用于获取车辆中的旋转构件处的转角的传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于获取车辆中的旋转构件处的转角的传感器装置，旋转构件与两个测量值发送器耦合，第一测量值发送器和第一测量值接收器形成第一角度传感器，第二测量值发送器和第二测量值接收器形成第二角度传感器，能够从这两个角度信息中求取旋转构件的实时转角，测量值发送器具有各一个导电的侦测区域且测量值接收器分别具有多个侦测线圈，相应的测量值发送器的侦测区域影响相应的测量值接收器的对应的侦测线圈的电感，从而至少一个侦测线圈的对应的线圈信号由于旋转构件的旋转运动因而周期地改变并且能够作为用于旋转构件的转角的尺度被评定，其中评定和控制单元接收测量值接收器的线圈信号且标准化相应的测量值接收器的单个的线圈信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基于一种按照独立权利要求1的类型的用于获取车辆中的旋转构件处的转角的传感器装置。
技术介绍
转向角度传感器应测量方向盘的直至六个回转，这对应大约2000°的角范围。由此，额外于角度测量必须保证对回转周期区段的计数。从现有技术中已知这样的转向角度传感器，其借助两个齿轮测量用于方向盘的多个回转的转向角度，所述齿轮通过大齿轮耦合至转向杆。在齿轮的中部布置有永磁体且借助磁场传感器能够确定齿轮的角度。所述两个齿轮具有轻微不同的齿数，从而在角度彼此的关系处也能够确定齿轮的相应的回转。由此，能够确定基于多个回转的方向盘的角度。对这种已知的实施方式而言，需要两个齿轮且由此也需要两个磁场传感器以用于确定实时的转角。此外能够使用这样的涡流传感器，其能够测量导体线路几何特征的电感。在大多情况下，金属导体在导体线路几何特征的附近移动。这一点阻碍了电场的穿透且因而改变了导体线路几何特征的电感。如果现在利用导体线路建立振荡回路，则共振频率与导体线路几何特征的电感有关且由此与附近的金属导体的位置有关。这样地，能够确定金属导体的位置。在公开文件DE 10 2008 011 448 Al中例如描述了一种用于获取转角的装置。所描述的装置包括发送器和传感器，该传感器依据旋转构件的转角变化侦测由发送器产生的物理参量的变化作为能够数字地评定的信号。旋转构件具有至少一个耦合在其外周处的、通过该构件的旋转而自转的更小外周的尤其带有角度传感器的卫星件，该卫星件通过轴向耦合的摆线传动装置驱动同样旋转的摆线板或摆线齿轮，该摆线板的回转速度通过摆线传动装置如此地减速，使得由此利用回转传感器系统能够求取基于转向轴的多个回转的绝对转向角和旋转构件的回转转速。
技术实现思路
带有独立权利要求1的特征的用于车辆的根据本专利技术的传感器单元相应与此具有的优点是，能够降低通过在测量值发送器和测量值接收器之间的间距变化所引起的测量误差。这样的间距变化能够例如导致：对应的测量值曲线能够具有带有不同大小的最大值。因而例如导电的侦测区域会不准确地平行于侦测线圈移动而是会具有相对于侦测线圈的斜度。本专利技术的实施方式提供了用于获取车辆中的旋转构件处的转角的传感器装置。在此，旋转构件与两个测量值发送器耦合，其中第一测量值发送器和第一测量值接收器形成第一角度传感器，该角度传感器产生与旋转构件的旋转运动有关的第一角度信息，并且其中第二测量值发送器和第二测量值接收器形成第二角度传感器，该第二角度传感器产生与旋转构件的旋转运动有关的第二角度信息。能够从第一角度信息和第二角度信息中求取旋转构件的实时的转角。根据本专利技术，测量值发送器相应地具有导电的侦测区域且测量值接收器相应地具有多个侦测线圈，其中相应的测量值发送器的侦测区域影响相应的测量值接收器的对应的侦测线圈的电感，从而至少一个侦测线圈的对应的线圈信号由于旋转构件的旋转运动因而周期地改变并且能够作为用于旋转构件的转角的尺度被评定。在此，评定和控制单元接收测量值接收器的线圈信号且标准化相应的测量值接收器的单个的线圈信号。在本专利技术的实施方式中，在测量值接收器中的侦测线圈的电感与和测量值发送器的对应的侦测区域的覆盖或者说重叠有关。能够通过带有侦测线圈的振荡回路的频率测量，或者使用基于该振荡回路的电阻的虚数成分的直接的电感测量，在固定频率情况下或基于与参考频率的混合，确定相应的侦测线圈的电感。然后，所述信号反算至侦测线圈与侦测区域的重叠角。通过设计在从属权利要求中的措施和改型方案，可以有利地改进在独立权利要求1中所说明的用于获取车辆中的旋转构件处的转角的传感器装置。尤其有利的是，评定和控制单元能够为线圈信号中的每一个产生标准化的第一线圈信号，能够从线圈信号的实时值、其最小值和其最大值中计算出所述第一线圈信号。优选地，评定和控制单元能够将标准化的第一线圈信号计算作为第一差和第二差的比，所述第一差由对应的线圈信号的实时值和最小值形成，所述第二差由对应的线圈信号的最大值和最小值形成。基于测量值发送器的回转的对应的线圈信号的最大值和最小值能够例如由评定和控制单元预先求取和储存。在根据本专利技术的传感器装置的有利的设计方案中，评定和控制单元能够为相应的测量值接收器的标准化的第一线圈信号中的每一个计算出标准化的第二线圈信号，该第二线圈信号由标准化的第一线圈信号和合计信号形成，从相应的测量值接收器的至少两个标准化的第一线圈信号中计算出所述合计信号。评定和控制单元能够将相应的测量值接收器的标准化的线圈信号彼此比较并且从对应的侦测线圈的标准化的第一线圈信号和具有最大值的另外的侦测线圈的标准化的第一线圈信号中形成用于标准化的第二线圈信号的合计信号。在根据本专利技术的传感器装置的另一个有利的设计方案中，测量值发送器能够分别被设计为带有齿环的环形板，该环形板由旋转构件通过主齿环驱动，其中侦测区域分别以圆环节段的形式布置在相应的环形板的外部的边缘区域处且能够包围至少180°的角度。此外，测量值接收器能够分别具有三个侦测线圈，所述侦测线圈设计为圆环节段的形式且在圆的外周处均匀分布地布置在共同的线路载体上且分别包围90°的角度。线路载体上的测量值接收器和测量值发送器能够如此彼此相向地布置，使得第一测量值发送器能够用其外部的边缘区域重叠第一测量值接收器的侦测线圈，且第二测量值发送器能够用其外部的边缘区域重叠第二测量值接收器的侦测线圈。此外，第一测量值接收器能够基于第一测量值发送器的第一齿环的齿数产生带有第一周期的第一角度信息，且第二测量值接收器能够基于第二测量值发送器的第二齿环的齿数产生带有第二周期的第二角度信息，该第二周期与第一周期不同。在附图中展示了且在下文的说明中具体阐释了本专利技术的一个实施例。在附图中，相同的附图标记描述实施相同的或者说类似的功能的组件或者说元件。附图说明图1示出了对用于获取车辆中的旋转构件处的转角的根据本专利技术的传感器装置的一个实施例的示意的俯视图。图2示出了对用于图1中的用于获取车辆中的旋转构件处的转角的根据本专利技术的传感器装置的第二测量值发送器的俯视图。图3到6分别示出了对用于图1中的用于获取车辆中的旋转构件处的转角的根据本专利技术的传感器装置的角度传感器的示意的俯视图，其中图3至6中的每幅图示出了该角度传感器的不同的角度位置。图7示出了带有由角度传感器的侦测线圈所产生的三个原始值特性曲线的特性曲线图表。图8示出了图7中的特性曲线图表的较高解析的第一区域（DI）。图9示出了图7中的特性曲线图表的较高解析的第二区域（DII）。图10示出了在标准化之后的图7中的特性曲线图表的较高解析的第三区域（DIII）。图11示出了在标准化之后的图7中的特性曲线图表的较高解析的第四区域（DIV）。图12示出了图11中的特性曲线图表的较高解析的区域（DV）。图13示出了带有测量值曲线的截取部分的以及带有对应的适配特性曲线的截取部分的特性曲线图表。图14示出了带有由图1中的用于获取车辆中的旋转构件处的转角的根据本专利技术的传感器装置的角度传感器产生的反算的两个角度曲线的特性曲线图表。具体实施方式正如从图1和2中可见的那样，在用于获取车辆中的旋转构件3处的转角α的根据本专利技术的传感器装置1的所展示的实施例中，旋转构件3与两个测量值发送器20、30耦合。在此，第一测量值发送器20和第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获取车辆中的旋转构件（3）处的转角（α）的传感器装置（1），其中，旋转构件（3）与两个测量值发送器（20、30）耦合，其中第一测量值发送器（20）和第一测量值接收器（14）形成第一角度传感器（7），该角度传感器产生与旋转构件（3）的旋转运动有关的第一角度信息（α1），其中第二测量值发送器（30）和第二测量值接收器（16）形成第二角度传感器（9），该第二角度传感器产生与旋转构件（3）的旋转运动有关的第二角度信息（α2），并且其中能够从第一角度信息（α1）和第二角度信息（α2）中求取旋转构件（3）的实时的转角（α），其特征在于，测量值发送器（20、30）分别具有导电的侦测区域（26、36）且测量值接收器（14、16）分别具有多个侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6），其中相应的测量值发送器（20、30）的侦测区域（26、36）影响相应的测量值接收器（14、16）的对应的侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的电感，从而至少一个侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的对应的线圈信号由于旋转构件（3）的旋转运动因而周期地改变并且能够作为用于旋转构件（3）的转角（α）的尺度被评定，其中评定和控制单元（12）接收测量值接收器（14、16）的线圈信号（Ci）且标准化相应的测量值接收器（14、16）的单个的线圈信号（Ci）。...

【技术特征摘要】
2015.02.16 DE 102015202732.51.一种用于获取车辆中的旋转构件（3）处的转角（α）的传感器装置（1），其中，旋转构件（3）与两个测量值发送器（20、30）耦合，其中第一测量值发送器（20）和第一测量值接收器（14）形成第一角度传感器（7），该角度传感器产生与旋转构件（3）的旋转运动有关的第一角度信息（α1），其中第二测量值发送器（30）和第二测量值接收器（16）形成第二角度传感器（9），该第二角度传感器产生与旋转构件（3）的旋转运动有关的第二角度信息（α2），并且其中能够从第一角度信息（α1）和第二角度信息（α2）中求取旋转构件（3）的实时的转角（α），其特征在于，测量值发送器（20、30）分别具有导电的侦测区域（26、36）且测量值接收器（14、16）分别具有多个侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6），其中相应的测量值发送器（20、30）的侦测区域（26、36）影响相应的测量值接收器（14、16）的对应的侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的电感，从而至少一个侦测线圈（L1、L2、L3、L4、L5、L6）的对应的线圈信号由于旋转构件（3）的旋转运动因而周期地改变并且能够作为用于旋转构件（3）的转角（α）的尺度被评定，其中评定和控制单元（12）接收测量值接收器（14、16）的线圈信号（Ci）且标准化相应的测量值接收器（14、16）的单个的线圈信号（Ci）。2.按照权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，评定和控制单元（12）为线圈信号（Ci）中的每一个产生标准化的第一线圈信号（Ci_1norm），能够从线圈信号的实时值（Ci_a）、其最小值（Ci_min）和其最大值（Ci_max）中计算出所述第一线圈信号。3.按照权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，评定和控制单元（12）将标准化的第一线圈信号（Ci_1norm）计算作为第一差和第二差的比，所述第一差由对应的线圈信号（Ci）的实时值（Ci_a）和最小值（Ci_min）形成，所述第二差由对应的线圈信号（Ci）的最大值（Ci_max）和最小值（Ci_min）形成。4.按照权利要求2或3所述的传感器装置，其特征在于，基于测量值发送器（20、30）的回转的对应的线圈信号（Ci）的最小值（Ci_min）和最...

【专利技术属性】
技术研发人员：V弗雷泽，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE