DE102022110510A1 - Linear position sensor, rear axle steering and method for absolute position measurement - Google Patents

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Abstract

Ein für die Verwendung in einer Hinterachslenkung (1) eines Kraftfahrzeugs geeigneter Linearwegsensor (12) weist ein Sensorfeld (14) auf, welches mit einem relativ zu diesem verschiebbaren Target (13) zusammenwirkt und zwei zueinander parallele Sensorreihen (15, 16) umfasst, welche aus einer unterschiedlichen Anzahl an Sensoren (17, 18, 19, 20, 21) aufgebaut sind.A linear displacement sensor (12) suitable for use in a rear axle steering (1) of a motor vehicle has a sensor field (14) which interacts with a target (13) that can be moved relative to it and comprises two rows of sensors (15, 16) parallel to one another, which are made up of a different number of sensors (17, 18, 19, 20, 21).

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearwegsensor sowie eine für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehene Hinterachslenkung mit einem Linearwegsensor. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur absoluten Wegmessung.The invention relates to a linear displacement sensor and a rear axle steering system with a linear displacement sensor intended for use in a motor vehicle. The invention further relates to a method for absolute distance measurement.

Aus der DE 101 50 305 B4 ist eine Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenwegs einer Kraftfahrzeuglenkung bekannt. Im Bereich der Lenkstange der bekannten Vorrichtung ist mindestens ein Felderzeugungsmittel vorgesehen, welches einen permanentmagnetischen Werkstoff aufweist. Benachbart zur Lenkstange sind Sensormodule angeordnet, welche mindestens einen Magnetfeldsensor und mindestens einen Sensorschaltkreis aufweisen und Ausgangssignale generieren, die eine lineare Wegänderung und/oder die Stellung der Lenkstange anzeigen. Mit Hilfe von zwei Magnetfeldsensoren soll eine redundante Funktion erzielbar sein. Ferner ist in der DE 101 50 305 B4 die Möglichkeit erwähnt, mittels geeigneter Magnetisierungen Messungen nach dem Nonius-Prinzip vorzunehmen.From the DE 101 50 305 B4 a device for measuring the handlebar path of a motor vehicle steering is known. In the area of the handlebar of the known device, at least one field generating means is provided, which has a permanent magnetic material. Sensor modules are arranged adjacent to the handlebar, which have at least one magnetic field sensor and at least one sensor circuit and generate output signals that indicate a linear change in path and/or the position of the handlebar. A redundant function should be able to be achieved with the help of two magnetic field sensors. Furthermore, in the DE 101 50 305 B4 mentioned the possibility of taking measurements according to the vernier principle using suitable magnetizations.

Das Nonius-Prinzip findet auch in der DE 103 28 753 A1 Erwähnung, die ebenfalls eine Vorrichtung zum Messen des Lenkstangenweges einer Kraftfahrzeuglenkung betrifft. In diesem Fall ist die Verwendung eines kunststoffgebundenen permanentmagnetischen Materials als Felderzeugungsmittel vorgesehen. Das Felderzeugungsmittel erstreckt sich entlang der Längsachse der Lenkstange und kann mit dieser formschlüssig verbunden sein.The vernier principle is also found in the DE 103 28 753 A1 Mention, which also relates to a device for measuring the handlebar travel of a motor vehicle steering system. In this case, the use of a plastic-bonded permanent magnetic material is intended as a field generating agent. The field generating means extends along the longitudinal axis of the handlebar and can be positively connected to it.

Eine in der DE 100 39 916 A1 beschriebene Linearführung mit einem elektrischen Antrieb weist ein Längenmesssystem, welches Permanentmagnete umfasst, sowie einen unter Nutzung eines Wirbelstrombleches nach dem Ferraris-Prinzip arbeitenden Beschleunigungssensor auf.One in the DE 100 39 916 A1 The linear guide described with an electric drive has a length measuring system which includes permanent magnets and an acceleration sensor that works according to the Ferraris principle using an eddy current plate.

Weitere Bauformen von Linearwegsensoren sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2016 226 318 A1 , DE 10 2015 225 221 A1 und DE 10 2015 224 452 A1 offenbart. In jedem dieser Fälle sind Spulenanordnungen Teil der jeweiligen Messanordnung.Other designs of linear position sensors are in the documents, for example DE 10 2016 226 318 A1 , DE 10 2015 225 221 A1 and DE 10 2015 224 452 A1 disclosed. In each of these cases, coil arrangements are part of the respective measuring arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Verwendung bei linearer, insbesondere elektromechanischer, Aktorik geeignete Messtechnik gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterzuentwickeln, wobei ein besonders günstiges Verhältnis zwischen robustem, fertigungsfreundlichem Aufbau, praxisgerechter, insbesondere auf das Anwendungsgebiet Lenkungsbetätigung abgestimmter Auflösung und hoher Betriebssicherheit angestrebt wird.The invention is based on the object of further developing measurement technology suitable for use with linear, in particular electromechanical, actuators compared to the stated prior art, with a particularly favorable relationship between robust, production-friendly construction, practical resolution, particularly tailored to the application area of steering actuation, and high operational reliability is sought.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Linearwegsensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Linearwegsensor ist insbesondere für die Verwendung bei einer Hinterachslenkung nach Anspruch 7 geeignet. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur absoluten Wegmessung gemäß Anspruch 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit den Vorrichtungen, das heißt dem Linearwegsensor sowie der Hinterachslenkung erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Messverfahren und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a linear path sensor with the features of claim 1. The linear path sensor is particularly suitable for use in rear axle steering according to claim 7. The object is also solved by a method for absolute distance measurement according to claim 8. The embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the devices, i.e. the linear path sensor and the rear axle steering, also apply mutatis mutandis to the measuring method and vice versa.

Der Linearwegsensor umfasst ein Sensorfeld, welches mit einem relativ zu diesem verschiebbaren Target zusammenwirkt. Das Target befindet sich insbesondere an einer Lenkstange. Dem Sensorfeld sind zwei zueinander parallele, sich in Verschieberichtung des Targets erstreckende Sensorreihen zuzurechnen, welche aus einer unterschiedlichen Anzahl an Sensoren aufgebaut sind. Dies begünstig einen hohen Grad der Erreichung der Ziele Betriebssicherheit und Messgenauigkeit, wobei trotz eines insgesamt weiten Messbereichs kompakte Abmessungen des gesamten Linearwegsensors eingehalten werden können. Die Anzahl der Sensorreihen ist nicht auf zwei beschränkt. Beispielsweise können drei oder vier zueinander parallele Sensorreihen vorhanden sein.The linear path sensor comprises a sensor field which interacts with a target that can be moved relative to it. The target is located in particular on a handlebar. The sensor field includes two rows of sensors that are parallel to each other and extend in the direction of displacement of the target and are made up of a different number of sensors. This promotes a high degree of achievement of the goals of operational reliability and measurement accuracy, whereby compact dimensions of the entire linear position sensor can be maintained despite an overall wide measuring range. The number of sensor rows is not limited to two. For example, there can be three or four rows of sensors parallel to one another.

Was das Messprinzip des Linearwegsensors betrifft, kommt insbesondere eine Ausführung als Wirbelstromsensor in Betracht. Hierbei können die beiden Sensorreihen für den Betrieb mit unterschiedlichen Erregerfrequenzen vorgesehen sein.As far as the measuring principle of the linear displacement sensor is concerned, a version as an eddy current sensor is particularly suitable. The two rows of sensors can be intended for operation with different excitation frequencies.

Gemäß verschiedener möglicher Ausgestaltungen ist jede der mindestens zwei Sensorreihen zur autarken Wegmessung ausgebildet ist, wobei im Großteil des Messbereichs, jedoch nicht zwangsläufig im gesamten Messbereich, eine Redundanz der Ortsbestimmung, das heißt Wegmessung, gegeben ist.According to various possible embodiments, each of the at least two sensor rows is designed for self-sufficient distance measurement, with redundancy of the location determination, i.e. distance measurement, being present in the majority of the measuring range, but not necessarily in the entire measuring range.

Beispielsweise umfasst eine der beiden Sensorreihen lediglich einen einzigen, den gesamten Messbereich abdeckenden Sensor, wogegen die andere Sensorreihe mehrere, den Messbereich lückenhaft abdeckende Sensoren umfasst. Der Messbereich kann sich über den gesamten Verschiebeweg oder lediglich über einen Teil des zum Beispiel durch Anschläge begrenzten Verschiebewegs erstrecken.For example, one of the two sensor rows only includes a single sensor that covers the entire measuring range, whereas the other sensor row includes several sensors that cover the measuring range in gaps. The measuring range can extend over the entire displacement path or only over a part of the displacement path, which is limited, for example, by stops.

In Fällen, in denen jede Sensorreihe aus einer Mehrzahl an einzelnen Sensoren aufgebaut ist, sind alle technischen Ziele, die mittels des Linearwegsensors zu erfüllen sind, auch dann erreichbar, wenn jede Sensorreihe den Messbereich lediglich lückenhaft abdeckt. Stoßstellen, an welchen Sensoren einer Reihe aneinandergesetzt sind, sind in diesem Fall von Sensorreihe zu Sensorreihe gegeneinander versetzt angeordnet. Die verschiedenen Sensorreihen schließen an ihren Enden nicht notwendigerweise bündig miteinander ab.In cases in which each sensor row is made up of a plurality of individual sensors, all technical goals that are to be achieved using the linear displacement sensor can be achieved even if each sensor row only covers the measuring range incompletely. Joint points where Senso ren in a row are placed together, in this case they are arranged offset from one another from sensor row to sensor row. The different rows of sensors do not necessarily end flush with one another at their ends.

Das Verfahren zur absoluten Wegmessung geht allgemein davon aus, dass ein verschiebbares, insbesondere mit einer Lenkstange einer Fahrzeuglenkung verbundenes, Target gleichzeitig mit zwei unterschiedlich aufgebauten, sich hinsichtlich ihrer Auflösung voneinander unterscheidenden Sensorreihen eines Sensorfeldes zusammenwirkt. In einer ersten Gruppe an Abschnitten des Messbereichs, typischerweise in mindestens zwei voneinander getrennten Abschnitten, werden von beiden Sensorreihen gelieferte, redundante Informationen verarbeitet. Dagegen werden in einer zweiten Gruppe an Abschnitten des Messbereichs, im Extremfall in einem einzigen Abschnitt, lediglich Informationen einer der beiden Sensorreihen ausgewertet.The method for absolute distance measurement generally assumes that a displaceable target, in particular connected to a handlebar of a vehicle steering system, simultaneously interacts with two differently constructed sensor rows of a sensor field that differ from one another in terms of their resolution. In a first group of sections of the measuring range, typically in at least two separate sections, redundant information supplied by both rows of sensors is processed. In contrast, in a second group of sections of the measuring range, in extreme cases in a single section, only information from one of the two rows of sensors is evaluated.

Gemäß einer möglichen Verfahrensvariante werden Daten derjenigen Sensorreihe, welche die geringere Auflösung der beiden Sensorreihen aufweist, über den gesamten Messbereich erfasst und ausgewertet, wogegen im Fall der zweiten, höher auflösenden Sensorreihe lediglich eine lückenhafte Ortsbestimmung vorgesehen ist.According to a possible method variant, data from the sensor row which has the lower resolution of the two sensor rows is recorded and evaluated over the entire measuring range, whereas in the case of the second, higher-resolution sensor row, only an incomplete location determination is provided.

Eine besonders gute Relation zwischen apparativem Aufwand und Auflösung ist erzielbar, indem Daten der beiden Sensorreihen nach dem Nonius-Prinzip ausgewertet werden.A particularly good relationship between equipment expenditure and resolution can be achieved by evaluating data from the two sensor rows according to the vernier principle.

Die einzelnen Sensoren, aus welchen das gesamte Sensorfeld aufgebaut ist, weisen beispielsweise eine Genauigkeit in der Größenordnung von plus/minus 1 % des Messbereichsendwertes auf. Optional sind an den Enden des Messbereichs zusätzliche Anschlagsensoren vorhanden. Die volle Funktionsfähigkeit des Linearwegsensors, welcher zur Absolutwertbestimmung ausgebildet ist und damit eine über einen inkrementellen Sensor hinausgehende Funktionalität hat, ist bereits ohne solche zusätzlichen Sensoren gegeben.The individual sensors from which the entire sensor field is constructed have, for example, an accuracy of the order of plus/minus 1% of the measuring range end value. Additional stop sensors are optionally available at the ends of the measuring range. The full functionality of the linear displacement sensor, which is designed to determine the absolute value and therefore has a functionality that goes beyond an incremental sensor, is already given without such additional sensors.

Der gesamte Linearwegsensor kann beispielsweise in ein Gehäuse eines Aktuators einer Hinterachslenkung eingebaut oder an einen solchen Aktuator, welcher insbesondere elektromechanisch betätigt ist, angebaut sein. Details eines Aktuators einer Hinterachslenkung sind beispielsweise in der DE 10 2018 130 228 B3 beschrieben.The entire linear path sensor can, for example, be installed in a housing of an actuator of a rear axle steering or attached to such an actuator, which is in particular electromechanically actuated. Details of an actuator for a rear axle steering are, for example, in DE 10 2018 130 228 B3 described.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 in schematisierter Darstellung eine Hinterachslenkung mit elektromechanischem Aktuator und Linearwegsensor,
  • 2 eine erste Variante eines für den Aktuator nach 1 geeigneten Sensorfeldes,
  • 3 eine alternative Ausgestaltung eines für den Aktuator nach 1 geeigneten Sensorfeldes.
Several exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Herein show:
  • 1 a schematic representation of a rear axle steering with electromechanical actuator and linear position sensor,
  • 2 a first variant of one for the actuator 1 suitable sensor field,
  • 3 an alternative design for the actuator 1 suitable sensor field.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise stated, the following explanations refer to all exemplary embodiments. Parts that correspond to one another or have the same effect in principle are marked with the same reference numerals in all figures.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Hinterachslenkung umfasst einen elektromechanischen Aktuator 2, dessen Gehäuse mit 3 bezeichnet ist. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion der Hinterachslenkung 1 wird auf den zitierten Stand der Technik verwiesen.A rear axle steering system, marked overall with the reference number 1, includes an electromechanical actuator 2, the housing of which is designated 3. With regard to the basic function of the rear axle steering 1, reference is made to the cited prior art.

Der Aktuator 2 dient der Verschiebung einer Schubstange 4, an deren Enden sich Anschlussstücke 5 befinden, die gelenkig mit weiteren Fahrwerkselementen gekoppelt sind und damit das Lenken der Hinterräder eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs ermöglichen. Die Schubstange 4 ist in Lagern 6 geführt. Die symbolisierte Darstellung nach 1 gibt den Verschiebeweg der Schubstange 4 nicht vollständig wieder.The actuator 2 is used to move a push rod 4, at the ends of which there are connecting pieces 5, which are articulated to other chassis elements and thus enable the rear wheels of a vehicle (not shown) to be steered. The push rod 4 is guided in bearings 6. The symbolized representation according to 1 does not fully reflect the displacement path of the push rod 4.

Die Schubstange 4 ist mit einer Gewindespindel eines Spindeltriebs, welcher allgemein als Rotativ-Linear-Getriebe 7 bezeichnet wird, fest verbunden. Ebenso kann die Gewindespindel einen integralen Bestandteil der Schubstange 4 darstellen. Bei dem Rotativ-Linear-Getriebe 7 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Planetenwälzgetriebe. Alternativ kann das Rotativ-Linear-Getriebe 7 beispielsweise als Kugelgewindetrieb ausgeführt sein.The push rod 4 is firmly connected to a threaded spindle of a spindle drive, which is generally referred to as a rotary-linear gear 7. The threaded spindle can also represent an integral part of the push rod 4. In the exemplary embodiment, the rotary-linear gear 7 is a planetary rolling gear. Alternatively, the rotary-linear gear 7 can be designed, for example, as a ball screw.

Das rotierbare Antriebselement des Spindeltriebs 7 stellt zugleich das Abtriebselement eines mit 8 bezeichneten Umschlingungsgetriebes, im vorliegenden Fall eines Riementriebs, dar. Das Zugmittel des Umschlingungsgetriebes 8 ist in 1 gestrichelt angedeutet.The rotatable drive element of the spindle drive 7 also represents the output element of a belt drive designated 8, in the present case a belt drive. The traction means of the belt drive 8 is in 1 indicated by dashed lines.

Als zugehöriges Antriebselement des Umschlingungsgetriebes 8, das heißt Rotativ-Rotativ-Getriebes, ist eine Riemenscheibe 9 vorgesehen. Die Riemenscheibe 9 ist fest verbunden mit einer Welle 11 eines Elektromotors 10. Alternativ kommt auch ein direkter elektrischer Antrieb des rotierenden Antriebselementes des Rotativ-Linear-Getriebes 7 in Betracht.A belt pulley 9 is provided as the associated drive element of the belt transmission 8, that is to say the rotary-rotary transmission. The pulley 9 is firmly connected to a shaft 11 of an electric motor 10. Alternatively, a direct electric drive of the rotating drive element of the rotary-linear gear 7 is also possible.

Zur Detektion der absoluten Position der Schubstange 4 ist ein Linearwegsensor 12 vorgesehen, welcher allgemein auch als Sensoranordnung bezeichnet wird. Dem Linearwegsensor 12 ist ein Target 13 zuzurechnen, welches fest mit der Schubstange 4 verbunden oder unmittelbar durch die Schubstange 4 gebildet ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Target 13 um einen aus der Schubstange 4 herausragenden Vorsprung. Alternativ könnte das Target 13 als in der Schubstange 4 befindliche Aussparung, etwa in Form einer Nut, vorliegen. In jedem Fall hat die Position des Targets 13 Einfluss auf einen magnetischen Kreis, was mittels eines Sensorfeldes 14, das sich ortsfest im Aktuator 2 befindet, detektierbar ist.To detect the absolute position of the push rod 4, a linear displacement sensor 12 is provided, which is also generally referred to as a sensor arrangement. The linear path sensor 12 includes a target 13, which is firmly connected to the push rod 4 or is formed directly by the push rod 4. In the present case, the target 13 is a projection protruding from the push rod 4. Alternatively, the target 13 could be present as a recess located in the push rod 4, for example in the form of a groove. In any case, the position of the target 13 influences a magnetic circuit, which can be detected by means of a sensor field 14 that is stationary in the actuator 2.

Das Sensorfeld 14 umfasst sowohl in der Variante nach 2 als auch in der Variante nach 3, die ebenso für die Verwendung im Aktuator 2 nach 1 geeignet ist, zwei Sensorreihen 15, 16, die beide mit demselben Target 13 zusammenwirken. Die Sensorreihen 15, 16 erstrecken sich parallel zur Schubstange 4.The sensor field 14 includes both in the variant 2 as well as in the variant 3 , which is also suitable for use in actuator 2 1 is suitable, two rows of sensors 15, 16, both of which interact with the same target 13. The sensor rows 15, 16 extend parallel to the push rod 4.

In der Variante nach 2 umfasst die erste Sensorreihe 15 lediglich einen einzigen Sensor 15. Im Unterschied hierzu ist die erste Sensorreihe 15 im Fall von 3 aus zwei Sensoren 17, 18 aufgebaut, die sich jeweils über den halben Messbereich erstrecken. Die zweite Sensorreihe 16 ist sowohl im Fall von 2 als auch im Fall von 3 aus drei Sensoren 19, 20, 21 aufgebaut, welche sich jeweils über etwa ein Drittel des Messbereichs des Linearwegsensors 12 erstrecken.In the variant after 2 The first sensor row 15 only includes a single sensor 15. In contrast to this, the first sensor row 15 is in the case of 3 made up of two sensors 17, 18, each of which extends over half the measuring range. The second row of sensors 16 is both in the case of 2 as well as in the case of 3 made up of three sensors 19, 20, 21, each of which extends over approximately a third of the measuring range of the linear displacement sensor 12.

Wie in den 2 und 3 angedeutet ist, lassen die drei aneinander gereihten Sensoren 19, 20, 21 Zwischenbereiche frei, in denen keine Messung durch die zweite Sensorreihe 16 vorgesehen ist. In diesen Zwischenbereichen steht die erste Sensorreihe 15 für die Positionsmessung zur Verfügung. Dies gilt auch für die Ausführungsform nach 3, in welcher eine Stoßstelle zwischen den beiden Sensoren 17, 18 im Bereich des mittleren Sensors 20 der zweiten Sensorreihe 16 liegt.Like in the 2 and 3 is indicated, the three sensors 19, 20, 21 arranged in a row leave intermediate areas free in which no measurement is provided by the second row of sensors 16. In these intermediate areas, the first row of sensors 15 is available for position measurement. This also applies to the embodiment according to 3 , in which a joint between the two sensors 17, 18 lies in the area of the middle sensor 20 of the second sensor row 16.

Die gesamte Sensoranordnung 12 arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip. Durch die Unterteilung des gesamten Messbereichs, welcher mit dem Verschiebebereich der Schubstange 4 übereinstimmt, in kleinere Teilmessbereiche - zumindest bei einer der beiden Sensorreihen 15, 16 - wird insgesamt eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Zugleich ist im größten Teil des Messbereichs, wie in den 2 und 3 veranschaulicht ist, eine Redundanz der Messung gegeben. Soweit die beiden Sensorreihen 15, 16 simultan Messwerte liefern, kann in nicht im Detail dargestellter, prinzipiell bekannter Weise das Nonius-Prinzip bei der Positionsbestimmung genutzt werden.The entire sensor arrangement 12 works according to the eddy current principle. By dividing the entire measuring range, which corresponds to the displacement range of the push rod 4, into smaller partial measuring ranges - at least in one of the two sensor rows 15, 16 - a high overall measurement accuracy is achieved. At the same time, in most of the measuring range, as in the 2 and 3 is illustrated, there is redundancy in the measurement. To the extent that the two rows of sensors 15, 16 deliver measured values simultaneously, the vernier principle can be used to determine the position in a manner that is not shown in detail but is known in principle.

Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die im Vergleich zum abzudeckenden Messbereich kleinen Sensoren 19, 20, 21 eine hohe Auflösung unter Verwendung von Standardkomponenten, die für Stellmechanismen mit kürzeren Stellwegen konzipiert sind, zulassen. Die Sensoren 19, 20, 21 der ersten Sensorreihe 15 einerseits und der mindestens eine Sensor 17, 18 der zweiten Sensorreihe 16 andererseits werden mit unterschiedlichen Erregerfrequenzen betrieben. Optional wird zusätzlich eine Winkelsensorik des Elektromotors 10 und/oder des Rotativ-Linear-Getriebes 7 zur Bestimmung der Position der Schubstange 4, das heißt des Abtriebselementes des Aktuators 2 verwendet.A particular advantage is that the sensors 19, 20, 21, which are small compared to the measuring range to be covered, allow a high resolution using standard components that are designed for actuating mechanisms with shorter actuating paths. The sensors 19, 20, 21 of the first sensor row 15 on the one hand and the at least one sensor 17, 18 of the second sensor row 16 on the other hand are operated with different excitation frequencies. Optionally, an angle sensor system of the electric motor 10 and/or the rotary-linear gear 7 is also used to determine the position of the push rod 4, that is, the output element of the actuator 2.

Der Linearwegsensor 12 ist für automobiltechnische Anwendungen derart auslegbar, dass im Vergleich zu nicht beanspruchten Lösungen die ASIL (automotive safety integrity level) Integrität des Messpfades verbessert wird.The linear path sensor 12 can be designed for automotive applications in such a way that the ASIL (automotive safety integrity level) integrity of the measuring path is improved compared to unused solutions.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
HinterachslenkungRear axle steering
22
Aktuatoractuator
33
GehäuseHousing
44
Schubstangepush rod
55
AnschlussstückConnector
66
Lagercamp
77
Rotativ-Linear-GetriebeRotary-linear gearbox
88th
UmschlingungsgetriebeBelt gear
99
Riemenscheibepulley
1010
ElektromotorElectric motor
1111
WelleWave
1212
Sensoranordnung, LinearwegsensorSensor arrangement, linear position sensor
1313
TargetTarget
1414
SensorfeldSensor field
1515
erste Sensorreihefirst row of sensors
1616
zweite Sensorreihesecond row of sensors
1717
Sensor der ersten SensorreiheSensor of the first sensor row
1818
Sensor der ersten SensorreiheSensor of the first sensor row
1919
Sensor der zweiten SensorreiheSensor of the second sensor row
2020
Sensor der zweiten SensorreiheSensor of the second sensor row
2121
Sensor der zweiten SensorreiheSensor of the second sensor row

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Linearwegsensor (12), mit einem Sensorfeld (14), welches mit einem relativ zu diesem verschiebbaren Target (13) zusammenwirkt und zwei zueinander parallele Sensorreihen (15, 16) umfasst, welche aus einer unterschiedlichen Anzahl an Sensoren (17, 18, 19, 20, 21) aufgebaut sind.Linear path sensor (12), with a sensor field (14), which interacts with a target (13) that can be moved relative to it and comprises two mutually parallel rows of sensors (15, 16), which consist of a different number of sensors (17, 18, 19, 20, 21) are constructed. Linearwegsensor (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Wirbelstromsensor ausgebildet ist.Linear position sensor (12). Claim 1 , characterized in that it is designed as an eddy current sensor. Linearwegsensor (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensorreihen (15, 16) für den Betrieb mit unterschiedlichen Erregerfrequenzen vorgesehen sind.Linear position sensor (12). Claim 2 , characterized in that the two sensor rows (15, 16) are intended for operation with different excitation frequencies. Linearwegsensor (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Sensorreihen (15, 16) zur autarken Wegmessung ausgebildet ist, wobei im Großteil des Messbereichs, jedoch nicht im gesamten Messbereich, eine Redundanz der Ortsbestimmung gegeben ist.Linear position sensor (12) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that each of the two sensor rows (15, 16) is designed for self-sufficient distance measurement, with redundancy in the location determination being present in the majority of the measuring range, but not in the entire measuring range. Linearwegsensor (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Sensorreihen (15) lediglich einen einzigen, den gesamten Messbereich abdeckenden Sensor (17) umfasst, wogegen die andere Sensorreihe (16) mehrere, den Messbereich lückenhaft abdeckende Sensoren (19, 20, 21) umfasst.Linear position sensor (12). Claim 4 , characterized in that one of the two sensor rows (15) comprises only a single sensor (17) covering the entire measuring range, whereas the other sensor row (16) comprises several sensors (19, 20, 21) covering the measuring range in gaps. Linearwegsensor (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensorreihen (15, 16) den Messbereich jeweils lückenhaft abdecken.Linear position sensor (12). Claim 4 , characterized in that both rows of sensors (15, 16) cover the measuring range incompletely. Hinterachslenkung (1), umfassend einen Linearwegsensor (12) nach Anspruch 1, wobei das Target (13) mit einer Schubstange (4) verbunden und das Sensorfeld (14) in ein Gehäuse (3) eingebaut ist.Rear axle steering (1), comprising a linear displacement sensor (12). Claim 1 , wherein the target (13) is connected to a push rod (4) and the sensor field (14) is installed in a housing (3). Verfahren zur absoluten Wegmessung, wobei ein verschiebbares Target (13) gleichzeitig mit zwei unterschiedlich aufgebauten, sich hinsichtlich ihrer Auflösung voneinander unterscheidenden Sensorreihen (15, 16) eines Sensorfeldes (14) zusammenwirkt, und wobei in einer ersten Gruppe an Abschnitten des Messbereichs von beiden Sensorreihen (15, 16) gelieferte, redundante Informationen verarbeitet werden, wogegen in einer zweiten Gruppe an Abschnitten des Messbereichs lediglich Informationen einer der beiden Sensorreihen (15, 16) ausgewertet werden.Method for absolute distance measurement, wherein a displaceable target (13) simultaneously interacts with two differently constructed sensor rows (15, 16) of a sensor field (14) which differ from one another in terms of their resolution, and wherein in a first group of sections of the measuring range of both sensor rows (15, 16) supplied, redundant information is processed, whereas in a second group of sections of the measuring area only information from one of the two sensor rows (15, 16) is evaluated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Daten derjenigen Sensorreihe (15), welche die geringere Auflösung aufweist, über den gesamten Messbereich erfasst und ausgewertet werden, wogegen im Fall der zweiten, höher auflösenden Sensorreihe (16) lediglich eine lückenhafte Ortsbestimmung vorgesehen ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that data from that row of sensors (15) which has the lower resolution are recorded and evaluated over the entire measuring range, whereas in the case of the second, higher-resolution row of sensors (16) only an incomplete location determination is provided. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Daten der beiden Sensorreihen (15, 16) nach dem Nonius-Prinzip ausgewertet werden.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that data from the two rows of sensors (15, 16) are evaluated according to the vernier principle.
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