und das Felderzeugungsmittel ist eine im wesentlichen zylinderförmige Stange, die innerhalb der Lenkstange angeordnet ist und die sich vorzugsweise mindestens über die Länge erstreckt, die die Lenkstange bei Vollausschlag in beide Richtungen bewegt wird.It is envisaged that the positive connection is made by fitting an elongated Field generating means with preferably at least one approximately circular cross-section in an axial Recess or bore with preferably at least one approximately circular cross-section inside the Handlebar. In other words, the handlebar is an im essential hollow cylindrical tube and that Field generating agent is essentially one cylindrical rod inside the handlebar is arranged and which is preferably at least above the length that the handlebar extends at full deflection is moved in both directions.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die im wesentlichen zylinderförmige Lenkstange von einem im wesentlichen hohlzylinderförmigen Felderzeugungsmittel umgeben, wobei das Felderzeugungsmittel sich vorzugsweise mindestens über die bewegte Länge der Lenkstange erstreckt. Nach der Erfindung wird die formschlüssige Verbindung dann vorzugsweise hergestellt durch Umgeben, vorzugsweise Umspritzen bzw. Aufspritzen einer Schicht oder Umwickeln, der Lenkstange mit dem Felderzeugungsmittel. Das "Umspritzen" oder "Aufspritzen" bedeutet hier einen Vorgang, bei dem der permanentmagnetische Werkstoff als Felderzeugungsmittel auf die Oberfläche der Lenkstange aufgebracht wird durch ein Verfahren, bei dem durch einen anisotropen Spritzprozess ein permanentmagnetischer Werkstoff aufgebracht und entweder gleichzeitig oder anschließend magnetisiert wird. Durch diese Maßnahme kann der permanentmagnetische Werkstoff technisch relativ einfach auf die Lenkstange aufgebracht und aufmagnetisiert werden, wobei eine sichere Verbindung zwischen Werkstoff und Lenkstange möglich ist. According to a further embodiment, this is essentially cylindrical handlebar of one essentially surrounded hollow cylindrical field generating means, wherein the field generating means preferably over at least the moving length of the handlebar extends. After The positive connection is then invention preferably made by surrounding, preferably Overmolding or spraying on a layer or wrapping, the handlebar with the field generating agent. The "Injection molding" or "injection molding" means one here Process in which the permanent magnetic material as Field generating agent on the surface of the handlebar is applied by a method in which by a anisotropic spraying process a permanent magnetic Material applied and either simultaneously or is then magnetized. This measure can the permanent magnetic material is technically relative simply applied to the handlebar and magnetized be a secure connection between material and handlebar is possible.
Vorzugsweise weist das Felderzeugungsmittel ein kunststoffgebundenes magnetisches Material bzw. Magneten als permanentmagnetischen Werkstoff auf. Dieser Werkstoff ist insbesondere für ein Umspritzen der Lenkstange mit diesem Material sehr gut geeignet.The field generating means preferably has plastic-bonded magnetic material or magnets as a permanent magnetic material. This material is especially suitable for overmolding the handlebar very suitable for this material.
Erfindungsgemäß wird ein magnetoresistiver Magnetfeldsensor eingesetzt.According to the invention, a magnetoresistive magnetic field sensor used.
Nach der Erfindung ist das Sensormodul ortsfest an einem Achslenkmodul oder einem an ein Achslenkmodul angeordneten Träger angeordnet, wobei das Sensormodul vorzugsweise mechanisch lösbar mit dem Achslenkmodul bzw. dem Träger verbunden ist.According to the invention, the sensor module is stationary on one Axle steering module or one arranged on an axle steering module Carrier arranged, the sensor module preferably mechanically detachable with the axle steering module or the carrier connected is.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass mindestens zwei Magnetfeldsensoren vorgesehen sind, wodurch eine redundante Funktion gewährleistet wird und wobei die mindestens zwei Magnetfeldsensoren entweder das Magnetfeld eines gemeinsamen Felderzeugungsmittel abgreifen oder einige bzw. alle Sensoren das Magnetfeld eines jeweils einem Magnetfeldsensor eigens zugeordneten Felderzeugungsmittel abgreifen. Die redundante Funktion kann entweder vollredundant, teilredundant oder auch zwei- bzw. mehrfach redundant sein, so dass bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion eines Sensors oder eines Sensorschaltkreises ein doppelt vorhandenes Element die Funktion des ausgefallenen oder fehlerhaften Elementes übernimmt oder dessen Fehlfunktion erkennt und ggf. an eine Überwachungseinrichtung weitermeldet.According to the invention, it is provided that at least two Magnetic field sensors are provided, creating a redundant Function is guaranteed and the at least two Magnetic field sensors either the magnetic field of a tap common field generating means or some or all sensors the magnetic field of one each Magnetic field sensor specially assigned field generating means tap. The redundant function can either fully redundant, partially redundant or also two or more times be redundant so that in the event of a failure or a Malfunction of a sensor or sensor circuit a duplicate element the function of failed or faulty element takes over or recognizes its malfunction and if necessary to a Monitoring device reports.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass der permanentmagnetische Werkstoff einen Magnetfeldlinienverlauf und/oder Magnetfeldstärkeverlauf nach dem Nonius-Prinzip aufweist. Das bedeutet es wird vorzugsweise ein Nonius zur Absolutmessung des Wegs auf den magnetisierbaren Bereich aufgebracht, d. h. aufmagnetisiert. Hiermit ist gemeint, dass das Felderzeugungsmittel mit zwei oder mehr Spuren magnetisiert wird, die aus magnetischen Polen in einem festen Abstand zueinander bestehen. Durch die Wahl unterschiedlicher Polabstände der mehreren Spuren, kann das Produkt der Polabstände als messbare Länge ermittelt werden. Die Auswertung erfolgt vorteilhaft durch mindestens einen Sensor pro Spur. Durch geeignete Polabstände und Spurenanzahl wird der gesamte Spurstangenweg analog erfasst.According to the invention it is provided that the permanent magnetic material Magnetic field line course and / or magnetic field strength course according to the vernier principle. That means it will preferably a vernier for absolute measurement of the path on the magnetizable area applied, d. H. magnetized. This means that Field generating agent magnetized with two or more tracks being made of magnetic poles at a fixed distance exist to each other. By choosing different ones Pole spacing of the multiple tracks, the product of the Pole distances can be determined as a measurable length. The Evaluation is advantageously carried out by at least one Sensor per track. With suitable pole distances and The entire track rod path becomes analogous to the number of tracks detected.
Nach der Erfindung ist die Lenkstange - bzw. das Antriebsmodul der Lenkstange zum Verschwenken der Räder mit dem Lenkhandrad nicht hydraulisch und/oder mechanisch verbunden, sondern nur durch eine elektrische Verbindungsleitung (Steer-by-wire-Lenkung). Vorzugsweise ist insbesondere im Fall einer Steer-by-wire-Lenkung für jedes lenkbare Rad jeweils eine unabhängige erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise selbst redundant ausgeführt ist.According to the invention, the handlebar - or that Handlebar drive module for swiveling the wheels with the steering handwheel not hydraulic and / or mechanical connected, but only by an electrical Connection line (steer-by-wire steering). Preferably is especially in the case of steer-by-wire steering for each steerable wheel is independent device according to the invention is provided is preferably itself redundant.
Die Erfindung wird vorzugsweise für eine elektromechanische Lenkung verwendet.The invention is preferably for an electromechanical Steering used.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges ist anhand von Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 4) beispielhaft näher dargestellt.The inventive device for measuring the steering rod path is shown by way of example in more detail with reference to figures (Fig. 1 to Fig. 4).
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung, Fig. 1, the inventive device for measuring the steering rod path of an electromechanical vehicle steering system,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung mit einem Schnitt durch eine vergrößerte schematische Darstellung der Lenkstange, Fig. 2 shows the device according to the invention for measuring the steering rod path of an electromechanical vehicle steering system with a section through an enlarged schematic representation of the handlebar,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch die Lenkstange, Fig. 3 is a schematic representation of a cross section through the handlebar,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Lenkstange und des Sensormoduls. Fig. 4 is a schematic representation of the handlebar and the sensor module.
Fig. 1 zeigt eine elektromechanische Fahrzeuglenkung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges in schematischer Darstellung. Der Fahrer betätigt das Lenkhandrad 1 oder ein ähnliches Bedienelement, z. B. einen Sidestick, mit dem er seinen Fahrtrichtungswunsch vorgeben kann. Der Fahrtrichtungswunsch wird durch Sensoren 2, 3 redundant erfasst und auf elektronischem Wege einer Zentralsteuereinheit 4 mitgeteilt mittels der Datenübertragungsleitungen 5, 6. Über einen ersten, passiven Betätigungskraftsimulator 7 erhält der Fahrer eine haptische Rückwirkung bei der Lenkbetätigung. Über einer zweiten, elektromechanischen Betätigungskraftsimulator 8 kann diese Rückwirkung bei Bedarf verstärkt oder geschwächt werden. Der zweite, elektromechanische Betätigungskraftsimulator 8 wird über die Datenübertragungsleitung 9 von der Zentralsteuereinheit 4 gesteuert. Der Zentralsteuereinheit 4 werden vorzugsweise auch Signale einer Fahrzeuggeschwindigkeits- Erfassungseinrichtung 10 über eine Datenübertragungsleitung 11 übermittelt. Dann werden in der Zentralsteuereinheit 4 Algorithmen umgesetzt, die das Lenkmoment in Abhängigkeit der Geschwindigkeit verändern. Der Fahrerwunsch wird in der Zentralsteuereinheit 4 ausgewertet, in einen Lenkwinkel (Sollwert) für zwei Stellaggregate 12, 13 umgerechnet und den Stellaggregaten 12, 13 über eine Datenübertragungsleitung 14, 15 zugeführt. Es sind pro lenkbarem Rad 16, 17 hier jeweils ein Stellaggregat 12, 13 vorgesehen, so dass im Grundsatz auch eine radindividuelle Steuerung des rechten Rades 16 und des linken Rades 17 möglich ist. Fig. 1 shows an electromechanical vehicle steering with the inventive device for measuring the handlebar travel in a schematic representation. The driver operates the steering handwheel 1 or a similar control element, e.g. B. a sidestick with which he can specify his direction of travel. The desired direction of travel is recorded redundantly by sensors 2 , 3 and communicated electronically to a central control unit 4 by means of the data transmission lines 5 , 6 . Via a first, passive actuation force simulator 7 , the driver receives a haptic reaction during the steering actuation. Via a second, electromechanical actuation force simulator 8 , this reaction can be strengthened or weakened if necessary. The second, electromechanical actuation force simulator 8 is controlled by the central control unit 4 via the data transmission line 9 . The central control unit 4 is preferably also transmitted signals of a vehicle speed detection device 10 via a data transmission line 11 . Then 4 algorithms are implemented in the central control unit, which change the steering torque depending on the speed. The driver's request is evaluated in the central control unit 4 , converted into a steering angle (target value) for two actuating units 12 , 13 and fed to the actuating units 12 , 13 via a data transmission line 14 , 15 . There are one control unit 12 , 13 for each steerable wheel 16 , 17 , so that in principle a wheel-specific control of the right wheel 16 and the left wheel 17 is also possible.
Der aktuelle Istwert der Radstellung der lenkbaren Räder 16, 17 wird durch mindestens ein Magnetfeldsensormodul 19, 20 pro Stellaggregat 12, 13 ermittelt, das einen in Längsrichtung einer Lenkstange 21 sich erstreckenden, zirkularen Magnetfeldlinienverlauf 22 bzw. zwei oder mehreren Nonius-Spuren eines permanentmagnetischen Werkstoffs 23 in weiterverarbeitbare Ausgangssignale umformt. Die Ausgangssignale, die eine lineare Wegänderung bzw. die Stellung der Lenkstange 21 in Richtung ihrer Längsachse anzeigen, werden über die Datenübertragungsleitung 25, 26 der Zentralsteuereinheit 4 zugeführt. Vorzugsweise wird bei dieser Art von Lenkung ein redundantes Systemkonzept realisiert. Im Fehlerfall, wenn ein Stellaggregat 12, 13 ausfällt, übernimmt das noch auch die Elektronikeinheiten der Stellaggregate 12, 13 redundant ausgeführt. Der Lenkstangenweg wird dann vorzugsweise redundant durch zwei ihrerseits redundante Magnetfeldsensormodule 19, 20 erfasst.The current actual value of the wheel position of the steerable wheels 16 , 17 is determined by at least one magnetic field sensor module 19 , 20 per actuating unit 12 , 13 , which has a circular magnetic field line course 22, which extends in the longitudinal direction of a handlebar 21 , or two or more vernier tracks of a permanent magnetic material 23 converted into further processable output signals. The output signals, which indicate a linear path change or the position of the handlebar 21 in the direction of its longitudinal axis, are fed to the central control unit 4 via the data transmission line 25 , 26 . A redundant system concept is preferably implemented in this type of steering. In the event of a fault, when an actuating unit 12 , 13 fails, the electronics units of the actuating units 12 , 13 are also carried out redundantly. The handlebar travel is then preferably recorded redundantly by two magnetic field sensor modules 19 , 20 which are redundant in turn.
In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine vergrößerte Darstellung der Lenkstange und eines Stellaggregats 13 schematisch gezeigt, wobei dieselben Teile der Lenkung wie in Fig. 1 hier sowie in den weiteren Abbildungen auch mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Lenkstange 21 weist einen äußeren permanentmagnetischen Werkstoff 23 auf, der das in Längsrichtung sich erstreckendes zirkulares Magnetfeld 22 aufbaut. Eine Längsbewegung 24 der Lenkstange 21 wird durch die Sensormodule 19, 20 bzw. deren Magnetfeldsensoren 27, 28 sensiert und über die Übertragungsleitungen 25, 26 der Zentralsteuereinheit 4 zugeführt. FIG. 2 schematically shows a section through an enlarged illustration of the steering rod and an actuating unit 13 , the same parts of the steering as in FIG. 1 here and in the further figures also being provided with the same reference numerals. The handlebar 21 has an outer permanent magnetic material 23 , which builds up the circular magnetic field 22 extending in the longitudinal direction. A longitudinal movement 24 of the handlebar 21 is sensed by the sensor modules 19 , 20 or their magnetic field sensors 27 , 28 and fed to the central control unit 4 via the transmission lines 25 , 26 .
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt (Schnittfläche A der Fig. 2). Die Lenkstange 21 ist umgeben von einem kunststoffgebundenen magnetischen Material 23, in diesem Beispiel ein Material, das unter der Bezeichnung "Tromadur" erhältlich ist. Fig. 3 shows a cross section (sectional area A of Fig. 2). The handlebar 21 is surrounded by a plastic-bonded magnetic material 23 , in this example a material that is available under the name "Tromadur".
Die Messanordnung eines Sensormoduls an der Lenkstange 21 zeigt Fig. 4. Wird zum Beispiel eine von einem permanentmagnetischen Werkstoff 23 umgebende Lenkstange 21 um einen Weg x in Bewegungsrichtung B verschoben, erzeugt der Magnetfeldsensor 27 mit zugehöriger Sensorelektronik 28 ein Ausgangssignal entsprechend der Änderung des zirkularen Magnetfeldes 22. Durch den schraubenförmigen, mit vorzugsweise linearer Steigerungsperiode versehenen, Magnetfeldlinienverlauf 22 über die Länge L des magnetisierten Bereichs 22 rotiert das Magnetfeld bei Bewegung der Spurstange 21 durch den Sensor 27. Der Sensor 27 reagiert abhängig von der Bewegungsrichtung entweder mit einem Anstieg oder mit einer Absenkung eines Ausgangssignals. Diese Analogsignal wird der Sensorelektronik 28 zugeführt, die daraus ein ortsabhängiges Signal S(x) ausgibt. Das Signal kann z. B. über einen Analog-Digital-Umsetzer quantisiert werden, um eine hohe Wegauflösung zu erreichen.The measuring arrangement of a sensor module on the handlebar 21 is shown in FIG. 4. If, for example, a handlebar 21 surrounded by a permanent magnetic material 23 is displaced by a path x in the direction of movement B, the magnetic field sensor 27 with associated sensor electronics 28 generates an output signal corresponding to the change in the circular magnetic field 22 . Due to the helical magnetic field line course 22 , provided with a preferably linear increase period, over the length L of the magnetized area 22 , the magnetic field rotates when the tie rod 21 moves through the sensor 27 . Depending on the direction of movement, the sensor 27 reacts with either an increase or a decrease in an output signal. This analog signal is fed to sensor electronics 28 , which outputs a location-dependent signal S (x). The signal can e.g. B. can be quantized via an analog-digital converter in order to achieve a high path resolution.
Claims (11)
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