DE10008987A1

DE10008987A1 - Verfahren zum Anpassen von Sensoren an Kurbelwellen und Nockenwellen

Info

Publication number: DE10008987A1
Application number: DE10008987A
Authority: DE
Inventors: Thaddeus Schroeder
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2020-02-26
Also published as: DE10008987C2; US6271662B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Sensors (10''), so daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage (118, 218), die mit der nominellen Mittellinie (120, 220) des Sensors oder mit irgendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammenfällt, anzeigen wird. Das vorgeschlagene Verfahren ist auf alle Sensorarten (magnetische und andere) anwendbar, die auf dem Vergleich zwischen Eingangs- und Referenzsignalen beruhen, um ein binäres Ausgangssignal zu erzeugen. Als ein Teil des Herstellungsprozesses wird jeder Sensor in bezug auf ein feststehendes Segment eines Impulsgeberrades (110, 210), das identisch mit demjenigen ist, das anschließend im Betrieb verwendet wird, orientiert und angeordnet. Das Segment umfaßt bevorzugt einen Abschnitt eines Zahns (110, 210), einen Abschnitt eines Schlitzes (112, 212) und eine Zahnflanke (118, 218), die als entweder fallend oder steigend spezifiziert ist. Die Zahnflanke wird genau mit der Mittellinie des Sensors unter einem gewünschten Offset-Winkel (alpha, alpha') in bezug auf die tatsächliche Zahnflanke, gemessen von der Mitte des Impulsgeberrades, ausgerichtet. Nun wird der Referenzpegel eingestellt, bis das Ausgangssignal seinen Zustand umschaltet. Bei einem Sensor mit paarweise zugeordneten MW, der parallel zu einem ersten und einem zweiten Widerstand (R1, R2) verdrahtet ist, wird beispielsweise einer der Widerstände mit einem Laser abgeglichen (46, 46'), bis das Ausgangssignal seinen Zustand ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer ge nauen Winkelstellung eines rotierenden Gegenstandes und insbesondere ein Verfahren zum Erfassen der Drehstellung einer Kurbelwelle oder Noc kenwelle, wobei ein Sensor, vorzugsweise aber nicht ausschließlich ein Doppelelementsensor mit veränderlichem magnetischen Widerstand (Ma gnetwiderstandssensor oder MW-Sensor), als ein Teil des Herstellungspro zesses des Sensors an eine vorbestimmte Lage eines Impulsgeberrades (target wheel) angepaßt wird, das an der Kurbelwelle oder Nockenwelle montiert ist.

Es ist in der Technik bekannt, daß die Widerstandsmodulation von Ma gnetwiderständen bei Stellungs- und Drehzahlsensoren in bezug auf sich bewegende magnetische Materialien oder Gegenstände angewandt werden kann (siehe beispielsweise US-Patente 4 835 467, 4 926 122 und 4 939 456). Bei derartigen Anwendungen wird der Magnetwiderstand (MW) mit einem Magnetfeld magnetisch vorgespannt und elektrisch erregt, typi scherweise mit einer Konstantstromquelle oder einer Konstantspannungs quelle. Ein magnetischer (d. h., ferromagnetischer) Gegenstand, der relativ und in enger Nähe zum MW rotiert, wie ein Zahnrad, erzeugt eine sich verändernde magnetische Flußdichte durch den MW hindurch, die wie derum den Widerstand des MW verändert. Der MW wird eine höhere ma gnetische Flußdichte und einen höheren Widerstand aufweisen, wenn ein Zahn des rotierenden Impulsgeberrades neben dem MW liegt, als wenn ein Schlitz des rotierenden Impulsgeberrades neben dem MW liegt. Die Ver wendung einer Konstantstromerregungsquelle liefert eine Ausgangspan nung von dem MW, die sich mit dem Widerstand des MW verändert.

Zunehmend ausgefeiltere Zündzeitpunkt- und Emissionsregelungen brachten die Notwendigkeit für Kurbelwellensensoren hervor, die eine ge naue Stellungsinformation während des Anlassens liefern können. Ver schiedene Kombinationen von Magnetwiderständen und einfach- und doppeltspurverzahnte oder geschlitzte Räder (auch als Codierräder und Impulsgeberräder bekannt) sind dazu verwendet worden, diese Informati on zu beschaffen (siehe beispielsweise US-Patente 5 570 016, 5 714 883, 5 731 702 und 5 754 042).

Ein Beispiel eines bekannten Sensors, der mit einem Impulsgeberrad ver wendet wird, ist in den Fig. 1A und 1B dargestellt. Der Sensor 10 besteht aus einem ersten Magnetwiderstand MW1, einen zweiten Magnetwider stand MW2, einem Vormagnetisierungsmagneten 16, einem ersten Wider stand R1, einem zweiten Widerstand R2 und Anschlüssen 22, 24, 26 und 28. Der positive Anschluß 30 der Spannungsquelle +V ist an Anschluß 22 angeschlossen, und der negative Anschluß 32, der als Masse angesehen wird, ist an Anschluß 28 angeschlossen. Infolgedessen erscheint eine Spannung V_MW an Anschluß 24, die von der Spannungsteilerschaltung von MW1 und MW2 erzeugt wird, und eine Spannung V_REF, die von der Spannungsteilerschaltung von R1 und R2 erzeugt wird, erscheint an An schluß 26. V_MW wird in den nicht invertierenden Anschluß eines Kompa rators (mit Hysterese) 34 eingegeben, und V_REF wird in den invertierenden Anschluß des Komparators eingegeben, wobei der Komparator über die Spannungsquelle +V mit Energie versorgt wird, die an Anschluß 36 ange schlossen ist, und über einen Anschluß 38 mit Masse verbunden ist.

Gemäß Fig. 1B kann der Sensor 10' den Komparator 34 optional umfas sen, woraufhin die einzigen Ausgänge von diesem Anschluß 30 für die Spannungsquelle +V, Anschluß 40 für V_AUS und Anschluß 32 für Masse sind.

Nach dem Stand der Technik wird das folgende Verfahren verwendet, um MW1 an MW2 anzupassen. Während des Herstellungsprozesses des Sen sors 10 weisen R1 und R2 nicht den gleichen Wert auf, daß sichergestellt ist, daß V_AUS 40 von Komparator 34 auf einem High-Spannungspegel liegt (oder, falls dies gewünscht ist, einem Low-Spannungspegel). V_REF wird allmählich verändert, indem R1 oder R2 abgeglichen oder getrimmt wer den, bis V_AUS Spannungspegel umschaltet. Das Abgleichen oder Trimmen wird beispielsweise durch einen Laserstrahl 42 eines Lasers 44 durchge führt, wobei ein Teil des Querschnitts 46, 46' des ausgewählten Wider standes abgetragen wird, um dadurch seinen Widerstand zu verändern.

Statt das Referenzsignal einzustellen, kann der Gleichstrom-Offset des Eingangssignals (V_MW) eingestellt werden, um das gleiche Ziel zu errei chen. Fig. 1A zeigt einen Sensor 10 mit einem optionalen, bekannten Gleichstrom-Offset 52, der deshalb in diesen eingearbeitet ist, wobei der aktive Weg der beiden alternativen Wege, der durch gestrichelte Linien in Fig. 1A gezeigt ist, davon abhängt, ob der Gleichstrom-Offset vorhanden ist. Fig. 1C zeigt ein Beispiel eines Gleichstrom-Offsets 52 in der Form ei nes variablen Widerstandes R3 als ein Beispiel eines Rheostaten (Poten tiometers) oder eines Widerstandswählkastens (resistor selector box) mit einer Vielzahl von wählbaren Widerständen. Alternativ kann der Gleich strom-Offset durch einzeln einstellbare Stromquellen bewirkt werden.

Gemäß diesem Verfahren nach dem Stand der Technik wird das Referenz signal oder der Gleichstrom-Offset eingestellt, um die MW im freien Raum anzupassen. Nun erfährt der Sensor 10 die abschließende Verpackung. Deshalb beseitigt dieser Herstellungsprozeß eine MW- und Vormagnetisie rungsmagnet-Fehlanpassung.

Wie dem auch sei, wird eine genaue Information der Motorkurbelwellen stellung zur Zündzeitpunkteinstellung und gesetzlich geforderten Fehl zündungsdetektion benötigt. Die Kurbelwellenstellungsinformation ist auf ein rotierendes Impulsgeberrad in der Form von Zähnen und Schlitzen co diert. Die Flanken der Zähne legen vorbestimmte Kurbelwellenstellungen fest. Der Sensor ist erforderlich, um diese Flanken genau und wiederhol bar über einen Bereich von Luftspalten und Temperaturen zu detektieren. Das Ausgangssignal des Sensors sollte vorzugsweise eine durch die nomi nelle Mittellinie des Sensors hindurchtretende Zahnflanke anzeigen, ob wohl ein kleiner, fester Offset annehmbar ist. Gewöhnlich beträgt die spe zifizierte Genauigkeit plus oder minus 0,5 Grad in bezug auf die tatsächli che Flanke, was ein Toleranzband von einem Grad liefert. Recht häufig müssen jedoch im Grunde gute Sensoren mit noch engeren Toleranzbän dern zurückgewiesen werden, weil sie nicht in den Bereich von plus oder minus 0,5 Grad fallen, zum Beispiel ein Sensor mit einem Toleranzband von 0,25 Grad bis 0,75 Grad.

Deshalb ist in der Technik ein Verfahren notwendig, um einen Sensor der art einzustellen, daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage anzeigen wird, die mit der nominellen Mittellinie des Sensors oder mit irgendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammen fällt.

Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen eines Sensors, so daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage angeben wird, die mit einer nominellen Mittellinie des Sensors oder mit irgendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammenfällt. Das vorgeschlagene Verfahren ist auf alle Sensorarten (magnetische und ande re) anwendbar, die auf einem Vergleich zwischen Eingangs- und Referenz signalen beruhen, um ein binäres Ausgangssignal zu erzeugen.

Als ein Teil des Herstellungsprozesses wird jeder Sensor relativ zu einem feststehenden Segment eines Impulsgeberrades ausgerichtet und ange ordnet, das identisch mit demjenigen ist, das anschließend im Betrieb mit dem Sensor verwendet werden wird, wobei die Anordnung einen nominel len Luftspalt in bezug auf das Segment bereitstellt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens muß dieses Segment aus zumindest einem Abschnitt eines Zahns, einem Abschnitt eines Schlitzes und einer Zahnflanke bestehen, die als entweder fallend oder steigend spezifiziert ist. Die Zahnflanke wird genau mit der Mittellinie des Sensors unter einem gewünschten Offset-Winkel in bezug auf die tatsäch liche Zahnflanke, gemessen von der Mitte des Impulsgeberrades, ausge richtet. Nun wird der Referenzpegel eingestellt, bis das Ausgangssignal seinen Zustand umschaltet.

Bei einem ersten Spannungsteiler eines Sensors mit paarweise zugeord neten MW, der parallel zu einem zweiten aus einem ersten und einem zweiten Widerstand zusammengesetzten Spannungsteiler verdrahtet ist, wird beispielsweise einer der Widerstände abgeglichen, wobei ein Teil des Querschnitts mit einem Laser abgetragen wird, um dadurch seinen Wider stand zu verändern, bis das Ausgangssignal seinen Zustand umschaltet, wie dies an einer Anzeige angezeigt wird. Statt des Referenzsignals kann der Gleichstrom-Offset des Eingangssignals eingestellt werden, um das gleiche Ziel zu erreichen. Abhängig von der Konstruktion des Sensors und einer Vielzahl von anderen Faktoren kann diese Anpassungseinstellung entweder vor oder nach dem Sensoreinbauvorgang, jedoch insbesondere bevorzugt nach dem Sensoreinbauvorgang stattfinden, so daß eine Additi on aller Toleranzen vorhanden ist, wenn die Anpassungseinstellung statt findet.

Es gibt drei interessierende Fälle einer Anpassungseinstellung, die die Ab gleichmethode umfaßt, wobei der thermische Widerstandskoeffizient so wohl für R1 als auch R2 gleich ist.

In Fall 1 tritt das Umschalten an einer steigenden Zahnflanke auf (von ei nem Low- auf einen High-Ausgang). Wenn dies der einzige Modus ist, ist dann zu Beginn R2 < R1 ausreichend, um einen Low-Ausgang innerhalb aller Toleranzen der Betriebseinstellung zu besitzen. Dann wird ein Ab gleich durchgeführt, wie durch Abtragen von R1 mit einem Laser, um sei nen Widerstand zu erhöhen, bis V_AUS von Low auf High umschaltet.

In Fall 2 tritt das Umschalten bei einer fallenden Zahnflanke auf (von ei nem High- auf einen Low-Ausgang). Wenn dies der einzige Modus ist, ist dann zu Beginn R1 < R2 ausreichend, um einen High-Ausgang innerhalb aller Toleranzen der Betriebseinstellung zu besitzen. Dann wird ein Ab gleich durchgeführt, wie durch Abtragen von R2 mit einem Laser, um sei nen Widerstand zu erhöhen, bis V_AUS von High auf Low umschaltet.

In Fall 3 ist der Wert von R1 annähernd gleich dem Wert von R2 zu Be ginn, wie beispielsweise nachdem einer der Widerstände abgeglichen wor den ist, um einem gewünschten Ausgang herzustellen (d. h., wenn für ein Umschalten von Low auf High abgeglichen wird, und der Ausgangszu stand bereits High ist, wird dann R2 abgeglichen, damit V_AUS auf Low geht; dies ist nun der Ausgangszustand). Nun wird R1 abgeglichen, bis V_AUS von Low auf High umschaltet. Aufgrund der in die Komparator schaltung eingebauten Hysterese treten die beiden Umschaltpunkte nicht bei dem gleichen R1/R2-Verhältnis auf.

Die Fälle 1 und 2 erfordern ein Abgleichen von nur einem der Widerstän de, jedoch kann die Größe des Abgleichs abhängig von der Addition aller Toleranzen in dem Sensor und dessen Befestigung relativ groß sein. Im allgemeinen umfaßt Fall 3 weniger Abgleich als die Fälle 1 und 2.

Hinsichtlich der Anpassungseinstellung, die den Gleichstrom-Offset in der Form eines variablen Widerstandes umfaßt, muß der Ausgangszustand von V_AUS High sein, d. h., V_MW < V_REF. Der variable Widerstand wird einge stellt, bis V'_MW einen niedrigeren Wert als V_REF aufweist. An diesem Punkt wird V_AUS von High auf Low umschalten. Dies wird für eine fallende Zahn flanke funktionieren. Für eine steigende Zahnflanke muß der Ausgangs zustand von V_AUS Low sein, d. h., V'_MW < V_REF. Es wird angenommen, daß der variable Widerstand einen ausreichenden Bereich aufweist, damit der variable Widerstand in die entgegengesetzte Richtung eingestellt werden kann, so daß V_AUS von Low auf High umschalten wird.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ein stellen eines Sensors zu schaffen, so daß sein Ausgangssignal eine Zahn flankenlage anzeigen wird, die mit der nominellen Mittellinie des Sensors oder mit irgendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammenfällt.

Es ist ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen eines Sensors unter Verwendung eines Einzelspurimpulsgeber rades zu schaffen, so daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage an zeigen wird, die mit der nominellen Mittellinie des Sensors oder mit ir gendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammenfällt.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen eines Sensors unter Verwendung eines Doppelspurimpulsge berrades zu schaffen, so daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage anzeigen wird, die mit der nominellen Mittellinie des Sensors oder mit ir gendeinem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusammenfällt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be schrieben, in dieser zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel eines Sensors nach dem Stand der Technik, der zwei MW und eine diesen zugeordnete elektrische Schaltung verwendet, die eine gestrichelt gezeigte, op tionale Gleichstrom-Offset-Einstellung umfaßt,

Fig. 1B ein Beispiel eines Sensors nach dem Stand der Technik, der derart gepackt ist, daß er einen Komparator umfaßt, um ein binäres Ausgangssignal von diesem auszugeben, wobei der Sensor mit einem Laser im freien Raum ge mäß dem Verfahren nach dem Stand der Technik abge glichen gezeigt ist,

Fig. 1C ein Beispiel eines einstellbaren Gleichstrom-Offsets nach dem Stand der Technik, der in eine Schaltung für einen Sensor eingearbeitet und gemäß dem Verfahren nach dem Stand der Technik einstellbar ist,

Fig. 2 ein Beispiel des bevorzugten Verfahrens gemäß der vor liegenden Erfindung, wobei der Sensor mit einem Laser abgeglichen wird, während er von einem in Wirkverbin dung zugeordneten Impulsgeberrad mit einem vorbe stimmten Luftspalt beabstandet ist,

Fig. 3A und 3B ein alternatives Verfahren gemäß der vorliegenden Er findung.

Anhand von Fig. 2 wird ein Beispiel des bevorzugten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Hinsicht wird zu Bei spielzwecken ein Sensor 10" ähnlich dem in Fig. 1B gezeigten Sensor 10' verwendet, der interne elektrische Bauteile aufweist, die wie in Fig. 1A an geordnet sind, wobei es jedoch einzusehen ist, daß das Verfahren auf an dere Sensorarten anwendbar ist.

Während des Herstellungsprozesses des Doppel-MW-Sensors 10" wird der Sensor mit einem ausgewählten Segment eines feststehenden Einzelspur impulsgeberrades 110 ausgerichtet, das aus mehreren Zähnen 112 und Schlitzen 122 besteht, die ein Muster oder jeweils hohe und niedrige Per meabilität bereitstellen. Die Anordnung des Sensors 10" ist derart, daß er von einem Zahn mit einen nominellen Luftspalt G und mit einem ge wünschten Offset-Winkel α, wie von der Mitte des Impulsgeberrades in be zug auf eine Zahnflanke 118 und die Mittellinie 120 zwischen MW1 und MW2 gemessen, und ansonsten in exakt der gleichen Position beabstandet ist, in der sich der Sensor relativ zum Impulsgeberrad im tatsächlichen Betrieb befinden wird, wie beispielsweise die gleiche seitliche Position des Sensors in bezug auf das Impulsgeberrad, sowie in der gleichen Orientie rung des Sensors relativ zu dem Impulsgeberrad, wie beispielsweise die gleiche Kippung.

Nachdem die oben beschriebene Ausrichtung erreicht worden ist, wird nun der eine oder der andere der Widerstände R1 und R2 mit einem Laser abgeglichen, wobei ein Laserstrahl 42 eines Lasers 44 einen Teil 46, 46' des Querschnitts von einem der Widerstände R1, R2 abträgt, bis V_AUS Spannungspegel umschaltet, wie dies von einer Anzeige 50 angezeigt wird. Anschließend erfährt der Sensor 10" jede noch verbleibende abschließende Verpackung.

Statt das Referenzsignal einzustellen, kann der Gleichstrom-Offset des Eingangssignals (V_MW) eingestellt werden, um das gleiche Ziel zu errei chen. Nach Fig. 1 weist der Sensor 10" nun ein optionales, bekanntes Bauteil zur Gleichstrom-Offset-Einstellung 52 auf, das in diesen eingear beitet ist (gestrichelt gezeigt). Wenn der Sensor 10' benachbart von dem Segment 100 angeordnet ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wird bei diesem Verfahren der vorliegenden Erfindung der Gleichstrom-Offset eingestellt, bis V_AUS Spannungspegel umschaltet, wie dies von einer Anzeige 50 ange zeigt wird. Anschließend erfährt der Sensor 10" jede noch verbleibende abschließende Verpackung.

Somit beseitigt dieser Herstellungsprozeß eine MW- und Vormagnetisie rungsmagnet-Fehlanpassung in Verbindung mit den besonderen magneti schen Wirkungen des ausgewählten Segments des Impulsgeberrades 110, wodurch ein angepaßter Doppel-MW-Sensor geschaffen wird, der in bezug auf besondere magnetische Wirkungen des Segments 100 kompensiert ist, um Ausgangspannungspegel genau umzuschalten, wenn auf das Segment getroffen wird, in diesem Fall der Vorbeitritt einer Zahnflanke 118 des Im pulsgeberrades. In dieser Hinsicht ist die Drehrichtung des Impulsgeber rades 110 zu beachten, d. h., ob die Zahnflanke 118 in bezug auf den Sen sor 10" ansteigt oder abfällt.

Fig. 3A zeigt ein alternatives Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des beispielhaften Sensors 10" von Fig. 2, wobei ein Doppelspurimpulsgeberrad 210 verwendet wird, das aus einer Datenspur 224 und eine Referenzspur 226 zusammengesetzt ist. Die Datenspur 224 besteht aus mehreren Zähnen 212 und Schlitzen 222, wodurch ein Mu ster mit hoher und niedriger magnetischer Permeabilität geschaffen wird, wohingegen die Referenzspur 226 durch eine Oberfläche 230 mit einer unveränderlichen magnetischen Permeabilität bei allen Drehwinkeln ge kennzeichnet ist (d. h., die Referenzspur weist einen konstanten Radius auf).

Nach Fig. 3A ist der Abstand von der Mitte des Impulsgeberrades 210 zu den Schlitzen 222 der Datenspur 224 kleiner als der Abstand von der Mitte des Impulsgeberrades zur Oberfläche 230 der Referenzspur 226, wohingegen der Abstand von der Mitte des Impulsgeberrades 210 zu den Zähnen 212 der Datenspur größer als der Abstand von der Mitte des Im pulsgeberrades zur Oberfläche der Referenzspur ist. Der Sensor 10" ist wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt angeordnet, so daß MW1 neben der Daten spur 224 liegt und MW2 neben der Referenzspur 226 bei Segment 200 des Impulsgeberrades 220 liegt.

Während des Herstellungsprozesses des Doppel-MW-Sensors 10" wird die ser in einer Entfernung eines nominellen Luftspalts G' von einem Zahn 212 unter einem gewünschten Offset-Winkel α' angeordnet, wie von der Mitte des Impulsgeberrades in bezug auf eine Zahnflanke 218 und die Mittellinie 220 von MW1 und MW2 bei dem Segment 200 gemessen. An sonsten wird er in exakt der gleichen Position angeordnet, in der der Sen sor relativ zu dem Impulsgeberrad im tatsächlichen Betrieb liegen wird, wie beispielsweise die gleiche Sitzposition des Sensors in bezug auf die beiden Spuren (Fig. 3B), sowie in der gleichen Orientierung des Sensors relativ zum Impulsgeberrad, wie beispielsweise eine Kippung.

Nachdem die oben beschriebene Ausrichtung erreicht worden ist, wird nun R1 oder R2 mit einem Laser abgeglichen (siehe Querschnittsteil 46 von Widerstand R1 in Fig. 3A) auf die zuvor beschriebene Weise unter Verwendung eines Laserstrahls 42 und Lasers 44, bis V_AUS von Fig. 3A Spannungspegel umschaltet, wie dies von einer Anzeige 50 angezeigt wird. Anschließend erfährt der Sensor 10" eine abschließende Verpackung.

Statt das Referenzsignal einzustellen, kann der Gleichstrom-Offset des Eingangssignals (V_MW) eingestellt werden, um das gleiche Ziel zu errei chen. Nach Fig. 1 weist der Sensor 10" nun ein optionales, bekanntes Bauteil zur Gleichstrom-Offset-Einstellung 52 auf, das in diesen eingear beitet ist (gestrichelt gezeigt). Wenn der Sensor 10" neben dem Segment 200 angeordnet ist, wie es in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, wird bei die sem Verfahren der vorliegenden Erfindung der Gleichstrom-Offset einge stellt, bis V_AUS Spannungspegel umschaltet, wie dies von einer Anzeige 50 angezeigt wird. Anschließend erfährt der Sensor 10" jede noch verbleiben de abschließende Verpackung.

Somit beseitigt dieser Herstellungsprozeß eine MW- und Vormagnetisie rungsmagnet-Fehlanpassung in Verbindung mit den Wirkungen der An wesenheit eines ferromagnetischen Doppelspurimpulsgeberrades 210, wo durch ein angepaßter Doppel-MW-Sensor geschaffen wird, der in bezug auf die Wirkungen eines ausgewählten Segments eines ferromagnetischen Impulsgeberrades kompensiert ist, das eine Datenspur 224 mit abwech selnder hoher und niedriger magnetischer Permeabilität und eine Refe renzspur 226 mit einer unveränderlichen magnetischen Permeabilität aufweist, und der in der Lage ist, Spannungspegel genau umzuschalten, wenn der Vorbeitritt einer Zahnflanke 218 der Datenspur an dem Segment stattfindet. In dieser Hinsicht ist die Drehrichtung des Impulsgeberrades 220 zu beachten, d. h., ob die Zahnflanke 218 in bezug auf den Sensor 10" ansteigt oder abfällt.

Es ist einzusehen, daß, während in der vorhergehenden detaillierten Be schreibung Magnetwiderstände (MW) beispielhaft ausgeführt wurden, an dere analoge Erfassungselemente, wie beispielsweise Hall-Elemente, ähn lich repräsentiert sind, wobei die Klasse derartiger elektronischer Bauteile inklusive als magnetisch empfindliche Einrichtungen bezeichnet wird.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen eines Sensors 10", so daß sein Ausgangssignal eine Zahnflankenlage 118, 218, die mit der nominellen Mittellinie 120, 220 des Sensors oder mit irgendei nem anderen spezifizierten Punkt auf der Stirnfläche des Sensors zusam menfällt, anzeigen wird. Das vorgeschlagene Verfahren ist auf alle Sensor arten (magnetische und andere) anwendbar, die auf dem Vergleich zwi schen Eingangs- und Referenzsignalen beruhen, um ein binäres Aus gangssignal zu erzeugen. Als ein Teil des Herstellungsprozesses wird jeder Sensor in bezug auf ein feststehendes Segment eines Impulsgeberrades 110, 210, das identisch mit demjenigen ist, das anschließend im Betrieb verwendet wird, orientiert und angeordnet. Das Segment umfaßt bevor zugt einen Abschnitt eines Zahns 110, 210, einen Abschnitt eines Schlit zes 112, 212 und eine Zahnflanke 118, 218, die als entweder fallend oder steigend spezifiziert ist. Die Zahnflanke wird genau mit der Mittellinie des Sensors unter einem gewünschten Offset-Winkel α, α' in bezug auf die tat sächliche Zahnflanke, gemessen von der Mitte des Impulsgeberrades, aus gerichtet. Nun wird der Referenzpegel eingestellt, bis das Ausgangssignal seinen Zustand umschaltet. Bei einem Sensor mit paarweise zugeordneten MW, der parallel zu einem ersten und einem zweiten Widerstand R1, R2 verdrahtet ist, wird beispielsweise einer der Widerstände mit einem Laser abgeglichen 46, 46', bis das Ausgangssignal seinen Zustand umschaltet. Anstelle des Referenzsignals kann ähnlich der Gleichstrom-Offset 52 des Eingangssignals eingestellt werden, um das gleiche Ziel zu erreichen.

Claims

1. Verfahren zum Anpassen eines Sensors (10") in bezug auf eine vor bestimmte Lage eines Impulsgeberrades (110, 210) mit den Schrit ten, daß:
ein Sensor (10") bereitgestellt wird, der ein Eingangssignal und ein Referenzsignal erzeugt, wobei das Eingangssignal auf vorbe stimmte Veränderungen eines benachbarten, rotierenden Gegen standes anspricht,
ein Impulsgeberrad (110, 210) mit einem vorbestimmten Ver änderungsmuster (122, 112) bereitgestellt wird, auf das das Ein gangssignal anspricht, wobei das Impulsgeberrad identisch mit ei nem vorbestimmten Impulsgeberrad ist, dem der Sensor anschlie ßend in Wirkverbindung zugeordnet sein wird,
der Sensor einem vorgewählten Segment (100, 200) des Im pulsgeberrades zugewandt in einem vorbestimmten Abstand (G, G') von und in einer vorbestimmten Orientierung bezüglich einer aus gewählten Fläche (112, 212) des Impulsgeberrades angeordnet wird,
der Sensor an eine elektrische Schaltung angeschlossen wird, wobei ein binäres Ausgangssignal in Ansprechen auf einen Vergleich zwischen den Eingangs- und Referenzsignalen geliefert wird, und wobei ein erstes Ausgangssignal von dem binären Ausgangssignal erzeugt wird, und
eines von den Eingangs- und Referenzsignalen eingestellt wird (46, 46'), um zu bewirken, daß das binäre Ausgangssignal zu einem zweiten Ausgangssignal umschaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellungsschritt umfaßt, daß ein Gleichstrom-Offset (52) des Eingangssignals eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Bereitstellungsschritt eines Impulsgeberrades (110) das Veränderungsmuster mehrere Zähne (112) und Schlitze (110) umfaßt, und daß der Anordnungsschritt umfaßt: daß der Sensor (10") dem vorbestimmten Segment (100) zugewandt in einer vorbe stimmten Orientierung angeordnet wird, wobei das Segment minde stens einen Abschnitt eines Schlitzes und mindestens einen Ab schnitt eines Zahns umfaßt, der unter einem vorbestimmten Offset- Winkel (α) in bezug auf den Sensor angeordnet ist, wobei die Zahn flanke (118) als entweder steigend oder fallend spezifiziert ist, und der Sensor von dem Zahn mit einem Abstand (G) beabstandet wird, der gleich einem vorbestimmten Luftspalt ist, wenn der Sensor dem vorbestimmten Impulsgeberrad in Wirkverbindung zugeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellungsschritt umfaßt, daß ein Gleichstrom-Offset (52) des Eingangssignals eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereitstellungsschritt umfaßt, daß ein Zweispurimpuls geberrad (210) mit einer ersten Spur (224) und einer zweiten Spur (226) bereitgestellt wird, wobei das Veränderungsmuster mehrere Zähne (212) und Schlitze (222) auf der ersten Spur umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellungsschritt umfaßt, daß ein Gleichstrom-Offset (52) des Eingangssignals eingestellt wird.

7. Verfahren zum Anpassen eines Sensors (10") in bezug auf eine vor bestimmte Lage eines Impulsgeberrades (110, 210) mit den Schrit ten, daß:
ein Sensor mit einem Paar ersten elektrischen Bauteilen (MW1, MW2) und einem Paar zweiten elektrischen Bauteilen (R1, R2) bereitgestellt wird, wobei das erste Paar elektrische Bauteile ein Eingangssignal erzeugt, das auf vorbestimmte Veränderungen eines benachbarten, rotierenden Gegenstandes anspricht, und wobei das zweite Paar elektrische Bauteile ein Referenzsignal liefert,
ein Impulsgeberrad (110, 210) mit einem vorbestimmten Ver änderungsmuster bereitgestellt wird, auf die das Paar elektrische Bauteile anspricht, wobei das Impulsgeberrad identisch mit einem vorbestimmten Impulsgeberrad ist, dem der Sensor anschließend in Wirkverbindung zugeordnet sein wird,
der Sensor einem vorgewählten Segment (100, 200) des Im pulsgeberrades (110, 210) zugewandt in einem vorbestimmten Ab stand (G, G') von und in einer vorbestimmten Orientierung bezüglich einer ausgewählten Fläche (112, 212') des Impulsgeberrades ange ordnet wird,
der Sensor an eine elektrische Schaltung angeschlossen wird, wobei ein binäres Ausgangssignal in Ansprechen auf einen Vergleich zwischen den Eingangs- und Referenzsignalen geliefert wird, und wobei ein erstes Ausgangssignal von dem binären Ausgangssignal erzeugt wird, und
ein ausgewähltes elektrisches Bauteil (R1, R2) des zweiten Paares elektrische Bauteile abgeglichen wird (46, 46'), um zu bewir ken, daß das binäre Ausgangssignal zu einem zweiten Ausgangs signal umschaltet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Bereitstellungsschritt eines Impulsgeberrades das Veränderungsmuster mehrere Zähne (112) und Schlitze (122) um faßt, und daß der Anordnungsschritt umfaßt: daß der Sensor dem vorbestimmten Segment (100) zugewandt in einer vorbestimmten Orientierung angeordnet wird, wobei das Segment mindestens einen Abschnitt eines Schlitzes (122) und mindestens einen Abschnitt ei nes Zahns (112) umfaßt, der unter einem vorbestimmten Offset- Winkel (α) in bezug auf den Sensor angeordnet ist, wobei die Zahn flanke (118) als entweder steigend oder fallend spezifiziert ist, und der Sensor von dem Zahn mit einem Abstand (G) beabstandet wird, der gleich einem vorbestimmten Luftspalt ist, wenn der Sensor dem vorbestimmten Impulsgeberrad in Wirkverbindung zugeordnet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleichschritt umfaßt, daß ein ausgewählter Abschnitt (46, 46') des ausgewählten elektrischen Bauteils (R1, R2) des zweiten Paares elektrische Bauteile mit einem Laser abgetragen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereitstellungsschritt ein Zweispurimpulsgeberrad (210) mit einer ersten Spur (224) und einer zweiten Spur (226) bereitstellt, wobei das Muster durch mehrere Zähne (212) und Schlitze (222) auf der ersten Spur bereitgestellt wird.

11. Verfahren zum Anpassen eines Sensors in bezug auf eine vorbe stimmte Lage (100, 200) eines Impulsgeberrades (110, 210) mit den Schritten, daß:
ein Sensor bereitgestellt wird, mit einem ersten Spannungs teiler, der aus einem ersten und einen zweiten magnetisch empfind lichen Bauelement (MW1, MW2) zusammengesetzt ist, und einem zweiten Spannungsteiler, der aus einem ersten und einem zweiten Widerstand (R1, R2) zusammengesetzt ist, die parallel zum ersten Spannungsteiler verdrahtet sind, wobei das erste und das zweite magnetisch empfindliche Bauelement ein Eingangssignal in Anspre chen auf vorbestimmte Veränderungen eines benachbarten, rotie renden Gegenstandes erzeugen, und wobei der erste und der zweite Widerstand ein Referenzsignal liefern,
ein Impulsgeberrad (110, 210) mit einem vorbestimmten Ver änderungsmuster (112, 122, 212, 222) bereitgestellt wird, auf das das erste und das zweite magnetisch empfindliche Bauelement an sprechen, wobei das Impulsgeberrad identisch mit einem vorbe stimmten Impulsgeberrad ist, dem der Sensor anschließend in Wirkverbindung zugeordnet sein wird,
der Sensor einem vorgewählten Segment (100, 200) des Im pulsgeberrades zugewandt in einem vorbestimmten Abstand (G, G') von und in einer vorbestimmten Orientierung bezüglich einer aus gewählten Fläche des Impulsgeberrades angeordnet wird,
der Sensor an eine elektrische Schaltung angeschlossen wird, wobei ein binäres Ausgangssignal in Ansprechen auf einen Vergleich zwischen den Eingangs- und Referenzsignalen geliefert wird, und wobei ein erstes Ausgangssignal von dem binären Ausgangssignal erzeugt wird, und
ein ausgewählter Widerstand von dem ersten und dem zweiten Widerstand (R1, R2) mit einem Laser abgeglichen wird (46, 46'), um dadurch zu bewirken, daß das binäre Ausgangssignal zu einem zweiten Ausgangssignal umschaltet.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Bereitstellungsschritt eines Impulsgeberrades (110) das Veränderungsmuster mehrere Zähne (112) und Schlitze (122) umfaßt, und daß der Anordnungsschritt umfaßt: daß der Sensor dem vorbestimmten Segment (100) zugewandt in einer vorbestimm ten Orientierung angeordnet wird, wobei das Segment mindestens einen Abschnitt eines Schlitzes (122) und mindestens einen Ab schnitt eines Zahns (112) umfaßt, der unter einem vorbestimmten Offset-Winkel (α) in bezug auf den Sensor angeordnet ist, wobei die Zahnflanke (118) als entweder steigend oder fallend spezifiziert ist, und der Sensor von dem Zahn mit einem Abstand (G) beabstandet wird, der gleich einem vorbestimmten Luftspalt ist, wenn der Sensor dem vorbestimmten Impulsgeberrad in Wirkverbindung zugeordnet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereitstellungsschritt ein Zweispurimpulsgeberrad (210) mit einer ersten Spur (224) und einer zweiten Spur (226) bereitstellt, wobei das Veränderungsmuster durch mehrere Zähne (212) und Schlitze (222) auf der ersten Spur bereitgestellt wird.