DE102016211450A1 - Rotor bearing sensor assembly with double-sided sensor arrangement and clutch release system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rotorlagensensorbaugruppe (1) für ein Kupplungsausrücksystem (2) mit einem Stator (3) und einem relativ dazu verdrehbaren Rotor (4), wobei die Rotorlagensensorbaugruppe (1) eine Platine (10) aufweist, auf der elektrische Sensoren (11, 12) zur magnetfeldabhängigen Positionsbestimmung zumindest eines rotorfesten Magneten (5) angeordnet sind, wobei auf einer ersten Seite (18) der Platine (10) und auf einer zweiten Seite (19) der Platine (10) jeweils zumindest ein elektrischer Sensor (11, 12) angebracht ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kupplungsausrücksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Rotor (3), einem Stator (4) und einem Ausrückelement wobei eine Lage des Rotors (3) relativ zum Stator (4) mittels einer erfindungsgemäßen Rotorlagensensorbaugruppe (1) realisierbar ist.The invention relates to a rotor-bearing sensor assembly (1) for a clutch release system (2) having a stator (3) and a rotor (4) which can be rotated relative thereto, wherein the rotor-bearing sensor assembly (1) has a circuit board (10) on which electrical sensors (11, 12) are arranged for magnetic-field-dependent position determination of at least one rotor-fixed magnet (5), wherein on each of a first side (18) of the board (10) and on a second side (19) of the board (10) at least one electrical sensor (11, 12 ) is attached. Furthermore, the invention relates to a clutch release system of a motor vehicle, with a rotor (3), a stator (4) and a disengaging element wherein a position of the rotor (3) relative to the stator (4) by means of a rotor position sensor assembly (1) according to the invention can be realized.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotorlagensensorbaugruppe für ein Kupplungsausrücksystem, vorzugsweise zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit einem Stator und einem relativ dazu verdrehbaren Rotor, wobei die Rotorlagensensorbaugruppe eine Platine aufweist, auf der elektrische Sensoren zur magnetfeldabhängigen Positionsbestimmung zumindest eines rotorfesten Magneten angeordnet sind. Weiterhin umfasst der erfinderische Gedanke ein Kupplungsausrücksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Rotor und einem Stator, sowie mit einem Ausrückelement, wobei in dem Kupplungsausrücksystem eine erfindungsgemäße Rotorlagensensorbaugruppe eingesetzt ist.The present invention relates to a rotor position sensor assembly for a clutch release system, preferably for use in a motor vehicle, having a stator and a rotor rotatable relative thereto, wherein the rotor position sensor assembly comprises a board on which electrical sensors for magnetic field-dependent position determination of at least one rotor-fixed magnet are arranged. Furthermore, the inventive idea comprises a clutch release system of a motor vehicle, with a rotor and a stator, as well as with a release element, wherein in the clutch release system, a rotor position sensor assembly according to the invention is used.
Aus dem Stand der Technik sind Sensorikeinheiten für den Einsatz in einem Kupplungssystem bekannt, die eine Rotorlage relativ zu einem Stator über magnetfeldabhängige Parameter erfassen. So offenbart die
Weiterhin sind gattungsgemäße Rotorlagensensorbaugruppen bekannt, die neben einer Platine einen Sensorträger aufweisen, der in einer Umfangsrichtung eines Gehäuses nach Art eines Ringabschnitts verläuft. Da auf der Platine meist eine Vielzahl an Sensoren angeordnet ist, verläuft der Ringabschnitt über eine Winkelspanne von bis zu 180 Grad. Diese Winkelspanne, ebenso wie eine Aneinanderreihung von Platine und Sensorträger, wirkt sich weiterhin negativ auf den benötigten Bauraum aus. Darüber hinaus sind die aus dem Stand der Technik bekannten Rotorlagensensorbaugruppen nur von einer Seite montierbar, was einen aufwendigen Montageprozess bewirkt.Furthermore, generic rotor position sensor assemblies are known, which in addition to a circuit board have a sensor carrier extending in the circumferential direction of a housing in the manner of a ring portion. Since a large number of sensors is usually arranged on the board, the ring section extends over an angular span of up to 180 degrees. This angular span, as well as a juxtaposition of circuit board and sensor carrier, continues to have a negative effect on the required space. In addition, the rotor bearing sensor assemblies known from the prior art can be mounted only from one side, which causes a complex assembly process.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotorlagensensorbaugruppe zu offenbaren, die unter Beibehaltung der Rotorlagenqualität zum einen weniger Bauraum einnimmt und zum anderen den Montageprozess vereinfacht.Against the background of this prior art, the object of the present invention is to disclose a rotor-bearing sensor assembly which, while maintaining the quality of the rotor-layer, takes up less space and simplifies the assembly process.
Zusätzlich widmet sich die Erfindung der Aufgabe, ein Kupplungsausrücksystem zu präsentieren, das zeitlich effizienter in Betrieb zu nehmen ist und bei dem einzelne Komponenten leichter auswechselbar sind.In addition, the invention addresses the problem of presenting a clutch release system that is more efficient in terms of time and in which individual components are easier to replace.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf einer ersten Seite der Platine und auf einer zweiten Seite der Platine jeweils zumindest ein elektrischer Sensor angebracht ist. Auf diese Weise wird der benötigte Bauraum optimiert, da die von dem Rotor abgewandte Seite der Platine ebenfalls mit zumindest einem elektrischen Sensor versehen ist. Zusätzlich erhöht eine solche Anordnung die Flexibilität der Anordnung, da mehrere Stellen für eine Anbringung des zumindest einen elektrischen Sensors möglich sind.This object is achieved in that on a first side of the board and on a second side of the board in each case at least one electrical sensor is mounted. In this way, the required space is optimized because the remote from the rotor side of the board is also provided with at least one electrical sensor. In addition, such an arrangement increases the flexibility of the arrangement, since multiple locations are possible for attachment of the at least one electrical sensor.
Weiterhin sei erfindungsgemäß ein Kupplungsausrücksystem offenbart, in dem eine Rotorlagensensorbaugruppe mit einer solchen Platine einsetzbar ist. Diese ist zum einen in weniger Schritten montierbar, da die Rotorlagensensorbaugruppe von beiden Seiten in das Kupplungsausrücksystem integrierbar ist. Zum anderen sind die hierin angeordneten Komponenten über einen Lebenszyklus einzeln auswechselbar, was eine zeitlich und wirtschaftlich effizientere Wartung ermöglicht.Furthermore, according to the invention a clutch release system is disclosed in which a rotor position sensor assembly can be used with such a board. This is on the one hand in a few steps mountable, since the rotor position sensor assembly is integrable from both sides in the clutch release system. On the other hand, the components arranged therein are individually interchangeable over a life cycle, which enables a time and economically efficient maintenance.
Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Nachfolgenden Text näher erläutert. Further embodiments are the subject of the dependent claims and are explained in more detail in the following text.
So ist es von Vorteil, wenn sich der zumindest eine elektrische Sensor auf der ersten Seite von dem zumindest einen elektrischen Sensor auf der zweiten Seite hinsichtlich seiner Art und/oder Ansteuerung unterscheidet. Diese wechselseitige Anordnung bewirkt, dass eine exakte Positionsbestimmung des Rotors erleichtert wird. Weiterhin ergeben sich Vorteile in der Bestückung der Platine, da pro Seite nur ein Sensortyp verwendet wird.Thus, it is advantageous if the at least one electrical sensor on the first side differs from the at least one electrical sensor on the second side in terms of its type and / or control. This mutual arrangement causes an exact positioning of the rotor is facilitated. Furthermore, there are advantages in the assembly of the board, since only one sensor type is used per side.
Sobald zumindest ein elektrischer Sensor als Hall-Sensor / Hall-Sonde / Hall-Geber ausgestaltet ist, lässt sich auf Basis des Hall-Effekts die Stärke des Magnetfelds präzise bestimmen. Somit ist eine Rotorlage mit hoher Genauigkeit bestimmbar. Hall-Sensoren ziehen weiterhin den Vorteil nach sich, dass sie als Standard-Komponente in der Lieferkette wirtschaftlich sind.As soon as at least one electrical sensor is designed as a Hall sensor / Hall probe / Hall sender, the strength of the magnetic field can be precisely determined on the basis of the Hall effect. Thus, a rotor position with high accuracy can be determined. Hall sensors also have the advantage of being economical as a standard component in the supply chain.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass der zumindest eine elektrische Sensor auf der ersten Seite als digitaler Switch-Hall-Sensor ausgestaltet ist und/oder der zumindest eine elektrische Sensor auf der zweiten Seite als analoger Hall Sensor ausgestaltet ist. Ein Einsatz beider Funktionsweisen bei der Rotorlagebestimmung minimiert den Einfluss von Fehlergrößen und ermöglicht somit ein hohes Maß an Messgenauigkeit. Somit ist ein Ein- und Auskuppelvorgang unter hoher Präzision durchführbar, was sich schonend auf die beteiligten Komponenten auswirkt, wodurch die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Kupplungsausrücksystems verlängert wird.A further advantageous embodiment consists in that the at least one electrical sensor on the first side is designed as a digital switch Hall sensor and / or the at least one electrical sensor on the second side is configured as an analog Hall sensor. The use of both functions in rotor position determination minimizes the influence of error variables and thus enables a high degree of measurement accuracy. Thus, a coupling and disengaging operation can be carried out with high precision, which has a gentle effect on the components involved, whereby the life of the clutch release system according to the invention is extended.
Auch wenn in einem Zustand, in dem die Rotorlagensensorbaugruppe in einen Antriebsstrang integriert ist, die erste Seite einem Aktor zugewandt ist und/oder die zweite Seite einem Zweimassenschwungrad zugewandt ist, ist die Montage der einzelnen Komponenten der Rotorlagensensorbaugruppe effizient durchführbar. Diese Ausrichtung verträgt sich weiterhin mit bekannten Systemen, weshalb das erfindungsgemäße Modul ohne hohen Mehraufwand in vorhandene Antriebsstränge integrierbar ist. Even if the first side faces an actuator and / or the second side faces a dual mass flywheel in a state in which the rotor position sensor assembly is integrated into a drive train, the assembly of the individual components of the rotor position sensor assembly can be carried out efficiently. This orientation is compatible with known systems, which is why the module according to the invention can be integrated into existing drive trains without high overhead.
Ein weiterer Vorteil resultiert daraus, wenn die Platine einen in einer Umfangsrichtung verlaufenden Sensorabschnitt aufweist und einen in einer Axialrichtung verlaufenden Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der Sensorabschnitt und der Befestigungsabschnitt über eine Biegestelle miteinander verbunden sind. Diese Abwinklung der Platine ermöglicht es, vorhandenen axialen Bauraum zu nutzen und somit den benötigten Bauraum in Umfangsrichtung zu verringern. Weiterhin ermöglicht der auf diese Weise realisierte axiale Versatz, dass die Sensoren ohne hohen konstruktiven Aufwand auf beiden Seiten der Platine anbringbar sind.A further advantage results from the fact that the circuit board has a sensor section extending in a circumferential direction and has a fastening section extending in an axial direction, wherein the sensor section and the fastening section are connected to one another via a bending point. This angling of the board makes it possible to use existing axial space and thus reduce the required space in the circumferential direction. Furthermore, the axial offset realized in this way enables the sensors to be mounted on both sides of the board without great design effort.
Wenn in den Sensorabschnitt zumindest eine Einsetztasche eingebracht, vorzugsweise eingefräst, ist, in die zumindest ein elektrischer Sensor einsetzbar ist, wird zum einen der axiale Bauraum zusätzlich gesenkt, zum anderen ist ein Sensor auf der Platine zentriert, was die Bestückung der Platine vereinfacht. Zudem ist mittels eines Poka-Yoke Prinzips verhinderbar, dass Sensoren falsch eingesetzt werden. Dies verringert den Ausschluss von Bauteilen und senkt die Komplexität der Montage zusätzlich.If at least one insertion pocket is inserted into the sensor section, preferably milled in, into which at least one electrical sensor can be inserted, on the one hand the axial installation space is additionally lowered, on the other hand a sensor is centered on the board, which simplifies the assembly of the board. In addition, it can be prevented by means of a poka-yoke principle that sensors are inserted incorrectly. This reduces the exclusion of components and additionally reduces the complexity of the assembly.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Platine an einen Sensorträger, der als ein separates Bauteil ausgestaltet ist, starr gekoppelt. Auf diese Weise ist die Handhabung der Rotorlagensensorbaugruppe vereinfacht. Weiterhin lassen sich somit Schnittstellen mit anderen Bauteilen zur vereinfachten Montage leichter realisieren, indem sie auf dem Sensorträger ausgestaltet werden.In a further advantageous embodiment, the circuit board is rigidly coupled to a sensor carrier, which is designed as a separate component. In this way, the handling of the rotor position sensor assembly is simplified. Furthermore, it is thus easier to realize interfaces with other components for simplified assembly by designing them on the sensor carrier.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn der Magnet in seiner Rotationslage relativ zu zumindest einem elektrischen Sensor dazu vorbereitet ist, hinsichtlich seiner Lage mittels einer Software kalibriert zu werden. Dies lässt eine mechanische Kalibrierung, die zeitlich aufwendig ist, entfallen. Weiterhin zeichnet sich die Softwarekalibrierung durch ihre Genauigkeit aus.It is also advantageous if the magnet is prepared in its rotational position relative to at least one electrical sensor to be calibrated with respect to its position by means of software. This eliminates a mechanical calibration, which is time consuming. Furthermore, the software calibration is characterized by its accuracy.
Ein weiterer Vorteil entsteht, wenn der Sensorträger Einsetzbuchsen aufweist, mittels derer man ihn an einem benachbarten Bauteil festsetzen kann. Somit ist eine vorgefertigte Schnittstelle zwischen der Rotorlagensensorbaugruppe und den anliegenden Bauteilen hergestellt. Dies wirkt sich beispielsweise positiv auf die Montage aus.Another advantage arises when the sensor carrier has insertion sockets, by means of which it can be fixed to an adjacent component. Thus, a prefabricated interface between the rotor position sensor assembly and the adjacent components is made. This has a positive effect on the installation, for example.
Wenn die elektrischen Sensoren, die auf der Platine angeordnet sind, von einem duroplastischen Werkstoff umspritzt sind, um eine Sensorendumspritzung zu realisieren, ist die erfindungsgemäße Rotorlagensensorbaugruppe gegen Schmutz und auch gegen mechanische und thermische Störgrößen abgesichert. Dies erhöht die Lebensdauer und die Genauigkeit der Rotorlagensensorbaugruppe.If the electrical sensors, which are arranged on the circuit board, are encapsulated by a thermosetting material in order to realize a sensor final encapsulation, the rotor position sensor assembly according to the invention is protected against dirt and also against mechanical and thermal disturbances. This increases the life and the accuracy of the rotor position sensor assembly.
Sobald ein Kabel, das die Platine mit einem anderen elektrischen Kreis wirkkoppelt, derart mit der Rotorlagensensorbaugruppe koppelbar ist, dass es nur in der Umfangsrichtung verläuft, ohne eine Abwinklung zu durchlaufen, folgt eine schonendere Handhabung der beteiligten Komponenten und auch eine sinkende Komplexität der Montage. As soon as a cable, which couples the circuit board to another electrical circuit, can be coupled to the rotor-bearing sensor assembly in such a way that it runs only in the circumferential direction without undergoing angling, a gentler handling of the components involved and also a decreasing complexity of the assembly ensue.
Das Kabel ist vorteilhafterweise derart mit der Rotorlagensensorbaugruppe gekoppelt, dass es durch einen verengten Kabelkanal verläuft. Dieser ermöglicht eine sichere und zugleich konstruktiv realisierbare Anbindung des Kabels an die PlatineThe cable is advantageously coupled to the rotor-bearing sensor assembly such that it passes through a narrowed cable channel. This allows a secure and at the same time structurally realizable connection of the cable to the board
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Rotorlagensensorbaugruppe komplett abdichtend zum Getrieberaum ausgestaltet. Dies ist darüber realisierbar, dass die Sensorendumspritzung als eine Kapselung und/oder eine Ummantelung ausgestaltet ist. In a further advantageous embodiment, the rotor position sensor assembly is configured completely sealing to the transmission chamber. This can be realized by the fact that the final sensor injection molding is configured as an encapsulation and / or a jacket.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der ersten Seite drei digitale Switch-Hall-Sensoren und auf der zweiten Seite zwei analoge Hall-Sensoren angeordnet. Es ist weiterhin möglich auf beiden Seiten zwischen einem und 10 elektrischen Sensoren anzuordnen.In a preferred embodiment, three digital switch Hall sensors are arranged on the first side and two analog Hall sensors on the second side. It is also possible to arrange on both sides between one and 10 electrical sensors.
In anderen Worten kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäße Aufgabe darin besteht, eine von einer Seite, vorzugsweise der im eingebauten Zustand dem Zweimassenschwungrad zugewandten Seite, eingebaute Sensorik austauschbar und mit kleinem Bauraumbedarf bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Rotorlagekalibrierung mittels Software durchzuführen.In other words, it can be stated that the object according to the invention consists of exchangeable and with a small space requirement a sensor system installed from one side, preferably the side facing the dual mass flywheel in the installed state. Another object is to perform a rotor position calibration by software.
Dies wird erfindungsgemäß über eine steckbare Lösung mit einem sehr kompakten Bauraum realisiert. Diese ist weiterhin ohne hohen Aufwand zu montieren. Vorteilhaft ist, dass die Platine auf beiden Seiten mit Sensoren bestückt ist, um neben dem Magnetfeld und auch den Bauraum zu optimieren. Ermöglicht wird dies mittels einer um 90° gebogenen Platine. Diese ist beispielsweise gefräste oder mittels Flex PCB ausgeführt. Weiterhin wird, um den Abstand zum Magnetring zu optimieren, in die Platine noch eine Tasche gefräst, in die die analogen und oder digitalen Hall-Sensoren einsteckbar sind, um den Bestückungsprozess zu erleichtern. Erfindungsgemäß ist weiterhin eine kombinierte Zugentlastungslösung realisiert, die die Belastung der Platine reduziert. This is realized according to the invention via a pluggable solution with a very compact space. This is still to install without much effort. It is advantageous that the board is equipped on both sides with sensors to optimize in addition to the magnetic field and the space. This is made possible by means of a 90 ° bent board. This is for example milled or executed by means of Flex PCB. Furthermore, in order to optimize the distance to the magnetic ring, in the board still milled a pocket into which the analog and or digital Hall sensors can be inserted in order to facilitate the assembly process. According to the invention is still a combined Strain relief solution implemented, which reduces the load on the board.
Die vorstehend erwähnte Lagekalibrierung ist mittels einer Software, die direkt im Steuergerät integriert ist, durchführbar.The aforementioned position calibration is feasible by means of software that is integrated directly in the control unit.
Ein Stecker, der mit der Rotorlagensensorbaugruppe verbindbar ist bzw. in diese integrierbar ist, gewährleistet die mechanische Fixierung, die elektrische Festigkeit sowie die Isolierung/Abdichtung der einzelnen Leitungen. Die erfindungsgemäße Rotorlagensensorbaugruppe ist beispielsweise in elektrischen Zentralausrückern (EZA) einsetzbar. Für diese EZA ist die Schnittstelle zur Rotorlagensensorbaugruppe unverändert, jedoch verschwinden erfindungsgemäß Nachteile, wie mechanische und elektrische Festigkeit von Kontaktstellen.A plug which can be connected to the rotor-bearing sensor assembly or can be integrated into it ensures the mechanical fixation, the electrical strength and the insulation / sealing of the individual lines. The rotor position sensor assembly according to the invention can be used for example in electrical central release (EZA). For this EZA the interface to the rotor position sensor assembly is unchanged, but according to the invention disappear disadvantages, such as mechanical and electrical strength of contact points.
Der erfindungsgemäße Sensorträger ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgestaltet. Weiterhin sind auf der Platinen-Vorderseite drei digitale Switch-Hall-Sensoren bestückt, sowie auf der Platinen-Rückseite zwei analoge Hall-Sensoren bestückt. Die erfindungsgemäße Platine ist vorzugsweise gebogen. Somit wird die Einsteckquerfläche reduziert und der axiale Bereich der Platine kann für die Bestückung weiterer elektronischer Bauelemente genutzt werden. Zudem werden die Winkelabstände zwischen jedem Sensor nach der Polpaarzahl des Sensormagnetrings bzw. Motors optimiert.The sensor carrier according to the invention is preferably made of plastic. Furthermore, three digital Switch-Hall sensors are fitted on the front side of the board, and two analogue Hall sensors are fitted on the back of the board. The circuit board according to the invention is preferably bent. Thus, the Einsteckquerfläche is reduced and the axial portion of the board can be used for the assembly of other electronic components. In addition, the angular distances between each sensor are optimized according to the pole pair number of the sensor magnet or motor.
In der Erfindung sind weiterhin einige physikalische Eigenschaften ausgenutzt.In the invention further some physical properties are exploited.
Ein Magnetfeld hat die spezielle Eigenschaft, dass, wenn der Abstand zum sensitiven Element verringert wird, das Magnetfeld stärker, die Steigung im Nord-Süd Durchgang steiler und die Nichtlinearität größer wird. Wird dagegen der Abstand des Magnetrings zum sensitiven Element größer, gilt, dass die Magnetflussdichte kleiner und die Nichtlinearität besser wird.A magnetic field has the special property that as the distance to the sensitive element is reduced, the magnetic field becomes stronger, the slope in the north-south passage becomes steeper, and the nonlinearity becomes larger. If, on the other hand, the distance between the magnet ring and the sensitive element increases, the magnetic flux density becomes smaller and the nonlinearity becomes better.
Zudem gilt, dass, um einen Fehler einer Hysterese des Switch-Hall-Sensors zu reduzieren, der Nord-Süd-Durchgang möglichst steil zu realisieren ist. Um den Fehler des analogen Hall-Sensors zu minimieren, ist die Nichtlinearität des Magnetfelds gering zu halten. Auf der anderer Seite ist die Höhe des Switch-Hall-Sensors größer als die des analogen Hall-Sensors.In addition, in order to reduce a hysteresis of the hysteresis of the switch-Hall sensor, the north-south passage is to be realized as steeply as possible. In order to minimize the error of the analog Hall sensor, the non-linearity of the magnetic field is to be kept low. On the other hand, the height of the switch-hall sensor is greater than that of the analog hall sensor.
Erfindungsgemäß sind der Winkelfehler durch die Hysterese kleiner als 2 el° und die Nichtlinearität des Magnetfelds kleiner als 1,5 el°. Es gilt, dass der Abstand des sensitiven Elements des Switch-Hall-Sensors zum Magnetring kleiner als 2,5 mm sein sollte. Andererseits ist der Abstand zwischen dem analogen Hall-Sensor und dem Magnetring mit größer als 3,5 mm auszugestalten. Aus diesem Grund werden die drei digitalen Hall-Sensoren auf der Vorderseite der Platine und die beiden analogen Sensoren auf der Rückseite der Platine montiert.According to the invention, the angular error due to the hysteresis is less than 2 ° and the nonlinearity of the magnetic field is less than 1.5 °. It is true that the distance of the sensitive element of the switch-Hall sensor to the magnetic ring should be less than 2.5 mm. On the other hand, the distance between the analog Hall sensor and the magnetic ring with greater than 3.5 mm is to design. For this reason, the three digital Hall sensors are mounted on the front of the board and the two analog sensors on the back of the board.
Ein weiteres durch die Erfindung gelöstes Problem ist, dass der Sensor auf Grund der Auflösung und der Störung durch das Erdmagnetfeld eine bestimmte Stärke übersteigt. D.h. der Abstand zwischen der Magnetoberfläche und dem sensitiven Element des analogen Hall-Sensors ist nicht zu groß auszugestalten. Weiterhin sollte bei einem Einsatz in einem EZA das Magnetfeld stärker als 20mT sein.Another problem solved by the invention is that the sensor exceeds a certain strength due to the resolution and the disturbance by the geomagnetic field. That The distance between the magnetic surface and the sensitive element of the analog Hall sensor is not too large. Furthermore, when used in an EZA, the magnetic field should be stronger than 20mT.
Auf der anderen Seite hat die gesamte Baugruppe eine große Toleranz und die Höhe der Sensoren und der Platine ist nicht zu reduzieren. Daher werden die beiden analogen Hall-Sensoren so in die Platine eingebaut, dass die mit der näher zum sensitiven Element liegende Seite zu der Innenseite der Platine zeigt.On the other hand, the entire assembly has a large tolerance and the height of the sensors and the board can not be reduced. Therefore, the two analog Hall sensors are installed in the board so that the side closer to the sensitive element faces the inside of the board.
Die erfindungsgemäße Sensorik hat ein kombiniertes Zugentlastungssystem. Auf Grund der Miniaturisierung ist eine einzelne Zugentlastung nicht ausreichend. Der Zugentlastungsblock besteht aus der Verengerung des Kabelkanals durch eine Oberund eine Unterseite und der Adhäsion des Kabels zur Kunststoffendumspritzung. Die Verengung des Kabelkanals erzeugt einen größeren Druck an die Kabelummantelung und es erhöht sich die Reibungs- bzw. Verformungsenergie, um einem größeren Verrutschen vorzubeugen.The sensor according to the invention has a combined strain relief system. Due to the miniaturization, a single strain relief is not sufficient. The strain relief block consists of the narrowing of the cable channel through an upper and a lower side and the adhesion of the cable to the plastic end extrusion. The narrowing of the cable channel creates a greater pressure on the cable sheath and it increases the frictional or deformation energy to prevent greater slippage.
In einer Ausführungsform haben alle Sensoren einen relativen Winkelfehler zum Stator, dieser kann durch einen Back EMF Test festgelegt werden. Sie werden in der Control Unit gespeichert und bei der Motorregelung ausgelesen um die Kommutierungstabelle entsprechend zu verschieben.In one embodiment, all sensors have a relative angular error to the stator, this can be determined by a Back EMF test. They are stored in the Control Unit and read out during motor control in order to shift the commutation table accordingly.
Somit gilt zusammenfassend, dass erfindungsgemäß eine Rotorlagensensorbaugruppe offenbart ist, die ohne hohen Aufwand austauschbar ist. Somit ist eine Wartung kostengünstig durchführbar. Zudem zeichnet sich die hierin offenbarte Rotorlagensensorbaugruppe durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit in der Rotorlagebestimmung aus. Ebenfalls Teil des erfinderischen Gedankens ist ein elektrisches Kupplungsbetätigungssystem / Kupplungsausrücksystem, das eine solche Rotorlagensensorbaugruppe beinhaltet.Thus, in summary, that according to the invention a rotor bearing sensor assembly is disclosed, which is interchangeable without much effort. Thus, a maintenance is inexpensive to carry out. In addition, the rotor position sensor assembly disclosed herein is characterized by a high degree of reliability in rotor position determination. Also part of the inventive concept is an electric clutch actuation system / clutch release system incorporating such a rotor bearing sensor assembly.
Die Rotorlagensensorbaugruppe beinhaltet vorzugsweise drei digitale Switch-Hall-Sensoren und vorzugsweise zwei analoge Hall-Sensoren. Die digitalen Switch-Hall-Sensoren sind hierbei starr an einer ersten Seite einer Platine angebracht, vorzugsweise gelötet. Die analogen Hall-Sensoren sind ebenfalls starr an einer zweiten Seite der Platine angebracht, vorzugsweise gelötet. Die erste und/oder die zweite Seite der Platine weist bevorzugt Einsetzbuchsen auf, um eine Position der Sensoren zu zentrieren. Die Platine weist vorzugsweise eine gekurvte / geschwungene Form auf, um eine zuverlässige elektrische Verbindbarkeit zu einem externen Stromkreis zu ermöglichen. Als Verbindung zwischen den einzelnen Stromkreisen eignet sich ein Kabel. Die erfindungsgemäße Rotorlagensensorbaugruppe ist von einem Gehäuse / einer Sensorendumspritzung ummantelt / eingekapselt, die aus einem thermohärtenden / duroplastischen Material aufgebaut ist.The rotor position sensor assembly preferably includes three digital switch Hall sensors, and preferably two analog Hall sensors. The digital switch Hall sensors are hereby rigidly mounted on a first side of a board, preferably soldered. The analogue Hall sensors are also rigidly attached to a second side of the board, preferably soldered. The first and / or the second side of the board preferably has insert bushings for centering a position of the sensors. The board preferably has a curved / curved shape to allow reliable electrical connection to an external circuit. The connection between the individual circuits is a cable. The rotor position sensor assembly according to the invention is encased by a housing / a sensor end encapsulation, which is constructed from a thermosetting / thermosetting material.
Die Erfindung wird nachfolgend mittels Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by means of drawings. Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. The features of the individual embodiments can be interchanged.
In
Um die Rotorlagensensorbaugruppe
In
Auf der zweiten Seite
Hinsichtlich ihrer Geometrie sind der Sensorabschnitt
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rotorlagensensorbaugruppe Rotor position sensor assembly
- 22
- Kupplungsausrücksystem clutch release
- 33
- Stator stator
- 44
- Rotor rotor
- 55
- Magnet magnet
- 66
- Sensorabschnitt sensor section
- 77
- Sensorendumspritzung Sensorendumspritzung
- 88th
- Sensordichtung sensor seal
- 99
- Ausrückträger clutch release
- 1010
- Platine circuit board
- 1111
- Digitaler Switch-Hall-Sensor Digital switch-hall sensor
- 1212
- Analoger Hall-Sensor Analog Hall sensor
- 1313
- Sensorträger sensor support
- 1414
- Biegestelle bend
- 1515
- Einsetzbuchse insert sleeve
- 1616
- Kabel electric wire
- 1717
- Anschluss connection
- 1818
- Erste Seite First page
- 1919
- Zweite Seite Second page
- 2020
- Sensorabschnitt sensor section
- 2121
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 2222
- Einsetztasche insert pocket
- 2323
- Getriebe transmission
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102014218544 A1 [0002] DE 102014218544 A1 [0002]
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Citations (1)
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2017
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- 2017-06-21 WO PCT/DE2017/100522 patent/WO2018001412A1/en not_active Ceased
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |