[發明專利]角度傳感器裝置

無效

• 申請號: 200980129541.1
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN102112849A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: M·格爾;H·穆勒;U·希爾根貝格
• 申請（專利權）人: 大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司
• 主分類號: G01D5/241
• 分類號: G01D5/241
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;厲錦

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的用于檢測轉動角的方法、根據權利要求5前序部分所述的角度傳感器裝置、以及所述角度傳感器裝置在機動車中的應用，尤其是作為轉向角傳感器裝置在機動車中的應用。

背景技術

已知基于電容測量原理的角度傳感器，如DE?10?2005?010?909?A1、DE198?16?810?A1、DE?196?37?967?A1和DE?43?13?886?A1中所公開的那樣。它們分別包括電容器元件，電容器元件具有兩個可相對于彼此轉動的板以用作電極元件。

發明內容

本發明的目的在于提出一種角度傳感器裝置和一種用于確定轉動角的方法，借助于該方法可以相對精確地測得轉動角。

根據本發明，上述目的通過根據權利要求1所述的方法和根據權利要求5所述的角度傳感器裝置實現。

本發明優選基于這樣的想法，即借助于直接或間接地確定電容器元件的電容來測量轉動角，其中所述電容器元件包括至少一個第一帶狀件，所述第一帶狀件的位置基于轉動角而變化。特別地，第一帶狀件與卷筒元件和殼體元件連接，所述卷筒元件和殼體元件是相對彼此可轉動的元件且意圖檢測或測量它們的相對的轉動角。尤其優選的是，在卷筒元件和殼體元件之間的相對轉動期間，第一帶狀件相對于卷筒元件和/或殼體元件和/或另一的第二帶狀件的相對定向發生變化，由此所述電容器元件的電容變化。

第一帶狀件優選為電容器元件的第一電極元件。特別地，卷筒元件或殼體元件或第二帶狀件設計為電容器元件的第二電極元件。尤其優選的是，電容器元件的電容至少取決于第一電極元件和第二電極元件相對于彼此的相對定向。

角度傳感器裝置的優點在于，其可以相對簡單地檢測大于360°的轉動角。其中也可以考慮發生于角度傳感器裝置的無源工作狀態下的轉動角變化。這也稱為“真通電(true-power-on)”功能，在用于檢測或考慮發生于機動車無源點火期間的轉向角變化的機動車轉向系統的領域中該功能是尤其有利的。此外，角度傳感器裝置的操作基本上是無噪聲且無摩擦的或是少噪聲且少摩擦的。例如，角度傳感器裝置中不需要傳動元件。

第一元件優選設計為轉子而第二元件設計為定子。

優選地，第一元件設計為卷筒元件而第二元件設計為殼體元件，且第一帶狀件與卷筒元件和殼體元件連接并如此布置，即在卷筒元件和殼體元件之間的相對轉動期間，該第一帶狀件卷繞于卷筒元件上或從卷筒元件展開，其中殼體元件和/或卷筒元件和/另一第二帶狀件與該第一帶狀件至少部分地形成電容器元件、且導電地與電子評估電路連接，在該電子評估電路中直接或間接地檢測電容器元件的電容和/或至少一個與電容相關的變量，然后由此計算或確定卷筒元件和殼體元件之間的轉動角。

卷筒元件優選設計為轉子而殼體元件設計為定子。可選地，殼體元件優選設計為轉子而卷筒元件設計為定子。

電子評估電路優選集成在角度傳感器裝置中，或者可選地優選設計為電子控制單元、尤其是單獨的電子控制單元。

有利地，卷筒元件和殼體元件均可轉動地設置且相對彼此可轉動。

電容器元件的電容優選隨著第一帶狀件的卷繞或展開長度基本上線性地變化。

優選地，由電容器元件的至少一個電氣變量直接計算相對轉動角。

有利地，電容器元件還包括至少一種電介質，該電介質例如通過至少第一帶狀件的涂層和/或氣隙和/或另一分隔層或另一電絕緣帶形成。

優選如此完善該方法，即角度傳感器裝置具有同樣與卷筒元件和殼體元件連接的第二帶狀件，其中第一帶狀件和第二帶狀件均設計并布置為至少部分地導電且彼此電絕緣，在卷筒元件和殼體元件之間的相對轉動期間，電容器元件的電容通過第一帶狀件和第二帶狀件分別卷繞于卷筒元件上或從卷筒元件展開、并同時從殼體元件展開/移去或卷繞/推入到殼體元件上而變化，其中第一帶狀件和第二帶狀件至少部分地彼此疊置并共同形成所述電容器元件。

優選至少通過設計為導電的第一帶狀件傳遞電編碼的信息。

優選如此設計角度傳感器裝置，即第一元件設計為卷筒元件而第二元件設計為殼體元件，且第一帶狀件與卷筒元件和殼體元件連接并如此布置，即在卷筒元件和殼體元件之間的相對轉動期間，該第一帶狀件卷繞于卷筒元件上或從卷筒元件展開，其中殼體元件和/或卷筒元件和/或另一第二帶狀件與該第一帶狀件至少部分地形成電容器元件、且導電地與電子評估電路連接，在該電子評估電路中檢測或確定電容器元件的電容和/或至少一個與電容相關的變量，并由此直接或間接地計算或確定卷筒元件和殼體元件之間的轉動角。