Leitplastikpotentiometer sorgen für höhere Motorleistung und mehr Umweltschutz

Gas geben mit Kontakt

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Fahrzeuge sind auf leistungs- fähige Sensoren angewiesen, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Das „eGas”-System beispielsweise ist wichtig für eine genaue Regelung der Motorcharakteristik in modernen Kraftfahrzeugen sowie zunehmend auch bei zwei- und dreirädrigen Fahrzeugen. Meist sind mit ihm Leitplastikpotentiometer mit von der Partie. Auch wenn der Ruf nach kontaktlosen Verfahren heute immer lauter wird, sind sie in der modernen Fahrzeugtechnik oft ohne ernst zu nehmende Konkurrenz.

„Drive-by-Wire” steht für den Ersatz mechanischer oder hydraulischer Kopplungen durch elektronische Lösungen. Eine davon ist das „eGas“-System”, das die klassische Verbindung zwischen Gaspedal und Ansaugmodul durch eine intelligente Vernetzung ersetzt.

Im Gaspedalmodul wird über entsprechende Sensorik die aktuelle Pedalstellung ermittelt und als elektrisches Signal an das Motorsteuergerät übermittelt. Dieses wiederum setzt den Fahrerwunsch in eine der Situation entsprechende Ansteuerung des Motormanagements um. Dazu wird der elektrische Antrieb der Drosselklappe aktiviert, um die zugeführte Luftmenge für den Motor zu regeln. Durch diese Art der Regelung lassen sich auch weitere Anforderungen erfüllen, beispielsweise
  • optimierter Kraftstoffeinsatz
  • gleichmäßiges und ruhiges Standgas
  • Regelung des Drehmomentes oder
  • Komfortfunktion des Tempomates.
Die Stellung der Drosselklappe wird ebenfalls von einem Winkelsensor ermittelt und an das Motorsteuergerät rückgemeldet. Das eGas-System verlangt also nach zwei Sensoren: einen für die Erfassung der Gaspedalstellung sowie einen für die Erfassung der Drosselklappenstellung, wobei beide aus Sicherheitsgründen meist redundant ausgelegt sind.
Hohe Anforderungen im mobilen Einsatz
Die für das eGas-System infrage kommende Sensorik muss hohe Anforderungen erfüllen. Robustheit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind in der Kfz-Technik ebenso obligatorisch wie ein günstiges Preis-/Leistungsverhältnis. Kein Wunder also, dass Leitplastikpotentiometer trotz ihres Messprinzips noch immer im Trend liegen. Sie sind robust, günstig herzustellen und können in Größe und Form an den Einsatz angepasst werden. Ihre Ausgangssignale stehen ohne Schleppfehler in Echtzeit zur Verfügung. Außerdem lassen sich vergleichbare Messgeschwindigkeiten, Linearitätswerte, Auflösung, Hysteresewerte und Temperaturbereiche mit anderen Sensorprinzipien nur mit viel technischem Aufwand erreichen. Leitplastikpotentiometer verkraften große Hitze ebenso wie klirrende Kälte, sind schock- und vibra-tionsunempfindlich und dank ihrer geringen Stromaufnahme für mobile Einsatzbereiche bestens geeignet. Die hohe Temperaturstabilität wird durch das Prinzip des Spannungsteilers und die richtige Auswerteschaltung erreicht. Dies garantiert einen stabilen Messwert über den gesamten Temperaturbereich. Ebenfalls einzigartig ist der Erhalt der Genauigkeit auch bei dauerhaftem Einsatz in hohen Umgebungstemperaturen, wie sie typischerweise im Motorraum herrschen.
Maßgeschneiderte Lösungen – kein Problem
Außerdem lassen sich Leitplastikpotentiometer in praktisch jeden Bauraum integrieren, da sie nicht zwangsläufig im eigenen Gehäuse untergebracht sein müssen. Novotechnik hat bereits Anfang der 90er Jahre entsprechende Lösungen zur Erfassung der Drosselklappen- und Gaspedalstellung entwickelt und stetig weiter optimiert. Trägerplatine, Widerstandsbahn und Schleifer lassen sich so sowohl mechanisch als auch elektrisch direkt in die Applikation integrieren. Auch die in diesem Einsatzbereich teilweise geforderte Redundanz lässt sich ohne großen Aufwand realisieren. In der Praxis bewähren sich diese eGas-Lösungen von Novotechnik mittlerweile in über 50 Millionen Fahrzeugen.
Viele Anpassungsmöglichkeiten
Nicht immer lohnt sich für den Anwender jedoch der Griff zur integrierten Potentiometerlösung, da der Umgang mit offenen Potentiometern einen erhöhten Aufwand bei der Handhabung und beim Schutz vor Verschmutzung erfordert. Bei Drosselklappen- und Gaspedalsensor gibt es daher einen wachsenden Bedarf an Komplett-Sensoren, bei denen ein robustes Gehäuse den Sensor schützt und dem Anwender die Möglichkeit der einfachen Montage gibt. Auf Anpassungsfähigkeit muss man dabei keineswegs verzichten, da die kompakten Leitplastikpotentiometer ebenfalls Variabilität in der mechanischen Schnittstelle bieten. Spezielle Steckkupplungen beispielsweise ermöglichen eine spielfreie Montage zur Kundenwelle. Für den elektrischen Anschluss sind Steckverbinder vorgesehen, kundenspezifische Anpassungen sind dabei ohne weiteres möglich. Ähnliches gilt auch für den Erfassungsbereich, hier lassen sich beliebige Maximalwinkel zwischen 90 und 120° realisieren. Obendrein steht im gleichen Gehäuse ein magnetischer Sensor zur Verfügung, der sich ebenfalls für „Drive-by-Wire”-Systeme eignet. Bei gleichen Abmessungen hat der Anwender damit die Wahl zwischen klassischer Potentiometertechnik und kontaktlos arbeitenden Sensoren.
Novotechnik Telefon: 0711/4489-0 E-Mail: info@novotechnik.de
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