[發明專利]旋轉角的電感檢測

在審

• 申請號: 201980081702.8
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN113196013A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 阿喬伊·帕利特;約爾格·格羅滕多斯特
• 申請（專利權）人: ZF腓德烈斯哈芬股份公司
• 主分類號: G01D3/08
• 分類號: G01D3/08;G01D5/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

本發明涉及一種傳感器裝置(105)以檢測通量元件(125)在繞旋轉軸線(155)的圓形路徑(130)上的旋轉角(D)。傳感器裝置包含通量元件(125)和線圈組(165a?c)，這些線圈組具有扁平線圈(160a?i)，這些扁平線圈在與圓形路徑(130)平行的且與旋轉軸線(155)同心的平面(120)上的相同旋轉角區域(Wa?c)中，扁平線圈(160a?i)的電感(La?i)取決于通量元件(125)的旋轉角(D)。傳感器裝置還具有評估裝置(145)，以評估每個扁平線圈(160a?i)的通量元件(125)的電感(La?i)和獨立旋轉角(Ea?i)以及距至少兩個匹配的獨立旋轉角(Ea?i)的旋轉角(D)。在包括傳感器裝置(105)的電機(100)中，通量元件(125)聯接到轉子(185)，并且線圈組(165a?c)聯接到定子(180)，反之亦然。在用于檢測旋轉角(D)的方法中，確定每個扁平線圈(160a?i)的電感(La?i)和獨立旋轉角(Ea?i)，并基于至少兩個匹配的獨立旋轉角(Ea?i)來提供旋轉角(D)。

技術領域

本發明涉及旋轉角的檢測，特別是用于電機(electric machine)的旋轉角的檢測。

背景技術

例如，在電動汽車的背景下需要車輛中的電機(旋轉電馬達/發電機)。在許多情況下，在此檢測電機的旋轉角(轉子相對于定子的旋轉角)是期望或必要的。

例如，從2018年11月30日下載的勝美達新聞稿，'SUMIDA CORPORATIONintroduces Inductive Rotor-Position Sensor to Hybrid Electric Vehicles Market(勝美達株式會社將電感式轉子位置傳感器引入混合動力電動車輛市場)'，https://www.sumida.com/userfiles/NEWS_EVENTS/PRODUCTS/100420_RotorPositionSensor/20100420_E.pdf中已知電感式轉子位置傳感器。

發明內容

本發明基于改進旋轉角的電感檢測的目的。

該目的通過一種用于檢測沿著繞旋轉軸線的圓形路徑能夠旋轉的通量元件的旋轉角的傳感器組件來實現。本發明以及本發明的其它類別的優選或有利實施例從進一步的權利要求、從下文的描述以及從附圖得出。

傳感器組件包含至少一個(特別是一個、兩個、三個或四個)通量元件。特別地，通量元件具有距旋轉軸線的徑向間距，所述徑向間距不等于零，和/或是無源通量元件。特別地，通量元件固定地安裝在支撐件上，其中，在這種情況下，整個支撐件與通量元件能夠共同圍繞旋轉軸線旋轉。支撐件可以是傳感器組件的一部分。在這種情況下，傳感器組件還用于確定支撐件圍繞旋轉軸線的當前旋轉角。

此外，傳感器組件包含至少一個(特別是一個、兩個、三個、四個、五個或六個)線圈組。每個線圈組分別包含至少一個(特別是一個、兩個或三個)扁平線圈。總共存在至少兩個扁平線圈。扁平線圈分別沿著面延伸。該面同心地圍繞旋轉軸線。該面沿著圓形路徑平行地延伸。線圈組的所有扁平線圈(并因此，整個線圈組)分別相對于旋轉軸線跨過相同的旋轉角延伸。特別地，傳感器組件包含至少兩個線圈組，每個線圈組均具有至少兩個扁平線圈。“扁平線圈”中的修飾語“扁平”在此指的是面，即，扁平線圈在面中是平坦的或以平坦的方式延伸。

扁平線圈被成形為使得每個扁平線圈的當前電感是通量元件相對于旋轉軸線的當前旋轉角的函數，即，所述通量元件沿著圓形路徑的周向位置的函數。

此外，傳感器組件包含評估裝置。該評估裝置例如通過硬連線或編程被指定用于確定每個扁平線圈在特定時間點的當前電感。此外，所述評估裝置被指定用于通過相應扁平線圈的確定出的電感來確定通量元件的當前的相應獨立旋轉角。此外，所述評估裝置被指定用于基于兩個不同扁平線圈的至少兩個匹配的獨立旋轉角來提供通量元件的旋轉角。獨立旋轉角在此必須在可接受的誤差范圍內匹配。可替代地，如果至少兩個獨立旋轉角不是對應匹配的情況，則啟動錯誤測量，例如發出錯誤報告。