DE102014220358A1 - Device for determining a position and / or an adjustment path of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle and production method for such a device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens (54) eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit einem magnetisch-sensitiven Element (50), in welchem eine Änderung einer an dem magnetisch-sensitiven Element (50) vorliegenden magnetischen Feldstärke, ausgelöst während einer Verstellbewegung des linear verstellten Kolbens (54) aufgrund einer Mitverstellbewegung eines an dem linear verstellten Kolben (54) angeordneten ersten Gebermagneten (52) in Bezug zu dem magnetisch-sensitiven Element (50), eine Änderung einer elektrischen Größe bewirkt, und einer Auswerteelektronik (56), welche dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung der bereitgestellten oder abgegriffenen Änderung der elektrischen Größe zumindest einen Ausgabewert bezüglich der Position und/oder des Verstellwegs des linear verstellbaren Kolbens (54) festzulegen und auszugeben, wobei die Auswerteelektronik (56) in einem Gehäuse (58) angeordnet ist, wobei das magnetisch-sensitive Element (50) zusammen mit der Auswerteelektronik (56) in dem Gehäuse (58) angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine derartige Vorrichtung.The invention relates to a device for determining a position and / or a displacement path of a linearly adjustable piston (54) of a brake system of a vehicle having a magnetically sensitive element (50), in which a change of one of the magnetically sensitive element (50) present magnetic field strength, triggered during a displacement movement of the linearly displaced piston (54) due to a Mitverstellbewegung of the linearly displaced piston (54) arranged first encoder magnet (52) with respect to the magnetically-sensitive element (50) causes a change in an electrical variable and evaluation electronics (56) which are designed to determine and output at least one output value with regard to the position and / or the displacement path of the linearly adjustable piston (54), taking into account the provided or sensed change in the electrical quantity, the evaluation electronics (56 ) in a housing (58) angeor dnet, wherein the magnetically sensitive element (50) is arranged together with the evaluation electronics (56) in the housing (58). Furthermore, the invention relates to a manufacturing method for such a device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs, ein Hydraulikaggregat für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und ein Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs und ein Herstellungsverfahren für ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems.The invention relates to a device for determining a position and / or a displacement of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle. Likewise, the invention relates to a control device for at least one component of a brake system of a vehicle, a hydraulic unit for a brake system of a vehicle and a brake system for a vehicle. Furthermore, the invention relates to a manufacturing method for a device for determining a position and / or an adjustment path of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle and a manufacturing method for a control device for at least one component of a brake system.
Stand der TechnikState of the art
Der herkömmliche Hydraulikblock hat ein Hydraulikblockgehäuse
An dem Verstärkerkörper
Die Auswerteelektronik des herkömmlichen Sensors ist Teil eines Steuergeräts, dessen Steuergerätgehäuse
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Hydraulikaggregat für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Herstellungsverfahren für ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 11.The invention provides a device for determining a position and / or a displacement of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle having the features of claim 1, a control device for at least one component of a brake system of a vehicle having the features of claim 6, a hydraulic unit for a A braking system of a vehicle having the features of claim 8, a braking system for a vehicle having the features of claim 9, a manufacturing method for a device for determining a position and / or a displacement of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle having the features of
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen Verzicht auf die herkömmlicherweise notwendige Verbindung, wie beispielsweise eine Stecker-Kabel-Verbindung nach dem Stand der Technik, zwischen dem magnetisch-sensitiven Element und der Auswerteelektronik. Mit dem Entfall des Kabels und des Steckers, welche herkömmlicherweise noch benötigt werden, entfallen auch die Kosten für diese Komponenten. Des Weiteren schafft der Entfall des Kabels und des Steckers eine Gewichtsoptimierung, welche insbesondere bei der hohen Einbaulage des magnetisch-sensitiven Elements und der damit zusammenwirkenden Auswerteelektronik vorteilhaft ist. Außerdem entfällt mittels der vorliegenden Erfindung das herkömmliche Risiko einer Verschmutzung des magnetisch-sensitiven Elements und/oder der Auswerteelektronik aufgrund eines Eindringens einer Flüssigkeit und/oder von Partikeln über einen Spalt der herkömmlicherweise noch benötigten Verbindung. Des Weiteren vereinfacht die vorliegende Erfindung eine Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs, so dass sich die Montage meistens mittels eines leichten und vollautomatisierbaren Montageprozess ausführen lässt.The present invention eliminates the need for a conventionally required connection, such as a prior art male / female connection, between the magneto-sensitive element and the transmitter. With the elimination of the cable and the connector, which are still needed conventionally, eliminates the cost of these components. Furthermore, the elimination of the cable and the plug creates a weight optimization, which is particularly advantageous in the high mounting position of the magnetically sensitive element and the evaluation electronics cooperating therewith. In addition, by means of the present invention, the conventional risk of contamination of the magnetically sensitive element and / or of the evaluation electronics due to penetration of a liquid and / or of particles via a gap of the conventionally still required connection is eliminated. Furthermore, the present invention simplifies an assembly of the device according to the invention for determining a position and / or a displacement of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle, so that the assembly can be carried out mostly by means of a lightweight and fully automatic assembly process.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Auswerteelektronik dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung der bereitgestellten oder abgegriffenen Änderung der elektrischen Größe eine Position einer Eingangsstange, eine Position einer Ausgangsstange, eine Position eines Ventilkörpers eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers, eine Position eines Verstärkerkörpers des elektromechanischen Bremskraftverstärkers, eine Position eines Hauptbremszylinderkolbens, einen Verstellweg der Eingangsstange in Bezug zu ihrer Ausgangsstellung, einen Verstellweg der Ausgangsstange in Bezug zu ihrer Ausgangsstellung, einen Verstellweg des Ventilkörpers in Bezug zu seiner Ausgangsstellung, einen Verstellweg des Verstärkerkörpers in Bezug zu seiner Ausgangsstellung, einen Verstellweg des Hauptbremszylinderkolbens in Bezug zu seiner Ausgangsstellung, einen Verstellweg der Eingangsstange in Bezug zu dem Ventilkörper, einen Verstellweg der Eingangsstange in Bezug zu dem Verstärkerkörper, einen Verstellweg der Ausgangsstange in Bezug zu dem Ventilkörper und/oder einen Verstellweg der Ausgangsstange in Bezug zu dem Verstärkerkörper als den zumindest einen Ausgabewert bezüglich der Eingangsstange, der Ausgangsstange, dem Ventilkörper, dem Verstärkerkörper und/oder dem Hauptbremszylinderkolben als dem linear verstellbaren Kolben festzulegen und auszugeben. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln einer Vielzahl von Positionen, Verstellwegen, Differenzwegen und/oder Stellungen der Komponenten des elektromechanischen Bremskraftverstärkers und/oder eines Hauptbremszylinders geeignet. Aufgrund der Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfällt die Notwendigkeit eines Gebrauchens weiterer Sensoriken zum Ermitteln der hier aufgezählten Sensorgrößen. In an advantageous embodiment, the evaluation unit is designed, taking into account the provided or tapped change in the electrical quantity, a position of an input rod, a position of an output rod, a position of a valve body of an electromechanical brake booster, a position of an amplifier body of the electromechanical brake booster, a position of a master brake cylinder piston a displacement of the input rod with respect to its initial position, a displacement of the output rod relative to its initial position, a displacement of the valve body with respect to its initial position, a displacement of the booster body with respect to its initial position, a displacement of the master cylinder piston with respect to its initial position a displacement of the input rod with respect to the valve body, a displacement of the input rod with respect to the booster body, e Inver adjustment of the output rod relative to the valve body and / or a displacement of the output rod relative to the booster body as the at least one output value with respect to the input rod, the output rod, the valve body, the booster body and / or the master cylinder piston as the linearly adjustable piston set and issue. Thus, the device according to the invention is suitable for determining a plurality of positions, adjustment paths, differential paths and / or positions of the components of the electromechanical brake booster and / or a master brake cylinder. Due to the versatility of the device according to the invention eliminates the need for using other sensors for determining the listed here sensor sizes.
Vorzugsweise ist das magnetisch-sensitive Element an einer Innenwand des Gehäuses und/oder an einer inneren Anschraubfläche des Gehäuses angeordnet. Das magnetisch-sensitive Element ist somit platzsparend und verlässlich zusammen mit der Auswerteelektronik in dem Gehäuse anordbar.Preferably, the magnetically sensitive element is arranged on an inner wall of the housing and / or on an inner mounting surface of the housing. The magnetically sensitive element can thus be arranged in a space-saving and reliable manner together with the evaluation electronics in the housing.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Gehäuse an dem elektromechanischen Bremskraftverstärker und/oder einem Hauptbremszylinder des Bremssystems befestigbar. Dies gewährleistet einen vergleichsweise kleinen Abstand zwischen dem in dem Gehäuse angeordneten magnetisch-sensitiven Element und dem an dem linear verstellbaren Kolben angeordneten ersten Gebermagneten, bzw. zwischen dem in dem Gehäuse angeordneten magnetisch-sensitiven Element und dem mit dem Magnetfeld des zweiten Gebermagneten wechselwirkenden linear verstellbaren Kolben. In beiden Fällen bewirkt eine Verstellbewegung des linear verstellten Kolbens eine ausreichende Änderung der an dem magnetisch-sensitiven Element vorliegenden magnetischen Feldstärke, so dass der Ausgabewert aufgrund der resultierenden Änderung der elektrischen Größe mit einer hohen Genauigkeit und einer vergleichsweise geringen Fehlerrate festlegbar ist. In an advantageous embodiment, the housing can be fastened to the electromechanical brake booster and / or a master brake cylinder of the brake system. This ensures a comparatively small distance between the magnetically sensitive element arranged in the housing and the first transmitter magnet arranged on the linearly adjustable piston, or between the magnetically sensitive element arranged in the housing and the linearly adjustable magnet interacting with the magnetic field of the second transmitter magnet Piston. In both cases, an adjustment movement of the linearly displaced piston causes a sufficient change in the magnetic field strength present at the magnetically sensitive element, so that the output value can be determined with high accuracy and a comparatively low error rate due to the resulting change in the electrical quantity.
Beispielsweise kann das Gehäuse ein eigenes Gehäuse der Vorrichtung sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass in einer alternativen Ausführungsform auch weitere Elektroniken und/oder andere Sensoriken in das Gehäuse integriert sein können. For example, the housing may be a separate housing of the device. It should be noted, however, that in an alternative embodiment, other electronics and / or other sensors may be integrated into the housing.
Die Erfindung schafft auch ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit einem Steuergerätgehäuse, in welchem eine Elektronik des Steuergeräts angeordnet ist, und einer entsprechenden Vorrichtung, wie sie vorausgehend ausgeführt ist, wobei das magnetisch-sensitive Element zusammen mit der Auswerteelektronik in dem Steuergerätgehäuse als dem Gehäuse angeordnet ist. Eine Montage der Vorrichtung ist damit in eine Montage des Steuergeräts integriert. Dies reduziert den Arbeitsaufwand zum Herstellen eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Steuergerät ausgestatteten Bremssystems. Des Weiteren entfällt in diesem Fall die Notwendigkeit von zwei eigenen Gehäusen für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Steuergerät. Stattdessen kann ein kostengünstiges Modell des Steuergerätgehäuses sowohl zum Montieren und Schützen der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch des Steuergeräts genutzt werden. Dies ermöglicht auch eine optimale Ausnutzung der Abdichtung des Steuergerätgehäuses gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit oder Partikeln. Die erfindungsgemäß realisierte Multifunktionalität des Steuergerätgehäuses ermöglicht außerdem eine Gewichtsoptimierung des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Steuergerät ausgestatteten Bremssystems.The invention also provides a control device for at least one component of a brake system of a vehicle having a control unit housing, in which an electronics of the control device is arranged, and a corresponding device, as described above, wherein the magnetically sensitive element together with the transmitter in the Control unit housing is arranged as the housing. An assembly of the device is thus integrated into a mounting of the control unit. This reduces the work required to produce a brake system equipped with the device according to the invention and the control unit. Furthermore, in this case eliminates the need for two separate housings for the device and the control device according to the invention. Instead, a low-cost model of the control unit housing can be used both for mounting and protecting the device according to the invention and the control unit. This also allows optimal utilization of the seal of the control unit housing against ingress of moisture or particles. The inventively realized multi-functionality of the control unit housing also allows weight optimization of the device equipped with the device and the control unit brake system.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuergerät an einem Hydraulikaggregat des Bremssystems befestigbar. In an advantageous embodiment, the control unit is attachable to a hydraulic unit of the brake system.
Die oben beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Hydraulikaggregat für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einem an dem Hydraulikaggregat befestigten derartigen Steuergerät gewährleistet. The advantages described above are also ensured in a hydraulic power unit for a brake system of a vehicle with such a control unit attached to the hydraulic power unit.
Auch ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Steuergerät oder einem korrespondierenden Hydraulikaggregat schafft die oben beschriebenen Vorteile.A braking system for a vehicle with a corresponding control unit or a corresponding hydraulic unit also provides the advantages described above.
Zusätzlich sind die oben beschriebenen Vorteile realisierbar durch ein Ausführen eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Position und/oder eines Verstellwegs eines linear verstellbaren Kolbens eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Das Herstellungsverfahren für die Vorrichtung ist gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen weiterbildbar.In addition, the advantages described above can be realized by carrying out a corresponding manufacturing method for a device for determining a position and / or a displacement path of a linearly adjustable piston of a brake system of a vehicle. The manufacturing method for the device can be further developed in accordance with the embodiments explained above.
Des Weiteren bringt auch ein Ausführen eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs die bereits beschriebenen Vorteile. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass auch das Herstellungsverfahren für das Steuergerät entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen weiterbildbar ist. Furthermore, also carrying out a corresponding production method for a control unit for at least one component of a brake system of a vehicle brings the advantages already described. It is also pointed out that the manufacturing method for the control device according to the embodiments described above can be further developed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Die in
Die (aufgrund der Verstellbewegung des linear verstellbaren/verstellten Kolbens
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die Einsetzbarkeit des magnetisch-sensitiven Elements
Die in
Die Auswerteelektronik
Anstelle einer gehäuseexternen elektrischen Verbindung zwischen dem magnetisch-sensitiven Element
Vorzugsweise liegt der linear verstellbare Kolben
Vorzugsweise ist das magnetisch-sensitive Element
Insbesondere kann das magnetisch-sensitive Element
Das Gehäuse
In der Ausführungsform der
Als Alternative können das magnetisch-sensitive Element
Das Gehäuse
Da das magnetisch-sensitive Element
Das Steuergerät
Das Steuergerät
Das Steuergerät
Das in
Mittels des nachfolgen beschriebenen Herstellungsverfahrens können beispielsweise die oben erläuterten Vorrichtungen/Steuergeräte/Bremssysteme hergestellt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausführbarkeit des Herstellungsverfahrens nicht auf das Herstellen derartiger Vorrichtungen/Steuergeräte/Bremssysteme limitiert ist.By means of the manufacturing process described below, for example, the devices / control units / brake systems explained above can be produced. It should be noted, however, that a feasibility of the manufacturing process is not limited to the manufacture of such devices / controllers / brake systems.
In einem Verfahrensschritt S1 des Herstellungsverfahrens wird magnetisch-sensitives Element in einem Gehäuse (der späteren Vorrichtungen/des fertigen Steuergeräts) angeordnet. Unter dem magnetisch-sensitiven Element ist ein Sensorelement zu verstehen, in welchem eine Änderung einer an dem magnetisch-sensitiven Element vorliegenden magnetischen Feldstärke eine Änderung einer elektrischen Größe bewirkt. Außerdem wird die Änderung der magnetischen Feldstärke ausgelöst während eines Betriebs der Vorrichtung bei einer Verstellbewegung des linear verstellten Kolbens. Dies geschieht z.B. aufgrund einer Mitverstellbewegung eines an dem linear verstellten Kolben angeordneten ersten Gebermagneten in Bezug zu dem magnetisch-sensitiven Element. Ebenso kann die Änderung der magnetischen Feldstärke aufgrund einer Wechselwirkung eines Magnetfelds eines fest in Bezug zu dem magnetisch-sensitiven Element angeordneten zweiten Gebermagneten und dem in Bezug zu dem magnetisch-sensitiven Element verstellten Kolben ausgelöst werden.In a method step S1 of the manufacturing process, magnetically sensitive element is housed in a housing (the later devices / of finished control device) arranged. The magnetically sensitive element is to be understood as meaning a sensor element in which a change in a magnetic field strength present at the magnetically sensitive element causes a change in an electrical quantity. In addition, the change in the magnetic field strength is triggered during operation of the device during an adjustment movement of the linearly displaced piston. This happens, for example, due to a Mitverstellbewegung a arranged on the linearly displaced piston first encoder magnet with respect to the magnetically-sensitive element. Likewise, the change of the magnetic field strength may be triggered due to an interaction of a magnetic field of a second donor magnet fixedly arranged with respect to the magneto-sensitive element and the piston displaced with respect to the magneto-sensitive element.
In einem weiteren Verfahrensschritt S2 wird eine Auswerteelektronik in dem (gleichen) Gehäuse angeordnet. Die Auswerteelektronik wird dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung der bereitgestellten oder abgegriffenen Änderung der elektrischen Größe zumindest einen Ausgabewert bezüglich der Position und/oder des Verstellwegs des linear verstellbaren Kolbens festzulegen und auszugeben.In a further method step S2, a transmitter is arranged in the (same) housing. The transmitter is designed to set and output at least one output value with respect to the position and / or the displacement of the linearly adjustable piston, taking into account the provided or tapped change in the electrical quantity.
Die Verfahrensschritte S1 und S2 können auch Schritte eines Herstellungsverfahrens für ein Steuergerät für zumindest eine Komponente eines Bremssystems eines Fahrzeugs sein. In diesem Fall werden das magnetisch-sensitive Element und die Auswerteelektronik in einem Steuergerätgehäuse als dem Gehäuse angeordnet. Außerdem weist das Herstellungsverfahrens für ein Steuergerät noch einen Verfahrensschritt S3 auf, in welchem eine Elektronik des Steuergeräts in dem Steuergerätgehäuse angeordnet/ausgebildet wird.The method steps S1 and S2 can also be steps of a production method for a control unit for at least one component of a brake system of a vehicle. In this case, the magnetically sensitive element and the evaluation are arranged in a controller housing as the housing. In addition, the manufacturing method for a control unit still has a method step S3, in which an electronics of the control device in the control unit housing is arranged / formed.
Die Verfahrensschritte S1 und S2, bzw. S1 bis S3, sind in beliebiger Reihenfolge oder zumindest teilweise gleichzeitig ausführbar. Mittels der Verfahrensschritte S1 und S2, bzw. S1 bis S3 können die oben schon genannten Vorteile realisiert werden, auf deren erneute Beschreibung hier jedoch verzichtet wird.The method steps S1 and S2, or S1 to S3, are executable in any order or at least partially simultaneously. By means of the method steps S1 and S2, or S1 to S3, the advantages already mentioned above can be realized, but their repeated description is omitted here.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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