DE102009037500A1 - Measuring device for use in switching dome for detecting e.g. position of components of dual clutch transmission of passenger car, has repulsion unit repulsing dirt to reduce deposition of particle abrasion between sensor and transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Detektierung von Positionen, Strecken oder Geschwindigkeiten eines oder mehrerer Bauteile eines ölbefüllbaren Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Messeinrichtung einen Signalgeber und einen Sensor aufweist.The Invention relates to a measuring device for detecting positions, Routes or speeds of one or more components of a ölbefüllbaren Motor vehicle transmission, wherein the measuring device is a signal generator and a sensor.
Bei
Getrieben ist es zunehmend erforderlich, nicht nur die Schaltstellungen,
sondern auch Zwischenpositionen genau und zeitnah zu erfassen. Insbesondere
bei sehr schnellen Schaltvorgängen, wie sie vor allem bei
automatisierten Doppelkupplungsgetrieben auftreten, ist eine genaue Überwachung des
ein- oder ausgelegten Ganges nahezu unerlässlich.
Ein direkt an der Schaltschwinge angebrachter Magnet ist direkt den Umwelteinflüssen im Inneren des Getriebes ausgesetzt, so dass sich an dem Magneten während der Betriebsdauer magnetische Partikel wie ferromagnetischer Metallabrieb festsetzen. Die Partikel führen zu ungewünschten Streufeldern und erschweren eine exakte Positionsbestimmung des Magneten. Werden für jede Schaltschwinge separate Magnete verwendet, überlappen sich deren Magnetfelder, wodurch die Magnetfeldsensoren bei einer ungünstigen Lage oder Bewegung der Schaltschwingen durch benachbarte Magnete gestört werden können.One directly attached to the rocker magnet is directly the Exposed to environmental influences inside the gearbox, so that on the magnet during the operating time magnetic particles how to fix ferromagnetic metal abrasion. The particles lead to unwanted stray fields and complicate a precise Position determination of the magnet. Be for every rocker arm used separate magnets overlap their magnetic fields, whereby the magnetic field sensors in an unfavorable position or movement of the switching rockers disturbed by adjacent magnets can be.
Die gewöhnlich im Fahrzeugbereich eingesetzten Magnetfeldsensoren wie GMR- oder Hall-Sensoren, reagieren sehr empfindlich auf unvorhergesehene Verkippungen oder Änderungen des Abstandes zwischen Sensor und Magnetfeld, was beispielsweise durch eine lastinduzierte Verbiegung der Schaltgabel eintreten kann. Sie müssen folglich sehr genau auf die Position des Magneten ausgerichtet sein und/oder benötigen vor jeder Inbetriebnahme eine Kalibrierung beispielsweise auf die jeweilige Neutralposition der Schaltgabel.The usually used in the vehicle field magnetic field sensors Like GMR or Hall sensors, they are very sensitive to unforeseen events Tilts or changes in the distance between sensor and magnetic field, which, for example, by a load-induced bending of the Shift fork can occur. They must therefore be very accurate be aligned with the position of the magnet and / or need Before each use a calibration for example on the respective neutral position of the shift fork.
Zur
Lösung dieser Probleme schlägt
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, welche einerseits eine verschleißarme Erfassung von Bewegungs- und Lagezuständen von Getriebebauteilen ermöglicht, bei der die aus dem Stand der Technik resultierenden Nachteile beseitigt sind.task The invention therefore is to provide a device which on the one hand a low-wear detection of movement and positional states of transmission components, in which eliminates the disadvantages resulting from the prior art are.
Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Task is according to the features of the claim 1 solved. Further advantageous embodiments result from the dependent claims.
Ein bestimmter Anteil von Partikeln setzt sich in einem Getriebe über die Betriebsdauer gesehen permanent zwischen dem Sensor und dem Signalgeber ab. Dies gilt insbesondere für als Magneten ausgebildete Signalgeber, die metallhaltigen Abrieb sogar anziehen. Erfindungsgemäß weist die Messeinrichtung Mittel auf, die die Konzentration von die Messung beeinflussenden Partikeln und Öltröpfchen lokal zwischen dem Signalgeber und dem Sensor reduzieren. Dadurch wird der Entstehung von Störfeldern, die den Sensor beeinflussen können, entgegengewirkt.One certain proportion of particles settles in a transmission the operating time is seen permanently between the sensor and the Signal generator off. This is especially true as a magnet trained signal generator, the metal-containing abrasion even attract. According to the invention, the measuring device means on which the concentration of the measurement affecting particles and oil droplets locally between the signaler and reduce the sensor. As a result, the formation of interference fields, which can affect the sensor, counteracted.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Mittel als ein Magnet zum Schmutzsammeln ausgebildet ist. Aufgewirbelte oder in einem Ölnebel dispergierte, ferromagnetische Metallpartikel lagern sich über die Laufzeit an diesem an. Er stellt somit einen Opfermagnet dar. Der Opfermagnet ist zur Sensorik, die aus dem Sensor und dem Signalgeber besteht, so angeordnet, dass einerseits die gesammelten Partikel im angelagerten Zustand nicht die Messgenauigkeit beeinträchtigen können und dass er andererseits noch ausreichend viele Partikel fernhält. Insbesondere wenn der Signalgeber ebenfalls als ein Magnet in Form eines Messmagneten und der Sensor als Hall-Sensor ausgebildet ist, muss eine Störung des Feldes des Messmagneten vermieden werden.An advantageous embodiment of the invention provides that the means is designed as a magnet for collecting dirt. Fluidized or dispersed in an oil mist, ferromagnetic metal particles accumulate over the term at this. It thus represents a sacrificial magnet. The sacrificial magnet is arranged to the sensor system, which consists of the sensor and the signal generator, so that on the one hand, the collected particles in the attached state can not affect the accuracy of measurement and on the other hand he still keeps enough particles away. In particular, when the signal generator also as a magnet in the form of a Messmagne th and the sensor is designed as a Hall sensor, a disturbance of the field of the measuring magnet must be avoided.
Da der Opfermagnet keine exakt definierte Feldstärke aufweisen muss, lassen sich in der Großserie kostengünstige Magnete mit einer relativ hohen Streuung verwenden. Ist der Signalgeber nicht als ein Messmagnet oder als ein auf magnetischer Basis wirkendes Bauteil wie eine Spule ausgebildet, sondern arbeitet beispielsweise auf optischer Basis, ist man in der Feldstärkewahl des Opfermagnets frei, da eine Wechselwirkung mit einem Messmagneten nicht besteht und allein auf die schmutzsammelnde Wirkung abgestellt werden kann. Daher ist es bei PKW-Getrieben zweckmäßig, den Abstand des Opfermagneten zu dem Sensor bzw. dem Signalgeber kleiner als etwa 10 cm zu wählen.There the sacrificial magnet does not have a precisely defined field strength must, can be cost-effective in mass production Use magnets with a relatively high dispersion. Is the signaler not as a measuring magnet or as a magnetic base Component designed as a coil, but works, for example on an optical basis, one is in the field strength choice of Sacrificial magnet free, as an interaction with a measuring magnet does not exist and is focused solely on the dirt-collecting effect can be. Therefore, it is useful in passenger car transmissions, the distance of the sacrificial magnet to the sensor or the signal generator smaller than about 10 cm to choose.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel als ein Formteil ausgebildet, das schmutzabweisend wirkt. Aufgewirbelte Öltröpfchen prallen an diesem ab, ohne dass sie den Sensor und den Signalgeber bzw. ein Gehäuse, in dem diese beiden Bauteile angeordnet sind, erreichen. Das Formteil kann in Form eines Ölleitblechs ausgebildet sein, das unmittelbar vor dem Signalgeber und dem Sensor angeordnet ist. Anstelle eines Blechs aus Aluminium oder Stahl kann es auch aus hitzebeständigem Kunststoff bestehen. Vorzugsweise leitet das Formteil die Öltröpfchen in den Ölsumpf.In According to a further embodiment of the invention, the means is a Formed molded part that acts dirt repellent. Bounced oil droplets bounce on this, without the sensor and the signal transmitter or a housing in which these two components are arranged, to reach. The molding can be in the form of a Ölleitblechs be formed, immediately before the signal generator and the sensor is arranged. Instead of a sheet of aluminum or steel can It also consist of heat-resistant plastic. Preferably The molding passes the oil droplets in the oil sump.
In einer Anwendung der Erfindung detektiert der Messmagnet Schaltstellungen von Schaltelementen des Getriebes. Die Schaltelemente sind als axial bewegliche Schaltstangen, drehbare Schaltwellen oder als Schaltschienen mit nicht-kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Als weitere Schaltelemente sind Schaltstangen, Schaltgabeln oder weitere zum Getriebegehäuse bewegliche Bauteile denkbar. Auch wenn diese Bauteile aus Stahl ausgebildet sind, lässt sich mit einem Opfermagneten eine gute Schmutzlokalisierung erreichen. Bei dem Getriebe kann es sich um ein manuelles oder automatisiertes Schaltgetriebe handeln. Insbesondere bei letzteren ist nicht nur eine diskrete Positionserkennung gefragt, sondern zunehmend auch die kontinuierliche Detektierung von Zwischenstellungen, die eine sehr genaue Messung voraussetzten. Die Erfindung ist auch bei Sensoriken einsetzbar, die Geschwindigkeiten oder Drehzahlen registrieren.In According to an application of the invention, the measuring magnet detects switching positions of switching elements of the transmission. The switching elements are considered axial movable shift rails, rotatable shift shafts or as shift rails formed with non-circular cross-section. As another Switching elements are shift rails, shift forks or more to the transmission housing movable components conceivable. Even if these components are made of steel are formed, can be with a sacrificial magnet a achieve good dirt localization. The gear can be a manual or automated manual transmission. Especially the latter not only requires discrete position recognition, but increasingly also the continuous detection of intermediate positions, which required a very accurate measurement. The invention is also used in sensor systems, the speeds or speeds to register.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Mittel durch ein elektrisch erzeugbares und gegebenenfalls zeitlich veränderbares Magnetfeld realisiert. Dazu können beispielsweise eine oder mehrere Spulen in der Messeinrichtung vorgesehen sein. Bei Verwendung eines Messmagneten oder einer Messspule als Signalgeber ist es besonders vortelihaft, eine Messung durch den Sensor dann vorzunehmen, wenn das elektrische Feld der Spulen abgeschaltet ist. Dann ist die die gegenseitige Beeinflussung möglichst gering. Zweckmäßig ist es, die Messung jeweils zu bestimmten, regelmäßigen Messzeitpunkten intervallartig vorzunehmen.In Another embodiment of the invention is the means by a electrically producible and possibly temporally variable Magnetic field realized. This can, for example, a or a plurality of coils may be provided in the measuring device. at Use of a measuring magnet or a measuring coil as signal generator It is therefore particularly helpful to take a measurement through the sensor when the electric field of the coils is turned off. Then the mutual influence is as low as possible. It is expedient to determine the measurement in each case, regular measuring points at intervals.
Die Messeinrichtung ist kostengünstig montierbar, wenn sie als Ganzes in ein Gehäuse integriert wird. Das Gehäuse umschließt dabei nicht notwendigerweise den Sensor und den Signalgeber, sondern legt lediglich die relative Position der Bauteile der Messeinrichtung zueinander fest. So ist insbesondere ein Schaltdom vorgesehen, der eine Schaltwelle lagert und eine Aufnahme für den Signalgeber, den Sensor und das Mittel zur Schmutzabweisung aufweist.The Measuring equipment is inexpensive to install when they as a whole is integrated into a housing. The housing does not necessarily surround the sensor and the signal generator, but only sets the relative position of Components of the measuring device to each other firmly. This is especially true a shift dome provided which supports a shift shaft and a receptacle for the signal transmitter, the sensor and the dirt repellent having.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Getriebe mit einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung. Vorteilhaft ist es, das Mittel oberhalb des im Auslieferungszustand vorgesehenen Ölfüllstandniveaus des Getriebes anzuordnen. Somit sammeln sich nicht zu viele der schweren Metallpartikel an dem Mittel zur Schmutzabweisung, sondern sinken schwerkraftbedingt zu Boden. Dadurch bleibt die Funktion des Mittels länger gewährleistet. Auch der Signalgeber und der Sensor sollten somit oberhalb des Füllniveaus angeordnet sein, um von vornherein einer möglichst geringen Verschmutzung ausgesetzt zu sein.The The invention also relates to a transmission with an inventive Measuring device. It is advantageous, the means above the im Delivered state, oil level levels to arrange the transmission. Thus, not too many of them gather heavy metal particles on the soil repellent, but fall by gravity to the ground. This leaves the function the agent longer guaranteed. Also the signal generator and the sensor should thus be placed above the fill level be from the outset the least possible pollution to be exposed.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist die Kombination eines Messmagneten, eines Opfermagneten und eines weiteren Magneten in einem Getriebe. Der weitere Magnet in dem Getriebe ist nicht Teil der Messeinrichtung. Er ist im Ölsumpf und bevorzugt an oder in der Nähe der Ablassschraube angeordnet. Dieser hat die Aufgabe, bereits möglichst viele Metallpartikel am Getriebeboden zu binden. Er reduziert damit die globale Metallpartikelkonzentration des Ölnebels im gesamten Getriebe. Somit ist der Opfermagnet entlastet und kann über einen sehr langen Zeitraum seiner Funktion gut nachkommen.A Particularly advantageous embodiment of the invention is the combination a measuring magnet, a sacrificial magnet and another magnet in a transmission. The other magnet in the transmission is not Part of the measuring device. He is in the oil sump and prefers placed on or near the drain plug. This The job is to get as many metal particles as possible to bind to the transmission bottom. He thus reduces the global metal particle concentration of the oil mist throughout the transmission. Thus, the victim magnet Relieves and can over a very long period of his Function well.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist ein Getriebe mit einem Mittel zur Schmutzabweisung, das durch ein elektrisch erzeugbares und somit zeitlich veränderbares Magnetfeld realisiert ist. In diesem Fall kann darauf verzichtet werden, das Mittel als physisches Bauteil in die Messeinrichtung zu integrieren.A Another embodiment of the invention is a transmission with a means for dirt repellency, by an electrically producible and thus temporally variable magnetic field is realized. In this Case can be waived, the means as a physical component to integrate into the measuring device.
Ein logisches Zusammenwirken, das über eine Steuereinheit sichergestellt wird, ermöglicht die Erzeugung relativ starker Magnetfelder, die den Abrieb in Form von Metallstaub oder verschmutztem Öl gut anziehen und gleichzeitig ein Abschalten des Magnetfelds, um eine möglichst störungsfreie Messung zu gewährleisten. Die starken Magnetfelder ermöglichen durch das funktionelle Zusammenwirken die örtlich relativ entfernte Anordnung zur Messeinrichtung. Mittels der gleichen Steuereinheit kann auch eine Verarbeitung vom Sensor aufgenommenen Messwerts erfolgen.A logical interaction, which is ensured by a control unit, allows the generation of relatively strong magnetic fields, which attract the abrasion in the form of metal dust or contaminated oil well and at the same time switching off the magnetic field to ensure the most trouble-free measurement. The strong magnetic fields allow the functional interaction of the locally relatively distant arrangement to the measuring device. The same control unit can also be used to process measured values recorded by the sensor.
Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung das gezielte Fernhalten des metallhaltigen Ölnebels von der Sensorik. Die Metallpartikel werden gezielt gesammelt bzw. abgewiesen, so dass die Genauigkeit des Sensors über die Betriebsdauer weniger schnell abnimmt.In summary allows the invention targeted removal of the metal-containing oil mist of the sensor. The metal particles are selectively collected or rejected, so the accuracy of the sensor over the operating life decreases less quickly.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.The Invention is suitably with reference to the drawing explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
In
den
Der
Schaltbolzen
Die
Messeinrichtung
Außenseitig
weist das Arretiergehäuse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Messeinrichtungmeasuring device
- 22
- Schaltbolzenswitching pin
- 33
- Trägercarrier
- 44
- Kalottedome
- 55
- KugelBullet
- 66
- Wälzkugelnrolling balls
- 77
- Wälzlagerroller bearing
- 88th
- Arretiergehäuselock housing
- 99
- Bohrungdrilling
- 1010
- Federfeather
- 1111
- Sensoriksensors
- 1212
- Messelektronikmeasuring electronics
- 1313
- Getriebetransmission
- 1414
- SpuleKitchen sink
- 1515
- Mittelmedium
- 1616
- Signalgebersignaler
- 1717
- Sensorsensor
- 1818
- Ablaufbahnslipway
- 1919
- Gehäusecasing
- 2020
- Steckkontaktplug contact
- 2121
- Druckstiftpushpin
- 2222
- Bodenground
- 2323
- Ausnehmungrecess
- 2424
- Aufnahmeadmission
- 2525
- SchaltarretierungGearshift
- 2626
- Schaltwelleshift shaft
- 2727
- Füllhöhefilling height
- 2828
- Schaltdomswitch dome
- 2929
- ÖlablassschraubeOil drain plug
- 3030
- Schaltgabelshift fork
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 102007044425 A1 [0006] - DE 102007044425 A1 [0006]
Claims (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150402 |
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