[發明專利]感應式路徑測量裝置

有效

• 申請號: 201210050233.3
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102620752A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: R·孟肯米勒
• 申請（專利權）人: 羅蘭克斯兩合有限公司
• 主分類號: G01D5/22
• 分類號: G01D5/22;G01D5/20;G01K7/36
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 黎明天

技術領域

本發明涉及一種感應式路徑測量裝置，所述路徑測量裝置具有：傳感器線圈；柱塞，其可相對于傳感器線圈移動；測量電路，其用于根據柱塞的路徑來測量傳感器線圈的電感；以及電子處理和控制單元，用于根據所測量的電感來計算所述柱塞已行進的路徑。

確切地說，本發明涉及一種機動車輛的擋位傳感器(gear?sensor)中的路徑測量裝置。

背景技術

WO?2010/006781?A1描述了一種擋位傳感器(gear?sensor)，用于檢測變速器當前的擋位。在此傳感器中，柱塞以機械方式連接到相對于變速器的換擋軸彈性偏置的止動部件，并檢查形成于換擋軸上的換擋釋放件(selector?relief)。因此，換擋軸移動會轉變成柱塞的軸向移動，這種移動可以通過測量裝置進行檢測。根據所測量的柱塞路徑，可(例如)檢測變速器是處于空擋位、倒擋位還是前進擋位，因為這些擋位分別對應換擋釋放件的不同高度。

在感應式路徑測量裝置中，柱塞具有相對較高的磁導率，因此傳感器線圈的電感關鍵取決于柱塞穿入傳感器線圈的深度。由此，可根據電感的測量結果來確定柱塞已行進的路徑。

但是，當此路徑測量裝置用于機動車輛時，所述路徑測量裝置可能會受到在車輛中的其他位置所形成的磁場影響。在車輛變速器的某些安裝條件受到限制時，充分屏蔽外部磁場可能較為困難和繁瑣，但如果沒有充分屏蔽這些外部磁場，則存在一定風險，即外部磁場會在傳感器線圈中感生電壓，因此可能對測量結果造成折損。

DE?103?20?716?A1描述了上述類型的感應式測量裝置，其中此類干擾影響由補償線圈抑制。補償線圈設置在傳感器線圈附近，具有與傳感器線圈相同的匝數和相同的尺寸，但纏繞方向相反。由于外部產生的磁場可視為基本上均勻的磁場，因此，此磁場在傳感器線圈中感生的電壓由補償線圈中感生的絕對值相等但極性相反的電壓進行補償。另一方面，由于補償線圈與傳感器線圈發生磁性去耦，因此兩個線圈的電感不會相互抵消，而是會相加。另外，補償線圈距離柱塞較遠，因此，其電感便不會受到柱塞移動的影響，或者至少與傳感器線圈的電感相比，受影響的程度明顯較小。

發明內容

本發明的目標是提高感應式測量裝置的精確度。

根據本發明，此目標可通過以下特征實現，即提供溫度傳感器，用于測量柱塞的溫度，且處理和控制單元經配置以在根據所測量的電感計算路徑時，對柱塞的溫度進行修正。

例如，當測量裝置安裝在機動車輛中時，當機動車輛行駛時，變速器的溫度，且因此柱塞的溫度可在相對較大的范圍內變動。因此，根據柱塞所選用的鐵磁材料，該柱塞的磁導率還將產生較小或較大的變化，從而折損路徑測量的結果。這種影響可通過本發明進行修正。

關于本發明在進一步提高精確度方面的有用細節和進一步發展，所附權利要求進行了說明。

在優選實施例中，路徑測量裝置還包括補償線圈。

測量溫度時，可利用正好與柱塞相鄰的線圈的歐姆電阻。檢測到兩個線圈的溫度之后，通過外推可獲得更為準確的柱塞溫度值。

在優選實施例中，與傳感器線圈相比，補償線圈環繞的區域更大且具有的匝數更少。此測量的基本優勢在于，補償線圈的電感變小，因為電感與匝數的平方成比例。路徑測量原則的依據是，分別對傳感器線圈的電感變化和整個線圈系統的電感變化進行的檢測。但是，由于補償線圈的電感不會或幾乎不受到柱塞移動的影響，因此不會增加測量系統的靈敏度，而是只增加系統的總電感。因此，如果與傳感器線圈的電感相比，補償線圈的電感盡可能小，則測量精確度會變高。

較佳的情況是，傳感器線圈被套管緊密環繞，所述套管由具有較高磁導率的材料制成，例如，鐵磁材料。此套管可使原來均勻的外部磁場發生有利的畸變。一方面，傳感器線圈通過此套管在一定程度上被屏蔽，從而使傳感器線圈中感生的電壓變小。由于與傳感器線圈相比，補償線圈環繞的區域更大，從而半徑更大，因此，補償線圈的匝主要在套管半徑外，這樣套管會將外部磁場集中到補償線圈中，從而在補償線圈中感生相應較高的電壓。為了使感生的電壓進一步彼此抵消，可能且必需不同程度地減少補償線圈的匝數，從而進一步減小補償線圈的電感。

附圖說明

現在將結合附圖說明本發明的實施例實例，其中：

圖1是根據本發明的感應式路徑測量裝置的線圈布置的軸向截面圖；

圖2是路徑測量裝置的電路圖；

圖3是用于說明磁屏蔽作用的簡圖；以及

圖4所示為根據本發明的具有路徑測量裝置的變速傳感器。

具體實施方式