BRPI0719801B1

BRPI0719801B1 - dispositivo para detectar posições de mudança de transmissão

Info

Publication number: BRPI0719801B1
Application number: BRPI0719801A
Authority: BR
Inventors: sievers Andreas; Brammer Christian; Heurich Mike; Hölscher Reiner; Wiggers Tino
Original assignee: Wabco Gmbh
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-08-04
Publication date: 2019-01-02
Also published as: EP2087260B1; CN101523088B; EP2087260A1; ATE486235T1; ES2353026T3; JP2010507769A; ES2353026T5; JP5218920B2; CN101523088A; BRPI0719801A2; KR20090071637A; US8645031B2; DE502007005491D1; EP2087260B2; US20100191427A1; KR101355797B1; WO2008049474A1; DE102006050429A1

Description

“DISPOSITIVO PARA DETECTAR POSIÇÕES DE MUDANÇA DE

TRANSMISSÃO”

A invenção se refere a um dispositivo para detectar as posições de mudança de transmissão, especificamente a um módulo sensor para disponibilizar sinais de sensor para um acionador de transmissão.

Transmissões eletronicamente controladas de veículos a motor são reguladas por intermédio de acionadores de transmissão que recebem sinais de controle, eletrônicos, e converte os mesmos em posições de acionamento mecânico. Nesse contexto, vários acionadores, normalmente pistões de acionamento pneumaticamente acionados, são usados 10 para a velocidade de engrenagem, passagem, divisão e autonomia. Para determinar a posição de deslocamento de um pistão de acionamento o qual é usado para uma das funções mencionadas acima, sensores de posição ou sensores de deslocamento são usados os quais especificam a posição atual do pistão para uma unidade eletrônica de avaliação. Desse modo, um circuito de controle é provido o qual recebe uma posição de transmissão espe15 cífica como um valor de ponto determinado e ajusta a transmissão de acordo com o sinal de entrada.

Sensores típicos que são usados para essa finalidade são aqueles referidos como sensores de deslocamento PLCD (sensores magnéticos-lineares-sem contato-de deslocamento, permanentes). Esses sensores conhecidos são compostos essencialmente de um 20 núcleo magnético maleável que é rodeado por uma bobina. Um ímã permanente que é deslocado em direção ao sensor conduz a uma divisão virtual do núcleo. Se uma corrente alternada adequada for aplicada à bobina primária, uma voltagem que é dependente da posição do ímã permanente é induzida nas bobinas de avaliação.

O sensor é alimentado com uma corrente alternada adequada e os sinais são pro25 cessados, avaliados e convertidos por meios eletrônicos que são especialmente providos para esse propósito.

Desvantagens dos dispositivos conhecidos para regular uma transmissão são: a configuração espacial complexa e o equipamento de conexão para conectar a unidade de avaliação eletrônica e os sensores à unidade de controle eletrônica. As linhas longas e o 30 fato de os sensores serem distribuídos por longas distâncias impõem um nível superior de suscetibilidade às falhas. Além disso, a montagem é custosa e dispendiosa.

Um objetivo da presente invenção é o de disponibilizar um dispositivo do tipo mencionado no início que permita montagem simplificada e seja menos suscetível às falhas.

O objetivo é alcançado de acordo com a invenção por intermédio de um dispositivo para conexão a um acionador de transmissão de uma transmissão de motor, cujo dispositivo compreende sensores para detectar as posições de mudança de transmissão e uma interface para transmitir os sinais de avaliação dos sensores para a unidade de controle eletrônica do acionador de transmissão. De acordo com um aspecto vantajoso da presente invenção, os sensores são arranjados aqui de tal modo que a distância espacial a partir da interface comum é mais curta do que a distância entre a interface e um dispositivo de acionamento a ser detectado. O dispositivo de acionamento vantajosamente pode ser uma transmissão ou 5 um acionador de transmissão, e especificamente os pistões de acionamento de um acionador de transmissão. De acordo com essa modalidade, os sensores não mais estão distribuídos e são arranjados tão proximamente quanto possível da transmissão ou do pistão de acionamento do acionador de transmissão para determinar as posições de deslocamento nesse lugar. Em vez disso, a presente invenção propõe que os sensores sejam dispostos 10 vantajosamente de um modo o mais compacto possível entre os objetos a serem detectados, por exemplo, os pistões de acionamento do acionador de transmissão ou a transmissão e a interface, para transmitir os sinais de avaliação. A invenção provê no sentido de que o dispositivo seja disposto diretamente na transmissão, por exemplo, para os pistões de acionamento de um acionador de transmissão ou para detectar as posições de mudança de 15 transmissão de uma transmissão. A interface é incorporada como uma única interface comum para todos os sensores. Isso possibilita posicionar os sensores e a interface próximos entre si em um arranjo espacialmente compacto. Os sinais de avaliação dos sensores são conformemente conectados diretamente por intermédio da interface comum e, portanto, também única, do dispositivo de acordo com a invenção para a unidade de controle eletrôni20 ca adicional para o acionador de transmissão ou o motor. Isso possibilita um modelo muito econômico em termos de espaço e simples do dispositivo de acordo com a invenção. Portanto, não é necessário prover quaisquer conexões de cabos que sejam longas e estejam sujeitas às falhas entre os sensores e os meios eletrônicos adicionais. Em vez disso, conexões muito curtas são possíveis entre a interface e os sensores. A montagem e a substitui25 ção de um dispositivo de acordo com a invenção podem ser adicionalmente simplificadas como resultado do arranjo dos sensores de acordo com a invenção pelo fato de que o dispositivo é configurado como uma unidade modular compacta. Como resultado, o dispositivo de acordo com a invenção pode ser arranjado na forma de um módulo sensor em uma posição no acionador de transmissão com um pequeno número de manobras manuais. Esse 30 aspecto é adicionalmente aperfeiçoado se a interface comum for formada, de um modo que seja vantajoso em termos de espaço, por intermédio de uma multiplicidade de conexões metálicas, por exemplo, uma interface padronizada. De acordo com a invenção, um plugue ou um módulo adicional é acoplado à interface para poder usar os sinais de avaliação dos sensores para controlar a transmissão.

De acordo com um aspecto vantajoso adicional da invenção, os sensores são usados para detectar a posição de velocidade de engrenagem, a posição de passagem e a posição de divisão da transmissão. Nesse contexto, considera-se especificamente o fato de que com as soluções convencionais essas três funções de acionamento do acionador de transmissão fazem com que os sensores sejam distribuídos amplamente através do acionador de transmissão ou da transmissão. A invenção agora propõe que em vez disso uma unidade compacta modular, na qual os sensores para todos os pistões de acionamento estão 5 localizados, seja provida para três diferentes posições de acionamento tal como velocidade de engrenagem, passagem e divisão. Isso é bem-sucedido apenas se os sensores forem providos de habilmente nos pistões de acionamento com relação aos transmissores de sinal, de tal modo que a forma modular compacta possa ser obtida. Transmissores de sinais podem ser, por exemplo, pequenos ímãs permanentes, mas eles também podem ser bobinas 10 ou outros elementos os quais, como resultado da mudança em suas posições, causam uma mudança nos campos elétricos, magnéticos ou outros campos, cuja mudança é detectada pelos sensores do dispositivo de acordo com a invenção. Por essa razão, de acordo com um aspecto vantajoso da presente invenção, os transmissores de sinal para os sensores são arranjados nos pistões de acionamento do acionador de transmissão ou na transmissão de 15 tal modo que o modelo compacto inventivo do dispositivo com os sensores é possibilitado.

De acordo com um aspecto vantajoso adicional da presente invenção, os sensores assumirão essencialmente a mesma distância a partir dos pistões de acionamento os quais devem ser detectados e cuja posição de deslocamento deve ser respectivamente captada por um sensor. Isso é garantido em virtude de que já uma região ótima na qual todos os três 20 sensores podem ser dispostos. Se isso for considerado, os sensores podem ser acomodados em um alojamento compacto, com o resultado de que um modelo modular do dispositivo de acordo com a invenção é possibilitado.

De acordo com um aspecto adicional vantajoso da invenção, os sensores são arranjados de tal modo que seus eixos longitudinais são essencialmente perpendiculares entre 25 si. Algumas vantagens, portanto, são obtidas ao mesmo tempo. Como de acordo com a invenção os sensores são arranjados relativamente próximos entre si, existe certo risco de os sinais dos pistões de acionamento influenciar uns aos outros, reciprocamente de tal modo que os sensores dos outros pistões de acionamento respectivos também recebem um sinal de um pistão de acionamento que não é destinado a eles, por exemplo, na forma atenuada. 30 Esse aspecto da presente invenção se baseia na idéia de que a posição de deslocamento dos pistões de acionamento é determinada pelos sensores por intermédio de ondas eletromagnéticas mediante acoplamento indutivo ou capacitivo. Como resultado, bobinas que detectam uma mudança nos campos magnéticos internos ou externos são usadas nos sensores. Quando os sensores são arranjados próximos uns dos outros, isso pode levar à interfe35 rência mencionada acima. Tal interferência pode ser reduzida ou eliminada se na medida do possível os sensores forem todos arranjados perpendiculares entre si, em pares. Embora certa redução na influência mútua indesejada possa ser ocasionada se as distâncias entre os sensores forem feitas suficientemente grandes, isso nem sempre pode ser garantido em um grau suficiente quando existe um modelo muito compacto nas condições espacialmente limitadas em uma transmissão ou em um acionador de transmissão.

Contudo, a invenção na realidade tem como objetivo realizar um modelo compacto.

Por essa razão, é proposto que em vez disso os sensores sejam individualmente dispostos perpendicularmente uns aos outros em pares. Isso permite um arranjo particularmente compacto em um alojamento comum com influência mútua reduzida.

De acordo com uma modalidade vantajosa adicional da invenção, a unidade de avaliação eletrônica respectiva para os sensores é similarmente arranjada entre a transmis10 são ou os pistões de acionamento do acionador de transmissão e a interface comum dos sensores. De acordo com uma modalidade vantajosa adicional, a unidade de avaliação eletrônica é até mesmo localizada vantajosamente entre os sensores respectivos e a interface. Isso também permite um modelo muito eficaz e compacto do dispositivo de acordo com a invenção como um módulo. Pode ser vantajosamente provido nesse caso que a unidade de 15 avaliação eletrônica seja incorporada como uma unidade compacta para uma pluralidade de sensores ou como uma unidade compacta para cada sensor. Como resultado, as linhas de conexão entre os sensores e a unidade de avaliação eletrônica são mantidas muito curtas, o que por sua vez reduz a suscetibilidade à interferência e falhas.

A invenção vantajosamente também provê que os sensores sejam incorporados 20 como sensores PLCD. Isso também garante um arranjo espacialmente pequeno e compacto dentro do dispositivo de acordo com a invenção. Especificamente com relação aos sensores PLCD, o arranjo perpendicular em pares dos sensores com relação uns aos outros é vantajoso uma vez que esses sensores se baseiam em uma determinação da posição de mudança de transmissão de uma transmissão ou a posição de deslocamento de um pistão de a25 cionamento por intermédio de um transmissor de sinal (ímã permanente). O acoplamento entre o sensor e o transmissor de sinal é, como no caso da maioria dos acoplamentos eletromagnéticos, limitado direcional e espacialmente. Não somente a proximidade espacial entre o sensor e o transmissor de sinal como também a orientação dos mesmos com relação um ao outro é significativa. Sensores que são arranjados perpendicularmente com rela30 ção uns aos outros reduzem a influência mútua negativa entre os sensores que são arranjados próximos entre si.

De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, os transmissores de sinal para os sensores respectivos são arranjados nos pistões de acionamento de tal modo que os sensores podem ser dispostos em pares perpendicularmente uns aos outros entre os 35 pistões de acionamento e a interface comum. Isso vantajosamente garante que a interação dos transmissores de sinal entre o sensor respectivamente designado seja maximizada e a interação entre os transmissores de sinal entre os outros sensores seja minimizada.

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Também é vantajoso se a interface comum for incorporada como uma interface padronizada, especificamente como uma conexão de acordo com IP6K9K padrão. Essa interface é protegida contra o ingresso de sujeita, água, etc. Interfaces padronizadas geralmente estão disponíveis e podem ser conectadas a um grande número de diferentes modalidades 5 de acionadores de transmissão. Além disso, elas são espacialmente compactas e podem ser conectadas por intermédio de manobras manuais simples aos elementos a serem acoplados no acionador de transmissão ou algum outro meio eletrônico.

Uma modalidade exemplar da presente invenção será descrita como exemplo com referência às Figuras a seguir, das quais:

A Figura 1 mostra um módulo sensor de acordo com a invenção em uma vista em perspectiva,

A Figura 2 mostra a modalidade exemplar de acordo com a Figura 1 em uma ilustração em perspectiva, semitransparente, e

A Figura 3 mostra a modalidade exemplar de acordo com as Figuras 1 e 2 em uma 15 ilustração em perspectiva adicional com os componentes destacados.

A Figura 1 mostra uma modalidade exemplar do módulo sensor de acordo com a invenção. O módulo sensor 1 de acordo com a invenção é circundado por um alojamento encerrado 4. Uma primeira interface 2 e uma segunda interface 3 se sobressaem do alojamento. A primeira interface 2 tem fileiras internas 13 de contatos metálicos. Esses contatos 20 conduzem os sinais dos sensores (não ilustrados) os quais são acomodados no módulo sensor 1, e os sinais de uma segunda interface 3 para a unidade de controle eletrônica (ECU). A segunda interface 3 também tem uma fileira de contatos. A primeira interface 2 pode ser vantajosamente incorporada como uma conexão do tipo plugue de acordo com o padrão IP6K9K. Contudo, outras modalidades também são concebíveis desde que a interfa25 ce pode ser acoplada a uma unidade eletrônica de controle de um acionador de transmissão. A unidade eletrônica de controle para o acionador de transmissão, portanto, deve ter uma interface que corresponda à primeira interface 2. Em uma modalidade vantajosa, unidades de controle adicionais também são recebidas por intermédio da primeira interface 2 a partir de uma unidade eletrônica de controle (não ilustrada na Figura 1) para o acionador de 30 transmissão, e são passadas através do interior do módulo sensor 1 para uma interface adicional (segunda) 3. Meios eletrônicos podem ser providos no módulo sensor 1 para realizar processamento adicional desses sinais adicionais, passados diretamente. Em uma modalidade vantajosa, os sinais, contudo, são conectados através da segunda interface 3 sem processamento adicional. Esses sinais podem ser vantajosamente sinais para acionar os 35 eletroímãs para o acionador de transmissão. Desse modo apenas uma única interface externa 2 com o lado externo é formada, as linhas adicionais ou sinais para a segunda interface interna 3 são conduzidas internamente através da interface externa 2. O alojamento do dispositivo de acordo com a invenção é configurado de tal modo que ele pode ser inserido de uma forma ótima, econômica em termos de espaço em um espaço restrito no acionador de transmissão ou até mesmo em uma transmissão.

A Figura 2 mostra a modalidade exemplar de um módulo sensor de acordo com a invenção como na Figura 1 em uma ilustração semitransparente na qual o alojamento encerrado é indicado apenas na forma de traços. Esse método de ilustração permite que os componentes arranjados no módulo sensor sejam vistos. Esses são sensores 5, 6, 7 para determinar uma posição de mudança de transmissão, por exemplo, de cilindros de uma transmissão ou pistões de acionamento (não ilustrados) cujos sensores 5, 6, 7 detectam as me10 didas de acionamento do acionador de transmissão seja diretamente nos pistões de acionamento ou na transmissão. Na modalidade exemplar ilustrada na Figura 2, as unidades de avaliação eletrônica 9, 14, 8 são providas para cada sensor 5, 6, 7. A divisão em três componentes individuais para a unidade de avaliação eletrônica, contudo, não é obrigatória. Similarmente, uma única unidade de avaliação eletrônica pode ser usada para todos os sen15 sores 5, 6, 7. Os sinais são alimentados a partir da unidade de avaliação eletrônica para a interface 2 por intermédio de linhas de conexão. Os sensores 5, 6, Ί são conectados à unidade eletrônica de avaliação por intermédio de várias linhas de conexão. Os componentes da unidade eletrônica de avaliação 9, 14, 8 são conectados à interface 2. A segunda interfa, ce 3, a qual disponibiliza os sinais que são recebidos pela primeira interface externa 2, dis20 ponibiliza uma série de contatos elétricos adicionais, por exemplo, para acionar ímãs para controlar as passagens pneumáticas, velocidade de engrenagem e pistões fendidos. Os sensores 5, 6, 7 são incorporados como um primeiro sensor 5, segundo sensor 6 e terceiro sensor 7 em um arranjo específico. Os sensores 5, 6, 7 podem ser sensores PLCD. Esses sensores 5, 6, 7 são providos para detectar a posição de cada pistão de acionamento do acionador de transmissão. Isso é feito, por exemplo, mediante acoplamento indutivo. Em uma modalidade como um sensor PLCD, ímãs, cujo movimento causa um sinal correspondente nos sensores PLCD, são arranjados como transmissores de sinal em cada componente a ser detectado, por exemplo, nos pistões de acionamento, ou em uma posição adequada na transmissão. Esse sinal é convertido de uma forma adequada pela unidade de avaliação eletrônica 9, 14, 18 para que ele seja passado por intermédio da primeira interface 2 para a unidade eletrônica de controle do acionador de transmissão. Em uma modalidade vantajosa, a interface externa pode ser designada para comunicação com um sistema de barramento específico.

A Figura 3 é uma ilustração adicional da modalidade exemplar de acordo com um aspecto da invenção, cuja ilustração permite uma vista ainda mais profunda em um módulo sensor de acordo com a invenção. Aqui, a unidade eletrônica de avaliação 8 e a primeira interface 2 são agora ilustradas também de uma forma transparente, quer dizer, com linhas

9»

1(ν· tracejadas, e o alojamento fechado é completamente removido. Como resultado, é possível ver o sensor 7, o qual se estende em uma direção do módulo sensor, de uma forma similar aos sensores 5 e 6. As linhas de conexão 10, 11, 12 conectam os sensores 5, 6, 7 e sua unidade de avaliação eletrônica respectiva 9, 14, 18. A unidade de avaliação eletrônica 8, 9, 5 14 transmite os sinais avaliados por intermédio das linhas de conexão 15, 16, 17 e a interface. Os sinais de avaliação dos sensores são transmitidos para a unidade de avaliação eletrônica 9, 14, 8 por intermédio das linhas de conexão 10, 11, 12.

Na ilustração de acordo com a Figura 3 também é evidente que os sensores são arranjados emparelhados perpendiculares entre si. Esse arranjo especifica como os transmis10 sores de sinal têm que ser arranjados na transmissão ou nos pistões ou cilindros de acionamento do acionador de transmissão. Uma vantagem de tal arranjo é que os sinais dos transmissores de sinal nos pistões de acionamento ou na transmissão têm uma influência mais fraca uns em relação aos outros. Contudo, o arranjo perpendicular em pares é apenas uma de um número de possibilidades. A interferência mútua dos transmissores de sinal ou 15 dos sinais de sensor também pode ser limitada por intermédio de uma distância suficiente entre os sensores ou transmissores de sinal. A divisão do sistema de avaliação eletrônica em três componentes individuais 9, 14 e 8 também é ilustrada, mas não é compulsória. É decisivo que as unidades eletrônicas 9, 14, 8 e os sensores 5, 6,1 estejam localizados entre os pistões de acionamento ou a transmissão e a interface 2. Isso permite que se obtenha 20 um modelo muito compacto. O módulo sensor inventivo de acordo com a modalidade exemplar descrita acima, portanto, constitui a interface universal entre os acionadores e os sensores 5, 6, 7 que são necessários para operar um acionador de transmissão. A maioria dos sinais de controle e sinais de sensor é vantajosamente conduzida aqui através da primeira interface 2. Como resultado, o gasto com plugues é reduzido em comparação com a técnica 25 anterior. Um número inferior de conexões do tipo plugue reduz o risco do ingresso de sujeira e outras influências interferentes indesejadas. Em termos gerais, a suscetibilidade do sistema às falhas também é reduzida mediante diminuição do número de interfaces externas. O gasto com montagem também é reduzido.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para conexão com um acionador de transmissão de uma transmissão de motor, o dispositivo compreende sensores (5, 6, 7) para detectar as posições de mudança de transmissão de um dispositivo de mudança e uma interface (2) para transmitir os si-

5 nais de avaliação dos sensores (5, 6, 7) para a unidade eletrônica de controle de um acionador de transmissão, em que os sensores (5, 6, 7) são arranjados de tal modo que sua distância a partir da interface (2) é mais curta do que a distância entre a interface (2) e o dispositivo de mudança a ser detectado CARACTERIZADO pelo fato de que três sensores (5, 6, 7) são arranjados de modo que seus eixos longitudinais são perpendiculares um ao 10 outro como sensores PLCD.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO o pelo fato de que o dispositivo de mudança a ser detectado compreende os pistões de acionamento de um acionador de transmissão.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que 15 os sensores (5, 6, 7) são arranjados de tal modo que a distância entre os sensores (5, 6, 7) e os pistões de acionamento correspondentes, a serem detectados, do acionador de transmissão, seja do mesmo tamanho.
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de avaliação eletrônica (8, 9, 14) para os

20 sensores é arranjada em um modelo compacto entre os pistões de acionamento e a interface comum dos sensores.
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que a interface (2) é uma conexão do tipo plugue de acordo com o padrão IP6K9K.

25 6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,

CARACTERIZADO pelo fato de que é provida uma segunda interface (3) a qual disponibiliza os sinais que são recebidos pela primeira interface externa (2).