DE102012013429B4 - Measuring device for detecting the position of an actuator of a linear actuator - Google Patents

Measuring device for detecting the position of an actuator of a linear actuator Download PDF

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Abstract

Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds (2) eines Linearaktors, z.B. eines Linearaktors eines automatischen Kfz-Schaltgetriebes, mit einer ferromagnetischen Geberstruktur (3), die fest am Stellglied (2) angeordnet ist und eine sich in Bewegungsrichtung des Stellglieds (2) ändernde Dicke aufweist, und einer geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4), die im Bewegungsbereich der sich mit dem Stellglied (2) bewegenden ferromagnetischen Geberstruktur (3) ortsfest angeordnet und mittels der der sich bei einer Bewegung des Stellglieds (2) ändernde Abstand zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur (3) einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) andererseits und dadurch die Position des Stellglieds (2) in dessen Bewegungsrichtung Z erfassbar ist, wobei die Messvorrichtung (1) eine Kompensationsvorrichtung (5, 6) aufweist, mittels der auf Erschütterungen, Schwingungen, Montagetoleranzen ud.dgl. basierende Lageänderungen zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur (3) einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) andererseits kompensierbar sind, und wobei die Kompensationsvorrichtung (5, 6) eine ferromagnetische Referenzstruktur (5), die parallel zur ferromagnetischen Geberstruktur (3) fest am Stellglied (2) angeordnet ist und eine in Bewegungsrichtung Z des Stellglieds (2) konstante Dicke hat, und eine referenzstrukturseitige Spulenanordnung (6) aufweist, die im Bewegungsbereich der sich mit dem Stellglied (2) bewegenden ferromagnetischen Referenzstruktur (5) ortsfest angeordnet ist.

Figure DE102012013429B4_0000
Measuring device for detecting the position of an actuator (2) of a linear actuator, for example a linear actuator of an automatic automotive transmission, with a ferromagnetic encoder structure (3) fixedly mounted on the actuator (2) and changing in the direction of movement of the actuator (2) Thickness, and a Geberstrukturseitigen coil assembly (4) which in the range of movement of the actuator (2) moving ferromagnetic encoder structure (3) fixedly arranged and by means of the changing during a movement of the actuator (2) distance between the ferromagnetic encoder structure ( 3) on the one hand and the geberstrukturseitigen coil assembly (4) on the other hand and thereby the position of the actuator (2) in the direction of movement Z is detected, wherein the measuring device (1) comprises a compensation device (5, 6), by means of shocks, vibrations, mounting tolerances ud.dgl. based position changes between the ferromagnetic encoder structure (3) on the one hand and the geberstrukturseitigen coil assembly (4) on the other hand are compensated, and wherein the compensation device (5, 6) a ferromagnetic reference structure (5) parallel to the ferromagnetic encoder structure (3) fixed to the actuator (2 ) is arranged and has a constant thickness in the direction of movement Z of the actuator (2), and a reference structure side coil assembly (6), which in the range of movement of moving with the actuator (2) Ferromagnetic reference structure (5) is arranged stationary.
Figure DE102012013429B4_0000

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds eines Linearaktors, z.B. eines Linearaktors eines automatischen Kfz-Schaltgetriebes, mit einer ferromagnetischen Geberstruktur, die fest am Stellglied angeordnet ist und eine sich in Bewegungsrichtung des Stellglieds ändernde Dicke aufweist, und einer geberstrukturseitigen Spulenanordnung, die im Bewegungsbereich der sich mit dem Stellglied bewegenden ferromagnetischen Geberstruktur ortsfest angeordnet und mittels der der sich bei einer Bewegung des Stellglieds ändernde Abstand zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung andererseits und dadurch die Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung erfassbar ist.The invention relates to a measuring device for detecting the position of an actuator of a linear actuator, e.g. a linear actuator of an automatic automotive gearbox, having a ferromagnetic encoder structure which is fixedly arranged on the actuator and having a changing direction of movement of the actuator thickness, and a Geberstrukturseitigen coil assembly which is fixedly arranged in the range of movement of the moving with the actuator ferromagnetic encoder structure and means in which the distance between the ferromagnetic encoder structure, on the one hand, and the donor-structure-side coil arrangement, on the other hand, and thereby the position of the actuator in the direction of movement of the latter is detectable during a movement of the actuator.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Linearaktoren für verschiedene Anwendungsbereiche einzusetzen. Im Automobilbereich werden derartige Linearaktoren z.B. in automatisierten Schaltgetrieben zum Wechseln der Fahrstufen eingesetzt.It is known from the prior art to use linear actuators for various applications. In the automotive sector, such linear actuators are used e.g. used in automated manual transmissions for changing the driving levels.

Der Antrieb derartiger Linearaktoren kann elektromotorisch oder auch pneumatisch oder hydraulisch ausgestaltet sein. Zur exakten Steuerung der Schaltvorgänge benötigt eine hierfür vorgesehene Steuerelektronik eine Information, die zuverlässige Aussagen darüber macht, in welcher Position sich der jeweilige Linearaktor befindet.The drive of such linear actuators can be designed by an electric motor or pneumatically or hydraulically. For exact control of the switching processes, an electronic control unit provided for this purpose requires information which makes reliable statements about the position in which the respective linear actuator is located.

Um die entsprechende Information zur Verfügung zu stellen, ist es bekannt, ein Stellglied des Linearaktors mit einem Permanentmagneten zu versehen und zur Erfassung der Position des Permanentmagneten einen PLCD-Sensor vorzusehen. Bei dieser technischen Messvorrichtung besteht der Nachteil, dass üblicherweise ein vergleichsweise starker hochwertiger Permanentmagnet verwendet werden muss. Darüber hinaus können gegenseitige Einflüsse benachbarter entsprechender Messvorrichtungen aufgrund der vergleichsweise starken Permanentmagneten nicht ausgeschlossen werden. Diese gegenseitigen Beeinflussungen führen zwangsläufig zu verringerten Genauigkeiten.In order to provide the corresponding information, it is known to provide an actuator of the linear actuator with a permanent magnet and to provide a PLCD sensor for detecting the position of the permanent magnet. In this technical measuring device has the disadvantage that usually a comparatively strong high-quality permanent magnet must be used. In addition, mutual influences of adjacent corresponding measuring devices due to the relatively strong permanent magnets can not be excluded. These mutual influences inevitably lead to reduced accuracies.

Daher wurden induktive Messvorrichtungen vorgeschlagen. Hierbei wird die physikalische Eigenschaft genutzt, der gemäß die Induktivität einer Spule durch ferromagnetische Werkstoffe beeinflusst werden kann. Immer dann, wenn ein Werkstoff mit einer Permeabilität oberhalb von 1 in den Magnetfeldbereich einer Induktionsspule gerät, wird die Induktivität dieser Spule größer, und das umso mehr, je mehr Werkstoffvolumen bei konstanter Permeabilität in den Magnetfeldbereich der Induktionsspule eindringt. Auf einem derartigen Funktionsprinzip basieren z.B. aus dem Stand der Technik bekannte Näherungssensoren.Therefore, inductive measuring devices have been proposed. Here, the physical property is used, which can be influenced by ferromagnetic materials according to the inductance of a coil. Whenever a material with a permeability above 1 gets into the magnetic field region of an induction coil, the inductance of this coil becomes greater, and the more so, the more material volume penetrates into the magnetic field region of the induction coil at constant permeability. Based on such a functional principle, e.g. Proximity sensors known from the prior art.

Im Falle der eingangs geschilderten Messvorrichtung soll jedoch kein Abstand, sondern die Position des Stellglieds eines Linearaktors detektiert werden. Hierzu ist es bekannt, die mittels eines Abstandssensors messbare Abstandsinformation in eine eine Position kennzeichnende Information zu transformieren. Bei einer bekannten derartigen Lösung wird auf das Stellglied eine ferromagnetische Geberstruktur, die keilförmig ausgestaltet ist, aufgebracht. Eine als Abstandssensor fungierende Induktionsspule wird tangential dazu angeordnet. Wenn das Stellglied sich in seiner Bewegungsrichtung bewegt, ändert sich der Abstand zwischen der Induktionsspule und der keilförmigen ferromagnetischen Geberstruktur, da sich deren Dicke in ihrer Längsrichtung und damit in der Bewegungsrichtung des Stellglieds ändert. Aus den erfassten Messwerten für den Abstand kann dann in vergleichsweise einfacher Weise auf die Position des Stellglieds in dessen Bewegungs- bzw. in Z-Richtung geschlossen werden.In the case of the above-described measuring device but no distance, but the position of the actuator of a linear actuator should be detected. For this purpose, it is known to transform the distance information measurable by means of a distance sensor into a position characterizing information. In a known solution of this kind, a ferromagnetic encoder structure which is wedge-shaped is applied to the actuator. An induction coil functioning as a distance sensor is arranged tangentially thereto. When the actuator moves in its direction of movement, the distance between the induction coil and the wedge-shaped ferromagnetic encoder structure changes, since its thickness changes in its longitudinal direction and thus in the direction of movement of the actuator. From the detected measured values for the distance can then be closed in a comparatively simple manner to the position of the actuator in its movement or in the Z direction.

Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs kommt es häufig zu Schlägen, Erschütterungen, Schwingungen ud.dgl., die dazu führen können, daß sich die relative Positionierung zwischen dem Abstandssensor bzw. der Induktionsspule und der ferromagnetischen Geberstruktur ändert. Dies hat Abweichungen der Abstandsmesswerte im Vergleich zu solchen Abstandsmesswerten zur Folge, die sich bei einer korrekten Positionierung zwischen dem Abstandssensor bzw. der Induktionsspule und der ferromagnetischen Geberstruktur ergäben. Darüber hinaus können entsprechende Abweichungen der erfassten Abstandsmesswerte von den tatsächlichen Verhältnissen auch dadurch zustande kommen, dass bei der Herstellung der entsprechenden Messvorrichtungen aufgrund von Fertigungstoleranzen Ungenauigkeiten auftreten.In the operation of a motor vehicle, it often comes to shocks, vibrations, etc., which can lead to the fact that the relative positioning between the distance sensor or the induction coil and the ferromagnetic encoder structure changes. This results in deviations of the distance measurement values compared to such distance measurement values that would result from a correct positioning between the distance sensor or the induction coil and the ferromagnetic encoder structure. In addition, corresponding deviations of the measured distance measured values from the actual conditions can also be caused by inaccuracies occurring during production of the corresponding measuring devices due to manufacturing tolerances.

Aus der DE 42 39 635 A1 ist eine Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds, hier einer Ventilstange, bekannt. Hierzu weist die bekannte Messvorrichtung eine ferromagnetische Geberstruktur in Form eines Keils auf. Der Keil ist parallel zur Bewegungsrichtung der Ventilstange an derselben angebracht. Entsprechend ändert sich seine Dicke in Bewegungsrichtung der Ventilstange. Diesem eine ferromagnetische Geberstruktur ausbildenden Keil ist eine geberstrukturseitige Spulenanordnung, die einen Wegsensor bildet, zugeordnet. Diese Spulenanordnung bzw. dieser Wegsensor ist im Bewegungsbereich des sich mit der Ventilstange bewegenden Keils ortsfest angeordnet. Durch die Spulenanordnung bzw. den Wegsensor wird der sich bei einer Bewegung der Ventilstange ändernde Abstand zwischen der dem Wegsensor zugeordneten Oberfläche des Keils und damit die Position der Ventilstange in deren Bewegungsrichtung erfasst. In Gegenüberlage zu der vorstehend geschilderten Anordnung aus Keil und Wegsensor ist auf der anderen Seite der Ventilstange eine gleichartige Anordnung aus einem Keil und einem Wegsensor vorgesehen. Auch hier wird im Zusammenwirken des als Spulenanordnung ausgebildeten Wegsensors mit dem fest an der Ventilstange angebrachten Keil die Position der Ventilstange in der Bewegungsrichtung ermittelt. Da beide Keile einander hinsichtlich ihrer Ausgestaltung entsprechen und im gleichen Längenabschnitt der Ventilstange und mit gleichem Abstand zu dem ihnen jeweils zugeordneten Wegsensor angeordnet sind, müssten die von den beiden Wegsensoren erfassten Signale, die für die Position der Ventilstange charakteristisch sind, einander entsprechen. Zum Ausgleich von Ungenauigkeiten hinsichtlich der exakten Positionierung der Ventilstange werden die von den beiden Wegsensoren erfassten Signale im Falle der bekannten Messvorrichtung zu einem Summensignal zusammengeführt. Lageabweichungen der Ventilstange bzw. des Stellglieds, die nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung derselben sind, können aufgrund der symmetrischen Gestaltung und Anordnung der aus dem Wegsensor und dem Keil bestehenden Messanordnungen nicht kompensiert werden, da die sich entsprechend ergebenden Abweichungen der auf den jeweiligen Keil zurückgehenden Signale bei solchen Lageungenauigkeiten im Summensignal nicht ausgeglichen werden können.From the DE 42 39 635 A1 is a measuring device for detecting the position of an actuator, here a valve rod, known. For this purpose, the known measuring device has a ferromagnetic encoder structure in the form of a wedge. The wedge is mounted parallel to the direction of movement of the valve rod on the same. Accordingly, its thickness changes in the direction of movement of the valve rod. A geberstrukturseitige coil assembly which forms a displacement sensor, associated with this wedge forming a ferromagnetic encoder structure. This coil arrangement or this displacement sensor is arranged stationarily in the movement region of the wedge moving with the valve rod. By the coil assembly and the displacement sensor is changing in a movement of the valve rod distance between the path sensor associated surface of the wedge and thus the position of the Valve rod detected in the direction of movement. In contrast to the above-described arrangement of wedge and displacement sensor, a similar arrangement of a wedge and a displacement sensor is provided on the other side of the valve rod. Again, the position of the valve rod in the direction of movement is determined in cooperation of the trained as a coil assembly displacement sensor with the fixedly mounted on the valve rod wedge. Since both wedges correspond to each other in terms of their design and are arranged in the same length portion of the valve stem and the same distance to their respective associated displacement sensor, the signals detected by the two displacement sensors, which are characteristic of the position of the valve rod, should correspond to each other. To compensate for inaccuracies in the exact positioning of the valve rod, the signals detected by the two displacement sensors are combined in the case of the known measuring device to form a sum signal. Positional deviations of the valve rod or actuator which are not perpendicular to the direction of movement of the same can not be compensated for due to the symmetrical design and arrangement of the displacement sensor and wedge measuring arrangements, as the corresponding deviations of the signals due to the respective wedge contribute Such position inaccuracies in the sum signal can not be compensated.

Aus der US 2009/0091314 A1 ist ein Positionssensor bekannt, mit dem die Position eines Stellglieds eines Linearaktors erfasst wird. Zu diesem bekannten Positionssensor gehört eine Geberstruktur, die eine sich nicht linear ändernde Dicke aufweist, wodurch ein linearer Signalverlauf erzeugbar ist.From the US 2009/0091314 A1 a position sensor is known with which the position of an actuator of a linear actuator is detected. For this known position sensor includes a donor structure having a non-linearly varying thickness, whereby a linear waveform can be generated.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds eines Linearaktors derart weiterzubilden, dass die Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung genauer und mit größerer Zuverlässigkeit erfassbar ist, wobei die bei der Herstellung der entsprechenden Messvorrichtungen aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretenden Ungenauigkeiten besser als beim Stand der Technik kompensiert werden sollen.Based on the above-described prior art, the present invention seeks to develop a measuring device for detecting the position of an actuator of a linear actuator such that the position of the actuator in the direction of movement is detected more accurately and with greater reliability, wherein in the manufacture of the corresponding measuring devices due to manufacturing tolerances occurring inaccuracies better than in the prior art to be compensated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die weitere ferromagnetische Struktur als ferromagnetische Referenzstruktur mit einer in Bewegungsrichtung des Stellglieds konstanten Dicke ausgebildet ist und dass die ferromagnetische Referenzstruktur mit der referenzstrukturseitigen Spulenanordnung eine Kompensationsvorrichtung bildet, mittels der auf Erschütterungen, Schwingungen, Montagetoleranzen ud.dgl. basierende Lageänderungen zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung andererseits kompensierbar sind. Bei einer Bewegung des Stellglieds ändert sich der Abstand zwischen der ferromagnetischen Referenzstruktur einerseits und der referenzstrukturseitigen Spulenanordnung andererseits nicht.This object is achieved in that the further ferromagnetic structure is formed as a ferromagnetic reference structure with a constant direction of movement of the actuator thickness and that the ferromagnetic reference structure with the reference structure-side coil assembly forms a compensation device by ud.dgl to vibration, vibration, assembly tolerances. based position changes between the ferromagnetic encoder structure on the one hand and the geberstrukturseitigen coil arrangement on the other hand are compensated. During a movement of the actuator, the distance between the ferromagnetic reference structure on the one hand and the reference structure-side coil arrangement on the other hand does not change.

Erfindungsgemäß wird erreicht, dass auch nicht ausschließlich zur Bewegungsrichtung des Stellglieds senkrechte Lageänderungen desselben ausgeglichen werden können. Dies gilt auch für solche Ungenauigkeiten, die auf Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zurückgehen. Hierzu ist die Kompensationsvorrichtung vorgesehen, mittels deren Signal das zur Erfassung der Position des Stellglieds erfasste Signal der geberstrukturseitigen Sensoranordnung angepasst wird. Das Signal der referenzstrukturseitigen Spulenanordnung ist für etwaige Lageabweichungen des Stellglieds charakteristisch, und nicht ein zum Signal der geberstrukturseitigen Sensoranordnung komplementäres Signal.According to the invention it is achieved that also not exclusively to the direction of movement of the actuator vertical position changes thereof can be compensated. This also applies to such inaccuracies that go back to manufacturing tolerances in the manufacture of the measuring device according to the invention. For this purpose, the compensation device is provided, by means of whose signal the signal detected for detecting the position of the actuator is adapted to the sensor-structure-side sensor arrangement. The signal of the reference-structure-side coil arrangement is characteristic of any positional deviations of the actuator, and not a signal complementary to the signal of the sensor structure-side sensor arrangement.

Erfindungsgemäß können etwaige ungeplante bzw. unerwünschte Lageänderungen zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung andererseits, unabhängig davon, ob sie auf Erschütterungen, Schlägen, Schwingungen, Montagetoleranzen od.dgl. beruhen, zuverlässig erfaßt und kompensiert werden.According to the invention, any unplanned or undesired changes in position between the ferromagnetic encoder structure on the one hand and the geberstrukturseitigen coil arrangement on the other hand, regardless of whether they vibration or shocks, vibrations, mounting tolerances or the like. be based, reliably detected and compensated.

Gemäß einer konstruktiv wenig aufwendigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist deren ferromagnetische Geberstruktur keilförmig ausgebildet und parallel zur Bewegungsrichtung des Stellglieds angeordnet. Wenn entsprechend die ferromagnetische Geberstruktur längs der Spulenanordnung bewegt wird, ändert sich der Abstand zwischen der keilförmigen ferromagnetischen Geberstruktur und der Spulenanordnung. Die entsprechend gemessene Abstandsänderung kann in einfacher Weise dazu verwendet werden, um zuverlässige Aussagen bezüglich der Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung zu machen.According to a structurally inexpensive embodiment of the measuring device according to the invention whose ferromagnetic encoder structure is wedge-shaped and arranged parallel to the direction of movement of the actuator. Accordingly, when the ferromagnetic donor structure is moved along the coil assembly, the distance between the wedge-shaped ferromagnetic donor structure and the coil assembly changes. The corresponding measured change in distance can be used in a simple manner to make reliable statements regarding the position of the actuator in its direction of movement.

Bei bestimmten Anforderungsprofilen an die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die ferromagnetische Geberstruktur eine sich nicht linear, z.B. exponentiell, ändernde Dicke aufweist und parallel zur Bewegungsrichtung des Stellglieds angeordnet ist. Entsprechend können für besonders interessante Messbereiche verstärkte Messwertänderungen erzielt werden, so daß in diesen besonders interessanten Messbereichen eine erhöhte Genauigkeit des Messwerts erreicht werden kann.For certain requirement profiles for the measuring device according to the invention, it may be advantageous if the ferromagnetic donor structure is a nonlinear, e.g. exponentially, changing thickness and is arranged parallel to the direction of movement of the actuator. Accordingly, for particularly interesting measuring ranges, increased measured value changes can be achieved, so that an increased accuracy of the measured value can be achieved in these particularly interesting measuring ranges.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung weist die der ferromagnetischen Geberstruktur zugeordnete Spulenanordnung zwei geberstrukturseitige Spulen auf, die auf einer zur ferromagnetischen Geberstruktur beabstandeten und parallelen Linie im Abstand zueinander angeordnet sind. According to an advantageous embodiment of the measuring device according to the invention, the coil arrangement assigned to the ferromagnetic encoder structure has two coils on the structure side, which are arranged at a distance from each other on a line spaced and parallel to the ferromagnetic encoder structure.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung weist die der ferromagnetischen Referenzstruktur zugeordnete Spulenanordnung zwei referenzstrukturseitige Spulen auf, die auf einer zur ferromagnetischen Referenzstruktur beabstandeten und parallelen Linie im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Position und der Abstand der beiden referenzstrukturseitigen Spulen in Längsrichtung des Stellglieds vorzugsweise der Position und dem Abstand der beiden geberstrukturseitigen Spulen entspricht.According to an advantageous embodiment of the measuring device according to the invention, the coil arrangement assigned to the ferromagnetic reference structure has two reference-structure-side coils which are spaced apart on a line spaced from the ferromagnetic reference structure, the position and spacing of the two reference structure-side coils being preferred in the longitudinal direction of the actuator the position and the distance of the two geberstrukturseitigen coil corresponds.

Gemäß einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur und der ferromagnetischen Referenzstruktur ein Luftspalt vorgesehen. Dieser Luftspalt verhindert bei geringfügigem Versatz in X-Richtung zwischen Stellglied und Sensoren eine Veränderung der elektrischen Charakteristik, indem hierdurch weitgehend ein Einfluss der Referenzstruktur auf die der Geberstruktur zugeordneten Spulen und somit auch der Einfluss der Geberstruktur auf die der Referenzstruktur zugeordneten Spulen reduziert wird.According to an advantageous structural embodiment of the measuring device according to the invention, an air gap is provided between the ferromagnetic encoder structure and the ferromagnetic reference structure. This air gap prevents a slight change in the X direction between the actuator and sensors, a change in the electrical characteristics, thereby largely an influence of the reference structure on the donor structure associated coils and thus the influence of the encoder structure is reduced to the reference structure associated coils.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung weist vorteilhaft eine Auswerteelektronik auf, mittels der als Grundlage zur Erfassung der Position des Stellglieds drei Induktivitätswerte von drei Spulen bestimmbar und mittels dieser drei Induktivitätswerte aus einem in der Auswerteelektronik abgespeicherten kubischen Kennlinienfeld die Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung erfassbar ist.The measuring device according to the invention advantageously has evaluation electronics, by means of which three inductance values of three coils can be determined as the basis for detecting the position of the actuator and the position of the actuator in its direction of movement can be detected by means of these three inductance values from a cubic characteristic field stored in the evaluation electronics.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung weist diese eine Auswerteelektronik auf, mittels der als Grundlage zur Erfassung der Position des Stellglieds drei Quotienten aus jeweils zwei Induktivitätswerten zweier Spulen bestimmbar und mittels dieser drei Quotienten aus einem kubischen Kennlinienfeld die Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung erfaßbar ist. Aufgrund der Verwendung von Quotienten zur Berechnung der Z-Position des Stellglieds können beispielsweise Temperatureinflüsse auf die Spulen oder Veränderungen in der Messschaltung berücksichtigt und kompensiert werden. Hierdurch lassen sich etwaige Geometriefehler im System sämtlich oder nahezu sämtlich korrigieren.According to a particularly advantageous embodiment of the measuring device according to the invention, this has an evaluation, by means of the basis for detecting the position of the actuator three quotients of two inductance values of two coils determinable and by means of these three quotients of a cubic characteristic field, the position of the actuator in the direction of movement detectable is. Due to the use of quotients for calculating the Z-position of the actuator, for example, temperature influences on the coils or changes in the measuring circuit can be taken into account and compensated. This allows correcting any geometry errors in the system all or almost all.

Eine besonders exakte und genaue Erfassung der Position des Stellglieds in dessen Bewegungsrichtung ergibt sich, wenn in deren Auswerteelektronik die Induktivitätswerte der beiden geberstrukturseitigen Spulen und der beiden referenzstrukturseitigen Spulen erfassbar sind, der Quotient QZR aus den Induktivitätswerten der beiden referenzstrukturseitigen Spulen berechenbar ist, im Falle einer Abweichung dieses Quotienten QZR von QZR = 1 ein Korrekturfaktor Kp zur Korrektur einer Parallelabweichung von der Z-Ebene in Y-Richtung zwischen der referenzstrukturseitigen Spulenanordnung und der Referenzstruktur und damit zwischen der geberstrukturseitigen Spulenanordnung und der Geberstruktur berechenbar ist, der Quotient QZG aus den Induktivitätswerten der beiden geberstrukturseitigen Spulen berechenbar ist, und der Quotient QZG mittels des Korrekturfaktors Kp korrigiert wird. Man erhält somit den Quotienten QZGK.A particularly accurate and accurate detection of the position of the actuator in the direction of movement results when the inductance values of the two geberstrukturseitigen coil and the two reference structure side coils can be detected in the evaluation, the quotient Q ZR from the inductance values of the two reference structure side coils can be calculated in the case a deviation of this quotient Q ZR of Q ZR = 1 is a correction factor Kp for correcting a parallel deviation of the Z-plane in the Y direction between the reference structure-side coil arrangement and the reference structure and thus between the Geberstrukturseitigen coil arrangement and the encoder structure can be calculated, the quotient Q ZG from the inductance values of the two geberstrukturseitigen coil can be calculated, and the quotient Q ZG is corrected by means of the correction factor Kp. One thus obtains the quotient Q ZGK .

Abweichungen in Y-Richtung, d.h. Abweichungen im Abstand zwischen der Sensoranordnung und dem Stellglied, werden mittels des Quotienten Qx, der aus den Induktivitätswerten einer referenzstrukturseitigen Spule und der zugeordneten geberstrukturseitigen Spule berechenbar ist, kompensiert.Deviations in the Y direction, ie deviations in the distance between the sensor arrangement and the actuator, are compensated by means of the quotient Q x , which can be calculated from the inductance values of a coil on the reference structure side and the associated sensor structure side coil.

Aufgrund der Konstruktion der beiden Geberelemente und der Kennlinie der induktiven Sensoren ist das Wertepaar (QZGK; Qx) einer Z-Position eindeutig zuortbar.Due to the design of the two encoder elements and the characteristic curve of the inductive sensors, the value pair (Q ZGK , Q x ) of a Z position can be uniquely assigned.

Die Zuordnung kann anhand einer vorausberechneten und abgespeicherten zweidimensionalen Tabelle durchgeführt werden.The assignment can be carried out on the basis of a precalculated and stored two-dimensional table.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds eines Linearaktors;
  • 2 eine Stirnansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung;
  • 3 eine Seitenansicht der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung; und
  • 4 eine Draufsicht auf die in den 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung.
In the following the invention will be explained in more detail by means of an embodiment with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a perspective schematic representation of an embodiment of a measuring device according to the invention for detecting the position of an actuator of a linear actuator;
  • 2 an end view of in 1 shown embodiment of the measuring device according to the invention;
  • 3 a side view of the in the 1 and 2 shown embodiment of the measuring device according to the invention; and
  • 4 a plan view of the in the 1 to 3 shown embodiment of the measuring device according to the invention.

Eine im Folgenden anhand der 1 bis 4 näher erläuterte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 zur Erfassung der Position eines Stellglieds 2 eines im übrigen nicht dargestellten Linearaktors, z.B. eines Linearaktors eines automatischen Kfz-Schaltgetriebes, hat eine ferromagnetische Geberstruktur 3, eine der ferromagnetischen Geberstruktur 3 zugeordnete Spulenanordnung 4, eine ferromagnetische Referenzstruktur 5 und eine der ferromagnetischen Referenzstruktur 5 zugeordnete Spulenanordnung 6.One below based on the 1 to 4 explained in more detail embodiment of a measuring device according to the invention 1 for detecting the position of an actuator 2 a linear actuator, not shown, for example, a linear actuator of an automatic automotive gearbox, has a ferromagnetic encoder structure 3 , one of the ferromagnetic encoder structure 3 associated coil arrangement 4 , a ferromagnetic reference structure 5 and one of the ferromagnetic reference structure 5 associated coil arrangement 6 ,

Das Stellglied 2 des im übrigen nicht dargestellten Linearaktors ist in seiner Längsrichtung, die der Z-Richtung eines dreidimensionalen Koordinatensystems entspricht, verschieblich. Durch die Verschiebung des Stellglieds 2 in Z-Richtung werden unterschiedliche Befehle gegeben ud.dgl. Um irgendwelche Vorgänge, insbesondere Schaltvorgänge od.dgl., exakt zu steuern, ist es erforderlich, daß eine in den Figuren nicht gezeigte Steuerelektronik eine Information erhält, die eindeutige Aussagen dahingehend trifft, in welcher Position sich der in den Figuren nicht gezeigte Linearaktor bzw. das Stellglied 2 befindet.The actuator 2 the rest of the linear actuator is not shown in its longitudinal direction, the Z Direction of a three-dimensional coordinate system, displaceable. By the displacement of the actuator 2 in Z Direction are given different commands ud.dgl. In order to precisely control any processes, in particular switching operations or the like, it is necessary that an electronic control unit, not shown in the figures, obtains information which makes clear statements as to which position the linear actuator or actuator shown in FIGS. the actuator 2 located.

Die in den 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 basiert auf dem Induktionsprinzip. Hierbei wird die physikalische Eigenschaft genutzt, daß die Induktivität der Spulenanordnungen 4, 6 durch die ferromagnetische Geberstruktur 3 bzw. die ferromagnetische Referenzstruktur 5 beeinflusst wird.The in the 1 to 4 shown embodiment of the measuring device according to the invention 1 based on the induction principle. Here, the physical property is used that the inductance of the coil assemblies 4 . 6 through the ferromagnetic donor structure 3 or the ferromagnetic reference structure 5 being affected.

Auf dem Stellglied 2 ist daher die ferromagnetische Geberstruktur 3 aufgebracht. Die ferromagnetische Geberstruktur 3 erstreckt sich mit ihrer Längsrichtung parallel zur Längsrichtung des Stellglieds 2. Des Weiteren ist die ferromagnetische Geberstruktur 3, wie sich insbesondere aus 3 ergibt, keilförmig ausgebildet, wobei die Dicke der ferromagnetischen Geberstruktur 3 in in 3 rechtswärtiger Richtung abnimmt.On the actuator 2 is therefore the ferromagnetic donor structure 3 applied. The ferromagnetic donor structure 3 extends with its longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the actuator 2 , Furthermore, the ferromagnetic donor structure 3 , in particular, from 3 results in a wedge-shaped, wherein the thickness of the ferromagnetic donor structure 3 in in 3 decreases in the right direction.

In 1 oberhalb, d.h. mit Abstand in Y-Richtung, der ferromagnetischen keilförmigen Geberstruktur 3 ist die geberstrukturseitige Spulenanordnung 4 angeordnet, die zwei Spulen 7, 8 aufweist. Die beiden Spulen 7, 8 der ferromagnetischen Geberstruktur 3 sind auf einer Linie angeordnet, die parallel zur Längserstreckung der ferromagnetischen Geberstruktur 3 und damit zur Z-Richtung verläuft. Die beiden geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 sind mit Abstand zueinander auf dieser Linie angeordnet. Wenn das Stellglied 2 in Z-Richtung bewegt wird, verändert sich der Abstand zwischen den geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 einerseits und der ferromagnetischen Geberstruktur 3 andererseits in einer bekannten Weise. Aus den von den geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 ermittelten Messwerten für diesen Abstand kann in einfacher Weise auf die Position des Stellgliedes 2 in Z-Richtung geschlossen werden.In 1 above, ie at a distance in Y Direction, the ferromagnetic wedge-shaped encoder structure 3 is the Geberstrukturseitige coil assembly 4 arranged, the two coils 7 . 8th having. The two coils 7 . 8th the ferromagnetic donor structure 3 are arranged in a line parallel to the longitudinal extent of the ferromagnetic donor structure 3 and thus to the Z-direction runs. The two Geberstrukturseitigen coils 7 . 8th are spaced apart on this line. When the actuator 2 in Z Direction is moved, the distance between the Geberstrukturseitigen coil changes 7 . 8th on the one hand and the ferromagnetic donor structure 3 on the other hand in a known manner. From the donor structure side coils 7 . 8th Measured values for this distance can be easily adjusted to the position of the actuator 2 in Z Direction to be closed.

Um Verfälschungen des Abstands zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur 3 und den geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 in Y-Richtung aufgrund von Erschütterungen, Schwingungen oder Montagetoleranzen auszugleichen, ist im Falle der erfindungsgemäßen Messvorrichtung die ferromagnetische Referenzstruktur 5 mit der Spulenanordnung 6 vorgesehen, die ebenfalls zwei Spulen 9, 10 aufweist.To falsify the distance between the ferromagnetic encoder structure 3 and the Geberstrukturseitigen coil 7 . 8th in Y Direction due to vibration, vibration or mounting tolerances, is in the case of the measuring device according to the invention, the ferromagnetic reference structure 5 with the coil arrangement 6 provided, which also has two coils 9 . 10 having.

Die ferromagnetische Referenzstruktur 5 erstreckt sich parallel zur ferromagnetischen Geberstruktur 3, wobei die ferromagnetische Referenzstruktur 5 eine in Z-Richtung konstante Dicke aufweist. Die beiden referenzstrukturseitigen Spulen 9, 10 sind ebenfalls auf einer Linie angeordnet, die parallel zur Z-Richtung verläuft, wobei zwischen den Spulen 9, 10 der ferromagnetischen Referenzstruktur 5 und der ferromagnetischen Referenzstruktur 5 in Y-Richtung ein Abstand vorhanden ist. Der Abstand zwischen den beiden referenzstrukturseitigen Spulen 9, 10 in Z-Richtung entspricht dem entsprechenden Abstand zwischen den beiden geberstrukturseitigen Spulen 7, 8. Die referenzstrukturseitigen Spulen 9, 10 bilden mit der ferromagnetischen Referenzstruktur 5 quasi eine Kompensationsvorrichtung, mittels der Lageänderungen zwischen dem Stellglied 2 und den beiden Spulenanordnungen 4, 6 kompensierbar sind.The ferromagnetic reference structure 5 extends parallel to the ferromagnetic encoder structure 3 , wherein the ferromagnetic reference structure 5 has a constant thickness in the Z direction. The two reference structure side coils 9 . 10 are also arranged on a line which is parallel to the Z-direction, between the coils 9 . 10 the ferromagnetic reference structure 5 and the ferromagnetic reference structure 5 in Y Direction there is a gap. The distance between the two reference-structure-side coils 9 . 10 in Z Direction corresponds to the corresponding distance between the two Geberstrukturseitigen coil 7 . 8th , The reference structure-side coils 9 . 10 form with the ferromagnetic reference structure 5 quasi a compensation device, by means of changes in position between the actuator 2 and the two coil arrangements 4 . 6 can be compensated.

Zwischen der keilförmigen ferromagnetischen Geberstruktur 3 und der ferromagnetischen Referenzstruktur 5 ist ein Luftspalt 11 ausgebildet.Between the wedge-shaped ferromagnetic encoder structure 3 and the ferromagnetic reference structure 5 is an air gap 11 educated.

In einer in den 1 bis 4 nicht gezeigten Auswerteelektronik der Messvorrichtung 1, an die die vier Spulen 7, 8, 9, 10 der Spulenanordnungen 4, 6 angeschlossen sind, werden zunächst die Induktivitätswerte L1, L2, L3, L4 der Spulen 7, 8, 9, 10 gemessen. In einem zweiten Schritt der Auswertung werden Quotienten zwischen den Induktivitätswerten L1, L2, L3, L4 der vier Spulen 7, 8, 9, 10 berechnet. Durch die Verwendung derartiger Quotienten zur Berechnung der Z-Position des Stellglieds 2 wird erreicht, daß beispielsweise Temperatureinflüsse auf die Spulen 7, 8, 9, 10 oder Veränderungen in der Messschaltung der Messvorrichtung 1 keine Auswirkungen auf die in der Auswerteelektronik letztendlich zu verarbeitenden Messwerte haben.In one in the 1 to 4 not shown evaluation of the measuring device 1 to which the four coils 7 . 8th . 9 . 10 the coil arrangements 4 . 6 are connected, the inductance values are first L1 . L2 . L3 . L4 the coils 7 . 8th . 9 . 10 measured. In a second step of the evaluation, quotients between the inductance values become L1 . L2 . L3 . L4 of the four coils 7 . 8th . 9 . 10 calculated. By using such quotients to calculate the Z position of the actuator 2 is achieved that, for example, temperature influences on the coils 7 . 8th . 9 . 10 or changes in the measuring circuit of the measuring device 1 have no effect on the measured values ultimately to be processed in the evaluation electronics.

In der Auswerteelektronik wird der Quotient QZR zwischen den Induktivitätswerten L3 der referenzstrukturseitigen Spule 9 und L4 der referenzstrukturseitigen Spule 10 gebildet. Dieser Quotient zeigt an, ob die Spulenanordnung 6 parallel zur ferromagnetischen Referenzstruktur 5 und damit ob die Spulenanordnung 4 parallel zur ferromagnetischen Geberstruktur 3 angeordnet ist. Dies ist bei einem Verhältnis QZR = 1,0 der Fall. Läuft das Stellglied 2, bei dem es sich z.B. um eine Schaltwelle handeln kann, nicht parallel zur geberstrukturseitigen Spulenanordnung 4 bzw. zur referenzstrukturseitigen Spulenanordnung 6, muß vor der Ausgabe einer Position des Stellglieds 2 in Z-Richtung eine Korrektur durchgeführt werden, da in diesem Fall die keilförmige ferromagnetische Geberstruktur 3 im Verhältnis zur geberstrukturseitigen Spulenanordnung 4 eine im Vergleich zur korrekten parallelen Positionierung abweichende Steigung aufweist.In the transmitter, the quotient Q ZR is between the inductance values L3 the reference structure side coil 9 and L4 the reference structure side coil 10 educated. This quotient indicates whether the coil arrangement 6 parallel to the ferromagnetic reference structure 5 and thus whether the coil arrangement 4 parallel to the ferromagnetic encoder structure 3 is arranged. This is the case with a ratio Q ZR = 1.0. Run the actuator 2 which may be, for example, a switching shaft, not parallel to the geberstrukturseitigen coil arrangement 4 or to the reference structure-side coil arrangement 6 , must before issuing a position of the actuator 2 A correction can be made in the Z direction, since in this case the wedge-shaped ferromagnetic encoder structure 3 in relation to the geberstrukturseitigen coil arrangement 4 has a different slope compared to the correct parallel positioning.

Zwischen den Induktivitätswerten L1 und L2 der beiden Spulen 7, 8 der der ferromagnetischen Geberstruktur 3 zugeordneten Spulenanordnung 4 wird der Quotient QZG gebildet. Mit zunehmendem Abstand zwischen der keilförmigen ferromagnetischen Geberstruktur 3 und den geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 in Y-Richtung wird aufgrund der Kennlinien der Spulen 7, 8 der Quotient QZG immer kleiner und nähert sich dem Wert 1,0 an.Between the inductance values L1 and L2 the two coils 7 . 8th that of the ferromagnetic donor structure 3 associated coil assembly 4 the quotient Q ZG is formed. With increasing distance between the wedge-shaped ferromagnetic donor structure 3 and the Geberstrukturseitigen coil 7 . 8th in the Y direction is due to the characteristics of the coils 7 . 8th the quotient Q ZG gets smaller and closer to 1.0.

Ohne auf Erschütterungen und Schwingungen zurückgehende Lageabweichungen und ohne Montagetoleranzen ist der Quotient QZG ausschließlich von der Stellung des Stellglieds 2 in Z-Richtung abhängig.Without deviating from vibrations and vibrations and without mounting tolerances, the quotient Q ZG is exclusively based on the position of the actuator 2 in Z-direction dependent.

Da beim Betrieb der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 letztendlich dem Abstand zwischen der keilförmigen ferromagnetischen Geberstruktur 3 einerseits und den geberstrukturseitigen Spulen 7, 8 andererseits eine Position des Stellglieds 2 in Z-Richtung zugeordnet werden soll, muss vor der Ausgabe eines entsprechenden Positionswertes des Stellglieds 2 in Z-Richtung die auf Montagetoleranzen etc. zurückgehende Abweichung in der Y-Richtung kompensiert werden.Since during operation of the measuring device according to the invention 1 ultimately, the distance between the wedge-shaped ferromagnetic donor structure 3 on the one hand and the geberstrukturseitigen coil 7 . 8th on the other hand, a position of the actuator 2 in Z-direction must be before the output of a corresponding position value of the actuator 2 in the Z direction, the deviation in the Y direction due to mounting tolerances, etc., can be compensated.

Hierzu wird im Falle der erfindungsgemäßen Messvorrichtung der Quotient QX aus den Induktivitätswerten L2 der geberstrukturseitigen Spule 8 und L4 der referenzstrukturseitigen Spule 10 gebildet.For this purpose, in the case of the measuring device of the invention, the quotient Q X from the inductance L2 the geberstrukturseitigen coil 8th and L4 the reference structure side coil 10 educated.

Mit den drei Quotienten QZR, QZG und QX ist nun die Position des Stellglieds 2 in Z-Richtung exakt definiert.With the three quotients Q ZR , Q ZG and Q X is now the position of the actuator 2 exactly defined in the Z direction.

In einem kubischen bzw. dreidimensionalen Kennlinienfeld, das in der Auswertevorrichtung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 abgespeichert ist, ist dem Punkt (QZR; QX; QZG) genau eine Position des Stellglieds 2 bzw. des Linearaktors in Z-Richtung zugeordnet.In a cubic or three-dimensional characteristic field, that in the evaluation device of the measuring device according to the invention 1 is stored, the point (Q ZR , Q X , Q ZG ) is exactly one position of the actuator 2 or of the linear actuator in the Z direction.

Das vorstehend erwähnte kubische bzw. dreidimensionale Kennlinienfeld wird mit der erforderlichen Auflösung vorberechnet und in der Auswerteelektronik der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 abgespeichert. Das Kennlinienfeld kann im Rahmen der zulässigen Ungenauigkeiten komprimiert werden. Zwischen den abgespeicherten Raumpunkten und dem jeweils gemessenen Raumpunkt wird dann interpoliert.The above-mentioned cubic or three-dimensional characteristic field is precalculated with the required resolution and in the transmitter of the measuring device according to the invention 1 stored. The characteristic field can be compressed within the permissible inaccuracies. Between the stored spatial points and the respectively measured spatial point is then interpolated.

Das Verfahren lässt sich einfach auf eine zweidimensionale Tabelle reduzieren, indem aus dem Quotienten QZR ein Kompensationsfaktor Kp zur Korrektur des Quotienten QZG gebildet wird. Durch Multiplikation des Quotienten QZG mit dem Korrekturfaktor Kp wird der korrigierte Quotient QZGK gebildet.The method can be easily reduced to a two-dimensional table by forming from the quotient Q ZR a compensation factor Kp for the correction of the quotient Q ZG . By multiplying the quotient Q ZG by the correction factor Kp, the corrected quotient Q ZGK is formed.

In einer vorausberechneten und abgespeicherten zweidimensionalen Tabelle ist jedem Wertepaar (QZR; QZR) genau eine Z-Position zugeordnet.In a precalculated and stored two-dimensional table, exactly one Z-position is assigned to each value pair (Q ZR; Q ZR ).

Claims (10)

Messvorrichtung zur Erfassung der Position eines Stellglieds (2) eines Linearaktors, z.B. eines Linearaktors eines automatischen Kfz-Schaltgetriebes, mit einer ferromagnetischen Geberstruktur (3), die fest am Stellglied (2) angeordnet ist und eine sich in Bewegungsrichtung des Stellglieds (2) ändernde Dicke aufweist, und einer geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4), die im Bewegungsbereich der sich mit dem Stellglied (2) bewegenden ferromagnetischen Geberstruktur (3) ortsfest angeordnet und mittels der der sich bei einer Bewegung des Stellglieds (2) ändernde Abstand zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur (3) einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) andererseits und dadurch die Position des Stellglieds (2) in dessen Bewegungsrichtung Z erfassbar ist, wobei die Messvorrichtung (1) eine Kompensationsvorrichtung (5, 6) aufweist, mittels der auf Erschütterungen, Schwingungen, Montagetoleranzen ud.dgl. basierende Lageänderungen zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur (3) einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) andererseits kompensierbar sind, und wobei die Kompensationsvorrichtung (5, 6) eine ferromagnetische Referenzstruktur (5), die parallel zur ferromagnetischen Geberstruktur (3) fest am Stellglied (2) angeordnet ist und eine in Bewegungsrichtung Z des Stellglieds (2) konstante Dicke hat, und eine referenzstrukturseitige Spulenanordnung (6) aufweist, die im Bewegungsbereich der sich mit dem Stellglied (2) bewegenden ferromagnetischen Referenzstruktur (5) ortsfest angeordnet ist.Measuring device for detecting the position of an actuator (2) of a linear actuator, e.g. a linear actuator of an automatic automotive transmission, with a ferromagnetic encoder structure (3) which is fixedly arranged on the actuator (2) and having a direction of movement of the actuator (2) changing thickness, and a Geberstrukturseitigen coil assembly (4) in the range of motion the ferromagnetic transmitter structure (3) moving with the actuator (2) is fixed in position and by means of the distance between the ferromagnetic transmitter structure (3) on the one hand and the sensor structure-side coil arrangement (4) on the other hand, and thereby the distance changing during a movement of the actuator (2) Position of the actuator (2) in the direction of movement Z is detectable, wherein the measuring device (1) comprises a compensation device (5, 6), by means of the vibration, vibration, assembly tolerances ud.dgl. based position changes between the ferromagnetic encoder structure (3) on the one hand and the geberstrukturseitigen coil assembly (4) on the other hand are compensated, and wherein the compensation device (5, 6) a ferromagnetic reference structure (5) parallel to the ferromagnetic encoder structure (3) fixed to the actuator (2 ) and has a constant thickness in the direction of movement Z of the actuator (2), and a reference structure-side coil arrangement (6), which is arranged stationary in the range of movement of the with the actuator (2) moving ferromagnetic reference structure (5). Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ferromagnetische Geberstruktur (3) keilförmig ausgebildet und parallel zur Bewegungsrichtung Z des Stellglieds (2) angeordnet ist.Measuring device after Claim 1 in which the ferromagnetic encoder structure (3) is wedge-shaped and arranged parallel to the direction of movement Z of the actuator (2). Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ferromagnetische Geberstruktur (3) eine sich nicht linear, z.B. exponentiell, ändernde Dicke aufweist und parallel zur Bewegungsrichtung Z des Stellglieds (2) angeordnet ist.Measuring device after Claim 1 in which the ferromagnetic encoder structure (3) has a non-linear, eg exponential, changing thickness and is arranged parallel to the direction of movement Z of the actuator (2). Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die der ferromagnetischen Geberstruktur (2) zugeordnete Spulenanordnung (4) zwei geberstrukturseitige Spulen (7, 8) aufweist, die auf einer zur ferromagnetischen Geberstruktur (3) beabstandeten und parallelen Linie im Abstand zueinander angeordnet sind.Measuring device according to one of Claims 1 to 3 in which the coil arrangement (4) assigned to the ferromagnetic encoder structure (2) has two sensor structure-side coils (7, 8) which are arranged at a distance from the ferromagnetic transmitter structure (3) and parallel line are spaced apart. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die der ferromagnetischen Referenzstruktur (5) zugeordnete Spulenanordnung (6) zwei referenzstrukturseitige Spulen (9, 10) aufweist, die auf einer zur ferromagnetischen Referenzstruktur (5) beabstandeten und parallelen Linie im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Position und der Abstand der beiden referenzstrukturseitigen Spulen (9, 10) in Längsrichtung des Stellglieds (2) vorzugsweise der Position und dem Abstand der beiden geberstrukturseitigen Spulen (7, 8) entspricht.Measuring device according to one of Claims 1 to 4 in which the coil arrangement (6) assigned to the ferromagnetic reference structure (5) has two reference structure-side coils (9, 10) spaced apart on a line spaced and parallel to the ferromagnetic reference structure (5), the position and the distance the two reference structure-side coils (9, 10) in the longitudinal direction of the actuator (2) preferably corresponds to the position and the distance of the two geberstrukturseitigen coil (7, 8). Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der zwischen der ferromagnetischen Geberstruktur (3) und der ferromagnetischen Referenzstruktur (5) ein Luftspalt (11) angeordnet ist.Measuring device according to one of Claims 1 to 5 in which an air gap (11) is arranged between the ferromagnetic transmitter structure (3) and the ferromagnetic reference structure (5). Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die eine Auswerteelektronik aufweist, mittels der als Grundlage zur Erfassung der Position des Stellglieds (2) drei Induktivitätswerte von drei Spulen bestimmbar und mittels dieser drei Induktivitätswerte aus einem in der Auswerteelektronik abgespeicherten kubischen Kennlinienfeld die Position des Stellglieds (2) in dessen Bewegungsrichtung Z erfassbar ist.Measuring device according to one of Claims 1 to 6 , which has an evaluation electronics, by means of which three inductance values of three coils can be determined as the basis for detecting the position of the actuator (2) and the position of the actuator (2) in its direction of movement Z can be detected by means of these three inductance values from a cubic characteristic field stored in the evaluation electronics is. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die eine Auswerteelektronik aufweist, mittels der als Grundlage zur Erfassung der Position des Stellglieds (2) drei Quotienten QZR, QZG, Qx aus jeweils zwei Induktivitätswerten L1, L2, L3, L4 zweier Spulen (7, 8, 9, 10) bestimmbar und mittels dieser drei Quotienten QZR, QZG, Qx aus einem kubischen Kennlinienfeld die Position des Stellglieds (2) in dessen Bewegungsrichtung Z erfassbar ist.Measuring device according to one of Claims 1 to 6 comprising evaluation electronics, by means of which three quotients Q ZR , Q ZG , Q x from in each case two inductance values L 1, L 2, L 3, L 4 of two coils (7, 8, 9, 10) are used as the basis for detecting the position of the actuator (2) ) can be determined and by means of these three quotients Q ZR , Q ZG , Q x from a cubic characteristic field, the position of the actuator (2) in its direction of movement Z is detected. Messvorrichtung nach Anspruch 8, in deren Auswerteelektronik die Induktivitätswerte L1, L2, L3, L4 der beiden geberstrukturseitigen Spulen (7, 8) und der beiden referenzstrukturseitigen Spulen (9, 10) erfaßbar sind, der Quotient QZR aus den Induktivitätswerten L3, L4 der beiden referenzstrukturseitigen Spulen (9, 10) berechenbar ist, im Falle einer Abweichung des Quotienten QZR von QZR = 1 ein Korrekturwert zur Korrektur einer Parallelabweichung in X-Richtung zwischen der referenzstrukturseitigen Spulenanordnung (6) und der Referenzstruktur (5) und damit zwischen der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) und der Geberstruktur (3) berechenbar ist, der Quotient QZG aus den Induktivitätswerten L1, L2 der beiden geberstrukturseitigen Spulen (7, 8) berechenbar ist, der Quotient Qx aus den Induktivitätswerten L2, L4 der einander zugeordneten referenzstrukturseitigen Spule (8) und geberstrukturseitigen Spule (10) berechenbar ist, mittels dem den Abstand zwischen der Geberstruktur (3) und der Referenzstruktur (5) einerseits und den beiden Spulenanordnungen (4, 6) andererseits verfälschende Montagetoleranzen etc. in Y-Richtung kompensierbar sind, und einem in der Auswerteelektronik abgespeicherten dreidimensionalen Kennlinienfeld entsprechend dem errechneten Punkt QZG; QZR; Qx eine diesem Punkt zugeordnete Z-Position des Stellglieds (2) entnehmbar ist.Measuring device after Claim 8 in whose evaluation electronics the inductance values L1, L2, L3, L4 of the two geberstrukturseitigen coils (7, 8) and the two reference structure side coils (9, 10) are detectable, the quotient Q ZR from the inductance values L3, L4 of the two reference structure side coils ( 9, 10) is calculable, in the case of a deviation of the quotient Q ZR from Q ZR = 1, a correction value for correcting a parallel deviation in the X direction between the reference structure-side coil arrangement (6) and the reference structure (5) and thus between the sensor structure-side coil arrangement ( 4) and the encoder structure (3) can be calculated, the quotient Q ZG can be calculated from the inductance values L1, L2 of the two sensor structure-side coils (7, 8), the quotient Q x from the inductance values L2, L4 of the reference structure-side coil (8 ) and Geberstrukturseitigen coil (10) can be calculated by means of the distance between the encoder structure (3) and the reference structure (5) on the one hand and the two coil arrangements (4, 6) on the other hand falsifying mounting tolerances, etc. in the Y direction are compensated, and a stored in the transmitter three-dimensional characteristic field corresponding to the calculated point Q ZG ; QZR ; Q x a Z-position of the actuator (2) assigned to this point can be removed. Verfahren zur Ermittlung der Position eines Stellglieds (2) eines Linearaktors, z.B. eines Linearaktors eines automatischen Kfz-Schaltgetriebes, bei dem Induktivitätswerte L1, L2, L3, L4 zweier geberstrukturseitiger Spulen (7, 8) und zweier referenzstrukturseitiger Spulen (9, 10) erfasst werden, der Quotient QZR aus den Induktivitätswerten L3, L4 der beiden referenzstrukturseitigen Spulen (9, 10) berechnet wird, im Falle einer Abweichung dieses Quotienten QZR von QZR = 1 ein Korrekturwert Kp zur Korrektur der Parallelabweichung in X-Richtung zwischen einer referenzstrukturseitigen Spulenanordnung (6) und einer Referenzstruktur (5) und damit zwischen einer geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) und einer Geberstruktur (3) berechnet wird, der Quotient QZG aus den Induktivitätswerten L1, L2 der beiden geberstrukturseitigen Spulen (7, 8) berechnet wird, der Quotient QZG mittels des Korrekturfaktors Kp in den korrigierten Quotienten QZGK umgerechnet wird, der Quotient Qx aus den Induktivitätswerten L2, L4 der einander zugeordneten geberstrukturseitigen Spule (8) und referenzstrukturseitigen Spule (10) berechnet wird, um den Abstand zwischen der Geberstruktur (3) einerseits und der geberstrukturseitigen Spulenanordnung (4) andererseits verfälschende Montagetoleranzen etc. in Y-Richtung zu kompensieren, und einem abgespeicherten dreidimensionalen Kennlinienfeld entsprechend dem errechneten Punkt QZGK; Qx eine diesem Punkt zugeordnete Z-Position des Stellglieds (2) entnommen wird.Method for determining the position of an actuator (2) of a linear actuator, eg a linear actuator of an automatic automotive transmission, in which inductance values L1, L2, L3, L4 of two sensor structure side coils (7, 8) and two reference structure side coils (9, 10) detected are the quotient Q ZR from the inductance L3, L4 of the reference structure side coils (9, 10) is calculated, in the event of a deviation of this quotient Q ZR of Q ZR = 1, a correction value Kp for correcting the parallel deviation in the X-direction between a Reference quota Q ZG from the inductance values L1, L2 of the two geberstrukturseitigen coil (7, 8) is calculated, the reference structure-side coil assembly (6) and a reference structure (5) and thus between a geberstrukturseitigen coil arrangement (4) and a donor structure (3) is calculated , the quotient Q ZG is converted by means of the correction factor Kp in the corrected quotient Q ZGK , the quotient Q x from the Inductance values L2, L4 of the associated Geberstrukturseitigen coil (8) and reference structure-side coil (10) is calculated to compensate for the distance between the encoder structure (3) on the one hand and the Geberstrukturseitigen coil assembly (4) on the other hand falsifying mounting tolerances, etc. in the Y direction and a stored three-dimensional characteristic field corresponding to the calculated point Q ZGK ; Q x a Z-position of the actuator (2) associated with this point is removed.
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