DE102012221883A1 - Lineare Positionssensoranordnung mit einer magnetischen Abschirmung - Google Patents

Lineare Positionssensoranordnung mit einer magnetischen Abschirmung Download PDF

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Abstract

Eine lineare Positionssensoranordnung mit einer magnetischen Abschirmung minimiert Störungen (Rauschen) von benachbarten elektrischen und elektromagnetischen Vorrichtungen, insbesondere Solenoiden. Die Sensoranordnung umfasst einen linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor (PLCD-Sensor), der ein Paar Magnetfeldsensoren umfasst, die durch ein Element mit hoher magnetischer Permeabilität, etwa einen Metallstab, voneinander beabstandet sind. Die Sensoren und der Metallstab sind durch eine Abdeckung oder Abschirmung aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie zum Beispiel Stahl oder einem Mu-Metall umschlossen, d. h. an drei Seiten umgeben. Ein Permanentmagnet ist in Wahrnehmungsnähe zu den Sensoren angeordnet und verschiebt sich mit einer Kupplungsstellgliedkomponente. Wenn sich die Kupplungsstellgliedkomponente axial verschiebt, liefern die zwei Feldsensoren ein Signal mit hoher Linearität, geringem Rauschen und keiner Totzone an eine zugehörige Elektronik.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 61/566,944, die am 5. Dezember 2011 eingereicht wurde und hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Störungsabschirmungen für lineare Positionssensoren und insbesondere Kraftfahrzeugkupplungs-Positionssensoranordnungen mit magnetischen Störungsabschirmungen.
  • HINTERGRUND
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und können den Stand der Technik bilden oder auch nicht.
  • Bei vielen modernen Kraftfahrzeuggetrieben wurde das im Wesentlichen vollständig mechanische Automatikgetriebe mit Planetenradanordnungen und hydraulisch betätigten Kupplungen und Bremsen durch Getriebe mit elektronischen Steuergeräten und mehreren Sensoren und Solenoiden abgelöst. Die Sensoren stellen Daten mit Bezug auf beispielsweise Wellendrehzahlen und Stellgliedpositionen bereit und die Solenoide stellen Synchronisierungsvorrichtungen und Zahnräder in Eingriff und außer Eingriff. Aktuelle Doppelkupplungsgetriebe (DCTs) sind hervorragende Beispiele dieser Technologie.
  • Größen- und Verpackungsbeschränkungen derartiger Doppelkupplungsgetriebe bedeuten oft, dass relativ leistungsfähige Solenoide nahe bei Drehzahl- und Positionssensoren angeordnet sind. Dies kann dazu führen, dass einer oder mehrere Drehzahl- oder Positionssensoren den Magnetfeldern eines oder mehrerer der Solenoide ausgesetzt sind. Da die Solenoide während einer Schaltaktivität wiederholt ein- und ausgeschaltet werden, können die Magnetfeldstörungen, die sie erzeugen, die Ausgabesignale der Drehzahl- und Positionssensoren nachteilig beeinflussen.
  • Die offensichtliche Lösung für dieses Problem besteht darin, entweder die Solenoide oder die Sensoren anders anzuordnen. Unglücklicherweise ist eine Neuanordnung der Solenoide bei einer endgültigen oder nahezu endgültigen Getriebekonstruktion ähnlich wie der Schwanz, der mit dem Hund wedelt: der Kraftfluss durch das Getriebe und die Anordnungen der Wellen, Synchronisierungsvorrichtungen und Zahnräder haben Vorrang vor den Stellen für die Solenoide. Eine Neuanordnung der Sensoren ist allgemein gleichermaßen nicht machbar, da es oft nur sehr eng definierte Stellen gibt, bei denen eine spezielle Bewegung oder Drehung in brauchbarer Weise oder überhaupt erfasst werden kann.
  • Es ist daher offensichtlich, dass neue Lösungen für das Problem der elektromagnetischen Störung von Sensoren in Getrieben notwendig sind und die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine lineare Positionssensoranordnung mit einer magnetischen Abschirmung bereit, die Störungen (Rauschen) von benachbarten elektrischen und elektromagnetischen Vorrichtungen, speziell Solenoiden, minimiert. Die Sensoranordnung umfasst einen linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor (PLCD-Sensor, PLCD von permanent magnet linear contactless displacement), der ein Paar Magnetfeldsensoren umfasst, die durch ein Element mit hoher magnetischer Permeabilität, etwa einen Metallstab, beabstandet sind. Die Sensoren und der Metallstab sind durch eine Abdeckung oder Abschirmung aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie zum Beispiel Stahl oder Mu-Metall umschlossen, d. h. an drei Seiten umgeben. Ein Permanentmagnet ist in einer wahrgenommenen Nähe zu den Sensoren angeordnet und wird zusammen mit einer Kupplungsstellgliedkomponente verschoben. Wenn sich die Kupplungsstellgliedkomponente axial verschiebt, liefern die zwei Feldsensoren ein Signal mit hoher Linearität, geringer Rauschen und keiner Totzone an einen zugehörigen Controller. Bei Doppelkupplungsgetrieben mit konzentrischen Wellen kann ein Paar der Sensoranordnungen verwendet werden, um die Position jeder Kupplung zu detektieren.
  • Folglich ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine lineare Positionssensoranordnung mit einer magnetischen Störungsabschirmung bereitzustellen.
  • Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einer magnetischen Störungsabschirmung bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine lineare Positionssensoranordnung mit einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine lineare Positionssensoranordnung mit einem Paar Magnetfeldsensoren bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem Paar Magnetfeldsensoren bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem Paar linearer kontaktloser Permanentmagnet-Wegsensoren bereitzustellen, die durch einen Stahlstab mit hoher magnetischer Permeabilität beabstandet sind.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor bereitzustellen, der durch ein Metallelement mit hoher magnetischer Permeabilität beabstandet ist.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor bereitzustellen, der an drei Seiten von einer Abdeckung oder Abschirmung aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität umgeben ist.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor bereitzustellen, der an drei Seiten von einer Abdeckung oder Abschirmung aus einem Material wie etwa Stahl oder Mu-Metall umgeben ist.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem Permanentmagnet, der an einem Lager befestigt ist, und einem Paar Magnetfeldsensoren, die in einer wahrnehmbaren Beziehung angeordnet sind, bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem Permanentmagnet, der an einem Lager befestigt ist, und einem Paar Magnetfeldsensoren, die an drei Seiten von einer Abschirmung mit hoher magnetischer Permeabilität umgeben sind und in einer wahrnehmbaren Beziehung mit dem Permanentmagnet angeordnet sind, bereitzustellen.
  • Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungspositionssensoranordnung mit einem Permanentmagnet, der an einem Lager befestigt ist, und einem linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor, der ein Paar Magnetfeldsensoren umfasst, die durch einen Metallstab beabstandet sind, welche an drei Seiten von einer Abschirmung mit hoher magnetischer Permeabilität umgeben sind und in einer wahrnehmbaren Beziehung mit dem Permanentmagnet angeordnet sind, bereitzustellen.
  • Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur zur Darstellung gedacht sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes in einem Vollschnitt, die die Doppelkupplungslagerkomponenten und Kupplungspositionssensoranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht einer linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Positionssensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine vergrößerte Vollschnittansicht einer linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Positionssensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 ist ein Graph des Magnetflusses über der Distanz einer linearen Positionssensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, der die exzellente Linearität des linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensors (PLCD-Sensors), des Elements und der Abschirmung mit hoher Permeabilität unterstreicht.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist rein beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein Abschnitt eines typischen und beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes dargestellt und allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 wird mit Drehmoment von einer Kurbelwelle 12 versorgt, die das Ausgabeelement eines Antriebsaggregats darstellt, etwa eines Benzin- oder Dieselaggregats, eines Aggregats mit flexiblem Kraftstoff, eines hybriden oder eines elektrischen Aggregats (alle nicht dargestellt). Insbesondere wird Drehmoment an eine Doppelkupplungsanordnung 14 mit zwei separaten und unabhängig betreibbaren Kupplungen geliefert: eine erste Kupplungsanordnung 16 und eine zweite Kupplungsanordnung 18. Jede der Kupplungsanordnungen 16 und 18 enthält vorzugsweise mehrere erste und zweite miteinander verzahnte Reibungsplatten oder -scheiben (nicht dargestellt), welche, wenn sie zusammengedrückt werden, ein Drehmoment zwischen einem Eingang und einem Ausgang übertragen. Die Eingangsseite der Doppelkupplungsanordnung ist ein Schwungrad 20, welches vorzugsweise ein Schwungrad mit zwei Massen ist, das ausgestaltet ist, um eine Vibration der Kurbelwelle 12 zu dämpfen und zu verringern.
  • Die Ausgangsseite der Doppelkupplungsanordnung 14 hinsichtlich der ersten Kupplung 16 ist eine erste vorzugsweise massive Welle oder ein Antriebselement 26, die bzw. das sich in das Getriebe 10 hineinerstreckt und an der bzw. dem mehrere erste Zahnräder (nicht dargestellt) befestigt sind. Die Ausgangsseite der Doppelkupplungsanordnung 14 hinsichtlich der zweiten Kupplung 18 ist ein zweites Hülsen- oder Röhrenantriebselement 28, das um die erste Welle oder das erste Element 26 herum konzentrisch angeordnet ist (und koaxial damit ist). Das zweite Hülsen- oder Antriebselement 28 erstreckt sich um eine kürzere Distanz in das Getriebe 10 hinein und enthält mehrere zweite (nicht dargestellte) daran befestigte Zahnräder.
  • Die Doppelkupplungsanordnung 14 enthält außerdem ein erstes hydraulisches Stellglied 34, das vorzugsweise einen ersten ringförmigen Kolben (nicht dargestellt) und ein erstes Gestänge 36 umfasst, welches die Kupplungsplatten in der ersten Kupplungsanordnung 16 zusammendrückt, wodurch Drehmoment von der Kurbelwelle 12 an die erste Welle oder das erste Element 26 übertragen wird, und ein zweites hydraulisches Stellglied 46, das vorzugsweise einen zweiten ringförmigen Kolben (nicht dargestellt) und ein zweites Gestänge 48 umfasst, welches die Kupplungsplatten in der zweiten Kupplungsanordnung 18 zusammendrückt, wodurch Drehmoment von der Kurbelwelle 12 an die zweite Hülse oder das zweite Element 28 übertragen wird.
  • Um die zweite Hülse oder das zweite Element 28 herum angeordnet und durch dieses geführt ist ein Paar Lageranordnungen, eine erste oder äußere Lageranordnung 50, die mit dem ersten ringförmigen Kolben und dem ersten Gestänge 36 des ersten hydraulischen Stellglieds 34 verbunden ist, und eine innere Lageranordnung 60, die mit dem zweiten ringförmigen Kolben und dem zweiten Gestänge 48 des zweiten hydraulischen Stellglieds 46 verbunden ist. Die äußere und innere Lageranordnung 50 und 60 sind Betätigungs- und Isolationslager, welche die rotierenden Elemente der ersten und zweiten Kupplungsanordnungen 16 und 18 der Doppelkupplungsanordnung 14 (die miteinander verzahnten Reibungsplatten oder Scheiben) von den nicht rotierenden Elementen der ersten und zweiten hydraulischen Stellglieder 34 und 46 (den ersten und zweiten ringförmigen Kolben und den ersten und zweiten Gestängen 36 und 48) entkoppeln. Folglich drehen sich Abschnitte der Lageranordnungen 50 und 60, während andere stationär sind. Die äußere Lageranordnung 50 verschiebt sich axial und bidirektional in Ansprechen auf eine Bewegung des Ausgangs des ersten hydraulischen Stellglieds 34, und die innere Lageranordnung 60 verschiebt sich axial und bidirektional in Ansprechen auf eine Bewegung des Ausgangs des zweiten hydraulischen Stellglieds 46.
  • Mit Bezug nun auf 1, 2 und 3 ist ein erster Kupplungspositionssensor oder eine kontaktlose Permanentmagnet-Wegsensoranordnung (PLCD-Sensoranordnung) 70 zusammengebaut mit der äußeren Lageranordnung 50 angeordnet. Die erste Kupplungspositionssensoranordnung 70 enthält einen Rahmen oder eine Klammer 72 mit einem Paar Montageöffnungen 74 oder ähnlichen Merkmalen, die eine Montage im Getriebe 10 beispielsweise mit Gewindebefestigungsvorrichtungen ermöglichen. Der Rahmen oder die Klammer 72 trägt einen Streifen oder einen länglichen Block oder ein Substrat 76 aus einem elektrisch isolierenden Material, der bzw. das wiederum einen ersten Magnetfeldsensor 80 trägt und sichert. Der erste Magnetfeldsensor 80 enthält einen magnetischen Kern 82, der von einer Spule 84 umgeben ist. Ein Paar elektrische Anschlüsse 86 von der Spule 84 liefern ein elektrisches Signal an (nicht dargestellte) zugehörige elektronische Fahrzeug- und/oder Antriebs strangsteuerungsmodule.
  • Entlang des länglichen Blocks oder Substrats 76 ist ein zweiter Magnetfeldsensor 90 vom ersten Magnetfeldsensor 80 beabstandet. Der zweite Magnetfeldsensor 90 ist in jeder Hinsicht gleich dem ersten Magnetfeldsensor 80 und enthält einen magnetischen Kern 92, eine Spule 94, die um den Kern 92 herum angeordnet ist, und ein Paar elektrischer Anschlüsse 96.
  • Zwischen dem ersten Magnetfeldsensor 80 und dem zweiten Magnetfeldsensor 90 ist ein vorzugsweise metallischer Stab oder ein metallisches Element 100 angeordnet. Der Stab oder das Element 100 besteht aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie etwa Stahl, Mu-Metall oder einem ähnlichen Material. Da der Stab oder das Element 100 aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität aufgebaut ist, die vorzugsweise höher als diejenige aller umgebenden oder nahe gelegenen Materialien ist, fokussiert oder konzentriert er bzw. es den Magnetfluss von einem benachbarten Permanentmagnet (siehe nachstehend), wodurch die Linearität des Ausgangs des ersten Kupplungspositionssensors 70 signifikant verbessert wird, indem jegliche Totzone, die andernfalls aufgrund der Konstruktion der ersten Kupplungspositionssensoranordnung 70 auftreten könnte, reduziert oder beseitigt wird. Der Stab oder das Element 100 kann verschiedene Formen, Gestalten und Größen in Abhängigkeit von Variablen wie etwa dem Ausmaß der Verschiebung der Kupplungsstellglieder 34 und 46, dem Abstand der ersten und zweiten Magnetfeldsensoren 80 und 90, dem Material, aus dem er bzw. es hergestellt ist, und anderen Variablen annehmen. Wenn beispielsweise der volle Hub des Ausgangs des ersten hydraulischen Stellglieds 34 im Wesentlichen von der vollständig eingerückten Reibungskupplung 16 zu der vollständig ausgerückten Reibungskupplung 16 etwa 20 mm (0,79 Zoll) beträgt, beträgt eine bevorzugte Länge für den Metallstab oder das Element 100 etwa 13 mm (0,51 Zoll).
  • Eine allgemein U-förmige magnetische Störungsabschirmung 104 umgibt teilweise den länglichen Block oder das Substrat 76 und den ersten Magnetfeldsensor 80, den zweiten Magnetfeldsensor 90 und den Stab oder das Element 100. Der Begriff „teilweise umgebend”, bedeutet, so wie er hier verwendet wird, ein relativ enges Umgeben an drei Seiten und ein Erstrecken im Wesentlichen entlang der Distanz zwischen dem ersten Magnetfeldsensor 80 und dem zweiten Magnetfeldsensor 90 derart, dass die Störungsabschirmung 104 eine elektromagnetische Störung effektiv und signifikant unterdrückt, welche durch Getriebekomponenten wie etwa Solenoide und andere magnetische oder magnetisierte Komponenten erzeugt wird, deren Magnetfelder andernfalls den ersten Magnetfeldsensor 80 und den zweiten Magnetfeldsensor 90 anregen und stören würden.
  • Die Magnetstörungsabschirmung 104 ist vorzugsweise aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität hergestellt, z. B. einem Metall wie etwa Stahl, Mu-Metall oder einem ähnlichen Material. Um Herstellungs- und Montageschritte zu sparen und falls es gewünscht ist, können der Rahmen oder die Klammer 72 und die Magnetstörungsabschirmung 104 eine einheitliche, d. h. einstückige Komponente sein, die vollständig aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität ausgebildet ist. Die offene Seite der U-förmigen Magnetstörungsabschirmung 104 der ersten Kupplungspositionssensoranordnung 70 zeigt zu der ersten Welle oder zum ersten Element 26 und zur zweiten Hülse oder zum zweiten Element 28 hin, d. h. ist in diese Richtung offen.
  • An einem zweiten nicht rotierenden Abschnitt der äußeren Lageranordnung 50 und in der Nähe des ersten Kupplungspositionssensors 70, d. h. in einer Wahrnehmungsbeziehung damit, ist ein erster Permanentmagnet 106 befestigt. Da der erste Permanentmagnet 106 so angeordnet und befestigt ist, verschiebt er sich axial und bidirektional in Übereinstimmung mit der Ausgabe des ersten Kupplungsstellglieds 34 und der Bewegung des ersten Kupplungsgestänges 36, wodurch seine axiale Position allgemein das Ausmaß oder den Grad des Eingriffs (oder Nichteingriffs) der ersten Kupplungsanordnung 16 darstellt. Wenn die angegebene Nähe des ersten Permanentmagnets 106 zum ersten Kupplungspositionssensor 70 gegeben ist, liefert der erste Kupplungspositionssensor 70 Ausgangssignale, welche die Position der ersten Kupplungsanordnung 16 darstellen und die an eine geeignete Elektronik und Controller (nicht dargestellt) geliefert und von diesen verwendet werden können.
  • Auf ähnliche Weise ist ein zweiter Kupplungspositionssensor oder eine kontaktlose Permanentmagnet-Wegsensoranordnung (PLCD-Sensoranordnung) 110 mit der inneren Lageranordnung 60 zusammengebaut angeordnet. Abgesehen von ihrer Anordnung und denjenigen Details, die nachstehend speziell beschrieben werden, ist die zweite Kupplungspositionssensoranordnung 110 im Wesentlichen identisch wie der erste Kupplungspositionssensor 70, der vorstehend beschrieben und in 2 und 3 dargestellt ist. Somit enthält sie den Rahmen oder die Klammer 72, den Streifen oder den länglichen Block oder das Substrat 76, den ersten Magnetfeldsensor 80, den zweiten Magnetfeldsensor 90 und den Zwischenstab oder das Element 100.
  • Die zweite Kupplungspositionssensoranordnung 110 enthält auch die allgemein U-förmige Magnetstörungsabschirmung 104 aus Stahl oder einem Mu-Metall mit hoher magnetischer Permeabilität. Hier ist jedoch die Störungsabschirmung 104 anders als die Magnetabschirmung 104 der ersten Kupplungspositionssensoranordnung 70 orientiert, obwohl sie im Wesentlichen auf die gleiche Weise funktioniert und die gleiche Funktion durchführt, d. h. das Unterdrücken von magnetischen Störungen.
  • Ein zweiter Permanentmagnet 116 ist an einem äußeren nicht rotierenden Abschnitt der inneren Lageranordnung 60 und in der Nähe des zweiten Kupplungspositionssensors 110 befestigt. Da der zweite Permanentmagnet 116 so angeordnet und befestigt ist, verschiebt er sich in Übereinstimmung mit der Ausgabe des zweiten hydraulischen Kupplungsstellglieds 46 und der Bewegung des zweiten Kupplungsgestänges 48 axial und bidirektional, wobei seine axiale Position dadurch allgemein das Ausmaß oder den Grad des Eingriffs (oder Nichteingriffs) der zweiten Kupplungsanordnung 18 darstellt. Wenn die angegebene Nähe des Permanentmagnets 116 zu der zweiten Kupplungspositionssensoranordnung 110 gegeben ist, liefert die zweite Kupplungspositionssensoranordnung 110 Ausgangssignale, welche die Position der zweiten Kupplungsanordnung 18 darstellen.
  • Hier ist die zweite Kupplungspositionssensoranordnung 110 jedoch sehr nahe bei der zweiten Hülse oder dem Antriebselement 28 derart angeordnet, dass eine Drehung der zweiten Hülse oder des Antriebselements 28 und ein Restmagnetismus darin Störungen (Rauschen) in der Ausgabe der Magnetfeldsensoren 80 und 90 der zweiten Kupplungspositionssensoranordnung 110 verursachen können. Statt die offene Seite der Störungsabschirmung 104 zu der zweiten Hülse oder dem Antriebselement 28 hin weisen zu lassen, wie es der Fall bei der ersten Kupplungspositionssensoranordnung 70 ist, weist entsprechend die Rückseite, d. h. die geschlossene Seite der Störungsabschirmung 104 zu der zweiten Hülse oder dem Antriebselement 28 oder ist zu diesem benachbart. Da mit anderen Worten die Magnetfeldsensoren 80 und 90 der zweiten Kupplungspositionssensoranordnung 110 aufgrund ihrer Anordnung für magnetische Störungen von der zweiten Hülse oder vom Element 28 anfälliger als von den Solenoiden sind, ist die Störungsabschirmung 104 mit ihrer geschlossenen Rückseite zwischen den Magnetfeldsensoren 80 und 90 und der zweiten Hülse oder dem Antriebselement 28 angeordnet.
  • 4 ist ein Graph des Magnetflusses über die Distanz einer linearen Positionssensoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, der die exzellente Linearität der linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensoranordnungen (PLCD-Sensoranordnungen) 70 und 110 unterstreicht. Es wird auf die exzellente Linearität und das Fehlen einer Totzone in oder in der Nähe der Mitte des Verfahrwegs der Magnete 106 und 116 (und der Kupplungsgestänge 36 und 48) hingewiesen, welche primär das Ergebnis des Zusammenbauens des Elements 100 mit hoher magnetischer Permeabilität in Kombination mit der Magnetabschirmung 104 sind.
  • Es versteht sich, dass die Verwendung einer einzigen Kupplungspositionssensoranordnung oder mehrerer, d. h. von mehr als zwei Sensoranordnungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in einer gegebenen Vorrichtung vollständig innerhalb des Bereichs und Umfangs der vorliegenden Erfindung liegt, obwohl sie gemäß der vorliegenden Erfindung vorstehend in Verbindung mit einem Doppelkupplungsgetriebe und der Verwendung von zwei Kupplungspositionssensoranordnungen 70 und 110 beschrieben ist. Darüber hinaus sind die magnetisch abgeschirmten linearen Positionssensoranordnungen der vorliegenden Erfindung nicht auf das Erfassen einer Kupplungsposition beschränkt, sondern sie können, wie der Fachmann leicht erkennt und feststellt, bei jeder linearen Positionsanwendung verwendet werden, bei der eine magnetische Störung vorhanden ist und minimiert werden muss.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhaft und Variationen, die den Geist der Erfindung nicht verlassen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Derartige Variationen werden nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung betrachtet.

Claims (10)

  1. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, die in Kombination umfasst: eine sich bidirektional verschiebende Getriebekomponente, einen an der Getriebekomponente befestigten Permanentmagnet, einen linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor, der in einer Wahrnehmungsbeziehung mit dem Permanentmagnet angeordnet ist, wobei der lineare kontaktlose Permanentmagnet-Wegsensor ein Paar voneinander beabstandeter Magnetfeldsensoren und ein Metallelement mit hoher magnetischer Permeabilität, das zwischen dem Paar Magnetfeldsensoren angeordnet ist, umfasst, und eine Metallabschirmung mit hoher magnetischer Permeabilität, welche den linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor an mindestens drei Seiten umgibt, wobei die Metallabschirmung magnetische Störungen von nahe gelegenen Getriebekomponenten, die in den linearen kontaktlosen Permanentmagnet-Wegsensor induziert werden, verringert.
  2. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei die sich verschiebende Getriebekomponente eine Kupplungskomponente ist.
  3. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei jeder der Magnetfeldsensoren einen magnetischen Kern und eine Spule enthält.
  4. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei die Metallabschirmung mit hoher magnetischer Permeabilität aus einem Mu-Metall hergestellt ist.
  5. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei das Metallelement mit hoher magnetischer Permeabilität aus einem Mu-Metall hergestellt ist.
  6. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei das Metallelement mit hoher magnetischer Permeabilität eine magnetische Permeabilität aufweist, die höher als die von nahe gelegenen Materialien ist.
  7. Lineare Positionssensoranordnung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, wobei das Paar voneinander beabstandeter Magnetfeldsensoren und das Metallelement mit hoher magnetischer Permeabilität entlang einer Strecke angeordnet sind, die zu der bidirektionalen Verschiebung des Permanentmagnets parallel ist.
  8. Magnetisch abgeschirmte lineare Positionssensoranordnung, die in Kombination umfasst: eine sich bidirektional verschiebende mechanische Komponente, einen an der mechanischen Komponente befestigten Permanentmagnet, einen linearen Permanentmagnet-Wegsensor, der in einer Wahrnehmungsbeziehung mit dem sich verschiebenden Permanentmagnet angeordnet ist, wobei der lineare Permanentmagnet-Wegsensor ein Paar voneinander beabstandeter Magnetfeldsensoren und ein Element mit hoher magnetischer Permeabilität, das zwischen dem Paar Magnetfeldsensoren angeordnet ist, umfasst, und eine Abschirmung mit hoher magnetischer Permeabilität, welche den linearen Permanentmagnet-Wegsensor teilweise umgibt, wobei durch die metallische Abschirmung eine magnetische Störung durch nahe gelegene Komponenten verringert wird.
  9. Lineare Positionssensoranordnung nach Anspruch 8, wobei die sich verschiebende mechanische Komponente ein Kupplungsbetätigungsgestänge eines Kraftfahrzeuggetriebes ist.
  10. Lineare Positionssensoranordnung nach Anspruch 8, wobei jeder der Magnetfeldsensoren einen magnetischen Kern und eine Spule enthält.
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