DE102019119743B4 - System und Verfahren für die Adressierung von Sensoren in einem Datenübertragungssystem - Google Patents

System und Verfahren für die Adressierung von Sensoren in einem Datenübertragungssystem Download PDF

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Abstract

System (100) zum Generieren von Adressen von Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) für die Datenkommunikation von Sensordaten über ein Datenübertragungssystem (60), wobei die Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet sind, um die Orientierung und/oder Feldstärke eines konstanten und/oder veränderbaren Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) eines Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) zu messen, wobei zumindest zwei oder mehr Drehelemente (10, 11, 12, 13, 14) in einer bezogen auf die Ausrichtung ihres jeweiligen Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) unterschiedlichen radialen Position ausgerichtet sind und zumindest ein Sensor (50, 51, 52, 53, 54) jeweils einem Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) zugeordnet ist, und wobei der jeweilige Sensor (50, 51, 52, 53, 54) ausgebildet ist, die Ausrichtung und/oder Stärke des Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) des jeweiligen ihm zugeordneten Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) zu messen und die Messdaten an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder an eine Datenverarbeitungseinrichtung (70) zu senden, und wobei eine Softwareapplikation in dem Prozessor und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung (70) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, eine eindeutige Adresse für den jeweiligen Sensor (50, 51, 52, 53, 54) aus den Messdaten des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) zu generieren, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) verwendbar ist, und wobei die generierte Adresse des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) an den Sensor (50, 51, 52, 53, 54) übertragen wird und in einem Speicherplatz des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) gespeichert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren für die Adressierung von Sensoren in einem Datenübertragungssystem.
  • Es ist bekannt, die Winkellage einer Nockenwelle bei einem Verbrennungsmotor mittels eines rotierenden Magnetfeldes zu erfassen. Hierzu wird in der Nockenwelle ein gerichtetes Magnetfeld mittels eines Ringmagneten, der an oder in der Nockenwelle angebracht ist, aufgebaut. Ein magnetfeldempfindlicher Sensor, der in der Nähe der Nockenwelle angebracht ist, erfasst die Stärke und Richtungsposition des Magnetfelds, welches in der Nockenwelle definiert ausgebildet ist. Die Richtungsposition des Magnetfeldes kann einem Nockenwellenwinkel zugeordnet werden und diese Daten werden an die digitale Motorelektronik (DME) mittels eines Datenübertragungssystems wie beispielsweise ein CAN-Bus übertragen.
  • Werden jedoch bei einem Verbrennungsmotor beispielsweise vier Nockenwellen verwendet, so ist es erforderlich, diese vier Nockenwellen pro Motor abzutasten. Üblicherweise steht jedoch nicht für jeden Sensor ein eigenes Datenübertragungssystem zur Verfügung, so dass jeder der Sensoren eine eindeutige Adresse (Identität) aufweisen muss, um eine eindeutige Zuordnung zu den mit dem Sensor erfassten Daten der Nockenwelle zu gewährleisten.
  • Zwar werden derartige Adressen üblicherweise bereits vom Hersteller der Sensoren festgelegt, aber aufgrund der verwendeten Übertragungstechnik des Datenübertragungssystems für die Sensorinformationen (Sensordaten) ist der vorgesehene Datenbereich für die Adresse klein, so dass nicht jeder Sensor mit einer individuellen Adresse, ähnlich einer Seriennummer, ausgestattet wird. Daher werden im Verlauf eines Produktionszeitraums wiederholt gleiche Adressen für unterschiedliche Sensoren verwendet. Wenn jedoch die Daten von zwei Sensoren mit derselben Adresse nur von einem Datenübertragungssystem übertragen werden, kommt es zu Verwechslungen, da eine eindeutige Zuordnung nicht mehr möglich ist.
  • Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass nur eine begrenzte Anzahl von Adressen, beispielsweise vier Adressen verwendet werden, die dann definiert einem einzigen Motor zuordnet werden, so dass vier Sensoren unterschiedliche Adressen aufweisen. Allerdings entsteht in diesem Fall das Problem des korrekten Einbaus der Sensoren, damit es nicht zu Verwechslungen kommt. Eine Option ist eine unterschiedliche geometrische Ausgestaltung der Sensoren, um eine definierte Verwendung für einen einzigen Motor sicherzustellen. Allerdings ergeben sich hierdurch hohe logistische und produktionstechnische Aufwendungen, die wiederum zu hohen Kosten führen.
  • Die US 2006 / 0 089 784 A1 beschreibt ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor mit Winkelpositionssensoren, mit denen die Position von rotierenden Motorelementen sehr genau bestimmt werden kann. Informationen über die Winkelposition der Motorelemente werden verwendet, um den Betrieb des Motors für einen verbesserten Wirkungsgrad und/oder verringerte Emissionen zu verändern. Die Winkelposition der Kurbelwelle und der Nockenwelle kann jeweils durch Anbringen eines Dipolmagneten bestimmt werden, wobei sich das Magnetfeld des Magneten mit dem jeweiligen Drehelement dreht. Ein Winkelpositionssensor wird neben jedem Drehelement angeordnet, um die Drehung des jeweiligen Magnetfelds zu erfassen.
  • In der US 2008 / 0 230 024 A1 ist ein Nockenwellenphasen-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor beschrieben. Eine erste Nockenwelle umfasst ein erstes Zielrad und eine zweite Nockenwelle umfasst ein zweites Zielrad. Ein Nockenpositionssensor erfasst das erste und das zweite Zielrad und erzeugt Nockenwellenpositionsdaten basierend auf dem ersten und dem zweiten Zielrad.
  • Die US 2009 / 0 276 145 A1 beschreibt eine Synchronisationsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem ersten Sensor und einem zweiten Sensor. Der erste Sensor erfasst die Winkelposition einer ersten Welle und der zweite Sensor erfasst die Winkelposition einer zweiten Welle, woraus sich eine Phasendifferenz zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle ergibt. Des Weiteren ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, um ein Steuersignal zum Einstellen einer festgelegten Phasendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Welle bereitzustellen.
  • In der US 2015 / 0 268 065 A1 ist eine Sensorvorrichtung mit einem Sensor zur Erfassung eines Magnetfeldes beschrieben. Ein Magnet wird an einer Endfläche einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors positioniert und der Sensor erfasst einen Richtungswinkel des Magnetfelds im Bereich zwischen 0° und 360°. Ferner ist die Sensoreinrichtung mit einem Speicher versehen. Die gemessenen Richtungswinkel des Magnetfeldes werden mit einem zuvor festgelegten Profil verglichen, um Übereinstimmungen oder Abweichungen festzustellen.
  • Die US 2017 / 0 299 467 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erfassen und Überwachen der Kurbelwellendrehzahl und -position in einem Viertaktmotor, wobei ein erster und ein zweiter Sensor vorgesehen sind, um den Durchgang von Referenzmarken an einem oder mehreren drehbaren Elementen zu erfassen. Der erste Sensor ist ein Hochpräzisionssensor und der zweite Sensor ist ein Niedriggeschwindigkeitssensor.
  • Die DE 10 2016 100 254 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterscheidung von Daten einer Mehrzahl von mehrdimensionalen Magnetfeldsensoren. Eine erste Sensoranordnung umfasst eine erste Magnetfeldquelle und einen ersten mehrdimensionalen Magnetfeldsensor, wobei die erste Magnetfeldquelle und der erste Magnetfeldsensor in einer ersten für die erste Sensoranordnung charakteristischen Weise relativ zueinander angeordnet sind. Wenigstens eine zweite Sensoranordnung umfasst eine zweite Magnetfeldquelle und einen zweiten mehrdimensionalen Magnetfeldsensor, wobei die zweite Magnetfeldquelle und der zweite Magnetfeldsensor in einer zweiten für die zweite Sensoranordnung charakteristischen Weise relativ zueinander angeordnet sind.
  • Die GB 2 563 674 A beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position von ein oder mehreren Sensoren. Ein Prozessor sendet eine Identifikationsanfrage an die Sensoren und erhält Identifikationsantworten von den Sensoren. Außerdem wird ein spezifisches physikalisches Signal an die Sensoren gesendet, das von der Position des Sensors abhängig ist. Wenn die Antwort eines Sensors auf das spezifische Signal der erwarteten Antwort entspricht, dann wird dem Sensor die bestimmte Position zugeordnet.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren und ein System zur Adressierung von Sensoren in einem Datenübertragungssystem zu schaffen, das sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit auszeichnet und sich einfach implementieren lässt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System und ein Verfahren vorgeschlagen, durch das eine automatische Generierung von Sensoradressen für die Datenübertragung von Sensordaten mittels eines Datenübertragungssystems ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Systems durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, und hinsichtlich eines Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betriff die Erfindung ein System zum Generieren von Adressen von Sensoren für die Datenkommunikation von Sensordaten über ein Datenübertragungssystem. Die Sensoren sind als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet, um die Orientierung und/oder Feldstärke eines konstanten und/oder veränderbaren Magnetfeldes eines Drehelementes zu messen. Zumindest zwei oder mehr Drehelemente sind in einer bezogen auf die Ausrichtung ihres jeweiligen Magnetfeldes unterschiedlichen radialen Position ausgerichtet und zumindest ein Sensor ist jeweils einem Drehelement zugeordnet. Der jeweilige Sensor ist ausgebildet, die Ausrichtung und/oder Stärke des Magnetfeldes des jeweiligen ihm zugeordneten Drehelementes zu messen und die Messdaten an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder an eine Datenverarbeitungseinrichtung zu senden. Eine Softwareapplikation in dem Prozessor und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung ist vorgesehen, um eine eindeutige Adresse für den jeweiligen Sensor aus den Messdaten des Sensors zu generieren, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation des Sensors über das Datenübertragungssystem verwendbar ist. Die generierte Adresse des Sensors wird über das Datenübertragungssystem an den Sensor übertragen und in einem Speicherplatz des Sensors gespeichert.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, das Drehelement als Nockenwelle auszubilden.
  • Vorteilhafterweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung als digitale Motorelektronik (DME) und das Datenübertragungssystem als CAN-Bus ausgebildet.
  • Insbesondere weist das Drehelement einen Ringmagneten mit einem Nordpol und einem Südpol auf.
  • In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, zumindest vier Nockenwellen zu verwenden.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, für jede weitere Datenkommunikation über das Datenübertragungssystem die generierte und in dem Speicherplatz gespeicherte Adresse zu verwenden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Generieren von Adressen von Sensoren für die Datenkommunikation von Sensordaten über ein Datenübertragungssystem, wobei die Sensoren als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet sind, um die Orientierung und/oder Stärke eines konstanten und/oder veränderbaren Magnetfeldes eines Drehelementes zu messen, umfassend:
    • - Ausrichten von zumindest zwei oder mehr Drehelementen in einer bezogen auf ihr jeweiliges Magnetfeld unterschiedlichen radialen Position;
    • - Zuordnen von zumindest einem Sensor zu jeweils einem Drehelement;
    • - Messen der Ausrichtung und/oder Stärke des Magnetfeldes des jeweiligen ihm zugeordneten Drehelementes von dem jeweiligen Sensor;
    • - Senden der Messdaten des Sensors an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder an eine Datenverarbeitungseinrichtung;
    • - Generieren einer eindeutigen Adresse für den jeweiligen Sensor aus den Messdaten des Sensors in dem Prozessor und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung mittels einer Softwareapplikation, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation des Sensors über das Datenübertragungssystem verwendet wird, wobei die generierte Adresse des Sensors über das Datenübertragungssystem an den Sensor übertragen wird und in einem Speicherplatz des Sensors gespeichert wird.
  • Vorteilhafterweise ist das Drehelement als Nockenwelle ausgebildet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen die Datenverarbeitungseinrichtung als digitale Motorelektronik (DME) und das Datenübertragungssystem als CAN-Bus auszubilden.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Drehelement einen Ringmagneten mit einem Nordpol und einem Südpol aufweist.
  • Zudem können vier Nockenwellen vorgesehen sein.
  • Weiterhin kann der Sensor für jede weitere Datenkommunikation über das Datenübertragungssystem die generierte und in dem Speicherplatz gespeicherte Adresse verwenden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt bereit, das einen ausführbaren Programmcode umfasst, der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt ausführt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Nockenwelle mit einem Magnetfeld;
    • 2 eine schematische Darstellung von vier Nockenwellen mit zugeordneten Sensoren;
    • 3 eine weitere Darstellung von vier Nockenwellen;
    • 4 eine weitere Darstellung von vier Nockenwellen mit zugeordneten Sensoren;
    • 5 Flussdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 6 zeigt schematisch ein Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung.
  • Zusätzliche Kennzeichen, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsbeispiele werden durch die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen ersichtlich.
  • In 1 ist eine Nockenwelle 10 eines Verbrennungsmotors dargestellt, an der ein Ringmagnet angeordnet ist, der einen magnetischen Nordpol 20 und einem magnetischen Südpol 30 aufweist. Im Inneren der Nockenwelle 10 bildet sich daher ein gerichtetes Magnetfeld 40 aus. Da sich die Nockenwelle 10 zum Schließen der Ventile der Zylinder des Verbrennungsmotors dreht, ändert sich bei der Umdrehung die Orientierung des Magnetfeldes 40. Der Nockenwelle 10 ist ein Sensor 50 zugeordnet, der als magnetfeldempfindlicher Sensor, beispielsweise ein Hall-Sensor, ausgebildet ist und die Orientierung des Magnetfeldes 40 erfasst. Die Daten über die Orientierung des Magnetfeldes 40 werden mittels eines Datenübertragungssystems 60 an eine Datenverarbeitungseinrichtung 70, die vorteilhafterweise als digitale Motorelektronik (DME) ausgebildet ist, weitergeleitet, wo sie weiterverarbeitet werden. Das Datenübertragungssystem 60 ist vorzugsweise als CAN-Bus ausgebildet. Aus den Sensordaten lässt sich ermitteln, ob die Nockenwelle 10 sich gemäß ihrer Spezifikation dreht, da die Änderung der Orientierung des Magnetfeldes 40 ein Maß für die Drehbewegung der Nockenwelle 10 ist.
  • Wie in 2 dargestellt, umfasst der Verbrennungsmotor vorzugsweise vier Nockenwellen 11, 12, 13, 14, denen jeweils ein Sensor 51, 52, 53, 54 zugeordnet ist. Es können jedoch auch mehr oder weniger Nockenwellen 10 vorgesehen sein. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 sind als magnetfeldempfindliche Sensoren, beispielsweise Hall-Sensoren, ausgebildet und detektieren die Orientierung und Stärke des Magnetfeldes 40. Die Daten über die Orientierung des Magnetfeldes 40 werden mittels des Datenübertragungssystems 60 an die digitale Motorelektronik 70 weitergeleitet. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 verwenden für die Datenübertragung das gemeinsame Datenübertragungssystem 60
  • Mittels des erfindungsgemäßen Systems 100 wird eine Adressierung der Sensoren 51, 52, 53, 54 vorgenommen, nachdem sie während des Produktionsprozesses des Motors an der für sie vorgesehenen Position angeordnet worden sind. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 müssen daher nicht vor der Montage unterschieden werden und eine Zuordnung zu der jeweiligen Nockenwelle 11, 12, 13 und 14 muss nicht im Vorfeld der Montage erfolgen. Das Datenfeld für die Adresse eines Sensors 51, 52, 53, 54 benötigt nur einen geringen Speicherplatz, da eine einfache Nummerierung ausreichend ist.
  • Für jede Nockenwelle 11, 12, 13, 14 ist ihre Position bezogen auf die Ventilstellung wie den Ventileinlass 80 und den Ventilauslass 90 vorgegeben entsprechend ihrer Geometrie. In der 3 ist eine erste Nockenwellenbank 200 mit der Nockenwelle 11 und der Nockenwelle 12 und eine zweite Nockenwellenbank 300 mit der Nockenwelle 13 und der Nockenwelle 14 dargestellt. Der Nordpol 20 des Ringmagneten in der Nockenwelle 11 ist in der Ventileinlassstellung 80 bezogen auf eine Montagachse 400 des Sensors 51 vollständig oberhalb dieser Achse 400 angeordnet, während der Südpol 30 sich unterhalb der Montagachse 400 befindet. In der Ventilauslassstellung 90 hingegen befindet sich der Nordpol 20 der Nockenwelle 12 zur Hälfte oberhalb der Montageachse 400 und zur anderen Hälfte unterhalb der Achse 400. Dies gilt in gleicher Weise für den Südpol 30, da die Nockenwelle 12 gegenüber der Nockenwelle 11 bezogen auf ihr Magnetfeld 42 um 90° gedreht ist.
  • Bei der Nockenwelle 13 ist Südpol 30 des Ringmagneten in der Ventileinlassstellung 80 bezogen auf die Montagachse 400 des Sensors 51 vollständig oberhalb dieser Achse 400 angeordnet, während der Nordpol 20 sich unterhalb der Montagachse 400 befindet. In der Ventileinlassstellung 90 hingegen befindet sich der Nordpol 20 der Nockenwelle 14 zur Hälfte oberhalb der Montageachse 400 und zur anderen Hälfte unterhalb der Achse 400. Dies gilt in gleicher Weise für den Südpol 30, da die Nockenwelle 14 gegenüber der Nockenwelle 13 bezogen auf ihr Magnetfeld 43 um 90° gedreht ist.
  • Da der Ringmagnet der jeweiligen Nockenwelle 11, 12, 13, 14 jeweils unterschiedlich in radialer Richtung positioniert ist, ist jede Nockenwelle 11, 12, 13, 14 eindeutig durch eine jeweils andere Orientierung ihres Magnetfeldes 41, 42, 43, 44 gekennzeichnet.
  • In der 4 ist die Einbauposition der Sensoren 51, 52, 53 und 54 gegenüber der jeweiligen Nockenwelle 11, 12, 13, 14 dargestellt. Die Magnetfelder 41, 42, 43, 44 der Nockenwellen 11, 12, 13, 14 haben jeweils eine andere Orientierung, die der jeweilige Sensor 51, 52, 53, 54, der der jeweiligen Nockenwelle 11, 12, 13, 14 zugeordnet ist, erkennt. Diese Orientierung des jeweiligen Magnetfeldes 41, 42, 43, 44 wird erfindungsgemäß zur Kennzeichnung des jeweiligen Sensors 51, 52, 53, 54 verwendet. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 erkennen bei der Montage des Motors die Orientierung der Magnetfelder 41, 42, 43, 44 der Nockenwellen 11, 12, 13, 14 und senden diese Daten hinsichtlich der Orientierung der Magnetfelder 41. 42, 43, 44 zu einem Prozessor in einer Produktionseinrichtung und/oder zu der DME 70. In der Produktionseinrichtung und/oder der DME 70 ist der jeweilige Orientierungswinkel der Magnetfelder 41, 42, 43, 44, wie beispielsweise die Position des Nordpols beträgt 90° bezogen auf die Montageachse 400 für die Nockenwelle 12, im Rahmen eines Wertebereichs hinterlegt, so dass eine Zuordnung des Sensors 52 zu der Nockenwelle 12 möglich ist. Dem Sensor 52 kann nun eine Adresse zugeordnet werden mittels einer Softwareapplikation in der DME 70 und/oder dem Prozessor in der Produktionseinrichtung. Die generierten Adressen können nun über das Datenübertragungssystem 60 an die Sensoren 51, 52, 53, 54 übermittelt werden und von den Sensoren 51, 52, 53, 54 in einem dafür vorgesehenen Speicherplatz gespeichert werden. Aus dem Speicherplatz sind sie wieder abrufbar, wenn der jeweilige Sensor 51, 52, 53, 54 beim Betrieb des Fahrzeugs Sensordaten mittels des Datenübertragungssystems 60 an die DME 70 überträgt. Die Daten über die Orientierung des Magnetfelds 41, 42, 43, 44 werden somit zur Generierung einer Adresse des jeweiligen Sensors 51, 52, 53, 54 verwendet, die fest in dem Sensor 51, 52, 53, 54 implementiert ist.
  • Es kann jedoch im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, auf eine solche permanente Speicherung der Adresse des jeweiligen Sensors 51, 52, 53, 54 zu verzichten und stattdessen bei jeder neuen Anwendung die Orientierungsdaten des Magnetfeldes 41, 42, 43, 44 zu senden, so dass eine Zuordnung der Sensordaten aufgrund der Magnetfelddaten erfolgt und nicht über eine generierte Adresse.
  • Bei vier Nockenwellen 11, 12, 13, und 14 ist eine Verdrehung der Ringmagneten bezogen auf die Montageachse in Schritten von 90° sinnvoll, da der Ventilschließbereich der Nockenwellen 11, 12, 13, 14 ungefähr einen Bereich von 50° umfasst und somit eine deutliche Abgrenzung der Nockenwellen 11, 12, 13, 14 untereinander möglich ist.
  • Insbesondere ist es möglich, die Sensoren 51, 52, 53, 54 auszutauschen, ohne dass eine manuelle Eingabe von neuen Adressen erforderlich ist. Wird ein neuer Sensor 50 verwendet, so ermittelt er zunächst die Orientierung des jeweiligen Magnetfeldes 40 und sendet diese Daten an den Prozessor der Produktionseinrichtung und/oder die DME 70. Mittels einer entsprechenden Softwareapplikation wird eine Adresse für den neuen Sensor 50 erstellt und diese dem Sensor 50 über das Datenübertragungssystem 60 mitgeteilt und im Sensor 50 gespeichert.
  • In 5 sind die Verfahrensschritte zur Adressierung von Sensoren 51, 52, 53, 54 für die Datenübertragung mittels eines gemeinsamen Datenübertragungssystems 60 dargestellt.
  • In einem Schritt S10 werden zwei oder mehr Nockenwellen 11, 12, 13, 14 in einer Nockenwellenbank 200, 300 eines Verbrennungsmotors bezogen auf das definierte Magnetfeld 41, 42, 43 und 44 unterschiedlich radial ausgerichtet.
  • In einem Schritt S20 wird zumindest ein Sensor 51, 52, 53, 54 einer Nockenwelle 11, 12, 13, 14 zugeordnet.
  • In einem Schritt S30 messen die Sensoren 51, 52, 53 und 54 die Orientierung des Magnetfeldes 41, 42, 43 und 44 der jeweiligen Nockenwelle 11, 12, 13, 14.
  • In einem Schritt S40 werden die Messdaten der Sensoren 51, 52, 53, 54 an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder eine digitale Motorelektronik 70 gesendet.
  • In einem Schritt S50 wird aus den Messdaten der Sensoren 51, 52, 53, 54 in dem Prozessor und/oder der digitalen Motorelektronik 70 eine eindeutige Adresse für den jeweiligen Sensor 51, 52, 53, 54 generiert, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation über ein Datenübertragungssystem 60 verwendet wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, das beschriebene Verfahren allgemein für Sensoren 50 zu verwenden, die Drehelementen mit einem gerichteten Magnetfeld zugeordnet sind. Bei den Drehelementen kann es sich beispielsweise um Kurbelwellen oder andere Drehachsen handeln.
  • 6 stellt schematisch ein Computerprogrammprodukt 700 dar, das einen ausführbaren Programmcode 750 umfasst, der konfiguriert ist, um das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen, wenn es ausgeführt wird.
  • Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit zuverlässig eine automatische Adressierung von Sensoren, die Drehelementen mit einem gerichteten Magnetfeld zugeordnet sind, während der Montage erreicht werden. Hierdurch kann eine Verwechselung von Sensoren vermieden werden, da identische Sensoren verwendet werden können. Insgesamt wird somit die Montage vereinfacht.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Nockenwelle
    11
    erste Nockenwelle
    12
    zweite Nockenwelle
    13
    dritte Nockenwelle
    14
    vierte Nockenwelle
    20
    Nordpol
    30
    Südpol
    40
    Magnetfeld
    41
    Magnetfeld der ersten Nockenwelle
    42
    Magnetfeld der zweiten Nockenwelle
    43
    Magnetfeld der dritten Nockenwelle
    44
    Magnetfeld der vierten Nockenwelle
    50
    Sensor
    51
    Sensor der ersten Nockenwelle
    52
    Sensor der zweiten Nockenwelle
    53
    Sensor der dritten Nockenwelle
    54
    Sensor der vierten Nockenwelle
    60
    Datenübertragungssystem
    70
    digitale Motorelektronik
    80
    Ventileinlassstellung
    90
    Ventilauslassstellung
    200
    erste Nockenwellenbank
    300
    zweite Nockenwellenbank
    700
    Computerprogrammprodukt
    750
    Programmcode

Claims (13)

  1. System (100) zum Generieren von Adressen von Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) für die Datenkommunikation von Sensordaten über ein Datenübertragungssystem (60), wobei die Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet sind, um die Orientierung und/oder Feldstärke eines konstanten und/oder veränderbaren Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) eines Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) zu messen, wobei zumindest zwei oder mehr Drehelemente (10, 11, 12, 13, 14) in einer bezogen auf die Ausrichtung ihres jeweiligen Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) unterschiedlichen radialen Position ausgerichtet sind und zumindest ein Sensor (50, 51, 52, 53, 54) jeweils einem Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) zugeordnet ist, und wobei der jeweilige Sensor (50, 51, 52, 53, 54) ausgebildet ist, die Ausrichtung und/oder Stärke des Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) des jeweiligen ihm zugeordneten Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) zu messen und die Messdaten an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder an eine Datenverarbeitungseinrichtung (70) zu senden, und wobei eine Softwareapplikation in dem Prozessor und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung (70) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, eine eindeutige Adresse für den jeweiligen Sensor (50, 51, 52, 53, 54) aus den Messdaten des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) zu generieren, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) verwendbar ist, und wobei die generierte Adresse des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) an den Sensor (50, 51, 52, 53, 54) übertragen wird und in einem Speicherplatz des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) gespeichert wird.
  2. System (100) nach Anspruch 1, wobei das Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) als Nockenwelle ausgebildet ist.
  3. System (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (70) als digitale Motorelektronik (DME) und das Datenübertragungssystem (60) als CAN-Bus ausgebildet ist.
  4. System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) einen Ringmagneten aufweist mit einem Nordpol (20) und einem Südpol (30).
  5. System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, wobei zumindest vier Nockenwellen (10, 11, 12, 13, 14) vorgesehen sind.
  6. System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Sensor (50, 51, 52, 53, 54) für jede weitere Datenkommunikation über das Datenübertragungssystem (60) die generierte und in dem Speicherplatz gespeicherte Adresse verwendet.
  7. Verfahren zum Generieren von Adressen von Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) für die Datenkommunikation von Sensordaten über ein Datenübertragungssystem (60), wobei die Sensoren (50, 51, 52, 53, 54) als magnetfeldempfindliche Sensoren ausgebildet sind, um die Orientierung und/oder Stärke eines konstanten und/oder veränderbaren Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) eines Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) zu messen, umfassend: - Ausrichten (S10) von zumindest zwei oder mehr Drehelementen (10, 11, 12, 13, 14) in einer bezogen auf ihr jeweiliges Magnetfeld (40, 41, 42, 43, 44) unterschiedlichen radialen Position; - Zuordnen (S20) von zumindest einem Sensor (50, 51, 52, 53, 54) zu jeweils einem Drehelement (10, 11, 12, 13, 14); - Messen (S30) der Ausrichtung und/oder Stärke des Magnetfeldes (40, 41, 42, 43, 44) des jeweiligen ihm zugeordneten Drehelementes (10, 11, 12, 13, 14) von dem jeweiligen Sensor (50, 51, 52, 53, 54); - Senden (S40) der Messdaten des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) an einen Prozessor einer Produktionseinrichtung und/oder an eine Datenverarbeitungseinrichtung (70); - Generieren (S50) einer eindeutigen Adresse für den jeweiligen Sensor (50, 51, 52, 53, 54) aus den Messdaten des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) in dem Prozessor und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung (70) mittels einer Softwareapplikation, wobei die Adresse für die weitere Datenkommunikation des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) verwendet wird, - wobei die generierte Adresse des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) über das Datenübertragungssystem (60) an den Sensor (50, 51, 52, 53, 54) übertragen wird und in einem Speicherplatz des Sensors (50, 51, 52, 53, 54) gespeichert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) als Nockenwelle ausgebildet ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (70) als digitale Motorelektronik (DME) und das Datenübertragungssystem (60) als CAN-Bus ausgebildet ist.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Drehelement (10, 11, 12, 13, 14) einen Ringmagneten mit einem Nordpol (20) und einem Südpol (30) aufweist.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, wobei zumindest vier Nockenwellen (10, 11, 12, 13, 14) vorgesehen sind.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Sensor (50, 51, 52, 53, 54) für jede weitere Datenkommunikation über das Datenübertragungssystem (60) die generierte und in dem Speicherplatz gespeicherte Adresse verwendet.
  13. Computerprogrammprodukt (700), umfassend einen ausführbaren Programmcode (750), der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung das Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12 ausführt.
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