CN101523088A - 用于感测变速箱换挡位置的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接到发动机变速箱的变速箱促动器的装置，所述装置具有：用于感测换档装置的变速箱换档位置的传感器(5、6、7)和用于将传感器(5、6、7)的评估信号发送到变速箱促动器的电子控制单元的接口(2)，其中，传感器(5、6、7)是这样设置的，即，传感器到接口(2)的距离小于接口(2)和待感测的换档装置之间的距离。

Description

用于感测变速箱换档位置的装置

技术领域

本发明涉及一种用于感测变速箱换档位置的装置，尤其涉及一种用于将传感器信号提供给变速箱促动器的传感器模块。

背景技术

机动车的电子控制的变速箱是借助变速箱促动器来调节的，变速箱促动器接收电子控制信号并将其转换成机械的促动位置。在这里，针对档位、滑道(Gasse)、分离和次序采用了多个促动器，通常为气动驱动的促动活塞。为了确定针对前述功能之一而应用的促动活塞的行程位置，采用了位置传感器或者说行程传感器，其向电子控制单元告知该活塞的当前位置。通过这种方式实现了控制回路，该控制回路接收确定的变速箱状态作为目标值，并且根据输入信号调节该变速箱。

出于此目的而应用的典型的传感器是所谓的PLCD行程传感器(永磁线性非接触式位移传感器)。这种已知的传感器主要由被线圈围绕的软磁铁芯制成。接近传感器的永磁体导致虚拟地划分该铁芯。如果向初级线圈施加适当的交流电，那么在评估线圈中将感应出与该永磁体的位置有关的电压。可以通过专门为此设计的电子单元向传感器提供适当的交流电并处理、评估和转换信号。

已知的用于调节变速箱的装置的缺点在于：用于将电子评估单元和传感器与电子控制单元连接的连接技术以及复杂的空间构造。传感器的长的线路和广阔的空间分布使得故障更易出现。此外，装配也是复杂和昂贵的。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的装置，其使得简化的装配成为可能并且不易出现故障。

根据本发明，该任务通过用于连接到发动机变速箱的变速箱促动器的装置来解决，其包括用于感测变速箱换档位置的传感器和用于将传感器的评估信号发送到变速箱促动器的电子控制单元的接口。在这里，根据本发明的一个有利方面这样设置这些传感器，即，传感器到共用的接口的空间距离小于接口和待感测的促动装置之间的距离。按照有利方式，促动装置可以是变速箱或者变速箱促动器，并且尤其是包括变速箱促动器的促动活塞。根据该构造方式，传感器不再被分布式设置，而是尽可能紧密地设置在变速箱上或者变速箱促动器的促动活塞上，以便在那里测定行程位置。换而言之，本发明建议，将这些传感器以有利方式尽可能紧凑地设置在待感测的目标之间，例如设置在变速箱促动器的促动活塞或者变速箱与接口之间，以便发送评估信号。根据本发明设计为，将例如用于变速箱促动器的促动活塞或者为了感测变速箱的变速箱换档位置的装置直接设置在变速箱上。该接口实施为共用的唯一接口用于所有的传感器。这使得传感器和接口能够以空间紧凑的设置方式紧密地相邻安置。因此，传感器的评估信号能够直接经由根据本发明的装置的共用的因此也是唯一的接口联接到其它的用于变速箱促动器或者说发动机的电子控制单元。这使得根据本发明的装置的非常节约空间且简单的结构成为可能。因此，在传感器和其它电子单元之间不必设计长的且易于出现故障的电缆连接。换而言之，在接口和传感器之间可以使用非常短的连接。根据本发明的装置的装配和更换可以由于传感器的根据本发明的设置方式附加地由此简化，即，该装置将被构造为紧凑的模块化单元。因此，根据本发明的装置能够以具有几个手柄的传感器模块的形式设置在变速箱促动器的某个位置上。如果共用的接口在空间上以有利方式由多个金属接头，例如标准化的标准接口构成，该方面还将被附加地改善。根据本发明，插接器或者另一个模块联接至该标准接口，以便能够将传感器的评估信号用于控制变速箱。

根据本发明的另一个有利方面，这些传感器用于感测变速箱的档位位置、滑道位置和分离位置。在这里尤其要注意，变速箱促动器的这三个促动任务在传统解决方案下将导致，这些传感器在变速箱促动器或者变速箱上远距离分布。现在根据本发明建议，代替地，对于三个不同的促动位置(如档位、滑道和分离)设计有紧凑的模块化单元，用于全部促动活塞的传感器位于该模块化单元中。仅当这些传感器以能够实现紧凑的模块化构造形式的方式关于在促动活塞上的信号发生器灵活地设置时，这才能成功。信号发生器例如可以是小的永磁体、当然也可以是线圈或者其它元件，它们由于其位置的改变而造成电场、磁场或者其它场的改变，这些改变将被根据本发明的装置的传感器探测到。因而，根据本发明的一个有利方面，用于传感器的信号发生器这样设置在变速箱促动器的促动活塞上或者变速箱上，即，使得具有传感器的该装置的根据本发明的紧凑结构成为可能。

根据本发明的另一个有利的方面，这些传感器关于待感测的促动活塞方面具有基本相同的间距，所述待感测的促动活塞的行程位置应该相应地由一个传感器来采集。由此可以保证产生最优区域，其中能够设置所有三个传感器。如果这被考虑在内了，那么能够将这些传感器安装在紧凑的壳体中，从而实现了根据本发明的装置的模块化结构。

根据本发明的另一个有利方面，这些传感器是这样设置的，即，它们的纵轴线以成对的方式基本互相垂直地设置。借此同时得到多个优点。由于根据本发明这些传感器是相对紧密地彼此挨着设置的，因此肯定存在促动活塞的信号以下述方式相互干扰的一定程度的风险，即，相应的其它促动活塞的传感器还获得不是指派给它们的促动活塞的信号(例如以已经减弱的形式)。本发明的该方面基于这样的思想，即，传感器借助电磁波通过电感性耦合或者电容性耦合的方式测定促动活塞的行程位置。通常，在这些传感器中采用线圈，其探测内部或者外部磁场的变化。在紧密设置传感器时，这可能会导致所谓的干涉。这种干涉或者干扰能够被减弱或者消除，方法是：尽可能将这些传感器以成对的方式全部都相互垂直地设置。尽管在传感器之间的距离选择得足够大时已经可以导致不希望的相互影响的一定程度的降低，但是在非常紧凑的构造方式中在空间狭窄的情况下在变速箱或者变速箱促动器上并不能总是以足够的尺度保证传感器之间的距离选择得足够大。

但是，根据本发明正好要努力实现紧凑的构造方式。因而建议，代替地，将这些传感器分别以成对的方式彼此垂直地设置。这实现在共用的壳体内的特别紧凑的设置，同时降低了彼此间的影响。

根据本发明的另一种有利构造方式，用于传感器的相应的电子评估单元也将被设置在变速箱或者变速箱促动器的促动活塞与传感器的共用接口之间。根据另一种有利的构造方式，电子评估单元甚至可以有利地位于相应的传感器和接口之间。由此也使得根据本发明的作为模块的装置的非常高效且紧凑的结构成为可能。在这里以有利方式可以设计为，将电子评估单元构造为用于多个传感器的紧凑单元，或者以每个传感器一个紧凑单元的方式构造电子评估单元。在传感器和电子评估单元之间的连接线路可以因此而保持得非常短，而这又将减少易发生干扰和故障的可能性。

本发明还以有利方式设计为，将传感器实施为PLCD传感器。由此，也保证了在根据本发明的装置内在空间上很小且紧凑的设置。尤其是关于PLCD传感器方面，这种成对的设置方式在相互垂直时是有利的，因为这些传感器基于借助信号发生器(永磁体)对变速箱的变速箱换档位置或者促动活塞的行程位置而进行的确定。传感器和信号发生器之间的联接是与方向有关的且受空间限制，正如大多数情况下的电磁耦合那样。不仅传感器和信号发生器之间的空间上的靠近而且它们的相互定向均是重要的。相互垂直地设置的传感器减少了紧密设置的传感器的相互之间的不良影响。

根据本发明的另一个方面，针对相应的传感器的信号发生器是这样设置在促动活塞上的，即，传感器能够成对地相互垂直地设置在促动活塞和共用的接口之间。由此将以有利方式实现，信号发生器的相互作用在相应配属的传感器之间被最大化，而在其它传感器之间被最小化。

此外有利的是，共用的接口被实施为标准化的接口，尤其是被实施为根据标准IP6K9K的连接。保护所述接口以防止污物、水等的进入。标准化的接口通常是可用的，并且能够与多种不同构造方式的变速箱促动器联接。此外，它们在空间上是紧凑的，并且能够通过简单的手柄与变速箱促动器的待联接的元件连接，或者与其它电子单元联接。

附图说明

结合下列附图举例说明本发明的实施例。附图中：

图1以透视图示出根据本发明的传感器模块；

图2以半透明的透视图示出根据图1的实施例；以及

图3以另一个透视图示出根据图1和图2的实施例，其中示出了强调的部件。

具体实施方式

图1示出根据本发明的传感器模块的实施例。封闭的壳体4围绕根据本发明的传感器模块1。第一接口2和第二接口3突出于壳体。第一接口2具有内部金属触点排13。这些触点将安装在传感器模块1内的传感器(未示出)的信号和第二接口3的信号传输到电子控制单元(Electronic-Control-Unit＝ECU，未示出)。第二接口3同样具有一排触点。有利的是，第一接口2可以被实施为根据IP6K9K标准的插接式连接。当然其它实施方式同样是可以想到的，只要该接口可以联接到变速箱促动器的电子控制单元上。因此，变速箱促动器的电子控制单元必须具有与第一接口2相对应的接口。在一种有利构造方式中，变速箱促动器的电子控制单元(在图1中未示出)的其它控制信号同样通过第一接口2接收，并且经过传感器模块1的内部传送到另一(第二)接口3上。为了进一步处理这些附加传送的信号，可以在传感器模块1内设计电子单元。然而在一种有利构造方式中，信号未经进一步处理地进入第二内部接口3。有利的是，这些信号可以是用于控制变速箱促动器的电磁体的信号。为了朝向外部只形成唯一的外部接口2，将针对第二内部接口3的附加导线或者信号在内部经过外部接口2来引导。根据本发明的装置的壳体是这样构造的，即，该壳体以最优化和节约空间的方式插入变速箱促动器上的有限的空间内或者变速箱上的有限的空间内。

图2以半透明视图示出根据图1的根据本发明的传感器模块的实施例，在该视图中，封闭的壳体仅以虚线形式示出。通过该视图可以看到设置在传感器模块内的部件。在此，所涉及的是传感器5、6、7，它们用于确定例如促动活塞或者变速箱的气缸(未示出)的变速箱换档位置，传感器5、6、7直接在促动活塞上或者在变速箱上测得变速箱促动器的促动措施。在图2所示的实施例中，为每个传感器5、6、7设计一个电子评估单元9、14、8。然而电子评估单元不是强制性地被划分为三个单独的部件。同样可以为所有传感器5、6、7设计有一个单独的电子评估单元。信号从电子评估单元经由连接线路到达接口2。传感器5、6、7经由若干连接线路与电子评估单元联系。电子评估单元9、14、8的部件与接口2联接。提供由外部第一接口2所接收的信号的第二接口3提供另外一排电子触点，所述触点例如用于控制磁体，所述磁体被用于控制气动的滑道、档位和分离活塞。在一种特定设置方式中，传感器5、6、7被实施为第一传感器5、第二传感器6和第三传感器7。传感器5、6、7可以是PLCD传感器。这些传感器5、6、7被设计以便测得变速箱促动器的每个促动活塞的位置。这例如通过电感性耦合来实现。在作为PLCD传感器的实施方式中将磁体作为信号发生器设置在每一个待测的构件上，例如设置在促动活塞上或者设置在变速箱上的适当位置上，所述作为信号发生器的磁体的运动在PLCD传感器中产生相应的信号。电子评估单元9、14、8以适当方式转换该信号，以便将其经由第一接口2转发至变速箱促动器的电子控制单元。在一种有利构造方式中，为了与特殊的总线系统通信而可以设置外部接口。

图3表示根据本发明的一个方面的实施例的另一个视图，该视图允许更深入地观察根据本发明的传感器模块。在这里，电子评估单元8和第一接口2也是透明的(也以虚线表示)，并且封闭壳体也被完全去除。由此，可以看到传感器7，其以类似于传感器5和6的方式在该传感器模块的一个方向上延伸。连接线路10、11、12将传感器5、6、7与其各自的电子评估单元9、14、8联接。电子评估单元8、9、14经由连接线路15、16、17和接口发送评估过的信号。传感器的评估信号将经由连接线路10、11、12输送至电子评估单元9、14、8。

在根据图3的视图中也明显看到，这些传感器以成对方式彼此垂直地设置。这种设置方式规定了，信号发生器必须怎样设置在变速箱上、或者促动活塞上或者变速箱促动器的汽缸上。这种设置方式的有利之处在于，在促动活塞上或者在变速箱中的信号发生器的信号相互影响的程度较低。当然，成对垂直的设置只是多种可行方案中的一种。对于信号发生器或者传感器信号的相互干涉的限制，也可以通过在传感器或者信号发生器之间的足够大的距离来实现。同样示出的还有，电子评估单元被划分为三个单独的部件9、14和8，当然划分不是强制的。重要的是，电子单元9、14、8和传感器5、6、7位于促动活塞或者变速箱与接口2之间。由此能够实现非常紧凑的构造形式。因此，根据本发明的传感器模块(按照之前所述的实施例)表现为在这些促动器和传感器5、6、7之间的通用接口，所述这些促动器和传感器5、6、7对于变速箱促动器的工作来说是必需的。在这里，控制信号和传感器信号中的大部分按照有利方式是经过第一接口2传送的。因此相对于现有技术，降低了在插接器方面的开销。更少量的插接式连接使得污物进入的风险被降低，并且使得其它不希望的干扰影响进入的风险也被降低。总体来说，通过减少外部接口，该系统易出现故障的可能性被降低。装配方面的成本也同样降低。

Claims (10)

1.用于连接到发动机变速箱的变速箱促动器的装置，其特征在于，所述装置包括：用于感测换档装置的变速箱换档位置的传感器(5、6、7)和用于将所述传感器(5、6、7)的评估信号发送到变速箱促动器的电子控制单元的接口(2)，其中，所述传感器(5、6、7)是这样设置的，即，所述传感器(5、6、7)到所述接口(2)的距离小于所述接口(2)和待感测的所述换档装置之间的距离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待感测的换档装置包括变速箱促动器的促动活塞。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待感测的换档装置包括变速箱，所述变速箱的变速箱换档位置被感测。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，传感器(5、6、7)为了感测档位位置、滑道位置和分离位置而被设计。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器(5、6、7)是这样设置的，即，所述传感器(5、6、7)至所述变速箱促动器的对应的待感测的所述促动活塞的间距基本是一样大的。

6.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述传感器(5、6、7)是这样设置的，即，所述传感器(5、6、7)的纵轴线是基本彼此垂直的。

7.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，针对所述传感器的所述电子评估单元(8、9、14)是以紧凑的构造形式设置在所述促动活塞和所述传感器的共用的所述接口之间的。

8.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述传感器(5、6、7)是PLCD传感器。

9.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述接口(2)是根据IP6K9K标准的插接式连接。

10.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，设计有第二接口(3)，所述第二接口(3)提供由外部的第一接口(2)所接收的信号。

Images