DE19924995A1

DE19924995A1 - Motor vehicle gear mechanism adjustment element translation position detection arrangement

Info

Publication number: DE19924995A1
Application number: DE1999124995
Authority: DE
Inventors: Bernd Jungbauer; Wolfgang Clemens; Klaus Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-14

Abstract

A position detecting arrangement for vehicle gear mechanism has an adjusting element (7) displaceably mounted along a given direction (X) of translation in the gear mechanism, with the translation position of the adjustment element influencing the gear-ratio of the gear mechanism. A position detecting device (15',18) ascertains the translation position of the adjusting element (7) and comprises of a magnet (15') and a magnetic field sensor (19), and provides an electric output signal (21) which is proportional to the translation position of the adjustment element (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erfassung einer das Übersetzungsverhältnis beeinflussenden Translationslage eines verschieblichen Stellelements in einem Kraftfahrzeuggetriebe.The invention relates to an arrangement and a method for Detection of an influence on the gear ratio Translation position of a displaceable actuator in one Automotive transmission.

Es ist bereits bekannt, zur Einstellung des Übersetzungsver hältnisses in einem Getriebe längsverschieblich gelagerte Steuerstangen oder Steuermuffen einzusetzen, wobei eine Lage änderung des Stellelements in Axialrichtung eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes bewirkt. Zur Überwa chung der axialen Lage des Stellelements werden induktive Sensoren eingesetzt.It is already known to set the translation ratio in a gearbox Use control rods or control sleeves, one layer Change the actuator in the axial direction a change in Gear ratio causes. For monitoring Chung the axial position of the actuator are inductive Sensors used.

In bestimmten Anwendungsfällen ist neben der Translationsbe wegung des Stellelements auch eine Drehbewegung desselben um seine Achse vorgesehen, und ferner kann aufgrund von Vibra tionen und temporären, belastungsbedingten Formänderungen des gesamten Getriebegehäuses auch eine (unerwünschte) Kippaus lenkung des geführten Stellelements nicht vollständig vermie den werden. Es hat sich gezeigt, daß es in der Praxis schwierig ist, sicherzustellen, daß etwaige Dreh- und Kippbe wegungen des Stellelements die Positionserfassung seiner Translationslage (Hub) nicht oder nur sehr geringfügig beein flussen.In certain applications, in addition to the translation movement of the actuator also a rotary movement of the same its axis provided, and furthermore due to vibra tion and temporary, strain-related changes in shape of the entire (also undesirable) tilting steering of the guided actuator is not completely missed that will. It has been shown that in practice it is difficult to ensure that any rotation and tipping movements of the control element, the position detection of its Translation position (stroke) not or only very slightly affected rivers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zur Erfassung der Translationslage eines in ei nem Kraftfahrzeuggetriebe verschieblich gelagerten Stellele ments anzugeben, die bzw. das unempfindlich gegenüber anderen Einflußgrößen wie Dreh- und Kippbewegungen des Stellelements ist. Darüber hinaus soll die Anordnung sowie das Verfahren auch den weiteren Anforderungen in einem Getriebe - geringer Platzbedarf, hohe Temperaturbeständigkeit, Öldichtigkeit, Vi brationsfestigkeit usw. - in vollem Maße genügen können.The invention has for its object an arrangement and a method for detecting the translation position of an egg Stellem nem motor vehicle gearbox mentions that are insensitive to others Influencing factors such as rotary and tilting movements of the control element is. In addition, the arrangement as well as the procedure also the other requirements in a gearbox - less Space requirements, high temperature resistance, oil tightness, Vi resistance to friction, etc. - can be fully sufficient.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen An sprüche gelöst.The invention is characterized by the features of the independent An sayings solved.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Messung des Magnetfel des kann allgemein eine gute Unterdrückung der genannten Ein flußgrößen (Kipp- und Drehbewegung des Stellelements) bei der Erfassung der Translationslage desselben erreicht werden. Ferner kann die Anordnung mit geringer Baugröße und in einer für den Einbau in ein Getriebe tauglichen Realisierung ausge führt werden.By measuring the magnetic field provided according to the invention that can generally be a good suppression of the aforementioned one flow variables (tilting and rotating movement of the control element) at the Detection of the translation position of the same can be achieved. Furthermore, the arrangement can be of small size and in one suitable for installation in a gearbox leads.

Eine konstruktiv bevorzugte Variante der Erfindung kennzeich net sich dadurch, daß der Magnet an dem verschieblich gela gerten Stellelement und der Magnetfeldsensor an einer Getrie begehäuse-festen Halterung befestigt sind. Magnetfeldsensor und Magnet können jedoch auch in dazu vertauschter Konfigura tion angeordnet sein.A constructively preferred variant of the invention features net is that the magnet on the slidably gela gerten control element and the magnetic field sensor on a transmission housing-fixed bracket are attached. Magnetic field sensor However, the magnet and magnet can also be configured in the opposite way tion be arranged.

Es können grundsätzlich eine Vielzahl von unterschiedlichen Magnetfeldsensoren, beispielsweise Hall-Sensoren, AMR- (Anisotroper Magneto Resistor)-Sensoren und dergleichen zum Einsatz kommen. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestal tung der Erfindung wird ein GMR-(Giant Magneto Resistor)- Sensor als Magnetfeldsensor eingesetzt. Ein GMR-Sensor ist ein aus einem magnetischen Mehrschichtsystem aufgebauter Ma gnetfeldsensor, der einen besonders ausgeprägten magnetoresi stiven Effekt und folglich eine hohe Empfindlichkeit auf weist. Er mißt (im Sättigungsbereich) allein die Richtung des Magnetfeldes. Letzteres ist günstig, weil bei einem Ver kippen des Stellelements die (relative) Richtungsänderung des Magnetfeldes an dem Meßort in der Regel geringer ist als die dort gleichzeitig auftretende (relative) Änderung der Magnet feldstärke. Trotz einer empfindlichen Erfassung der Linear position des Stellelements wird folglich eine gute Unempfind lichkeit gegenüber einer Kippbewegung desselben erreicht.There can basically be a variety of different ones Magnetic field sensors, for example Hall sensors, AMR (Anisotropic Magneto Resistor) sensors and the like for Come into play. In a particularly preferred embodiment The invention is a GMR (Giant Magneto Resistor) - Sensor used as a magnetic field sensor. A GMR sensor is a Ma made up of a magnetic multilayer system magnetic field sensor, which has a particularly pronounced magnetoresi stive effect and consequently a high sensitivity points. It only measures the direction (in the saturation range) of the magnetic field. The latter is cheap because with a Ver tilt the actuator the (relative) change of direction Magnetic field at the measurement site is usually less than that there occurring (relative) change of the magnet at the same time field strength. Despite a sensitive detection of the linear position of the control element is therefore a good insensitivity achieved against a tilting movement of the same.

Vorzugsweise ist der Magnet entweder ein Stabmagnet, dessen Polachse sich in Translationsrichtung des Stellelements er streckt, oder ein Ringmagnet, dessen Ringachse sich in Trans lationsrichtung des Stellelements erstreckt. Bei beiden Mög lichkeiten wird ein rotationssymmetrisches Magnetfeld ge schaffen, und infolgedessen wird eine praktisch vollständige Unempfindlichkeit der Translationsmessung gegenüber einer ge gebenenfalls vorgesehenen Drehbewegung des Stellelements er halten.Preferably the magnet is either a bar magnet, the Pole axis in the translation direction of the control element stretches, or a ring magnet, the ring axis of which trans tion direction of the actuator extends. With both poss a rotationally symmetrical magnetic field create, and as a result becomes a practically complete Insensitivity of the translation measurement to a ge If necessary, he provided the rotational movement of the control element hold.

Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird die Translation des Stellelements mittels eines in Abhängig keit von einem Ausgangssignal der Positionserfassungseinrich tung geregelten Antriebs, insbesondere Hydraulikantriebs, ausgeführt. Der Regelbetrieb kann aufgrund der Auslegung der erfindungsgemäßen Translationslage-Erfassungsanordnung fein fühlig und störungstolerant (bezüglich einer Kipp- und/oder Drehbewegung des Stellelements) erfolgen und gewährleistet stets, daß das Getriebe nicht in einen instabilen Zustand ge langt.According to a further advantageous aspect of the invention the translation of the control element by means of a dependent speed from an output signal of the position detection device tion controlled drive, especially hydraulic drive, executed. Regular operation can be based on the design of the Translation position detection arrangement according to the invention fine sensitive and fault-tolerant (regarding a tipping and / or Rotational movement of the actuator) take place and guaranteed always that the transmission is not in an unstable state reaches.

Zur Erzielung der erforderlichen Öldichtigkeit und mechani schen Stabilität im rauhen Betrieb sind der Magnetfeldsensor sowie eine dem Magnetfeldsensor nachgeschaltete Auswerteelek tronik zweckmäßigerweise in einem Kunststoffgehäuse öldicht vergossen.To achieve the required oil tightness and mechani The magnetic field sensor provides stability in rough operation as well as an evaluation electronics downstream of the magnetic field sensor tronik expediently oil-tight in a plastic housing shed.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous measures and configurations of the Erfin are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von zwei Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die Zeich nung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below by way of example of two variants with reference to the drawing described; in this shows:

Fig. 1 eine schematische Querschnittdarstellung eines Getrie beabschnitts zur Erläuterung einer ersten Ausführungs variante der Erfindung; Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a gear section to explain a first embodiment of the invention.

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Ar beitsprinzips eines GMR-Sensors; Fig. 2 is a schematic representation for explaining the Ar beitprinzips a GMR sensor;

Fig. 3 ein Schaubild, das die Abhängigkeit der Ausgangsspan nung eines GMR-Sensors von der Translationslage eines Stellelements darstellt; und Fig. 3 is a graph showing the dependence of the output voltage of a GMR sensor on the translation position of an actuator; and

Fig. 4 eine Abwandlung der Fig. 1 zur Erläuterung einer zwei ten Ausführungsvariante der Erfindung. Fig. 4 shows a modification of Fig. 1 to explain a two-th embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs mit einer das Getriebe bodenseitig begrenzen den Ölwanne W. Eine gehäusefeste Grundplatte 1 weist eine Durchgangsöffnung 2 auf und ist an ihrer Oberseite 3 mit ei ner Gegenplatte 4 gekoppelt. In der Gegenplatte 4 ist ein über der Durchgangsöffnung 2 liegender, kreisscheibenförmiger Freibereich mit einem gegenüber der Durchgangsöffnung 2 er weiterten Radius ausgespart, welcher zusammen mit der Grund plattenoberseite 3 einen Zylinder 5 definiert. An den Zylin der 5 schließt sich deckenseitig eine koaxiale Durchgangsöff nung 6 in der Gegenplatte 4 an. Fig. 1 shows a portion of an automatic transmission of a motor vehicle with a the transmission bottom limit the oil pan W. A housing-fixed base plate 1 has a through opening 2 and is coupled on its top 3 with egg ner counter plate 4 . In the counter-plate 4 through the through hole 2 opposed, circular disk-shaped open area is recessed with respect to the through hole 2 ex tended radius which defines together plate upper side with the base 3 a cylinder. 5 At the top of the cylinder 5 , there is a coaxial opening 6 in the counter plate 4 on the ceiling side.

In den Durchgangsöffnungen 2, 6 der Gehäusegrundplatte 1 und der Gegenplatte 4 ist ein zylindersymmetrisches Stellelement 7 axial verschieblich eingesetzt. Das Stellelement 7 weist einen kreisscheibenförmigen Regelkolben 8 auf, welcher in dem Zylinder 5 abdichtend verschieblich aufgenommen ist. Durch den Regelkolben 8 wird der Zylinder 5 in zwei einander gegen überliegende Zylinderkammern 9 und 10 unterteilt.In the through openings 2 , 6 of the housing base plate 1 and the counter plate 4 , a cylindrically symmetrical actuating element 7 is inserted in an axially displaceable manner. The actuating element 7 has a control piston 8 in the form of a circular disk, which is accommodated in the cylinder 5 in a sealingly displaceable manner. The control piston 8 divides the cylinder 5 into two opposing cylinder chambers 9 and 10 .

Auf der Höhe der Grundplatte 1 und der Gegenplatte 4 sind in dem Stellelement 7 umfangsseitig umlaufende Ringnuten 11a, 11b, 11c ausgebildet, in welchen Ringdichtungen eingesetzt sind. Das Stellelement 7 weist ferner eine Zentralbohrung 12 auf, über welche ein Schmiermittel über radial verlaufende Stichkanäle 13 zur Umfangswandung des Stellelements 7 gelei tet werden kann.At the level of the base plate 1 and the counter plate 4 , circumferential annular grooves 11 a, 11 b, 11 c are formed in the adjusting element 7 , in which ring seals are used. The actuating element 7 also has a central bore 12 through which a lubricant can be supplied via radially extending branch channels 13 to the peripheral wall of the actuating element 7 .

Durch eine gezielte Befüllung und/oder Entleerung der Zylin derkammern 9, 10 mit einem Druckfluid kann eine bidirektiona le Translationsbewegung des Stellelements 7 in Richtung des Doppelpfeils X bewirkt werden. Zu diesem Zweck stehen die Zylinderkammern 9, 10 über nicht näher dargestellte Kanäle, Hydraulikpumpen und Steuerventile mit einem Druckfluid spei chernden Hydraulikreservoir in Verbindung.Through a targeted filling and / or emptying of the cylinder chambers 9 , 10 with a pressure fluid, a bidirectional translational movement of the actuating element 7 in the direction of the double arrow X can be effected. For this purpose, the cylinder chambers 9 , 10 are connected to a hydraulic fluid-storing hydraulic reservoir via channels, hydraulic pumps and control valves, not shown.

An seiner freien Stirnseite ist das Stellelement 7 mit einem Abschlußstück 14 versehen, das an seinem axial äußeren Ende einen Stabmagneten 15 trägt. Vorzugsweise wird ein Perma nentmagnet verwendet. Die Polachse (Nord-Süd-Magnetachse) des Stabmagneten 15 verläuft vorzugsweise parallel zur Trans lationsrichtung (Doppelpfeil X) und koaxial zu der Achse des Stellelements 7.On its free end face, the actuating element 7 is provided with an end piece 14 which carries a bar magnet 15 at its axially outer end. A permanent magnet is preferably used. The polar axis (north-south magnetic axis) of the bar magnet 15 preferably runs parallel to the direction of the translation (double arrow X) and coaxial to the axis of the actuating element 7 .

An einer Unterseite 16 der Grundplatte 1 ist ein Träger 17 angebracht, an welchem ein gekapselter, berührungsfrei arbei tender Meßkopf 18 angebracht ist. Der Meßkopf 18 umfaßt ei nen Magnetfeldsensor 19, der in dem vorliegenden Beispiel als GMR-Sensor ausgebildet ist, und ferner eine dem GMR-Sensor 19 nachgeschaltete Auswerteelektronik 20. Der Meßkopf 18 und der relativ zum Meßkopf 18 bewegliche Stabmagnet 15 bilden eine Positionserfassungseinrichtung.On an underside 16 of the base plate 1 , a carrier 17 is attached, on which an encapsulated, contact-free working probe 18 is attached. The measuring head 18 comprises a magnetic field sensor 19 , which in the present example is designed as a GMR sensor, and furthermore evaluation electronics 20 connected downstream of the GMR sensor 19 . The measuring head 18 and the bar magnet 15 movable relative to the measuring head 18 form a position detection device.

Am Ausgang 21 der Auswerteelektronik 20 steht ein elektri sches Spannungssignal bereit, welches für die Lage des Stab magneten 15 relativ zu dem Ort des GMR-Sensors 19 charakteri stisch ist.At the output 21 of the evaluation electronics 20 , an electrical voltage signal is available, which is characteristic for the position of the rod magnet 15 relative to the location of the GMR sensor 19 .

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist wie folgt:
Solange sich das Stellelement 7 gemäß Fig. 1 in einer kon struktiv vorgegebenen Mittel- oder Nullage befindet, ist das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes zeitlich kon stant. Wird das Stellelement 7 aufgrund einer von dem Kraft fahrzeugbenutzer oder der Kfz-Elektronik ausgegebenen Anwei sung mittels der Zylinder-Kolbenanordnung 5, 8, 9, 10 aus seiner Nullage verschoben, nimmt das Übersetzungsverhältnis je nachdem, in welche Richtung die Verschiebung erfolgt, zu oder ab. Dabei ist die Zeitdauer, in der sich die Änderung des Übersetzungsverhältnisses einstellt, abhängig von dem zu rückgelegten Translationsweg des Stellelements 7 aus der Nul lage. Die zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses erfor derliche Positionsbestimmung des Stellelements 7 wird mittels der Positionserfassungseinrichtung 15, 18 realisiert.The arrangement according to the invention works as follows:
As long as the control element 7 according to FIG. 1 is in a con structively predetermined middle or zero position, the transmission ratio of the automatic transmission is constant over time. If the actuating element 7 is displaced from its zero position due to an instruction issued by the motor vehicle user or the vehicle electronics by means of the cylinder-piston arrangement 5 , 8 , 9 , 10 , the transmission ratio increases or increases depending on the direction in which the displacement takes place from. The time period in which the change in the gear ratio occurs depends on the translation path of the actuating element 7 to be covered from the zero position. The position determination of the control element 7 required to control the transmission ratio is realized by means of the position detection device 15 , 18 .

Fig. 2 erläutert das Arbeitsprinzip der in Fig. 1 dargestell ten Positionserfassungseinrichtung 15, 18. Der GMR-Sensor 19 ist bei einem ausreichend starken Magnetfeld H (d. h. im Sät tigungsbereich) ausschließlich gegenüber Richtungsänderungen des Magnetfeldes H bezüglich einer vorgegebenen Magnetisie rung M des GMR-Sensors 19 empfindlich. In Fig. 2 ist der Feldverlauf des von dem Stabmagneten 15 erzeugten Magnetfel des H durch gestrichelte Linien veranschaulicht, und die Ma gnetisierungsrichtung des GMR-Sensors 19 ist durch drei pa rallele Pfeile angedeutet. Der GMR-Sensor 19 wird bei fester Magnetisierungsrichtung längs eines Weges von A nach B durch das Magnetfeld H geführt (dies ist äquivalent zu der in Fig. 1 dargestellten Situation, in der der Stabmagnet 15 an dem feststehenden GMR-Sensor 19 vorbeibewegt wird). Die Pfeile H_1, H2, . . ., H7 zeigen die Richtung des Magnetfeldes H ent lang dem Verlauf des Weges von A nach B an. Es wird deut lich, daß aufgrund der Feldkrümmung eine kontinuierliche Än derung des Winkels zwischen der Richtung des Magnetfelds H und der Richtung der Magnetisierung M am Ort des GMR-Sensors 19 auftritt. Fig. 2 explains the principle of operation of the position detection device 15 , 18 in FIG. 1. The GMR sensor 19 is at a sufficiently strong magnetic field H (ie Seeds actuating area) exclusively with respect to changes of direction of the magnetic field H with respect to a predetermined magnetization M tion of the GMR sensor 19 sensitive. In Fig. 2, the field profile of the magnetic field of the H generated by the bar magnet 15 is illustrated by dashed lines, and the Ma gnetisierungsrichtung the GMR sensor 19 is indicated by three pa rallel arrows. The GMR sensor 19 is guided with a fixed magnetization direction along a path from A to B through the magnetic field H (this is equivalent to the situation shown in FIG. 1, in which the bar magnet 15 is moved past the fixed GMR sensor 19 ). The arrows H _1, H2,. . ., H7 show the direction of the magnetic field H along the course of the path from A to B. It becomes clear that due to the curvature of the field, there is a continuous change in the angle between the direction of the magnetic field H and the direction of the magnetization M at the location of the GMR sensor 19 .

Fig. 3 zeigt ein von dem in der Praxis als GMR-Sensorbrücke realisierten GMR-Sensor 19 ausgegebenes Brücken- Spannungssignal in Abhängigkeit von der Translationslage X. Das Brücken-Spannungssignal zeigt einen sinusförmigen Verlauf mit einem Nulldurchgang bei X0. Der Nulldurchgang X0 tritt auf, wenn das Magnetfeld H senkrecht zu der internen Magneti sierung M des GMR-Sensors 19 gerichtet ist, was bei H4 (siehe Fig. 2) der Fall ist. Fig. 3 shows a signal output from the realized in practice as GMR sensor bridge GMR sensor 19 bridge voltage signal in response to the translational position X. The bridge voltage signal is a sinusoidal waveform with a zero crossing at X0. The zero crossing X0 occurs when the magnetic field H is directed perpendicular to the internal magnetization M of the GMR sensor 19 , which is the case with H4 (see FIG. 2).

Der Nulldurchgang X0 kann durch eine geeignete mittige Posi tionierung des Meßkopfes 18 gegenüber dem Magneten 15 so ein gestellt werden, daß die konstruktiv vorgegebene Nullage des Stellelements 7 (d. h. die Lage, in der das Übersetzungsver hältnis konstant bleibt) mit dem Nulldurchgang X0 des Brüc ken-Spannungssignals zusammenfällt. In diesem Fall kann X0 als Arbeitspunkt des Regelsystems herangezogen werden, und es wird ferner eine näherungsweise lineare Weg-Spannungs- Charakteristik der Positionserfassungseinrichtung 15, 18 in einem Arbeitsbereich um X0 herum erhalten.The zero crossing X0 can be set by a suitable central positioning of the measuring head 18 relative to the magnet 15 so that the structurally predetermined zero position of the control element 7 (ie the position in which the translation ratio remains constant) with the zero crossing X0 of the bridge Voltage signal coincides. In this case, X0 can be used as the operating point of the control system, and an approximately linear displacement-voltage characteristic of the position detection device 15 , 18 is also obtained in a working area around X0.

Das Brücken-Ausgangsspannungssignal wird der Auswerteelektro nik 20 zugeführt, in welcher es temperaturkompensiert, ver stärkt und im Offset so verschoben wird, daß am Ausgang 21 der Auswerteelektronik nur positive Ausgangsspannungen auf treten. Bei 5 V Versorgungsspannung kann der Ausgangsspan nungsbereich der Auswerteelektronik beispielsweise auf 1 bis 4 V eingestellt werden, wobei X0 dann einer Ausgangsspannung von 2,5 V entspricht.The bridge output voltage signal is supplied to the evaluation electronics 20 , in which it is temperature compensated, strengthened and displaced in offset so that only positive output voltages occur at the output 21 of the evaluation electronics. With a 5 V supply voltage, the output voltage range of the evaluation electronics can be set to 1 to 4 V, for example, where X0 then corresponds to an output voltage of 2.5 V.

Eine Feinabstimmung des Nulldurchgangs X0 auf die Nullage des Stellelements 7 kann mechanisch durch eine Verschiebung des GMR-Sensors (GMR-Sensorbrücke) 19 am Meßkopf 18 und/oder auf elektronischem Wege durch eine entsprechende Offset-Korrektur der Ausgangsspannung durch die Auswerteelektronik 20 erfol gen. A fine adjustment of the zero crossing X0 to the zero position of the control element 7 can be carried out mechanically by displacing the GMR sensor (GMR sensor bridge) 19 on the measuring head 18 and / or electronically by means of a corresponding offset correction of the output voltage by the evaluation electronics 20 .

Zusätzlich zu der beschriebenen translatorischen Verstellbar keit kann das Stellelement 7 auch drehverstellbar ausgeführt sein. Beispielsweise kann bei einem Automatikgetriebe mit stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen sein, daß die bei einer vorgegebenen Verschiebung des Stell elements 7 einsetzende Änderung des Übersetzungsverhältnisses eine dem aktuellen Übersetzungsverhältnis proportionale Win kelverstellung des Stellelements 7 herbeiführt. Selbst wenn das Stellelement 7 nicht drehverstellbar ausgeführt ist, kann es unter Umständen durch die hohen in einem Getriebe wirken den Kräfte zu einer geringfügigen Verdrehung desselben durch Verwindung kommen. Die Rotationssymmetrie des magnetischen Feldes H des Magneten 15 bewirkt, daß eine Drehung des Stell elements 7 jedenfalls keinen Einfluß auf das Meßergebnis der Translationsbewegung hat.In addition to the translatory adjustable speed described, the actuating element 7 can also be designed to be rotationally adjustable. For example, it may be provided with an automatic transmission having a continuously variable gear ratio that the elements 7 onset at a predetermined displacement of the adjusting gear ratio change kelverstellung proportional to the current gear ratio Win causes the actuating element. 7 Even if the actuating element 7 is not designed to be rotatably adjustable, the high forces acting in a transmission can cause the forces to be slightly rotated by twisting. The rotational symmetry of the magnetic field H of the magnet 15 has the effect that a rotation of the actuating element 7 in any case has no influence on the measurement result of the translation movement.

Ferner ist eine mögliche Verkippung oder Auslenkung des Stell elements in Radialrichtung zu berücksichtigen. Diese hat eine Änderung sowohl der Magnetfeldstärke als auch der Rich tung des Magnetfeldes am Ort des GMR-Sensors 19 zur Folge. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines GMR-Sensors 19 und einer geeigneten Auslegung der Meßgeometrie der Einfluß einer Kippbewegung auf das am Ausgang 21 der Positionserfas sungseinrichtung 15, 18 bereitstehende Signal ausgesprochen gering gehalten werden kann.A possible tilting or deflection of the actuating element in the radial direction must also be taken into account. This results in a change in both the magnetic field strength and the direction of the magnetic field at the location of the GMR sensor 19 . It has been shown that when using a GMR sensor 19 and a suitable design of the measurement geometry, the influence of a tilting movement on the signaling device 15 , 18 provided at the output 21 of the position detection device 18 can be kept extremely low.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der erfindungs gemäßen Lageerfassungsanordnung, die sich von der in Fig. 1 dargestellten ersten Variante im wesentlichen nur dadurch un terscheidet, daß statt eines Stabmagneten 15 ein Ringmagnet 15' zum Einsatz kommt. Dadurch wird eine erfindungsgemäße Lageerfassungsanordnung mit einem geringeren Platzbedarf in Translationsrichtung X geschaffen, so daß die unterhalb des Stellelements 7 verlaufende Ölwanne W eine geringere Einbau tiefe als in Fig. 1 aufweisen kann. Ferner kann der Träger 17 entfallen. Fig. 4 shows a second embodiment of the position detection arrangement according to the Invention, which differs from the first variant shown in Fig. 1 essentially only in that instead of a bar magnet 15, a ring magnet 15 'is used. This creates a position detection arrangement according to the invention with a smaller space requirement in the translation direction X, so that the oil pan W running below the actuating element 7 can have a smaller installation depth than in FIG. 1. Furthermore, the carrier 17 can be omitted.

Je nach Typ und Aufbau des Getriebes kann das Stellelement 7 in konstruktiv unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Ins besondere muß es nicht als Steuerstange wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt realisiert sein, sondern kann beispielsweise auch in Form einer über einer Zentralachse verschieblich ge lagerten, gegebenenfalls rotierbaren und mit Getrieberädern besetzten Hohlwelle, Muffe oder Hülse ausgebildet sein.Depending on the type and structure of the transmission, the actuating element 7 can be designed in different ways. In particular, it does not have to be realized as a control rod as shown in FIGS. 1 and 4, but can also be formed, for example, in the form of a slidable, optionally rotatable and rotatable shaft geared with a gear shaft, sleeve or sleeve.

Claims

1. position detection arrangement in a motor vehicle transmission,

- With a arranged in the transmission, along a given translation direction (X) slidably mounted actuator ( 7 ), the translation position of which affects the translation ratio of the transmission, and
- With a the position of the actuating element ( 7 ) detecting the position detection device ( 15 , 15 ', 18 ) which comprises a magnet ( 15 , 15 ') and a magnetic field sensor ( 19 ).

2. Position detection arrangement according to claim 1, characterized in that the magnet ( 15 , 15 ') on the displaceable adjusting element ( 7 ) and the magnetic field sensor ( 19 ) on a gear housing fixed bracket ( 17 ) are attached.

3. Position detection arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic field sensor is a GMR sensor ( 19 ).

4. Position detection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet is a bar magnet ( 15 ), the polar axis of which extends in the translation direction (X).

5. Position detection arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnet is a ring magnet ( 15 '), the ring axis of which extends in the translation direction (X).

6. Position detection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rate of change of the transmission ratio is proportional to a distance traveled from a zero position of the actuating element ( 7 ).

7. Position detection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the translation of the actuating element ( 7 ) by means of a in dependence on an output signal ( 21 ) of the Positionser detection device ( 15 , 15 ', 18 ) controlled drive, in particular special hydraulic drive ( 5th , 8 , 9 , 10 ) is executed.

8. Position detection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the position detection device ( 15 , 15 ', 18 ) provides an electrical output signal ( 21 ) which is essentially proportional to the translation position of the actuating element ( 7 ).

9. Position detection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic field sensor ( 19 ) and a downstream of the magnetic field sensor ( 19 ) evaluation electronics ( 20 ) are cast oil-tight in a plastic housing.

10. A method for detecting the position of an actuating element in a motor vehicle transmission, in which by means of a magnetic field sensor ( 19 ) and a magnet ( 15 , 15 ') comprise the position detection device ( 15 , 15 ', 18 ) a translation position influencing the transmission ratio of the transmission of the actuating element ( 7 ) which is mounted displaceably along a predetermined translation direction (X).