DE60305483T2 - Verfahren und einrichtung zur temperaturmessung - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHER BEREICH:
  • 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.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die für eine solche Messung einer Temperatur vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 11.
  • STAND DER TECHNIK:
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG:
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorteilhafte Ausführungen werden in den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen sowie die angehängten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 illustriert schematisch und in einer Teilquerschnittsansicht einen Positionssensor und eine Steuereinrichtung, die gemäß der Erfindung benutzt werden können;
  • 2 zeigt ein Spannungs- und Stromdiagramm, welches die Funktion des Positionssensors illustriert;
  • 3 zeigt zwei Stromkurven, welche zu zwei unterschiedlichen Temperaturen korrespondieren;
  • 4 zeigt zwei Stromkurven, welche illustrieren, wie eine Temperaturkompensation bei Messungen mit dem Positionssensor durchführbar ist; und
  • 5 zeigt, wie der vorhandene Positionssensor bei Messung der Umgebungstemperatur verwendbar ist.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG:
  • 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.
  • Der Positionssensor 1, dessen Funktion und Konstruktion in der schwedischen Patentanmeldung mit der Nr. 9901876-4 (korrespondiert zu der internationalen Patentanmeldung mit der Nr.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Messen einer Temperatur mit einem Abtaster (1), welcher als ein induktiver Typ ausgebildet ist und eine Spule (5) und einen innerhalb der Spule bewegbaren Kern (4) aufweist, wobei die Position des Kerns in Bezug auf die Spule (5) von der Position des Elementes (9) abhängig ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: Verbinden der Spule (5) mit einer regulären bzw. stetigen Wechselspannung; und Messen des durch die Spule fließenden Stroms (i), dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Verfahrensschritte aufweist: Messen eines ersten Zeitabschnitts (t1), welchen der Strom (i) benötigt, um sich von einem ersten vorher festgelegten Pegel (i1) auf einen zweiten vorher festgelegten Pegel (i2) zu ändern; Messen eines zweiten Zeitabschnitts (t2), welcher von dem Zeitpunkt an vergeht, wenn die Spannung ihre Polarität wechselt, bis dass der Strom (i) den zweiten vorher festgelegten Pegel (i2) erreicht hat; und Ableiten einer Messung der Temperatur (T) in Verbindung mit dem Abtaster (1) auf der Grundlage des Messens des ersten Zeitabschnitts (t1) und des zweiten Zeitabschnitts (t2).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Ermitteln einer Messung der Position des Kerns (4) durch Messen des Zeitabschnitts (t1) aufweist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Diagnostizieren bzw. Beurteilen des Abtasters (1) durch Vergleichen zwischen Werten, welche auf den gemessenen Zeitabschnitten (t1; t2) in Bezug auf einen erwarteten Grenzwert basieren, und ein Ermitteln durch das Vergleichen aufweist, ob irgendwelche Fehler in dem Sensor (1) vorhanden sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, welches ein Abtasten mit verschiedenen Sensoren (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Vergleichen auf Werte bezieht, welche die gemessenen Zeitabschnitte (t1; t2) eines ersten Sensors (1) und korrespondierende Werte von weiteren Sensoren betreffen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegel (i1, i2) innerhalb eines solchen Intervalls ausgewählt werden, dass das Messen der Zeit (t1) eine minimale Temperaturabhängigkeit ergibt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegel (i1, i2) in der Nähe von Null ausgewählt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung eine Rechteckspannung ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechteckspannung so symmetrisch ausgewählt wird, dass sie zwischen zwei Spannungspegeln wechselt, welche symmetrisch zu 0 V angeordnet sind.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechteckspannung eine Frequenz zwischen 2 Hz und 2 kHz aufweist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine große Anzahl von Messungen der Zeit (t1) zum Ermitteln eines Mittelswerts der Zeit (t1) verwendet wird.
  11. Vorrichtung zur Messung einer Temperatur mit einem Abtaster (1), welcher als ein induktiver Typ ausgebildet ist und eine Spule (5) und einen innerhalb der Spule bewegbaren Kern (4) aufweist, wobei die Position des Kerns in Bezug auf die Spule (5) von der Position des Elementes (9) abhängig ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Verstärkereinrichtung (12) zur Verbindung der Spule (5) mit einer regulären bzw. stetigen Wechselspannung; und eine Messeinrichtung (6) zur Messung des durch die Spule (5) fließenden Stroms (i), dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (6) zur Messung eines ersten Zeitabschnitts (t1) vorgesehen ist, welchen der Strom (i) benötigt, um sich von einem ersten vorher festgelegten Pegel (i1) auf einen zweiten vorher festgelegten Pegel (i2) zu ändern; die Messeinrichtung (6) zur Messung eines zweiten Zeitabschnitts (t2) vorgesehen ist, welcher von dem Zeitpunkt an vergeht, wenn die Spannung ihre Polarität wechselt, bis dass der Strom (i) den zweiten vorher festgelegten Pegel (i2) erreicht hat; und die Messeinrichtung (6) zur Ableitung einer Messung der Temperatur (T) in Verbindung mit dem Abtaster (1) auf der Grundlage der Messungen des ersten Zeitabschnitts (t1) und des zweiten Zeitabschnitts (t2) vorgesehen ist.
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