DE102022101622A1 - Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung - Google Patents

Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung Download PDF

Info

Publication number
DE102022101622A1
DE102022101622A1 DE102022101622.6A DE102022101622A DE102022101622A1 DE 102022101622 A1 DE102022101622 A1 DE 102022101622A1 DE 102022101622 A DE102022101622 A DE 102022101622A DE 102022101622 A1 DE102022101622 A1 DE 102022101622A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
eddy current
target
sensor target
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022101622.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Björn Präg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102022101622.6A priority Critical patent/DE102022101622A1/de
Publication of DE102022101622A1 publication Critical patent/DE102022101622A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/146Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by comprising means for steering by acting on the suspension system, e.g. on the mountings of the suspension arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0225Determination of steering angle by measuring on a steering gear element, e.g. on a rack bar
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/202Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) zur Bestimmung einer linearen Bewegungsposition eines Bauteils (2) gegenüber der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1), umfassend einen ersten Wirbelstromsensor (3) und einen zweiten Wirbelstromsensor (4) sowie ein relativ zum ersten Wirbelstromsensor (3) und dem zweiten Wirbelstromsensor (4) linearbeweglich versetzbares erstes metallisches Sensortarget (5), wobei an dem ersten Sensortarget (5) ein zweites metallisches Sensortarget (6) mit einer Längserstreckung (7) in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget (5) und dem ersten Wirbelstromsensor (3) angeordnet ist und an dem ersten Sensortarget (5) ein drittes metallisches Sensortarget (8) mit einer Längserstreckung in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget (5) und dem zweiten Wirbelstromsensor (4) angeordnet ist, wobei das erste Sensortarget (5) und das zweite Sensortarget (6) von dem ersten Wirbelstromsensor (3) und das erste Sensortarget (5) und das dritte Sensortarget (8) von dem zweiten Wirbelstromsensor (4) detektiert wird,wobei sich das erste Sensortarget (5), das zweite Sensortarget (6) und das dritte Sensortarget (8) in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets (5,6,8) und den Wirbelstromsensoren (3,4) aneinandergereiht über einen vordefinierten linearen Versatz des Bauteils (2) erstrecken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung zur Bestimmung einer linearen Bewegungsposition eines Bauteils gegenüber der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung, umfassend einen ersten Wirbelstromsensor und einen zweiten Wirbelstromsensor sowie ein relativ zum ersten Wirbelstromsensor und dem zweiten Wirbelstromsensor linearbeweglich versetzbares erstes metallisches Sensortarget. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeuglenkung.
  • Ein wachsender Bedarf an individueller Mobilität, eine zunehmende Anzahl von Autos und steigende Pkw-Dimensionen erfordern Maßnahmen zur Verbesserung der Parksituation in städtischen Gebieten. Neben Aspekten wie städtische Verdichtung und steigende Fahrzeugzahlen führen stetig steigende Fahrzeugabmessungen zu Parkplatzknappheit und komplizierten Parkvorgängen. Ein Weg zur Bewältigung dieser Herausforderung ist die Umsetzung neuer Fahrzeug- und Transportkonzepte, die auf die Substitution konventioneller Pkw abzielen. Alternative Fahrzeugaufbauten und neue Lenkungstechnologien sind in der Lage, spezifische Park- und wichtige Kundenanforderungen gleichzeitig zu erfüllen.
  • Aus diesem Grund werden derartige PKWs zunehmend auch mit einer Hinterachslenkung versehen, was die Manövrierbarkeit dieser Fahrzeuge deutlich verbessert und insbesondere auch ein automatisches Einparken des PKWs unterstützt. Zur Aktuierung der Hinterachslenkung werden üblicherweise elektrisch und/oder hydraulisch betätigbare Aktoren eingesetzt, wobei es zur Steuerung der Hinterachslenkung aus ersichtlichen sicherheitsrelevanten Überlegungen wichtig ist, die genaue Position des Aktors bzw. der Hinterachslenkung sicher und möglichst exakt zu detektieren.
  • Aus der DE 10 2018 130 228 A1 ist ein Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend eine Schubstange, die innerhalb eines Gehäuses longitudinal verlagerbar ist und eine Verdrehsicherung aufweist. Dabei ist eine Sensoreinheit integriert in das Gehäuse des Hinterachslenkungsaktuators vorgesehen.
  • In der DE 10 2008 032 046 A1 wird ein Verfahren zur Kalibrierung eines Positionsbestimmungssystems eines Hinterachslenkungsaktuators für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Der Hinterachslenkungsaktuator weist dabei ein Aktuatorelement auf, das durch eine Drehbewegung eines Rotors zu einer translatorischen Bewegung antreibbar ist und dessen geometrische Mittellage mittels einer Referenzmessung bestimmt wird. Das Positionsbestimmungssystem umfasst einen Linearsensor und einen Drehsensor. Während der Kalibrierung des Positionsbestimmungssystems wird eine Kalibrierungsinformation erzeugt, die eine Nullpunktinformation des Linearsensors und eine Sektorinformation umfasst. Der Messbereich des Drehsensors wird in zumindest zwei Sektoren unterteilt, wobei derjenige Sektor identifiziert wird, in dem die durch den Drehsensor erfasste Winkellage des Rotors liegt, wenn das Aktuatorelement in seiner geometrischen Mittellage angeordnet ist. Die Kalibrierungsinformation wird dabei in dem Linearsensor hinterlegt.
  • Bei der Positionserfassung innerhalb derartiger Aktuatoren werden häufig Wirbelstromsensoren eingesetzt, die auch als Eddy Current Sensoren bekannt sind. Diese Art von Sensoren haben den Vorteil vergleichsweise unempfindlich gegenüber rauen Betriebsumgebungen, wie man sie auch im Bereich der Hinterachslenkung findet, zu sein. Im Bereich der Hinterachslenkung reicht jedoch häufig die Genauigkeit eines Wirbelstromsensors nicht aus, um größere Hübe des Aktors auch noch genau genug zu erkennen. Daher ist es bislang üblich, noch einen weiteren Wirbelstromsensor einzusetzen, welcher erkennt, ob man sich links oder rechts der Mittellage des Aktors befindet.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden oder zumindest zu verringern und eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung bereitzustellen, die eine hohe Messgenauigkeit und einen einfachen, kostengünstigen Aufbau miteinander vereint.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung zur Bestimmung einer linearen Bewegungsposition eines Bauteils gegenüber der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung, umfassend einen ersten Wirbelstromsensor und einen zweiten Wirbelstromsensor sowie ein relativ zum ersten Wirbelstromsensor und dem zweiten Wirbelstromsensor linearbeweglich versetzbares erstes metallisches Sensortarget, wobei an dem ersten Sensortarget ein zweites metallisches Sensortarget mit einer Längserstreckung in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget und dem ersten Wirbelstromsensor angeordnet ist und an dem ersten Sensortarget ein drittes metallisches Sensortarget mit einer Längserstreckung in Richtung des lineares Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget und dem zweiten Wirbelstromsensor angeordnet ist, wobei das erste Sensortarget und das zweite Sensortarget von dem ersten Wirbelstromsensor und das erste Sensortarget und das dritte Sensortarget von dem zweiten Wirbelstromsensor detektiert wird, wobei sich das erste Sensortarget, das zweite Sensortarget und das dritte Sensortarget in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets und den Wirbelstromsensoren aneinandergereiht über einen vordefinierten linearen Versatz des Bauteils erstrecken.
  • Es wird somit ein asymmetrisches metallisches Sensortarget gebildet, dass aus dem ersten, zweiten und dritten Sensortarget besteht, welches genauso lang ist, wie beispielsweise der angestrebte Lenkhub eines Lenkaktors einer Hinterachslenkung eines Fahrzeugs. Ein derartiges asymmetrisch metallisches Sensortarget könnte z.B. eine stehende Z-Form besitzen, obwohl natürlich jede geeignete asymmetrische Ausgestaltung denkbar ist.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Wirbelstrom-Positionssensoranordnung eine Steuereinheit umfasst, welche mit dem ersten Wirbelstromsensor und dem zweiten Wirbelstromsensor verbunden und eingerichtet ist, ein erstes, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal des ersten Wirbelstromsensors und ein zweites, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal des zweiten Wirbelstromsensors zu verarbeiten.
  • Durch eine Logik in einer Steuereinheit kann nun erkannt werden, wo sich das mit dem asymmetrischen Sensortarget versehene Bauteil, beispielsweise die Spindel eines Lenkaktors, befindet. Detektiert beispielsweise der erste Wirbelstromsensor ein Target aber der zweite Wirbelstromsensor nicht, so liegt die Spindel beispielsweise links von ihrer Mittellage. Detektiert der erste Wirbelstromsensor kein Target aber der zweite Wirbelstromsensor, dann befindet sich die Spindel entsprechend rechts von ihrer Mittellage.
  • Um möglichst wenig Aussparungen in einem Gehäuse der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung vorsehen zu müssen, können insbesondere das zweite Seonsortarget und das dritte Sensortarget eine geringere Aufbauhöhe als das erste Sensortarget aufweisen. Der Abstand zwischen den Wirbelstromsensoren und dem zweiten und/oder dritten Sensortarget muss in der Regel nicht so genau sein, da für die Erkennung der Position „Links oder rechts von der Mittellage“ in der Regel keine so hohe Genauigkeitsanforderungen bestehen.
  • Die beiden vorhandenen Wirbelstromsensoren, welche insbesondere eine Redundanz bilden, sollen bevorzugt nur im Mittelbereich des translatorisch versetzbaren Bauteils eine genaue Position detektieren und zu den Seiten hin in einen bewussten Fehlerzustand gehen, wobei für die genaue Positionsbestimmung im Mittelbereich das erste Sensortarget vorgesehen ist. In diesem Mittelbereich um die Mittellage des Bauteils herum geben folglich beide Wirbelstromstromsensoren ein Positionssignal aus. Das zweite und dritte Sensortarget ist somit primär zur Detektion einer Grobposition (links oder rechts von der Mittellage) vorgesehen. Je nach Position (links oder rechts) geben die beiden Wirbelstromsensoren jeweils unterschiedliche Fehlerzustände aus. Ein Wirbelstromsensor geht dabei dann in einen Fehlerzustand, wenn bspw. die induzierte Spannung in den Empfangsspulen des entsprechenden Wirbelstromsensors zu gering ist, wie beispielsweise bei Abwesenheit eines Sensortargets. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren noch näher erläutert werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es somit also vorgesehen sein, dass das erste Sensortarget in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets und den Wirbelstromsensoren zwischen dem zweiten Sensortarget und dem dritten Sensortarget angeordnet ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Wirbelstromsensor und der zweite Wirbelstromsensor im Wesentlichen gleichteilig ausgeführt sind, wodurch zum einen ein redundantes Sensorsystem realisiert und zum anderen Bauteilkosten gesenkt werden können.
  • Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der erste Wirbelstromsensor und der zweite Wirbelstromsensor in einer Ebene senkrecht zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets und den Wirbelstromsensoren, angeordnet sind. Es kann hierdurch erreicht werden, dass einerseits die Redundanz des Sensorsystems weiter verbessert wird und anderseits eine kompakte bauende Ausführung des Sensorsystems geschaffen werden kann. Es ist in diesem Zusammenhang höchst bevorzugt, dass die Ebene durch die Mittellage des translatorisch versetzbaren Bauteils verläuft.
  • Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das zweite Sensortarget und/oder das dritte Sensortarget eine im Wesentlichen rechteckförmige Grundform aufweisen/aufweist, deren/dessen Längserstreckung parallel zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets und den Wirbelstromsensoren ausgerichtet sind/ist. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass sich hierdurch eine besonders einfache, sichere und gleichzeitig kostengünstige Ausführung eines asymmetrischen Sensortargets erreichen lässt.
  • Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das zweite Sensortarget und das dritte Sensortarget im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt sind, wodurch sich ebenfalls Herstellungskosten senken lassen.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das erste Sensortarget, das zweite Sensortarget und das dritte Sensortarget einstückig ausgeführt sind, woraus sich fertigungs- und montagetechnische Vorteile ergeben. Es versteht sich, dass das erste Sensortarget, das zweite Sensortarget und das dritte Sensortarget auch separat voneinander ausgebildet sein können, wobei die Sensortargets sich berühren oder aber auch beabstandet zueinander angeordnet werden können.
  • Eine Steuereinheit, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann bevorzugt insbesondere der elektronischen Steuerung und/oder Reglung eines oder mehrerer technischer Systeme eines Kraftfahrzeugs dienen. Insbesondere kann eine Steuereinheit zur Steuerung und/oder Reglung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen oder und/oder einer Fahrzeuglenkung vorgesehen sein.
  • Eine Steuereinheit weist insbesondere einen kabelgebundenen oder kabellosen Signaleingang zum Empfang von insbesondere elektrischen Signalen, wie beispielsweise Sensorsignalen, auf. Ferner besitzt eine Steuereinheit ebenfalls bevorzugt einen kabelgebundenen oder kabellosen Signalausgang zur Übermittlung von insbesondere elektrischen Signalen, beispielsweise an elektrische Aktuatoren oder elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs.
  • Innerhalb der Steuereinheit können Steuerungsoperationen und/oder Reglungsoperationen durchgeführt werden. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Steuereinheit eine Hardware umfasst, die ausgebildet ist,
    eine Software auszuführen. Bevorzugt umfasst die Steuereinheit wenigstens einen elektronischen Prozessor zur Ausführung von in einer Software definierten Programmabläufen.
  • Die Steuereinheit kann ferner einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen die in den an die Steuereinheit übermittelten Signalen enthaltenen Daten gespeichert und wieder ausgelesen werden können. Ferner kann die Steuereinheit einen oder mehrere elektronische Speicher aufweisen, in denen Daten veränderbar und/oder unveränderbar gespeichert werden können.
  • Eine Steuereinheit kann eine Mehrzahl von Steuergeräten umfassen, welche insbesondere räumlich getrennt voneinander im Kraftfahrzeug angeordnet sind. Steuergeräte werden auch als Electronic Control Unit (ECU) oder Electronic Control Module (ECM) bezeichnet und besitzen bevorzugt elektronische Mikrocontroller zur Durchführung von Rechenoperationen zur Verarbeitung von Daten,
    besonders bevorzugt mittels einer Software. Die Steuergeräte können bevorzugt miteinander vernetzt sein, so dass ein kabelgebundener und/oder kabelloser Datenaustausch zwischen Steuergeräten ermöglicht ist. Insbesondere ist es auch möglich, die Steuergeräte über im Kraftfahrzeug vorhandene Bus-Systeme, wie beispielsweise CAN-Bus oder LIN-Bus, miteinander zu vernetzen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine Fahrzeuglenkung, insbesondere Hinterachslenkung, umfassend einen Lenkaktor mit einer linearen Wirbelstrom-Positionssensoranordnung nach einem der Ansprüche 1-8. Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise in diesem Zusammenhang dahingehend ausgeführt sein, dass die lineare Wirbelstrom-Positionssensoranordnung einen Hub einer Spindel des Lenkaktors bestimmt.
  • Die Fahrzeuglenkung kann bevorzugt als ein Steer-by-wire-Lenksystem ausgebildet sein. Unter einem Steer-By-Wire-Lenksystem im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Lenkungssystem für eine Fahrzeugachse zu verstehen, welches im Wesentlichen aus einem sogenannten Hand Wheel Aktuator (HWA), beispielsweise der Aktuatorik um das befehlsgebende Fahrzeug-Lenkrad herum, und einem Road Wheel Aktuator (RWA), also der auf die mit den Fahrzeugrädern verbundene Lenkmechanik wirkenden Aktuatorik, besteht. Per Leitung („by wire“) wird dabei das Lenksignal vom HWA zum RWA übertragen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
  • Es zeigt:
    • 1 eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung in einer Mittellage eines Bauteils in einer schematischen Aufsicht,
    • 2 eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung in einer ersten translatorischen Endlage des Bauteils in einer schematischen Aufsicht,
    • 3 eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung in einer zweiten translatorischen Endlage des Bauteils in einer schematischen Aufsicht.
    • 4 ein Bauteil mit einem ersten, zweiten und dritten Sensortarget in einer schematischen Axialschnittansicht,
    • 5 eine Fahrzeuglenkung mit einer Wirbelstrom-Positionssensoranordnung in einer schematischen Darstellung.
  • Die 1 zeigt eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1 zur Bestimmung einer linearen Bewegungsposition eines Bauteils 2 gegenüber der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1.
  • Die eine Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1 verfügt über einen ersten Wirbelstromsensor 3 und einen zweiten Wirbelstromsensor 4 sowie ein relativ zum ersten Wirbelstromsensor 3 und dem zweiten Wirbelstromsensor 4 linearbeweglich versetzbares erstes metallisches Sensortarget 5. In der gezeigten Ausführungsform sind der erste Wirbelstromsensor 3 und der zweite Wirbelstromsensor 4 im Wesentlichen gleichteilig ausgeführt.
  • An dem ersten Sensortarget 5 ist ein zweites metallisches Sensortarget 6 mit einer Längserstreckung 7 in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget 5 und dem ersten Wirbelstromsensor 3 angeordnet. Ferner ist an dem ersten Sensortarget 5 ein drittes metallisches Sensortarget 8 mit einer Längserstreckung in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget 5 und dem zweiten Wirbelstromsensor 4 positioniert. Das erste Sensortarget 5 ist dabei in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets 5,6,8 und den Wirbelstromsensoren 3,4 zwischen dem zweiten Sensortarget 6 und dem dritten Sensortarget 8 angeordnet. Man erkennt dabei gut die asymmetrische Ausbildung des aus den Sensortargets 5,6,8 gebildeten asymmetrischen Targets, dass an eine Z-Form erinnert.
  • Das erste Sensortarget 5 und das zweite Sensortarget 6 werden von dem ersten Wirbelstromsensor 3 und das erste Sensortarget 5 und das dritte Sensortarget 8 von dem zweiten Wirbelstromsensor 4 detektiert. Dabei erstrecken sich das erste Sensortarget 5, das zweite Sensortarget 6 und das dritte Sensortarget 8 in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets 5,6,8 und den Wirbelstromsensoren 3,4 aneinandergereiht über einen vordefinierten linearen Versatz des Bauteils 2.
  • Der erste Wirbelstromsensor 3 und der zweite Wirbelstromsensor 4 sind in einer Ebene senkrecht zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets 5,6,8 und den Wirbelstromsensoren 3,4 angeordnet, wobei die Ebene durch die Mittellage des translatorischen Weges des Bauteils 2 verläuft.
  • Wie in der 1 dargestellt, weisen das zweite Sensortarget 6 und das dritte Sensortarget 8 eine im Wesentlichen rechteckförmige Grundform auf, deren Längserstreckung jeweils parallel zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets 5,6,8 und den Wirbelstromsensoren 3,4 ausgerichtet sind. Das zweite Sensortarget 6 und das dritte Sensortarget 8 sind im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt.
  • Die Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 9, welche mit dem ersten Wirbelstromsensor 3 und dem zweiten Wirbelstromsensor 4 verbunden und eingerichtet ist, ein erstes, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal 10 des ersten Wirbelstromsensors 3 und ein zweites, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal 11 des zweiten Wirbelstromsensors 4 zu verarbeiten.
  • In der 1 ist die Mittellage des translatorisch versetzbaren Bauteils 2 gezeigt. In diesem Beispiel ist das Bauteil 2 eine Spindel 22 eines Lenkaktors 21 einer Fahrzeuglenkung 20, wie es exemplarisch auch in der 5 skizziert ist. In der gezeigten Mittellage liefern beide Wirbelstromsensoren 3,4 jeweils ein Sensorsignal/ Positionssignal 10,11, welches durch das Vorhandensein des ersten Sensortargets 5 unterhalb der Wirbelstromsensoren 3,4 initiiert ist.
  • Wird nun das Bauteil 2 in eine erste translatorische Endlage bewegt, die in der 2 gezeigt ist, dann wird aufgrund der asymmetrischen Ausgestaltung des Targets nur ein erstes Sensorsignal 10 durch den ersten Wirbelstromsensor 3 erzeugt, da sich das zweite Sensortarget 6 im Erfassungsbereich des ersten Wirbelstromsensors 3 befindet, während sich das dritte Sensortarget 8 außerhalb des zweiten Wirbelstromsensors 4 befindet und der zweite Wirbelstromsensor 4 so ein Fehlersignal liefert.
  • Die 3 zeigt die andere translatorische Endlage des Bauteils 2. Man erkennt, dass hier der erste Wirbelstromsensor 3 ein Fehlersignal liefert, da das zweite Sensortarget 6 sich außerhalb des Erfassungsbereichs des ersten Wirbelstromsensors 3 befindet. Gleichzeitig befindet sich das dritte Sensortarget 8 im Erfassungsbereich des zweiten Wirbelstromsensors 4, so dass dieser ein entsprechendes Sensorsignal 11 liefert.
  • Durch diese asymmetrische Ausgestaltung des aus dem ersten, zweiten und dritten Sensortarget 5,6,8 zusammengesetzten Targets, kann somit die translatorische Position des Bauteils links und rechts von seiner Mittellage auf einfache und sichere Weise detektiert werden.
  • Um eine verbesserte Unterscheidung zwischen dem ersten und zweiten bzw. dem ersten und dritten Sensortarget zu ermöglichen, kann das erste Sensortarget 5 eine größere Bauhöhe aufweisen als das zweite und das dritte Sensortraget 6,8, was sich gut anhand der Darstellung der 4 nachvollziehen lässt. Somit unterscheidet sich auch das erste Sensorsignal 10 in der Mittellage des Bauteils 2 (vergl. 1) von dem ersten Sensorsignal 10 in der ersten Endlage des Bauteils 2. Analoges gilt zur das zweite Sensorsignal 11.
  • 5 zeigt eine Anwendung der aus den 1-4 bekannten Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1 in einer Fahrzeuglenkung 20, insbesondere Hinterachslenkung, umfassend einen Lenkaktor 21 mit der linearen Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1. Die lineare Wirbelstrom-Positionssensoranordnung 1 bestimmt dabei den Hub der Spindel 22 des Lenkaktors 21.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wirbelstrom-Positionssensoranordnung
    2
    Bauteil
    3
    erster Wirbelstromsensor
    4
    zweiter Wirbelstromsensor
    5
    erstes Sensortarget
    6
    zweites Sensortarget
    7
    Längserstreckung
    8
    drittes Sensortarget
    9
    Steuereinheit
    10
    erstes Sensorsignal
    11
    zweites Sensorsignal
    20
    Fahrzeuglenkung
    21
    Lenkaktor
    22
    Spindel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018130228 A1 [0004]
    • DE 102008032046 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) zur Bestimmung einer linearen Bewegungsposition eines Bauteils (2) gegenüber der Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1), umfassend einen ersten Wirbelstromsensor (3) und einen zweiten Wirbelstromsensor (4) sowie ein relativ zum ersten Wirbelstromsensor (3) und dem zweiten Wirbelstromsensor (4) linearbeweglich versetzbares erstes metallisches Sensortarget (5), dadurch gekennzeichnet, dass • an dem ersten Sensortarget (5) ein zweites metallisches Sensortarget (6) mit einer Längserstreckung (7) in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget (5) und dem ersten Wirbelstromsensor (3) angeordnet ist und • an dem ersten Sensortarget (5) ein drittes metallisches Sensortarget (8) mit einer Längserstreckung in Richtung des linearen Versatzes zwischen dem ersten Sensortarget (5) und dem zweiten Wirbelstromsensor (4) angeordnet ist, wobei • das erste Sensortarget (5) und das zweite Sensortarget (6) von dem ersten Wirbelstromsensor (3) und das erste Sensortarget (5) und das dritte Sensortarget (8) von dem zweiten Wirbelstromsensor (4) detektiert wird, • wobei sich das erste Sensortarget (5), das zweite Sensortarget (6) und das dritte Sensortarget (8) in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets (5,6,8) und den Wirbelstromsensoren (3,4) aneinandergereiht über einen vordefinierten linearen Versatz des Bauteils (2) erstrecken.
  2. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wirbelstromsensor (3) und der zweite Wirbelstromsensor (4) im Wesentlichen gleichteilig ausgeführt sind.
  3. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wirbelstromsensor (3) und der zweite Wirbelstromsensor (4) in einer Ebene senkrecht zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets (5,6,8) und den Wirbelstromsensoren (3,4) angeordnet sind.
  4. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensortarget (6) und/oder das dritte Sensortarget (8) eine im Wesentlichen rechteckförmige Grundform aufweisen/aufweist, deren/dessen Längserstreckung parallel zur Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets (5,6,8) und den Wirbelstromsensoren (3,4) ausgerichtet sind/ist.
  5. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensortarget (5) in Richtung des linearen Versatzes zwischen den Sensortargets (5,6,8) und den Wirbelstromsensoren (3,4) zwischen dem zweiten Sensortarget (6) und dem dritten Sensortarget (8) angeordnet ist.
  6. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensortarget (6) und das dritte Sensortarget (8) im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt sind.
  7. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensortarget (5), das zweite Sensortarget (6) und das dritte Sensortarget (8) einstückig ausgeführt sind.
  8. Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) eine Steuereinheit (9) umfasst, welche mit dem ersten Wirbelstromsensor (3) und dem zweiten Wirbelstromsensor (4) verbunden und eingerichtet ist, ein erstes, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal (10) des ersten Wirbelstromsensors (3) und ein zweites, eine Linearposition repräsentierendes Sensorsignal (11) des zweiten Wirbelstromsensors (4) zu verarbeiten.
  9. Fahrzeuglenkung (20), insbesondere Hinterachslenkung, umfassend einen Lenkaktor (21) mit einer linearen Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
  10. Fahrzeuglenkung (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Wirbelstrom-Positionssensoranordnung (1) einen Hub einer Spindel (22) des Lenkaktors (21) bestimmt.
DE102022101622.6A 2022-01-25 2022-01-25 Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung Pending DE102022101622A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022101622.6A DE102022101622A1 (de) 2022-01-25 2022-01-25 Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022101622.6A DE102022101622A1 (de) 2022-01-25 2022-01-25 Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022101622A1 true DE102022101622A1 (de) 2023-07-27

Family

ID=87068565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022101622.6A Pending DE102022101622A1 (de) 2022-01-25 2022-01-25 Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022101622A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107102A1 (de) 1991-03-06 1992-09-10 Zentralinstitut Fuer Kernforsc Wirbelstromsensor zur erfassung von wegen
DE102008032046A1 (de) 2008-07-08 2010-01-14 Magna Powertrain Ag & Co Kg Kalibrierungsverfahren für ein Positionsbestimmungssystem eines Hinterachslenkungsaktuators
DE102015105930A1 (de) 2014-04-23 2015-10-29 American Axle & Manufacturing, Inc. Sensorbaugruppe
DE102014218982A1 (de) 2014-09-22 2016-03-24 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Weg- und/oder Winkelmessung
DE102015204052A1 (de) 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Wegsensor
DE102018130228B3 (de) 2018-11-29 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Fahrzeugs sowie Hinterachslenkung mit einem solchen Aktuator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107102A1 (de) 1991-03-06 1992-09-10 Zentralinstitut Fuer Kernforsc Wirbelstromsensor zur erfassung von wegen
DE102008032046A1 (de) 2008-07-08 2010-01-14 Magna Powertrain Ag & Co Kg Kalibrierungsverfahren für ein Positionsbestimmungssystem eines Hinterachslenkungsaktuators
DE102015105930A1 (de) 2014-04-23 2015-10-29 American Axle & Manufacturing, Inc. Sensorbaugruppe
DE102014218982A1 (de) 2014-09-22 2016-03-24 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Weg- und/oder Winkelmessung
DE102015204052A1 (de) 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Wegsensor
DE102018130228B3 (de) 2018-11-29 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Fahrzeugs sowie Hinterachslenkung mit einem solchen Aktuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2429872B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur einparkunterstützung eines fahrzeugs
DE60315735T2 (de) Fahrzeuglenkeinrichtung
WO2017144382A1 (de) VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR QUERFÜHRUNGSUNTERSTÜTZUNG FÜR EIN STRAßENGEBUNDENES FAHRZEUG
DE102012113126B4 (de) Elektronische Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs
DE102012205391A1 (de) Richtungsbestimmung für eine aktive Parkhilfe
DE102005062086A1 (de) Verfahren zum Ermitteln der Befahrbarkeit einer Parklücke und Einparkhilfeeinrichtung
WO2016139037A1 (de) Sensorvorrichtung zum erfassen einer wählhebelposition und wählhebelvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102013220921A1 (de) Lenkwinkelvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102013207905A1 (de) Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs
EP2384932A2 (de) Verfahren zur prädiktiven Ansteuerung eines adaptiven Kurvenlichts und Kraftfahrzeug
DE102010004057B4 (de) Verfahren und Systeme zum Überwachen einer Fahrzeugbewegung
DE10150305B4 (de) Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer Kraftfahrzeuglenkung
DE102022101622A1 (de) Wirbelstrom-Positionssensoranordnung und Fahrzeuglenkung
EP3240718B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erkennung einer kaltbewegung eines schienenfahrzeugs sowie schienenfahrzeug mit einer derartigen vorrichtung
DE102019204565A1 (de) Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs
WO2018184637A1 (de) Steuervorrichtung und verfahren
DE102022103018A1 (de) Linearer Wirbelstrom-Positionssensor und Fahrzeuglenkung
DE3146612C2 (de) Lenksystem für Kraftfahrzeuge
DE102014220684A1 (de) Betreiben einer Lichtsignalanlage
DE102018130246A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems, bei welchem ein Lenkeinschlag bei einem zumindest zweiten Einparkzug eingestellt wird, Computerprogrammprodukt, elektronische Recheneinrichtung sowie Parkassistenzsystem
DE102017119520A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung mindestens eines Lichtmoduls einer Leuchteinheit, Leuchteinheit, Computerprogrammprodukt und computerlesbares Medium
DE102018003086A1 (de) Verfahren zum automatischen Anfahren eines Parkplatzes
DE102022128161A1 (de) Lenksystem für ein mehrachsiges Kraftfahrzeug
DE102018207601A1 (de) Elektronische Steuereinheit
EP2656364B1 (de) Schaltvorrichtung mit schaltzustandserkennung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified