DE69725589T2

DE69725589T2 - Kombinierter drehzahl-/temperaturmessaufnehmer

Info

Publication number: DE69725589T2
Application number: DE69725589T
Authority: DE
Inventors: Stig-Erik Johannesson
Original assignee: Volvo Lastvagnar AB
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: SE9603065L; DE69725589D1; US6106151A; EP0920606B1; BR9711190A; SE508337C2; SE9603065D0; WO1998008063A3; WO1998008063A2; EP0920606A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das teilweise mit einem Fluid gefüllt ist und das eine in dem Gehäuse gelegene, drehbare Welle aufweist, wobei der Sensor einen Umdrehungssensor zum Messen der Umdrehungen der Welle und ebenso einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur des Fluids aufweist.
Sensoren der oben genannten Art sind unter anderem in einem Getriebe für ein Motorfahrzeug vorhanden. Ein Getriebe für ein Motorfahrzeug umfasst eine Anzahl von Wellen, an denen Zahnräder montiert sind. Die Wellen und die Zahnräder sind durch ein Getriebegehäuse umgeben, das teilweise mit Öl gefüllt ist. Um die Anzahl von Umdrehungen des Motors des Fahrzeugs zu überwachen, ist ein Umdrehungssensor in einem Loch in der Wand des Getriebegehäuses angeordnet. Der Umdrehungszählsensor ist beispielsweise als Induktionssensor ausgelegt, der mit einem Zahn- oder Impulsrad zusammenwirkt, das beispielsweise an der Antriebswelle in dem Getriebe angeordnet ist. Aus Herstellungsgründen ist der Umdrehungszählsensor in dem oberen Teil des Getriebes platziert, oberhalb des Ölpegels. Um die Temperatur des Öls zu messen, ist ein Temperatursensor in einem Loch in der Wand des Getriebegehäuses angeordnet. Der Temperatursensor ist üblicherweise mit einem Thermoelement ausgestattet, das mit dem Öl in Kontakt ist. Kabel sind mit dem Umdrehungszählsensor bzw. Temperatursensor verbunden, die zu einem Anzeiger wie einem Anzeigeinstrument oder einer Lampe in der Instrumententafel des Fahrzeuges führen.
In diesem Stand der Technik muss ein Loch für den Umdrehungszählsensor und ein weiteres Loch für den Temperatursensor in der Wand des Getriebegehäuses gebildet werden. Gleichzeitig muss ein Kabel mit dem Umdrehungszählsensor verbunden werden, und ein weiteres Kabel muss mit dem Temperatursensor verbunden werden. Dies führt zu einer beträchtlichen Anzahl von Teilen, was zu erhöhten Herstellungs- und Montagekosten führt.
Ein Problem bei diesem Stand der Technik besteht darin, dass der Temperatursensor durch das Öl, dessen Temperatur zu bestimmen ist, umgeben sein muss, weshalb der Temperatursensor unter der Oberfläche des Öls platziert wird, während gleichzeitig der Umdrehungszählsensor aus Herstellungsgründen oberhalb der Oberfläche des Fluids platziert werden muss.
Um den Temperatursensor vor Spritzern und Steinen, die von der Strasse hochfliegen, zu schützen, sind die äußeren Teile des Temperatursensors im allgemeinen auf der Oberseite des Getriebegehäuses platziert, oder alternativ auf einer dessen Seiten, da die Unterseite des Gehäuses zu exponiert ist. Da der Temperatursensor gemäß dem Stand der Technik unter die Oberfläche des Öls eingetaucht sein muss, ist der Sensor unnötig lang und muss oftmals gegenüber Vibrationen geschützt werden, was zu erhöhten Kosten führt.
Die Druckschrift EP-A2-0 287 554 bezieht sich auf eine Sensoreinheit mit einem Umdrehungszählsensor und einem Temperatursensor. Der Umdrehungszählsensor ist in dem Gehäuse gelegen, welches eine Pumpenradwelle umschließt. Der Temperatursensor ist auf der Außenseite des Gehäuses, jedoch innerhalb eines Gehäuses des Sensors gelegen. Ein derartiger kombinierter Umdrehungszählsensor und Temperatursensor ist nicht dazu vorgesehen, die Temperatur eines innerhalb des Gehäuses gehaltenen Fluids zu messen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen in einem Gehäuse angeordneten Sensor des einleitend genannten Typs bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile beim Überwachen der Drehzahl einer Welle und der Temperatur des Fluids in einem Gehäuse beseitigt.
Dies wird erfindungsgemäß durch den ersten Sensor und den zweiten Sensor gelöst, die eine Einheit bilden, die in dem Gehäuse und oberhalb der Oberfläche des Fluids gelegen ist.
Mit einer derartigen Lösung wird eine einzelne Sensoreinheit erhalten, die beispielsweise gegenüber Steinen, die von der Strasse hochfliegen, gut geschützt ist, wobei früher zwei Sensoren erforderlich waren, wobei mindestens einer von diesen oftmals auf der Unterseite des Gehäuses unzureichend geschützt war. Darüber hinaus ist nur ein Loch in der Wand des Gehäuses erforderlich, was zu einer einfacheren und weniger kostenintensiven Montage führt. Die Verdrahtung wird ebenso vereinfacht, da nur ein Kabel mit der Einheit verbunden werden muss, im Gegensatz zu zwei früher benötigten.
Die Erfindung wird nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die Beispiele von Ausführungsformen zeigen, wobei 1 eine schematische Ansicht eines Getriebes für ein Motorfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform, und 3 zeigt eine Ansicht einer Einheit gemäß der Erfindung mit einem Temperatursensor und einem Umdrehungszählsensor.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Gehäuse für ein Getriebe, das teilweise mit einem Fluid 2 in der Form von Öl gefüllt ist. Oberhalb der Oberfläche des Öls 2 gibt es ein Luftvolumen, das in dem Getriebegehäuse 1 enthalten ist. Innerhalb des Getriebegehäuses 1 ist eine drehbare Welle 3, die schematisch gezeigt ist, angeordnet, die ein Zahnrad 4 trägt. Ein Teil des Zahnrades 4 ist in das Öl eingetaucht, was bedeutet, dass die Zähne des Zahnrades 4 geschmiert werden, wenn das Zahnrad 4 rotiert. Eine Einheit 5, die einen Umdrehungszählsensor 6 und einen Temperatursensor 7 aufweist, ist oberhalb der Oberfläche des Öls 2 angeordnet. Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Einheit 5 oberhalb des Zahnrades 4 angeordnet, das mittels seiner Zähne Impulse an den in der Einheit 5 angeordneten Umdrehungszählsensor abgibt, wenn das Zahnrad 4 rotiert. Der Umdrehungszählsensor 6 ist dementsprechend, gemäß der gezeigten Ausführungsform, vom Induktionstyp. Ein mit der Einheit 5 verbundenes Kabel 9 leitet die Signale zu Instrumenten an der Instrumententafel des Fahrzeugs.
Wenn das Zahnrad 4 rotiert, trägt es das Öl 2 mit sich, das infolge der Zentrifugalkraft teilweise das Zahnrad 4 verlässt. Das Öl 2 wird daher an die Einheit 5 spritzen, so dass der Temperatursensor 7, der an der Einheit 5 angeordnet ist, in Kontakt mit dem Öl 2 gelangen wird. Der Ölstrom, der auf die Einheit 5 spritzt, kann intermittierend oder kontinuierlich sein.
Bei einem intermittierenden Strom kann die Temperatur, die durch den Temperatursensor 7 der Einheit 5 gemessen wird, geringer sein als die tatsächliche Temperatur des Öls 2, da das Öl 2, das an die Einheit 5 spritzt, auf dem Pfad durch die Luft in dem Getriebegehäuse 1 abkühlt oder weil nur ein geringes Volumen von Öl 2 auf die Einheit 5 trifft. Um diese geringere Temperatur auszugleichen, die durch die Einheit 5 gemessen wird, kann der Temperatursensor 7 der Einheit 5 mit einem festen Ausgleichswert voreingestellt sein.
Um eine Temperatur auszugleichen, die von der tatsächlichen Temperatur abweicht und von der Einheit 5 gemessen wird, kann wie in 2 gezeigt eine Regeleinrichtung 8 mit der Einheit 5 mittels eines Kabels 9 verbunden sein. Die Regeleinheit 8 kann beispielsweise den durch die Einheit 5 gemessenen Wert mit einem Faktor multiplizieren, der von der Drehzahl und der Belastung des Motors des Fahrzeugs abhängt.
3 zeigt ausführlich eine bevorzugte Ausführungsform der Einheit 5, die ein stabförmiges Element 10 aufweist, das an einem ersten Ende einen Umdrehungszähler 6 besitzt. Der Umdrehungszähler 6 kann vom Induktionstyp sein und einen Magneten aufweisen, der durch eine Spule (nicht gezeigt) umgeben ist. An dem ersten Ende ist ebenso ein Temperatursensor 7 angeordnet, der durch ein Thermoelement gebildet sein kann. Der Temperatursensor 7 ist bevorzugt auf der Oberfläche des stabförmigen Elements 10 angeordnet. An dem anderen Ende des Elements 10 gibt es eine Befestigungseinrichtung 11 in der Form eines Gewindes. Mittels der Befestigungseinrichtung 11 kann die Einheit 5 in ein Gewindeloch in der Wand 12 des Gehäuses 1 eingeschraubt werden. Das andere Ende des Elements 10 ist mit einem Verbinder 13 ausgestattet, mit welchem das Kabel 9 verbunden werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Getriebegehäuses für ein Motorfahrzeug wurde oben beschrieben. Das Gehäuse gemäß der Erfindung kann natürlich durch ein anderes Bauteil in dem Antriebspfad eines Fahrzeugs gebildet sein, wie das Kurbelgehäuse in einem Verbrennungsmotor oder ein Differentialgetriebegehäuse zwischen dem Getriebe und der Antriebswelle des Fahrzeugs.

Claims

Sensor, der mit einem Gehäuse angeordnet ist, das teilweise mit einem Fluid (2) gefüllt ist und das eine drehbare Welle (3) aufweist, die in dem Gehäuse (1) gelegen ist, wobei der Sensor einen Umdrehungszählsensor (6) aufweist, um eine Drehzahl der Welle (3) zu messen, und andererseits ein Temperatursensor (7) aufweist, um die Temperatur des Fluids (2) zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass der Umdrehungszählsensor (6) und der Temperatursensor (7) eine Einheit (5) bilden, die in dem Gehäuse (1) und oberhalb der Oberfläche des Fluids (2) gelegen ist, und dass die drehbare Welle (3) derart angeordnet ist, um Fluid auf den Temperatursensor (7) zu spritzen, wenn die Welle (3) rotiert.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (5) in einem Loch in der äußeren Wand (12) des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7) die Öltemperatur in einem Ölnebel misst, der durch Spritz- oder Sprühschmierung gebildet ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (5) mit einer Regeleinrichtung (8) verbunden ist, die eine abweichende Temperatur, die der Temperatursensor (7) misst, ausgleicht, so dass die tatsächliche Temperatur des Fluids (2) gemessen wird.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Bauteil in einem Antriebspfad für ein Motorfahrzeug bildet, wie das Kurbelgehäuse in einem Verbrennungsmotor, das Gehäuse eines Getriebes oder ein Differentialgetriebegehäuse, und dass das Fluid (2) Öl ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Welle (3) mit Zähnen oder Radzähnen ausgestattet ist, wie einem Zahnrad (4).