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Die Erfindung betrifft einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Sensoren zur Erfassung mehrerer Messgrößen, insbesondere eines Drehmoments, einer Rotorposition und/oder einer Temperatur. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Wankstabilisator und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kraftfahrzeugs.
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Wankstabilisatoren werden in Kraftfahrzeugen üblicherweise eingesetzt, um unerwünschte Wankbewegungen des Fahrzeugsaufbaus zu reduzieren. Ein aktiver Wankstabilisator, der als elektromechanischer Wankstabilisator ausgebildet ist, wird beispielsweise in der
DE 10 2013 221 248 A1 beschrieben. Dieser Wankstabilisator weist einen elektrischen Aktuator mit einem Rotor, sowie Sensoren zur Erfassung eines Drehmoments des Aktuators und zur Erfassung der Rotorposition auf. Der Wankstabilisator umfasst ferner eine Hauptplatine, die mit einem externen Steuergerät verbunden ist, über welches der Wankstabilisator angesteuert werden kann. Dieser Wankstabilisator hat sich im Einsatz durchaus bewährt. Allerdings hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass der Sensor zur Erfassung der Rotorposition auf der Hauptplatine angeordnet ist. Es ist daher erforderlich, die Hauptplatine in der unmittelbaren Nähe der Abtriebswelle des Rotors anzuordnen und diese auf ein mit dem Rotorpositionssensors zusammenwirkendes Gegenstück ausgerichtet zu montieren. Insofern ist die Freiheit bei der Anordnung der Hauptplatine innerhalb des Gehäuses des Wankstabilisators eingeschränkt.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, den relativ geringen Bauraum innerhalb eines Gehäuses eines Wankstabilisators flexibler nutzen zu können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Sensoren zur Erfassung mehrerer Messgrößen, insbesondere mit einem Drehmomentsensor, einem Rotorpositionssensor und/oder einem Aktuator-Temperatursensor, mehreren Sensorplatinen, die jeweils mindestens einen der Sensoren aufweisen, und einer separat von den Sensorplatinen angeordneten Hauptplatine, die ohne einen Drehmomentsensor, ohne einen Rotorpositionssensor und ohne einen Aktuator-Temperatursensor ausgebildet ist und eine Elektronik zum Auswerten der durch die Sensoren erfassten Messgrößen und/oder Weiterleiten dieser Messgrößen an ein externes Steuergerät aufweist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator ist die Hauptplatine ohne einen Sensor zur Erfassung eines Drehmoments, einer Rotorposition und/oder einer Temperatur des Aktuators des Wankstabilisators ausgebildet. Daher ist es bei dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator möglich, die Hauptplatine unabhängig von den Sensoren innerhalb des Gehäuses des Wankstabilisators anzuordnen. Die Sensorplatinen, welche die jeweiligen Sensoren aufweisen, können eine gegenüber der Hauptplatine reduzierte Größe haben und unabhängig von der Lage der Hauptplatine innerhalb des Gehäuses positioniert werden. Folglich kann der Bauraum innerhalb des Gehäuses flexibler genutzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine der Sensorplatinen als Rotorposition-Sensorplatine ausgebildet, die einen Rotorpositionssensor aufweist. Bevorzugt ist die Rotorposition-Sensorplatine parallel zu der Hauptplatine angeordnet. Die Rotorposition-Sensorplatine kann unabhängig von Lage der Hauptplatine innerhalb des Gehäuses angeordnet und auf ein mit dem Rotorpositionssensor zusammenwirkendes Gegenstück ausgerichtet werden, welches mit der Abtriebswelle des Aktuators mitdrehend angeordnet ist. Beispielsweise kann die Rotorposition-Sensorplatine senkrecht zu einer Rotationsachse des Aktuators angeordnet werden, so dass die Rotation eines an einer Stirnseite der Rotationsachse angeordneten Gegenstücks detektiert werden kann. Bevorzugt ist die Rotorposition-Sensorplatine von der Hauptplatine beabstandet. Besonders bevorzugt ist die Rotorposition -Sensorplatine ohne eine separat von dem Rotorpositionssensor ausgebildete Elektronik zum Auswerten der durch den Rotorpositionssensor erfassten Messgröße und/oder zum Weiterleiten dieser Messgröße ausgebildet, so dass die Größe der Rotorposition-Sensorplatine reduziert werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rotorposition-Sensorplatine außer dem Rotorpositionssensor keine weiteren aktiven Bauteile aufweist.
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Vorteilhaft ist es, wenn eine der Sensorplatinen als Drehmoment-Sensorplatine ausgebildet, die einen Drehmomentsensor aufweist. Bevorzugt ist die Drehmoment-Sensorplatine quer, insbesondere senkrecht, zu der Hauptplatine angeordnet. Hierdurch wird es möglich, den Drehmoment-Sensor auf das zu messende Drehmoment auszurichten. Beispielsweise kann eine Messrichtung oder Vorzugsrichtung des Drehmomentsensors auf eine Rotationsachse des Aktuators des Wankstabilisators ausgerichtet werden. Der Drehmomentsensor ist bevorzugt als integrierte Schaltungsanordnung ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist die Drehmoment-Sensorplatine ohne eine separat von dem Drehmomentsensor ausgebildete Elektronik zum Auswerten der durch den Drehmomentsensor erfassten Messgröße und/oder zum Weiterleiten dieser Messgröße ausgebildet, so dass die Größe der Drehmoment-Sensorplatine reduziert werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drehmoment-Sensorplatine außer dem Drehmomentsensor keine weiteren aktiven Bauteile aufweist.
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Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher der Wankstabilisator ein gemeinsames Halteelement umfasst, das die Hauptplatine und eine der Sensorplatinen trägt, insbesondere eine Drehmoment-Sensorplatine, die einen Drehmomentsensor aufweist. Das gemeinsame Halteelement ist bevorzugt separat von dem Gehäuse des Wankstabilisators ausgebildet, so dass bei der Fertigung des Wankstabilisators zunächst die Hauptplatine und die Sensorplatine an dem gemeinsamen Haltelement montiert werden und dann gemeinsam mit dem Haltelement in das Gehäuse des Wankstabilisator eingebracht werden können. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines gemeinsamen Halteelements, wenn die Drehmoment-Sensorplatine quer, insbesondere senkrecht, zu der Hauptplatine angeordnet werden soll. Das gemeinsame Halteelement kann einen ersten Aufnahmebereich für die Hauptplatine aufweisen und einen zweiten Aufnahmebereich für die Sensorplatine, wobei die Aufnahmebereiche quer, insbesondere senkrecht, zueinander ausgerichtet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Hauptplatine und eine Sensorplatine, insbesondere eine quer zu der Hauptplatine angeordnete Sensorplatine, mittels einer flexiblen Leiterplatte miteinander verbunden. Die flexible Leiterplatte kann umgebogen werden, beispielsweise um einen Winkel im Bereich zwischen 80° und 100°, insbesondere 90°. Die flexible Leiterplatte kann aus einer Folie, insbesondere einer Polyimid-Folie, gebildet sein.
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Bevorzugt weist der Wankstabilisator einen Aktuator-Temperatursensor auf, über welchen die Temperatur des Aktuators des Wankstabilisator gemessen werden kann. Besonders bevorzugt ist eine der Sensorplatinen als Temperatur-Sensorplatine ausgebildet, die den Aktuator-Temperatursensor aufweist. Alternativ kann ein Aktuator-Temperatursensor auf der Drehmoment-Sensorplatine oder auf der Rotorposition-Sensorplatine angeordnet sein. Zusätzlich kann auf der Hauptplatine ein Temperatursensor angeordnet sein, der die Umgebungstemperatur der Hauptplatine ermittelt, welche von der Aktuator-Temperatur abweichen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Hauptplatine eine Energieversorgungseinheit für die Sensorplatinen auf. Über die Energieversorgungseinheit können Versorgungsspannungen, insbesondere verschiedene Versorgungsspannungen, für die einzelnen Sensorplatinen bereitgestellt werden. Bevorzugt weist die Energieversorgungseinheit einen oder mehrere Spannungswandler auf, so dass intern Versorgungsspannungen bereitgestellt werden können, die von der dem Wankstabilisator bereitgestellten Spannung abweichen.
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Bevorzugt sind die Hauptplatine und die Sensorplatinen innerhalb eines Gehäuses des Wankstabilisators angeordnet.
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Bevorzugt sind die Hauptplatine und/oder die Sensorplatinen als feste Leiterplatine ausgebildet. Derartige feste Leiterplatten werden auch als printed circuit board (PCB) bezeichnet.
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Bevorzugt ist der Wankstabilisator ein aktiver Wankstabilisator, insbesondere ein elektromechanischer Wankstabilisator, über welchen Wankbewegungen eines Kraftfahrzeugs reduziert werden können. Derartige unerwünschte Wankbewegungen können beim Durchfahren von Kurven oder Überfahren von Unebenheiten entstehen. Der Wankstabilisator kann einem solchen Wankverhalten entgegenwirken. Besonders bevorzugt umfasst der Wankstabilisator einen Aktuator zur Erzeugung eines Dreh- bzw. Torsionsmoments, insbesondere einen Elektromotor. Der Elektromotor ist bevorzugt drehfest mit einem Gehäuse des Wankstabilisators verbunden und weist einen drehbaren Rotor auf, der gegenüber dem Gehäuse drehbar ist. Der Rotor ist bevorzugt über eine Abtriebswelle mit einem Stabilisatorelement des Wankstabilisators, insbesondere einer Drehstabfeder, verbunden, welches auf Torsion beansprucht wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem vorstehend beschriebenen Wankstabilisator und einem separat von dem Wankstabilisator angeordneten Steuergerät zum Ansteuern des Wankstabilisators, welches über eine Kommunikationsverbindung mit der Hauptplatine des Wankstabilisators verbunden ist.
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Dem Steuergerät können die mittels der Sensoren des Wankstabilisators ermittelten Messgrößen, insbesondere das Drehmoment, die Rotorposition und/oder die Aktuator-Temperatur, über die Hauptplatine bereitgestellt werden. Das Steuergerät kann auf Grundlage dieser Messgrößen Befehle für den Aktuator und/oder die Sensoren des Wankstabilisators erzeugen. Solche Befehle des Steuergeräts, die für einen der Sensoren bestimmt sind, können den Sensoren über die Hautplatine zugeleitet werden.
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Bevorzugt ist der Wankstabilisator an einer Achse des Kraftfahrzeugs angeordnet. Bevorzugt weist das Kraftfahrzeug mehrere, insbesondere zwei, Wankstabilisatoren auf, beispielsweise einen ersten Wankstabilisator an einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs und einen zweiten Wankstabilisator an einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner einer Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Wankstabilisator und einem Steuergerät zum Ansteuern des Wankstabilisators vorgeschlagen, wobei der Wankstabilisator mehrere Sensoren zur Erfassung mehrerer Messgrößen aufweist, insbesondere einen Drehmomentsensor, einen Rotorpositionssensor und/oder einer Aktuator-Temperatursensor, wobei mittels der Sensoren, die jeweils auf einer Sensorplatine angeordnet sind, Messgrößen erfasst werden, und die erfassten Messgrößen mittels einer Elektronik einer separat von den Sensorplatinen angeordneten Hauptplatine ausgewertet werden und/oder an das Steuergerät weitergeleitet werden wobei die Hauptplatine ohne einen Drehmomentsensor, ohne einen Rotorpositionssensor und ohne einen Aktuator-Temperatursensor ausgebildet ist.
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Bei dem Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Wankstabilisator können dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wankstabilisator beschrieben worden sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wankstabilisators in einer schematischen teilweisen Schnittdarstellung;
- 2 ein Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Halterung für die Hauptplatine und eine Sensorplatine in einer schematischen Schnittdarstellung (Detail II aus 1); und
- 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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In der 1 ist ein Wankstabilisator 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer teilweise geschnittenen Darstellung gezeigt. Der Wankstabilisator 1 ist als aktiver, elektromechanischer Wankstabilisator ausgebildet und kann an einer Achse eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen. Der Wankstabilisator 1 weist zwei als Stabilisatorarme ausgebildete Stabilisatorelemente 12, 13 auf, die an den Radaufhängungen der jeweiligen Achse angebunden werden. Zwischen den Stabilisatorelementen 12, 13 ist ein Aktuator 2 vorgesehen, der die Stabilisatorelemente 12, 13 mit einem Torsionsmoment beanspruchen kann.
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Der Aktuator 2 ist innerhalb eines Gehäuses 11 des Wankstabilisators 1 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 11 sind ferner mehrere Sensoren 6, 8 zum Erfassen verschiedener Messgrößen angeordnet. Ein erster Sensor 6 ist als Rotorpositionssensor ausgebildet. Der Rotorpositionssensor 6 ist auf einer Rotorposition-Sensorplatine 5 angeordnet. Er ist als Rotorpositionssensor mit einer Digitalisierungs- und Sendeeinheit ausgestaltet und wirkt mit einem Gegenstück zusammen, das sich mit dem als Abtriebswelle ausgestalteten Rotor 3 des Aktuators 2 mitbewegt. Ein zweiter Sensor 8 ist als Drehmomentsensor ausgebildet und auf einer Drehmoment-Sensorplatine 7 angeordnet. Die Drehmoment-Sensorplatine 7 und der Drehmomentsensor sind parallel zu einem durch den Aktuator 2 erzeugten Drehmoment, insbesondere Torsionsmoment, angeordnet. Insofern ist die Drehmoment-Sensorplatine 7 senkrecht zu der Rotorposition-Sensorplatine 5 ausgerichtet. Der Drehmomentsensor 8 ist bevorzugt als Magnetfeldsensor ausgebildet und wirkt mit einem magnetisierten Bereich des ihn umgebenden Stabilisatorelements 12 zusammen.
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Ein weiterer Bestandteil des Wankstabilisators 1 ist eine separat von den Sensorplatinen 5, 7 angeordnete Hauptplatine 10, die ohne einen Drehmomentsensor oder einen Rotorpositionssensor oder einen Aktuator-Temperatursensor ausgebildet ist und eine Elektronik 20 zum Auswerten der durch die Sensoren 6, 8 erfassten Messgrößen und/oder Weiterleiten dieser Messgrößen an ein externes Steuergerät 101 aufweist. Die von den Sensoren 6, 8, erfassten Messgrößen werden über Verbindungsleitungen 15, 16 an die Hauptplatine 10 übermittelt. Eine weitere Verbindungsleitung 14 verbindet die Hauptplatine 10 mit dem außerhalb des Wankstabilisators angeordneten Steuergerät 101.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Rotorpositions-Platine 5 parallel beabstandet zu der Hauptplatine 10 angeordnet. Die Drehmoment-Sensorplatine 7 ist senkrecht zu der Hauptplatine 10 vorgesehen.
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Optional kann der Wankstabilisator 1 nach 1 einen Aktuator-Temperatursensor aufweisen. Dieser kann beispielsweise als Teil einer weiteren Sensorplatine, also einer Temperatur-Sensorplatine, vorgesehen sein oder auf der Drehmoment-Sensorplatine oder der Rotorposition-Sensorplatine angeordnet sein. Jedenfalls wird der Aktuator-Temperatursensor über eine weitere Verbindungsleitung mit der Hauptplatine 10 verbunden, so dass die Auswertung der von dem Aktuator-Temperatursensor erfassten Messgröße und/oder die Weiterleitung dieser Messgröße durch die Elektronik 20 der Hauptplatine 10 erfolgen kann.
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Die 2 zeigt eine Detaildarstellung eines Bereichs II (vgl. 1) der die Hauptplatine 10 und die Drehmoment-Sensorplatine 7 umfasst. Die Hauptplatine 10 und die Drehmoment-Sensorplatine 7 sind an einem gemeinsamen Halteelement 9 angeordnet, welches beide Platinen 7, 10 trägt. Hierzu weist das Halteelement 9 einen ersten Aufnahmebereich 9.1 zur Aufnahme der Hauptplatine 10 und einen zweiten Aufnahmeberiech 9.2 zur Aufnahme der Drehmoment-Sensorplatine 7 mit dem Drehmomentsensor 8 auf. Der erste Aufnahmebereich 9.1 ist um 90° gegenüber dem zweiten Aufnahmebereich 9.2 gedreht, sodass die Platinen 7, 10 senkrecht zueinander angeordnet werden können.
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Die Drehmoment-Sensorplatine 7 weist außer dem Drehmomentsensor 8 keine weiteren aktiven Bauelemente auf. Die Hauptplatine ist mit einer Elektronik 20 und einer Energieversorgungseinheit 30 bestückt. Die Elektronik 20 weist eine Datenweiterleitungseinheit 22, eine Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 und eine Kommunikationseinheit 24 auf, auf die nachfolgend noch näher eingegangen wird.
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Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind die Hauptplatine 10 und die Drehmoment-Sensorplatine 7 mittels einer flexiblen Leiterplatte oder mittels einer flexiblen Leiterbahn, z. B. einem Flachbandkabel, miteinander verbunden.
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In der 3 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kraftfahrzeugs 100 gemäß der Erfindung gezeigt. Das Kraftfahrzeug 100 weist einen an einer Vorderachse angeordneten, ersten Wankstabilisator 1 und einen an einer Hinterachse angeordneten zweiten Wankstabilisator 1 auf, von denen in 3 der Übersichtlichkeit halber nur der erste Wankstabilisator 1 dargestellt ist. Ein weiterer Bestandteil des Kraftfahrzeugs 100 ist ein separat von den Wankstabilisatoren 1 angeordnetes Steuergerät 101 zum Ansteuern der Wankstabilisatoren, welches über eine Kommunikationsverbindung 14.1, 14.2 mit der Hauptplatine 10 des jeweiligen Wankstabilisator 1 verbunden ist.
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Die Wankstabilisatoren 1 sind als aktive, insbesondere elektromechanische, Wankstabilisatoren ausgebildet. Der erste und der zweite Wankstabilisator 1 weist jeweils einen in 3 nicht gezeigten Aktuator 2, insbesondere einen Elektromotor, auf, der ein Dreh- bzw. Torsionsmoment erzeugen kann. Beide Wankstabilisatoren 1 umfassen jeweils einen Drehmomentsensor 8 zur Messung eines Drehmoments, das ein Stabilisatorelement 12 auf Torsion beansprucht. Zudem ist in jedem Wankstabilisator 1 ein Rotorpositionssensor 6 vorgesehen, über welchen die Rotorlage des Rotors 3 gemessen werden kann. Ferner weist jeder Wankstabilisator 1 einen Aktuator-Temperatursensor 18 zur Messung der Temperatur des Aktuators 2 des Wankstabilisators 1 auf. Optional kann der Wankstabilisator einen oder mehrere weitere Sensoren 40, insbesondere Temperatursensoren, aufweisen.
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Die Sensoren 6, 8, 18, 40 sind jeweils auf einer eigenen Sensorplatine 5, 7, 17 angeordnet, die je nach Bedarf im Innenraum des Gehäuses platziert werden können. Die Sensorplatinen 5, 7, 17 sind in funktioneller Hinsicht als einfache Datenerfassungselemente ausgestaltet. Separat von den Sensorplatinen 5, 7, 17 ist ferner eine Hauptplatine 10 vorgesehen, die ohne einen Drehmomentsensor, ohne einen Rotorpositionssensor und ohne einen Aktuator-Temperatursensor ausgebildet ist. Auf der Hauptplatine 10 ist eine Elektronik 20 sowie eine Energieversorgung 30 für die Sensorplatinen 5, 7, 17 vorgesehen.
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Die Temperatur-Sensorplatine 17 umfasst den Aktuator-Temperatursensor 18, über den insbesondere die Temperatur T des Aktuators 2 gemessen wird. Über eine erste Verbindungsleitung 19 zwischen der Temperatur-Sensorplatine 17 und der Hauptplatine 10 wird ein insbesondere analoges Spannungssignal an die Elektronik 20 der Hauplatine 10 übermittelt.
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Die Drehmoment-Sensorplatine 7 weist den Drehmomentsensor 8 auf, über den das von dem Aktuator 2 erzeugte oder ein von außen auf die Stabilisatorelemente 12, 13 aufgebrachtes Drehmoment M gemessen wird. Über eine zweite Verbindungsleitung 15 zwischen der Drehmoment-Sensorplatine 7 und der Hauptplatine 10 wird ein insbesondere analoges Signal an die Elektronik 20 der Hauptplatine 10 übermittelt.
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Die Rotorposition-Sensorplatine 5 umfasst den Rotorpositionssensor 6, über den die Rotorposition W gemessen wird. Eine im Rotorpositionssensor 6 integrierte Signalverarbeitung und Signaldigitalisierung stellt ein digitales Rotorpositionssignal zu Verfügung. Die Rotorposition-Sensorplatine 5 ist über eine dritte Verbindungsleitung 16.1 und vierte Verbindungsleitung 16.2 mit der Hauptplatine 10 verbunden. Über die dritte Verbindungsleitung 16.1 wird die Erfasste Rotorposition an die Elektronik 20 der Hauptplatine 10 weitergeleitet. Die vierte Verbindungsleitung 16.2 ermöglicht die Weitergabe eines Triggersignals von der Elektronik 20 bzw. dem externen Steuergerät 101 an den Rotorpositionssensor 5.
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Die Hautplatine 10 umfasst eine Energieversorgungseinheit 30 für die Sensorplatinen 5, 7, 17. Über diese Energieversorgungseinheit 30 können Versorgungsspannungen für die einzelnen Sensorplatinen 5, 7, 17 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Energieversorgungseinheit 30 einen oder mehrere Spannungswandler aufweisen, so dass den Sensorplatinen 5, 7, 17 Versorgungsspannungen bereitgestellt werden können, die von der dem Wankstabilisator bereitgestellten Spannung abweichen.
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Ferner umfasst die Hauptplatine 10 eine Elektronik 20 zum Auswerten der durch die Sensoren 6, 8, 18, 40 erfassten Messgrößen und/oder Weiterleiten dieser Messgrößen an das externe Steuergerät 101. Als Teil der Elektronik 20 sind u.a. eine Datenweiterleitungseinheit 22, eine Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 und eine Kommunikationseinheit 24 auf der Hauptplatine vorgesehen. Über die Datenweiterleitungseinheit 22 können Messwerte, insbesondere die mittels des Rotorpositionssensors 5 gemessene Rotorposition, unverändert an das externe Steuergerät 101 weitergeleitet werden. Eine Bearbeitung der weitergeleiteten Daten erfolgt in der Datenweiterleitungseinheit 22 nicht. Optional kann die gemessene Rotorposition alternativ oder zusätzlich der Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 zugeführt werden. In der Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 kann anhand der gemessenen Rotorposition die Rotorgeschwindigkeit und/oder die Rotorbeschleunigung ermittelt werden. Die Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 wird ferner dazu verwendet, die gemessenen Signale des Drehmomentsensors 8, des Temperatursensors 18 sowie ggf. vorhandener weiterer Sensoren 40 zu erfassen, zu digitalisieren und zu verarbeiten. Insofern kann eine gemeinsam Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit 23 zu Verarbeitung der Signale mehrerer, insbesondere sämtlicher, Sensoren 5, 7, 18, 40 des Wankstabilisators 1 verwendet werden.
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Die vorstehend beschriebenen Wankstabilisatoren 1 für ein Kraftfahrzeug 100 weisen jeweils mehrere Sensoren 6, 8, 18, 40 zur Erfassung mehrerer Messgrößen auf, insbesondere einen Drehmomentsensor (8), einen Rotorpositionssensor (6) und/oder einer Aktuator-Temperatursensor (18). Die Wankstabilisatoren 1 umfassen mehrere Sensorplatinen 5, 7, 17, die jeweils mindestens einen der Sensoren 6, 8, 18 aufweisen, und eine separat von den Sensorplatinen 5, 7, 17 angeordnete Hauptplatine 10, die ohne einen Drehmomentsensor, ohne einen Rotorpositionssensor und ohne einen Aktuator-Temperatursensor ausgebildet ist und eine Elektronik 20 zum Auswerten der durch die Sensoren 6, 8, 18 erfassten Messgrößen und/oder Weiterleiten dieser Messgrößen an ein externes Steuergerät 101 aufweist. Hierdurch kann der relativ geringe Bauraum innerhalb des Gehäuses 11 des Wankstabilisators 1 flexibler genutzt werden. Ferner ergeben sich folgende Vorteile:
- - Eine Sensorplatine 5, 7, 17 kann je nach Bedarf mit der Hauptplatine 10 verbunden werden oder nicht, wobei hierdurch keine weiteren Änderungen an der Hauplatine 10 oder anderen Sensorplatinen 5, 7, 17 erforderlich werden.
- - Die Sensorplatinen 5, 7, 17 können eine relativ geringe Größe aufweisen, da auf diesen nur wenige Bauelemente angeordnet werden müssen.
- - Da die Ausrichtung der Sensorplatinen 5, 7, 17 unabhängig von der Ausrichtung der Hauptplatine 10 ist, können die Sensoren 6, 8, 18, 40 je nach Messprinzip (z. B. axial oder radial) angeordnet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wankstabilisator
- 2
- Aktuator
- 3
- Rotor
- 4
- Halterung
- 5
- Rotorposition-Sensorplatine
- 6
- Rotorpositionssensor
- 7
- Drehmoment-Sensorplatine
- 8
- Drehmomentsensor
- 9
- Halteelement
- 9.1
- Aufnahmebereich
- 9.2
- Aufnahmebereich
- 10
- Hauptplatine
- 11
- Gehäuse
- 12
- Stabilisatorelement
- 13
- Stabilisatorelement
- 14.1
- Verbindungsleitung
- 14.2
- Verbindungsleitung
- 15
- Verbindungsleitung
- 16.1
- Verbindungsleitung
- 16.2
- Verbindungsleitung
- 17
- Temperatur-Sensorplatine
- 18
- Temperatursensor
- 19
- Verbindungsleitung
- 20
- Elektronik
- 22
- Datenweiterleitungseinheit
- 23
- Datenerfassungs- und Datenverarbeitungseinheit
- 24
- Kommunikationseinheit
- 30
- Energieversorgungseinheit
- 100
- Kraftfahrzeug
- 101
- Steuergerät
- T
- Temperatur
- M
- Drehmoment
- W
- Drehwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013221248 A1 [0002]
