DE102006045732A1 - Device for recording axial position of component moved and rotated axially, particularly the piston or cylinder of multiple disc clutch, has increment wheel with measuring teeth, measuring flanks and weigh sensor - Google Patents

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Abstract

The device has an increment wheel (5) with measuring teeth, measuring flanks and a weigh sensor (4). The sensor is provided for speed measurement of the component. A part of the measuring flanks of the incremental wheel serves the speed measurement. The incremental wheel is arranged on the component moving axially. A biunique relationship exists between the axial position of the increment wheel and the width of the measuring teeth detectable in the respective axial position of the sensor. An independent claim is also included for a method for recording the axial position of a component moved and rotated axially, particularly the piston or the cylinder of a multiple disk clutch.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils, insbesondere des Kolbens oder des Zylinders einer Lamellenkupplung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils.The The present invention relates to a device for detection the axial position of an axially displaceable and rotating component, in particular the piston or the cylinder of a multi-plate clutch, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component.

Um getriebeinterne Funktionen zu erfüllen, sind nach dem Stand der Technik im Bereich von Lamellenschaltelementen teilweise Drehzahlsensoren angebracht. Die Drehzahlsensoren sind üblicherweise gehäusefest angeordnet und reagieren auf eine bewegte Verzahnung; neben der Drehzahlmessung erfüllen die Sensoren keine weiteren Messfunktionen.Around To fulfill internal gear functions are according to the state of the art Technology in the range of lamellar switching elements partially mounted speed sensors. The speed sensors are common fixed to the housing arranged and respond to a moving toothing; next to the Fulfill speed measurement the sensors have no further measuring functions.

Aus der DE 42 30 463 A1 ist ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe mit einem Drehzahlsensor bekannt. Dieses Getriebe umfasst eine Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse, welche radial auswärts in Bezug auf eine Schnelllauf-Kupplung angeordnet ist. Des weiteren sind Kupplungslamellen der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse in Axialrichtung im Abstand zu der Schnelllauf-Kupplung angeordnet, um den Durchmesser des Getriebes klein zu hatten, wobei ein Kolben der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse mit den Kupplungslamellen mittels eines Armelements mit darin ausgebildeten Ausnehmungen verbunden ist. Hierbei sind die Ausnehmungen dazu vorgesehen, dass ein Sensor, welcher durch das Getriebegehäuse in der Nähe der Langsamlauf- und Rückwärtslauf-Bremse eindringt, zu der Schnelllauf-Kupplungstrommel einer Schnelllauf-Kupplung vordringen kann, um die Drehzahl einer Antriebswelle zu erfassen, mit welcher die Schnelllauf-Kupplung verbunden ist.From the DE 42 30 463 A1 is an automatic motor vehicle transmission with a speed sensor known. This transmission includes a low and reverse brake disposed radially outward of a high speed clutch. Further, clutch plates of the low-speed and reverse-running brakes are axially spaced from the high-speed clutch to have the diameter of the transmission small, with a piston of the low and reverse brake having the clutch plates by means of an arm member formed therein Recesses is connected. Here, the recesses are provided so that a sensor, which penetrates through the gear housing in the vicinity of the low and reverse brake, can penetrate to the high-speed clutch drum of a high-speed clutch to detect the rotational speed of a drive shaft, with which the High-speed clutch is connected.

Die DE 38 26 023 A1 beschreibt einen Drehzahl- und Drehmomentsensor mit einer Permanentmagnetanordnung, mit mindestens einer Drehzahlmessspule und mindestens einer Drehmomentmessspule, wobei die Spulen nahe der Permanentmagnetanordnung angeordnet sind und elektrische Ausgangssignale erzeugen, die durch ein rotierendendes Magnetteil bewirkt werden, das sich vor der Permanentmagnetanordnung dreht. Der Sensor weist mindestens einen Widerstand auf, der in Serie mit einer der Spulen geschaltet ist, wobei dieser Widerstand einen Wert aufweist, der ein Mehrfaches des Widerstandswerts der Spule beträgt, mit der er in Serie geschaltet ist.The DE 38 26 023 A1 describes a speed and torque sensor having a permanent magnet assembly having at least one speed sensing coil and at least one torque sensing coil, the coils being disposed proximate the permanent magnet assembly and generating electrical output signals caused by a rotating magnetic member rotating in front of the permanent magnet assembly. The sensor has at least one resistor connected in series with one of the coils, this resistor having a value which is a multiple of the resistance value of the coil with which it is connected in series.

Des weiteren ist aus der DE 101 34 937 A1 eine Getriebe-Antriebseinheit mit Drehzahlerfassung bekannt, welche ein Antriebsrad aufweist, das mit einem Abtriebsrad kämmt. Dabei kämmt ein Sensorrad mit einem Positionsgeber, der mit einem Sensor zum Erfassen der Drehzahl zusammenwirkt, mit dem Antriebsrad oder dem Abtriebsrad.Furthermore, from the DE 101 34 937 A1 a transmission drive unit with speed detection is known which has a drive wheel which meshes with a driven gear. In this case, a sensor wheel meshes with a position sensor, which interacts with a sensor for detecting the rotational speed, with the drive wheel or the driven wheel.

Wenn ein Fahrzeug mit nasser Anfahrkupplung beispielsweise in Schaltstufe „D" steht, muss sich die Anfahrkupplung in einem angelegten Zustand befinden. Andernfalls wäre die Reaktionszeit auf eine plötzliche Fahrpedalbetätigung aufgrund der erforderlichen Schnellbefüllung, des Anlegens und der für den Druckaufbau benötigten Zeit inakzeptabel.If a vehicle with a wet clutch, for example, in shift stage "D", must be the starting clutch are in an applied state. Otherwise that would be Reaction time to a sudden Accelerator pedal operation due to the required fast filling, the application and the for the Needed pressure build-up Time unacceptable.

Hierbei ist es sehr schwierig, die Kupplung zuverlässig anzulegen und dabei nur wenig Drehmoment zu übertragen. Die Reibung der Kolbendichtringe erzeugt eine nennenswerte Hysterese; zudem unterliegen die Rückstellfedern und die Dichtungen Fertigungstoleranzen. Um ein Schaltelement zuverlässig anzulegen, wird deshalb ein Druck „auf der sicheren Seite" gewählt, was ein hohes Schleppmoment des Schaltelementes, einen erhöhten Kraftstoffverbrauch und einen hohen Wärmeeintrag ins Getriebe zur Folge hat.in this connection It is very difficult to apply the clutch reliably while only to transmit little torque. The friction of the piston seals produces a significant hysteresis; In addition, the return springs are subject and the seals manufacturing tolerances. To reliably create a switching element, Therefore, a pressure "on the safe side "chose what a high drag torque of the switching element, increased fuel consumption and a high heat input into the transmission.

Um bei Fahrzeugen mit einem Wandlerautomatgetriebe den Stillstandskraftstoffverbrauch zu senken, wird nach dem Stand der Technik bei stehendem Fahrzeug, eingelegtem Gang und betätigter Bremse automatisch eines der Schaltelemente, welche für den geschalteten Gang erforderlich sind, mit nur geringem Betätigungsdruck angelegt (NIC-Funktion). Hierdurch wird das Getriebe nahezu in Leerlauf geschaltet, was zur Folge hat, dass das Kriechmoment des Wandlers weitgehend entfällt. Auch in diesem Fall ist aus den oben genannten Gründen ein Druck „auf der sicheren Seite" erforderlich.Around For vehicles with a converter automatic transmission, the standstill fuel consumption is lowered according to the prior art when the vehicle is stationary, pickled gear and operated brake automatically one of the switching elements required for the switched gear are, with only low actuation pressure created (NIC function). As a result, the transmission is almost idle, which has the consequence that the creeping torque of the transducer largely eliminated. Also in this case, for the reasons mentioned above, a pressure "on the safe side "required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils, insbesondere des Kolbens oder des Zylinders einer Lamellenkupplung bzw. eines Lamellenschaltelementes anzugeben, welche eine Erfassung der Axialposition mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand ermöglicht.Of the present invention is based on the object, a device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component, in particular the piston or the cylinder of a multi-plate clutch or a lamellar switching element indicate which a detection of Axial position with as possible low design effort allows.

Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung zur Erfassung der Axialposition durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils ist Gegenstand des Patentanspruchs 9. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.These Task is for a device for detecting the axial position by the features of claim 1. A method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component is the subject of claim 9. Other Embodiments of the invention and advantages will be apparent from the corresponding subclaims.

Demnach wird eine Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils vorgeschlagen, umfassend ein inkrementenrad mit Messzähnen, die Messflanken aufweisen und einen Sensor, wobei der Sensor der zur Drehzahlerfassung des Bauteils vorgesehene Sensor ist, und wobei zumindest ein Teil der Messflanken des Inkrementenrades auch der Drehzahlerfassung dient. Das Inkrementenrad kann je nach Ausführungsform auch am axial verschiebbaren Bauteil angeordnet sein.Accordingly, a device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component is proposed, comprising an incremental wheel with measuring teeth, which have measuring edges and a sensor, wherein the sensor is provided for the speed detection of the component sensor, and wherein at least a portion of the measuring edges of the incremental wheel and the speed detection is used. Depending on the embodiment, the incremental wheel can also be arranged on the axially displaceable component.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der das Inkrementenrad am axial verschiebbaren Bauteil angeordnet ist, ist vorgesehen, dass die Messzähne derart ausgeführt sind, dass eine eineindeutige Beziehung zwischen der axialen Position und der in der jeweiligen axialen Position vom Sensor erfassbaren Breite der Messzähne existiert.According to one first embodiment the invention in which the incremental wheel on the axially displaceable Component is arranged, it is provided that the teeth such accomplished are that a one-to-one relationship between the axial position and the detectable in the respective axial position of the sensor Width of the teeth exist.

Demnach kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich die Messzähne axial betrachtet in Richtung auf deren dem Inkrementenrad abgewandten oder zugewandten Ende verjüngen, wobei die Messzähne vorzugsweise trapezförmig ausgebildet sind bzw. zumindest eine schräge Flanke aufweisen. In vorteilhafter Weise sind die Messflanken am Inkrementenrad derart ausgeführt, dass die höchste Sensorauflösung im zu erfassenden Messbereich erzielt wird.Therefore may be provided in particular that the teeth axially viewed in the direction of the incremental wheel facing away from or taper towards the end, with the teeth preferably trapezoidal are formed or at least have an oblique edge. In an advantageous manner Way, the measuring edges on the incremental wheel are designed such that the highest sensor resolution is achieved in the measuring range to be detected.

Hierbei wird der zeitliche Abstand von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken zur Drehzahlermittlung herangezogen; das zeitliche Verhältnis von bedämpftem und unbedämpftem Sensor wird zur Axialwegermittlung herangezogen. Die Messflanken sind axial betrachtet derart dimensioniert, dass diese unabhängig von der axialen Position des Bauteils, dessen axiale Position zu erfassen ist, vom Sensor erfassbar sind, um eine Erfassung der Drehzahl und der axialen Position unabhängig von der axialen Position zu ermöglichen.in this connection is the time interval of successive rising or falling flanks used for speed determination; the temporal relationship of dampened and undamped Sensor is used for Axialwegermittlung. The measuring edges are axially dimensioned such that they are independent of the axial position of the component to detect its axial position is detectable by the sensor, to detect the speed and independent of the axial position to allow from the axial position.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Inkrementenrad zwei einzelne Ringe, die jeweils Messzähne mit Messflanken aufweisen, wobei sich die Messzähne der Ringe axial betrachtet jeweils in Richtung des anderen Ringes erstrecken, so dass die Messflanken der Ringe radial betrachtet im Wesentlichen zwischen zwei Messflanken des anderen Ringes angeordnet sind.in the Frame of a further embodiment of the In the invention, the incremental wheel comprises two individual rings, each one measuring teeth having measuring flanks, with the teeth of the rings viewed axially each extend in the direction of the other ring, so that the measuring edges the rings viewed radially radially substantially between two measuring edges of the other ring are arranged.

Hierbei sind die Ringe um die gleiche Achse drehbar ausgeführt, wobei die Relativdrehbewegung in Umfangsrichtung der Messflanken der Ringe zueinander axialwegabhängig ist. Die Axialwegabhängigkeit kann beispielswei se mittels eines Rampensystems oder eines Gewindes realisiert werden. Bei dieser Ausführungsform wird der zeitliche Abstand von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken zur Axialwegermittlung benutzt; der zeitliche Abstand von nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken wird zur Drehzahlermittlung herangezogen.in this connection the rings are rotatable about the same axis, wherein the relative rotational movement in the circumferential direction of the measuring edges of the rings axial distance dependent is. The axial path dependence can beispielswei se by means of a ramp system or a thread will be realized. In this embodiment, the temporal Distance from successive rising or falling edges used for Axialwegermittlung; the time interval of not immediately consecutive rising or falling edges used for speed determination.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Auswertung des Messsignals drehzahlabhängig, wobei die Auswirkung einer fliehkraftbedingten Aufweitung des Inkrementenrades auf das Messergebnis „herausgerechnet" wird. Zudem kann die Auswertung des Messsignals zusätzlich oder alternativ zur drehzahlabhängigen Auswertung drehmomentabhängig erfolgen, wobei für den Fall einer Kupplung ein Wechsel der Anlagefläche bei Drehmomentnulldurchgang (z.B. bei Schrägverzahnung) herausgerechnet wird.According to the invention the evaluation of the measurement signal is speed-dependent, wherein the effect of centrifugally induced widening of the incremental wheel can be extrapolated to the measurement result the evaluation of the measurement signal additionally or alternatively to speed-dependent Evaluation torque dependent take place, wherein for In the case of a clutch, a change of the contact surface at zero torque passage (e.g. with helical teeth) is calculated out.

Um den Effekt der Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der elastischen Verformung des Getriebes proportional zum Drehmoment zu berücksichtigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei der Auswertung des Messsignals den Betrag des Drehmomentes zu berücksichtigen, um diesen Effekt zu kompensieren.Around the effect of adulteration the measurement result due to the elastic deformation of the transmission proportional to the torque to be considered is proposed according to the invention, in the evaluation of the measurement signal to the amount of torque consider, to compensate for this effect.

Des weiteren kann der Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft ebenfalls in einer elastischen Getriebeverformung resultieren, sodass bei der Auswertung des Messsignals der Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft berücksichtigt werden kann, um eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der durch den Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft verursachten elastischen Verformung des Getriebes zu vermeiden.Of further may be the clutch actuation pressure or the clutch actuation force as well result in an elastic gear deformation, so at the evaluation of the measurement signal, the clutch actuation pressure or the clutch actuation force considered can be a fake the result of the measurement due to the by the clutch actuation pressure or the clutch actuation force caused to avoid elastic deformation of the gearbox.

Erfindungsgemäß kann für den Fall, dass die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erfassung der Kolbenposition eines nassen oder trockenen Schaltelementes eingesetzt wird, das Lamellenpaket in vorteilhafter Weise eine Wellfeder aufweisen, welche beim Druckaufbau die Kolbenbewegung unterstützt. Besonders vorteilhaft ist es zudem, dass sich die Messeinrichtung in zumindest einer ihrer Endlagen selbständig kalibriert.According to the invention, in case that the device according to the invention for detecting the piston position of a wet or dry switching element is used, the disk set advantageously a corrugated spring have, which supports the piston movement during pressure build-up. Especially It is also advantageous that the measuring device in at least one of their end positions independently calibrated.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird die Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils mit im Wesentlichen ohnehin vorhandenen Bauteilen ermöglicht, da der verwendete Sensor zur Drehzahlerfassung ohnehin vorhanden ist und das Inkrementenrad mit geringem Aufwand modifiziert werden kann. Bei einem Schaltelement ist dadurch möglich, den Kolben ohne große Anpresskraft in Anlegestellung zu regeln; die Drucksteuerung wird durch Wegregelung ersetzt.By the concept of the invention is the detection of the axial position of an axially displaceable and rotating Component with essentially existing components, because the sensor used for speed detection anyway is and the Inkrementenrad be modified with little effort can. In a switching element is thereby possible, the piston without high contact pressure to be regulated in landing position; the pressure control is by path control replaced.

Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung an Schaltelementen die Einstellung einer Anlegeposition mit geringem Schleppmoment ermöglicht und/oder die Schnellbefüllphase beschleunigt. Dies ist beispielsweise für eine Anfahrkupplung von Fahrzeugen bzw. für die Realisierung der NIC-Funktion bei Automatgetrieben besonders relevant.In particular, the adjustment of a contact position with low drag torque is enabled by the device according to the invention on switching elements and / or accelerates the Schnellbefüllphase. This is for example for a starting clutch of vehicles or for the realization the NIC function in automatic transmissions particularly relevant.

Gemäß der Erfindung sind für den Fall, dass der Kolben des Zylinders eines Schaltelementes axial beweglich ist und der Zylinder im Wesentlichen axial feststeht, die Messflanken bzw. der Inkrementenring am Kolben angeordnet; für den Fall, dass der Zylinder axial beweglich ist und der Kolben im Wesentlichen feststeht, sind die Messflanken am Zylinder angeordnet.According to the invention are for the case that the piston of the cylinder of a switching element axially is movable and the cylinder is substantially fixed axially, arranged the measuring edges or the increment ring on the piston; in the case, that the cylinder is axially movable and the piston substantially is fixed, the measuring flanks are arranged on the cylinder.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Lamellenschaltelementes, des Betätigungszylinders umfassend einen Kolben und einer Einrichtung zur Erfassung der Axialposition des Kolbens, gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of the arrangement of a louver switching element, the actuating cylinder comprising a piston and means for detecting the axial position of the piston, according to the present invention;

2 eine schematische Teilansicht einer ersten Ausführungsform eines Inkrementenrades gemäß der Erfindung; und 2 a schematic partial view of a first embodiment of a Inkrementenrades according to the invention; and

3 eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Inkrementenrades gemäß der Erfindung. 3 a schematic partial view of another embodiment of a Inkrementenrades according to the invention.

In 1 ist eine Lamellenkupplung 1 gezeigt, zu deren Betätigung ein in einem Zylinder 2 axial verschiebbar angeordneter Kolben 3 vorgesehen ist. Das Schaltelement 1 wird geschlossen, indem der Kolben 3 gegen die Kraft der Feder 6 axial (in der Figur nach rechts) bewegt wird. Des weiteren ist ein an einem Gehäuse G des Getriebes angeordneter Sensor 4 vorgesehen, welcher mittels eines am Kolben 3 angeordneten Inkrementenrades 5 die Drehzahl des Kolbens 3 erfasst. Gemäß der Erfindung wird der Sensor 4 verwendet, um zusätzlich zur Drehzahl die axiale Position des Kolbens 3 zu erfassen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Inkrementenrad im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Rädern zu modifizieren. Dies ist Gegenstand der 2 und 3.In 1 is a multi-plate clutch 1 shown in their operation in a cylinder 2 axially displaceably arranged piston 3 is provided. The switching element 1 is closed by the piston 3 against the force of the spring 6 axially (in the figure to the right) is moved. Furthermore, a arranged on a housing G of the transmission sensor 4 provided, which by means of a piston 3 arranged increment wheel 5 the speed of the piston 3 detected. According to the invention, the sensor 4 used in addition to speed the axial position of the piston 3 capture. For this purpose, the invention proposes to modify the incremental wheel compared to wheels known from the prior art. This is the subject of 2 and 3 ,

Bezugnehmend auf 2 sind die Messzähne 10, umfassend Messflanken 7 am Inkrementenrad 5 trapezförmig ausgebildet. Zur Drehzahlerfassung wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt, der zeitliche Abstand von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken 7 herangezogen. Zur Erfassung der axialen Position des Kolbens 3 wird das zeitliche Verhältnis von bedämpftem und uribedämpftem Sensor 4 herangezogen, was sich in Abhängigkeit der axialen Position des Inkrementenrades 5 relativ zum Sensor 4 aufgrund der trapezförmigen Ausgestaltung der Messflanken 7 ändert.Referring to 2 are the teeth 10 , including measuring edges 7 at the increment wheel 5 trapezoidal shaped. For speed detection, as is known from the prior art, the time interval of successive rising or falling edges 7 used. For detecting the axial position of the piston 3 is the temporal relationship of damped and uribedämpfem sensor 4 used, which is dependent on the axial position of the incremental wheel 5 relative to the sensor 4 due to the trapezoidal configuration of the measuring edges 7 changes.

Zur Veranschaulichung sind in 2 zwei axiale Positionen des Inkrementenrades 5 relativ zum Sensor 4 dargestellt. Bei gehäusefestem Sensor 4 wird in der linken Position der Messflanken 7 bzw. des Inkrementenrades 5 der Sensor 4 kürzer bedampft als in der rechten Position, was zur Erfassung der axialen Position des Kolbens 3 herangezogen wird.By way of illustration, in 2 two axial positions of the incremental wheel 5 relative to the sensor 4 shown. With housing-fixed sensor 4 will be in the left position of the measuring edges 7 or the incremental wheel 5 the sensor 4 shorter than vaporized in the right position, resulting in the detection of the axial position of the piston 3 is used.

Die Auswertung des Messsignals kann drehzahlabhängig erfolgen, wobei die Auswirkung einer fliehkraftbedingten Aufwertung des Inkrementenrades 5 auf das Messergebnis „herausgerechnet" wird. Zusätzlich oder alternativ zur drehzahlabhängigen Auswertung kann die Auswertung des Messsignals drehmomentabhängig erfolgen, wobei ein Wechsel der Anlagefläche bei den kämmenden Rädern bei Drehmomentnulldurchgang (z.B. bei Schrägverzahnung) d.h. bei einem Vorzeichenwechsel des Drehmomentes, herausgerechnet wird.The evaluation of the measurement signal can be speed-dependent, with the effect of a centrifugal force-related revaluation of the incremental wheel 5 In addition or as an alternative to the speed-dependent evaluation, the evaluation of the measurement signal can be torque-dependent, whereby a change of the contact surface at the meshing wheels at torque zero crossing (eg at helical gearing) ie at a change of sign of the torque, is excluded.

Um den Effekt der Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der elastischen Verformung des Getriebes proportional zum Drehmoment zu berücksichtigen, wird vorgeschlagen, bei der Auswertung des Messsignals den Betrag des Drehmomentes zu berücksichtigen, um diesen Effekt zu kompensieren.Around the effect of adulteration the measurement result due to the elastic deformation of the transmission proportional to the torque, it is proposed to to take into account the amount of torque in the evaluation of the measurement signal, to compensate for this effect.

Des weiteren kann der Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft ebenfalls in einer elastischen Getriebeverformung resultieren. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, bei der Auswertung des Messsignals der Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft zu berücksichtigen, wodurch eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der durch den Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft verursachten elastischen Verformung des Getriebes vermieden wird.Of further may be the clutch actuation pressure or the clutch actuation force as well result in an elastic gear deformation. According to the invention It is proposed, in the evaluation of the measurement signal, the clutch actuation pressure or the clutch actuation force to take into account causing a distortion of the Measurement result due to the clutch actuation pressure or the clutch actuation force caused elastic deformation of the transmission is avoided.

In 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Inkrementenrades 5 gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei umfasst das Inkrementenrad 5 zwei einzelne Ringe 8, 9, die jeweils Messzähne 10 mit Messflanken 7 aufweisen, wobei sich die Messzähne 10 der Ringe 8 bzw. 9 axial betrachtet jeweils in Richtung des anderen Ringes 9 bzw. 8 erstrecken und wobei jede Messflanke 7 eines Ringes 8 bzw. 9 radial betrachtet im Wesentlichen zwischen zwei Messflanken des anderen Ringes 9 bzw. 8 angeordnet ist.In 3 is a further advantageous embodiment of a Inkrementenrades 5 represented according to the invention. Hereby the increment wheel comprises 5 two individual rings 8th . 9 , each measuring teeth 10 with measuring edges 7 exhibit, whereby the measuring teeth 10 The Rings 8th respectively. 9 viewed axially in the direction of the other ring 9 respectively. 8th extend and each measuring edge 7 a ring 8th respectively. 9 viewed radially substantially between two measuring edges of the other ring 9 respectively. 8th is arranged.

Gemäß der Erfindung sind die Ringe 8, 9 um die gleiche Achse drehbar ausgeführt, wobei die Relativdrehbewegung der Ringe zueinander axialwegabhängig ist; die Abhängigkeit der Relativdrehbewegung der Ringe 8, 9 zueinander vom Axialweg wird vorzugsweise mittels eines Rampensystems oder eines Gewindes realisiert. Bei dieser Ausführungsform wird der zeitliche Abstand von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken zur Axialwegermittlung benutzt; der zeitliche Abstand von nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken wird zur Drehzahlermittlung herangezogen.According to the invention, the rings 8th . 9 made rotatable about the same axis, wherein the relative rotational movement of the rings is axialwegabhängig each other; the dependence of the relative rotational movement of the rings 8th . 9 to each other from Axialweg is preferably realized by means of a ramp system or a thread. In this embodiment, the time interval of successive rising or falling edges used for Axialwegermittlung; the time interval of not immediately consecutive rising or falling edges is used for speed determination.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist den Vorteil auf, dass das Schaltelement kontrollierter in Anlegeposition gebracht werden kann. Dadurch werden kleinere Schleppmomente im Anlegezustand ermöglicht, was in einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, z.B. bei der NIC-Funktion resultiert. Des weiteren kann die Schnellbefüllung der Schaltelemente „schärfer" erfolgen, wodurch die Reaktionszeit auf eine Änderung der Fahrpedalstellung signifikant verkürzt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass schnellere bzw. spontanere und komfortablere Schaltungen ermöglicht werden.The inventive device has the advantage that the switching element controlled in landing position can be brought. As a result, smaller drag moments in the Application state allows, resulting in a reduction of fuel consumption, e.g. in the NIC function results. Furthermore, the quick filling of the Switching elements "sharper" done, which the reaction time to a change the accelerator pedal position is shortened significantly. Another advantage is that faster or more spontaneous and more comfortable Circuits enabled become.

11
Lamellenkupplungmulti-plate clutch
22
Zylindercylinder
33
Kolbenpiston
44
Sensorsensor
55
InkrementenradInkrementenrad
66
Federfeather
77
Messflankemeasuring edge
88th
Ringring
99
Ringring
1010
Messzahnmeasuring tooth
GG
Gehäusecasing

Claims (18)

Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils, insbesondere des Kolbens oder des Zylinders einer Lamellenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Inkrementenrad(5) mit Messzähnen (10), umfassend Messflanken (7) und einen gehäusefesten Sensor (4) aufweist, wobei der Sensor (4) der zur Drehzahlerfassung des Bauteils vorgesehene Sensor ist, und wobei zumindest ein Teil der Messflanken (7) des Inkrementenrades (5) auch der Drehzahlerfassung des Bauteils dient.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component, in particular the piston or the cylinder of a multi-plate clutch, characterized in that it comprises an incremental wheel ( 5 ) with measuring teeth ( 10 ), comprising measuring edges ( 7 ) and a housing-fixed sensor ( 4 ), wherein the sensor ( 4 ) is provided for the speed detection of the component sensor, and wherein at least a portion of the measuring edges ( 7 ) of the incremental wheel ( 5 ) also serves the speed detection of the component. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inkrementenrad (5) am axial verschiebbaren Bauteil angeordnet ist.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 1, characterized in that the incremental wheel ( 5 ) is arranged on the axially displaceable component. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine eineindeutige Beziehung zwischen der axialen Position des Inkrementenrades (5) und der in der jeweiligen axialen Position vom Sensor (4) erfassbaren Breite der Messzähne (10) existiert.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 2, characterized in that a one-to-one relationship between the axial position of the incremental wheel (FIG. 5 ) and in the respective axial position of the sensor ( 4 ) detectable width of the teeth ( 10 ) exists. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messzähne (10) axial betrachtet in Richtung auf deren dem Inkrementenrad (5) abgewandten oder zugewandten Ende verjüngen, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Verhältnisses von bedämpftem und unbedämpftem Sensor (4) erfolgt, was sich in Abhängigkeit der axialen Position des Inkrementenrades (5) relativ zum Sensor (4) aufgrund der Ausgestaltung der Messflanken (7) ändert und wobei die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden gleichen Seiten der Messzähne (10) bzw. der Messflanken (7) erfolgt.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring teeth ( 10 ) viewed axially in the direction of the incremental wheel ( 5 ) facing away from the tapered or facing end, wherein the detection of the axial position of the component on the basis of the time ratio of damped and undamped sensor ( 4 ), which depends on the axial position of the incremental wheel ( 5 ) relative to the sensor ( 4 ) due to the configuration of the measuring edges ( 7 ) and wherein the detection of the rotational speed of the component based on the time interval of successive equal sides of the teeth ( 10 ) or the measuring edges ( 7 ) he follows. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzähne (10) am Inkrementenrad (5) trapezförmig ausgebildet sind bzw. zumindest eine schräge Flanke aufweisen, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Verhältnisses von bedämpftem und unbedämpftem Sensor (4) erfolgt, was sich in Abhängigkeit der axialen Position des Inkrementenrades (5) relativ zum Sensor (4) aufgrund der Ausgestaltung der Messflanken (7) ändert und wobei die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 4, characterized in that the measuring teeth ( 10 ) on the increment wheel ( 5 ) are trapezoidal in shape or at least have an oblique flank, wherein the detection of the axial position of the component on the basis of the time ratio of damped and undamped sensor ( 4 ), which depends on the axial position of the incremental wheel ( 5 ) relative to the sensor ( 4 ) due to the configuration of the measuring edges ( 7 ) and wherein the detection of the rotational speed of the component takes place on the basis of the time interval of successive rising or falling edges. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzähne (10) axial betrachtet derart dimensioniert sind, dass diese unabhängig von der axialen Position des Bauteils, dessen axiale Position zu erfassen ist, vom Sensor (4) erfassbar sind, um eine Erfassung der Drehzahl und der axialen Position unabhängig von der axialen Position zu ermöglichen.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the measuring teeth ( 10 ) axially dimensioned such that it is independent of the axial position of the component whose axial position is to be detected by the sensor ( 4 ) are detectable to allow detection of the rotational speed and the axial position regardless of the axial position. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inkrementenrad (5) zwei einzelne Ringe (8, 9) umfasst, die jeweils Messzähne (10) umfassend Messflanken (7) aufweisen, wobei sich die Messzähne (10) der Ringe (8) bzw. (9) axial betrachtet jeweils in Richtung des anderen Ringes (9) bzw. (8) erstrecken, so dass jede Messflanke (7) eines Ringes (8) bzw. (9) radial betrachtet im Wesentlichen zwischen zwei Messflanken (7) des anderen Ringes (9) bzw. (8) angeordnet ist, wobei die Ringe (8, 9) um die gleiche Achse drehbar ausgeführt sind, und wobei die Relativdrehbewegung der Ringe (8, 9) zueinander axialwegabhängig ist, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt und die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 1, characterized in that the incremental wheel ( 5 ) two individual rings ( 8th . 9 ), each measuring teeth ( 10 ) comprising measuring edges ( 7 ), wherein the teeth ( 10 ) The Rings ( 8th ) respectively. ( 9 ) viewed axially in the direction of the other ring ( 9 ) respectively. ( 8th ), so that each measuring edge ( 7 ) of a ring ( 8th ) respectively. ( 9 ) radially substantially between two measuring edges ( 7 ) of the other ring ( 9 ) respectively. ( 8th ), the rings ( 8th . 9 ) are made rotatable about the same axis, and wherein the relative rotational movement of the rings ( 8th . 9 ) axialwegabhängig to each other, wherein the detection of the axial position of the component based on the time interval of successive rising or falling flanks takes place and the detection of the rotational speed of the component based on the time interval of not immediately consecutive rising or falling edges. Einrichtung zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der Relativdrehbewegung der Ringe (8, 9) zueinander vom Axialweg mittels eines Rampensystems oder eines Gewindes realisiert ist.Device for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 7, characterized in that the dependence of the relative rotational movement of the rings ( 8th . 9 ) is realized to each other from the Axialweg by means of a ramp system or a thread. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils, insbesondere des Kolbens oder des Zylinders einer Lamellenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inkrementenrad (5) mit Messzähnen (10), umfassend Messflanken (7) und ein gehäusefester Sensor (4) verwendet werden, wobei der Sensor (4) der zur Drehzahlerfassung des Bauteils vorgesehene Sensor ist, und wobei zumindest ein Teil der Messflanken (7) des Inkrementenrades auch der Drehzahlerfassung des Bauteils dient.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component, in particular the piston or the cylinder of a multi-plate clutch, characterized in that an incremental wheel ( 5 ) with measuring teeth ( 10 ), comprising measuring edges ( 7 ) and a housing-fixed sensor ( 4 ), the sensor ( 4 ) is provided for the speed detection of the component sensor, and wherein at least a portion of the measuring edges ( 7 ) of the incremental wheel and the speed detection of the component is used. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 9, wobei das Inkrementenrad (5) am axial verschiebbaren Bauteil angeordnet ist.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 9, wherein the incremental wheel ( 5 ) is arranged on the axially displaceable component. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine eineindeutige Beziehung zwischen der axialen Position des Inkrementenrades (5) und der in der jeweiligen axialen Position vom Sensor (4) erfassbaren Breite der Messzähne (10) existiert.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 9 or 10, wherein a one-to-one relationship between the axial position of the incremental wheel (FIG. 5 ) and in the respective axial position of the sensor ( 4 ) detectable width of the teeth ( 10 ) exists. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 10 oder 11, wobei sich die Messzähne (10) axial betrachtet in Richtung auf deren dem Inkrementenrad (5) abgewandten oder zugewandten Ende verjüngen, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Verhältnisses von bedämpftem und unbedämpftem Sensor (4) erfolgt, was sich in Abhängigkeit der axialen Position des Inkrementenrades (5) relativ zum Sensor (4) aufgrund der Ausgestaltung der Messflanken (7) ändert und wobei die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden gleichen Seiten der Messzähne (10) bzw. der Messflanken (7) erfolgt.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 10 or 11, wherein the measuring teeth ( 10 ) viewed axially in the direction of the incremental wheel ( 5 ) facing away from the tapered or facing end, wherein the detection of the axial position of the component on the basis of the time ratio of damped and undamped sensor ( 4 ), which depends on the axial position of the incremental wheel ( 5 ) relative to the sensor ( 4 ) due to the configuration of the measuring edges ( 7 ) and wherein the detection of the rotational speed of the component based on the time interval of successive equal sides of the teeth ( 10 ) or the measuring edges ( 7 ) he follows. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 12, wobei die Messzähne (10) am Inkrementenrad (5) trapezförmig ausgebildet sind bzw. zumindest eine schräge Flanke aufweisen, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Verhältnisses von bedämpftem und unbedämpftem Sensor (4) erfolgt, was sich in Abhängigkeit der axialen Position des Inkrementenrades (5) relativ zum Sensor (4) aufgrund der Ausgestaltung der Messflanken (7) ändert und wobei die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 12, wherein the measuring teeth ( 10 ) on the increment wheel ( 5 ) are trapezoidal in shape or at least have an oblique flank, wherein the detection of the axial position of the component on the basis of the time ratio of damped and undamped sensor ( 4 ), which depends on the axial position of the incremental wheel ( 5 ) relative to the sensor ( 4 ) due to the configuration of the measuring edges ( 7 ) and wherein the detection of the rotational speed of the component takes place on the basis of the time interval of successive rising or falling edges. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 9, wobei das Inkrementenrad (5) zwei einzelne Ringe (8, 9) umfasst, die jeweils Messzähne (10) umfassend Messflanken (7) aufweisen, wobei sich die Messzähne der Ringe (8) bzw. (9) axial betrachtet jeweils in Richtung des anderen Ringes (9) bzw. (8) erstrecken, und wobei jede Messflanke (7) eines Ringes (8) bzw. (9) radial betrachtet im Wesentlichen zwischen zwei Messflanken des anderen Ringes (9) bzw. (8) angeordnet ist, wobei die Ringe (8, 9) um die gleiche Achse drehbar ausgeführt sind und die Relativbewegung der Ringe (8, 9) zueinander axialwegabhängig ist, wobei die Erfassung der axialen Position des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt, und wobei die Erfassung der Drehzahl des Bauteils anhand des zeitlichen Abstands von nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden ansteigenden bzw. abfallenden Flanken erfolgt.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to claim 9, wherein the incremental wheel ( 5 ) two individual rings ( 8th . 9 ), each measuring teeth ( 10 ) comprising measuring edges ( 7 ), wherein the teeth of the rings ( 8th ) respectively. ( 9 ) viewed axially in the direction of the other ring ( 9 ) respectively. ( 8th ), and wherein each measuring edge ( 7 ) of a ring ( 8th ) respectively. ( 9 ) radially considered substantially between two measuring edges of the other ring ( 9 ) respectively. ( 8th ), the rings ( 8th . 9 ) are designed to rotate about the same axis and the relative movement of the rings ( 8th . 9 ) is axialwegabhängig to each other, wherein the detection of the axial position of the component based on the time interval of successive rising or falling edges, and wherein the detection of the rotational speed of the component based on the time interval of not immediately successive rising or falling edges. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des Messsignals drehzahlabhängig erfolgt, wobei die Auswirkung einer fliehkraftbedingten Aufweitung des Inkrementenrades (5) auf das Messergebnis „herausgerechnet" wird.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to one of claims 9 to 14, characterized in that the evaluation of the measuring signal is speed-dependent, wherein the effect of a centrifugal force-induced widening of the incremental wheel ( 5 ) is "calculated out" to the measurement result. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass zusätzlich oder alternativ zur drehzahlabhängigen Auswertung die Auswertung des Messsignals drehmomentabhängig erfolgt, wobei ein Wechsel der Anlagefläche bei Drehmomentnulldurchgang (z.B. bei Schrägverzahnung) herausgerechnet wird.Method for detecting the axial position of a axially displaceable and rotating component according to one of claims 9 to 15, characterized in that additionally or alternatively to speed-dependent Evaluation the evaluation of the measurement signal is torque-dependent, being a change of bearing surface calculated at torque zero crossing (for example in helical gearing) becomes. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der drehmomentabhängigen Auswertung des Messsignals der Betrag des Drehmomentes berücksichtigt wird, um eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der elastischen Verformung des Getriebes proportional zum Drehmoment zu kompensieren.Method for detecting the axial position of a axially displaceable and rotating component according to claim 16, characterized in that in the torque-dependent evaluation the measured signal, the amount of torque is taken into account to a falsification the measurement result due to the elastic deformation of the transmission compensate in proportion to the torque. Verfahren zur Erfassung der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des Messsignals der Kupplungsbetätigungsdruck bzw. die Kupplungsbetätigungskraft berücksichtigt wird, wodurch eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund der durch den Kupplungsbetätigungsdruck bzw. durch die Kupplungsbetätigungskraft verursachten elastischen Verformung des Getriebes vermieden wird.Method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component according to any one of claims 9 to 17, characterized in that in the evaluation of the measurement signal of the clutch actuation pressure or the clutch actuation force is taken into account, whereby a falsification of the measurement result due to the caused by the clutch actuation pressure or by the clutch actuation force elastic deformation of the transmission is avoided.
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