[发明专利]确定两个部件之间的相对角位置的方法

说明书

本发明提出了一种用于确定两个部件(14、16)之间的角位置的方法包括：‑具有旋转的圆柱形并具有径向磁化的磁化主体(10)；‑两个测量单元，在围绕旋转轴线(A)以严格小于90度角的非零固定角度间隔开的位置中；其特征在于，‑第一测量单元和第二测量单元(11，12)布置在第二部件上，使得它们相应的主测量轴(x)彼此平行，并且它们相应的次测量轴(y)彼此平行；‑该方法将表示相对角位置(θ)的值确定为以下函数：一方面的次分量的差与另一方面的主分量的差之间的比率的函数，其中该次分量和主分量是由两个单元(11，12)测量的。

技术领域

本发明涉及一种用于确定第一部件相对于第二部件围绕旋转轴线的相对角位置的方法，该方法将有利地使用磁位置传感器系统来实现。

背景技术

磁传感器系统的技术优势是众所周知的。它们可以以相对较低的成本生产，它们不会遭受明显的机械磨损，并且几乎对水分和非磁性污垢(灰尘、油等)不敏感。由于这些优点，磁传感器系统经常用于汽车应用中。

磁角位置传感器系统包括至少一个永久磁化的磁化主体，以及至少一个磁场测量单元，该传感器系统被设置为测量该测量单元相对于磁化主体的围绕旋转轴线的相对位置。

在实际应用中，要监测的机构包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件可相对于彼此旋转移动。磁化主体固定到第一部件或集成在其中，而测量单元固定到机构的第二部件，并且传感器系统允许确定机构的两个部件的相对位置。

在某些情况下，期望能够在严格小于360度角的角行程上测量相对位置。但是，在其他情况下，期望能够确定围绕旋转轴线的360度角，甚至超过360°度角范围的相对位置。

通常，在汽车领域的应用中，这种传感器系统用于确定方向盘的角位置，该方向盘相对于车辆的固定部件在大于360度的范围上移动。在这种情况下，传感器系统通常设置在转向柱处。根据另一应用，这种传感器系统可以用于确定致动器(例如，用于驻车制动器致动器)的输出构件的角位置。本发明旨在解决与传感器系统的实际实施有关的问题，这些传感器系统通常旨在以有限的可用体积集成在受限的空间中，并且通常在传感器系统附近存在铁磁部件，这可能降低确定角位置的准确性。

文献US-8.587.294公开了一种方法，在该方法中，传感器系统通过使用由磁化主体产生的磁场的径向分量与切向分量的线性组合来实现。在该方法中，第一部件配备有磁化主体，其具有围绕旋转轴线旋转的圆柱形环的形状，并且具有径向磁化。第二部件在第一测量点处配备有第一测量单元，在第二测量点处配备有第二测量单元。每个测量单元分别沿着彼此正交且正交于旋转轴线的主测量轴和次测量轴传递至少两个电信号，这些电信号分别表示由磁化主体在所考虑的单元的测量点处产生的磁场的方向的主分量和次分量。第一测量单元的第一测量点和第二测量单元的第二测量点距旋转轴线的距离相等。在该文献中，两个测量点布置在围绕旋转轴线间隔开90°的位置。以这种方式，两个单元在两个测量点的每一个处分别测量由磁化环在所考虑的测量点处产生的场的纯径向分量和纯切向分量。该方案需要两个相对于彼此呈90°磁性放置的测量单元。这意味着磁场在以较大距离分隔开的两个点处测量，这会增加传感器对安装公差和磁干扰的灵敏度。另外，这涉及使用相对笨重的传感器系统。

文献US-2015/0142376提出了各种装置，所有这些装置的共同之处在于将测量单元设置在磁化系统的旋转轴线上，面对磁化系统的横向端面。由于需要将测量单元设置在旋转轴线上，因此必须将D1的对应的传感器系统强制性地布置在要测量其旋转位置的机构的轴的轴向端。该文献在图13中示出了一种装置，在该装置中，磁体具有圆柱形的旋转磁体，该圆柱形的旋转磁体被分为两个部分。构成磁化主体的材料的磁化方向在这两个部分之间是相反的，也就是说，磁化向量在两个部分之间总是具有相反的方向。

发明内容

本发明旨在限定一种用于确定两个部件之间的相对角位置的方法，该方法允许使用更紧凑的传感器系统。