Browse Prior Art Database

Verfahren zum Abgleich von Sensormodulen während des Fertigungsablaufes

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017612D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 50K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Josef Loibl: AUTHOR [+2]

Abstract

Mechatronische Getriebesteuerungen, welche aus mechanischen Elementen und einem elektronischen Steuerungselement bestehen, unterliegen hohen Belastungen im Betrieb. Sowohl starke Erschütterungen als auch große Temperaturschwankungen belasten die Baugruppe. Bedingt durch die äußeren Einflüsse entstehen hohe Anforderungen an die Sensorik der Getriebesteuerung.

This text was extracted from an ASCII text file.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

-� � 211� � -

Information / Kommunikation

Verfahren zum Abgleich von Sensormodulen während desFertigungsablaufes

Idee: Josef Loibl, Regensburg; Bernd Jungbauer, Regensburg

Mechatronische Getriebesteuerungen, welche aus mechanischen Elementen und einemelektronischen Steuerungselement bestehen, unterliegen hohen Belastungen im Betrieb.

Sowohl starke Erschütterungen als auch große Temperaturschwankungen belasten dieBaugruppe. Bedingt durch die äußeren Einflüsse entstehen hohe Anforderungen an die Sensorikder Getriebesteuerung.

In mechtronischen Getriebesteuerungen (z.B. in automatisierten Handschaltgetrieben) werdenüblicherweise Drehzahl-, Druck-, Temperatur- und Positionserkennungssensoren verwendet. DerPositionserkennungssensor (PES) ermittelt den aktuell gewählten Getriebezustand. InAnsteuereinheiten von automatisierten Handschaltgetrieben sind ein oder mehrere Weg-Sensormodule enthalten. Der PES erfasst linear angeordnete Schaltpunkte, die durch denWählschieber vorgegeben werden (siehe Abb.1).

Da der PES als Element des Getriebes ein sicherheitsrelevantes Bauelement darstellt, werden sehrhohe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt. Betrachtet man die gesamte Toleranzketteausgehend von der Mechanik des Wählhebels bis hin zum verarbeitbaren digitalen Messwert imMicrocontroller, so muss der systembedingte Fehler so gering wie möglich gehalten werden.

Bekannte in Serie verbaute Positionserkennungssensoren sind digital ausgeführt (z.B. mit Hall-Elementen als berührungslose Variante). Bei diesen Sensoren ergibt sich entsprechend einerfestgelegten Toleranzkette die Absolutgenauigkeit des Systems. Eine nachträgliche Korrektur imFertigungsprozess oder im laufenden Betrieb ist nicht mehr möglich.

Positionserkennungssensoren, die analog ausgeführt sind (z.B. induktives Messprinzip oderanaloge Hallsensoren) können während des Fertigungsprozesses nicht mehr abgeglichen werden(z.B. durch einen ASIC).

Eine spezielle Ausführung des PES mit induktivem Meßprinzip kann mit einem PLCD-Element(Permanentmagnetic Linear Contactless Displacementsensor) und einer Zusatzbeschaltungbestehen. Dieser Sensor basiert auf einer Spulenanordnung, die eine integrierte elektronischeAuswerteschaltung (z.B. als ASIC-Baustein) enthält und ein analoges Ausgangsspannungssignalerzeugt, das aus Sicherheitsgründen als redundante Differenzschnittstelle ausgeführt ist.

Ein wichtiges Design-Merkmal ist die Genauigkeit mit der die Wählbereiche erfasst werdenkönnen. Je nach Sensorprinzip ergibt sich eine technisch realisierbare Genauigkeitsgrenze. Je

Siemens Technik Report

Jahrgang 4� Nr. 11� April 2001

-� � 212� � -

höher die geforderten Genauigkeitsanforderungen sind, desto aufwendiger wird die Sensierung imPES. Im Gegensatz zu digitalen PES hat man bei analogen PES (z.B. mit PLCD) die Möglichkeitden Sensor statisch oder dynamisch abzugleichen, um so die Genauigkeit im System zu erhöhen.

Ein übliches Verfahren ist der Abgleich während der PES-Produktio...