专利名称：传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测组件的两个部件的运动/位置的传感器装置，所述两个部件被设置成相互靠近或将其中一个部件设置在另一个部件的内部并且可以相互相对运动。在具体的情况下，所述组件可以是双离合器变速箱的分离轴承，其中所述分离轴承包括作为第一部件的内部轴承和作为第二部件的外部轴承。还有可能应用在所谓的啮合装置中。
背景技术：
在所谓的双离合器变速箱(也可称为直接换挡变速箱(DSG))中，分离装置和啮合装置需要用于两项独立的分离和啮合操作。为了确定两个必要轴承的位置，需要两个独立的位置传感器。迄今为止，磁性传感器(PLCD传感器，即永磁式非接触线性位移传感器)已被用于外轴承。在这种情况下，磁体装在轴承的止转件上(参见例如EPl 898 111A2和DE 102 42 841A1)。因为分离和啮合两个装置可能只占用少量的安装空间，内轴承以这样的方式安装，即内轴承同轴地配置在外轴承的内部。这种配置大大地减小了所需的安装空间。然而，同时也意味着减少了位置传感器的空间。在这样的配置中，没有为按照PIXD原理工作的传感器留下余地。此外，传感器的两块绝对强制性的磁体会相互干扰，而且这样做会伪造测量结果。双离合器变速箱由两部分的离合器构成，并且因长时间的实践应用已经众所周知。这种变速箱的优点在于能够在齿轮齿数比之间变速而不会中断牵引力。这种变速箱主要用于机动车辆，具体如直接换挡变速箱(DSG)或平行换挡变速箱(PSG)。然而，双离合器变速箱也可用于其它地方，即任何需要借助于齿轮机构传送动力的地方；如果可能的话，不会中断牵引力。双离合器变速箱的基本原理是以两部分能够相互独立变速的齿轮机构为基础。当关闭一个离合器并且驱动力被传到一部分齿轮机构时，在另一部分齿轮机构的变速操作过程中预先选择相应的齿轮。然后，关闭另一个离合器，同时打开第一离合器。这一策略可允许扭矩连续地从一个齿轮级(gear step)传送到另一齿轮级。这称之为扭力传递。该变速操作在极短的时间段内发生而不会中断牵引力，因而具有很高的效率。结果，双离合器变速箱在高便利与高效率之间作出良好的折中。然而，变速操作要求精确的控制，以致没有扭矩损失。直到能够了解和应用该复杂的操作过程，才可以掌握所述双离合器变速箱。为实现有效的控制，瞬时离合器位置的检测是绝对强制性的。在这方面，可以参阅例如DE 10 2007 037 589A1及对针其所引证的相关文件。从现有技术中得知的离合器可以以不同的方式操作，例如，通过液压或电子装置。在任何情况下，有必要检测每一部分齿轮机构的位置，这样才能不用考虑一个离合器的各自的位置，也能控制另一个离合器。单独离合器位置的检测本质上从实践应用中得知已久。为此，广泛利用位置传感器的可能性是存在的。此外还有以磁性原理或者以感应或涡流原理工作的传感器。DE 197 16 600A1示出一种使用连接装置与离合器的分离轴承连接的电测值传感器。其它的解决方案示出检测磁体位置的磁性传感器，诸如霍尔传感器。在这种情况下，磁体固定在以液压离合器启动的离合器分离轴承的位置上，而传感器则装在固定的轴承上(参阅DE 196 52 785B4.DE 10242 841A1和DE 2004 027 117A1)。EP 0936439B1揭示了一种根据涡流原理确定分离轴承的活塞位置的传感器。在双离合器的情况下，需要检测两个彼此相对运动的部件的位置。在液压操作分离轴承的情形下，它们通常是两个活塞，其中一个被同轴地设置在另一个内部或者是相互啮合。而在单个活塞的情况下，用现有技术已知的传感器装置来检测活塞的位置会相对容易些，但用双分离装置检测则困难许多。事实上，这种困难是由于安装空间极为有限的事实。此外，对设置在内部的活塞的横向测量或检测是不可能的，或者需付出很大的努力才有可能。根据DE 199 36 886A1，位置传感器与离合器启动装置结合成为一体。这些启动装置经由启动连接件安装在分离轴承的外部并且只在离合器上间接地起作用。因此，需要的安装空间非常大。间接启动导致大量的磨损和测量误差。根据DE 103 205 24A1，用于检测实际位置的数字传感器安装在变速油缸上。DE 10 2007 037 589A1描述了通过两个位置传感器控制双离合器变速箱。对于该传感器的确切布置或设计在此不做描述。当使用磁性传感器时，会有相互干扰的风险。因为磁性材料同样经常用在分离轴承中，磁场分布受到的影响是难以估量的。尤其是在活塞互为独立运动的情形下。因而，属于第一位置传感器的磁体也会干扰第二位置传感器，结果导致测量错误。

发明内容
根据上述讨论的现有技术，本发明的目的在于以这样的方式设计和改进传感器装置，即所述传感器装置能够独立测量相互靠近设置的两个可移动部件。与此同时，本发明的目的还在于排除两个传感器相互影响或相互干扰的可能。该传感器装置尽可能的紧凑，以便在极少安装空间的情况下定位。以权利要求1所公开的特征可实现本发明的技术目标。根据这些特征，用于检测组件的两个部件的运动/位置的传感器装置配有至少一个第一传感器和一个第二传感器，所述两个部件相互靠近设置或将其中一个部件设置在另一个部件的内部并且可以彼此相对运动；所述第一传感器用于检测一个部件的运动/位置，而所述第二传感器用于检测另一个部件的运动/位置，其中根据不同的测量原则运作的所述传感器不会相互干扰。
具体实施例参照附

图1-4，本发明的详细说明如下根据本发明，例如，以MDS原理(根据DE 10 2007 062 862A1的磁性测距传感器)工作的传感器4. 2用于内部轴承1.1。该传感器具有非常紧凑的优点。该传感器可以用非磁性材料(例如铝)完全封装，其特征是在放射和辐射干扰方面具有非常良好的效果。在分离装置或啮合装置的情形下，如图1所示，传感器可安装在液压系统的内部气压调节室和外部气压调节室之间。
如图2所示，传感器其它可能的布置是配置在内气压调节室和轴之间。编码器磁体5装在内油缸1上或内油缸1内。当磁体在传感器的方向上移动但还没有到传感器的下方时会发生位置检测。因此，不必在整个运动范围上相对于磁体横向配置传感器，这一特征对于节省安装空间来说提供了很大的优势。根据EP 0654140A1,由传感器4. 1检测外部轴承2. 1的位置。在这种情况下，已经存在的止转件具有长圆孔2. 2，该止转件用作传感器的标杆。可以除去另外的磁体。基于实体上不同的测量方法确定两个位置。该特征排除了传感器相互影响或相互干扰的可能性。如果使用的轴承是由铁磁材料制成的，则会出现外轴承2. 1可能干扰传感器测量信号的情况。因为该轴承的位置是已知的，例如，根据EP 0654140A1所公开的测量原则，这种误差可以容易地得到补偿。为了在依赖于应用的宽操作温度范围内实现最小可能的温度误差，需要温度依赖性的补偿。为此，必须具有温度信息，该信息也可以通过使用传感器4. 1以相对简单的传感器组合的方式来确定。因此，将直流电压供给传感器4.1。该直流电压中的变化是对传感器4. 1上温度的测量。这一特征有可能去除传感器中附加的溫度传感器，以致使所需要的传感线6的数量以及设计空间需要减至最小。假定相同的周围温度遍及这两个传感器，则温度信息也可用于补偿这两个传感器的信号。因为这两个传感器的信号停留在不同的频带，它们可轻易地跟随传送在评估电路中相互分离。因此，在两个频道之间不会有串音。传感器4的结构设计能够使两传感器同时装配。传感器4. 1可以与靶环2. 2 一起用作外轴承2和2. 1的止转件。壳体上附加的固定件可以省却，以使轴承套3的设计简单化。传感器4. 2，例如是一种磁性测距传感器(MDS)，在适当的设计中也可以用作止转件(例如，在铝或不锈钢壳体中)(图3)。在这种情况下，传感器4必须向外将气压调节室封锁起来。然而，事实上最主要的优点在于有可能省却轴承套3上困难的机械加工步骤。如果使用图4的环形磁体，只是为测量所要求的内轴承的止转件则不再需要。总之，本发明的传感器装置的优点可以用以下的关键词加以描述-两项互不干扰的独立测量原则(总体来说)；-第一传感器(例如，MDS传感器)通过磁性装置检测活塞的位置(也通过非磁性材料)；-第二传感器以紧凑的设计进行横向测量；-传感器可用于相互校正，例如，如果其中一个传感器位于(稳定的)零点位置，那么另一个传感器则在测量范围的别处；-传感器可相互用于温度补偿；-传感器的配置可在不同测量原则的基础上自由选择；具体地说，它们也可以直接相邻配置；-传感器可以具有允许它们安装成一个个体的结构设计。最后，应该可以理解到，本发明的传感器装置不仅可用于双离合器的分离轴承中，还可用于两个部件相互靠近设置或将其中一个部件设置在另一个部件的内部执行彼此相对运动的任何位置中；并且这种运动是在不接触传感器的情况下进行检测。排除了传感器之间的相互干扰。安装空间照例受到限制，尤其是如果所述可移动部件为双油缸、伸缩式油缸等等。参考标号列表1.油缸1. 1内部轴承2.外轴承2. 1外部轴承2. 2长圆孔、靶环3.轴承套4.传感器4. 1外传感器4. 2内传感器5.编码器磁体6.传感线
权利要求
1.用于检测组件的两个部件的运动/位置的传感器装置，所述两个部件相互靠近设置或将其中一个部件设置在另一个部件的内部并且可以彼此相对运动，所述传感器装置包括至少用于检测一个部件的运动/位置的第一传感器和用于检测另一个部件的运动/位置的第二传感器，其中根据不同的测量原则运作的传感器不会相互干扰。
2.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述组件包括双离合器变速箱的分离轴承，所述分离轴承包括内部轴承(部件)和外部轴承(部件)；并且所述传感器用于检测轴承相对彼此的运动/位置。
3.如权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述组件包括带有两个同轴互相啮合活塞(部件)的液压操作分离轴承。
4.如权利要求1至3之中任何一项所述的传感器装置，其特征在于，根据磁和非磁探测法检测所述部件的运动和位置。
5.如权利要求4之所述的传感器装置，其特征在于，在所述部件互相啮合的情况下，所述内部件的运动/位置通过磁场传感器检测(例如，根据德国专利10200706^62A1)；而所述外部件的运动/位置通过非磁传感器检测(例如，根据欧洲专利0 6 140A1)。
6.如权利要求1至5之中任何一项所述的传感器装置，其中所述部件全部或部分由铁磁材料制成，其特征在于，通过所述外部件确定的位置，补偿位于部分所述外部件上的所述磁场传感器的测量信号的任何干扰。
7.如权利要求1至6之中任何一项所述的传感器装置，其特征在于，为了补偿温度，在所述外部件的传感器上施加直流电压，以致于在所述直流电压中的变化是对传感器上的温度的测量，从而可以获得温度信息。
8.如权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，假定传感器两者的周围温度相同，则获得的所述温度信息用于补偿两者传感器的温度信号。
9.如权利要求1至8之中任何一项所述的传感器装置，其特征在于，所述感器的信号被分派不同的频带，以致在求值电路中随意补偿的信号可以发生分离。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测组件的两个部件的运动/位置的传感器装置，所述两个部件相互靠近设置或将其中一个部件设置在另一个部件的内部并且可以彼此相对运动，所述传感器装置包括至少用于检测一个部件的运动/位置的第一传感器和用于检测另一个部件的运动/位置的第二传感器，其中根据不同的测量原则运作的传感器不会相互影响。
文档编号G01D5/56GK102549389SQ201080045053
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月6日
发明者A·塞科沃斯基, C·普法菲格尔, W·格罗玛 申请人:微-埃普西龙测量技术有限两合公司