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Die
Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Ermittlung eines Lenkwinkels
eines Lenkrades in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1. Eine derartige Sensoranordnung ist aus der
DE 197 12 869 A1 bekannt.
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In
den letzten Jahren ist es üblich
geworden, mit Hilfe elektronischer Regelungssysteme das Fahr- und
Bremsverhalten von Kraftfahrzeugen in extremen Fahrsituationen gezielt
zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wird beispielsweise das Antiblockiersystem
des Kraftfahrzeuges und dessen Antischlupfregelung mit Hilfe einer
Fahrdynamikregelung betätigt, um
die Räder
des Kraftfahrzeuges bei kritischen Lenkmanövern gezielt einzeln abzubremsen
oder zu beschleunigen, damit das Fahrzeug in seiner Spur gehalten
wird. Neuerdings wird auch versucht, durch gezieltes Beeinflussen
des Radeinschlages die Fahrdynamik des Kraftfahrzeuges noch zu verbessern. Zur
Beeinflussung und einer eventuellen Korrektur des Radeinschlages
wird eine Regelungseinrichtung verwendet, die von einer Sensoranordnung
ein dem Lenkwinkel des Lenkrades entsprechendes Signal erhält, auf
dessen Grundlage die Regelungseinrichtung mit Hilfe eines Aktuators
das Lenkgestänge
betätigt.
Das Lenkrad ist zu diesem Zweck nicht mehr unmittelbar mit dem Lenkgestänge mechanisch
gekoppelt. Vielmehr wird der aktuelle Lenkwinkel des Lenkrades,
d.h. die Absolutstellung des Lenkrades einschließlich Mehrfachumdrehungen desselben,
mit Hilfe der Sensoranordnung bestimmt und an die Regelungseinrichtung
weitergeleitet.
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Als
Sensoranordnung wird im Stand der Technik beispielsweise die Verwendung
zweier Sensoreinheiten vorgeschlagen, die zum Erfassen der Drehstellung
des Lenkrades nahe einem gemeinsam mit dem Lenkrad drehbaren Positionsgeber
angeordnet sind und jeweils in Abhängigkeit von der Drehstellung
des Lenkrades ein Sensorsignal ausgeben. Mit Hilfe einer Auswerteschaltung
werden anschließend die
beiden Sensorsignale ausgewertet und der Lenkwinkel des Lenkrades
ermittelt.
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Bei
dieser Art der Sensoranordnung besteht die Gefahr, daß eine der
Sensoreinheiten ausfällt oder
nicht ordnungsgemäß arbeitet,
so daß das
Lenken des Kraftfahrzeuges erschwert ist oder gegebenenfalls sogar
unmöglich
wird. Aus diesem Grund werden bei einer derartigen Sensoranordnung
in der Auswerteschaltung ständig
Selbstdiagnose- und Fehlererkennungsroutinen ausgeführt, durch
die eine Fehlfunktion oder ein Ausfall einer der beiden Sensoreinheiten
innerhalb kürzester
Zeit erfaßt
werden soll, damit die Regelungseinrichtung, mit der das Fahrzeug
gelenkt wird, bei einem Ausfall der Sensoranordnung für ein sicheres
Anhalten des Kraftfahrzeuges sorgt.
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Eine
weitere Sensoranordnung ist in der
DE 197 39 823 A1 offenbart. Diese umfasst
zwei als Winkelgeber ausgebildete Sensoreinheiten, die an mit dem
Lenkrad zusammenwirkenden Zahnrädern
mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen angeordnet sind. Der Lenkwinkel
wird aus der Winkeldifferenz der Zahnräder bestimmt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Sensoranordnung der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß die
Sensoranordnung ein sehr hohes Maß an Zuverlässigkeit, Ausfallsicherheit
und Verfügbarkeit
besitzt.
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Die
Erfindung löst
die Aufgabe durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen nach Anspruch
1.
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Bei
der erfindungsgemäßen Sensoranordnung
werden drei Sensoreinheiten zur Ermittlung der Drehstellung des
Lenkrades verwendet. Durch die Redundanz der erfindungsgemäßen Sensoranordnung,
d.h., der Bereitstellung zusätzlicher
Informationen, die an und für
sich für
die Ausführung
der Funktion der Sensoranordnung – nämlich der Ermittlung des Lenkwinkels
des Lenkrades – nicht
erforderlich sind, wird erreicht, daß die erfindungsgemäße Sensoranordnung
mit äußerst hoher
Zuverlässigkeit
und Ausfallsicherheit arbeitet. Dabei wird die aus dem Stand der
Technik bekannte Sensoranordnung mit zwei Sensoreinheiten nicht
verdoppelt oder vervielfacht, um ein redundantes System bereitzustellen. Vielmehr
wird erfindungsgemäß nur eine
weitere Sensoreinheit vorgesehen, wodurch ein überschaubares und einfach zu überwachendes
System realisiert werden kann. Dadurch wird erreicht, daß bei einem
Ausfall einer der drei Sensoreinheiten das Kraftfahrzeug nach wie
vor lenkfähig
bleibt, da die Auswerteschaltung auch auf Grundlage zweier Sensorsignale
den aktuellen Lenkwinkel des Lenkrades ermittelt, so daß das Fahrzeug
auch einem derartigen Fall sicher gefahren werden kann. Sollte dagegen
eine der Sensoreinheiten eine Fehlfunktion aufweisen, kann die Auswerteschaltung
durch entsprechenden Vergleich der Sensorsignale die Fehlfunktion
der Sensoreinheit erkennen und den tatsächlichen Lenkwinkel trotz der
Fehlfunktion der betreffenden Sensoreinheit ordnungsgemäß bestimmen.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
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So
wird bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Sensoranordnung vorgeschlagen, als Positionsgeber ein konzentrisch
zur Lenkachse angeordnetes Positionsgeberrad vorzusehen, nahe dessen Außen- bzw.
Innenumfang die Sensoreinheiten angeordnet sind, so daß die Sensoranordnung
ein vergleichsweise geringes Bauvolumen besitzt.
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Bei
dieser Ausführungsform
der Sensoranordnung ist es ferner von Vorteil, wenn die Sensoreinheiten
mit gleichem Winkelabstand zueinander am Außen- bzw. Innenumfang des Positionsgeberrades angeordnet
sind, wodurch einer gegenseitigen Beeinflussung der empfindlichen
Sensoreinheiten entgegengewirkt werden kann.
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Des
weiteren wird vorgeschlagen, das Positionsgeberrad fest mit dem
Lenkrad zu verbinden und die im Kraftfahrzeug befestigbaren Sensorein heiten als
Lagerstellen für
das Positionsgeberrad auszubilden. Die Sensoreinheiten dienen bei
dieser Ausführungsform
der Sensoranordnung nicht nur zum Ermitteln der Drehstellung des
Lenkrades, sondern werden gleichzeitig auch zum drehbaren Lagern
des Lenkrades eingesetzt, wodurch auf zusätzliche Lagerelemente für das Lenkrad
verzichtet werden kann und der Aufbau der Sensoranordnung ein entsprechen
geringes Bauvolumen aufweist.
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Jede
Sensoreinheit ist vorzugsweise mit einem mit einer Verzahnung versehenen
Sensorrad ausgestattet, dessen Verzahnung zum drehbaren Lagern des
Lenkrades mit einer am Positionsgeberrad ausgebildeten Außenverzahnung
in Eingriff steht. Bei dieser Art der Lagerung des Positionsgeberrades wird
ferner vorgeschlagen, an jedem Sensorrad mindestens einen radial
nach außen
abstehenden Bund vorzusehen, an dem das Positionsgeberrad mit einer seiner
Seitenflächen
anliegt, wodurch das Lenkrad nicht nur radial sondern auch axial
gelagert ist.
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Des
weiteren wird vorgeschlagen, in die Sensoranordnung einen Aktuator
zu integrieren, der mit dem Lenkrad derart zusammenwirkt, daß das Lenkrad
von dem Aktuator in einer Ruhestellung gehalten ist, in der der
Lenkwinkel 0° ist,
wobei das Lenkrad zum Lenken gegen die Kraft des Aktuators zu betätigen ist.
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Die
Sensoreinheit weist vorzugsweise ein mit dem Positionsgeber in Wirkverbindung
stehendes, drehbar gelagertes Sensorrad auf, in dem symmetrisch
zu seiner Drehachse ein Permanentmagnet gehalten ist, dessen Magnetfeld
auf mindestens eine mit magnetoresistiven Widerständen versehene
Brückenschaltung
der jeweiligen Sensoreinheit einwirkt, die zur Er zeugung des Sensorsignals
dient. Durch die Verwendung einer mit magnetoresistiven Widerständen versehenen
Brückenschaltung
ist eine äußerst genaue
Bestimmung des Lenkwinkels möglich, während die
Sensoranordnung gleichzeitig gegenüber Verschmutzungen oder Erschütterungen
unempfindlich ist.
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Aufgrund
der Verwendung dreier Sensoreinheiten ist bei dieser Ausführungsform
der Sensoranordnung auch der Einsatz jeweils einer einzigen Brückenschaltung
mit magnetoresistiven Widerständen für jede Sensoreinheit
möglich,
da bei entsprechender Anordnung der Brückenschaltungen zueinander die
von den Brückenschaltungen
erzeugten Sensorsignale von der Auswerteschaltung entsprechend miteinander
verrechnet werden können,
um den Lenkwinkel des Lenkrades zu bestimmen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Darin zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung zur Ermittlung
eines Lenkwinkels eines Lenkrades in einem Kraftfahrzeug,
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2 eine
schematische Vorderansicht der Sensoranordnung nach 1,
bei der aus Übersichtlichkeitsgründen das
Lenkrad nicht dargestellt ist,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
einer der Sensoreinheiten der Sensoranordnung, bei der ein Sensorrad
mit nur einer einzigen Brückenschaltung verwendet
wird,
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4 eine
vergrößerte Darstellung
einer abgewandelten Ausführungsform
einer Sensoreinheiten, bei der zwei Brückenschaltungen verwendet werden,
und
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5 ein
Diagramm, in dem die Signalverläufe
der drei Sensoreinheiten in Abhängigkeit
von dem eingestellten Lenkwinkel sowie die von der Auswerteschaltung
der Sensoranordnung ermittelten Phasenverschiebungs-Differenzen
dargestellt sind.
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Die 1 und 2 zeigen
in schematischer Darstellung eine Sensoranordnung 10, mit
der der Lenkwinkel eines Lenkrades 12 in einem Kraftfahrzeug
bestimmt wird, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen in 2 das
Lenkrad 12 weggelassen wurde. Konzentrisch zur Lenkachse 14 des
Lenkrades 12 ist an diesem eine Lenkradnabe 16 befestigt, in
der beispielsweise ein Luftsackmodul aufgenommen ist. Gleichfalls
konzentrisch zur Lenkachse 14 ist an dem dem Lenkrad 12 abgewandten
Ende der Lenkradnabe 16 ein Positionsgeberrad 18 befestigt, dessen
Außenumfang
mit einer Außenverzahnung 20 versehen
ist.
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Wie 2 zeigt,
sind am Außenumfang
des Positionsgeberrades 18 drei identisch ausgebildete Sensoreinheiten 22 angeordnet,
die mit jeweils gleichem Winkelabstand von 120° gemeinsam um die Lenkachse 14 positioniert
an einem Karosserieteil 24 des Kraftfahrzeuges befestigt
sind. Jede Sensoreinheit 22 weist ein als Ritzel ausgebildetes
Sensorrad 26 auf, dessen Rotationsachse parallel zur Lenkachse 14 verläuft und
das mit seiner Verzahnung mit der Außenverzahnung 20 des
Positionsgeberrades 18 in Eingriff steht. Dabei ist zu
bemerken, daß sich
die Verzahnungen aller drei Sensorräder 26 hinsichtlich ihrer
Zähneanzahl
unterscheiden, so daß die
drei Sensorräder 26 mit
unterschiedlicher Übersetzung angetrieben
werden und folglich bei einer Drehung des Positionsgeberrades 18 um
einen bestimmten Winkel mit sich unterscheidenden Drehwinkeln verstellt
werden, wie später
noch erläutert
wird.
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An
der dem Lenkrad 12 zugewandten Stirnseite jedes Sensorrades 26 ist
ein radial nach außen abstehender
Bund 28 ausgebildet, der die Verzahnung des jeweiligen
Sensorrades 26 begrenzt und über diese radial nach außen hervorsteht,
wie 1 zeigt. An der dem Lenkrad 12 abgewandten
Rückseite
des Positionsgeberrades 18 ist eine Axiallagereinheit 30 am
Karosserieteil 24 befestigt, die das Positionsgeberrad 18 gegen
die drei Bunde 28 der Sensorräder 26 axial in Richtung
des Lenkrades 12 vorspannt, so daß das Positionsgeberrad 18 und
damit das durch die Lenkradnabe 16 mit diesem verbundene
Lenkrad 12 axial fest gelagert ist. Durch die symmetrische
Anordnung der Sensoreinheiten 22 wird das Positionsgeberrad 18 auch
in radialer Richtung gehalten, wodurch auf weitere Lagerelemente,
zum drehbaren Lager des Lenkrades 12 und des Positionsgeberrades 18 verzichtet
werden kann.
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Alternativ
ist es auch möglich,
das Positionsgeberrad 18 als Hohlrad auszubilden und auf
die Lenkradnabe 16 aufgeschoben an diesem zu befestigen,
während
die Lenkradnabe 16 durch entsprechend ausgelegte Lagereinheiten
axial und radial am Karosserieteil 24 drehbar gelagert
ist.
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Konzentrisch
zur Lenkachse 14 ist ferner am Karosserieteil 24 ein
nicht dargestellter Aktuator, hier ein Gleichstrommotor, befestigt,
der in das Innere der Lenkradnabe 16 ragt und mit diesem
durch eine nicht darge stellte Getriebeanordnung gekuppelt ist. Der Aktuator
hält das
Lenkrad 12 in einer Ruhestellung, in der der Lenkwinkel
des Lenkrades 12 null Winkelgrade beträgt, d.h., daß die Räder des
Kraftfahrzeuges nicht eingeschlagen sind. Sobald beispielsweise
die Zündung
des Kraftfahrzeuges eingeschaltet ist, erzeugt der Aktuator eine
Haltekraft, mit der das Lenkrad 12 in seiner Ruhestellung
gehalten wird, so daß der
Benutzer des Kraftfahrzeuges das Lenkrad 12 nur entgegen
der Haltekraft des Aktuators aus seiner Ruhestellung bewegen kann
und das Lenkrad 12 nach der Lenkbewegung des Fahrzeugbenutzers wieder
in seine Ruhestellung zurückkehrt,
wodurch das Lenkrad eines herkömmlichen
Kraftfahrzeuges simuliert wird.
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Jedes
Sensorrad 26 ist in einem Sensorgehäuse 32 drehbar gelagert,
in dem zum Ermitteln des Lenkwinkels ein magnetoresistiver Sensor 34 aufgenommen
ist, dessen Aufbau nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher erläutert wird.
Bei dem magnetoresistiven Sensor 34 wird zum Ermitteln
des Lenkwinkels eine Brückenschaltung 36 verwendet.
Die Brückenschaltung 36 weist
in bekannter Weise geschaltete magnetoresistive Widerstände 38 und 40 auf,
die zwei Brückenzweige 42 und 44 bilden.
Die zwei Brückenzweige 42 und 44 sind
miteinander verschaltet, wobei die magnetoresistiven Widerstände 38 des
ersten Brückenzweiges 42,
die in ihrer Längserstreckung
parallel zueinander ausgerichtet sind, rechtwinklig zu den magnetoresistiven
Widerständen 40 des
anderen Brückenzweiges 44 verlaufen,
so daß eine
etwa quadratische Schaltungsanordnung gebildet ist. Während des
Betriebes der Sensoreinheit 22 wird an den ersten Brückenzweig 42 eine
Versorgungsspannung Uv angelegt, während am
zweiten Brückenzweig 44 die
Sensorspannung U1 an eine in 1 gezeigte
Auswerteschaltung 46 übertragen
wird.
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Konzentrisch
zur Rotationsachse jedes Sensorrades 26 ist an diesem ein
Permanentmagnet 48 befestigt, der symmetrisch zur Rotationsachse
des Sensorrades 26 angeordnet ist. Mit Hilfe des von dem
Permanentmagneten 48 erzeugten Magnetfeldes können die
Widerstandswerte der magnetoresistiven Widerstände 38 und 40 der
Brückenschaltung 36 beeinflußt werden.
In Abhängigkeit
von der Richtung des Magnetfeldes des Permanentmagneten 48 und
damit in Abhängigkeit
von der Drehstellung des Sensorrades 26 ändern sich
die ohmschen Widerstandswerte der magnetoresistiven Widerstände 38 und 40 der
Brückenschaltung 36,
so daß sich
die an der Brückenschaltung 36 abgegriffene
Sensorspannung U1 entsprechend ändert, wie
später
noch ausführlich
erläutert
wird.
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Die
Sensorspannungen U1 der Sensoreinheiten 22 werden
an die Auswerteschaltung 46 übertragen, die aus den Sensorspannungen
U1 den aktuellen Lenkwinkel des Lenkrades 12 bestimmt
und an eine Regelungseinrichtung 50 weiterleitet. Die Regelungseinrichtung 50 ist
mit nicht dargestellten Aktuatoren verbunden, mit deren Hilfe das
Lenkgestänge der
Vorderachse und gegebenenfalls auch das Lenkgestänge der Hinterachse entsprechend
dem am Lenkrad 12 eingestellten Lenkwinkel verändert wird.
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Bei
der in 3 gezeigten Ausführungsform des magnetoresistiven
Sensors 34 wird für
jede Sensoreinheit 22 nur jeweils eine Brückenschaltung 36 eingesetzt,
um den Lenkwinkel des Lenkrades 12 zu bestimmen. An sich
könnte
mit einer derartigen Brückenschaltung 36 nur
ein Lenkwinkel von maximal 90° eindeutig
bestimmt werden, da bei einem größeren Winkel
eine Wiederholung der sinusförmigen Spannungsänderung
der Sensorspannung U1 eintritt. Durch entsprechendes
Ausrichten der drei Brüc kenschaltungen 36 der
drei Sensoreinheiten 22 zueinander wird jedoch erreicht,
daß eine
eindeutige Bestimmung des Lenkwinkels des Lenkrades 12 auch
bei mehrfacher Umdrehung des Lenkrades 12 möglich ist.
Eine Temperaturkompensation kann durch entsprechendes Verschalten
der drei Sensoreinheiten 22 erreicht werden.
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In 4 ist
eine alternative Ausführungsform eines
magnetoresistiven Sensors 52 gezeigt, der zur Temperaturkompensation
insgesamt zwei Brückenschaltungen 54 und 56 aus
magnetoresistiven Widerständen 58 und 60 verwendet.
Die beiden Brückenschaltungen 54 und 56 sind
miteinander verschaltet und werden mit einer Versorgungsspannung
Uv versorgt. Des weiteren wird an der Brückenschaltung 54 eine
Sensorspannung U2 und an der zweiten Brückenschaltung 56 eine
Sensorspannung U3 abgegriffen und an die
Auswerteschaltung 46 weitergeleitet. Wie 4 zu
entnehmen ist, ist die zweite Brückenschaltung 56 mit
ihren magnetoresistiven Widerständen 60 um
einen Winkel von 45° verdreht
zu den magnetoresistiven Widerständen 58 der
ersten Brückenschaltung 54 angeordnet,
so daß der
magnetoresistive Sensor 52 in der Lage ist, eine Winkeländerung
der Position des Permanentmagneten 48 um insgesamt 180
Winkelgrade zu erfassen.
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Die
Auswerteschaltung 46 ermittelt aus der Sensorspannung U1 bzw. aus den Sensorspannungen U2 und U3 den Lenkwinkel
des Lenkrades 12, wie nachfolgend erläutert wird. Durch Verdrehen
des Permanentmagneten 48 kommt es zu einer Änderung
des ohmschen Widerstandes der Brückenschaltung 36 bzw.
der Brückenschaltungen 54 und 56,
wodurch sich die Sensorspannung U1, U2 bzw. U3 entsprechend ändert. Dabei
gilt die Beziehung: ΔR ~ cos2(Θ)wobei ΔR für die Änderung
des ohmschen Widerstandes steht, während Θ dem eingestellten Winkel des
Verlaufes des Magnetfeldes relativ zu der Brückenschaltung 36 bzw.
zu den Brückenschaltung 54 und 56 entspricht.
Auf diese Weise läßt sich
der Winkel Θ bestimmen,
mit dem der Permanentmagnet 48 relativ zur Brückenschaltung 36 bzw.
zu den Brückenschaltungen 54 und 56 geneigt
verläuft.
Aufgrund des oben beschriebenen Zusammenhangs verläuft das
von der Auswerteschaltung 46 ermittelte Signal in Abhängigkeit
von dem eingestellten Winkel des Permanentmagneten 48 zur
Brückenschaltung 36 bzw.
zu den Brückenschaltungen 54 und 56 sinusförmig.
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Wie
zuvor bereits erläutert,
sind die Sensorräder 26 mit
sich in der Zähnezahl
unterscheidenden Verzahnungen versehen, so daß sich die Übersetzungsverhältnisse
zwischen dem Positionsgeberrad 18 und den Sensorrädern 26 der
Sensoreinheiten 22 unterscheiden. Dies hat zur Folge, daß bei einer
Drehung des Positionsgeberrades 18 die Sensorräder 26 mit
unterschiedlichen Winkelbeträgen
aus ihrer jeweils eingenommen Stellung bewegt werden und folglich
der Permanentmagnet 48 jedes Sensorrades 26 mit
einem anderen Winkel O relativ zu der Brückenschaltung 36 bzw.
den Brückenschaltungen 54 und 56 verstellt
wird. Als Folge sind die auf den Lenkwinkel des Lenkrades 12 bezogenen
Signalverläufe der
Sensoreinheiten 22 in ihren Phasen zueinander verschoben,
wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 erläutert wird.
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In 5 ist
ein Diagramm gezeigt, in dem bezogen auf den als Rechtswertachse
angegebenen Lenkwinkel des Lenkrades 12 die sinusförmigen Verläufe der
Signale S1, S2 und
S3 der drei Sensoreinheiten 22 auf
einer gemeinsamen Achse dargestellt sind. Dabei sind die Signalverläufe S1, S2 und S3 aufgrund der zuvor beschriebenen, unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse
in ihren Frequenzen verschieden. Die Permanentmagnete 48 sind
so eingestellt, daß auch
die Phasen zueinander verschoben sind.
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Zur
Ermittlung des Lenkwinkels bestimmt die Auswerteschaltung 46 den
Phasenabstand zwischen jeweils zwei erfaßten Signalen S1,
S2 und S3, wobei sich
aus dem Phasenabstand der am Lenkrad 12 eingestellte Lenkwinkel
ergibt. In dem Diagramm in 5 sind insgesamt
drei Kurven P1, P2 und
P3 gezeigt, die bezogen auf den eingestellten
Lenkwinkel des Lenkrades 12 den Verlauf des sich ändernden Betrages
der Phasenverschiebung zeigen. So wird mit der Kurve P1 der
Verlauf der Phasenverschiebung zwischen den Signalen S1 und
S2 dargestellt, während die Kurve P2 den
Verlauf Phasenverschiebung zwischen den beiden Signalen S2 und S3 zeigt. Mit der
Kurve P3 wird schließlich die Phasenverschiebung
zwischen den Signalen S3 und S1 dargestellt.
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Fällt nun
eine der Sensoreinheiten 22 aus, können von der Auswerteschaltung
immer noch zwei der drei Signale S1, S2 und S3 erfaßt werden.
Aus den verbleibenden Signalen kann die Auswerteschaltung dann eine
der drei Kurven P1, P2 und
P3 und damit den aktuellen Lenkwinkel des
Lenkrades 12 bestimmen, der an die Regelungseinrichtung 50 weitergeleitet
wird, so daß das
Kraftfahrzeug nach wie vor lenkfähig
bleibt.
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Kommt
es bei einer der Sensoreinheiten 22 dagegen zu einer Fehlfunktion,
kann dies von der Auswerteschaltung durch Vergleich der Phasenverschiebungen
in den drei Kurven P1, P2 und
P3 erfaßt werden,
so daß die Auswerteschaltung 46 die
nicht funktionstüchtige
Sensoreinheit 22 sofort ermitteln kann, da zwei der drei
Kurven P1, P2 und
P3, die auf dem Signal der defekten Sensoreinheit 22 basieren, von
dem korrekten Verlauf der dritten Kurve P1,
P2 oder P3 abweichen.
Die korrekte Kurve P1, P2 oder
P3 dient dann als Grundlage zur Bestimmung
des Lenkwinkels des Lenkrades 12.
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- 10
- Sensoranordnung
- 12
- Lenkrad
- 14
- Lenkachse
- 16
- Lenkradnabe
- 18
- Positionsgeberrad
- 20
- Außenverzahnung
- 22
- Sensoreinheiten
- 24
- Karosserieteil
- 26
- Sensorrad
- 28
- Bund
- 30
- Axiallagereinheit
- 32
- Sensorgehäuse
- 34
- magnetoresistiver
Sensor
- 36
- Brückenschaltung
- 38
- magnetoresistive
Widerstände
- 40
- magnetoresistive
Widerstände
- 42
- erster
Brückenzweig
- 44
- zweiter
Brückenzweig
- Uv
- Versorgungsspannung
- U1
- Sensorspannung
- 46
- Auswerteschaltung
- 48
- Permanentmagnet
- 50
- Regelungseinrichtung
- 52
- magnetoresistiver
Sensor
- 54
- erste
Brückenschaltung
- 56
- zweite
Brückenschaltung
- 58
- magnetoresistive
Widerstände
- 60
- magnetoresistive
Widerstände
- U2
- Sensorspannung
- U3
- Sensorspannung
- S1
- Sensorsignal
- S2
- Sensorsignal
- S3
- Sensorsignal
- P1
- Verlauf
der Phasenverschiebung zwischen den Sensorsignalen S1 und
S2
- P2
- Verlauf
der Phasenverschiebung zwischen den Sensorsignalen S2 und
S3
- P3
- Verlauf
der Phasenverschiebung zwischen den Sensorsignalen S3 und
S1