DE102011112853A1

DE102011112853A1 - Hybridsensor

Info

Publication number: DE102011112853A1
Application number: DE102011112853A
Authority: DE
Inventors: Nikolas WAGNER
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2013-03-14

Abstract

Ein Hybridsensor umfasst einen Beschleunigungssensor (2) und einen Raddrehzahl-Sensor (3), in einem gemeinsamen Gehäuse (4) untergebracht und über gemeinsame Verbindungseinrichtungen mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges koppelbar sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hybridsensor mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Beschleunigungssensor.
STAND DER TECHNIK
Die DE 695 27 545 T2 offenbart einen Hybridsensor mit einem Winkelgeschwindigkeitssensor und einem Beschleunigungssensor, die in einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind. Hierbei handelt es sich um zwei gleichartige Sensoren, die auf gleichen Messprinzipien basieren.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik ist ein Hybridsensor derart auszugestalten, dass unterschiedliche Fahrzeugsignale an einem Rad eines Kraftfahrzeuges zur weiteren Verarbeitung erfasst werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Ein Hybridsensor umfasst einen Beschleunigungssensor und einen Raddrehzahl-Sensor, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht über gemeinsame Verbindungseinrichtungen mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges koppelbar sind.
Aufgrund dieser Ausgestaltung kann neben den üblicherweise vorhandenen Raddrehzahl-Sensor, der auch als ABS-Sensor bezeichnet wird, ein Beschleunigungssensor montiert werden, ohne dass ein Mehraufwand an Arbeit bei der Montage geleistet werden muss, da die Befestigung des Gehäuses und die elektrische bzw. datentechnische Kopplung bereits bei der Installation des in einem modernen Kraftfahrzeug ohnehin vorhandenen Raddrehzahl-Sensors erfolgen muss. Durch die gemeinsamen Verbindungseinrichtungen, die z. B. Steckkontakte und/oder Verbindungsleitungen umfassen, ist neben der mechanischen auch die elektronische Anbindung schnell und kostengünstig zu realisieren. Im Rahmen der Erfindung ist es unerheblich von welchem Typ bzw. von welcher Bauart der Raddrehzahl-Sensor oder der Beschleunigungssensor ist. Wesentlich ist die Integration der beiden Sensoren in ein Gehäuse sowie die gemeinsame Nutzung mechanischer und elektronischer/elektrischer Komponenten, die zu einer wesentlichen Reduzierung der Herstellkosten des Hybridsensors beitragen. Durch die Integration des Beschleunigungssensors beispielsweise in das Gehäuse des Raddrehzahl-Sensors, ist die Erfassung von Sensorinformationen bezüglich der Dynamik ungefederter Massen eines Rades möglich.
Zweckmäßigerweise kontaktieren der Beschleunigungssensor und der Raddrehzahl-Sensor eine gemeinsame in dem Gehäuse montierte Leiterplatte. Auf der Leiterplatte können sich beliebige Bauteile befinden, die vorzugsweise mit dem Raddrehzahl-Sensor und dem Beschleunigungssensor zusammenarbeiten.
In Ausgestaltung ist der Beschleunigungssensor ein einachsiger Beschleunigungssensor, der zur Erfassung einer Beschleunigung in vertikaler Richtung in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Beschleunigung in vertikaler Richtung ist bei der Aufnahme von Messgrößen bezüglich der Dynamik der ungefederten Massen des Rades von wesentlicher Bedeutung.
Vorzugsweise ist das Gehäuse an einem Radträger des Kraftfahrzeuges befestigbar. In unmittelbarer Umgebung des Radträgers lassen sich durch die beiden Sensoren die erforderlichen Daten registrieren, um beispielsweise ein ABS-Gerät anzusteuern oder die Bewegung der ungefederten Massen des Rades bei einer Fahrt des Kraftfahrzeuges zu erfassen.
Bei einem Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Hybridsensor, übermittelt der Hybridsensor über eine Verbindungsleitung Signale des Beschleunigungssensors und des Raddrehzahl-Sensor an ein Steuergerät eines Fahrerassistenzsystems zur Auswertung. Das üblicherweise Rechner- und Speichereinheiten umfassende Steuergerät steht im Kraftfahrzeug zur Verfügung und muss in der Regel lediglich programmtechnisch angepasst werden, um die Messdaten des Beschleunigungssensors und des Raddrehzahl-Sensor zu verarbeiten.
Nach einer Weiterbildung optimiert das Steuergerät mittels gespeicherter Daten und der gemessenen Sensorsignale eine Regelung einer Fahrwerksdämpfung. Die gespeicherten Daten können ein Modell einer bestimmten Fahrwerksdämpfung beschreiben, das der Steuerung anhand der durch die Sensorsignale gewonnenen Informationen zugrunde liegt.
Alternativ oder zusätzlich bestimmt das Steuergerät mittels der gespeicherten Daten und der gemessenen Sensorsignale den Verschleißgrad von Federn oder Dämpfern des Fahrwerks. Mit einem sich ändernden Verschleiß der Feder/Dämpfer-Systeme ändert sich auch zwangsläufig das durch den Hybridsensor messbare dynamische Verhalten der ungefederten Massen des Rades.
Im Weiteren erkennt das Steuergerät mittels der gespeicherten Daten und der gemessenen Sensorsignale einen Defekt eines Reifens überwacht oder einen Reifendruck. Denn auch durch einen Reifendefekt bzw. einen sich ändernden Luftdruck ändert sich das Schwingungsverhalten des Rades, das mittels des Hybridsensors messbar ist.
Um beispielsweise den Fahrer bei einem fortgeschrittenen Verschleiß des Feder/Dämpfer-Systems oder einem sich ändernden Reifenluftdruck zu warnen, steht das Steuergerät mit einer Ausgabeeinrichtung zur Information von Fahrzeuginsassen in Verbindung. Die Ausgabeeinrichtung kann optisch oder akustisch wahrnehmbare Informationen ausgeben und beispielsweis als ein Display eines so genannten Infotainmentsystems sein.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend nach zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridsensors.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Der Hybridsensor 1 umfasst einen Beschleunigungssensor 2 und einen Raddrehzahl-Sensor 3, die in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht sind. Der Beschleunigungssensor 2 und der Raddrehzahl-Sensor 3 kontaktieren eine in dem Gehäuse 4 angeordnete Leiterplatte 5 die zur Kopplung mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges mit einer Verbindungsleitung 6 verbunden ist. An dem Gehäuse 4 sind Befestigungselemente 7 zur kraftfahrzeugseitigen Montage des Hybridsensors 1 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Hybridsensor
2: Beschleunigungssensor
3: Raddrehzahl-Sensor
4: Gehäuse
5: Leiterplatte
6: Verbindungsleitung
7: Befestigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 69527545 T2 [0002]

Claims

Hybridsensor mit Beschleunigungssensor (2) und einem Raddrehzahl-Sensor (3), die in einem gemeinsamen Gehäuse (4) untergebracht und über gemeinsame Verbindungseinrichtungen mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges koppelbar sind.
Hybridsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (2) und der Raddrehzahl-Sensor (3) eine gemeinsame in dem Gehäuse (4) montierte Leiterplatte (5) kontaktieren.
Hybridsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (2) ein einachsiger Beschleunigungssensor (2) ist, der zur Erfassung einer Beschleunigung in vertikaler Richtung in dem Gehäuse (4) angeordnet ist.
Hybridsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) an einem Radträger des Kraftfahrzeuges befestigbar ist.
Kraftfahrzeug mit einem Hybridsensor (1) nach Anspruch 1, wobei der Hybridsensor über eine Verbindungsleitung (6) Signale des Beschleunigungssensors (2) und des Raddrehzahl-Sensor (3) an ein Steuergerät eines Fahrerassistenzsystems zur Auswertung übermittelt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mittels gespeicherter Daten und der gemessenen Sensorsignale eine Regelung einer Fahrwerksdämpfung optimiert.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mittels der gespeicherten Daten und der gemessenen Sensorsignale den Verschleißgrad von Federn oder Dämpfern des Fahrwerks bestimmt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mittels der gespeicherten Daten und der gemessenen Sensorsignale einen Defekt eines Reifens erkennt oder einen Reifendruck überwacht.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mit einer Ausgabeeinrichtung zur Information von Fahrzeuginsassen in Verbindung steht.
Verwendung eines Hybridsensors nach Anspruch 1 zur Bereitstellung von Sensorsignalen zur Ansteuerung eines ABS-Systems, zur Überwachung eines Reifens hinsichtlich eines Defektes oder seines Luftdrucks und/oder zur Bestimmung eines Verschleißgrades von Federn oder Dämpfern.