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TECHNISCHER BEREICH:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer Temperatur
gemäß dem Oberbegriff
des beigefügten
Anspruchs 1. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung in Verbindung
mit Kraftfahrzeugen.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die für eine solche Messung einer
Temperatur vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff
des beigefügten Anspruchs
11.
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STAND DER TECHNIK:
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In
vielen technischen Zusammenhängen
gibt es die Notwendigkeit für
Vorrichtungen und Verfahren zur Messung physikalischer Parameter,
wie zum Beispiel die Temperatur. In Verbindung mit Fahrzeugen, zum
Beispiel Schwerlastkraftwagen, werden Temperatursensoren in Verbindung
mit dem Fahrzeuggetriebegehäuse
zur Abtastung von zum Beispiel der Temperatur des Getriebeöls benutzt.
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Eine
bekannte Ausführung
von Getriebegehäusen
weist eine so genannte Split-Übersetzungseinrichtung,
einen Hauptgetriebeabschnitt und eine Range- bzw. Bereichs-Übersetzungseinrichtung
auf. Die Split-Übersetzungseinrichtung
ist in unmittelbarer Nähe
der Kupplung angeordnet und hat die Funktion einer Voll-/Halbstufen-Übersetzungseinrichtung. Der
Hauptgetriebeabschnitt ist in der Mitte angeordnet und funktioniert
wie ein herkömmliches
Getriebe, wie zum Beispiel für
ein Personenkraftfahrzeug. Die Range-Übersetzungseinrichtung ist
schließlich
dahinter an der Rückseite
angeordnet und weist die Funktion eines Range- bzw. Bereichsgetriebes auf. Für einen
einwandfreien Betrieb ist eine Erfassung der Temperatur des Getriebeöls erforderlich,
welche in diesem Fall in einer Steuereinheit benutzt wird, die für die Kraftübertragung
des Fahrzeugs vorgesehen ist. Natürlich können auch zusätzliche
Temperatursensoren in dem Fahrzeug vorhanden sein.
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Ein
Problem im Zusammenhang mit bekannten Anordnungen zur Temperaturmessung
besteht darin, dass ein besonderer Sensor notwendig ist. Daraus
ergeben sich erhöhte
Hardwarekosten (das heißt
für den
vorhandenen Temperatursensor) wie auch für einen Zusammenbau der zugehörigen Komponenten.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG:
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Eine
erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen
Probleme zu lösen und
ein verbessertes Verfahren zum Messen einer Temperatur zu schaffen,
insbesondere in einem Antriebszug eines Kraftfahrzeugs. Dieses wird
durch ein wie in der Einführung
diskutiertes Verfahren erreicht, dessen Merkmale durch Anspruch
1 definiert sind, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung ein Verfahren
zum Messen einer Temperatur mit einem Abtaster betrifft, welcher
als ein induktiver Typ ausgebildet ist und eine Spule und einen
innerhalb der Spule bewegbaren Kern aufweist, wobei die Position
des Kerns in Bezug auf die Spule von der Position des Elementes
abhängig
ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: Verbinden
der Spule mit einer regulären
bzw. stetigen Wechselspannung; und Messen des durch die Spule fließenden Stroms. Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Verfahrensschritte aufweist:
Messen eines ersten Zeitabschnitts, welchen der Strom benötigt, um
sich von einem ersten vorher festgelegten Pegel auf einen zweiten
vorher festgelegten Pegel zu ändern;
Messen eines zweiten Zeitabschnitts, welcher von dem Zeitpunkt an
vergeht, wenn die Spannung ihre Polarität wechselt, bis dass der Strom
den zweiten vorher festgelegten Pegel erreicht hat; und Ableiten
einer Messung der Temperatur in Verbindung mit dem Abtaster auf
der Grundlage des Messens bzw. der Messungen des ersten Zeitabschnitts
und des zweiten Zeitabschnitts.
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Die
Aufgabe wird auch durch eine wie in der Einführung diskutierte Vorrichtung
gelöst,
deren Merkmale durch Anspruch 11 definiert sind, wobei die Vorrichtung
zur Messung einer Temperatur mit einem Abtaster vorgesehen ist,
welcher als ein induktiver Typ ausgebildet ist und eine Spule und
einen innerhalb der Spule bewegbaren Kern aufweist, wobei die Position
des Kerns in Bezug auf die Spule von der Position des Elementes
abhängig
ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Verstärkereinrichtung
zur Verbindung der Spule mit einer regulären bzw. stetigen Wechselspannung;
und eine Messeinrichtung zur Messung des durch die Spule fließenden Stroms.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung zur Messung
eines ersten Zeitabschnitts vorgesehen ist, welchen der Strom benötigt, um
sich von einem ersten vorher festgelegten Pegel auf einen zweiten
vorher festgelegten Pegel zu ändern;
dass die Messeinrichtung zur Messung eines zweiten Zeitabschnitts vorgesehen
ist, welcher von dem Zeitpunkt an vergeht, wenn die Spannung ihre
Polarität
wechselt, bis dass der Strom den zweiten vorher festgelegten Pegel
erreicht hat; und dass die Messeinrichtung zur Ableitung einer Messung
der Temperatur in Verbindung mit dem Abtaster auf der Grundlage
der Messungen des ersten Zeitabschnitts und des zweiten Zeitabschnitts
vorgesehen ist.
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Mit
der Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen
einer Temperatur in Umgebungen erreicht, in welchen sich Temperaturen zeit-
und ortsabhängig
sehr stark ändern.
Weiterhin kann auf jegliche vorhandenen Sensoren in dem Fahrzeug
verzichtet werden, was ein wesentlicher Vorteil in Bezug auf die
Erfindung ist.
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Es
kann eine relativ hohe Frequenz der Rechteckspannung gewählt werden,
welche eine große
Zahl von durchzuführenden
Messungen und einen zu berechnenden Mittelwert dieser Messungen ermöglicht.
Dies stellt sicher, dass vorübergehende Veränderungen,
zum Beispiel auf Grund von Schwingungen des Positionssensors, die
Messungen, welche die Grundlage der erfindungsgemäßen Temperaturmessung
bilden, nicht beeinflussen.
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Vorteilhafte
Ausführungen
werden in den nachfolgenden abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN:
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen
sowie die angehängten
Zeichnungen beschrieben.
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1 illustriert
schematisch und in einer Teilquerschnittsansicht einen Positionssensor
und eine Steuereinrichtung, die gemäß der Erfindung benutzt werden
können;
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2 zeigt
ein Spannungs- und Stromdiagramm, welches die Funktion des Positionssensors illustriert;
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3 zeigt
zwei Stromkurven, welche zu zwei unterschiedlichen Temperaturen
korrespondieren;
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4 zeigt
zwei Stromkurven, welche illustrieren, wie eine Temperaturkompensation
bei Messungen mit dem Positionssensor durchführbar ist; und
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5 zeigt,
wie der vorhandene Positionssensor bei Messung der Umgebungstemperatur
verwendbar ist.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG:
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1 zeigt
einen Positionssensor 1, der in Übereinstimmung mit dem, was
unten weiter erläutert
wird, für
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann. Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
ist der Positionssensor 1 zur Verwendung im Zusammenhang
mit Schwerlastkraftwagen vorgesehen, insbesondere zur Positionserfassung
in einer Kupplung oder einem Schaltgetriebe des Fahrzeugs. Folglich
zeigt der untere Abschnitt der Figur eine Seitenansicht in einem
Teilquerschnitt eines Positionssensors 1, der in einer
Abdeckung oder in einem Gehäuse 2,
zum Beispiel in einer solchen Kupplung oder Schaltgetriebe, angeordnet
ist. Der Positionssensor 1 ist zur Anbringung in einer Öffnung durch
das Gehäuse 2 mittels
einer Schraube 3 angeordnet. Auf diese Weise erstreckt
sich der Positionssensor 1 durch das Gehäuse 2 hindurch.
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Der
Positionssensor 1, dessen Funktion und Konstruktion in
der schwedischen Patentanmeldung mit der Nr. 9901876-4 (korrespondiert
zu der internationalen Patentanmeldung mit der Nr.
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PCT/SE00/00983)
beschrieben ist, weist ein bewegliches Element in der Form eines
Kerns 4 auf, der innerhalb des Gehäuses 2 und innerhalb
einer Spule 5 (mit gestrichelten Linie angegeben) bewegbar
ist. Die Spule 5 ist weiterhin an einer separaten Messeinrichtung 6 über zwei
elektrische Verbindungen 7, 8 angeschlossen. Die
Messeinrichtung 6 und ihre Funktion werden weiter unten
detailliert beschrieben. Der Positionssensor 1 kann mit
einem System gemäß dem in 1 gezeigten
Schaltplan verwendet werden, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern
kann auf andere Weise realisiert werden.
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Der
Positionssensor 1 ist von der induktiven Ausführung, ein
Sensortyp, der als solches bekannt ist. Weiterhin ist der Positionssensor 1 in
dem Gehäuse 2 auf
eine solche Weise eingebaut, dass der Kern 4 von einem
Element 9 mechanisch beeinflusst werden kann, wobei er
in der Längsrichtung
des Kerns 4 vor und zurück
bewegbar ist, wie durch einen Pfeil 10 angedeutet ist.
In den für
den Positionssensor 1 geeigneten Anwendungen kann das Element 9 in
der Realität
zum Beispiel aus einer Welle, einer Kolbenstange oder einer Hülse bzw.
Buchse bestehen. Der Positionssensor 1 ist jedoch nicht
auf diese Beispiele beschränkt,
sondern kann auch mit anderen Komponenten zur Anwendung kommen.
Vorzugsweise ist das Element 9 so angeordnet, dass es eine
Verstellung vor und zurück
auf einer bestimmten Strecke gestattet, welche zum Beispiel innerhalb
eines Bereiches von wenigen Millimetern bis zu einigen hundert Millimetern
liegen kann. In Übereinstimmung mit
dem, was anfänglich
diskutiert worden ist, wird die Induktivität der Spule 5 sich
in der Weise verändern,
wie weit der Kern in der Spule 5 verstellt bzw. verschoben
ist. Die Position des Kerns 4 ist ihrerseits abhängig von
der Position des Elementes 9 entlang der Längsrichtung
des Kerns 4. In dem Folgenden wird beschrieben, wie eine
Messung der Induktivität und
dadurch die Position des Elementes 9 ermittelt werden kann.
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Der
Positionssensor 1 ist wie oben erwähnt mit einer Messeinrichtung 6 verbunden.
Diese Einrichtung weist eine Computereinheit 11 auf, die
zur Steuerung und Messung in Verbindung mit Positionsermittlung
ausgebildet ist. Zu diesem Zweck weist die Computereinheit 11 die
Funktion auf, einen ersten Operationsverstärker 12 über einen
Widerstand 13 zu treiben, der mit dem negativen Eingang
des Operationsverstärkers 12 verbunden
ist, wobei eine Rechteckspannung an dem Ausgang des Operationsverstär kers 12 auftritt.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 12 wird
hiermit über
einen weiteren Widerstand 14 auf seinen negativen Eingang
zurückgekoppelt.
Die Rechteckspannung wird an einem Anschluss 15 ausgegeben
und durch die Spule 5 geleitet. Vorzugsweise weist die
Rechteckspannung eine Frequenz auf, die in dem Bereich zwischen
2 Hz und 2 kHz liegt.
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Gemäß dem oben
Erläuterten
erzeugt die Spannung über
der Spule 5 einen Strom i, der sich mit der Zeit verändert. Der
Strom i kann gemessen werden, indem die Spule 5 auch an
einem zweiten Anschluss 16 der Messeinrichtung 6 angeschlossen ist.
Dieser Anschluss 16 ist mit einem zweiten Operationsverstärker 17 verbunden,
welcher gemäß der Ausführung mit
einem Widerstand 18 zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 17 und
seinem negativen Eingang als ein Strom-Spannungs-Wandler angeschlossen
ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 17 ist weiterhin
mit einem Eingang der Computereinheit 11 über eine
elektrische Verbindung 19 verbunden. Der Messstrom i wird
zu dem Anschluss 16 geleitet, und gemäß vorbekannter Zusammenhänge wird
das Potenzial an dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers 17 im
Wesentlichen gleich dem Strom i mit umgekehrtem Vorzeichen, multipliziert
mit dem Widerstand des Widerstands 18 sein. Diese Spannung
kann in der Computereinheit 11 erfasst werden, wodurch
ein Wert des Stroms i ermittelbar ist.
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Ein
möglicher
Anwendungsbereich besteht darin, den oben beschriebenen Positionssensor 1 in Verbindung
mit Schaltgetrieben für
Schwerlastkraftwagen zu benutzen, genauer gesagt, bei Ermittlung der
Position der Getriebeübersetzungen,
welche einen Bestandteil des Schaltgetriebes bilden. Zum Beispiel
können
vier Positionssensoren des oben erwähnten Typs in diesem Fall in
einem solchen Schaltgetriebe verwendet werden, obwohl diese Anzahl
natürlich
veränderlich
ist.
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Das
Prinzip einer Verwendung des an sich bekannten Positionssensors 1 zur
Positionserfassung wird nun ausführlich
erläutert.
Ein wichtiges Prinzip der Funktion des -Positionssensors 1 besteht darin,
das der Zeitabschnitt t1, den der Strom
benötigt,
um von einem ersten Pegel i1 auf einen zweiten Pegel
i2 anzusteigen, gemessen wird. Dieser gemessene
Zeitabschnitt t1 liefert eine Messung der
Position des Kerns 4, weil die Induktivität der Spule 5 (und dadurch
die Zeitkonstante L/R für
die Änderung
im Strom i) sich in Abhängigkeit
davon verändert,
wie weit der Kern 4 in die Spule 5 eingeführt ist.
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In 2 ist
die Funktion des Positionssensors 1 mittels Strom- und Spannungsdiagramme
illustriert. Die oben erwähnte
von dem ersten Operationsverstärker
gelieferte Rechteckspannung ist durch eine gestrichelte Linie 20 dargestellt.
Gemäß der Ausführung ist
die Rechteckspannung so gewählt, dass
sie um 0 V herum symmetrisch ist und sich jeweils zwischen zwei
Werten U und -U verändert.
Der Strom i durch die Spule 5 ist durch eine durchgezogenen
Linie 21 dargestellt. Wenn die Rechteckspannung ihre Polarität ändert, ändert die
zeitliche Ableitung des Stroms i ihr Vorzeichen, und der Strom ändert sich
in einer bestimmten Rate in Abhängigkeit von
der Induktivität.
Die Induktivität
ihrerseits hängt davon
ab, wie weit der Kern 4 in die Spule 5 eingeführt ist.
Die Induktivität
der Spule 5, und dadurch die Position des Elementes 9,
kann durch die Computereinheit 11 (siehe 1)
bestimmt werden, indem der Zeitabschnitt t1 gemessen
wird, welchen der Strom i benötigt,
um sich von einem ersten Wert i1 auf einen zweiten
Wert i2 zu ändern.
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Da
der Kern mittels einer symmetrischen Wechselspannung (zum Beispiel
eine Rechteckspannung) über
die Spule magnetisiert wird, wird eine symmetrische Magnetisierungskurve/Hysteresiskurve
erhalten (das magnetische Feld B als eine Funktion von N × i, wobei
N die Anzahl von Windungen der Spule ist). Die Neigung dieser Kurve
bestimmt die augenblickliche Induktivität der Spule (an jedem Punkt
der Kurve). Die Magnetisierungskurve offenbart die vorteilhafte
Eigenschaft der augenblicklichen Induktivität, welche relativ unbeeinflusst
von der Temperatur ist, wobei der Strom i nahe Null ist. Weiterhin
wird der Einfluss des Spulenwiderstands (und dadurch seine Temperaturabhängigkeit)
klein, da der Strom durch ihn gering ist.
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Um
genaue Messungen zu erhalten, sollte die Messzeit t1 so
lang als möglich
sein, und konsequenterweise werden die beiden Strompegel i1, i2 so weit als
möglich
auseinander liegend gewählt.
Die optimalen Strompegelwerte werden von Fall zu Fall durch Versuch
bestimmt werden müssen,
und sind üblicherweise
nicht symmetrisch zu Null angeordnet.
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Die
magnetischen Eigenschaften des magnetischen Kerns sind nichtlinear
und temperaturabhängig.
Wenn eine Magnetisierungskurve durchlaufen wird, wird Energie benötigt, welche
zum Teil als ein Verlustwiderstand angesehen werden kann, der in
Reihe mit dem Spulenwiderstand verbunden ist. Zusammen mit der Temperaturabhängigkeit
des Spulenwiderstands wird die gesamte Temperaturabhängigkeit
komplex, insbesondere wenn der Kern und die Spule unterschiedliche
Temperaturen aufnehmen, zum Beispiel bei Einschwingvorgängen.
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Ein
besonderer Vorteil in Hinblick auf den Positionssensor 1 besteht
darin, dass eine geringe Temperaturabhängigkeit erlangt wird, wenn
die Strompegel i1, i2 dicht
genug an Null ausgewählt
werden. Dies liegt unter anderem in der Tatsache begründet, dass der
Widerstand der Spule 5 die zeitliche Ableitung des Stroms
i bei einem Strom i nahe an Null nicht beeinflusst. Insbesondere
ist dies auf die magnetischen Eigenschaften des Kerns 4 zurückzuführen, und
die so genannten Reihenwiderstände,
die in der Spule 5 und in dem Kern 4 auftreten,
haben geringen Einfluss bei niedrigen Strömen, wenn gleichzeitig die
Bedingung von symmetrischer Magnetisierung durch Einspeisung von
symmetrischer Spannung erfüllt
ist. Somit werden die Strompegel i1, i2 so gewählt,
dass sie innerhalb eines Intervalls dicht bei Null liegen, wobei eine
geringe Temperaturabhängigkeit
auftritt.
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3 zeigt
in weiterem Detail, wie die Strompegel i1,
i2 ausgewählt werden können. Die
Figur ist ein vergrößerter Abschnitt
aus dem Diagramm von 2 und zeigt zwei Stromkurven,
die beide von der in 2 gezeigten Ausführung sind,
aber wobei eine Stromkurve 22 den Strom in dem Fall zeigt,
in welchem der Positionssensor bei einer relativ niedrigen Temperatur
(zum Beispiel 25° C)
arbeitet, und die andere Stromkurve 23 den Strom zeigt,
wenn der Positionssensor eine relativ hohe Temperatur (zum Beispiel
105° C)
aufweist. Als eine Folge der oben beschriebenen Temperaturabhängigkeit
trifft es zu, dass die beiden Kurven 22, 23 etwas
unterschiedlich ausfallen.
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Während einer
Positionsermittlung misst die Computereinheit 11 die Zeit
t1, welche der Strom i benötigt, um
von dem ersten Stromwert i1 zu dem zweiten
Stromwert i2 zu gelangen. In 3 ist
dieser Zeitabschnitt t1 angegeben, welcher
abläuft,
während
die Stromkurve 22 (korrespondierend zu einer relativ niedrigen
Temperatur) zwischen den beiden Pegeln i1,
i2 durchlaufen wird.
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Gemäß einer
mit Bezug auf 5 beschriebenen Ausführung kann
die Länge
eines Zeitabschnitts t2, der von dem Punkt
aus verläuft,
in dem die Rechteckspannung umschaltet und ihre Polarität wechselt,
bis einer der Strompegel erreicht wird, als eine Messung der Temperatur
verwendet werden. Falls erforderlich, kann deshalb eine weitere
verfeinerte Temperaturkompensation zusätzlich zu dem oben Beschriebenen
ausgeführt
werden, insbesondere durch eine zusätzliche berechnete Kompensation.
Außerdem
kann diese alternative Ausführung
des Positionssensors zur Erlangung einer Messung der Temperatur
in dem Bereich verwendet werden, der den Positionssensor umgibt.
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Es
ist ein Grundprinzip der vorliegenden Erfindung, den an sich bekannten
Positionssensor zur Messung einer Temperatur zu verwenden. In Übereinstimmung
mit der Erfindung kann eine Messung in Bezug auf die Position des
Positionssensors, das heißt
korrespondierend zu dem gemessenen Zeitabschnitt t1,
den der Strom i benötigt,
um von einem ersten Pegel i1 auf einen zweiten
Pegel i2 anzusteigen, zusammen mit einer
Messung von t2 zur Erlangung eines Temperaturwertes,
welcher die Umgebungstemperatur des Schaltgetriebes betrifft, benutzt
werden. Dieses basiert auf der Tatsache, dass der Zeitabschnitt
t2 eine Funktion der elektrischen Zeitkonstante
des Sensors ist, welche seinerseits abhängig von seiner Induktivität L und
seinem Widerstand R ist. Im Wesentlichen ist L abhängig von
der Position des Sensors, während
der Widerstand R abhängig von
der Temperatur T des Sensors ist. Dies bedeutet, dass:
t2 = Funktion1 (L(x),
R(T))
was bedeutet, dass:
t2 =
Funktion2 (t1, T)
was
bedeutet, dass:
T = Funktion3 (t1,
t2)
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So
verändert
sich der Zeitabschnitt t2 mit der Temperatur
und mit der Position des Sensors. Dies bedeutet, dass ein Wert,
der die Position x des Sensors (das heißt korrespondierend zu t1) zuerst ermittelt wird, woraufhin eine
Messung der Umgebungstemperatur T aus t2 berechnet
werden kann. In diesem Fall korrespondiert der Zeitabschnitt t2 zu dem Zeitabschnitt, der vergeht, wenn
der Strom i durch die Spule 5 von einem vorher festgelegten
ersten Wert (zum Beispiel i1) auf einen
vorher festgelegten zweiten Wert (zum Beispiel i2)
ansteigt. In diesem Fall korrespondiert der Zeitabschnitt t2 zu dem Zeitabschnitt, der vergeht, wenn
die oben erwähnte
Rechteckspannung umschaltet und ihr Vorzeichen wechselt, bis der Strompegel
i2 erreicht wird.
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Wenn
ein System mit zum Beispiel vier Positionssensoren in einem Schaltgetriebe
in Übereinstimmung
mit dem, was oben beschrieben worden ist, verwendet wird, kann eine
Messung der Umgebungstemperatur des Getriebes erlangt werden. Genauer
gesagt, wird dieses durch Mittel einer geeigneten Gewichtung der
Temperaturwerte von dem jeweiligen Sensor bereitgestellt, zum Beispiel
durch Berechnung eines Mittelwertes der Temperaturwerte von dem
jeweiligen Sensor oder durch Gewichtung von gewichteten Werten von
dem jeweiligen Sensor.
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Der
oben beschriebene Sensor kann auch im Zusammenhang mit einem Diagnoseverfahren
benutzt werden, wobei eine Diagnose eines Systems, das aus mehr
als einem Positionssensor des oben erwähnten Typs besteht, erreicht
wird, indem Messwerte in Bezug auf den jeweiligen Positionssensor verglichen
werden. In einem System mit zum Beispiel vier Positionssensoren
(in Übereinstimmung
mit dem, was oben angeführt
worden ist) kann die Erfindung mittels der Computereinheit 11 ausgeführt werden,
die zur Überwachung
angepasst ist, ob ein vorher festgelegtes Messsignal, das von einem
vorgegebenen Positionssensor stammt, von einem korrespondierenden
Messsignal von den anderen Positionssensoren in dem System abweicht.
In diesem Fall kann ein gemessener Wert, der die Temperatur eines bestimmten
Sensors betrifft, zum Beispiel mit den Werten verglichen werden,
welche die Temperaturen von den anderen Sensoren betreffen. Wenn
der Temperaturwert des überprüften Sensors
mehr als ein bestimmter zugelassener Grenz wert von den anderen Sensoren
abweicht, kann festgestellt werden, dass ein Fehler in dem überprüften Sensor
vorliegt. Alternativ kann der von dem überprüften Sensor stammende Temperaturwert
mit einem bestimmten gewichteten Wert von allen der anderen Sensoren,
zum Beispiel der Mittelwert bzw. Durchschnitt der Temperaturwerte
aller anderen Sensoren, verglichen werden. In diesem Fall kann die
Computereinheit 11 zur Ausgabe irgendeines Alarmsignals
ausgebildet sein, welches einen Benutzer über die Tatsache informiert, dass
ein Positionssensor ausgetauscht oder repariert werden muss.
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In
alternativer Weise kann die Diagnose aus einer Kontrolle davon bestehen,
ob die Beziehung zwischen den gemessenen Zeitabschnitten t1 und t2 eines ersten
Positionssensors von einer korrespondierenden Beziehung zwischen
diesen Zeitabschnitten von anderen Positionssensoren in dem System abweicht.
Wenn die Differenz zwischen der Beziehung zwischen t1 und
t2 des ersten Positionssensors um mehr als
einen bestimmten Grenzwert von einer korrespondierenden Beziehung
von jedem der anderen Sensoren abweicht, kann die Computereinheit 11 feststellen,
dass wahrscheinlich ein Fehler in dem ersten Positionssensor vorliegt.
Als eine Alternative zu diesem Verfahren kann die Computereinheit 11 zum Überprüfen ausgebildet
sein, ob die Beziehung zwischen t1 und t2 des ersten Positionssensors um mehr als
einen bestimmten Maximalwert von dem Mittelwert der korrespondierenden
Beziehungen zwischen t1 und t2 der
anderen Positionssensoren abweicht. In diesem Fall kann von ebenfalls
von diesem gesagt werden, dass es zu einer Situation korrespondiert,
in welcher der erste Positionssensor fehlerhaft ist. Auf diese Weise
kann von diesem alternativen Diagnoseverfahren gesagt werden, dass
es dazu korrespondiert, dass die Funktion „Funktion3 (t1, t2)" in Übereinstimmung
mit dem oben Erläuterten
durch eine alternative Funktion „Funktion4 (t1, t2)" ersetzt wird. So
ist das Diagnoseverfahren gemäß der Erfindung
nicht auf irgendeine spezifische Funktion beschränkt, mittels welcher der jeweilige
Sensor überprüft wird.
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Ein
Diagnoseverfahren kann auch aufgrund der Tatsache ausgeführt werden,
dass nur der Zeitabschnitt t1 (welcher eine
Messung der Position des jeweiligen Sensors angibt), für einen
bestimmten Sensor mit einem korrespondierend gemessenen Zeitabschnitt
für einen
anderen Sensor (oder für
alle die anderen Sensoren in einem System mit mehreren Sensoren)
verglichen wird. Wenn die Abweichung zwischen dem Zeitabschnitt
t1 des überprüften Sensors
verglichen mit einer korrespondierenden Messung irgendeines anderen
Sensors (oder zum Beispiel eines Mittelwertes von korrespondierenden Messungen
von allen anderen Sensoren) größer ist als
ein bestimmter Erwartungswert, kann es angenommen werden, dass der überprüfte Sensor
defekt ist.
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So
benutzt das oben angeführte
Diagnoseverfahren eine Messung eines Zeitabschnitts, der von dem
Punkt an aus vergeht, wenn die Rechteckspannung ihre Polarität wechselt,
bis der Strom einen bestimmten Pegel erreicht, wobei der Strompegel
der oben erwähnte
erste Pegel i1 oder der oben erwähnte zweite
Pegel i2 oder irgendein anderer geeigneter Strompegel
beim Magnetisierungsverlauf für
den Kern 4 der Spule sein kann.
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Wenn
ein bestimmter vorgegebener Positionssensor in irgendeiner der oben
angegebenen Weise überprüft worden
ist, fährt
die Computereinheit 11 damit fort, die anderen Positionssensoren
in passender Reihenfolge zu prüfen.
In geeigneter Weise wird dieses Diagnoseverfahren bei Betrieb des
Getriebes ständig
wiederholt, so dass alle Sensoren nach einem periodischen Verlauf
von Ereignissen überprüft werden.
Es soll jedoch angemerkt werden, dass das Prinzip gemäß der Erfindung,
das die oben erwähnte
Messung einer Temperatur betrifft, nicht von irgendeinem durchgeführten Diagnoseverfahren abhängig ist.
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Ein
besonderer Vorteil in Bezug auf die Messung einer Temperatur, wenn
sie im Zusammenhang mit Getrieben verwendet wird, besteht darin,
dass vorhandene Temperatursensoren, welche häufig vorhanden sind, entfallen
können.
Daraus ergeben sich Kosteneinsparungen und vereinfachte Montage
des in Frage kommenden Getriebes.
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Die
Funktion gemäß der Erfindung
kann weiter mittels der Tatsache verfeinert werden, dass die Messung
einer Temperatur für
den jeweiligen Positionssensor zur Berechnung des Mittelwertes der
Ergebnisse aus einer großen
Anzahl von Messungen der Zeit t1 benutzt
werden kann. Dieses wird durch die Rechteckspannung mit einer relativ
hohen Frequenz im Bereich von 250 Hz ermöglicht. Zu diesem Zweck ist
die Computereinheit 11 zur Bestimmung eines Mittelwertes
von zum Beispiel 10 oder 50 Messungen der aktuellen Position des
Elementes 9 betreibbar. Der Vorteil dieses Verfahrens ist
der, dass jeglicher Einfluss von zufälligen Abweichungen der Position
des Elementes 9, die zum Beispiel durch Schwingungen oder
Einschwingbewegungen verursacht sind, behoben werden kann.
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Die
Erfindung wird durch das oben Beschriebene nicht eingeschränkt, sondern
verschiedene Ausführungen
sind innerhalb des Rahmens der Ansprüche vorstellbar. Zum Beispiel
ist die erfindungsgemäße Messung
einer Temperatur zum Gebrauch bei vielen unterschiedlichen Anwendungen
geeignet, zum Beispiel bei Komponenten in einem Antriebszug eines
Fahrzeugs oder anderen industriellen Erzeugnissen.
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Weiterhin
kann im Übereinstimmung
mit dem, was oben beschrieben worden ist, die Messung einer Temperatur
ohne jegliche Form einer Diagnose (zum Beispiel gemäß des oben
erwähnten
Diagnoseverfahrens) durchgeführt
werden.
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Außerdem können Rechteckspannungen
mit verschiedenen Frequenzen und „relativen Einschaltdauern" benutzt werden.
Zum Beispiel ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, eine
Versorgungsspannung mit einer zeitsymmetrischen Rechteckwellenform
zu verwenden, sondern andere Wellenformen sind ebenfalls denkbar.