DE3311743A1

DE3311743A1 - Steuermodul

Info

Publication number: DE3311743A1
Application number: DE19833311743
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 8771 Rechtenbach Mucheyer
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-11
Also published as: DE3311743C2

Description

Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen.
Steuermodule, in denen verschiedene Bauelemente, wie über tragungsglieder, Verstärker oder integrierte Schaltungen zusammengefaßt sind, werden häufig zum Schutz gegen rauhe Umweltbedingungen, insbesondere im Maschinen- und Fahrzeugbau in Kunststoff eingegossen. Über Kabel und Steckerverbinder wird das Steuermodul an externe Einheiten angeschlossen. Diese externen Einheiten sind beispielsweise die Spannungsversorgung, die vom'Steuermodul angesteuerten Einheiten und analoge Eingabeelemente, die meist in Form von Potentiometern erforderlich sind, um von Hand bestimmte Sollwerte einzustellen. Kabel und Steckverbinder sind hinsichtlich Kosten und Betriebssicherheit nachteilig.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, solche Steuermodule zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, daß das Eingabeelement ein Hallsensor ist, der zusammen mit allen Bauelementen der Steuer- bzw. Regelschaltung in dem Steuermodul angeordnet und mit Kunststoff vergossen ist.
Hallsensoren in einbaufertiger blockförmiger Ausführung und in kleinen Baugrößen sind bekannt. Der Hallsensor wird durch einen kleinen Dauermagneten aktiviert, der in einem Abstand vom Hallsensor beispielsweise mittels eines Hebels schwenkbar oder verstellbar angeordnet ist. Der Dauermagnet zusammen mit dem Hallesensor ist ein berührungs los er elektromechanischer Geber, mit dem eine Sollwertspannung eingestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird der Hallsensor mit dem die Schaltungselemente aufweisenden Steuermodul integriert, d.h. die elektronische Schaltung, die zum Ansteuern der Ausgangselemente wie Motoren oder Ventile erforderlich ist, wird mit dem Killsensor vereinigt und an dem Bedienungsort des Gebers eingebaut. Auf diese Weise entfällt die Verkabelung zwischen Modul und dem Geber.
Die elektronische Schaltungsanordnung kann auch in einzelne Steuermodule in geeigneter Weise unterteilt werden, um für den Reparaturfall einen verhältnismäßig preiswerten Austausch der einzelnen Steuermodule vornehmen zu können. In jedem Fall aber sollen in dem mit Kunststoff vergossenen Steuermodul außerdemHallsensor auch Elemente der elektronischen Gesamtschaltung untergebracht werden.
Dabei soll das Steuermodul so ausgelegt werden, daß an den Steckverbindungen ausreichend hohe Signalpegel anstehen, sodaß nach Möglichkeit auf abgeschirmte Steckverbindungen und Leitungen verzichtet werden kann. Beim Auswechseln und Einbau der Steuermodule ist darauf zu achten, daß der Abstand des Steuermoduls gegenüber dem Eingabe bewirkenden Dauermagneten feineinstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1: eine schematische Darstellung des Steuermoduls und des mechanischen Magnetgebers, Fig. 2: ein Blockschaltbild einer für das Steuermodul vorgesehenen Regelschaltung.
In Fig. 1 ist mit 10 ein in Kunststoff blockförmig eingegossenes Steuermodul bezeichnet, in dem eine Platine 11 die Schaltungselemente 12 einer elektronischen Regelschaltung trägt, die in Fig. 2 erläutert ist. Außerdem trägt die Platine 11 einen Hallsensor 14 und sind die Anschlüsse der Platine in einer Flachsteckerleiste 15 nach außen geführt. Diese Steckverbindungen dienen zum An- schluß der Schaltung 12 an eine nicht dargestellte Spannungsversorgung. Außerdem enthalten die Steckverbindungen Anschlüsse für die anzusteuernden Elemente, beispielsweise die in Fig. 2 dargestellten elektrohydraulischen Wegeventile.
In einem Abstand gegenüber dem Hallsensor 14 ist in einem Halter 16 der zum Aktivieren des Hallsensors erforderliche Dauermagnet 17 befestigt. An dem kalter 16 ist ein Hebel 18 vorgesehen, der bei 19 schwenkbar gelagert ist, sodaß der Dauermagnet 17 in und außer Reichweite des Hallsensors 14 geschwenkt wird. Je nach Lage des Dauermagneten 17 gegenüber dem Ellsensor 14 wird von diesem eine Spannung abgegeben. Der mechanische Magnetgeber arbeitet somit kontaktlos und ist für rauhe Umweltbedingungen besonders geeignet.
In Fig. 2 ist die in dem Steuermodul 10 zusammengefaßte Schaltungsanordnung 12 im einzelnen dargestellt. Der am Hallsensor 14 eingestellte Sollwert gelangt in eine Summierstelle 20, in der eine Regelgröße gebildet wird, die einem Regler 21 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal über Schalter 22 und 23 wahlweise einem elektrisch ansteuerbaren Wegeventil 24 und 25 zugeführt wird, die einen Hubzylinder 26 in Heben-Funktion oder Senken-Funktion betätigen. Es kann sich beispielsweise um den Hubzylinder eines von einem landwirtschaftlichen Schlepper gezogenen Anbaugeräts,insbesondere einen Pflug handeln, dessen Eindringtiefe geregelt werden soll. Wird über einen Schalter 28 die Lageregelung für das Anbaugerät eingeschaltet, so wird die Lage des Anbaugerätes in einem Geber 29 in ein elektrisches Signal umgesetzt, das über ein Ubertragungsglied 30 und den Schalter 28 der Summierstelle 20 als Istwert zugeführt wird. Ist dagegen der Schalter 31 geschlosseny so kann eine Zugkraftregelung dadurch erfolgend daß die vom Schlepper 32 entsprechend der Ein- dringtiefe des Pfluges und dem Bodenwiderstand ausgeübte Zugkraft in einem Geber 33 gemessen und über ein Übertragungsglied 34 und den Schalter 31 der Summierstelle 20 als Istwert zugeführt wird. Mit Ausnahme der Wegeventile 24 und 25, des Hubzylinders 26 und der Geber 29 und 33, deren Einbauort funktionsmäßig bestimmt ist, lassen sich alle Bauteile der Regelschaltung zusammen mit dem Hallsensor als Geber in dem Steuermodul 12 anordnen. Ggfs.
können die Schalter 28 und 31, mit denen die Betriebsart Lageregelung oder "Zugkraftregelung" ausgewählt wird, ebenfalls mit dem Steuermodul vereinigt werden.

Claims

Patentansprüche: 9 chaltungsanordnung zum Steuern und/oder Regeln von elektrischen oder hydraulischen Antrieben, bei der die zum Aufbau der Schaltung erforderlichen Bauelemente in einem Steuermodul zusammengefaßt sind, das über Steckverbindungen an externe Einheiten angeschlossen ist, wobei mindestens ein elektromechanischer Geber zum Einstellen einer Sollwertspannung für die Schaltung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber ein Hallsensor (14) ist, der zusammen mit allen Bauelementen der Steuer- bzw. Regelschaltung in dem Steuermodul angeordnet und mit Kunststoff vergossen ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (17) zum Aktivieren des Hallsensors (14) an einem Hebel (18) befestigt ist, der einstellbar oder schwenkbar gegenüber dem Hallsensor im Steuermodul angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen dem Dauermagneten und dem Steuermodul einstellbar ist.