用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的傳感器裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的傳感器裝置，旋轉構件與兩個測量值發送器耦合，第一測量值發送器和第一測量值接收器形成第一角度傳感器，第二測量值發送器和第二測量值接收器形成第二角度傳感器，能夠從這兩個角度信息中求取旋轉構件的實時轉角，測量值發送器具有各一個導電的偵測區域且測量值接收器分別具有多個偵測線圈，相應的測量值發送器的偵測區域影響相應的測量值接收器的對應的偵測線圈的電感，從而至少一個偵測線圈的對應的線圈信號由于旋轉構件的旋轉運動因而周期地改變并且能夠作為用于旋轉構件的轉角的尺度被評定，其中評定和控制單元接收測量值接收器的線圈信號且標準化相應的測量值接收器的單個的線圈信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術基于一種按照獨立權利要求1的類型的用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的傳感器裝置。
技術介紹
轉向角度傳感器應測量方向盤的直至六個回轉，這對應大約2000°的角范圍。由此，額外于角度測量必須保證對回轉周期區段的計數。從現有技術中已知這樣的轉向角度傳感器，其借助兩個齒輪測量用于方向盤的多個回轉的轉向角度，所述齒輪通過大齒輪耦合至轉向桿。在齒輪的中部布置有永磁體且借助磁場傳感器能夠確定齒輪的角度。所述兩個齒輪具有輕微不同的齒數，從而在角度彼此的關系處也能夠確定齒輪的相應的回轉。由此，能夠確定基于多個回轉的方向盤的角度。對這種已知的實施方式而言，需要兩個齒輪且由此也需要兩個磁場傳感器以用于確定實時的轉角。此外能夠使用這樣的渦流傳感器，其能夠測量導體線路幾何特征的電感。在大多情況下，金屬導體在導體線路幾何特征的附近移動。這一點阻礙了電場的穿透且因而改變了導體線路幾何特征的電感。如果現在利用導體線路建立振蕩回路，則共振頻率與導體線路幾何特征的電感有關且由此與附近的金屬導體的位置有關。這樣地，能夠確定金屬導體的位置。在公開文件DE 10 2008 011 448 Al中例如描述了一種用于獲取轉角的裝置。所描述的裝置包括發送器和傳感器，該傳感器依據旋轉構件的轉角變化偵測由發送器產生的物理參量的變化作為能夠數字地評定的信號。旋轉構件具有至少一個耦合在其外周處的、通過該構件的旋轉而自轉的更小外周的尤其帶有角度傳感器的衛星件，該衛星件通過軸向耦合的擺線傳動裝置驅動同樣旋轉的擺線板或擺線齒輪，該擺線板的回轉速度通過擺線傳動裝置如此地減速，使得由此利用回轉傳感器系統能夠求取基于轉向軸的多個回轉的絕對轉向角和旋轉構件的回轉轉速。
技術實現思路
帶有獨立權利要求1的特征的用于車輛的根據本專利技術的傳感器單元相應與此具有的優點是，能夠降低通過在測量值發送器和測量值接收器之間的間距變化所引起的測量誤差。這樣的間距變化能夠例如導致：對應的測量值曲線能夠具有帶有不同大小的最大值。因而例如導電的偵測區域會不準確地平行于偵測線圈移動而是會具有相對于偵測線圈的斜度。本專利技術的實施方式提供了用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的傳感器裝置。在此，旋轉構件與兩個測量值發送器耦合，其中第一測量值發送器和第一測量值接收器形成第一角度傳感器，該角度傳感器產生與旋轉構件的旋轉運動有關的第一角度信息，并且其中第二測量值發送器和第二測量值接收器形成第二角度傳感器，該第二角度傳感器產生與旋轉構件的旋轉運動有關的第二角度信息。能夠從第一角度信息和第二角度信息中求取旋轉構件的實時的轉角。根據本專利技術，測量值發送器相應地具有導電的偵測區域且測量值接收器相應地具有多個偵測線圈，其中相應的測量值發送器的偵測區域影響相應的測量值接收器的對應的偵測線圈的電感，從而至少一個偵測線圈的對應的線圈信號由于旋轉構件的旋轉運動因而周期地改變并且能夠作為用于旋轉構件的轉角的尺度被評定。在此，評定和控制單元接收測量值接收器的線圈信號且標準化相應的測量值接收器的單個的線圈信號。在本專利技術的實施方式中，在測量值接收器中的偵測線圈的電感與和測量值發送器的對應的偵測區域的覆蓋或者說重疊有關。能夠通過帶有偵測線圈的振蕩回路的頻率測量，或者使用基于該振蕩回路的電阻的虛數成分的直接的電感測量，在固定頻率情況下或基于與參考頻率的混合，確定相應的偵測線圈的電感。然后，所述信號反算至偵測線圈與偵測區域的重疊角。通過設計在從屬權利要求中的措施和改型方案，可以有利地改進在獨立權利要求1中所說明的用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的傳感器裝置。尤其有利的是，評定和控制單元能夠為線圈信號中的每一個產生標準化的第一線圈信號，能夠從線圈信號的實時值、其最小值和其最大值中計算出所述第一線圈信號。優選地，評定和控制單元能夠將標準化的第一線圈信號計算作為第一差和第二差的比，所述第一差由對應的線圈信號的實時值和最小值形成，所述第二差由對應的線圈信號的最大值和最小值形成。基于測量值發送器的回轉的對應的線圈信號的最大值和最小值能夠例如由評定和控制單元預先求取和儲存。在根據本專利技術的傳感器裝置的有利的設計方案中，評定和控制單元能夠為相應的測量值接收器的標準化的第一線圈信號中的每一個計算出標準化的第二線圈信號，該第二線圈信號由標準化的第一線圈信號和合計信號形成，從相應的測量值接收器的至少兩個標準化的第一線圈信號中計算出所述合計信號。評定和控制單元能夠將相應的測量值接收器的標準化的線圈信號彼此比較并且從對應的偵測線圈的標準化的第一線圈信號和具有最大值的另外的偵測線圈的標準化的第一線圈信號中形成用于標準化的第二線圈信號的合計信號。在根據本專利技術的傳感器裝置的另一個有利的設計方案中，測量值發送器能夠分別被設計為帶有齒環的環形板，該環形板由旋轉構件通過主齒環驅動，其中偵測區域分別以圓環節段的形式布置在相應的環形板的外部的邊緣區域處且能夠包圍至少180°的角度。此外，測量值接收器能夠分別具有三個偵測線圈，所述偵測線圈設計為圓環節段的形式且在圓的外周處均勻分布地布置在共同的線路載體上且分別包圍90°的角度。線路載體上的測量值接收器和測量值發送器能夠如此彼此相向地布置，使得第一測量值發送器能夠用其外部的邊緣區域重疊第一測量值接收器的偵測線圈，且第二測量值發送器能夠用其外部的邊緣區域重疊第二測量值接收器的偵測線圈。此外，第一測量值接收器能夠基于第一測量值發送器的第一齒環的齒數產生帶有第一周期的第一角度信息，且第二測量值接收器能夠基于第二測量值發送器的第二齒環的齒數產生帶有第二周期的第二角度信息，該第二周期與第一周期不同。在附圖中展示了且在下文的說明中具體闡釋了本專利技術的一個實施例。在附圖中，相同的附圖標記描述實施相同的或者說類似的功能的組件或者說元件。附圖說明圖1示出了對用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的根據本專利技術的傳感器裝置的一個實施例的示意的俯視圖。圖2示出了對用于圖1中的用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的根據本專利技術的傳感器裝置的第二測量值發送器的俯視圖。圖3到6分別示出了對用于圖1中的用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的根據本專利技術的傳感器裝置的角度傳感器的示意的俯視圖，其中圖3至6中的每幅圖示出了該角度傳感器的不同的角度位置。圖7示出了帶有由角度傳感器的偵測線圈所產生的三個原始值特性曲線的特性曲線圖表。圖8示出了圖7中的特性曲線圖表的較高解析的第一區域（DI）。圖9示出了圖7中的特性曲線圖表的較高解析的第二區域（DII）。圖10示出了在標準化之后的圖7中的特性曲線圖表的較高解析的第三區域（DIII）。圖11示出了在標準化之后的圖7中的特性曲線圖表的較高解析的第四區域（DIV）。圖12示出了圖11中的特性曲線圖表的較高解析的區域（DV）。圖13示出了帶有測量值曲線的截取部分的以及帶有對應的適配特性曲線的截取部分的特性曲線圖表。圖14示出了帶有由圖1中的用于獲取車輛中的旋轉構件處的轉角的根據本專利技術的傳感器裝置的角度傳感器產生的反算的兩個角度曲線的特性曲線圖表。具體實施方式正如從圖1和2中可見的那樣，在用于獲取車輛中的旋轉構件3處的轉角α的根據本專利技術的傳感器裝置1的所展示的實施例中，旋轉構件3與兩個測量值發送器20、30耦合。在此，第一測量值發送器20和第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于獲取車輛中的旋轉構件（3）處的轉角（α）的傳感器裝置（1），其中，旋轉構件（3）與兩個測量值發送器（20、30）耦合，其中第一測量值發送器（20）和第一測量值接收器（14）形成第一角度傳感器（7），該角度傳感器產生與旋轉構件（3）的旋轉運動有關的第一角度信息（α1），其中第二測量值發送器（30）和第二測量值接收器（16）形成第二角度傳感器（9），該第二角度傳感器產生與旋轉構件（3）的旋轉運動有關的第二角度信息（α2），并且其中能夠從第一角度信息（α1）和第二角度信息（α2）中求取旋轉構件（3）的實時的轉角（α），其特征在于，測量值發送器（20、30）分別具有導電的偵測區域（26、36）且測量值接收器（14、16）分別具有多個偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6），其中相應的測量值發送器（20、30）的偵測區域（26、36）影響相應的測量值接收器（14、16）的對應的偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的電感，從而至少一個偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的對應的線圈信號由于旋轉構件（3）的旋轉運動因而周期地改變并且能夠作為用于旋轉構件（3）的轉角（α）的尺度被評定，其中評定和控制單元（12）接收測量值接收器（14、16）的線圈信號（Ci）且標準化相應的測量值接收器（14、16）的單個的線圈信號（Ci）。...

【技術特征摘要】
2015.02.16 DE 102015202732.51.一種用于獲取車輛中的旋轉構件（3）處的轉角（α）的傳感器裝置（1），其中，旋轉構件（3）與兩個測量值發送器（20、30）耦合，其中第一測量值發送器（20）和第一測量值接收器（14）形成第一角度傳感器（7），該角度傳感器產生與旋轉構件（3）的旋轉運動有關的第一角度信息（α1），其中第二測量值發送器（30）和第二測量值接收器（16）形成第二角度傳感器（9），該第二角度傳感器產生與旋轉構件（3）的旋轉運動有關的第二角度信息（α2），并且其中能夠從第一角度信息（α1）和第二角度信息（α2）中求取旋轉構件（3）的實時的轉角（α），其特征在于，測量值發送器（20、30）分別具有導電的偵測區域（26、36）且測量值接收器（14、16）分別具有多個偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6），其中相應的測量值發送器（20、30）的偵測區域（26、36）影響相應的測量值接收器（14、16）的對應的偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的電感，從而至少一個偵測線圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的對應的線圈信號由于旋轉構件（3）的旋轉運動因而周期地改變并且能夠作為用于旋轉構件（3）的轉角（α）的尺度被評定，其中評定和控制單元（12）接收測量值接收器（14、16）的線圈信號（Ci）且標準化相應的測量值接收器（14、16）的單個的線圈信號（Ci）。2.按照權利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，評定和控制單元（12）為線圈信號（Ci）中的每一個產生標準化的第一線圈信號（Ci_1norm），能夠從線圈信號的實時值（Ci_a）、其最小值（Ci_min）和其最大值（Ci_max）中計算出所述第一線圈信號。3.按照權利要求2所述的傳感器裝置，其特征在于，評定和控制單元（12）將標準化的第一線圈信號（Ci_1norm）計算作為第一差和第二差的比，所述第一差由對應的線圈信號（Ci）的實時值（Ci_a）和最小值（Ci_min）形成，所述第二差由對應的線圈信號（Ci）的最大值（Ci_max）和最小值（Ci_min）形成。4.按照權利要求2或3所述的傳感器裝置，其特征在于，基于測量值發送器（20、30）的回轉的對應的線圈信號（Ci）的最小值（Ci_min）和最...

【專利技術屬性】
技術研發人員：V弗雷澤，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE