In modernen Pkws werden Fahrwerk-Höhenstandssensoren als Geber für verschiedene elektronisch angesteuerte Regelsysteme eingesetzt. Vorgestellt wird ein in ein radführendes Fahrwerksgelenk integrierter, serienreif entwickelter Sensor, bezeichnet als Lemförder-Sensor-Modul (LSM), der zur Applikation an übliche Gelenke von Fahrzeug-Radaufhängungen vorgesehen ist. Grundlage des Sensorkonzepts bildet ein in ein Winkelgelenk integrierter Bewegungssensor. Funktionales Ziel der Gelenksensorik ist es, ein qualitativ hochwertiges und konditioniertes Höhenstandssignal übergeordneten Regelsystemen bereitzustellen. Die gekapselte Anordnung des Sensors soll dabei sicherstellen, dass eine Dekalibrierung (Vereisung, Steinschlag) ebenso wie ein Eintrag von Umgebungsmedien über die gesamte Fahrzeug-Lebensdauer auszuschließen ist. Das generische Konzept ermöglicht die leichte Applikation in verschiedenen Fahrwerken und realisiert eine Vielfalt an funktionalen Features. Elektronik-Basis für das intelligente Winkelgelenk ist ein Sensor-IC, der nach dem Vertical-Hall-Effekt arbeitet. Die Feldwinkel eines senkrecht zum Sensorchip stehenden Magnetfeldes werden dabei durch einen triaxialen CMOS-Hall-Baustein in Spannungssignale entsprechend der aktuellen Kugelzapfenstellung umgesetzt. Schon die nichtvernetzte Anwendung des LSM bietet insbesondere einen funktionalen Mehrwert durch die Bereitstellung eines sehr hochwertigen Signals der Einfedergeschwindigkeit, das gegenüber herkömmlichen Berechnungsansätzen einen kleineren Phasenverzug aufweist. Dieser innovative Sensor ist gleichzeitig durch einen verringerten Bauaufwand sowie Package-Vorteile charakterisiert. Die radseitige Zusammenfassung von Bewegungs-Sensorik, wie am Beispiel des hochintegrierten, elektronisch vernetzten LSM gezeigt, führt im Pkw mit Hilfe einer nachgeschalteten Elektronik zu einem funktionalen Mehrwert gegenüber herkömmlicher Sensorik. Die bereitgestellte Datenbasis für übergeordnete Fahrwerks- und Lichtregelsysteme kann so nochmals deutlich verbreitert werden. Mit Hilfe des gewählten generischen Konzeptes lassen sich deutliche Erweiterungen der bislang üblichen Sensor-Funktionalität realisieren.
Gelenkbasierte Sensorik zur Erfassung von Bewegungsgrößen im Fahrwerk
2007
13 Seiten, 16 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
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