本發明專利技術涉及一種用于汽車轉向系統（10）的傳感器組件（24），該傳感器組件包括用于磁性測定轉向阻力矩的轉矩傳感器以及用于磁性測定絕對轉向角（α）的轉角傳感器（26），其中，設有剛好一個帶有磁性編碼的載體元件（30）用來測定轉向阻力矩和絕對轉向角（α），轉矩傳感器和轉角傳感器（26）共同使用該載體元件。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于汽車轉向系統的傳感器組件，該傳感器組件包括用于磁性測定轉向阻力矩的轉矩傳感器。
技術介紹
現在，通常在汽車轉向系統中安裝傳感器用于測定轉向阻力矩和/或轉向角，以便能夠控制例如轉向輔助裝置。在電動轉向系統的發展范疇中，可靠地提供關于轉向角和轉向阻力矩的傳感器數據正變得越來越重要。除了基本目標，即確保傳感裝置和因此相應轉向系統的高的故障安全性外，由于 在轉向裝置區域中狹窄的安裝空間情況還應努力使所需的傳感器盡可能緊湊且物美價廉地設計。例如在DE 602 00 499 T2中描述了一種相當緊湊的用于確定轉向柱旋轉的位置探測器，其中所測量的角度的數量級約為10°并且用于檢測轉矩。為了測定轉矩，在此僅需要一個管狀的磁軛，在該磁軛的徑向外側成對地安裝有多個磁鐵。除了關于轉向阻力矩的信息外，在汽車轉向系統中，關于當前轉向角的、尤其是關于絕對轉向角的信息也非常重要。在現有技術中已經描述了旋轉編碼器，該旋轉編碼器為每個角位置單義地/唯一地分配一個編碼的位置值，由此也就知道了大于360°的方向盤旋轉的絕對轉角。
技術實現思路
本專利技術的任務在于，提供一種盡可能簡單且緊湊的傳感器組件，該傳感器組件提供對于汽車轉向系統所需的傳感器數據。根據本專利技術，該任務通過一種用于汽車轉向系統的傳感器組件來解決，該傳感器組件包括用于磁性測定轉向阻力矩的轉矩傳感器以及用于磁性測定絕對轉向角的轉角傳感器，其中，設有剛好一個帶有磁性編碼的載體元件用來測定轉向阻力矩和絕對轉向角，轉矩傳感器和轉角傳感器共同使用該載體元件。通過將轉矩傳感器和轉角傳感器集成到一個傳感器組件中，該傳感器組件代替通常的兩個或三個被磁性編碼的載體元件僅具有一個唯一的這樣的載體元件，形成了一種在結構上特別簡單地構造的、極為緊湊的結構方式，此外該結構方式由于節省了至少一個帶有磁性編碼的載體元件而可極為低成本地制造。特別優選地，轉角傳感器可以測量在一個角分段內的角度范圍。在此情況下，角分段理解為載體元件的下述區域，在該區域中設置有一個包括北極和南極的磁極對。因此基于磁力線的變化也可以通過轉角傳感器檢測載體元件的很小的轉動運動并且也由此測定在一定角分段內的絕對轉向角。在本專利技術的一種有利的進一步擴展方案中，轉角傳感器可以具有一個計數裝置，該計數裝置對多個角分段進行計數。這意味著，在載體元件旋轉時，計數裝置對從轉角傳感器旁運動經過的角分段或者說極對的數量進行計數。當然在此情況下已經事先知道設置在載體元件上的相應的角分段或其分距有多大。被計數的角分段的總數非常接近地相當于絕對轉向角所在的角度間隔。通過將被計數的角分段的總數與轉角傳感器在一個角度范圍內測得的角度范圍相組合，來確保絕對轉向角的精確測定。結果，也可以對于大于360°的并且相當于方向盤或載體元件一轉多倍的回轉來測定絕對轉向角。在本專利技術的有利的進一步擴展方案中，計數裝置也可以在無電流的狀態中檢測并且儲存絕對轉向角的變化。因此在汽車運行中隨時、即尤其是也直接在汽車起動之后為轉向系統提供關于當前調節出的絕對轉向角的信息。在此既不需要在汽車起動后費時的系統初始化、也不需要不間斷地持續地向傳感器組件供電。在傳感器組件的一種備選的實施方式中，計數裝置可以連接到電蓄能器上并且因此被持續供電。由于計數裝置的能量消耗非常小，所以在點火裝置關斷的情況下例如可以毫無問題地由汽車電池提供供電。 本專利技術構思的有利和適宜的方案由從屬權利要求給出。附圖說明本專利技術的其它特征和優點由下面的參考附圖對優選實施方式的說明中給出。附圖如下圖I示出具有根據本專利技術的傳感器組件的汽車轉向系統的透視性細節圖；圖2示出集成在根據本專利技術的傳感器組件中的轉角傳感器的示意圖；圖3示出帶有所接收的傳感器信號的曲線圖；圖4示出帶有進一步處理后的傳感器信號的曲線圖；圖5示出帶有進一步處理后的傳感器信號的另一曲線圖；圖6示出帶有從傳感器信號中獲取的指標函數；并且圖7示出多匝裝置的示意圖。具體實施例方式圖I示出一個在轉向傳動裝置12區域中的汽車轉向系統10。轉向傳動裝置12包括一個傳動裝置殼體14、一個可移動地設置在所述傳動裝置殼體中的設有齒部18的齒條16以及一個轉向軸20。轉向軸20具有小齒輪齒部22，該小齒輪齒部設置用于與齒條16的齒部18嚙合。齒部18和小齒輪齒部22都可構造為斜齒部。此外,在轉向軸20上安裝有一個傳感器組件24,該傳感器組件包括一個未詳細示出的用于磁性測定轉向阻力矩的轉矩傳感器和一個用于磁性測定絕對轉向角α的轉角傳感器26 (亦參見圖2)。傳感器組件24還具有一個傳感器殼體28以及一個帶有磁性編碼的載體兀件30。傳感器殼體28通常固定在傳動裝置殼體14上,而載體兀件30可以不能相對轉動地安裝在轉向軸20上。載體元件30是一個可轉動的磁極轉子,該磁極轉子設有至少一個包括北/南極的極對并且優選具有多個磁極對。通常，載體元件30容納在傳感器殼體28之內并且在圖I中只為了更清楚可見的原因而被顯不在傳感器殼體28軸向之外。在組件24的傳感器殼體28上通常設有一個插塞連接器31，一個互補的插塞連接器可接合其中，從而傳感器組件24可連接到一個(未示出的)電子控制單元上。雖然根據圖I的汽車轉向系統10示例性表現出一個齒條轉向裝置，但清楚的是，傳感器組件24的使用不局限于齒條轉向裝置，而是也可用在其它的汽車轉向系統10中。現在本專利技術的特點在于，從轉矩傳感器出發創造一種帶有集成的轉角傳感器26的傳感器組件24，其中，傳感器組件24為測定轉向阻力矩和絕對轉向角α僅需要一個唯一的帶有磁性編碼的載體元件30，轉矩傳感器和轉角傳感器26共同使用該載體元件。這對于轉角傳感器意味著，該轉角傳感器26適合地檢測并且讀取在載體元件30旋轉時出現的磁場變化。有關傳感器組件24的轉矩傳感器，詳細參見DE 60200 499 Τ2，在該文獻中示例性描述了一種適合的用于根據圖I的傳感器組件24的轉矩傳感器。圖2示出容納在傳感器殼體28中的轉角傳感器26的示意性結構。可清楚地看出，帶有磁性編碼的載體元件30在當前情況下是一個可轉動的載體 輪，該載體輪設有多個在圓周上或環狀分布的磁鐵32。磁鐵32在此是永久磁鐵，它們在圓周方向上這樣設置，使得北極和南極交替地彼此鄰接。與此相應地形成在圖2中所示的磁力線34。轉角傳感器26除了被磁性編碼的、該轉角傳感器與轉矩傳感器所共用的載體元件30外還包括一個印刷電路板36、可選擇地包括一個磁通集中器38和一個應用特定的集成電路40 (下文ASIC)。ASIC在此是這樣的電子電路，其根據獨特要求被實現為集成電路并且在當前情況下包括至少一個GMR、AMR或霍爾傳感器元件42。磁通集中器38設置在印刷電路板36和載體元件30之間并且通常包括至少一個適合成形的金屬板，以便這樣引導ASIC40區域中的磁通，使得ASIC40的一傳感器元件42能夠在載體元件30轉動時檢測磁通變化。剛好和ASIC40 —樣，磁通集中器38安裝在印刷電路板36上并且與印刷電路板36一起設置在傳感器殼體28中。ASIC40例如具有兩個錯開90°的傳感器單元，其中，圖3示出一個曲線圖，在該曲線圖中繪出在載體元件30旋轉時的信號曲線。在此，絕對轉向角α在向前直行時被定義為O。并且由此出發例如向本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：I·貝克爾，B·克呂格，
申請(專利權)人：TRW汽車股份有限公司，
類型：
國別省市：
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