用于機(jī)動車的檢測轉(zhuǎn)速的變速箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的變速箱，在該變速箱中可以以有利的方式由變速箱控制器來檢測變速箱部件的轉(zhuǎn)速。
【背景技術(shù)】
[0002]變速箱在機(jī)動車中通常用于將一個由驅(qū)動馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩以可變的傳動比傳遞給最后與機(jī)動車的車輪連接的傳動系。在變速箱中，在此設(shè)多個不同大小和不同齒數(shù)的齒輪，這些齒輪可以視有待調(diào)整的傳動比的不同而布置成不同地相互嚙合。
[0003]半自動或全自動的變速箱大多借助變速箱控制器被控制。此外，變速箱控制器在此還被設(shè)計(jì)用于至少檢測變速箱的轉(zhuǎn)速或變速箱的一個旋轉(zhuǎn)的部件的轉(zhuǎn)速。在這樣檢測到的一個或若干轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，變速箱控制器可以恰當(dāng)?shù)乜刂谱兯傧涞墓δ埽鐡Q擋過程。
[0004]為了能夠檢測轉(zhuǎn)速，例如建議，在變速箱的旋轉(zhuǎn)的部件上額外安裝一個觸發(fā)輪。這個觸發(fā)輪被這樣設(shè)計(jì)，使得它的轉(zhuǎn)速可以借助合適的傳感器被檢測。一種用于用觸發(fā)輪監(jiān)控處在運(yùn)行中的變速箱的至少一個齒輪的方法例如在DE 10 2010 026 085 Al中說明。
[0005]例如可以在變速箱中設(shè)一個多極觸發(fā)輪，其被固定安裝地處在變速箱的有待探測的部件上以及它的轉(zhuǎn)速可以借助轉(zhuǎn)速傳感器-ASIC被感知。作為備選也可以提供一個由鐵磁的材料制成的觸發(fā)輪以及將該觸發(fā)輪固定地安裝在有待探測的部件上。然后可以借助能夠探測磁場變化的傳感器基于鐵磁的觸發(fā)輪的穿過磁場運(yùn)動的區(qū)域探測在一個由附加的磁體產(chǎn)生的磁場中的變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施形式實(shí)現(xiàn)了一種變速箱，在該變速箱中可以檢測轉(zhuǎn)速，而無需在變速箱中集成為此額外所設(shè)的觸發(fā)輪。此外，由此可以避免用于觸發(fā)輪的成本以及因此免去用于物流和安裝的相關(guān)耗費(fèi)以及減小變速箱的結(jié)構(gòu)空間。
[0007]按照本發(fā)明的第一個方面，說明了一種檢測轉(zhuǎn)速的變速箱，該變速箱具有多個齒輪和一個變速箱控制器。齒輪分別具有斜制齒部。變速箱控制器設(shè)置用于檢測變速箱的轉(zhuǎn)速。該變速箱的出眾之處在于，變速箱控制器具有用于探測磁場變化的傳感器和用于磁化鐵磁的材料的預(yù)磁化磁體，其中，傳感器和預(yù)磁化磁體被這樣構(gòu)造以及布置成鄰近齒輪中的一個在此文中被稱為轉(zhuǎn)速檢測齒輪的齒輪的斜制齒部，即，使由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場的變化基于轉(zhuǎn)速檢測齒輪的斜制齒部的運(yùn)動經(jīng)過的齒而可以被傳感器探測到。
[0008]此外，針對本發(fā)明的實(shí)施形式的想法也可以被視為以下面說明的思想和認(rèn)識為基礎(chǔ)。
[0009]已認(rèn)識到的是，在設(shè)置在變速箱控制器內(nèi)的傳感裝置的合適的設(shè)計(jì)方案中，可以取消變速箱內(nèi)額外的觸發(fā)輪以及取而代之的是，變速箱的轉(zhuǎn)速或變速箱的與變速箱的一根軸連接的部件，例如斜制齒的齒輪的轉(zhuǎn)速，可以直接在這個齒輪上被檢測。為此應(yīng)當(dāng)在變速箱控制器的傳感裝置中存在一個用于探測磁場變化的傳感器和一個預(yù)磁化磁體。預(yù)磁化磁體在此應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生一個恰當(dāng)?shù)拇艌?，以便在傳感器的區(qū)域中產(chǎn)生磁流。在變速箱內(nèi)的齒輪通常用鐵磁材料，如鐵或鐵合金來構(gòu)造。設(shè)置在變速箱控制器內(nèi)的預(yù)磁化磁體同樣如傳感器一樣鄰近有待監(jiān)控的轉(zhuǎn)速檢測齒輪的斜制齒部布置。斜制齒部的在轉(zhuǎn)速檢測齒輪旋轉(zhuǎn)期間運(yùn)行穿過由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場的齒分別暫時被磁化以及在此影響在傳感器內(nèi)的磁通量密度。在傳感器中的磁通量密度在此取決于，齒隙是否鄰近傳感器，由此產(chǎn)生一個高磁阻，或者齒是否鄰近傳感器，由此產(chǎn)生一個低磁阻。預(yù)磁化磁體部分也被稱為反饋偏壓磁體。由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場的變化然后基于轉(zhuǎn)速檢測齒輪的斜制齒部的從旁邊經(jīng)過的齒可以被傳感器探測到，以及因此可以從傳感器的信號中推斷出轉(zhuǎn)速檢測齒輪的轉(zhuǎn)速。
[0010]與傳統(tǒng)的被用來在變速箱中檢測轉(zhuǎn)速的觸發(fā)輪相反的是，轉(zhuǎn)速檢測齒輪在變速箱內(nèi)參與在變速箱的輸入軸和輸出軸之間的扭矩傳遞。換句話說，轉(zhuǎn)速檢測齒輪是齒輪中的其中一個，在它的幫助下通過變速箱以可變的傳動比將扭矩從發(fā)動機(jī)傳遞給傳動系。
[0011]當(dāng)傳統(tǒng)所使用的觸發(fā)輪專門為了它們的目標(biāo)，也就是說專門為了適合能夠檢測觸發(fā)輪的轉(zhuǎn)速而可以被調(diào)適時，那么這一點(diǎn)在轉(zhuǎn)速檢測齒輪中通常是不可行的。取而代之的是，轉(zhuǎn)速檢測齒輪必須主要針對它們的主目標(biāo)，亦即在變速箱內(nèi)傳遞扭矩，進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此例如為了傳遞扭矩而優(yōu)化這個轉(zhuǎn)速檢測齒輪的大小、布置以及斜制齒部的齒的間距。與此對應(yīng)的是，可能需要采取一些附加的措施，以便也能使這個轉(zhuǎn)速檢測齒輪能夠被用來探測當(dāng)前的轉(zhuǎn)速。
[0012]按照本發(fā)明的一種實(shí)施形式，設(shè)置在變速箱控制器內(nèi)的傳感器具有至少兩個用來探測磁場變化的測量面。在此，通過兩個測量面的測量信號的差分形成而產(chǎn)生了一個總測量信號。兩個測量面在此被布置成，使在測量面的中心點(diǎn)之間的連接線基本上垂直于轉(zhuǎn)速檢測齒輪的齒的延伸方向布置。
[0013]“基本上垂直”在此可以例如指的是，連接線偏離齒的延伸方向的垂線少于20°，優(yōu)選少于10°，這就是說，布置成與轉(zhuǎn)速檢測齒輪的齒的延伸方向成一個在70°和110°之間，優(yōu)選在80°和100。之間的角。
[0014]傳感器在此可以例如被構(gòu)造成差分霍爾傳感器。
[0015]基于這種實(shí)施形式的想法可以在于，專門在設(shè)計(jì)和布置用于檢測轉(zhuǎn)速的傳感器時考慮到了設(shè)置用于在變速箱中傳遞扭矩的齒輪的斜的制齒。例如在雙離合變速箱中，齒輪典型地構(gòu)造有斜制齒部，這就是說，齒輪的齒不是平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸，而是設(shè)置在齒輪的圓周上的齒傾斜于這條旋轉(zhuǎn)軸線布置。特別是在這種斜制齒的齒輪中被認(rèn)為是困難的是，借助由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場的變化來探測轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在認(rèn)識到，這種探測可以由此得到簡化，即，傳感器，不像在傳統(tǒng)的觸發(fā)輪掃描時那樣普遍地垂直于轉(zhuǎn)動的部件的旋轉(zhuǎn)軸線布置，而是傾斜于這條旋轉(zhuǎn)軸線布置。傳感器尤其應(yīng)當(dāng)布置成轉(zhuǎn)動經(jīng)過了齒輪的斜制齒部的斜角的一個值，使得在其測量面的中心點(diǎn)之間的連接線基本上垂直于轉(zhuǎn)速測量齒輪的傾斜放置的齒的延伸方向布置。以這種方式可以大幅改善對斜制齒部的或由這個斜制齒部引起的磁場變化的感知。
[0016]作為備選，傳感器可以是一種GMR (巨磁阻)轉(zhuǎn)速傳感器以及預(yù)磁化磁體可以用鐵素體構(gòu)造。GMR轉(zhuǎn)速傳感器可以具有很高的靈敏度，這就是說，也可以探測極為微弱的磁場變化。與此相應(yīng)的是，在預(yù)磁化磁體中可以取消基于昂貴的稀土材料的強(qiáng)力的永磁體以及取而代之的是使用基于鐵素體的廉價的永磁體。
[0017]按照一種實(shí)施形式，傳感器和/或預(yù)磁化磁體可以被布置在轉(zhuǎn)速檢測齒輪的圓周面的對面。換句話說，傳感器和/或預(yù)磁化磁體被布置在相同的平面中以及在徑向布置在轉(zhuǎn)速檢測齒輪外部，其中，轉(zhuǎn)速檢測齒輪在所述平面中旋轉(zhuǎn)。傳感器在此尤其可以極為靠近轉(zhuǎn)速檢測齒輪的齒布置以及因此可以良好地探測通過這些齒導(dǎo)致的由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場的變化。在這種設(shè)計(jì)方案中可能尤為重要的是，如之前所述那樣這樣按照斜制齒部來布置傳感器的不同的測量面，使得在這些測量面之間的一條連接線基本上垂直于齒的延伸方向延伸。在這種部分也被稱為“底讀(Bottom-Read)”的布置方案中，傳感器和預(yù)磁化磁體可以例如被保持在變速箱控制器的電路板上以及整個電路板布置成靠近轉(zhuǎn)速檢測齒輪，因而例如不需要采取特殊的措施來將傳感器和/或預(yù)磁化磁體與這種電路板間隔開，以便當(dāng)電路板例如出于幾何形狀原因或空間原因無法本身靠近轉(zhuǎn)速檢測齒輪布置時能夠?qū)鞲衅骱?或預(yù)磁化磁體帶到靠近轉(zhuǎn)速檢測齒輪。
[0018]作為備選，傳感器和/或預(yù)磁化磁體在一種被稱為“側(cè)讀(Side-Read)”的變型方案中側(cè)向于轉(zhuǎn)速檢測齒輪布置。換句話說，傳感器和/或預(yù)磁化磁體在平面內(nèi)與轉(zhuǎn)速檢測齒輪的旋轉(zhuǎn)平面相間隔以及優(yōu)選大致處在斜制齒部的齒的徑向高度上。
[0019]傳感器有利地布置成與轉(zhuǎn)速檢測齒輪間隔小于10 _。通過使傳感器布置成盡量靠近轉(zhuǎn)速檢測齒輪，尤其是盡量靠近這個齒輪的斜制齒部，可以尤為良好地感知在一個由預(yù)磁化磁體產(chǎn)生的磁場中，由齒輪或斜制齒部導(dǎo)致的變化。
[0020]按照一種實(shí)施形式，檢測轉(zhuǎn)速的變速箱可以被這樣設(shè)計(jì)，S卩，用于檢測轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測齒輪具有比所有使用在變速箱中的齒輪的平均齒數(shù)更少的齒。換句話說，變速箱的被用作轉(zhuǎn)速檢測齒輪的那個齒輪，應(yīng)當(dāng)具有比使用在變速箱中的齒輪的平均數(shù)更少的齒。對此的一個想法基于這樣的思想，即，在用于傳遞扭矩的齒輪中，齒的數(shù)量典型地不能如傳統(tǒng)在觸發(fā)輪中那樣被恰當(dāng)?shù)卣{(diào)適，以便能夠盡量良好地執(zhí)行轉(zhuǎn)速檢測。在傳統(tǒng)的觸發(fā)輪中，齒的數(shù)量典型地保持在很小，因而即使在觸發(fā)輪的很高的轉(zhuǎn)速下，所測量的參數(shù)的有待由傳感器檢測的變化也不會達(dá)到很高的頻率。因此可以考慮這樣的事實(shí)，即，傳感器典型地越復(fù)雜和昂貴，那么用該傳感器來檢測的換擋頻率就越高。因?yàn)楝F(xiàn)在，在此處說明的變速箱中不應(yīng)當(dāng)設(shè)任何單獨(dú)的觸發(fā)輪來檢測轉(zhuǎn)速，所以至少被認(rèn)為有利的是，從在變速箱中的多個齒輪中選出至少一個作為轉(zhuǎn)速檢測齒輪，其低于平均水平地具有多個齒。
[0021]被選出作為轉(zhuǎn)速檢測齒輪的齒輪例如可以具有在20個和60個之間的齒。
[0022]變速箱控制器的，尤其是設(shè)在其內(nèi)的傳感器的之前所述的特殊的設(shè)計(jì)方案，尤其適合使用在雙離合變速箱中。
[0023]要指出的是，按本發(fā)明的檢測轉(zhuǎn)速的變速箱的可能的特征和優(yōu)勢在此參考不同的實(shí)施形式進(jìn)行說明。技術(shù)人員認(rèn)識到，特征能夠以恰當(dāng)?shù)姆绞奖唤M合或被交換，以便達(dá)到本發(fā)明的其它的實(shí)施形式。
【附圖說明】<