DE102022001510A1 - Drehpositionssensor - Google Patents

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DE102022001510A1
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position sensor
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rotation
sensor
individual position
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DE102022001510.2A
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English (en)
Inventor
Allen Carl Bonnici Micallef
Alexander Galea
Matthew Spiteri
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Methode Electronics Malta Ltd
Original Assignee
Methode Electronics Malta Ltd
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Abstract

Drehpositionssensor zum Bestimmen einer Position eines Drehsystems, umfassend mindestens drei einzelne Positionssensoren (10, 11, 12) und einen Getriebekasten (13). Ein Ziel (9), das sich auf das Drehsystem bezieht, wird durch den einzelnen Positionssensor (10, 11, 12) abgetastet. Der erste einzelne Positionssensor (10) bestimmt eine Position des Drehsystems. Der zweite einzelne Positionssensor (11) bestimmt einen Drehwinkel, der sich auf das Drehsystem bezieht. Wobei der dritte einzelne Positionssensor (12) eine Drehänderung misst, die sich auf das Drehsystem bezieht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drehpositionssensor zum Bestimmen einer Position eines Drehsystems.
  • Der Drehpositionssensor umfasst mindestens drei einzelne Positionssensoren. Der Drehpositionssensor stellt auch einen Getriebekasten bereit.
  • Ein Ziel, das sich auf das Drehsystem bezieht, wird durch den einzelnen Positionssensor abgetastet.
  • Der erste einzelne Positionssensor bestimmt eine Position des Drehsystems. Wobei der zweite einzelne Positionssensor einen Drehwinkel bestimmt, der sich auf das Drehsystem bezieht. Der dritte einzelne Positionssensor misst eine Drehänderung, die sich auf das Drehsystem bezieht.
  • WO 2021/140006 A1 legt einen Drehwinkelsensor zum Bestimmen eines Drehwinkels und/oder eines Drehmoments offen. Der Drehwinkelsensor, der zum Bestimmen eines Drehwinkels und/oder eines Drehmoments angeordnet ist, umfasst ein Gehäuse und einen Rotor. Der Rotor ist an dem Gehäuse angeordnet, so dass er um eine Drehachse drehbar ist. Der Rotor stellt eine Rotorbaugruppe mit einer Rotorverriegelungsvorrichtung bereit. Verriegelungselemente sind angeordnet, um auf eine solche Weise zusammenzuwirken, dass ein Sicherungsring in der axialen Richtung entlang der Drehachse relativ zu dem Rotor befestigt ist. Das Sichern der Verriegelungselemente in der axialen Position wirkt auf eine solche Weise zusammen, dass der Rotor an dem Gehäuse im Wesentlichen ohne Spiel in der axialen Richtung entlang der Drehachse befestigt ist.
  • Drehpositionssensoren werden üblicherweise in Fahrzeugen verwendet, die mit einer drahtgebundenen Lenkung ausgestattet sind. Drehpositionssensoren werden auch mit autonomen Fahrzeugen verwendet.
  • Der Drehpositionssensor kann in Fahrzeugen verwendet werden, um eine präzise Messung der Position des Lenkmechanismus des Fahrzeugs zu erreichen. Der Lenkmechanismus umfasst mindestens eines von einer Lenksäule oder einer Lenkstange. Die Lenksäule und/oder die Lenkstange kann z. B. durch einen Kugelschraubenmechanismus und/oder durch einen Führungsschraubenmechanismus angetrieben werden. Es versteht sich, dass der Lenkmechanismus auch andere Komponenten umfasst.
  • Der Drehpositionssensor kann als absoluter Drehpositionssensor gestaltet sein. Der absolute Drehpositionssensor bestimmt die Position von mindestens einer Komponente des Lenkmechanismus.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Drehpositionssensor bereitzustellen, der ausreichend Genauigkeit und eine ausreichende Auflösung bereitstellt, um Informationen an das zugehörige System zurückzugeben. Das Zurückgeben von Informationen stellt dem System Daten bereit, um Echtzeitentscheidungen zu erreichen und um Korrekturen des Lenkwinkels zu erreichen.
  • Lösung
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Drehpositionssensor gelöst, der die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
  • Drehpositionssensor
  • Die Erfindung versteht unter dem Ausdruck Sensor eine Vorrichtung, die ein Ausgabesignal für den Zweck des Erfassens eines Phänomens produziert.
  • Anders gesagt ist der Sensor eine Vorrichtung und/oder ein Modul und/oder ein Teilsystem, die/das ein Ereignis erfasst. Er kann auch Änderungen in der Umgebung des Sensors erfassen. Der Sensor kann auch Informationen an verbundene elektronische Komponenten senden.
  • Ein Drehpositionssensor wird verwendet, um einen Drehwinkel eines Objekts von bis zu 360° zu messen.
    Der Drehpositionssensor kann ein absoluter Drehpositionssensor sein. Der Ausdruck absoluter Drehpositionssensor bedeutet einen Sensor, der Informationen über seine Position innerhalb einer gegebenen Skala oder Spanne gibt. Der absolute Drehpositionssensor benötigt jedoch keinen spezifischen Referenzpunkt.
  • Anders gesagt stellt der absolute Drehpositionssensor einen statischen Referenzpunkt bereit.
  • Der absolute Drehpositionssensor kann ein optischer Sensor sein. Er kann auch ein magnetischer Sensor oder ein Wirbelstromsensor sein.
  • Es versteht sich, dass der absolute Drehpositionssensor eine beliebige andere Art von Sensor sein kann.
  • Der absolute Drehpositionssensor wird bevorzugt in Situationen verwendet, in denen eine Geschwindigkeitsgenauigkeit und/oder eine Positionsgenauigkeit und/oder eine Ausfalltoleranz ein absolutes Muss sind.
  • Wenn der absolute Drehpositionssensor verwendet wird, wird die absolute Position durch Hochfahren bestimmt. Anders gesagt ist, wenn die Leistung eingeschaltet wird (Hochfahren), keine Referenzmarkierung erforderlich.
  • Der absolute Drehpositionssensor bietet eine verbesserte Leistung und/oder eine bessere Präzision bei geringeren Gesamtkosten.
  • Der absolute Drehpositionssensor kann verwendet werden, um die exakte Position eines Drehsystems zu bestimmen.
  • Der absolute Drehpositionssensor kann an einem Lenkrad oder einer Lenksäule des Lenkmechanismus des Fahrzeugs montiert sein.
  • Drehsystem
  • Das Drehsystem kann ein Lenkrad oder eine Lenksäule des Fahrzeugs sein. Das Drehsystem kann auch eine Lenkstange des Lenkmechanismus des Fahrzeugs sein.
  • Es versteht sich, dass das Drehsystem auch eine Eingangswelle einer Komponente des Lenkmechanismus sein kann. Offensichtlich kann das Drehsystem auch aus anderen Komponenten des Lenkmechanismus des Fahrzeugs bestehen.
  • Der Lenkmechanismus umfasst eine Anzahl an Komponenten, die einem Fahrzeug ermöglicht, einem gewünschten Kurs zu folgen.
  • Das Drehsystem führt eine finite Anzahl an Drehungen in der Richtung im und/oder gegen den Uhrzeigersinn durch.
  • Fahrzeug
  • In dem Kontext der Erfindung kann das Fahrzeug ein landbasiertes Fahrzeug oder ein luftbasiertes Fahrzeug sein. Natürlich kann das Fahrzeug auch ein wasserbasiertes Fahrzeug sein. Nachfolgend ist die Erfindung unter Verwendung eines Autos beschrieben.
  • In dem vorliegenden Kontext versteht die Erfindung unter dem Ausdruck Fahrzeug auch ein Fahrzeug, das drahtgebunden angetrieben wird. Der Ausdruck Fahrzeug kann auch ein autonomes Fahrzeug beinhalten.
  • In der modernen Automobilindustrie bedeutet die drahtgebundene Technologie die Verwendung von elektrischen und/oder elektronischmechanischen Systemen zum Durchführen von Fahrzeugfunktionen, die traditionell durch mechanische Verbindungen erreicht wurden.
  • Das autonome Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen. Das autonome Fahrzeug kann sich sicher mit wenig oder ohne menschliche Eingabe auf einer Straße bewegen. Das autonome Fahrzeug kombiniert eine Vielfalt an verschiedenen Sensoren, um die Umgebung des Fahrzeugs zu überwachen.
  • Sensorziel
  • Die Erfindung versteht unter dem Ausdruck Sensorziel einen Bereich des Objekts, der durch den Sensor abgetastet wird. Der erste einzelne Positionssensor und/oder der zweite einzelne Positionssensor und/oder der dritte einzelne Positionssensor erzeugen jeweils ein Signal.
  • Unter Verwendung des Beispiels des ersten einzelnen Positionssensors kann das Ziel des ersten einzelnen Positionssensors als ein Abstand definiert sein, in dem eine Signaländerung des Signals, das durch den ersten einzelnen Positionssensor produziert wird, erzeugt wird.
  • Die Ziele, auf die sich der erste einzelne Positionssensor und der zweite einzelne Positionssensor jeweils beziehen, sind mit einem Getriebekasten verbunden. Auf den Getriebekasten wird unten detaillierter eingegangen.
  • Einzelne Positionssensoren des Drehpositionssensors
  • Gemäß der Erfindung umfasst der Drehpositionssensor einen Cluster aus mindestens drei einzelnen Positionssensoren.
  • Der Cluster aus einzelnen Positionssensoren bedeutet eine Gruppe von Sensoren, die wie ein einzelnes Sensorsystem agieren. Der Cluster aus den einzelnen Positionssensoren ermöglicht eine höhere Verfügbarkeit der Sensoren. Der Cluster aus den einzelnen Positionssensoren stellt eine höhere Empfindlichkeit sowie eine verbesserte Variabilität der Sensoren bereit.
  • Die jeweilige Ausgabe des einzelnen Positionssensors des Clusters aus einzelnen Positionssensoren wird verwendet, um eine Winkelposition und/oder eine Drehzahl des Drehsystems zu bestimmen.
  • Der Drehpositionssensor umfasst mindestens drei einzelne Positionssensoren.
  • Die Ausgabe des mindestens einen einzelnen Positionssensors wird verwendet, um eine Winkelposition und/oder eine Drehzahl des zugehörigen Drehsystems zu bestimmen.
  • Der einzelne Positionssensor ist ein Sensor, der eine Messung einer mechanischen Position vereinfacht. Der einzelne Positionssensor gibt auch die absolute Position (Standort) und/oder die relative Position (Weg) des Drehsystems an.
  • Die Angabe der absoluten Position des Drehsystems und/oder die Angabe der relativen Position des Drehsystems bezieht sich auf eine lineare Fortbewegung und/oder auf einen Drehwinkel und/oder auf einen dreidimensionalen Raum.
  • Aus einer Vielfalt an verschiedenen Arten von einzelnen Positionssensoren kann der einzelne Positionssensor ein kapazitiver Wegsensor oder ein Wirbelstromsensor sein.
  • Der einzelne Positionssensor kann auch ein Hall-Effekt-Sensor oder ein induktiver Sensor sein.
  • Alternativ kann der einzelne Positionssensor ferner ein Positionscodierer wie ein absoluter Codierer und/oder ein inkrementeller Codierer sein. Der einzelne Positionssensor kann alternativ ein linearer Codierer oder ein Drehcodierer sein.
  • Es versteht sich, dass andere Arten von einzelnen Positionssensoren ebenfalls eingesetzt werden können.
  • Erster und zweiter einzelner Positionssensor
  • Der erste einzelne Positionssensor bestimmt die Drehposition des Ziels.
  • Die Bestimmung der absoluten Drehposition des Ziels hängt von der Position des Ziels relativ zu dem ersten einzelnen Positionssensor ab.
  • Der erste einzelne Positionssensor wird verwendet, um eine absolute Position des Drehsystems zu bestimmen. Wobei die absolute Position des Drehsystems sowohl durch die Anzahl an Drehungen als auch durch den Drehwinkel des Drehsystems bestimmt wird. Wie oben erwähnt, kann das Drehsystem bevorzugt das Lenkrad oder die Lenksäule oder die Lenkstange sein.
  • Der erste einzelne Positionssensor wird für den Drehpositionssensor benötigt, um die Position der Drehposition auszugeben, wenn die Leistung des Drehpositionssensors eingeschaltet ist.
  • Die Ausgabe des ersten einzelnen Positionssensors und/oder die Ausgabe des zweiten einzelnen Positionssensors und/oder die Ausgabe des dritten einzelnen Positionssensors wird für mindestens einen Algorithmus verwendet. Der mindestens eine Algorithmus ist bereitgestellt, um die Position des Drehsystems während des Betriebs des Drehsystems zu berechnen.
  • Der erste einzelne Positionssensor und/oder der zweite einzelne Positionssensor und/oder der dritte einzelne Positionssensor sind jeweils auf einer Leiterplatte (PCB) angeordnet.
  • Der erste einzelne Positionssensor und/oder der zweite einzelne Positionssensor und/oder der dritte einzelne Positionssensor können vor dem zugehörigen Ziel positioniert und/oder befestigt sein.
  • Eine absolute Position des Drehsystems bezieht sich auf die Drehzahl und auf den Drehwinkel des Drehsystems, wobei das Drehsystem mindestens eines von dem Lenkrad und/oder der Lenksäule und/oder der Lenkstange sein kann.
  • Es versteht sich, dass das Drehsystem auch eine Eingangswelle einer Komponente des Lenksystems sein kann.
  • Der zweite einzelne Positionssensor ist auch in der Lage, die Drehposition des Ziels des Drehsystems zu bestimmen, auf das sich der zweite einzelne Positionssensor bezieht, abhängig von der Position des jeweiligen Ziels.
  • Der zweite einzelne Positionssensor wird eingesetzt, um den Drehwinkel von mindestens einer von mehreren Drehungen des Drehsystems zu bestimmen.
    Der zweite einzelne Positionssensor bestimmt die Position und/oder die Drehrichtung des jeweiligen Drehsystems.
  • Der zweite einzelne Positionssensor wird eingesetzt, um die Auflösung des Drehsystems zu verbessern.
  • Somit kann sich die Verbesserung der Auflösung des Drehsystems auch auf die Ausgabe des zweiten einzelnen Positionssensors beziehen.
  • Wie oben erwähnt, ist das Ziel für den zweiten einzelnen Positionssensor mit dem Getriebekasten verbunden.
  • Der zweite einzelne Positionssensor ist auf der Leiterplatte (PCB) angeordnet.
  • Der zweite einzelne Positionssensor ist vor dem zugehörigen Ziel des zweiten einzelnen Positionssensors sowohl positioniert als auch befestigt.
  • Wie oben erwähnt, gibt der zweite einzelne Positionssensor die Drehzahl und den entsprechenden Drehwinkel des Drehsystems zu einem beliebigen Zeitpunkt aus.
  • Um solche Daten auszugeben, wird der zweite einzelne Positionssensor unter Verwendung eines Softwarealgorithmus ausgewertet.
  • Dritter einzelner Positionssensor
  • Der dritte einzelne Positionssensor ist in der Lage, mindestens eine Änderung zu erfassen, die sich auf mindestens eine steigende Flanke und/oder mindestens eine fallende Flanke eines Zahnradgetriebes des Drehsystems bezieht.
  • Wie oben erwähnt, kann das Drehsystem ein Lenkrad oder eine Lenksäule oder eine Lenkstange sein. Es versteht sich, dass das Drehsystem auch eine beliebige andere Komponente des Lenkmechanismus sein kann. Gemäß der Erfindung wird der dritte einzelne Positionssensor eingesetzt, um eine Drehänderung des Zahnradgetriebes des Getriebes bei hohen Aufnahmegeschwindigkeiten zu messen.
  • Um den dritten einzelnen Positionssensor von dem ersten einzelnen Positionssensor und/oder von dem zweiten einzelnen Positionssensor zu unterscheiden, bestimmt der dritte einzelne Positionssensor keine Position und/oder keine Drehrichtung des Drehsystems.
  • Der dritte einzelne Positionssensor ist auf der Leiterplatte (PCB) angeordnet.
  • Zusätzlich ist der dritte einzelne Positionssensor vor dem zugehörigen Ziel positioniert und/oder befestigt.
  • Die Ausgabe des dritten einzelnen Positionssensors wird auch zu einer anderen Komponente berechnet, indem ein Softwarealgorithmus verwendet wird.
  • Der Softwarealgorithmus ist angeordnet, um die Drehposition der Eingangswelle des Drehpositionssensors zu bestimmen.
  • Die Ausgabe des ersten einzelnen Positionssensors und/oder des zweiten einzelnen Positionssensors und/oder des dritten einzelnen Positionssensors wird jeweils unter Verwendung des Softwarealgorithmus berechnet. Der Softwarealgorithmus wird verwendet, um die Drehposition des Drehsystems zu bestimmen. Die Drehposition des Drehsystems umfasst die Drehzahl und/oder den Drehwinkel des Drehsystems.
  • Getriebekasten
  • Der Drehpositionssensor stellt einen Getriebekasten bereit. Der Getriebekasten stellt eine Anzahl an Getrieben bereit.
  • Die Erfindung versteht unter dem Ausdruck Getriebe eine verzahnte zylindrische oder Rollenformkomponente einer Maschine. Nachfolgend wird das Gehäuse, das die einzelnen Getriebe beherbergt, mit dem Ausdruck Getriebekasten bezeichnet. Das Getriebe innerhalb des Getriebekastens kämmt mit einer anderen verzahnten zylindrischen oder Rollenformkomponente, um Leistung von einer Welle auf eine andere Komponente zu übertragen.
  • Die Getriebe innerhalb des Getriebekastens werden bevorzugt verwendet, um ein anderes Drehmoment- und Geschwindigkeitsverhältnis zu empfangen.
  • Die Getriebe innerhalb des Getriebekastens können verwendet werden, um die Richtung der Antriebswelle zu ändern und/oder um die Richtung der angetriebenen Welle zu ändern.
  • Bevorzugt weist der Getriebekasten mindestens drei Hauptfunktionen auf.
  • Eine Funktion des Getriebekastens ist, ein Drehmoment von einer Antriebskomponente (z. B. Motor) zu einer angetriebenen Komponente zu erhöhen.
  • Es ist eine andere Funktion des Getriebekastens, die Geschwindigkeit zu reduzieren, die durch den Motor erzeugt wird.
  • Noch eine andere Funktion des Getriebekastens ist, die Richtung der Antriebswelle zu ändern und/oder die Richtung der angetriebenen Welle zu ändern.
  • Das Antriebsgetriebe des Getriebekastens ist an einer Quelle von mechanischer Leistung angebracht. Beispielhaft wird das Antriebsgetriebe durch eine Welle eines Elektromotors angetrieben.
  • Das angetriebene Getriebe des Getriebekastens empfängt die mechanische Leistung von (z. B.) dem Elektromotor, so dass die angetriebene Maschine ihre Funktion durchführen kann.
  • Beispielhaft gibt es, wenn das angetriebene Getriebe des Getriebekastens mehr Zähne als das Antriebsgetriebe bereitstellt, eine Reduzierung der Ausgabegeschwindigkeit.
  • Wenn die Anzahl an Zähnen des Antriebsgetriebes des Getriebekastens größer als die Anzahl an Zähnen an dem angetriebenen Getriebe ist, kann die Geschwindigkeit des angetriebenen Getriebes erhöht werden. Im Folgenden kann der Getriebekasten als komplexer geteilter Planetengetriebekasten bezeichnet werden.
  • Der Planetengetriebekasten umfasst Planetengetriebe. Die Planetengetriebe kämmen mit dem Antriebsgetriebe des Drehpositionssensors und/oder mit einem feststehenden Hohlrad des Drehpositionssensors.
  • Zusätzlich nehmen die Planetengetriebe des Getriebekastens mindestens zwei unabhängige sich drehende Hohlräder in Eingriff.
  • Die sich drehenden Hohlräder stellen verschiedene Getriebeverhältnisse bereit.
  • Die Getriebeverhältnisse ermöglichen einem der Hohlräder des Getriebekastens, sich nur eine Umdrehung für eine Gesamtanzahl an finiten Umdrehungen der Eingangswelle zu drehen. Das andere sich drehende Hohlrad dreht sich mehrere Male. Jedoch dreht sich das andere sich drehende Hohlrad weniger oft als die Eingangswelle.
  • Anders gesagt wird die Anzahl an Umdrehungen der anderen sich drehenden Hohlräder des Getriebekastens kleiner als die Anzahl an Drehungen der Eingangswelle des Getriebekastens sein.
  • Somit hängt die Anzahl an Umdrehungen von den Genauigkeitsanforderungen des Drehsystems ab.
  • Die sich drehenden Hohlräder des Planetengetriebekastens stellen verschiedene Getriebeverhältnisse bereit. Die verschiedenen Getriebeverhältnisse des Planetengetriebekastens ermöglichen einem der Hohlräder des Planetengetriebekastens, sich nur eine Umdrehung für die Gesamtanzahl an finiten Umdrehungen der Eingangswelle des Drehpositionssensors zu drehen.
  • Das Zahnradgetriebe, das für den dritten einzelnen Positionssensor bereitgestellt ist, ist an einem Antriebsgetriebe des Planetengetriebekastens positioniert.
  • Das Antriebsgetriebe ist mit einer Eingangswelle verbunden, bevorzugt mit einem Verhältnis von 1: 1.
  • Zeichnungen
  • Weitere Beispiele und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detaillierter erläutert.
    • 1 zeigt einen Drehpositionssensor in einer auseinandergezogenen Ansicht,
    • 2 zeigt den Drehpositionssensor in einem lateralen Schnitt,
    • 3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Drehpositionssensors, und
    • 4 zeigt ein Diagramm, das die jeweiligen Ausgaben der einzelnen Positionssensoren darstellt.
    • 1 zeigt einen Drehpositionssensor 14 in einer auseinandergezogenen Ansicht.
  • Von links nach rechts ist eine Eingangswelle 1 des Drehpositionssensors 14 zu sehen.
  • In der Reihenfolge von links nach rechts zeigt 1 ferner ein erstes Gehäuse 3, das mit einem zweiten Gehäuse 2 zusammenarbeitet.
  • Neben dem ersten Gehäuse 3 zeigt 1 den zweiten einzelnen Positionssensor 11, mit dem der dritte einzelne Positionssensor 12 verbunden ist.
  • Ein Sensorziel 9 ist benachbart zu dem zweiten und dem dritten einzelnen Positionssensor 11, 12 positioniert.
  • Direkt neben dem Sensorziel 9 ist ein sich drehendes Hohlrad 8 gezeigt.
  • Zwischen dem sich drehenden Hohlrad 8 und einem feststehenden Hohlrad 5 ist ein Antriebsgetriebe 4 angeordnet.
  • Um mit dem feststehenden Hohlrad 5 zusammenzuwirken, sind in 1 die Planetengetriebe 6 gezeigt.
    Ein anderes sich drehendes Hohlrad 7 ist in der 1 zwischen dem Planetengetriebe 6 und dem Sensorziel 9 positioniert.
  • Der erste einzelne Positionssensor 10 ist benachbart zu dem Sensorziel 9 angeordnet.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht des Drehpositionssensors 14.
  • In einer Mitte der 2 ist die Eingangswelle 1 des Drehpositionssensors 14 gezeigt.
  • Sowohl der erste einzelne Positionssensor 10, der zweite einzelne Positionssensor 11 als auch der dritte einzelne Positionssensor 12 sind radial relativ zu der Eingangswelle 1 angeordnet.
  • Zwei Sensorziele 9 sind parallel zu dem zweiten einzelnen Positionssensor 11 und parallel zu dem ersten einzelnen Positionssensor 10 gezeigt.
  • Zwischen den zwei Sensorzielen 9 ist der Planetengetriebekasten 13 angeordnet.
  • 3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Drehpositionssensors 14.
  • Als Beispiel ist eines aus einer Vielzahl von sich drehenden Getrieben 7, 8 in 3 gezeigt.
  • In 3 sind sowohl jeweils der erste einzelne Positionssensor 10 als auch der zweite einzelne Positionssensor 11 gezeigt.
  • Dem dritten einzelnen Positionssensor ist das Bezugszeichen 12 gegeben.
  • Zwei einzelne Spulen 15, 16 sind gezeigt, wobei eine der Spulen 15 mit einem Mikrosteuerungs-Master 17 kommuniziert.
  • Die andere Spule 16 kommuniziert mit einem Mikrosteuerungs-Slave 18. In der 3 ist ein Schutzmittel 19 angeordnet. Das Schutzmittel 19 kommuniziert mit dem Mikrosteuerungs-Slave 18 über den dritten einzelnen Positionssensor 12.
  • Das Schutzmittel 19 ist mit dem Mikrosteuerungs-Master 17 über eine Kommunikationsverbindung 20 verbunden.
  • Das Schutzmittel 19 ist mit einem Controller Area Network 21 (CAN) verbunden.
  • Das Controller Area Network 21 kann als serielles Netzwerk gestaltet sein. Das Controller Area Network 21 (CAN) kann bevorzugt in einem eingebetteten System verwendet werden. Das Controller Area Network 21 kann ein Netzwerk sein, das neben anderen Mikrosteuerungen hergestellt ist.
  • Das Controller Area Network 21 (CAN) kann als serielle Zweidrahtdifferentialbustechnologie gestaltet sein.
  • Daten können ein Bit nach dem anderen durch mindestens zwei komplementäre Signale gesendet werden. Die mindestens zwei komplementären Signale können an mindestens einem Hochbusdraht des Controller Area Networks (CAN-H) und an mindestens einem niedrigen Controller Area Network (CAN-L) 22 gesendet werden.
  • Jede CAN-Anwendung 21, 22 kann aus einer Mikrosteuerung mit mindestens einer eingebauten CAN-Steuerung und mindestens einem Sendeempfänger, der an den Bus gebunden ist, bestehen.
  • Das Schutzmittel 19 ist auch mit einem sogenannten SENT-Protokoll 23 (Single Edge Nibble Transmission Protocol) verbunden.
  • Das SENT-Protokoll 23 kann ein Punkt-zu-Punkt-Schema zum Übertragen von Signalwerten von einem Sensor an eine Steuerung sein.
  • Das SENT-Protokoll 23 soll eine Übertragung von Hochauflösungsdaten mit niedrigen Systemkosten ermöglichen.
  • Das Schutzmittel 19 kann auch mit mindestens einer Impulsbreitenmodulation (PWM) 24 verbunden sein.
  • Die Impulsbreitenmodulation (PWM) 24 ist als Verfahren zum Reduzieren der Durchschnittsleistung gestaltet, die durch ein elektrisches Signal geliefert wird.
  • Die Durchschnittsleistung, die durch das elektrische Signal geliefert wird, wird effektiv in mindestens zwei einzelne Teile geteilt.
  • 4 zeigt ein Koordinatensystem, wobei die Anzahl an Drehungen des Drehsystems auf der X-Achse angezeigt ist.
  • Es wird angenommen, dass die Y-Achse des Koordinatensystems die Signalausgabe des ersten einzelnen Positionssensors 10 und die Signalausgabe des zweiten einzelnen Positionssensors 11 und die Signalausgabe des dritten einzelnen Positionssensors 12 in mV (Millivolt) zeigt.
  • Auf der X-Achse des Koordinatensystems ist eine Anzahl an 0 bis 30 Umdrehungen und/oder Drehungen des Drehsystems gezeigt.
  • Die Y-Achse des Koordinatensystems zeigt Signalausgabewerte in mV des ersten oder des zweiten oder des dritten einzelnen Positionssensors 10, 11, 12 zwischen 0 mV und 15 mV.
  • In dem Koordinatensystem ist die Signalausgabekurve des ersten einzelnen Positionssensors 10 mit dem Bezugszeichen 25 markiert.
  • In dem Koordinatensystem ist die Signalausgabekurve des zweiten einzelnen Positionssensors 11 mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet.
  • Die Signalausgabekurve des dritten einzelnen Positionssensors 12 trägt das Bezugszeichen 27.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Eingangswelle
    2
    zweites Gehäuse
    3
    erstes Gehäuse
    4
    Antriebsgetriebe
    5
    feststehendes Hohlrad
    6
    Planetengetriebe
    7
    sich drehendes Hohlrad
    8
    sich drehendes Hohlrad
    9
    Sensorziel
    10
    erster einzelner Positionssensor
    11
    zweiter einzelner Positionssensor
    12
    dritter einzelner Positionssensor
    13
    Planetengetriebekasten
    14
    Drehpositionssensor
    15
    Spule
    16
    Spule
    17
    Mikrosteuerungs-Master
    18
    Mikrosteuerungs-Slave
    19
    Schutzmittel
    20
    Kommunikationsverbindung
    21
    CAN
    22
    CAN-1
    23
    SENT
    24
    PWM
    25
    Signalausgabekurve des ersten einzelnen Positionssensors
    26
    Signalausgabekurve des zweiten einzelnen Positionssensors
    27
    Signalausgabekurve des dritten einzelnen Positionssensors
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2021/140006 A1 [0005]

Claims (4)

  1. Drehpositionssensor zum Bestimmen einer Position eines Drehsystems, umfassend - mindestens drei einzelne Positionssensoren (10, 11, 12), und - einen Getriebekasten (13), wobei - ein Ziel (9), das sich auf das Drehsystem bezieht, durch den einzelnen Positionssensor (10, 11, 12) abgetastet wird, wobei - der erste einzelne Positionssensor (10) eine Position des Drehsystems bestimmt, und wobei - der zweite einzelne Positionssensor (11) einen Drehwinkel bestimmt, der sich auf das Drehsystem bezieht, und wobei - der dritte einzelne Positionssensor (12) eine Drehänderung misst, die sich auf das Drehsystem bezieht.
  2. Drehpositionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite und/oder der dritte einzelne Positionssensor (10, 11, 12) ein Ausgabesignal erzeugt, das für einen Algorithmus verwendet wird, um die Position des Drehsystems zu berechnen.
  3. Drehpositionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebekasten (13) des Drehpositionssensors (14) ein Planetengetriebekasten (13) ist, der ein Antriebsgetriebe (4) und/oder ein feststehendes Hohlrad (5) und/oder ein Planetengetriebe (6) und/oder mindestens ein sich drehendes Hohlrad (7, 8) umfasst.
  4. Drehpositionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebekasten (13) des Drehpositionssensors (14) mindestens zwei sich drehende Hohlräder (7, 8) bereitstellt, von denen jedes mindestens ein Ziel (9) trägt.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021140006A1 (de) 2020-01-09 2021-07-15 HELLA GmbH & Co. KGaA Drehwinkelsensor zur bestimmung eines drehwinkels und/oder eines drehmoments

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021140006A1 (de) 2020-01-09 2021-07-15 HELLA GmbH & Co. KGaA Drehwinkelsensor zur bestimmung eines drehwinkels und/oder eines drehmoments

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