[发明专利]用于求得角位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在点火关闭时求得机动车的轴的角位置的方法以及一种用于在点火关闭时求得机动车的轴的角位置的传感器设备。

背景技术

可旋转的轴使用在不同的装置中、例如也使用在机动车的转向装置中。为了使轴运转能够必须具有关于轴的旋转角进而关于轴的位置的信息。利用旋转角传感器或者转矩传感器确定关于旋转角的这种信息。在此能够利用转矩传感器求得两个轴相对彼此的相对转动。

在转矩传感器中通常使用磁性的方法，正如例如在文献DE 10 2005 031 086 A1中描述的方法那样。在此测量布置在轴上的磁性的多磁极磁场。

利用所谓的真正开机功能（TPO：True Power On Funktion）能够在接通点火时传感地确定机动车的方向盘的角位置。在存有多转动能力（Multi-Turn-Fähigkeit）时也能够求得方向盘进行的完整的旋转的数量。因此，在此记录在点火关闭时进行的转动。为了转换真正开机功能需要齿轮传动装置，所述齿轮传动装置转化转动，从而在接通点火之后根据该转化能够计算明确的信号。为此两个齿轮能够配置有数量不同的齿数，其中所述齿轮的齿啮合到布置在轴的套筒上的齿轮的齿中。为了这样确定旋转角也能够使用内摆线传动装置（Hyperzykloidgetriebe），正如例如在文献DE 10 2008 011 448 A1中所描述的那样。

替代地，也能够由转子位置传感器的位置计算转向柱的转向角，所述转子位置传感器使用在助力转向（EPS装置或者说电动助力转向装置）中并且通过使用在助力转向中的EPS电机的减速求得转向柱的转动。

发明内容

在此背景下提供了用于在点火关闭时求得机动车的至少一个轴的角位置的方法和传感器设备，其中包括磁体的多磁极转子布置在所述至少一个轴上，其中利用传感器设备实施所述方法，所述传感器设备具有至少一个磁场敏感的传感器元件，利用所述传感器元件求得由所述磁体产生的磁场。下文还给出了本发明的其他的设计方案。

在按照本发明的、具有按照本发明的传感器设备的设计方案的方法的实施方式中，在点火关闭时通过至少360°的旋转利用至少一个磁场敏感的传感器元件能够求得例如构造为机动车的转向轴的轴的角位置进而旋转位置。

在此规定，磁体单元布置在所述轴上，所述磁体单元包括由圆形或者环形布置的磁体形成的多磁极转子。根据定义，磁体的磁场的磁力线从磁体的北极向南极指向或者相反的。在多磁极转子内部直接相邻的磁体的磁力线相反地指向。

所述至少一个磁场敏感的传感器元件测量并且求得多磁极转子的磁场，所述磁场通过多磁极转子的全部磁体的磁场叠加而得出。此外，由磁场的位置能够例如通过计算推导和/或确定多磁极转子的位置和进而轴的角位置。

在本发明的设计方案中，在关闭点火时在至少一个磁场敏感的传感器元件布置的位置处能够由至少一个磁场敏感的传感器元件识别通过轴的旋转引起的磁场的变化。此外，当多磁极转子的两个相邻的磁体移动经过磁场敏感的传感器元件旁边进而在两个磁体之间的边界面移动经过时，则也是这样的情况，由此由至少一个磁场敏感的传感器元件求得在通过例如构造为簧片开关的磁场敏感的开关而磁力线突然改变方向的情况下迅速得出的磁场的变化。因此能够记录在相邻的多磁极对之间的磁场的转动。

因此能够快速并且可靠地记录角位置的变化，从而由至少一个磁场敏感的传感器元件激活唤醒功能并且由此通知例如对于转向装置的控制器在点火关闭时的所述变化。

能够递增地计算移动的磁场的迅速得出的变化和进而磁力线的方向改变和/或转动。由此由通过移动经过的边界面得出的磁场变化的数量确定在转动时所述角位置变化了多少度。从之前的角位置出发考虑所述转动了解所述轴当前具有哪个角位置。

在点火关闭时能够通过能够实施在转换电路中的唤醒功能记录进而求得所述轴的旋转和进而旋转移动。在此，该转换电路能够布置在至少一个磁场敏感的传感器元件中或者在控制器中作为传感器设备的组件。

所述转换电路和/或所述至少一个磁场敏感的传感器元件能够具有磁场敏感的开关，所述开关记录多磁极转子的磁场的通常为空间上的变化并且通过激活唤醒功能对所述变化作出反应。在此，磁场的变化能够引起磁场敏感的开关的位置变化并且闭合电路，由此再次激活唤醒功能。所述磁场敏感的开关能够例如构造为簧片开关，所述簧片开关也能够表示为磁簧继电器。所述通常构造为簧片开关的磁场敏感的开关包括在外部的紧靠在磁场敏感的开关上的磁场变化时闭合的触点。