[发明专利]具有位移测量传感器的活塞-缸-装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其用于在用于机动车中的离合器操纵的装置中使用的活塞-缸-装置，该活塞-缸-装置具有传感器，用于确定活塞在缸中的位置。

背景技术

例如为了在具有停止-启动-系统的机动车中保持习惯的驾驶方式，提早识别驾驶员期望是有益的。例如在离合器主动缸中的位移传感器满足该要求并且此外还承担辅助功能，该辅助功能待例如踏板中的电位置开关完成。此外，这样的传感器使用霍尔效应或借助一个或多个处于外部的线圈实现，在所述线圈中通过固定在活塞上的磁体感应引起电压。所有这些系统的共同点是：它们为了操纵而依赖于固定在活塞上的磁体。因为为了制造磁体而产生显著的成本，所以发展替代的可能性用于活塞-缸-装置中的位移测量。

因此，一种替代方案为：具有所谓的线性可变的差动变压器的位移传感器，其中，导电的目标在由初级线圈和至少一个次级线圈组成的装置处引导经过。在这样的LVDT（线性可变差动变压器）中，通过初级线圈产生磁场，该磁场在次级线圈中感应引起电压。通过次级线圈通过导体的横穿划分为不同的环路的方式，通过次级线圈的环路中相应的布线可以分别产生相反指向的电压，从而通过彼此相对对称指向的电压，在次级线圈中产生的电压等于0。如果现在将导电的目标引入由初级线圈产生的磁场中，则在该线圈区域中的磁场变化并且与此相应地在次级线圈中在所述区域中产生的电压也波动，从而对称性抵消，并且在次级线圈上产生的电压可以被测量。在相应调准目标大小和次级线圈中的环路时可能的是，实施在初级线圈的磁场中目标的明确的位移配属。该位移传感器的缺点在于，可容纳的行程相应于线圈长度，从而为了容纳整个活塞位移需要相应大的传感器。该传感器由于结构空间限制而常常不能够容易实现。因此，任务在于，提供用于活塞-缸-装置的位移传感器，所述位移传感器可成本低廉地制造，并且在较小的传感器长度的情况下能够实现活塞的明确的位置确定。

发明内容

所述任务的解决通过根据权利要求1所述的活塞-缸-装置实现。有利的改进方案由从属权利要求中得出。

根据本发明的活塞-缸-装置具有活塞，该活塞以可运动的方式地布置在缸中。在活塞上存在两个在轴向上彼此隔开的目标，所述目标由导电材料制造。在缸上布置有一传感器，所述传感器具有至少一个初级线圈和至少两个次级线圈。初级线圈与电流源连接，从而在线圈的内部产生磁场。次级线圈基本上布置在初级线圈的内部。在此，次级线圈具有各个通过导体的横穿形成的环路，由所述导体构造线圈。

附加地，传感器具有配属线圈，所述配属线圈布置在初级线圈的内部并且不具有横穿。因此，在配属线圈中通过初级线圈的磁场感应引起电压，该电压可以被相应地测量。

在此，活塞上的目标由导电材料制造，其中，所述目标具有不同的大小和/或导电能力。如果现在在活塞运动时所述目标之一在传感器处引导经过，则穿过配属线圈产生的磁场变化并且感应电压被改变。因为在配属线圈中的磁场的影响与在目标中感应引起的电流有关，所以所述变化与目标的大小和传导能力有关。因为这两个目标在大小和/或导电能力方面不同地实现，所以产生配属线圈中磁场的不同的影响，视哪个目标恰好处于初级线圈的磁场中而定。在较小的或具有较小导电能力的目标的情况下，配属线圈中的感应电压的变化比在较大或更有导电能力的目标的情况下小。由此，借助于配属线圈可以明确地确定，哪个目标处于电感式传感器的磁场中的矩中。

次级线圈具有借助于横穿形成的环路，所述环路能够实现处于磁场中的目标的明确的位置配属。为此，第一次级线圈具有一环路，该环路在传感器长度的大约四分之一上延伸并且借助横穿的印制导线过渡到第二环路中，该第二环路在传感器长度的大约一半上延伸。该第二环路然后借助横穿的连接导体过渡到第三环路中，该第三环路大约在传感器长度的剩余四分之一上延伸。第二次级线圈具有第一环路，该第一环路大约在传感器长度的第一半上延伸，并且借助横穿的导体过渡到第二环路中，所述第二环路大约在传感器长度的第二半上延伸。

由此，通过在两个次级线圈和配属线圈上的电压测量的组合可以保证在传感器的位置长度上目标的位置测量并且可以保证对目标的明确的辨识，从而与此相应地，在大于传感器长度的行程上能够实现明确的位移测量。

附图说明

下面借助本发明的实施方式和附图解释其他的优点、特征、特征组合和特性。

图1a示出现有技术中的线性可变的差动变压器的示意图；

图1b示出图1a中的具有目标的线性可变的差动变压器；

图2示出根据本发明的线性可变的差动变压器的配属线圈和次级线圈的示意图；