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DE4005396A1 - Messsignal-uebertragungsvorrichtung an einem kraftfahrzeug - Google Patents

Messsignal-uebertragungsvorrichtung an einem kraftfahrzeug

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Publication number
DE4005396A1
DE4005396A1 DE19904005396 DE4005396A DE4005396A1 DE 4005396 A1 DE4005396 A1 DE 4005396A1 DE 19904005396 DE19904005396 DE 19904005396 DE 4005396 A DE4005396 A DE 4005396A DE 4005396 A1 DE4005396 A1 DE 4005396A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission
measurement signal
transmission part
chamber
transfer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19904005396
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Ginster
Juergen Gans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE19904005396 priority Critical patent/DE4005396A1/de
Publication of DE4005396A1 publication Critical patent/DE4005396A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K13/08Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in rotary movement
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen von Meßsignalen von einem rotierenden Bauteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Rad oder einer Radachse, zu einem stationären Meßgerät, mit einem ersten Übertragungsteil, das mit dem Bauteil gekuppelt ist und einem zweiten Übertragungsteil, das mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist und mit einer Übertragungsleitung zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Übertragungsteil und dem Meßgerät.
In der Automobilindustrie ist es notwendig, Meßsignale, die auf einer rotierenden Welle anfallen, auf ein stationäres Meßgerät zur weiteren Auswertung zu übertragen. Dies ist besonders wichtig bei den angetriebenen Achsen, wo über eine Torsionsmessung der Achse auf das tatsächlich anliegende Drehmoment geschlossen werden kann. Dazu ist es z. B. üblich, auf der Welle oder Achse eine Brückenanordnung mit vier Dehnungsmeßstreifen vorzusehen, die an zwei gegenüberliegenden Knotenpunkten mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt wird. Die Meßbrücke ist so abgeglichen, daß bei unbelasteter Welle zwischen den beiden anderen Knotenpunkten keine Spannung anliegt. Der Wert des Meßsignals ist also Null.
Im Fahrbetrieb wird die Welle tordiert, wobei die Meßbrücke aus ihrem Gleichgewicht gerät. Beim Kraftfahrzeug liegt die Versorgungsspannung üblicherweise in der Größenordnung der Bordspannung, also bei ca. 12 Volt. Selbst eine starke Torsion der Welle führt dann lediglich zu einem Meßsignal mit einer Signalspannung von ca. ± 5 mV. Auch Meßwertaufnehmer zur Erfassung anderer Informationen, wie beispielsweise ein Pt100-Element zum Bestimmen der Bremsscheibentemparatur, liefern nur sehr kleine Meßsignalspannungen.
Das Meßsignal wird über mechanische Übertragungsvorrichtungen von der rotierenden Welle auf das feststehende Teil übertragen. Dabei kommen z. Zt. Kugelumlaufübertrager, Schleifringübertrager oder Quecksilberübertrager zum Einsatz. Beim Kugelumlaufübertrager wird das Meßsignal über die Kontaktpunkte des Kugellagers übertragen, wobei sich die Übertragungsfunktion aufgrund von Verschmutzung und Oxidation der Bauteile im Betrieb relativ schnell ändert. Beim Schleifringübertrager kommt neben diesen negativen Einflüssen noch die Gefahr der Entstehung von Kontaktbrücken zwischen benachbarten Schleifringen hinzu. Beim Quecksilberübertrager dreht sich die Welle in einem Quecksilberbad. Hier wird die Übertragungsfunktion durch Undichtigkeiten und einen sich im Betrieb ändernden Benetzungsgrad beeinflußt.
Versuche haben ergeben, daß bei den erwähnten kleinen Signalspannungen und den sich verschlechternden Übertragungsfunktionen der bekannten Übertragungsvorrichtungen eine zuverlässige Messung nur innerhalb der ersten 50 km zustande kommt. Danach muß die Übertragungsvorrichtung gewartet werden. Als weiterer gravierender Nachteil hat sich bei der herkömmlichen Übertragung die Empfindlichkeit gegenüber externen Einflüssen, wie z. B. die Störung durch einen Sender, herausgestellt. Dies führt dazu, daß innerhalb der an sich brauchbaren Meßwertaufnahme (die erwähnten 50 km) Verzerrungen aufgrund einer Überlagerung zu hoher externer Felder vorkomnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine störungsunanfällige Meßwertübertragung auf den zweiten, den festliegenden Übertragungsteil erreicht wird.
Diese Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform erfindungsgemäß gelöst durch eine im ersten Übertragungsteil angeordnete Verstärkerstufe, in der die Meßsignale vor der Übertragung verstärkt werden. Durch diese Maßnahme wird nicht in das Übertragungssystem selbst eingegriffen, sondern das Meßsignal wird rotorseitig so weit verstärkt, daß die angesprochenen negativen Effekte ihren störenden Einfluß weitgehend verlieren.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Übertragungsteile zur berührungslosen Übertragung des Meßsignals ausgebildet sind. Durch die berührungslose Übertragung werden alle diejenigen störenden Einflüsse eliminiert, die im Stand der Technik durch den Verschleiß und die Verschmutzung der an der Übertragung beteiligten mechanischen Bauteile hervorgerufen werden. Je nach Art der gewählten berührungslosen Übertragung kann es zweckmäßig sein, auch hier das Meßsignal vorher zu verstärken. Bei Wahl eines optischen Übertragungsweges beispielsweise kann von einer elektrischen Verstärkung des Meßsignals abgesehen werden, wenngleich diese auch hierbei vorteilhaft sein kann.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das erste Übertragungsteil eine LED und das zweite Übertragungsteil einen Fotodetektor aufweisen, der als Fototransistor oder Fotodiode ausgebildet sein kann. Durch diese Maßnahme werden sowohl die Nachteile der mechanischen Übertragungsvorrichtungen als auch der negative Einfluß elektromagnetischer Wellen auf die Übertragung umgangen. Das vom Meßwertaufnehmer oder Sensor kommende Meßsignal wird einem Elektronikbaustein zur übertragungsgerechten Signalaufbereitung zugeführt. Das Ergebnis der Aufbereitung kann beispielsweise der Wert des Meßsignals in codierter, digitaler Form sein. Das Digitalwort wird dann in optische Impulse umgesetzt und in Richtung Fotodetektor abgestrahlt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 ein Meßsignalübertragungssystem nach einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 ein Meßsignalübertragungssystem nach einer zweiten Ausführungsform, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Meßsignalübertragung.
Die Übertragungsvorrichtung 13 aus den Fig. 1 und 2 ist beispielsweise über das Hinterrad eines Personenkraftwagens an dessen angetriebener Radachse befestigt, um Meßsignale, die von einem Meßwertaufnehmer erzeugt werden, auf ein im Kraftfahrzeug ortsfestes Meßgerät zu übertragen. Der Meßwertaufnehmer kann beispielsweise aus zu einer Meßbrücke zusammengeschalteten Dehnungsmeßstreifen bestehen. Es kommen auch andere Meßwertaufnehmer 19 in Betracht, wie zum Beispiel ein Temperatursensor zur Erfassung der Bremsscheibentemperatur. Die Meßsignale werden über ein Kabel 33 und eine Steckerverbindung 35 in die Übertragungsvorrichtung 13 geleitet, von der sie über eine Übertragungsleitung 21 an das Meßgerät weitergegeben werden.
Die Übertragungsvorrichtung 13 weist ein an dem Rad festgelegtes erstes Übertragungsteil 15, das im folgenden Rotorteil 15 genannt wird, und ein mit der Karosserie des Kraftwagens verbundenes zweites Übertragungsteil 17 auf, das im folgenden Statorteil 17 genannt wird. Die Übertragungsvorrichtung 13 läßt sich im wesentlichen in vier koaxiale Kammern A, B, C und D einteilen, wobei die Möglichkeit besteht, die Kammern A-D teilweise miteinander zu kombinieren oder ineinander zu integrieren. Das soll bedeuten, daß eine der Kammern A-D z. B. wegfällt und ihr Inhalt zumindest teilweise einer anderen Kammer zugeordnet wird, oder daß eine Komponente einer der Kammern A-D in einer anderen Kammer untergebracht ist.
Im folgenden wird eine Übersicht über die in den einzelnen Kammern A-D der Vorrichtung nach Fig. 1 untergebrachten Komponenten gegeben, die anschließend in ihrer Funktion und näheren Ausgestaltung weiter erläutert werden.
Die erste Kammer A befindet sich im Rotorteil 15 und beherbergt eine oder mehrere der Komponenten: einen Elektronikbaustein 50 zur Aufbereitung der Versorgungsspannung für den Meßwertaufnehmer und für interne Komponenten, eine Verstärkerstufe 52 für die Meßsignalverstärkung, einen Elektronikbaustein 54 zur übertragungsgerechten Meßsignalaufbereitung und/oder die wellenseitige Steckerverbindung 35 zum Anschluß der Verbindungsleitung 33 zu dem Meßwertaufnehmer.
Der Elektronikbaustein 50 dient zur Erzeugung einer stabilisierten Versorgungsspannung, die dem Meßwertaufnehmer und anderen rotorseitigen Systemkomponenten, wie der Verstärkerstufe 52 oder dem Elektronikbaustein 54, zur Verfügung gestellt werden. Im Falle einer induktiven Energieübertragung erfolgt im Elektronikbaustein 50 auch die Gleichrichtung.
Die Verstärkerstufe 52 ist bei dem hier diskutierten Ausführungsbeispiel als Option vorgesehen, die je nach gewählter berührungsloser Übertragungsart für das Meßsignal entfallen kann, aber auch hierbei vorteilhaft sein kann.
Der Elektronikbaustein 54 dient zur Aufbereitung des Meßsignals. Im Ausführungsbeispiel wird über eine LED ein optisches Signal gesendet, das in codierter Form die Information über den Wert des Meßsignals beinhaltet. Die codierte Form kann beispielsweise ein digitalisiertes Wort sein, das wieder in ein analoges Signal umzuwandeln ist. Alternativ hierzu kann die codierte Form eine Serie von Lichtimpulsen sein, aus deren zeitlichem Abstand die Frequenz ermittelt wird, die dann ein Maß für den Wert des Meßsignals ist. Im Elektronikbaustein 54 wird diese Codierung vorgenommen.
Die erste Kammer A wird von einem Deckel 58 verschlossen, der ein Eindringen von Wasser in die Kammer A verhindert. Der Deckel 58 ist leicht lösbar, sodaß das Innere der Kammer A bequem zugänglich ist. Gegenüber dem Deckel 58 wird die Kammer A von einer ersten Trennwand 60 begrenzt, an deren anderer Seite sich die zweite Kammer B, die eine Verbindungskammer zwischen dem Rotorteil 15 und dem Statorteil 17 bildet, anschließt. Wie auch die gesamte Übertragungsvorrichtung 13 ist die erste Kammer A als flacher Zylinder oder scheibenartig ausgebildet. An ihrem Gehäuseumfang ist ein Flansch 62 vorgesehen, über den sie an die Radschrauben des Rads des Kraftfahrzeugs angeschraubt ist, die hierzu mit Gewindebohrungen versehen sind.
Die zweite Kammer B enthält als Verbindungskammer: eine Primärspule 74, eine Sekundärspule 76, Mu-Metalle 78 zur Magnetflußführung und eine LED 80, die vorzugsweise im Infrarotbereich arbeitet.
Die Primärspule 74, die Sekundärspule 76 und die Mu-Metallbleche 78 bilden ein induktives Energieübertragungssystem zur Versorgung des Meßwertaufnehmers und der internen elektronischen Komponenten. Alternativ hierzu kann auch eines der mechanischen, berührungsbehafteten Übertragungssysteme, insbesondere ein Schleifringübertrager, gewählt werden.
Die LED 80 ist in der Drehachse des Rotorteils 15 angeordnet, um einen einfachen optischen Übertragungsweg zu erhalten. Prinzipiell kommen auch exzentrische Anordnungen in Betracht, die dann auf der Statorseite allerdings einen Kreisring von Fotodetektoren als Lichtempfänger zur Folge haben.
Die zweite Kammer B ist ebenfalls als flacher Zylinder ausgebildet und wird stirnseitig von der ersten Trennwand 60 und einer zweiten Trennwand 82 begrenzt. Konzentrisch zur zweiten Kammer B ist die dritte Kammer C angeordnet, die zur Aufnahme eines Kugellagers 84 zur Lagerung des Statorteils 17 auf dem Rotorteil 15 dient. Diese Anordnung der zweiten Kammer B im Innenring des Kugellagers 84 bringt die Vorteile einer kleinen Bauhöhe und einer hohen Steifigkeit mit sich. Ferner liegen keine separaten, schleifenden Dichtungen vor, weil das Lager selbstabdichtend ist. Schließlich ist noch als Vorteil zu nennen, daß keine Teile der Kammern A-D über die Fahrzeugseite hinausragen, sodaß ein hoher Schutz vor einer Beschädigung der Übertragungsvorrichtung 13 gegeben ist.
Die vierte Kammer D liegt im Statorteil 17. Das Statorteil 17 ist über ein Scharnier 39 mittels eines torsionssteifen, flexiblen Schlauches 37 mit der Karosserie des Fahrzeugs 1 verbunden. Dadurch wird der Federweg, der sich zwischen der Karosserie und dem Rad 3 im Fahrbetrieb ergibt, kompensiert. Das Statorteil 17 ist also nicht starr mit der Karosserie verbunden, sondern kann dergegenüber eine auf ein Bogenstück begrenzte Drehbewegung ausführen. Das Scharnier 39 ist vorzugsweise mit einer Klemmschelle (nicht gezeigt) oder einer Klebeverbindung mit dem Schlauch 37 verbunden.
Die vierte Kammer D enthält eine oder mehrere der folgenden Komponenten: eine versorgungselektronische Baugruppe 90 zur Umwandlung einer Versorgungsgleichspannung in eine Wechselspannung zwecks anschließender induktiver Übertragung, ein Elektronikglied 92 zur Aufbereitung des Meßsignals, eine Steckerverbindung 94 für die Anschlußleitung 21 zum Meßgerät 23, eine Schaltungsanordnung 98 zur Signalverstärkung und einen Fotodetektor 100, der als Fotodiode dargestellt ist, aber auch ein Fototransistor sein kann.
In der versorgungselektronischen Baugruppe 90 wird die Bordspannung von 12 Volt mittels eines elektronischen Zerhackers in eine Wechselspannung vorgegebener Frequenz umgeformt. Dies ist dann erforderlich, wenn die Energieübertragung zur Versorgung des Meßwertaufnehmers induktiv mittels der ineinander stehender Spulen 74,76 erfolgt, von denen die Primärspule bevorzugt eine Mittelanzapfung besitzt.
Das Elektronikglied 92 dient zur Aufbereitung des Meßsignals. Im Ausführungsbeispiel wird über den Fotodetektor 100 ein optisches Signal empfangen, das in codierter Form die Information über den Wert des Meßsignals enthält. Die codierte Form kann beispielsweise ein digitalisiertes Wort sein, das wieder in ein analoges Signal umzuwandeln ist. Alternativ hierzu kann die codierte Form eine Serie von Lichtimpulsen sein, aus deren zeitlichem Abstand die Frequenz ermittelt wird, die dann ein Maß für den Wert des Meßsignals ist.
Die Schaltungsanordnung 98 ist nur dann vorgesehen, wenn das Ausgangssignal des Elektronikglieds 92 zur Signalaufbereitung nicht bereits eine hinreichend hohe Spannung aufweist.
Die vierte Kammer D ist wiederum als flacher Zylinder ausgeführt. Sie wird stirnseitig von der zweiten Trennwand 82 und einem zweiten Deckel 102 begrenzt. Der zweite Deckel 102 ist analog zum Ersten ausgeführt, sodaß sich die gleichen Vorteile ergeben. Insgesamt gesehen liegt eine wartungsfreundliche, leicht handhabbare Übertragungsvorrichtung 13 mit hoher Lebensdauer vor.
In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das den Übertragungsweg des Meßsignals vereinfacht darstellt. Die versorgungselektronische Baugruppe 90 dient als Leistungsoszillator zur Energieübertragung, die über die Primärspule 74 und die Sekundärspule 76 erfolgt. Die gestrichelte Linie 106 symbolisiert die Trennung des Rotorteils 15 von dem Statorteil 17.
Zweckmäßigerweise wird die Sekundärspule 76 zu einem LC-Schwingkreis (nicht gezeigt) ergänzt. Damit wird bei entsprechender Abstimmung des Schwingkreises auf Resonanzfrequenz eine wirkungsvolle, verlustarme und funktionssichere Energieübertragung erreicht.
In dem Elektronikbaustein 50 zur Aufbereitung der Versorgungsspannung für den Meßwertaufnehmer 19 und für interne Komponenten wird die Versorgungsspannung gleichgerichtet und anschließend dem Meßwertaufnehmer 19 zugeführt. Dort wird das Meßsignal generiert und optionsweise an die Verstärkerstufe 52 weitergeleitet. Von dort wird das Meßsignal zun Elektronikbaustein 54 zur übertragungsgerechten Meßsignalaufbereitung geführt. Dieser kann beispielsweise ein VCO (voltage control oscillator)-Bauteil sein. Dessen Ausgangssignal wird, gegebenenfalls von einer Verstärkerstufe 108 verstärkt, als Eingangssignal für die LED 80 verwendet. Von dort wird das codierte Meßsignal zum Fotodetektor 100 übertragen und nach Bedarf in der Verstärkerstufe 109 verstärkt.
Es ist möglich, das codierte Meßsignal unmittelbar zum Meßgerät zu leiten und dort aus der Frequenzinformation oder dem digitalem Wort den eigentlichen Meßwert zu bilden. Um die bauliche Einheit der Übertragungsvorrichtung 13 zu erhalten, ist es jedoch vorzuziehen, die Signalaufbereitung, wie es zuvor beschrieben ist, mittels Komponenten in der vierten Kammer D vorzunehmen.
Zusammenfassend soll zu der beschriebenen Ausführungsform gesagt werden, daß einer ihrer Kernpunkte die berührungslose Übertragung des Meßsignals vom Rotorteil 15 auf das Statorteil 17 ist. Anstelle der optischen Elemente sind hierzu auch andere, beispielsweise sich gegenüberliegende, kapazitiv gekoppelte Platten, geeignet. Die Energieübertragung auf das Rotorteil 15 kann ebenfalls berührungslos oder aber mittels einer Schleifringanordnung erfolgen. Auch die Verstärkung des Meßsignals ist nicht zwingend notwendig, sondern stellt lediglich eine vorteilhafte Variante dar, was hingegen beim folgenden Lösungsweg gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 nicht der Fall ist.
In Fig. 2 sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Es ist wiederum eine Übertragungsvorrichtung 13 dargestellt, die als erstes Übertragungsteil ein Rotorteil 15 und als zweites Übertragungsteil ein Statorteil 17 aufweist. Die Befestigung am Rad erfolgt analog zur vorhergehenden Variante mittels des Flansches 62. Entsprechend ist auch der Statorteil 17 mit den gleichen Mitteln, nämlich einem Scharnier 39 und einem Schlauch 37, an der Karosserie befestigt.
Die Übertragungsvorrichtung 13 ist in vier Kammern A-D gegliedert, deren mechanischer Aufbau weitgehend mit dem nach der Fig. 1 übereinstimmt. So sind ein erster und zweiter Deckel 58, 102, eine erste und zweite Trennwand 60, 82 und ein Kugellager 84 dargestellt. Als grundlegender Unterschied wird bei vorliegender Variante das über ein Kabel 33 und eine Steckerverbindung 35 in die erste Kammer A geführte Meßsignal nicht berührungslos über die zweite zur vierten Kammer B, D übertragen, sondern mittels einer Schleifringanordnung 110. Die Schleifringanordnung 110 ist ein serienmäßiges Bauteil, das nur mit seinen Hauptbestandteilen, einem Bürstenträger 112, einem Schleifringmodul 114 und den eigentlichen Schleifern 116 gezeigt ist. Es sind vier Schleifer 116 vorgesehen, von denen zwei für die Übertragung der Versorgungsspannung für den Meßwertaufnehmer 19 und zwei für die Übertragung des Meßsignals bestimmt sind.
Erfindungsgemäß wird das Meßsignal rotorseitig durch eine Verstärkerstufe 118, die in der ersten Kammer A untergebracht ist, verstärkt. Damit wird eine sensornahe Signalverstärkung erreicht, die die Störempfindlichkeit des Übertragungsweges deutlich reduziert. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, das im Bereich einer Signalspannung von ± 5 mV anfallende Meßsignal auf eine Signalspannung von z. B. ± 10 Volt zu verstärken.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Übertragen von Meßsignalen von einem rotierenden Bauteil eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere einem Rad oder einer Radachse, zu einem fahrzeugstationären Meßgerät, mit einem ersten Übertragungsteil (15), das mit dem Bauteil gekuppelt ist, und einem zweiten Übertragungsteil (17), das mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist, und mit einer Übertragungsleitung (21) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Übertragungsteil (17) und dem Meßgerät, gekennzeichnet durch eine im ersten Übertragungsteil (15) angeordnete Verstärkerstufe (118), in der die Meßsignale vor der Übertragung verstärkt werden (Fig. 2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Übertragungsteile (15, 17) von einem Schleifringübertrager (110) gebildet werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal das Ausgangssignal einer Dehnungsmeßstreifenanordnung ist, der ggf. über die Übertragungsteile (15, 17) eine Versorgungsspannung zugeführt ist, wobei das Meßsignal auf eine Signalspannung von ca. ± 10 Volt verstärkt wird.
4. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, zum Übertragen von Meßsignalen von einem rotierenden Bauteil eines Kraftfahrzeugs (1), z. B. einem Rad oder einer Radachse, zu einem fahrzeugstationären Meßgerät, mit einem ersten Übertragungsteil (15) , das mit dem Bauteil gekuppelt ist, und einem zweiten Übertragungsteil (17), das mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist, und mit einer Übertragungsleitung (21) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Übertragungsteil (17) und dem Meßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Übertragungsteile (15, 17) zur berührungslosen Übertragung des Meßsignals ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungsteil (15) eine LED (80) und das zweite Übertragungsteil (17) einen Fotodetektor (100) aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Übertragungsteile (15, 17) je eine kapazitiv miteinander gekoppelte Elektrode aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung des Meßwertaufnehmers induktiv oder mittels eines Schleifringübertragers vom zweiten Übertragungsteil (17) aufs erste Übertragungsteil (15) übertragen wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang der LED (80), bzw. der kapazitiv gekoppelten Elektrode, das Ausgangssignal eines Spannungs/Frequenzumformers (VCO-Elektronikbaustein 54) gelegt ist, das den Wert des Meßsignals als Frequenz-proportionale Lichtimpulsserie darstellt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in vier Kammern (A, B, C, D) gegliedert ist, von denen eine erste Kammer (A), die im ersten Übertragungsteil (15) angeordnet ist, einen Elektronikbaustein (50) zur Aufbereitung der Versorgungsspannung für den Meßwertaufnehmer (19) und für interne Komponenten, die Verstärkerstufe (52) für die Meßsignalverstärkung, einen Elektronikbaustein (54) zur übertragungsgerechten Meßsignalaufbereitung und/oder eine bauteilseitige Steckerverbindung (35) zum Anschluß einer Verbindungsleitung (33) zu dem Meßwertaufnehmer (19) enthält, eine zweite Kammer (B), die als Verbindungskammer zwischen dem ersten und zweiten Übertragungsteil (15, 17) dient, eine Primärspule (74), eine Sekundärspule (76), Mu-Metalle (78) zur Magnetflußführung, einen Schleifringübertrager und/oder eine vorzugsweise im Infrarotbereich arbeitende LED (80) enthält, eine dritte Kammer (C) zur Aufnahme eines Lagers (84) zum Lagern des zweiten Übertragungsteils (17) auf dem ersten Übertragungsteil (15), und eine vierte Kammer (D) im zweiten Übertragungsteil (17) eine versorgungselektronische Baugruppe (90) zur Umwandlung einer Versorgungsgleichspannung in eine Wechselspannung zwecks anschließender induktiver Übertragung, ein Elektronikglied (92) zur Aufbereitung des Meßsignals, eine Steckerverbindung (94) für eine Übertragungsleitung (21) zum Meßgerät (23), eine Haltevorrichtung zur elastischen Anbindung des Statorteils (17) an ein Gehäuse und/oder den Fotodetektor (100) enthält (Fig. 1).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens eine Teilanzahl der die Übertragung des Meßsignals oder einer Versorgungsspannung bewirkenden Baukomponenten (Primärspule 74, Sekundärspule 78, LED 80, Schleifringübertrager 110) innerhalb des Innenringes des Kugellagers (84) untergebracht ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines flachen Zylinders hat, wobei die erste Kammer (A) und die vierte Kammer (D) jeweils an einer äußeren Stirnfläche angeordnet und mit einem Deckel (58, 102) leicht zugänglich verschlossen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie über einen Flansch (62) an die Radmuttern des Kraftfahrzeugs anschraubbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie über einen flexiblen, torsionssteifen Schlauch (37) mit der Karosserie verbunden ist.
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