DE102007054434B3 - Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe - Google Patents

Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe Download PDF

Info

Publication number
DE102007054434B3
DE102007054434B3 DE102007054434A DE102007054434A DE102007054434B3 DE 102007054434 B3 DE102007054434 B3 DE 102007054434B3 DE 102007054434 A DE102007054434 A DE 102007054434A DE 102007054434 A DE102007054434 A DE 102007054434A DE 102007054434 B3 DE102007054434 B3 DE 102007054434B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output signal
function
offset
magnet
determination
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.)
Active
Application number
DE102007054434A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmuth Bosch
Dirk Nikolai
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.)
Getrag Ford Transmissions GmbH
Original Assignee
Getrag Ford Transmissions 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 Getrag Ford Transmissions GmbH filed Critical Getrag Ford Transmissions GmbH
Priority to DE102007054434A priority Critical patent/DE102007054434B3/de
Priority to US12/264,105 priority patent/US8131501B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007054434B3 publication Critical patent/DE102007054434B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32Gear shift yokes, e.g. shift forks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung einer Position s einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe, wobei die Schaltgabel aus einer Neutralstellung N in wenigstens eine Gangposition S<SUB>GP</SUB> bewegbar ist, wobei in Abhängigkeit der Position s ein Ausgangssignal U erzeugt wird, und wobei das Sensorsystem wenigstens einen Magnet und wenigstens einen zum Magnet bewegbaren Magnetfeldsensor aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: a. Speicherung einer Basiskennlinie für ein Basis-Ausgangssignal U<SUB>O</SUB> in Abhängigkeit der Position s; b. Bestimmung eines Verstärkungsfaktors V<SUB>GP</SUB> in der Gangposition s<SUB>GP</SUB> als Quotient aus dem Basis-Ausgangssignal U<SUB>O,GP</SUB> gemäß Basiskennlinie und dem erzeugten Ausgangssignal U<SUB>GP</SUB>; c. Festlegung einer von der Position s abhängigen Funktion F<SUB>V</SUB> für den Verstärkungsfaktor V, die in der Neutralstellung N einen Startwert V<SUB>N</SUB> und in der Gangposition s<SUB>GP</SUB> den Wert des Verstärkungsfaktors V<SUB>G</SUB>P annimmt; d. Ermittlung der Position s anhand des Ausgangssignals U, der Funktion F<SUB>V</SUB> und der Basiskennlinie.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe.
  • In Kraftfahrzeugen werden in jüngster Zeit automatisierte Schaltgetriebe in Serie eingesetzt. In diesen automatisierten Schaltgetrieben lassen sich die einzelnen Gänge durch beispielsweise hydraulische oder elektrische Aktuatoren einlegen. Üblicherweise wird ein Gang eingelegt, indem durch wenigstens einer der Aktuatoren eine dem Gang zugeordnete Schiebemuffe durch axiale Verschiebung mit einem Losrad des Ganges in formschlüssigen Eingriff gebracht wird. Der Aktuator ist dabei mit einer Schaltgabel mechanisch gekoppelt, die wiederum mit der Schiebemuffe führt. Die Schaltgabel lässt sich in der Regel ausgehend von einer Neutralstellung in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegen, nämlich in eine Gangposition, in der einer der Gänge des Schaltgetriebes eingelegt ist und in eine weitere Gangposition, in der ein anderer der Gänge des Schaltgetriebes eingelegt ist. Somit können beispielsweise in einem 7-Gang-Schaltgetriebe die sieben Vorwärtsgängen und der Rückwartsgang über vier Schaltgabeln eingelegt oder ausgelegt werden.
  • Zur Ansteuerung der Aktuatoren zum Ein- und Auslegen der Gänge im Schaltgetriebe ist die Bestimmung der genauen Position der einzelnen Schaltgabeln notwendig. Aus dem Stand der Technik sind entsprechende Sensorsysteme zur Positionsbestimmung bekannt. Zu diesen Sensorsystemen zählen auch kontaktlose Sensorsysteme mit einem Magnetfeldsensor und einem Permanentmagnet. So kann der Magnetfeldsensor im Schaltgetriebe beispielsweise ortsfest angeordnet werden, während der Permanentmagnet an der bewegbaren Schaltgabel befestigt ist. Magnetfeldsensor und Permanentmagnet sind durch einen Luftspalt voneinander getrennt und derart zueinander ausgerichtet, dass bei Positionsänderung der Schaltgabel der Permanentmagnet an dem Magnetfeldsensor vorbei bewegt wird und dies zu einer Ände rung des Magnetfeldes führt. Die Änderung des Magnetfeldes wird vom Magnetfeldsensor erfasst, sodass sich sein Ausgangssignal ändert. Das Ausgangssignal wird schließlich zur Bestimmung der Position der Schaltgabel ausgewertet.
  • In Schaltgetrieben kann es aufgrund produktionsbedingter Toleranzen zu unterschiedlich großen Luftspalten zwischen Magnetfeldsensor und Permanentmagnet kommen, was den Verlauf und die Höhe des Ausgabesignals des Magnetfeldsensors beeinflusst. Weitere Einflussgrößen auf das Ausgabesignal sind die Feldstärke des Magnets und die Sensitivität des Magnetfeldsensors, welche produktionsbedingt ebenfalls gewissen Schwankungen unterliegen können. Hinzu kommen weitere Ein flussgrößen wie die Temperatur im Schaltgetriebe und eine mögliche Ablagerung von Spänen an dem Magnet. Diese vielen Einflussfaktoren erschweren eine genaue Positionsbestimmung auf der Basis des Ausgabesignals des Magnetfeldsensors.
  • Die DE 101 24 760 A1 offenbart ein Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems mit einem Magnetfeldsensor und einem Permanentmagnet. Die DE 101 24 760 A1 schlägt dabei vor, das nichtlineare Ausgabesignal des Magnetfeldsensors nur für einen begrenzten Arbeitsbereich zu verwenden, in welchem zwischen Positionsänderung und Ausgabesignal ein linearer Zusammenhang besteht. Zudem soll gemäß der DE 101 24 760 A1 für diesen begrenzten Arbeitsbereich durch Normierung des Ausgabesignals auf einen zuvor bestimmten maximalen Signalhub eine Auswertung möglich sein, die nahezu unabhängig von Temperatureinflüssen und Luftspalteinflüssen sein soll.
  • Durch die DE 101 24 760 A1 ist eine vergleichsweise einfache Auswertung offenbart. Nachteilig dabei ist, dass der Arbeitsbereich begrenzt ist und für gewisse Anwendungen, beispielsweise für die Positionsbestimmung einer Schaltgabel, zu klein sein könnte. Zwar schlägt die DE 101 24 760 A1 vor, zur Vergrößerung des Arbeitsbereiches mehrere in Bewegungsrichtung hinter einander angeordnete Magnetfeldsensoren einzusetzen, deren einzelne Arbeitsbereiche sich überlappen und somit zu einem größeren Gesamtarbeitsbereich ergänzen, doch das würde die Anzahl der Magnetfeldsensoren im Schaltgetriebe und somit die Kosten erhöhen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Auswertung eines einen Magnet und einen Magnetfeldsensor umfassenden Sensorsystems bereitzustellen, durch das sich die Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe mit geringem Aufwand und mit ausreichender Genauigkeit ermitteln lässt.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 wird eine Basiskennlinie für ein Basis-Ausgangssignal U0 hinterlegt oder abgespeichert. Diese Basiskennlinie kann beispielsweise für Ausgangssignale eines Sensorsystems stehen, bei dem ein mittlerer Luftspalt zwischen Magnetfeldsensor und Magnet gegeben ist. Auch kann es sich bei der Basiskennlinie bezüglich Feldstärke des Magneten und Sensitivität des Magnetfeldsensors, der vorzugsweise als Hall-Sensor ausgebildet ist, um eine mittlere oder – allgemein formuliert – um eine ausgewählte Kennlinie handeln. Vorzugsweise ist das Ausgangssignal eine Ausgangsspannung des Magnetfeldsensors. Die Basiskennlinie hat vorzugsweise, werden mögliche Versätze/Offsets (siehe unten) zunächst nicht berücksichtigt, in der Neutralstellung N einen Nullpunkt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiter die Bestimmung eines Verstärkungsfaktors VGP in einer Gangposition sGP, also in der Position der Schaltgabel, in der ein entsprechender Gang eingelegt ist. Der Verstärkungsfaktor VGP ist dabei der Quotient aus dem Basis-Ausgangssignal U0,GP in dieser Gangposition, so wie es der Basiskennlinie entnommen werden kann, und einem erzeugten Ausgangssignal UGP in der Gangposition. Der Verstärkungsfaktor VGP kann kleiner, größer und im Einzelfall gleich 1 sein.
  • Mit Hilfe des ermittelten Verstärkungsfaktors VGP wird für den entsprechenden Gang eine von der Position s der Schaltgabel abhängige Funktion FV für den Verstärkungsfaktor V festgelegt, die in der Neutralstellung N der Schaltgabel einen bestimmten Startwert VN und in der Gangposition sGP den Wert des Verstärkungsfaktors VGP annimmt. Schließlich sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, anhand des Aus gangssignals U, der von der Position s abhängigen Funktion FV und der hinterlegten Basiskennlinie die Position s zu ermitteln. Dazu ist in der Regel ein Gleichungssystem zu lösen, welches vergleichsweise schnell und ohne großen Aufwand zu lösen ist, wenn die Funktion FV für den Verstärkungsfaktor V einfach aufgebaut ist. Andererseits soll die Funktion FV den gegebenen Zusammenhang zwischen der Basiskennlinie und den erzeugten Ausgangsignalen möglichst genau wiedergeben.
  • Die Funktion FV kann eine lineare Funktion in Abhängigkeit der Position s sein, so wie es die folgende Gleichung für eine Funktion FV, beschreibt: FV1 = C1s + VN1 mit
  • C1
    Steigung zwischen Neutralstellung N und Gangposition sGP, wobei gilt: C1 =(VGP – VN1)/sGP, mit sN in Neutralstellung gleich 0;
    sGP
    Gangposition, wobei für die Neutralstellung s = 0 ist;
    VN1
    Verstärkungsfaktor in Neutralstellung.
  • Ein besonders guter Kompromiss zwischen Rechenaufwand und Genauigkeit lässt sich erreichen, wenn die Funktion FV in Ausgestaltung einer Funktion FV2 gemäß folgender Gleichung linear von dem Ausgangssignal U abhängt: FV2 = C2U + VN2 mit
  • C2
    Steigung zwischen Neutralstellung und Gangposition, C2 = (VGP – VN2)/UGP;
    U
    ermitteltes Ausgangssignal, das von der Position s abhängt; und
    VN2
    Verstärkungsfaktor in Neutralstellung.
  • Mit der Definition, dass der Verstärkungsfaktor V der Quotient aus dem Basis-Ausgangssignal U0 und dem erzeugten Ausgangssignal U ist (V = U0/U, wobei V = FV ist) ergibt sich bei Zugrundelegung von der Funktion FV2 für das Basis-Ausgangssignal U0 folgender Zusammenhang: U0 = C2U2 + U.
  • Dies bedeutet, dass bei festgelegter Steigung C2 und bei erzeugten Ausgangssignal U ohne großen Aufwand das Basis-Ausgangssignal U0 berechnet werden kann. Mit diesem errechneten Wert U0 wird dann mit Hilfe der Basiskennlinie die Position s der Schaltgabel ermittelt.
  • Die Startwerte VN1, VN2 können jeweils dem Wert 1 entsprechen. Dies bedeutet, das in Neutralstellung N keine Umrechnung zwischen erzeugtem Ausgangssignal und Basis-Ausgangssignal erfolgt.
  • Vorzugsweise wird ein Nullpunktabgleich vorgenommen, um ein gemessenes Ausgangssignal Umess des Magnetfeldsensors durch ein Signal-Offset A korrigieren zu können. Der Nullpunktabgleich erfolgt ohne Magnet. Es gilt: U = Umess – Amit
  • U
    erzeugtes Ausgangssignal
    Umess
    gemessenes Ausgangssignal
    A
    Signal-Offset, A = UohneMagnet bei Messung ohne Magnet
  • Zudem kann es sein, dass bei Neutralstellung N zwischen Magnet und Magnetfeldsensor ein räumlicher Versatz B gegeben ist, der dazu führt, dass in Neutralstellung N das erzeugte Ausgangssignal U nicht den Wert 0 annimmt. Daher kann ein möglicher Versatz B ermittelt und entsprechend berücksichtigt werden, wobei gilt: s + B = sreal mit
  • s
    Position der Schaltgabel;
    B
    Versatz in Neutralstellung zwischen Magnet und Magnetfeldsensor; und
    sreal
    reale Position unter Berücksichtigung des Versatzes B.
  • Die Bestimmung des Signal-Offsets A, die Bestimmung des Versatzes B und/oder die Bestimmung des Verstärkungsfaktors VGP können bei einer Erstinbetriebnahme des Schaltgetriebes erfolgen. Hierdurch werden die Einflüsse des Luftspalts, der Feldstärke des Magnets und/oder der Sensitivität des Magnetfeldsensors kompensiert beziehungsweise abgebildet. Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Werte A, B und/oder VGP bei bekannten oder eingestellten Betriebsparametern des Schaltgetriebes (zum Beispiel Betriebstemperatur).
  • Während des Fahrbetriebs kann zusätzlich eine zeitnahe Adaption der Werte A, B und/oder VGP erfolgen. Damit lassen sich insbesondere Temperatureinflüsse und Einflüsse durch etwaige Metallspäne am Magnet darstellen.
  • Die Bestimmung der Werte A, B und/oder VGP kann für jeden einzelnen Gang gesondert erfolgen. So können die ermittelten Werte beispielsweise für einen ersten Gang des Schaltgetriebes von den Werten für einen zweiten Gang abweichen.
  • Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
  • 1 schematisch die Anordnung eines Sensorsystems;
  • 2 ein Diagramm, das für unterschiedlich große Luftspalte den Zusammenhang zwischen Ausgangssignal und Position wiedergibt;
  • 3 eine erfindungsgemäße Funktion eines Verstärkungsfaktors in Abhängigkeit des Ausgangssignals:
  • 4 ein Flussdiagramm zur Bestimmung der Funktion des Verstärkungsfaktors; und
  • 5 ein Flussdiagramm zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel mit Hilfe der Funktion des Verstärkungsfaktors.
  • 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Sensorsystems 1, das einen Magnetfeldsensor 2 mit einem Hall-Element 2a und einen stabförmigen Magnet 3 mit zwei Magnetpolen 3a, 3b und einem Polblech 3c umfasst. Während der Magnetfeldsensor 2 ortsfest in einem Schaltgetriebe angeordnet ist, von dem in 1 nur teilweise ein Getriebegehäuse 4 dargestellt ist, ist der Magnet 3 an einer schematisch, nur teilwei se dargestellten Schaltgabel 5 befestigt. Die Schaltgabel 5 soll sich in Richtungen R1, R2 bezogen auf das Getriebegehäuse 4 durch wenigstens einen Aktuator (nicht dargestellt) bewegen lassen. Zwischen dem Magnetfeldsensor 2 und dem Magnet 3 verbleibt ein Luftspalt L, der einige Millimeter groß ist.
  • 1 zeigt die Schaltgabel 5 in einer Neutralstellung N (siehe strichpunktierte Linie). Idealerweise sind dabei Magnet 3 und Magnetfeldsensor 2 mittig zueinander ausgerichtet, so wie es 1 zeigt. Mit einer punktierten Linie ist eine weitere Lage des Magnets angedeutet, die zu einem Versatz B zwischen Magnet und Magnetfeldsensor führen würde. Dieser Versatz B lässt sich jedoch, wie später noch beschrieben wird, ermitteln und entsprechend berücksichtigen.
  • Ausgehend von dieser Neutralstellung N lässt sich die Schaltgabel 5 in eine Richtungen R1 in der Darstellung der 1 nach rechts bewegen, um einen Gang G1 einzulegen. Ist der Gang G1 eingelegt, hat die Schaltgabel 5 ausgehend von der Neutralstellung N einen Weg sGP1 zurückgelegt. Dieser zurückgelegte Weg entspricht einer Position sGP1 der Schaltgabel 5, soweit die Neutralstellung N als Nullpunkt betrachtet wird. Gleiches gilt analog für eine Richtung R2, die der Richtung R1 entgegengesetzt ist. Bei Bewegung in Richtung R2 um den Betrag sGP2 wird ein Gang G2 eingelegt.
  • Zu beachten ist, dass 1 nur eine schematische Darstellung ist. Die dargestellten Proportionen zwischen Luftspalt L, dem Versatz B und der räumlichen Ausdehnung des Magnets 3 sind nicht maßstabsgetreu.
  • 2 zeigt ein Ausgangssignal U in Form einer Ausgangsspannung des Sensorsystems 1 in Abhängigkeit der Position s der Schaltgabel 5 für vier unterschiedlich große Luftspalte L. Je größer der Luftspalt L, desto flacher verläuft die Ausgangsspannung U. Beispielsweise könnte die mit U0 gekennzeichnete Kurve ein Basis-Ausgangssignal gemäß Basiskennlinie darstellen, die für das erfindungsgemäße Verfahren hinterlegt wird und als Grundlage für die Bestimmung der Position s dient.
  • In der Neutralstellung N ist die punktsymmetrische Ausgangsspannung U gleich 0. In der Nähe der Neutralstellung N ist der Einfluss des Luftspalts L vernachlässigbar, während er in den Gangpositionen sGP1, sGP2 deutlich zu erkennen ist. Analoges gilt auch für den Einfluss der Temperatur: Im Bereich der Neutralstellung ist der Einfluss der Temperatur auf das Ausgangssignal sehr klein, während er bei größerem Abstand zur Neutralstellung N immer deutlicher wird. In einem gewissen Abstand zur Neutralstellung N ist das Ausgangssignal erkennbar nichtlinear.
  • 3 zeigt einen Ansatz für eine bevorzugte Vereinfachung des Zusammenhangs zwischen der erzeugten Ausgangsspannung U und eines Verstärkungsfaktors V. Mit Hilfe des Verstärkungsfaktors V soll ermöglicht werden, ausgehend von einem gemessenen Ausgangssignal U für eine bestimmte Konstellation hinsichtlich Luftspalt, Temperatur und weiterer Einflussgrößen auf das Ausgangssignal U0 gemäß Basiskennlinie zu schließen, um dann mit der Basiskennlinie die Position s zu ermitteln, die mit dem gemessenen Ausgangssignal U korrespondiert.
  • Bei dem in 3 dargestellten Zusammenhang handelt es sich um eine lineare Funktion FV2 mit einer Steigung C2 und einem Koordinatenabschnitt 1. Die Steigung C2 wird so festgelegt, dass die Funktion FV2 in der Gangposition sGP den Wert eines Verstärkungsfaktor VGP für diese Gangposition sGP annimmt. Es gelten: V = U0/U bzw. VGP = U0,GP/UGP FV2 = C2U + 1 C2 = (VGP – 1)/UGP mit
  • V
    Verstärkungsfaktor;
    VGP
    Verstärkungsfaktor in der Gangposition sGP;
    U0
    Ausgangssignal gemäß Basiskennlinie;
    U0,GP
    Ausgangssignal gemäß Basiskennlinie in der Gangposition sGP;
    U
    erzeugtes Ausgangssignal;
    UGP
    erzeugtes Ausgangssignal in der Gangposition sGP; und
    C2
    Steigung der Funktion FV2
  • Aus den obigen drei Gleichungen lässt sich eine Funktion in Abhängigkeit des erzeugten Ausgangssignals U für das Basis-Ausgangssignal U0 gemäß Basiskennlinie ableiten: U0 = C2U2 + U
  • Diese Funktion ermöglicht es ohne großen Rechenaufwand, bei Kenntnis der Steigung C2 das erzeugte Ausgangsignal U auf das Basis-Ausgangssignal U0 zu reduzieren, um dann anhand der Basiskennlinie die Position s zu ermitteln.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Ermittlung des Verstärkungsfaktors VGP und der Steigung C2, oder allgemeiner, der Steigung C. Zunächst wird in einem ersten Schritt 10 ein Signal-Offset A bestimmt. Dieses Signal-Offset A wird ohne Magnet 3 ermittelt. Durch das Signal-Offset A lässt sich ein gemessenes Ausgangssignal Umess abgleichen.
  • In Schritt 11 wird der Versatz B bestimmt, welcher bereits im Kontext der der 1 beschrieben worden ist. Im Schritt 12 wird die das Basis-Ausgangsignal U0,GP bestimmt, welches sich in der Gangposition sGP gemäß Basiskennlinie ergeben würde. Dem folgt in Schritt 13 die Erfassung des Ausgangssignals UGP in der Gangposition sGP und in Schritt 14 die Ermittlung der Werte VGP und C beispielsweise nach den oben aufgeführten Formeln.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, um vom gemessenen Ausgangssignal Umess auf einen realen Schaltweg bzw. eine reale Position sreal zu schließen. In Schritt 20 wird der zuvor ermittelte Signal-Offset A von dem gemessenen Ausgangssignal Umess subtrahiert. Dadurch erhält man das (abgeglichene) Ausgangssignal U. Dieses Ausgangssignal U lässt sich, wie oben in einer bevorzugten Ausführung anhand 3 gezeigt, auf ein Basis-Ausgangssignal U0 umrechnen (Schritt 21 und Schritt 22). Das Ergebnis der Schritte 21, 22 ist ein bestimmtes Basis-Ausgangssignal U0, das gemäß Basiskennlinie einer Position s der Schaltgabel 5 entspricht (Schritt 23). Ist ein Versatz B gegeben, wird dieser in Schritt 24 berücksichtigt und man erhält eine reale, den Versatz B berücksichtigende Position sreal. Mit der Bestimmung der realen Position sreal ist das Verfahren abgeschlossen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems (1) zur Bestimmung einer Position s einer Schaltgabel (5) in einem Schaltgetriebe, wobei die Schaltgabel (5) aus einer Neutralstellung N in wenigstens eine Gangposition sGP bewegbar ist und wobei in Abhängigkeit der Position s ein Ausgangssignal U erzeugt wird, wobei das Sensorsystem (1) wenigstens einen Magnet (3) und wenigstens einen zum Magnet (3) bewegbaren Magnetfeldsensor (2) aufweist, umfassend die folgenden Schritte: a. Speicherung einer Basiskennlinie für ein Basis-Ausgangssignal U0 in Abhängigkeit der Position s; b. Bestimmung eines Verstärkungsfaktors VGP in der Gangposition sGP als Quotient aus dem Basis-Ausgangssignal U0,GP gemäß Basiskennlinie und dem erzeugten Ausgangssignal UGP; c. Festlegung einer von der Position s abhängigen Funktion FV für den Verstärkungsfaktor V, die in der Neutralstellung N einen Startwert VN und in der Gangposition sGP den Wert des Verstärkungsfaktor VGP annimmt; d. Ermittlung der Position s anhand des Ausgangssignals U, der Funktion FV und der Basiskennlinie.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion FV gemäß FV1 lautet: FV1 = C1s + VN1 mit C1 Steigung zwischen Neutralstellung N und Gangposition sGP, C1 = (VGP – VN1)/sGP; sGP Gangposition; und VN1 Verstärkungsfaktor in Neutralstellung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion FV gemäß FV2 lautet: FV2 = C2U + VN2 mit C2 Steigung zwischen Neutralstellung und Gangposition, C2 = (VGP – VN2)/UGP; und U ermitteltes Ausgangssignal, das von der Position s abhängt; und VN2 Verstärkungsfaktor in Neutralstellung.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass VN1 oder VN2 dem Wert 1 entsprechen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Magnet ein Nullpunktabgleich des Magnetfeldsensors (2) erfolgt, wobei gilt: U = Umess – Amit Umess gemessene Ausgangsspannung; und A Spannungsoffset, A = UohneMagnet bei Messung ohne Magnet
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Neutralstellung N ein möglicher Versatz zwischen Magnet (3) und Magnetfeldsensor (2) ermittelt wird, wobei gilt: S + B = sreal mit s Position der Schaltgabel; B Versatz in Neutralstellung zwischen Magnet und Magnetfeldsensor; und sreal reale Position unter Berücksichtigung des Versatzes B.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Signal-Offsets A, die Bestimmung des Versatzes B und/oder die Bestimmung des Verstärkungsfaktors VGP bei einer Erstinbetriebnahme des Schaltgetriebes erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Signal-Offsets A, die Bestimmung des Versatzes B und/oder die Bestimmung des Verstärkungsfaktors VGP während des Fahrbetriebs des Schaltgetriebes erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Verstärkungsfaktors VGP für jeden Gang des Schaltgetriebes gesondert erfolgt.
DE102007054434A 2007-11-13 2007-11-13 Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe Active DE102007054434B3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007054434A DE102007054434B3 (de) 2007-11-13 2007-11-13 Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe
US12/264,105 US8131501B2 (en) 2007-11-13 2008-11-03 Analyzing method for a sensor system determining the position of a shifting fork in a change gear transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007054434A DE102007054434B3 (de) 2007-11-13 2007-11-13 Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007054434B3 true DE102007054434B3 (de) 2009-02-19

Family

ID=40279705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007054434A Active DE102007054434B3 (de) 2007-11-13 2007-11-13 Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8131501B2 (de)
DE (1) DE102007054434B3 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008048506A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-25 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Sensors, Verfahren und System zum Bestimmen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes und Sensor zum Erfassen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes
US8131501B2 (en) 2007-11-13 2012-03-06 Getrag Ford Transmissions Gmbh Analyzing method for a sensor system determining the position of a shifting fork in a change gear transmission
DE102011102459A1 (de) 2011-05-24 2012-11-29 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Verfahren zum Einstellen eines Sensorsystems
DE102017002873A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Wabco Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Positionserfassung einer Schaltgabel eines Schaltgetriebes
DE102010033244B4 (de) 2009-08-06 2021-09-16 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Anzeigen von Versatzfehlern in einem Fahrzeuggetriebe

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8671745B2 (en) * 2010-11-29 2014-03-18 Ford Global Tehnologies, LLC Shift-by-wire default-to-park functional verification
CN106767556B (zh) * 2016-12-26 2023-06-06 重庆越发机械制造有限公司 高精度变档拨叉同心度检测设备
CN106989653A (zh) * 2017-05-24 2017-07-28 浙江万里扬股份有限公司 拨叉毛坯检具
CN107166029A (zh) * 2017-05-27 2017-09-15 嘉默传感技术(上海)有限公司 一种可编程霍尔在内磁式空档开关中的应用
CN108693487A (zh) * 2018-05-11 2018-10-23 湖北中航精机科技有限公司 拨叉总成位置传感器磁铁磁场信号模拟检测装置
CN112413119B (zh) * 2020-09-22 2022-05-24 重庆兰德适普信息科技有限公司 档位驱动采集系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19737142A1 (de) * 1997-08-26 1999-03-04 Siemens Ag Anordnung zur zweidimensionalen Positionsbestimmung eines Meßobjektes und Verfahren zur zweidimensionalen Positionsbestimmung eines Meßobjektes mittels einer solchen Anordnung
DE19947008A1 (de) * 1998-10-01 2000-06-08 Balluff Inc Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdedektors
DE10124760A1 (de) * 2001-05-21 2003-02-20 Siemens Ag Verfahren zur kontaktlosen, linearen Positionsmessung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703488A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Porsche Ag Verfahren zur Messung der Relativbewegung von zumindest zwei Bauteilen
DE102007054434B3 (de) 2007-11-13 2009-02-19 Getrag Ford Transmissions Gmbh Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19737142A1 (de) * 1997-08-26 1999-03-04 Siemens Ag Anordnung zur zweidimensionalen Positionsbestimmung eines Meßobjektes und Verfahren zur zweidimensionalen Positionsbestimmung eines Meßobjektes mittels einer solchen Anordnung
DE19947008A1 (de) * 1998-10-01 2000-06-08 Balluff Inc Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdedektors
DE10124760A1 (de) * 2001-05-21 2003-02-20 Siemens Ag Verfahren zur kontaktlosen, linearen Positionsmessung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8131501B2 (en) 2007-11-13 2012-03-06 Getrag Ford Transmissions Gmbh Analyzing method for a sensor system determining the position of a shifting fork in a change gear transmission
DE102008048506A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-25 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Sensors, Verfahren und System zum Bestimmen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes und Sensor zum Erfassen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes
DE102008048506B4 (de) 2008-09-23 2018-12-27 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Sensors, Verfahren und System zum Bestimmen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes und Sensor zum Erfassen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes
DE102010033244B4 (de) 2009-08-06 2021-09-16 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Anzeigen von Versatzfehlern in einem Fahrzeuggetriebe
DE102011102459A1 (de) 2011-05-24 2012-11-29 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Verfahren zum Einstellen eines Sensorsystems
DE102017002873A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Wabco Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Positionserfassung einer Schaltgabel eines Schaltgetriebes
US11112003B2 (en) 2017-03-24 2021-09-07 Wabco Gmbh Device and method for sensing the position of a shift fork of a transmission

Also Published As

Publication number Publication date
US8131501B2 (en) 2012-03-06
US20090120160A1 (en) 2009-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007054434B3 (de) Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe
DE102007057203B4 (de) Verfahren zum Einlegen eines Ganges in eine Gangposition in einem automatisierten Schaltgetriebe
EP3601849B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur positionserfassung einer schaltgabel eines schaltgetriebes
DE102006011207A1 (de) Sensoranordnung und Schaltanordnung
EP1832851B1 (de) Positionsgeber für ein Stellelement, Linearmotor und Verfahren zum Herstellen eines Linearmotors
DE102007021231A1 (de) Positionssensor zum Erfassen der Position eines entlang einer Messstrecke linear bewegbaren Gegenstands
WO2018157950A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines antriebsstranges
DE102008048506B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Sensors, Verfahren und System zum Bestimmen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes und Sensor zum Erfassen einer Einstellposition einer Schaltwelle eines Getriebes
DE102016123175B4 (de) Bereichswechselvorrichtung für eine Automatikgetriebevorrichtung eines Fahrzeugs
DE112013006365T5 (de) System zum Verschieben eines analogen Ausgangssignals einer Sensorvorrichtung, Sensorlagereinheit, Schiebermodul und Schiebeverfahren
DE102010061715A1 (de) Positionserfassungsvorrichtung
DE10110898A1 (de) Verfahren und Vorrichtung hinsichtlich eines automatisierten Schaltgetriebes
DE102011102459A1 (de) Verfahren zum Einstellen eines Sensorsystems
EP2492641A2 (de) Induktive Wegmesseinrichtung
DE102010033244B4 (de) Verfahren zum Anzeigen von Versatzfehlern in einem Fahrzeuggetriebe
DE102009048272B3 (de) Verfahren zum Positionieren eines magnetischen Sensors
DE102008004916A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung der Position eines Magnetfeldsensors
DE4210934C1 (de)
DE102004052797A1 (de) Vorrichtung zur Positionserfassung von Schaltgabeln und/oder Gangstellern eines Getriebes
DE102009049220B4 (de) Sensorvorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Position eines in mindestens zwei Richtungen verschiebbaren Hebels, insbesondere Getriebewählhebels in einem Kraftfahrzeug
DE102012109598B4 (de) Induktive Wegmesseinrichtung
EP2467625B1 (de) Anordnung zur lagerung einer schaltschiene
DE102010034283A1 (de) Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe
EP2116856B1 (de) Verfahren zur Fehlerkorrektur bei einer Strommessung in einem mehrphasigen Stromnetz
DE102008064544A1 (de) Positions-/Wegmesssystem und Verfahren zur Bestimmung der Position eines Gebers

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition