DE4244078A1 - Method and measuring system for detecting the position of a body - Google Patents

Method and measuring system for detecting the position of a body

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DE4244078A1
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Abstract

In a measuring device for detecting the travel position of a first body with respect to a second body of a device, for example a shock absorber, having two bodies (piston 10 and cylinder 4) movable relative to each other along a travel path, a continuously variable position signal, corresponding to the travel position of the piston (10) is produced along the travel path, and a marking signal is produced by additional means (82) for at least one defined travel position thereof. The fine, continuous position signal is thus corrected at precise position(s) and measuring errors are minimised. The device described uses coil(s) on the piston (10) and a conductive tube (60) around the cylinder and provided with a V-slot (68). The marking signals at precise positions are produced by slots (82) in a further tube (80). Coil (40) is supplied with a.c. at two frequencies. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a method according to the Preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 40 29 633 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren bzw. dem bekannten Wegmeßsystem zur Durchführung dieses Verfahrens wird nach dem Sensorprinzip des integrierten Einfederwegsensors gearbeitet, wobei die Induktivität einer Meßspule mit Hilfe eines magnetisierbaren Mate­ rials oder eines elektrisch gut leitenden Materials in Abhängigkeit von der Stellposition entweder direkt magnetisch oder indirekt gemäß dem Wirbelstromprinzip derart beeinflußt wird, daß sich längs des Stellweges ein kontinuierlich variables Sensorausgangssignal ergibt.Such a method is known for example from the DE-OS 40 29 633 known. In the known method or the known measuring system for performing this The process is integrated according to the sensor principle Travel sensor worked, the inductance a measuring coil using a magnetizable mate rials or an electrically highly conductive material in Dependent on the position either directly magnetically or indirectly according to the eddy current principle is so influenced that along the travel a continuously variable sensor output signal results.

Bei dem bekannten System ist das Sensorelement über einen Kabelbaum mit der Auswerteelektronik im Sensor­ gehäuse der Fahrwerkregelung verbunden. Da die Sensor­ elemente bei dieser Ausgestaltung nicht abgeglichen wer­ den können, können hinsichtlich des Temperaturgangs, der Nullpunktsverschiebung (Offset) und der Empfindlichkeit bzw. der Verstärkung größere Toleranzen auftreten.In the known system, the sensor element is over a wiring harness with the evaluation electronics in the sensor chassis control unit connected. Because the sensor elements in this configuration not matched who  who can, with regard to the temperature response, the Zero offset and the sensitivity larger tolerances occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem bekannten Verfahren bzw. Wegmeßsystem ein neues Ver­ fahren bzw. Wegmeßsystem anzugeben, bei dem Toleranzen von die Genauigkeit der Meßergebnisse beeinflussenden Parametern auf ein Minimum reduziert werden können.The object of the invention is based on the known method or measuring system a new Ver drive or indicate the measuring system, with the tolerances influencing the accuracy of the measurement results Parameters can be reduced to a minimum.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen der Stellposition eines ersten Körpers gegenüber einem zwei­ ten Körper und bei dem erfindungsgemäßen Wegmeßsystem zur Durchführung dieses Verfahrens wird die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 bzw. des Patent­ anspruchs 2 gelöst, wobei sich der wichtige Vorteil ergibt, daß einerseits die hohe Empfindlichkeit der bekannten kontinuierlichen Wegmessung voll genutzt wer­ den kann, und andererseits mit Hilfe von Markiersignalen für mindestens eine definierte Stellposition mindestens ein das Meßergebnis beeinflussender Parameter während des laufenden Betriebes korrigiert werden kann.In the inventive method for detecting the Position of a first body against a two th body and in the measuring system according to the invention to carry out this procedure, the Object according to the invention by the features of the kenn drawing part of claim 1 and the patent Claim 2 solved, with the important advantage shows that on the one hand the high sensitivity of the well-known continuous path measurement fully used that can, and on the other hand with the help of marker signals for at least one defined position a parameter influencing the measurement result during of ongoing operations can be corrected.

Das Grundprinzip von Verfahren und Wegmeßsystem gemäß der Erfindung ist dabei darin zu sehen, daß einer sehr empfindlichen kontinuierlichen Feinmessung mit zeit- und temperaturabhängigen Parametern gewissermaßen eine Grob­ messung für eine oder wenige Stellpositionen überlagert wird, um auf diese Weise beim Durchlaufen einer oder weniger Positionen des Stellweges Zusatzinformationen über die Augenblickswerte eines oder mehrerer Parameter zu erhalten und diese Parameter dann entsprechend zu korrigieren, um den Meßfehler auf ein Minimum zu redu­ zieren, und zwar nicht nur an der vorgegebenen Stell­ position bzw. den vorgegebenen Stellpositionen, sondern kontinuierlich für den gesamten Meßweg, der gleich dem Stellweg sein oder ein oder mehrere meßtechnisch interessierende Bereiche desselben umfassen kann.The basic principle of procedures and measuring system according to The invention is to be seen in the fact that one very sensitive continuous fine measurement with time and temperature-dependent parameters, so to speak, a rough measurement for one or a few positioning positions superimposed is going to this way when going through one or fewer travel positions Additional information the instantaneous values of one or more parameters  to get and then these parameters accordingly correct to reduce the measurement error to a minimum adorn, and not just at the specified position position or the specified positioning positions, but continuously for the entire measuring path, which is equal to the Be travel or one or more measurement technology may include areas of interest thereof.

Prinzipiell kann ein Markiersignal für ein oder mehrere Stellpositionen mittels mechanischer oder berührungslos arbeitender Schalteinrichtungen gewonnen werden, deren Elemente an definierten Stellen der relativ zueinander beweglichen Körper angebracht werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, die Lage der mindestens einen Stell­ position so auszuwählen, daß sie bei einem Meßvorgang in der Praxis auf jeden Fall einmal nach kürzester Zeit durchlaufen wird; beispielsweise kann als Stellposition die neutrale Stellung der relativ zueinander beweglichen Körper bei einem vorgegebenen Einsatzzweck ausgewählt werden.In principle, a marking signal for one or more Positioning positions using mechanical or non-contact working switching devices are obtained, the Elements at defined locations relative to each other movable body attached, being special is advantageous, the location of the at least one position position so that it is in a measurement process in in practice in any case after a very short time is run through; for example, as a position the neutral position of the relatively movable Body selected for a given purpose become.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es aber besonders vorteilhaft, wenn die Zusatzeinrichtungen ein die Induk­ tivität und/oder den Wirkwiderstand einer Meßspule in mindestens einer definierten Stellposition des ersten Körpers derart beeinflussendes Material umfassen, daß beim Passieren dieser Stellposition durch den ersten Körper von der Meßspule ein impulsförmiges Markiersignal erzeugt wird. Dabei kann das Material vorteilhafterweise ein magnetisch aktives, insbesondere hochpermeables Material sein, welches die Induktivität und/oder den Wirkwiderstand der Meßspule direkt beeinflußt, oder auch ein elektrisch gut leitendes Material, indem bei Spei­ sung der Meßspule mit einem Wechselstrom Wirbelströme erzeugt werden können, die frequenzabhängig die Indukti­ vität und/oder den Wirkwiderstand der Meßspule indirekt beeinflussen.In an embodiment of the invention, however, it is special advantageous if the additional devices an the induc activity and / or the resistance of a measuring coil in at least one defined position of the first Body material influencing such that when passing this position by the first Body from the measuring coil a pulse-shaped marking signal is produced. The material can advantageously a magnetically active, especially highly permeable Be material that the inductance and / or the Active resistance of the measuring coil directly influenced, or also an electrically good conductive material, by Spei solution of the measuring coil with an alternating current eddy currents can be generated, the frequency-dependent the Indukti  vity and / or the effective resistance of the measuring coil indirectly influence.

Als besonders vorteilhaft hat sich ein Wegmeßsystem erwiesen, bei dem das die Induktivität und/oder den Wirkwiderstand der Meßspule beeinflussende Material ein elektrisch gut leitendes Material ist und bei dem die Meßspule zur Erzeugung von Wirbel strömen in diesem Mate­ rial mit einer Wechselspannung bzw. einem Wechselstrom vorgegebener Frequenz gespeist wird. Bei dieser Ausge­ staltung, die die Erzeugung eines längs des Stellweges kontinuierlich variablen Meßsignals ermöglicht, werden die Zusatzeinrichtungen dann vorzugsweise so ausgebil­ det, daß sie eine Wechselstromquelle zum Speisen der Meßspule mit einer zweiten Wechselspannung bzw. einem zweiten Wechselstrom umfassen, deren Frequenz deutlich niedriger ist als die vorgegebene Frequenz für die erste Wechselspannung. Hierdurch wird eine größere, radiale Eindringtiefe der Wirbelströme in das elektrisch gut leitende Material erreicht, wobei dann, wenn in diesem Material mindestens eine Diskontinuität vorgesehen ist, die einer vorgegebenen Stellposition entspricht, beim Passieren der Diskontinuität durch die Meßspule aufgrund des sie durchfließenden Wechselstroms niedrigerer Fre­ quenz ein impulsförmiges Markiersignal erzeugbar ist.A measuring system has proven to be particularly advantageous proven in which the inductance and / or the Active resistance of the measuring coil influencing material is electrically good conductive material and in which the Measuring coil for generating eddies flow in this mate rial with an alternating voltage or alternating current predetermined frequency is fed. With this Ausge staltung, the generation of a along the travel continuously variable measurement signal enables the additional devices are then preferably configured in this way det that they are an AC power source for feeding the Measuring coil with a second AC voltage or a include second alternating current, the frequency of which is clear is lower than the predetermined frequency for the first AC voltage. This will make a larger, radial one Depth of penetration of the eddy currents into the electrical well conductive material is reached, when in this Material at least one discontinuity is provided, which corresponds to a predetermined position at Passing the discontinuity through the measuring coil due to of the alternating current flowing through them lower Fre a pulse-shaped marking signal can be generated.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungs­ gemäßen Wegmeßsystems gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 sind Gegenstand weiterer, abhängiger Ansprüche.Further advantageous refinements and improvements of the inventive method and the Invention according measuring system according to claims 1 and 2 are the subject of further dependent claims.

Zeichnungdrawing

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert. Further details and advantages of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Ein­ rohr-Stoßdämpfer mit einem Wegmeßsystem gemäß der Erfindung; Figure 1 is an axial longitudinal section through a tube shock absorber with a displacement measuring system according to the invention.

Fig. 2 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Verlaufs eines kontinuierlich variablen Positionssignals über dem Stellweg; Figure 2 is a schematic diagram for explaining the course of a continuously variable position signal to the actuator travel.

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Verlaufs eines Zusatzsignals mit einzelnen Markier­ signalen über dem Stellweg; und Fig. 3 is a schematic representation of the course of an additional signal with individual marking signals over the travel range; and

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläute­ rung einer konstruktiven Variante zur Erzeu­ gung von Markiersignalen. Fig. 4 is a schematic representation for explaining tion of a constructive variant for the generation of marking signals.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Einrohr-Stoßdämpfer 2, wobei ein hier nicht interessierendes, mittleres Teil­ stück dieses Stoßdämpfers 2 weggelassen ist, um die übrigen Teile in einem größeren Maßstab darstellen zu können. Der Stoßdämpfer 2 umfaßt im wesentlichen einen Zylinder 4 mit einem Mantel 5, einer ersten Stirnseite 6 und mit einer zweiten Stirnseite 8, sowie einen Dämpfer­ kolben 10 und eine Kolbenstange 12. Der Dämpferkolben 10 ist innerhalb des Zylinders 4 entlang einer inneren Man­ telfläche 14 des Mantels 5 axial verschiebbar gelagert. Die Kolbenstange 12 ist mit ihrem einen Ende mit dem Dämpferkolben 10 verbunden und ragt mit ihrem anderen Ende durch die erste Stirnseite 6 über den Zylinder 4 hinaus. Eine an der ersten Stirnseite 6 vorgesehene Dichtung 15 dichtet einen Leckspalt zwischen der Stirn­ seite 6 und der Kolbenstange 12 ab. Das in axialer Rich­ tung über den Zylinder 4 hinausragende Ende der Kolben­ stange 12 ist mit einer ersten Masse 16 verbunden. Die zweite Stirnseite 8 des Zylinders 4 ist an einer zweiten Masse 18 angelenkt. Die erste Masse 16 ist beispiels­ weise ein Fahrzeugaufbau und die zweite Masse 18 ist z. B. eine Fahrzeugachse. Ein Innenraum des Zylinders 4 wird durch den Dämpferkolben 10 in einen ersten Arbeits­ raum 21 und in einen zweiten Arbeitsraum 22 unterteilt. Der erste Arbeitsraum 21 befindet sich auf der ersten Stirnseite 6 zugewandten Seite des Dämpferkolbens 10 und der zweite Arbeitsraum 22 befindet sich auf der zweiten Stirnseite 8 zugewandten Seite des Dämpferkolbens 10. In der Zeichnung befindet sich der erste Arbeitsraum 21 oberhalb und der zweite Arbeitsraum 22 unterhalb des Dämpferkolbens 10. Zum Ausgleich von Volumendifferenzen beim Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 12 kann z. B. der zweite Arbeitsraum 22 mit einem Speicher 24 verbun­ den sein. Die beiden Arbeitsräume 21, 22 und der Spei­ cher 24 sind zumindest teilweise mit einem Druckmedium gefüllt.In particular, FIG. 1 shows a single-tube shock absorber 2, wherein a non-interest here, central section of this shock absorber 2 is omitted, to be able to represent the other parts in a larger scale. The shock absorber 2 essentially comprises a cylinder 4 with a jacket 5 , a first end face 6 and with a second end face 8 , and a damper piston 10 and a piston rod 12th The damper piston 10 is mounted axially displaceably within the cylinder 4 along an inner surface 14 of the jacket 5 . The piston rod 12 is connected at one end to the damper piston 10 and projects at its other end through the first end face 6 beyond the cylinder 4 . An opening provided at the first end side 6 of gasket 15 seals a leakage gap between the end face 6 and the piston rod 12th The protruding in the axial direction Rich over the cylinder 4 end of the piston rod 12 is connected to a first mass 16 . The second end face 8 of the cylinder 4 is articulated to a second mass 18 . The first mass 16 is, for example, a vehicle body and the second mass 18 is, for. B. a vehicle axle. An interior of the cylinder 4 is divided by the damper piston 10 into a first working space 21 and a second working space 22 . The first working space 21 is located on the first end face 6 of the damper piston 10 and the second working space 22 is located on the second end face 8 of the damper piston 10 . In the drawing, the first working space 21 is above and the second working space 22 is below the damper piston 10 . To compensate for volume differences when retracting and extending the piston rod 12 z. B. the second working space 22 with a memory 24 be the. The two working spaces 21 , 22 and the memory 24 are at least partially filled with a pressure medium.

Die beiden Arbeitsräume 21, 22 sind über mindestens eine Strömungsverbindung 26 miteinander verbunden. In der Strömungsverbindung 26 kann beispielsweise ein elek­ trisch ansteuerbares Magnetventil 28 vorgesehen sein. Über das Magnetventil 28 kann eine Androsselung des Druckmediums bei Strömung durch die Strömungsverbindung 26 beeinflußt werden. Das Magnetventil 28 ist über eine Leitung 32 mit einer in der ersten Masse 16 vorgesehenen Elektronik 30 verbunden und über die Elektronik 30 ansteuerbar. Zusätzlich zu der Strömungsverbindung 26 können weitere Strömungsverbindungen 34 zur Verbindung der beiden Arbeitsräume 21, 22 vorgesehen sein. Inner­ halb der weiteren Strömungsverbindungen 34 können z. B. Rückschlagventile 35 vorgesehen sein. Die Strömungsver­ bindung 26 und die weiteren Strömungsverbindungen 34 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Dämpferkolbens 10 angeordnet.The two working spaces 21 , 22 are connected to one another via at least one flow connection 26 . In the flow connection 26 , for example, an electrically controllable solenoid valve 28 can be provided. Throttling of the pressure medium when flowing through the flow connection 26 can be influenced via the solenoid valve 28 . The solenoid valve 28 is connected via a line 32 to an electronics 30 provided in the first mass 16 and can be controlled via the electronics 30 . In addition to the flow connection 26 , further flow connections 34 can be provided for connecting the two working spaces 21 , 22 . Within half of the other flow connections 34 z. B. check valves 35 may be provided. The Strömver connection 26 and the further flow connections 34 are arranged within the damper piston 10 in the illustrated embodiment.

An einem Außenmantel 36 des Dämpferkolbens 10 ist eine Ringnut 38 vorgesehen. Innerhalb der Ringnut 38 befindet sich eine Meßspule 40. Die Meßspule 40 umfaßt zumindest eine Spule 42 und vorzugsweise auch noch einen Kern 44. Der Kern 44 besteht z. B. aus einem weichmagnetischen, hochpermeablen Material und umgibt die Spule 42 weit­ gehend, läßt jedoch die Spule 42 an einem dem Mantel 5 zugewandten Außenumfang frei. Die Spule 42 besteht vor­ zugsweise aus einem isolierten, mehrlagig gewickelten und elektrisch leitfähigen Draht. Die Spule 42 ist eben­ falls über eine Leitung 32 mit der Elektronik 30 verbun­ den. Der Kern 44 verbessert die Wirkung der Meßspule 40 deutlich.An annular groove 38 is provided on an outer jacket 36 of the damper piston 10 . A measuring coil 40 is located within the annular groove 38 . The measuring coil 40 comprises at least one coil 42 and preferably also a core 44 . The core 44 consists, for. B. made of a soft magnetic, highly permeable material and largely surrounds the coil 42 , but leaves the coil 42 on an outer periphery facing the jacket 5 free. The coil 42 preferably consists of an insulated, multi-layer wound and electrically conductive wire. The coil 42 is just if connected to the electronics 30 via a line 32 . The core 44 significantly improves the effect of the measuring coil 40 .

Zusätzlich zu der Meßspule 40 oder anstatt der Meßspule 40 kann auch eine andere Meßspule 46 oder eine Meßspule 48 vorgesehen sein. Die andere Meßspule 46 ist am Dämp­ ferkolben 10 auf der dem ersten Arbeitsraum 21 zugewand­ ten Stirnseite angeordnet und die andere Meßspule 48 ist auf der dem zweiten Arbeitsraum 22 zugewandten Stirnsei­ te des Dämpferkolbens 10 angeordnet. Die Meßspulen 46, 48 umfassen ebenfalls eine Spule 42 und einen Kern 44. Für das erfindungsgemäße Wegmeßsystem genügt prinzipiell eine Spule 42 und damit eine der Meßspulen 40, 46, 48 und man wird je nach Gegebenheiten nur eine der Meßspu­ len 40 oder 46 oder 48 so günstig wie möglich anordnen. Erläuterungen zur Meßspule 40 gelten auch für die ande­ ren Meßspulen 46, 48.In addition to the measuring coil 40 or instead of the measuring coil 40 , another measuring coil 46 or a measuring coil 48 can also be provided. The other measuring coil 46 is located on the damping piston 10 on the first working space 21 facing th end face and the other measuring coil 48 is arranged on the second working space 22 facing the front side of the damper piston 10 . The measuring coils 46 , 48 also comprise a coil 42 and a core 44 . In principle, a coil 42 and thus one of the measuring coils 40 , 46 , 48 is sufficient for the position measuring system according to the invention and, depending on the circumstances, only one of the measuring coils 40 or 46 or 48 will be arranged as cheaply as possible. Explanations for the measuring coil 40 also apply to the other measuring coils 46 , 48 .

Der Mantel 5 des Zylinders 4 hat eine äußere Mantel­ fläche 54. An der äußeren Mantelfläche 54 des Zylinders 4 ist ein eine Induktivität der Spule 42 beeinflussendes Material 60 angeordnet.The jacket 5 of the cylinder 4 has an outer jacket surface 54 . A material 60 which influences an inductance of the coil 42 is arranged on the outer lateral surface 54 of the cylinder 4 .

Das die Induktivität beeinflussende Material 60 kann beispielsweise, wie dies in der DE-OS 40 29 633, Fig. 2, gezeigt ist, eine in axialer Richtung V-förmig ausgebil­ dete Aussparung 68 aufweisen, um die Erzeugung eines kontinuierlich variablen Positionssignals zu ermögli­ chen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Andere Möglichkeiten für die Gestaltung des Materials bzw. der Material­ schicht 60 zur Erreichung dieses Ziels sind in der zitierten Druckschrift beschrieben.The material 60 influencing the inductance can, for example, as shown in DE-OS 40 29 633, Fig. 2, have an axially V-shaped recess 68 to enable the generation of a continuously variable position signal as shown in FIG. 2. Other possibilities for the design of the material or the material layer 60 to achieve this goal are described in the cited publication.

Die Meßspule 40 ist in axialer Richtung, d. h. in Rich­ tung des parallel zur Längsachse des Stoßdämpfers 2 ver­ laufenden Stellweges wesentlich kürzer als der maximal zulässige Stellweg. Andererseits erstreckt sich das die Induktivität beeinflussende Material mindestens über die gesamte Länge des Meßwegs, wobei das Material 60 die Meßspule beim Ausführungsbeispiel im Bereich der ersten Stirnseite 6 auf einem größeren Umfangswinkel umgibt als im Bereich der zweiten Stirnseite 8. Je nach der Stell­ position der Meßspule 40 bzw. der Spule 42 gegenüber dem Zylinder 4 ist folglich der Einfluß des Materials 60 mehr oder weniger groß. Ferner ist der Einfluß des Mate­ rials 60 auf die Induktivität und ggf. den Wirkwider­ stand der Meßspule 40 bzw. der Spule 42 ein Maß für die Stellposition der Meßspule 40 längs des Stellweges bzw. bezüglich des Zylinders 4.The measuring coil 40 is in the axial direction, ie in Rich direction of the parallel to the longitudinal axis of the shock absorber 2 ver adjustment path significantly shorter than the maximum allowable travel. On the other hand, the material influencing the inductance extends at least over the entire length of the measuring path, the material 60 surrounding the measuring coil in the exemplary embodiment in the region of the first end face 6 over a larger circumferential angle than in the region of the second end face 8 . Depending on the position of the measuring coil 40 or the coil 42 relative to the cylinder 4 , the influence of the material 60 is consequently more or less large. Furthermore, the influence of the material 60 on the inductance and, if applicable, the effective resistance of the measuring coil 40 or the coil 42 is a measure of the position of the measuring coil 40 along the travel path or with respect to the cylinder 4 .

Beim Ausführungsbeispiel ist das die Induktivität und/oder den Wirkwiderstand beeinflussende Material mit seiner speziellen, vorstehend erläuterten Struktur bzw. geometrischen Ausgestaltung ein elektrisch gut leiten­ des, möglichst unmagnetisches Material, wie z. B. Kupfer oder Aluminium. Andererseits besteht der Mantel 5 zumin­ dest längs des Stellweges vorzugsweise aus einem elek­ trisch schlecht leitenden und unmagnetischen Material, beispielsweise aus einem geeigneten, hochlegierten Stahl. In diesem Fall ist die Induktivität der Meßspule 40 bzw. der Spule 42 relativ groß, wenn sie sich im Bereich der zweiten Stirnseite 8 befindet, da im Bereich der an dieser Stelle relativ breiten Aussparung 68 keine Wirbelströme erzeugt werden, welche aufgrund ihrer Rück­ wirkung auf die Meßspule deren Induktivität und/oder deren Wirkwiderstand verringern könnten. Im Bereich der ersten Stirnseite 6 ist die Induktivität der Meßspule 40 bzw. der Spule 42 dagegen relativ klein, da an dieser Stelle praktisch auf dem gesamten Umfang der Meßspule Wirbelströme in dem Material 60 erzeugt werden. Da sich die Breite der Aussparung 68 längs des Stellweges stän­ dig ändert, besteht somit die Möglichkeit, anhand der ermittelten Induktivität der Meßspule jede beliebige Stellposition zu erfassen. Man erhält also längs des Stellweges ein kontinuierlich variables Positionssignal gemäß Fig. 2, und zwar in Abhängigkeit von der Speisung der Meßspule 40 bzw. der Spule 42 mit einem Wechselstrom mit einer vorgegebenen Frequenz f1.In the exemplary embodiment, the material influencing the inductance and / or the effective resistance, with its special structure or geometric configuration explained above, is an electrically good conductor of the most non-magnetic material, such as, for. B. copper or aluminum. On the other hand, the jacket 5 at least along the travel path preferably made of an electrically poorly conductive and non-magnetic material, for example from a suitable, high-alloy steel. In this case, the inductance of the measuring coil 40 or the coil 42 is relatively large if it is located in the region of the second end face 8 , since in the region of the relatively wide recess 68 no eddy currents are generated which have an effect on their back the measuring coil could reduce its inductance and / or its effective resistance. In contrast, in the area of the first end face 6 , the inductance of the measuring coil 40 or the coil 42 is relatively small, since at this point eddy currents are generated in the material 60 practically over the entire circumference of the measuring coil. Since the width of the recess 68 changes constantly along the actuating path, there is thus the possibility of detecting any actuating position on the basis of the inductance of the measuring coil determined. A continuously variable position signal according to FIG. 2 is thus obtained along the actuating path, depending on the supply of the measuring coil 40 or the coil 42 with an alternating current with a predetermined frequency f1.

Das strukturierte Material 60 ist gemäß Fig. 1 von einem Schirmrohr 80 umgeben, in welchem in vorgegebenen Abständen längs des Stellweges Aussparungen 82 vorgese­ hen sind. Wenn nun die Meßspule 40 zusätzlich mit einer Wechselspannung gespeist wird, deren Frequenz f2 deut­ lich niedriger ist als die Frequenz f1, so daß sich für das von der Spule 40 erzeugte, magnetische Wechselfeld in radialer Richtung nach außen eine größere Eindring­ tiefe ergibt, dann ändert sich die Induktivität der Meßspule für diese zweite Frequenz f2 sprunghaft, wenn beim Durchfahren des Stellweges eine der Aussparungen 82 des aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Schirmrohrs 80 passiert wird. Es ergeben sich also sprunghafte Änderungen der Spuleninduktivität und/oder des Wirkwiderstandes derselben, welche der kontinuierli­ chen Änderung dieser Parameter der Spule in Abhängigkeit von dem Material 60 überlagert sind. Zusätzlich zu dem kontinuierlichen "Feinsignal" f gemäß Fig. 2 wird folg­ lich ein "Grobsignal" g erhalten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dieses Signal kann mit Hilfe der Elektronik 30 so aufbereitet werden, daß sich längs des Stellweges für definierte Stellpositionen, deren Lage der Lage der Aussparungen 82 des Schirmrohrs 80 entspricht, definier­ te Markiersignale bzw. -impulse M ergeben, wie dies im unteren Teil der Fig. 3 gezeigt ist. Entsprechende Ergebnisse erhält man, wenn in dem strukturierten Mate­ rial 60 selbst an geeigneten Stellen Aussparungen 82 vorgesehen werden, wie dies in der schematischen Skizze gemäß Fig. 4 gezeigt ist. Insbesondere wenn die Markie­ rungen bzw. Aussparungen direkt in dem magnetisch akti­ ven Material vorgesehen sind, kann das Schirmrohr ggf. entfallen.The structured material 60 is surrounded by a shield tube 80 according to FIG. 1, in which recesses 82 are provided at predetermined intervals along the actuating path. If the measuring coil 40 is additionally fed with an alternating voltage, the frequency f2 of which is significantly lower than the frequency f1, so that there is a greater penetration depth in the radial direction outwards for the magnetic alternating field generated by the coil 40 , then changes the inductance of the measuring coil for this second frequency f2 jumps suddenly when one of the cutouts 82 of the shielding tube 80 , which is made of a good electrical conductor, is passed while driving through the adjustment path. So there are abrupt changes in the coil inductance and / or the effective resistance thereof, which are superimposed on the continuous change in these parameters of the coil as a function of the material 60 . In addition to the continuous "fine signal" f according to FIG. 2, a "coarse signal" g is obtained as shown in FIG. 3. This signal can be processed with the help of the electronics 30 so that along the travel path for defined positioning positions, the position of which corresponds to the position of the recesses 82 of the shield tube 80 , result in marking signals or pulses M as shown in the lower part of FIG . 3 is shown. Corresponding results are obtained if recesses 82 are provided in the structured material 60 even at suitable locations, as is shown in the schematic sketch in FIG. 4. In particular, if the markings or recesses are provided directly in the magnetically active material, the shield tube can possibly be omitted.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit besteht, beim Durchlaufen des Stellweges gleichzeitig ein Fein­ signal gemäß Fig. 2 und ein Grobsignal gemäß Fig. 3 zu erzeugen, wobei das Grobsignal zum Skalieren des Fein­ signals dient, welches sich längs des Stellweges konti­ nuierlich ändert. Insbesondere ist es beim Erfassen eines einzigen Markiersignals M gemäß der Erfindung bereits möglich, eine Nullpunktverschiebung des Fein­ signals zu erkennen und zu korrigieren. Sobald im Ver­ lauf eines Meßvorganges dann ein weiteres Markiersignal M erfaßt wird, besteht die Möglichkeit, zusätzlich die Empfindlichkeit des Sensorsystems hinsichtlich des Fein­ signals einzustellen und gewissermaßen die Steigung der in Fig. 2 das Feinsignal schematisch darstellenden Gera­ den zu korrigieren. Im Ergebnis können also in Abhängig­ keit von der Erfassung zweier Markiersignale die Emp­ findlichkeit und die Nullpunktverschiebung für das Fein­ signal erfaßt und entsprechend den jeweiligen Erforder­ nissen korrigiert werden, was vorzugsweise mit Hilfe eines Mikroprozessors erfolgt, der aus den Meßwerten die erforderlichen Korrekturwerte errechnet, in zugehörigen Speichereinrichtungen abspeichert und erforderlichen­ falls aufdatiert, so daß - ggf. abgesehen von einer kur­ zen Startphase - korrigierte Meßwerte zur Verfügung ste­ hen, die sehr genau sind und folglich die Erzeugung sehr präziser Steuersignale, beispielsweise für das Magnet­ ventil 28, ermöglichen.From the above description it is clear that in the method according to the invention there is the possibility of simultaneously generating a fine signal according to FIG. 2 and a coarse signal according to FIG. 3 when passing through the adjustment path, the coarse signal being used to scale the fine signal, which is changes continuously along the travel path. In particular, when detecting a single marking signal M according to the invention, it is already possible to recognize and correct a zero point shift of the fine signal. As soon as a further marking signal M is then detected in the course of a measurement process, there is the possibility of additionally adjusting the sensitivity of the sensor system with regard to the fine signal and, to a certain extent, of correcting the slope of the device schematically representing the fine signal in FIG . As a result, depending on the detection of two marking signals, the sensitivity and the zero point shift for the fine signal can be detected and corrected according to the respective requirements, which is preferably done with the aid of a microprocessor which calculates the required correction values from the measured values associated storage devices are stored and necessary if updated, so that - possibly apart from a short start phase - corrected measured values are available which are very precise and consequently enable the generation of very precise control signals, for example for the solenoid valve 28 .

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Signal-Spannungs­ verläufe f bzw. g über dem Stellweg sind lediglich qualitativ zu verstehen, wobei die Auswerteschaltung, wie erwähnt bevorzugt ein Mikroprozessor, in für den Fachmann bekannter und daher hier nicht näher zu erläu­ ternder Weise, so ausgelegt und programmiert ist, daß die zur Signalgewinnung und -auswertung angestrebten Abläufe erzielt werden.The signal voltage waveforms f and g shown in FIGS . 2 and 3 over the travel range are only to be understood qualitatively, the evaluation circuit, as mentioned preferably a microprocessor, in a manner known to the person skilled in the art and therefore not to be explained in more detail here is designed and programmed in such a way that the processes aimed for signal acquisition and evaluation are achieved.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß unter einem kontinuierlich variablen Positionssignal bzw. einem kontinuierlichen Meßsignal ein Signal zu verstehen ist, welches kontinuierlich längs des gesamten Meßweges bzw. der Abschnitte desselben erzeugt wird, wobei auch ein digitales Signal im Sinne der vorliegenden Anmeldung als kontinuierliches Signal betrachtet wird, obwohl eine Signaländerung, anders als bei einem analogen Signal, nur in vorgegebenen, kleinen Schritten erfolgen kann.Finally, it should be pointed out that under a continuously variable position signal or a continuous measurement signal to understand a signal which is continuous along the entire measuring path or the sections of the same is generated, whereby also a digital signal in the sense of the present application is considered a continuous signal, although a Signal change, unlike an analog signal, can only be done in predetermined, small steps.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erfassen der Stellposition eines ersten Körpers gegenüber einem zweiten Körper einer Einrichtung mit zwei relativ zueinander längs eines Stellweges beweglichen Körpern, insbesondere eines Stoßdämpfers, bei dem mittels einer Meßeinrichtung ein entsprechend der Stellposition des ersten Kör­ pers längs des Stellweges kontinuierlich variables Positionssignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Zusatzeinrich­ tungen für mindestens eine definierte Stellposition des ersten Körpers ein Markiersignal erzeugt wird.1. A method for detecting the position of a first body relative to a second body of a device having two bodies movable relative to one another along an adjustment path, in particular a shock absorber, in which a position signal continuously variable along the adjustment path is generated by means of a measuring device according to the position of the first body is characterized in that a marker signal is generated by means of additional devices for at least one defined position of the first body. 2. Wegmeßsystem zum Erfassen der Stellposition eines ersten Körpers gegenüber einem zweiten Körper einer Einrichtung mit zwei relativ zueinander längs eines Stellweges beweglichen Körpern, insbesondere eines Stoßdämpfers, mit einer Meßeinrichtung, durch die ein entsprechend der Stellposition des ersten Kör­ pers längs des Stellweges kontinuierlich variables Positionssignal erzeugbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzeinrichtungen vor­ gesehen sind, durch die für mindestens eine defi­ nierte Stellposition des ersten Körpers ein Markier­ signal erzeugbar ist. 2. Measuring system for detecting the position of a first body versus a second body one Device with two relative to each other along one Travel movable bodies, especially one Shock absorber, with a measuring device through which one according to the position of the first body pers continuously variable along the travel range Position signal can be generated to carry out the Method according to claim 1, characterized in that additional devices before are seen through which for at least one defi position of the first body is a marker signal can be generated.   3. Wegmeßsystem nach Anspruch 2 mit einer Meßeinrich­ tung, die an dem ersten Körper eine Meßspule umfaßt und an dem zweiten Körper ein die Induktivität der Meßspule beeinflussendes Material, welches längs des Stellweges eine mit der Stellposition analog ver­ knüpfte Struktur besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtungen ein die Induktivität und/oder den Wirkwiderstand der Meßspule in mindestens einer definierten Stellposi­ tion des ersten Körpers derart beeinflussendes Mate­ rial umfassen, daß beim Passieren dieser Stellposi­ tion durch den ersten Körper von der Meßspule ein impulsförmiges Markiersignal erzeugbar ist.3. Measuring system according to claim 2 with a measuring device device comprising a measuring coil on the first body and the inductance of the second body Measuring coil influencing material, which along the Travel one with the position analog ver has a knotted structure, characterized in that the additional devices a the inductance and / or the effective resistance of the Measuring coil in at least one defined position tion of the first body rial include that when passing this Stellposi tion through the first body from the measuring coil pulse-shaped marking signal can be generated. 4. Wegmeßsystem nach Anspruch 2 mit einer Meßeinrich­ tung mit zwei Spulen, von denen die eine als mit einer elektrischen Wechselspannung gespeiste Erre­ gerspule ausgebildet und mit dem einen Körper ver­ bunden ist und von denen die andere als Meßspule ausgebildet und mit dem anderen Körper verbunden ist, derart, daß aufgrund der in Abhängigkeit von dem Abstand der beiden Spulen variablen elektroma­ gnetischen Koppelung derselben das variable Posi­ tionssignal erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtungen ein die Induktivität und/oder den Wirkwiderstand der Meßspule in mindestens einer definierten Stellposi­ tion des ersten Körpers derart beeinflussendes Mate­ rial umfassen, daß beim Passieren dieser Stellposi­ tion durch den ersten Körper von der Meßspule ein impulsförmiges Markiersignal erzeugbar ist. 4. position measuring system according to claim 2 with a measuring device tion with two coils, one of which is as with excitation fed by an electrical alternating voltage trained coil and ver with one body is bound and the other of which is a measuring coil trained and connected to the other body is such that, depending on the the distance between the two coils variable electroma the variable posi tion signal can be generated, characterized in that the additional devices a the inductance and / or the effective resistance of the Measuring coil in at least one defined position tion of the first body rial include that when passing this Stellposi tion through the first body from the measuring coil pulse-shaped marking signal can be generated.   5. Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtungen derart ausgebildet sind, daß längs des Stellweges für mindestens zwei definierte Stellpositionen des ersten Körpers jeweils ein Markiersignal erzeugbar ist.5. position measuring system according to one of claims 2 to 4, characterized in that the additional devices are designed such that along the travel for at least two defined positions of the first body each generate a marker signal is. 6. Wegmeßsystem nach Anspruch 3, bei dem das die Induk­ tivität und/oder den Wirkwiderstand der Meßsonde beeinflussende Material ein elektrisch gut leitendes Material ist und bei dem die Meßspule zur Erzeugung von Wirbelströmen in dem elektrisch gut leitenden Material mit einem Wechselstrom vorgegebener Fre­ quenz gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtungen eine Wechselstromquelle zum Speisen der Meßspule mit einem zweiten Wechselstrom umfassen, dessen Frequenz deutlich niedriger ist als die vorgegebene Frequenz für den ersten Wechselstrom, um eine größere, radia­ le Eindringtiefe in das elektrisch gut leitende Material zu erreichen, und daß in dem elektrisch gut leitenden Material mindestens eine einer vorgegebe­ nen Stellposition entsprechende Diskontinuität vor­ gesehen ist, derart, daß beim Passieren der Diskon­ tinuität durch den ersten Körper von der Meßspule aufgrund des an ihr anliegenden Wechselstroms nied­ rigerer Frequenz ein impulsförmiges Markiersignal erzeugbar ist.6. Position measuring system according to claim 3, in which the induct activity and / or the resistance of the measuring probe influencing material an electrically good conductive Material is and in which the measuring coil for generation of eddy currents in the electrically highly conductive Material with an alternating current given Fre quenz is fed, characterized in that the additional devices an AC power source for feeding the measuring coil include a second alternating current whose frequency is significantly lower than the specified frequency for the first alternating current to a larger, radia depth of penetration into the electrically well conductive To achieve material and that in the electrically good conductive material at least one of a given corresponding discontinuity is seen such that when passing the discount continuity through the first body from the measuring coil due to the alternating current applied to it higher frequency a pulse-shaped marking signal can be generated. 7. Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Auswerteeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe das von der Meßein­ richtung erzeugte Positionssignal in Abhängigkeit vom Auftreten eines Markiersignals zur Erhöhung der Meßgenauigkeit veränderbar ist. 7. position measuring system according to one of claims 1 to 6, characterized in that evaluation devices are provided, with the help of the Messein direction generated position signal depending from the appearance of a marker signal to increase the Measuring accuracy is changeable.   8. Wegmeßsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteeinrichtungen derart ausgebil­ det sind, daß durch sie eine Nullpunktsverschiebung des Positionssignals in Abhängigkeit von einem Mar­ kiersignal korrigierbar ist.8. position measuring system according to claim 7, characterized net that the evaluation devices trained in such a way det are that through them a zero point shift of the position signal depending on a mar Kiersignal is correctable. 9. Wegmeßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteeinrichtungen derart ausgebil­ det sind, daß durch sie in Abhängigkeit von minde­ stens einem weiteren, einer anderen definierten Stellposition zugeordneten Markiersignal mindestens ein weiterer Parameter des Positionssignals mit dem Ziel einer Verbesserung der Meßgenauigkeit veränder­ bar ist.9. position measuring system according to claim 8, characterized net that the evaluation devices trained in such a way det are that depending on minde at least one more, another defined Marking signal assigned to the position at least another parameter of the position signal with the Aim to improve the accuracy of measurement is cash. 10. Wegmeßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteeinrichtungen derart ausgebil­ det sind, daß durch sie in Abhängigkeit von zwei Markiersignalen die zwei definierten Stellpositionen zugeordnet sind, die Nullpunktsverschiebung des Positionssignals und die Empfindlichkeit der Meßein­ richtung korrigierbar sind.10. position measuring system according to claim 9, characterized net that the evaluation devices trained in such a way det are that through it depending on two Marking signals the two defined positions are assigned, the zero point shift of the Position signal and the sensitivity of the measurement direction can be corrected. 11. Wegmeßsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Rechen- und Speicherein­ richtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe in Abhängigkeit von mindestens einem Markiersignal min­ destens ein Korrekturwert für das Positionssignal bzw. für die Meßeinrichtung berechenbar und spei­ cherbar ist.11. measuring system according to one of claims 7 to 9, characterized in that arithmetic and storage directions are provided with the help of Dependency on at least one marking signal min a correction value for the position signal or can be calculated and saved for the measuring device can be saved.
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