用于機動車的檢測轉速的變速箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于機動車的變速箱，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速。
【背景技術】
[0002]變速箱在機動車中通常用于將一個由驅動馬達產生的扭矩以可變的傳動比傳遞給最后與機動車的車輪連接的傳動系。在變速箱中，在此設多個不同大小和不同齒數的齒輪，這些齒輪可以視有待調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計用于至少檢測變速箱的轉速或變速箱的一個旋轉的部件的轉速。在這樣檢測到的一個或若干轉速的基礎上，變速箱控制器可以恰當地控制變速箱的功能，例如換擋過程。
[0004]為了能夠檢測轉速，例如建議，在變速箱的旋轉的部件上額外安裝一個觸發輪。這個觸發輪被這樣設計，使得它的轉速可以借助合適的傳感器被檢測。一種用于用觸發輪監控處在運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一個多極觸發輪，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速可以借助轉速傳感器-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輪以及將該觸發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輪的穿過磁場運動的區域探測在一個由附加的磁體產生的磁場中的變化。

【發明內容】

[0006]本發明的實施形式實現了一種變速箱，在該變速箱中可以檢測轉速，而無需在變速箱中集成為此額外所設的觸發輪。此外，由此可以避免用于觸發輪的成本以及因此免去用于物流和安裝的相關耗費以及減小變速箱的結構空間。
[0007]按照本發明的第一個方面，說明了一種檢測轉速的變速箱，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。變速箱控制器設置用于檢測變速箱的轉速。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磁化磁體，其中，傳感器和預磁化磁體被這樣構造以及布置成鄰近齒輪中的一個在此文中被稱為轉速檢測齒輪的齒輪的斜制齒部，即，使由預磁化磁體產生的磁場的變化基于轉速檢測齒輪的斜制齒部的運動經過的齒而可以被傳感器探測到。
[0008]此外，針對本發明的實施形式的想法也可以被視為以下面說明的思想和認識為基礎。
[0009]已認識到的是，在設置在變速箱控制器內的傳感裝置的合適的設計方案中，可以取消變速箱內額外的觸發輪以及取而代之的是，變速箱的轉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速，可以直接在這個齒輪上被檢測。為此應當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磁化磁體。預磁化磁體在此應當產生一個恰當的磁場，以便在傳感器的區域中產生磁流。在變速箱內的齒輪通常用鐵磁材料，如鐵或鐵合金來構造。設置在變速箱控制器內的預磁化磁體同樣如傳感器一樣鄰近有待監控的轉速檢測齒輪的斜制齒部布置。斜制齒部的在轉速檢測齒輪旋轉期間運行穿過由預磁化磁體產生的磁場的齒分別暫時被磁化以及在此影響在傳感器內的磁通量密度。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，由此產生一個高磁阻，或者齒是否鄰近傳感器，由此產生一個低磁阻。預磁化磁體部分也被稱為反饋偏壓磁體。由預磁化磁體產生的磁場的變化然后基于轉速檢測齒輪的斜制齒部的從旁邊經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速檢測齒輪的轉速。
[0010]與傳統的被用來在變速箱中檢測轉速的觸發輪相反的是，轉速檢測齒輪在變速箱內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動機傳遞給傳動系。
[0011]當傳統所使用的觸發輪專門為了它們的目標，也就是說專門為了適合能夠檢測觸發輪的轉速而可以被調適時，那么這一點在轉速檢測齒輪中通常是不可行的。取而代之的是，轉速檢測齒輪必須主要針對它們的主目標，亦即在變速箱內傳遞扭矩，進行設計。在此例如為了傳遞扭矩而優化這個轉速檢測齒輪的大小、布置以及斜制齒部的齒的間距。與此對應的是，可能需要采取一些附加的措施，以便也能使這個轉速檢測齒輪能夠被用來探測當前的轉速。
[0012]按照本發明的一種實施形式，設置在變速箱控制器內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之間的連接線基本上垂直于轉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°，優選少于10°，這就是說，布置成與轉速檢測齒輪的齒的延伸方向成一個在70°和110°之間，優選在80°和100。之間的角。
[0014]傳感器在此可以例如被構造成差分霍爾傳感器。
[0015]基于這種實施形式的想法可以在于，專門在設計和布置用于檢測轉速的傳感器時考慮到了設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，齒輪典型地構造有斜制齒部，這就是說，齒輪的齒不是平行于旋轉軸線延伸，而是設置在齒輪的圓周上的齒傾斜于這條旋轉軸線布置。特別是在這種斜制齒的齒輪中被認為是困難的是，借助由預磁化磁體產生的磁場的變化來探測轉速。現在認識到，這種探測可以由此得到簡化，即，傳感器，不像在傳統的觸發輪掃描時那樣普遍地垂直于轉動的部件的旋轉軸線布置，而是傾斜于這條旋轉軸線布置。傳感器尤其應當布置成轉動經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之間的連接線基本上垂直于轉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)轉速傳感器以及預磁化磁體可以用鐵素體構造。GMR轉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。與此相應的是，在預磁化磁體中可以取消基于昂貴的稀土材料的強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]按照一種實施形式，傳感器和/或預磁化磁體可以被布置在轉速檢測齒輪的圓周面的對面。換句話說，傳感器和/或預磁化磁體被布置在相同的平面中以及在徑向布置在轉速檢測齒輪外部，其中，轉速檢測齒輪在所述平面中旋轉。傳感器在此尤其可以極為靠近轉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致的由預磁化磁體產生的磁場的變化。在這種設計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/或預磁化磁體與這種電路板間隔開，以便當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速檢測齒輪布置時能夠將傳感器和/或預磁化磁體帶到靠近轉速檢測齒輪。
[0018]作為備選，傳感器和/或預磁化磁體在一種被稱為“側讀(Side-Read)”的變型方案中側向于轉速檢測齒輪布置。換句話說，傳感器和/或預磁化磁體在平面內與轉速檢測齒輪的旋轉平面相間隔以及優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速檢測齒輪間隔小于10 _。通過使傳感器布置成盡量靠近轉速檢測齒輪，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磁化磁體產生的磁場中，由齒輪或斜制齒部導致的變化。
[0020]按照一種實施形式，檢測轉速的變速箱可以被這樣設計，S卩，用于檢測轉速的轉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更少的齒。換句話說，變速箱的被用作轉速檢測齒輪的那個齒輪，應當具有比使用在變速箱中的齒輪的平均數更少的齒。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，齒的數量典型地不能如傳統在觸發輪中那樣被恰當地調適，以便能夠盡量良好地執行轉速檢測。在傳統的觸發輪中，齒的數量典型地保持在很小，因而即使在觸發輪的很高的轉速下，所測量的參數的有待由傳感器檢測的變化也不會達到很高的頻率。因此可以考慮這樣的事實，即，傳感器典型地越復雜和昂貴，那么用該傳感器來檢測的換擋頻率就越高。因為現在，在此處說明的變速箱中不應當設任何單獨的觸發輪來檢測轉速，所以至少被認為有利的是，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，尤其是設在其內的傳感器的之前所述的特殊的設計方案，尤其適合使用在雙離合變速箱中。
[0023]要指出的是，按本發明的檢測轉速的變速箱的可能的特征和優勢在此參考不同的實施形式進行說明。技術人員認識到，特征能夠以恰當的方式被組合或被交換，以便達到本發明的其它的實施形式。
【附圖說明】<