CN105658978A - 离合器传感器系统 - Google Patents

Abstract

一种离合器传感器系统,该离合器传感器系统具有：离合器部件（3），该离合器部件绕转动轴线（4）能转动运动并且沿该转动轴线的方向在轴向能移动；和传感器装置（25），该传感器装置具有至少一个传感器元件（5），所述至少一个传感器元件被构造用于检测能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量，其中，所述能转动运动的离合器部件（3）在其周边（10）上设有环形的发送器结构（7），所述发送器结构具有第一部件结构（14）的和至少一个第二部件结构（15）的沿旋转方向（8）交替连续的结构元件（17、18），这些结构元件分别通过结构过渡部（19）分开，其中，在所述能转动运动的离合器部件（3）转动时，所述结构过渡部（19）被引导从所述至少一个传感器元件（5）的传感器检测区域（9）旁边经过，并且所述传感器装置（25）根据对所引导经过的结构过渡部（19）的检测来产生一传感器信号（Se），该传感器信号包含关于能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量的信息，如此构造所述发送器结构（7），使得由传感器装置（25）在能转动运动的离合器部件（3）转动运动时检测的结构过渡部（19a）与沿旋转方向（8）直接或间接跟随的、由传感器装置（25）检测的结构过渡部（19b）的周边间距（A1、A2）与能转动运动的离合器部件（3）的轴向移动（6）相关，从而使得所述传感器装置（25）产生一传感器信号（Se），除了关于能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量的信息之外，该传感器信号还包含关于所述离合器部件（3）的轴向移动位置的信息。

Description

离合器传感器系统

背景技术

本发明涉及一种离合器传感器系统，该离合器传感器系统具有一绕转动轴线能转动运动的并且沿转动轴线的方向在轴向能移动的离合器部件和一传感器装置。这类离合器传感器系统例如使用在机动车的自动变速器中，以便监控变速器的例如爪形离合器的离合器状态。已知的系统使用两个不同的传感器装置，其中，第一传感器装置检测能转动运动的离合器部件的转动运动。在此例如可以涉及一种惯用的转速传感器，例如差分霍尔传感器。能转动运动的离合器部件为此目的在其周边上例如设有环形的（umlaufend）齿轮结构，该齿轮结构具有沿旋转方向（Umlaufrichtung）交替连续的齿和齿槽，它们通过过渡部分开。在能转动运动的离合器部件转动时，齿和齿槽的相应过渡部在传感器装置的传感器元件的检测区域旁边引导经过。传感器元件根据对过渡部的检测形成了代表转动运动参量的转速信息。离合器部件的轴向移动位置在已知的解决方案中通过独立的传感器装置、例如路径传感器来检测。已知的系统需要不同的发送器结构和传感器装置。此外，针对对离合器的要求需要相对很多的结构空间，这是因为所述转速信号和代表轴向移动位置的路径信号在分开的位置上被检测。

发明内容

具有权利要求1的特征的根据本发明的离合器传感器系统具有这样的优点，即，转动运动参量例如转速和离合器部件的轴向移动位置可以以简单的方式来检测。为此目的，所述离合器传感器系统具有带至少两个部分结构的特殊发送器结构，所述至少两个部分结构如此构造，使得由传感器装置在能转动运动的离合器部件转动运动时检测的结构过渡部与沿能转动运动的离合器部件的旋转方向直接或间接跟随的、由传感器装置检测的结构过渡部的周边间距与能转动运动的离合器部件的轴向移动相关，从而使得所述传感器装置产生一传感器信号，除了关于能转动运动的离合器部件的转动运动参量的信息之外，该传感器信号还包含关于所述离合器部件的轴向移动位置的信息。有利地，能够降低敷设电缆的耗费并减小结构空间，其中，所述离合器传感器系统可靠地探测能转动运动的离合器部件的轴向移动位置和转动运动参量并因此能够实现精确的离合器操控。

本发明的有利的构造方案和改进方案能够通过在从属权利要求中列举的特征来实现。

原则上，发送器结构的最为不同的实施方案是可行的。但是特别有利的是，发送器结构如此配备有交替连续的部分结构的结构元件，使得至少一个结构过渡部具有相对于能转动运动的离合器部件的转动轴线倾斜放置的斜置区段并且沿旋转方向直接或间接跟随的结构过渡部具有不平行于该斜置区段而延伸的区段。由此以简单的方式实现了，至少这两个结构过渡部的、由传感器装置所扫描的周边间距与离合器部件的轴向移动位置相关。在此，如下这样的实施方式是可行的，在这些实施方式中，发送器结构在仅一个唯一的结构元件上具有仅一个斜置区段或者在多个但不是所有结构元件上具有斜置区段或者也在所有结构元件上分别具有一斜置区段。

第一部分结构和/或第二部分结构例如可以由一序列相同形式构造的结构元件构成。因此，所述发送器结构例如可以具有沿旋转方向来看交替连续的锯齿式的结构元件的布置结构。但是也可行的是，第一部分机构和/或第二部分结构由一序列不同构造的且沿旋转方向交替布置的结构元件构成。

所述传感器装置可以在一种实施例中仅具有一个唯一的传感器元件。但是也可行的是，所述传感器装置具有两个或更多个沿转动轴线方向彼此间隔开地布置的传感器元件，这些传感器元件在结构上彼此分开或者也联合成一个结构单元。

所述传感器装置例如具有下列传感器类型中的至少一个或两个传感器元件：差分霍尔传感器、霍尔传感器或霍尔-IC（霍尔感应器）、感应式的传感器元件、AMR-传感器（各向异性磁阻传感器）、GMR-传感器（巨磁电阻传感器）、光学传感器、超声波传感器或雷达传感器，其中，该清单不是最终的。

所述传感器装置有利地产生一传感器信号，该传感器信号根据对引导经过的结构过渡部的检测具有一序列（Folge）的信号脉冲。所述传感器信号可以是由传感器装置检测到的信号或是由传感器装置继续处理的并在输出端上提供的信号。

在一种有利的实施例中，传感器信号例如包含由第一信号脉冲、第二信号脉冲和第三信号脉冲构成的至少三个连续的信号脉冲的序列，其中，所述第一信号脉冲和第二信号脉冲的时间间隔与第二信号脉冲和第三信号脉冲的时间间隔的比例包含关于能转动运动的离合器部件的轴向移动位置的信息。

但是，在另一有利的实施例中例如也可以规定：传感器信号的信号脉冲的脉冲持续时间与该传感器信号的周期持续时间的比例包含关于能转动运动的离合器部件的轴向移动位置的信息或代表所述轴向的移动位置。

有利地可以与在一能预设的时间段中检测到的信号脉冲的数目相关地或与信号脉冲的时间间隔相关地检测代表所述转动运动参量的值。

在一种有利的实施方案中，沿旋转方向交替连续的结构元件以齿轮几何形状的方式通过能转动运动的离合器部件的周边的几何构型来形成，其中，所述第一部分结构具有作为结构元件的齿并且第二部分结构具有作为结构元件的分别处在两个齿之间的齿槽。这些齿槽可以特别简单地通过铣削来制造，由此也可以以简单的方式产生上面已经描述过的斜置区段。结合齿轮几何形状可以有利地使用对磁场敏感的传感器元件，其中，例如在所述至少一个传感器元件的传感器检测区域中产生一磁场，并且如果齿和齿槽被引导从所述传感器装置的所述至少一个传感器元件的传感器检测区域旁边经过，则传感器装置对磁场变化进行检测。所述传感器元件可以在该情况下例如有利地构造为差分霍尔传感器。

在另一实施例中规定，沿旋转方向交替连续的结构元件通过能转动运动的离合器部件的周边上的磁极结构来构造（磁极转子），其中，第一部分结构和第二部分结构之间的结构过渡部通过磁性的南北极过渡部来构造。当磁性的南北极过渡部被引导从所述至少一个传感器元件的传感器检测区域旁边经过时，传感器装置在该情况下对磁场变化进行检测。形式为磁极转子的在磁方面有活性的发送器结构能够毫无问题地制造。

另一实施方式规定：沿旋转方向交替连续的结构元件通过能转动运动的部件的周边的有光学表面特性的构型来构造，其中，第一部分结构和第二部分结构具有在光学上不同的表面。所述传感器装置在该情况下例如是光学传感器元件，该光学传感器元件可以检测在传感器检测区域中由表面反射的电磁辐射、尤其是光线。有利地，为此不需要离合器部件的周边的几何构型，而是仅需要适当的表面处理，例如通过使表面粗糙或对表面喷砂或者涂颜色，这能够在没有大耗费的情况下执行。

所述离合器传感器系统优选可以是机动车变速器离合器的部件或是机动车的使驱动侧与从动侧连接的分离离合器的部件，但是不应限制到这些应用方案上。

在本申请的上下文中，离合器是用于传递转矩的装置，其中，至少一个能转动运动的并能沿轴向移动的离合器元件能松开地与第二离合器元件嵌接进而作用连接。所述离合器例如可以是车辆变速器的爪形离合器。但是也可以涉及另外的离合器、例如膜片弹簧离合器或类似的离合器。

能转动运动的离合器部件被理解为多件式离合器的下述这样的部件，该部件与离合器的至少一个为了嵌接离合器所需的、旋转式的并能沿轴向移动的离合器元件要么抗扭地耦合，要么在离合过程期间才耦合，但是或者该部件是该离合器元件本身。

“离合器部件的周边”被理解为离合器部件沿相对于转动轴线的垂直视线方向的环形侧面。这例如可以是柱体壳面形的几何形状。对于本发明而言，发送器结构在离合器部件周边上的构造是决定性的。离合器部件的周边在发送器结构之外的构造不是重要的。

“旋转方向”被理解为沿着或者也可以逆着离合器部件的转动的旋转方向。

本申请的上下文中的“周边间距”被理解为能转动运动的部件的发送器结构在一个平面中的假想滚动曲线上的两个点的空间间距。

“传感器检测区域”被理解为平面的或在空间上伸展的二维或三维的区域，该区域在离合器部件的周边的、面朝传感器元件的区域与传感器元件之间。传感器元件对结构过渡部进行检测并因此检测发送器结构的结构变化，如果它们经过所述传感器检测区域的话。

在本申请的上下文中的发送器结构可以优选通过能转动运动的部件的周边的空间构型或几何构型来形成或者通过分布在周边上的磁极或通过在能转动运动的部件的周边上的表面的光学构型来形成，但不应被限制于此。

“结构过渡部”被理解为沿旋转方向看在相应两个相邻的结构元件之间的过渡部。结构过渡部可以具有线形状、棱边形状、磁极过渡部形状或类似形状。也可以涉及沿旋转方向稍微伸展的区域、例如连续的过渡部区域。

“沿旋转方向直接跟随所观察的结构过渡部的结构过渡部”被理解为沿旋转方向看下一个被传感器装置检测的结构过渡部。

“沿旋转方向间接跟随所观察的结构过渡部的结构过渡部”被理解为如下这样的结构过渡部，该结构过渡部不是下一个被检测的结构过渡部并且该结构过渡部沿旋转方向看可以通过另外的结构过渡部与首先被检测的结构过渡部分开。

“发送器结构的第一和第二部分结构”被理解为发送器结构的两个部分结构，其中，所述发送器结构不需要被限制划分成两个部分结构并且例如附加地也可以具有三个、四个或更多个部分结构。

关于离合器部件的轴向移动位置的信息被理解为如下这样的信息，该信息能够实现在运行中出现的、沿转动轴线方向的移动时，可靠地计算离合器部件的相对或绝对的轴向移动位置。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细阐释。其中：

图1示出了离合器传感器系统的原理结构；

图2示出了沿从传感器元件到发送器结构上的视线方向发送器结构的一种实施例的俯视图的示意图；

图3a示出了当传感器检测区域在能转动运动的部件转动运动的情况下划过图2中的轨迹S1时，由传感器元件所产生的信号的一个例子；

图3b示出了当传感器检测区域在能转动运动的部件转动运动的情况下划过图2中的轨迹S2时，由传感器元件所产生的信号的一个例子；

图4和图5示出了发送器结构的替换的实施例；

图6示出了图2的发送器结构的一种实施例的横截面，该横截面用于在空间上或在几何形状上被结构化的发送器结构的特殊情况；

图7示出了用于本发明的另一实施例的发送器结构和对应的传感器信号的视图；

图8和图9示出了根据本发明的发送器结构的其他实施例。

具体实施方式

图1示出了离合器传感器系统1的原理上的并被大大简化的结构。离合器传感器系统1包括具有至少两个离合器元件2a和2b的离合器，在这两个离合器元件之间能够通过建立离合器配合来传递转矩。为此目的，离合器元件2和3可以彼此嵌接，其中，所述嵌接可以以摩擦配合、形状配合、力配合或以另外的方式进行。通过所述离合器的结合可以将转矩从例如与离合器输入侧耦合的离合器元件2a传递到例如与离合器输出侧耦合的离合器元件2b上或反之亦然。第一和第二离合器元件可以构造得能沿着或逆着所示的旋转方向8转动运动，其中，所述离合器元件中的至少一个离合器元件、例如离合器元件2b能够沿轴向方向6移动。离合器例如是机动车变速器的爪形离合器。

所述离合器元件2b与离合器部件3机械式连接。所述离合器部件3因此如离合器元件2b那样能转动运动地布置在所述转动轴线4上并布置得能沿转动轴线4的方向移动。图1中，所述离合器部件3构成所述第二离合器元件2b。但是也可行的是，所述离合器部件3通过一独立的部件构成，该独立的部件事后才与所述离合器元件2b连接。重要的是，离合器部件3沿旋转方向8的转动运动和离合器部件3的轴向移动6与离合器元件2b的沿旋转方向的转动运动和沿轴向的移动耦合，以便可以借助于传感器装置25来检测离合器传感器系统1的离合器状态。

为此目的，离合器部件3在其周边10上设有沿旋转方向8看是环形的发送器结构7，该周边在图1中简单地示出为柱体壳面。在图1中仅简示出了发送器结构7。所述传感器装置25例如具有传感器元件5，该传感器元件与发送器结构7的周边10沿径向间隔开，并且优选直接垂直看到所述发送器结构7上。发送器结构7的由传感器元件扫描的区域或发送器结构7与传感器元件5之间的区域构成一传感器检测区域9。传感器检测区域9可以明显小于发送器结构7。

在图2中示出了发送器结构7的一个例子。图2在此示意性示出了在平面中的来自图1的环形发送器结构7的滚动曲线的一部分。旋转方向8因此处在图2的视图平面中并被相应地画入。箭头6标记出了发送器结构7与传感器装置25或传感器检测区域9相比的轴向移动。发送器结构7在这里例如通过沿旋转方向8来看交替连续的锯齿形结构元件来构成，这些结构元件以它们的尖端在图2中交替地向右和向左指向。

如图2中能够良好识别的那样，发送器结构7包括第一部分结构14和第二部分结构15。在这里所示的实施例中发现具有发送器结构7的两个部分结构的实施方式。显而易见的是：由三个、四个或更多个部分结构构成的实施例也是可行的。

第一和第二部分结构14、15具有周期性布置的结构元件17、18，这些结构元件在图2中例如构造成锯齿形。第一部分结构14的结构元件设有附图标记17，第二部分结构15的结构元件设有附图标记18。可以识别出，第一部分结构14的结构元件17在该实施例中全部构造成相同形式。同样地，例如第二部分结构15的结构元件18全部构造成相同形式。第一部分结构14的结构元件和第二部分结构15的结构元件18沿旋转方向8来看交替地连续，从而使得第一部分结构14和第二部分结构15例如表现得像两个嵌到彼此内的梳子。

在第一部分结构14的结构元件17与第二部分结构15的结构元件18之间分别有一结构过渡部19。结构过渡部可以具有线形状、棱边形状、磁极过渡部形状或类似形状。也可以涉及沿旋转方向8稍微伸展的区域、例如连续的过渡部区域。重要的是，如果结构过渡部19经过所述传感器检测区域9，则传感器装置25或传感器元件9检测该区域。这如何可以实现在下面还要详细阐释。图2中的每个结构元件都具有两个过渡到相邻的结构元件的结构过渡部。例如，第二部分结构15的、在图2中以18a来表示的第一结构元件具有过渡到第一部分结构14的第一结构元件17a的结构过渡部19a并且具有过渡到第一部分结构14的第二结构元件17b的结构过渡部19b。

所述传感器元件5沿着一轨道或轨迹扫描发送器结构，该轨道或轨迹与离合器部件3的轴向移动6相关。轨迹S1、S2在图2中用虚线示出。在第一移动位置中，传感器元件5例如发送器结构7沿着轨迹S1进行扫描。如果离合器部件3随后在图2中沿着图2中的轴向移动6向左移动，那么传感器元件5现在沿着轨迹S2扫描所述发送器结构7。在离合器部件3转动并因此发送器结构7也绕转动轴线4转动时，传感器元件5的传感器检测区域9沿着轨迹S1或S2沿旋转方向8在结构元件17和18上游走并扫描这些结构元件的结构过渡部19。

根据本发明如此设计所述发送器结构，使得在能转动运动的离合器部件3转动运动时由传感器元件5检测的结构过渡部19与直接或间接跟随地被检测的结构过渡部的周边间距A1、A2与离合器部件的轴向移动6相关。这例如可以通过如下方式来实现：从一结构元件到下一结构元件的结构过渡部19具有斜置区段19s，该斜置区段相对于转动轴线4进而也相对于沿轴向移动6的方向倾斜放置。图2中的一个部分结构的每个结构元件都具有两个过渡到另外的部分结构的相邻结构元件的结构过渡部。可行的是，这两个结构过渡部中的每个都具有一斜置区段19s，就像这在图2中示出的那样。但是也可行的是，这两个结构过渡部中的仅一个结构过渡部具有斜置区段19s并且另一结构过渡部不平行于所述斜置区段19s延伸。发送器结构7的一替换的实施例在图4中示出。图4中的每个结构元件都具有带斜置区段19s的第一结构过渡部。第二结构过渡部平行于转动轴线4延伸并且没有被斜置。在图5中示出了另一种实施例。在这里，结构过渡部19例如通过一均匀弯曲的区段构成，该区段由此构成了相对于转动轴线4的斜置区段19s。每个结构元件17、18的另一结构过渡部例如直线形构造并且相对于转动轴线4以另一角度倾斜放置。

在图2中能够针对传感器元件5在发送器结构7沿所示的旋转方向8转动时扫描所述轨迹S1的情况识别：传感器检测区域9沿着轨迹1向下游走。现在例如观察到第二部分结构15的第一结构元件18a。传感器元件5例如首先检测第一部分结构14的第一结构元件17a与第二部分结构15的第一结构元件18a之间的结构过渡部19a。作为在沿旋转方向8转动时的下一结构过渡部，传感器元件5检测第二部分机构15的第一结构元件18a与第一部分结构14的第二结构元件17b之间的结构过渡部19b。两个结构过渡部19a和19b之间的周边间距A1对于第二部分结构15的被观察的第一结构元件18a而言与轨迹S1相关，因为具有发送器结构的离合器部件3在图2中向左移动，因此所述传感器元件5现在对轨迹S2进行扫描。在此，第二部分结构15的所述第一结构元件18a的这两个被观察的结构过渡部19a和19b之间的周边间距A2明显变得较小。从A1至A2的结构过渡部的周边间距的变化可以归因为结构过渡部19的倾斜放置。这造成周边间距A1或A2与发送器结构7的轴向移动位置相关。如所识别出的那样，在该实施例中，该相关性不仅对于第二部分结构15的第一结构元件18a存在，而且同样对于所有另外的结构元件也存在。周边间距与轴向移动的相关性在这里例如对于发送器结构的所有结构元件都被保证，其中，根据所观察的结构元件的不同，周边间距一次变大并一次变小。

显而易见的是：为了获得该相关性，仅仅重要的是一结构元件的两个置于两侧的结构过渡部中的一个结构过渡部的倾斜放置。在图4或图5中示出的实施例中，两个连续被检测的结构过渡部的周边间距同样与轴向移动6相关。如已经实施的那样，不必每个结构元件都具有一斜置区段。在边界情况下，在结构元件之一上的一个唯一的斜置区段是足够的。

在图3a中示出了传感器信号的例子，传感器装置25在扫描所述轨迹S1时产生所述传感器信号。在横轴上描绘时间，在纵轴上描绘传感器信号的大小，该传感器信号例如可以是电压信号。所述传感器装置25例如具有传感器元件5，该传感器元件构造为差分霍尔传感器，该差分霍尔传感器被作为所谓的峰值探测器来运行。例如能够从Allegro公司获得的这种特殊的差分霍尔传感器在检测结构过渡部19时将传感器电平从高切换到低并反之亦然。所述传感器元件5因此例如产生二元的传感器信号Se，其中，所述传感器元件5在一被检测的结构过渡部19中将信号电平从低切换到高并在下一被检测的结构过渡部19中将信号电平从高返回切换到低。由此产生具有传感器脉冲30的在图3a中示出的传感器信号。

在发送器结构7的轴向移动中，所述信号发生改变并在沿轨迹S2扫描所述发送器结构时现在产生在图3b中示出的传感器信号Se。在图3a和图3b中能够识别出，高电平30的持续时间限定了脉冲持续时间ts并且该脉冲持续时间ts与传感器信号Se的周期持续时间tp的比例与发送器结构7的和能转动运动的离合器部件3的轴向移动位置相关。同样能够识别出，所述周期持续时间tp与轴向移动6无关，并且与在一能预设的时间段中检测到的信号脉冲30的数目或间距相关地可以检测到代表转动运动参量的值。因此可以从对发送器结构7的结构元件的数目的认识例如以简单的方式直接计算离合器部件的转速。以该方式，在这里所提出的传感器元件5产生一传感器信号Se，除了能转动运动的离合器部件3的转动运动参量之外，该传感器信号代表所述离合器部件3的轴向移动位置。

在本申请的上下文中，所述信号产生可以建立在不同物理原理的基础上。在一有利的实施例中，发送器结构通过离合器部件3的周边10的几何构型来实现。在图6中示出了关于在图2中示出的实施例的这种离合器部件3的横截面。发送器结构7在这里以一序列齿40的形式构造为第一部分结构14，这些齿通过作为第二部分结构15的齿槽41分开。这些齿的侧面相对于转动轴线4倾斜放置，从而在齿和齿槽之间产生在图2中示出的倾斜放置的结构过渡部19。所述传感器元件5可以设计为简单的霍尔传感器元件、霍尔-IC、差分霍尔传感器或感应式的传感器元件。未示出的永磁体、例如反向偏压性磁体（Back-Bias-Magnet）可以在传感器检测区域9中产生磁场。在发送器结构7转动时，齿和齿槽游走穿过所述传感器检测区域9，由此来周期性地调整传感器检测区域中的磁场。所述传感器元件5检测磁性场强的变化，并且例如在超过存储在传感器元件中的阈值时进行切换。由此，在检测到从齿到齿槽的或从齿槽到齿的结构过渡部时切换所述传感器并且传感器因此例如产生二元的输出信号。

本发明的一种特别有利的实施例在图7中示出。在图7的上部分中示出了该实施例的发送器结构7。所述离合器部件3例如是铁磁性的传感轮，在该传感轮的周边10中通过铣削开设齿槽52、54、56，从而使得所述传感轮具有处于这些齿槽52、54、56之间的齿51、53、55和57。在图7的上部分中示出的发送器结构7在左边和右边周期性地相应延续。如现在能够识别的那样，齿槽52、54、56或铣入的凹槽形成了第二部分结构15的结构元件18，而齿51、53、55和57形成了第一部分结构14的结构元件17。在该实施例中，发送器结构7因此也具有第一部分结构14和第二部分结构15的沿旋转方向8交替连续的结构元件17、18。但是与在图2中示出的实施例的区别是，在这里所述第一部分结构14的结构元件17以及同样地第二部分结构15的结构元件18没有全部都相同形式地构造。如在图7中能够识别的那样，第二部分结构的齿槽52和56构造得平行于轴线4并且因此也平行于轴向移动方向6，而齿槽54倾斜于轴线4被铣入到传感轮的周边内。由此，由平行和倾斜于轴线4而定向的齿槽或凹槽的交替序列组成所述第二部分结构15。类似于这些齿槽，由两种不同构造的齿53、55的、沿旋转方向8来看的交替序列组成所述第一部分结构14。因此能够识别出，齿53和55构造得相对彼此镜面对称。齿57又相应于齿53，而齿55相应于齿51。在图7的上部分中同样能够良好识别出的是，传感器装置25在该实施例中沿旋转方向8来看总是具有两个平行于轴线4延伸的结构过渡部19，这两个平行于轴线4延伸的结构过渡部19被两个倾斜于轴线4延伸的结构过渡部19跟随，并且随后又被两个平行于轴线4延伸的结构过渡部19跟随。

在图7中示出的传感器装置25在该实施例中例如可以包括两个沿转动轴线的方向彼此间隔开的传感器元件5，这些传感器元件分别同时扫描轨迹S1和S2。在发送器结构7轴向移动6时，分别被扫描的轨迹S1、S2自然地发生变化。优选地，所述两个传感器元件5分别构造为差分霍尔传感器。这两个差分霍尔传感器可以彼此分开或联合成一个模块。在差分霍尔传感器的情况下，由永磁体产生一磁场。在磁体之间有两个在图7中通过点简示出的霍尔元件，这两个霍尔元件沿旋转方向8一个接一个地连续。这些霍尔元件被磁通贯穿，该磁通取决于齿或齿槽是否与这两个霍尔元件相对置。通过这些霍尔元件的两个信号的差异形成来实现磁性干扰信号的减少并且实现改善了的信号-/噪声关系。

在图7的中间示出了一些信号，第一差分霍尔传感器在轨迹S1中并且第二差分霍尔传感器在轨迹S2中检测这些信号。当例如齿51和齿槽52的结构过渡部被差分霍尔传感器在轨迹S1中检测到时，该差分霍尔传感器产生正的电压值。在接下来检测从齿槽52到齿53的结构过渡部时，由于形成差异而在差分霍尔传感器中产生了负的电压值。

差分霍尔传感器根据所检测到的电压信号例如产生在图7的下部分中示出的传感器信号Se，该传感器信号可以由一序列例如矩形的信号脉冲构成。第一信号脉冲30a在经过置于齿槽52两侧的结构过渡部19时由差分霍尔传感器的检测区域而产生，下一信号脉冲30b在经过置于齿槽54两侧的结构过渡部时产生并且第三信号脉冲30c在经过置于齿槽56两侧的结构过渡部时产生。相应的情况适用于对轨迹S2进行扫描的第二差分霍尔传感器。由于置于齿槽52两侧的结构过渡部19的、平行于轴线4延伸的取向以及由于置于齿槽54两侧的结构过渡部19的、倾斜于轴线4延伸的取向，所述两个差分霍尔传感器在轨迹S1和S2中同时产生第一信号脉冲30a，而差分霍尔传感器在轨迹S2中比差分霍尔传感器在轨迹S1中更快地发出信号脉冲30b。第三信号脉冲30c也同时产生。在第二信号脉冲30b与第一信号脉冲30a在轨迹S1中与轨迹S2相比的不同时间间隔中包含关于离合器部件3的轴向移动位置6的信息，该信息例如可以利用控制设备或配属给传感器装置25的电子电路部件来分析。为此目的可以分析两个差分霍尔传感器在轨迹S1和S2中的两个传感器信号Se。如果现在图7中的发送器结构沿着所述轴向移动方向6移动，那么在以未改变的方式检测到的信号脉冲30a和发生移动的信号脉冲30b之间的时间间隔t1对于两个差分霍尔传感器而言以不同的方式发生改变。相应的情况适用于这些信号脉冲30b和30c之间的时间间隔t2。在此有利地可以在刚接通传感器装置25之后就已经通过分析差分霍尔传感器的两个传感器信号确定了所述轴向的移动位置6，而不必首先了解该轴向的移动位置。转速的检测以常规方式与在能预设的时间段内由差分霍尔传感器检测的信号脉冲的数目相关地或者与信号脉冲的时间间隔相关地进行。该实施例能够特别有利地制造，因为所述传感器装置25具有两个便宜的差分霍尔传感器即可并且发送器结构能够通过铣削容易且便宜地制造。

图7的这种实施例的一种修改方案规定：仅使用一个唯一的差分霍尔传感器，例如这样的差分霍尔传感器，该差分霍尔传感器在图7的上部分中扫描所述轨迹S1并且在此例如在图7的下部分中产生两个传感器信号Se中的上面的那个。在发送器结构7轴向移动时，该差分霍尔传感器于是例如扫描轨迹S2并在图7的下部分中产生两个传感器信号Se中的下面的那个。在这里也由于时间间隔t1与时间间隔t2相比的变化而包含关于走过的轴向移动路径6的信息。但是，在该情况下，传感器装置25不能直接在接通之后识别能运动的离合器部件3处在哪个轴向位置中。因此，在该实施例中可以在接通传感器装置25之后首先进行学习过程，该学习过程例如可以存储在控制设备的软件中。为了了解传感器装置25，于是首先在离合器部件3和发送器结构7轴向移动6时分析并学习所述传感器信号Se。一旦识别出离合器部件在图1中向左或向右沿轴向移动时，图7中的时间间隔t1或t2是否扩大或缩小以及扩大或缩小多大程度，轴向移动的方向和大小在该实施例中也可以仅利用一传感器元件5来正确识别。

另外的实施例是可行的，在这些实施例中，沿旋转方向8交替连续的结构元件17、18通过在能转动运动的离合器部件3的周边10上的相应的磁化部来形成。在此情况下，第一部分结构14和第二部分结构15之间的结构过渡部19可以优选地通过磁性的南北过渡部来构成。所述传感器元件5可以构造为对磁场敏感的传感器元件，例如构造为霍尔元件，如果磁性的南北过渡部被引导从传感器元件5旁边经过，则该传感器元件检测传感器检测区域9中的磁场变化。在图8中公开了磁性发送器结构7的一种实施例。该结构相应于在图7的上部分中示出的发送器结构，在这里与图7不同之处仅在于，磁性的北极N构成第一部分结构的结构元件17，并且磁性的南极S构成第二部分结构的结构元件18。在该实施例中例如也可以使用一个或两个差分霍尔传感器。于是信号分析类似于根据图7所描述的分析那样地进行。

图9示出了类似于图7的上部分的发送器结构7，该发送器结构通过对板条中的材料进行的冲压来制造。该板条接下来绕离合器部件3的周边10弯曲。可以类似于根据图7所描述的实施方式来执行分析以及信号检测。

但是也可行的是，两个部分结构的沿旋转方向交替连续的结构元件17、18通过能转动运动的部件3的周边10的有光学表面特性的构型来形成。在该情况下，发送器结构7例如是平面结构并且第一部分结构14和第二部分结构15通过例如柱体壳面形的周边10的光学上不同的表面构成。所述传感器元件5于是构造为光学的传感器元件，该传感器元件在传感器检测区域9中检测由所述表面反射的电磁辐射、尤其是光线。这例如可以是激光。不同地反射的表面可以实现对从第一部分结构的结构元件过渡到第二部分结构的结构元件的结构过渡部19进行检测。

显而易见的是：在本发明的公开内容之内存在对于发送器结构7和传感器装置25的设计方案的大量可能性，这些可能性可以与上述的实施例不同，而不会脱离发明的基本构思。

Claims (13)

1.一种离合器传感器系统,该离合器传感器系统具有：离合器部件（3），该离合器部件绕转动轴线（4）能转动运动并且沿该转动轴线的方向在轴向能移动；和传感器装置（25），该传感器装置具有至少一个传感器元件（5），所述至少一个传感器元件被构造用于检测能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量，其中，所述能转动运动的离合器部件（3）在其周边（10）上设有环形的发送器结构（7），所述发送器结构具有第一部件结构（14）的和至少一个第二部件结构（15）的沿旋转方向（8）交替连续的结构元件（17、18），这些结构元件分别通过结构过渡部（19）分开，其中，在所述能转动运动的离合器部件（3）转动时，所述结构过渡部（19）被引导从所述至少一个传感器元件（5）的传感器检测区域（9）旁边经过，并且所述传感器装置（25）根据对所引导经过的结构过渡部（19）的检测来产生一传感器信号（Se），该传感器信号包含关于能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量的信息，其特征在于，由传感器装置（25）在能转动运动的离合器部件（3）转动运动时检测的结构过渡部（19a）与沿旋转方向（8）直接或间接跟随的、由传感器装置（25）检测的结构过渡部（19b）的周边间距（A1、A2）与能转动运动的离合器部件（3）的轴向移动（6）相关，从而使得所述传感器装置（25）产生一传感器信号（Se），除了关于能转动运动的离合器部件（3）的转动运动参量的信息之外，该传感器信号还包含关于所述离合器部件（3）的轴向移动位置的信息。

2.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，至少一个结构过渡部（19a）具有相对于所述能转动运动的离合器部件（3）的转动轴线（4）倾斜放置的斜置区段（19s），并且沿旋转方向（8）直接或间接跟随的结构过渡部（19a）具有不平行于所述斜置区段（19s）而延伸的区段。

3.根据权利要求1或2所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述第一部分结构（14）和/或所述第二部分结构（15）由一序列相同形式构造的结构元件（17、18）或由一序列不同地构造的且沿旋转方向（8）交替布置的结构元件（17、18）构成。

4.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述传感器装置（25）具有一个唯一的传感器元件（5）或具有至少两个沿所述转动轴线（4）的方向彼此间隔开地布置的传感器元件（5）。

5.根据权利要求4所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述传感器装置（25）具有下列传感器元件中的至少一个：差分霍尔传感器、霍尔传感器或霍尔-IC、AMR-传感器或GMR-传感器、感应式的传感器元件、光学传感器、超声波传感器或雷达传感器。

6.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述传感器装置（25）产生一传感器信号（Se），该传感器信号根据对引导经过的结构过渡部（19）的检测具有一序列的信号脉冲（30）。

7.根据权利要求6所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述传感器信号（Se）包含由第一信号脉冲（30a）、第二信号脉冲（30b）和第三信号脉冲（30c）构成的至少三个连续的信号脉冲（30）的序列，并且所述第一信号脉冲（30a）和所述第二信号脉冲（30b）的时间间隔（t1）与所述第二信号脉冲（30b）和所述第三信号脉冲（30c）的时间间隔（t2）的比例包含关于所述能转动运动的离合器部件（3）的轴向移动位置的信息。

8.根据权利要求6所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述传感器信号（Se）的信号脉冲（30）的脉冲持续时间（ts）与所述传感器信号（Se）的周期持续时间（tp）的比例包含关于所述能转动运动的离合器部件（3）的轴向移动位置的信息。

9.根据权利要求6所述的离合器传感器系统，其特征在于，与在一能预设的时间段中检测到的信号脉冲（30）的数目相关地或者与所述信号脉冲（30）的时间间隔相关地检测代表所述转动运动参量的值。

10.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，沿旋转方向（8）交替连续的结构元件（17、18）以齿轮几何形状的方式通过所述能转动运动的离合器部件（3）的周边（10）的几何构型来形成，其中，所述第一部分结构（14）具有作为结构元件的齿（40），并且所述第二部分结构（15）具有作为结构元件的分别处在两个齿之间的齿槽（41），并且在所述至少一个传感器元件（5）的传感器检测区域（9）中设置了一磁场，并且如果齿（40）和齿槽（41）被引导从所述传感器装置（25）的至少一个传感器元件（5）的传感器检测区域（9）旁边经过，则所述传感器装置（25）对磁场变化进行检测。

11.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，沿旋转方向（8）交替连续的结构元件（17、18）通过所述能转动运动的离合器部件（3）的周边（10）上的磁极结构来形成，其中，所述第一部分结构和第二部分结构（14、15）之间的结构过渡部（19）通过磁性的南北极过渡部来形成，并且当磁性的南北极过渡部被引导从所述至少一个传感器元件（5）的传感器检测区域（25）旁边经过时，所述传感器装置对磁场变化进行检测。

12.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，沿旋转方向（8）交替连续的结构元件（17、18）通过所述能转动运动的部件（3）的周边（10）的有光学表面特性的构型来构造，其中，所述第一部分结构（14）和所述第二部分结构（15）具有在光学上不同的表面，并且所述传感器装置（25）具有至少一个构造为光学传感器元件的传感器元件（5），所述传感器元件能够检测在传感器检测区域中由表面反射的电磁辐射、尤其是光线。

13.根据权利要求1所述的离合器传感器系统，其特征在于，所述离合器传感器系统（1）是机动车变速器离合器的部件或者是机动车的使驱动侧与从动侧连接的分离离合器的部件。