Sensorlösungen für Lenksysteme in der Kraftfahrzeugtechnik sind so vielfältig, wie die Funktionen, die mit der Lenkung verbunden sind. Fahrzeugsysteme und deren Funktionen wie z. B. adaptive Lenkunterstützung, Fahrwerksstabilitätssysteme und neuerdings auch das Kurvenlicht greifen auf die Signale der Lenksensorik zurück. Anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele werden die Anforderungen und Sicherheitsstrategien aus der Sicht eines Sensorherstellers diskutiert. Dabei wird explizit auf Sensorlösungen für die Lenkwinkel- und Lenkmomenterfassung mit Hilfe eines besonders vorteilhaften induktiven Messverfahrens eingegangen. Aktuelle Entwicklungstendenzen zeigen die zukünftigen Wege der Lenksensorik auf. Hella aus 59552 Lippstadt hat für einen auf dem induktiven Messprinzip basierenden Lenkwinkelsensor entwickelt. Der vom Sensor ermittelte relative Lenkwinkel wird im Steuergerät der Lenkung über die Zeit abgeleitet und so die Lenkgeschwindigkeit ermittelt. Hella hat auch einen Torsionswinkelsensor nach dem bewährten kontaktlosen induktiven Prinzip entwickelt. Entsprechend den Sicherheitsanforderungen ist der Sensor mit zwei Sensorstrukturen und zwei ASICs (AnwendungsSpezifische Integrierte Schaltungen) elektrisch redundant ausgeführt. Unter allen Bedingungen hat der Sensor ein Fail-Safe-Verhalten. Eine Realisierung des Lenkwinkelsensors mit echter Multi-Turn-Fähigkeit erfolgt von Hella auf Basis des induktiven Sensorprinzips. Dieser Lenkwinkelsensor verfügt über zwei Sensorspuren mit Messbereichen von 90 und 180 Grad Winkel. Dabei ist der 90-Grad-Sensor direkt mit der Lenkwelle verbunden und der 180-Grad-Sensor über ein integriertes Getriebe mit der Lenkwelle gekoppelt. Beide Sensoren übermitteln ihre Signale an das übergeordnete Steuergerät. Dort werden beide Signale mit einem Algorithmus zu einer Winkelinformation über einen Winkelbereich von maximal +/-810 Grad verrechnet. Auch der Lenkwinkel kann redundant erfasst werden. Bei dem Lenkwinkelsensor mit Multi-Turn Funktionalität sind zwei Sensorspuren mit unterschiedlichen Messbereichen kontinuierlich über ein Getriebe miteinander gekoppelt. Solche Sensoren bieten eine dynamische Redundanz, bei der beide Sensorsignale im Steuergerät verrechnet werden und nach einer Initialisierung aus beiden Signalen je eine Winkelposition ermittelt werden kann. Wird dagegen die Information über die aktuelle Umdrehung des Sensors über eine schaltende Kopplung der zwei Sensorelemente ermittelt, so sind für ein redundantes Verhalten beide Sensorspuren doppelt auszuführen.


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    Title :

    Sensoren in Lenksystemen. Beispiele, Anforderungen und Sicherheitskonzepte


    Contributors:


    Publication date :

    2004


    Size :

    12 Seiten, 6 Bilder, 3 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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