DE10344043B4 - Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung - Google Patents

Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE10344043B4
DE10344043B4 DE10344043A DE10344043A DE10344043B4 DE 10344043 B4 DE10344043 B4 DE 10344043B4 DE 10344043 A DE10344043 A DE 10344043A DE 10344043 A DE10344043 A DE 10344043A DE 10344043 B4 DE10344043 B4 DE 10344043B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
magnetic
steering shaft
magnets
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10344043A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10344043A1 (de
Inventor
Emi Susono Takuma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Publication of DE10344043A1 publication Critical patent/DE10344043A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10344043B4 publication Critical patent/DE10344043B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0215Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung mit
mehreren Magneten (4, 5), die sich mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten synchron mit einer Lenkwelle (8) eines Fahrzeugs drehen, wobei der S- und der N-Pol jedes Magneten (4, 5) in einer Ebene angeordnet sind, deren Normale sich im wesentlichen in der axialen Richtung der Lenkwelle (8) erstreckt, und
mehreren magnetischen Sensoren (6, 7), die jeder in der Nähe eines der Magneten (4, 5) angebracht und derart gestaltet sind, dass sie einen Drehwinkel der Lenkwelle (8) durch Erfassen von Veränderungen der jeweiligen von den Magneten (4, 5) ausgesandten Magnetfelder erfassen,
wobei jeder magnetische Sensor (6, 7) im wesentlichen eine einzige Erfassungsrichtung hat, die im wesentlichen mit der axialen Richtung der Lenkwelle zusammenfällt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Lenkwinkels einer Fahrzeuglenkung und insbesondere eine Technik zum Verringern eines Einflusses von einem äußeren Magneten.
  • Als ein herkömmliches Beispiel einer Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung, die an ein Fahrzeug angebracht ist, ist diejenige bekannt, die in DE 195 06 938 A1 beschrieben ist. In dieser Druckschrift ist, wie in 1 gezeigt, die Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 102 in der Säulenabdeckung 101 angebracht. Die Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 102 erfasst den Drehwinkel des Winkelerfassungsmagneten 105, der sich gleichmäßig mit der Lenkwelle 103 dreht, und zwar mittels eines anisotropischen, magnetoresistiven Elements (nachfolgend als AMR bezeichnet) 104, wodurch der Drehwinkel der Lenkwelle 103 berechnet wird.
  • In diesem Fall ist das AMR 104 derart gestaltet, dass es den Drehwinkel des Winkelerfassungsmagneten 105 erfasst, indem ein magnetisches Feld in einer Richtung senkrecht zu der Lenkwelle 103 erfasst wird, das heißt in einer Richtung, die durch den Pfeil Y101 gezeigt ist.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn ein Fahrer den Magneten (ein magnetisiertes Objekt) 106 zu der Innenseite des Fahrzeugs trägt, und den Magneten 106 nahe zu der Säulenabdeckung 101 anordnet, manchmal ein magnetisches Feld in der Richtung senkrecht zu der Lenkwelle 103 (in der Richtung des Pfeiles Y101) erzeugt. Durch dieses magnetische Feld tritt in manchen Fällen eine unzutreffende Erfassung des gemessenen Winkels durch das AMR 104 auf. In einem derartigen Fall führt diese unzutreffende Erfassung zu einer unzutreffenden Berechnung des Lenkwinkels.
  • Beispielsweise ist eine Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung, die derart gestaltet ist, dass ein Schlüsselhalter-Befestigungsmagnet an der Seitenfläche eines Säulenschalters angebracht ist, durch diesen Befestigungsmagneten beeinflusst, und folglich wird eine Maßnahme zum Abschirmen der Vorrichtung von dem äußeren Magnetfeld erforderlich. Obwohl ein Verfahren zum Schaffen einer magnetischen Abschirmung als eine Maßnahme betrachtet werden kann, die dem Abschirmen der Vorrichtung von dem äußeren Magnetfeld dient, vergrößert die Verwendung dieses Verfahrens die Teilezahl, wodurch ein Problem der Vergrößerung der Größe und der Kosten der Vorrichtung verursacht wird.
  • DE 101 10 785 A1 beschreibt eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung mit einem Magneten und einem magnetischen Sensor, der einen Drehwinkel der Lenkwelle durch Erfassen einer Veränderung des von dem Magneten ausgesandten Magnetfelds erfasst.
  • Wie oben beschrieben, führt die herkömmliche magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung zu einem Problem dahingehend, dass, wenn der Magnet 106 in der Umgebung der Säulenabdeckung 101 angeordnet ist, das AMR 104 zum Erfassen des Lenkwinkels eine magnetische Komponente durch diesen Magneten 106 erfasst, wodurch eine Genauigkeit beim Erfassen des Lenkwinkels verringert wird.
  • Darüber hinaus führte, wenngleich ein Verfahren des magnetischen Abschirmens der Umgebung des AMR 104 in Betracht gezogen werden kann, um das oben genannte Problem zu lösen, dieses Problem zu einer problematischen Vergrößerung bei der Größe und den Kosten der Vorrichtung.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, einen Einfluss von einem äußeren Magneten durch eine einfache Gestaltung zu verringern.
  • Um die genannte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Gestaltung eines herkömmlichen magnetischen Lenkwinkel-Sensors.
  • 2 ist eine Seitenansicht zur Darstellung eines Zustands in der Umgebung einer Lenkung, bei der eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
  • 3 ist eine seitliche Ansicht zur Darstellung einer Gestaltung eines magnetischen Lenkwinkel-Sensors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Draufsicht zur Darstellung der Gestaltung des magnetischen Lenkwinkel-Sensors gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 ist eine erläuternde Darstellung zur Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen einem Magneten und einem Hall IC.
  • 6A Und 6B sind erläuternde Ansichten zur Darstellung der Magnetisierungsrichtungen von Magneten: 6A zeigt eine Magnetisierung in Durchmesserrichtung; und 6B zeigt eine ebene Magnetisierung.
  • 7 ist eine Erscheinungsansicht eines Hall IC.
  • 8 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Richtung (einer Erfassungsrichtung), bei der das Hall IC ein Magnetfeld erfasst, und eine Richtung, in der das Hall IC das Magnetfeld nicht erfasst.
  • 9(a) ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem herkömmlichen AMR und einem Magnetfeld, das von dem Magneten ausgegeben wird, und 9(b) ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Hall IC und dem Magnetfeld, das von dem Magneten ausgegeben wird.
  • 10 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Einflusses von äußeren Magneten.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Lenkabschnitts, an dem eine magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist. 3 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Darstellung von Einzelheiten des Abschnitts der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 12, die in 2 gezeigt ist. 4 zeigt eine Draufsicht der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 12.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist diese Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 12 um die Lenkwelle 8 und unterhalb des Spiralkabels 13 in der Säulenabdeckung 11 eines Fahrzeugs angeordnet.
  • Darüber hinaus weist, wie in 4 gezeigt ist, die Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 12 ein erstes Zahnrad 1, das koaxial mit der Lenkwelle vorgesehen ist, ein zweites Zahnrad 2, dessen Zähnezahl geringer ist als diejenige des ersten Zahnrads 1, wobei das zweite Zahnrad 2 mit dem ersten Zahnrad 1 kämmt, und ein drittes Zahnrad 3 auf, dessen Zähnezahl geringer ist als diejenige des ersten Zahnrads 1 und größer als diejenige des zweiten Zahnrads 2, wobei das dritte Zahnrad 3 mit dem ersten Zahnrad 1 kämmt.
  • Hierbei werden, wenn das in 2 gezeigte Lenkgrad drehend betätigt wird, die Lenkwelle 8 und das erste Zahnrad 1 von dieser Betätigung begleitet drehend angetrieben. Darüber hinaus werden das zweite und dritte Zahnrad 2 und 3, die mit dem ersten Zahnrad 1 kämmen, drehend angetrieben.
  • Der Drehwinkel-Erfassungsmagnet 4 mit einer zweipoligen Magnetisierung ist an die Drehwelle des zweiten Zahnrads 2 angebracht. Das Hall IC (ein magnetischer Sensor) 6 zum Erfassen einer Veränderung eines Magnetfelds ist an einer festen Seite (einer Säulenseite) entgegengesetzt zu dem Drehwinkel-Erfassungsmagneten 4 angeordnet. Wenn sich das zweite Zahnrad 2 und der Drehwinkel-Erfassungsmagnet 4 drehen, um das Magnetfeld zu verändern, wird diese Veränderung des Magnetfelds durch das Hall IC 6 erfasst.
  • Darüber hinaus ist der Referenzsignal-Erfassungsmagnet 5 mit einer zweipoligen Magnetisierung an die Drehwelle des dritten Zahnrads 3 angebracht, und das Hall IC (ein magnetischer Sensor) 7 zum Erfassen einer Veränderung des Magnetfelds ist an einer festen Seite (der Säulenseite) entgegengesetzt zu dem Referenz-Erfassungsmagnet 5 angeordnet. Wenn das dritte Zahnrad 3 und der Referenz-Erfassungsmagnet 5 sich drehen, um das Magnetfeld zu verändern, wird diese Änderung des Magnetfelds durch das Hall IC 7 erfasst.
  • Ferner werden erfasste Daten der jeweiligen Hall ICs 6 und 7 zu dem Winkelberechnungs-Verarbeitungsmicrocomputer 9 zugeführt, wo ein Lenkwinkel berechnet wird.
  • Zusätzlich sind die Anzahlen der Zähne der jeweiligen Zahnräder 1, 2 und 3 derart eingestellt, dass der Drehwinkel des ersten Zahnrads 1, wenn das zweite Zahnrad 2 eine Drehung macht, und der Drehwinkel des Zahnrads 1, wenn das dritte Zahnrad 3 eine Drehung macht, voneinander unterschiedlich sind. Beispielsweise ist das zweite Zahnrad 2 derart eingestellt, dass es eine Drehung (eine Drehung um 360°) macht, wenn sich das erste Zahnrad 1 um 64° dreht, und das dritte Zahnrad 3 ist derart eingestellt, dass es eine Drehung (eine Drehung um 360°) macht, wenn sich das erste Zahnrad um 180° dreht.
  • Darüber hinaus macht, wenn der Gesamt-Lenkwinkel des Lenkrads 10 bei beispielsweise ± 1080° liegt, das zweite Zahnrad 2 etwa 34 Umdrehungen. Das dritte Zahnrad 3 ist derart eingestellt, dass dessen Winkel sich für jede der 34 Umdrehungen unterscheidet. Somit kann, wenn die Drehwelle des zweiten und dritten Zahnrads 2 und 3 erfasst werden, ein absoluter Lenkwinkel des Lenkrads 10 berechnet werden.
  • 5 ist eine erläuternde Darstellung zum Zeigen einer Positionsbeziehung zwischen dem Drehwinkel 4 und dem Hall IC 6, und einer Positionsbeziehung zwischen dem Referenz-Erfassungsmagnet 5 und dem Hall IC 7. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist jeder der Magneten 4 und 5 an einer Position entgegengesetzt zu jedem der Hall ICs 6 und 7 angeordnet, die an der Platte 14 angebracht sind. Die Veränderungen der Magnetfelder, die durch die Drehungen der Magneten 4 und 5 erzeugt werden, werden durch die Hall ICs 6 und 7 erfasst, und somit werden die Drehwinkel der Magneten 4 und 5, das heißt die Drehwinkel des zweiten und dritten Zahnrads 2 und 3 berechnet.
  • In diesem Fall sind die Hall ICs 6 und 7 derart eingestellt, dass Verpackungen oder deren Erfassungsrichtungen senkrecht zu den Oberflächen der Dichtungen der Hall ICs 6 und 7 sind, das heißt der normalen Richtungen der Dichtungsoberflächen. Die Hall ICs 6 und 7 erfassen magnetische Komponenten in der Normalenrichtung unter den Magnetfeldern, die von dem Magnet 4 und 5 mit zweipoliger Magnetisierung ausgegeben werden, so dass sie die Drehwinkel der Magneten 4 und 5 erfassen. Die Magnetisierungsrichtungen dieser Magneten sind so, wie sie in 6A und 6B gezeigt sind. Insbesondere zeigt 6A den Fall einer Magnetisierung in Durchmesserrichtung und 6B zeigt eine ebene Magnetisierung. Ein jedes Hall ICs 6 und 7 ist derart angeordnet, dass dessen Erfassungsrichtung derart eingestellt ist, dass sie im wesentlichen eine einzige Richtung ist, und die Erfassungsrichtung ist derart vorgesehen, dass sie im wesentlichen mit der Axialrichtung der Lenkwelle 8 zusammenfällt.
  • Insbesondere weist jedes der Hall ICs 6 und 7 eine Verpackung oder Dichtung, wie in 7 gezeigt, auf, und ist derart gestaltet, dass die mehreren Hallelemente b in einer Reihe, wie gezeigt in 8, angeordnet sind. Ein jedes der Hall ICs s 6 und 7 erfasst ein Magnetfeld in der Richtung (der Richtung des Pfeiles Y1 in der Zeichnung) senkrecht zu deren Dichtungsoberfläche, und erfasst nicht ein Magnetfeld in einer Richtung (die Richtung des Pfeiles Y2 in der Zeichnung) parallel zu der Dichtungsoberfläche.
  • 9(b) ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch einen Zustand in dem oben genannten Fall zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, weist die magnetische Kraftlinie, welche den S- und den N-Pol eines jeden der Magneten 4 und 5 verbindet, in etwa eine U-Form auf. Ein Abstand zwischen jedem der Hall ICs 6 und 7 und jedem der Magneten 4 und 5 ist derart eingestellt, dass eine Komponente (die nachfolgend als eine Z-Achsen-Richtungskomponente bezeichnet wird) senkrecht zu der Oberfläche eines jeden der Hall ICs 6 und 7 in der magnetischen Kraftlinie ein jedes der Hall ICs 6 und 7 schneidet.
  • Es ist anzumerken, dass 9(a) eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Anordnungsbeziehung zwischen jedem der Magneten 4 und 5 und dem anisotropischen magnetoresistiven (AMR) Element in dem Fall der Verwendung des gleichen Elements ist, das bei dem herkömmlichen Beispiel verwendet wird. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, erfasst das herkömmliche anisotropische magnetoresistive Element eine Komponente eines Magnetfelds in einer Richtung parallel zu der Dichtung des Elements. Folglich ist das herkömmliche Element an einer Position etwas von dem Magneten getrennt, verglichen mit dem in 9(b) gezeigten Fall angeordnet. Darüber hinaus stellt der Pfeil Y3 in 9 ein äußeres Magnetfeld dar. Es ist zu verstehen, dass, wenn ein Magnetfeld in der Richtung des Pfeils Y3 von außen aufgebracht wird, das in 9(a) gezeigte AMR durch dieses Magnetfeld beeinflusst wird, während jedes der Hall ICs 6 und 7 durch das Magnetfeld nicht beeinflusst werden.
  • Nachfolgend wird die Betriebsweise der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung durch diese Ausführungsform erläutert. Wenn eine Bedienperson das Lenkrad 10, das in 2 gezeigt ist, in Drehrichtung betätigt, dreht sich die Lenkwelle 8, und das erste Zahnrad 1, das damit gekoppelt ist, dreht sich.
  • Dann drehen sich, wie in 3 und 4 gezeigt ist, das zweite und dritte Zahnrad 2 und 3, die mit dem ersten Zahnrad 1 kämmen. In diesem Fall dreht sich, weil das zweite Zahnrad 2 derart eingestellt ist, dass es kleiner im Durchmesser als das dritte Zahnrad 3 ist, das zweite Zahnrad 2 schneller als das dritte Zahnrad 3.
  • Wenn der Drehwinkel-Erfassungsmagnet 4, der an das zweite Zahnrad 2 angebracht ist, sich dreht, erfasst das Hall IC 6 die Z-Achsen-Richtungskomponente des von dem Drehwinkel-Erfassungsmagnet 4 ausgegebenen Magnetfelds, und basierend auf einem Ergebnis dieser Erfassung wird der Drehwinkel des zweiten Zahnrads 2 berechnet.
  • Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben erfasst, wenn der Referenz-Erfassungsmagnet 5, der an das dritte Zahnrad 3 angeordnet ist, sich dreht, das Hall IC 7 die Z-Achsen-Richtungskomponenten des Magnetfelds, das von dem Referenzsignal-Erfassungsmagneten ausgegeben wird, und basierend auf dem Ergebnis dieser Erfassung wird der Drehwinkel des dritten Zahnrads 3 berechnet.
  • Nachfolgend wird der absolute Lenkwinkel des Lenkrads 10 basierend auf den Drehwinkeln des zweiten und dritten Zahnrads 2 und 3 berechnet.
  • Auf diese Weise werden die Drehwinkel des zweiten und dritten Zahnrads 2 und 3 erfasst, und es wird ermöglicht, den absoluten Lenkwinkel basierend auf den Ergebnissen dieser Erfassungen zu berechnen.
  • In diesem Fall sind die zwei Hall ICs 6 und 7 derart gestaltet, dass sie Magnetfelder (die Z-Achsen-Richtungskomponenten) in der Richtung senkrecht zu den Dichtungen der Hall ICs 6 und 7 erfassen, und deshalb erfassen die Hall ICs 6 und 7 die Magnetfelder, die zu der Axialrichtung der Lenkwelle 8 gerichtet sind. Hierbei werden die Hall ICs 6 und 7 kaum durch das äußere Magnetfeld beeinflusst. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, erfassen die Hall IC s 6 und 7 die Magnetfelder in der Richtung senkrecht zu deren Dichtungen. Demzufolge erfassen die Hall IC s 6 und 7 nicht Magnetfeldkomponenten durch Magnete, die an den Positionen der Referenznummern 21, 22 und 23 gemäß 10 angeordnet sind, erfassen jedoch eine Magnetfeldkomponente durch einen Magneten, der an der Position der Referenznummer 24 angeordnet ist.
  • Hierbei ist der Magnet, der an der Position der Referenznummer 24 angeordnet ist, umfangreich von der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 12 beabstandet, die in der Säulenabdeckung 11 angeordnet ist, und zwar infolge der Anwesenheit des Lenkrades 10. Demzufolge erreicht das von dem Magneten 24 ausgegebene Magnetfeld nicht die Stellen, wo die Hall IC s 6 und 7 angeordnet sind. Hierbei sind, auch wenn ein Magnet an der Position der Referenznummer 24 angeordnet ist, die Hall IC s 6 und 7 nicht durch ein von diesen Magneten ausgesandtes Magnetfeld beeinflusst. Folglich kann vermieden werden, dass die Hall IC s 6 und 7 durch einen äußeren Magneten beeinflusst werden.
  • Auf diese Weise werden in der magnetischen Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Hall IC s 6 und 7 verwendet, um den Drehwinkel des Drehwinkel-Erfassungsmagnet 4 zu erfassen, der an das zweite Zahnrad 2 angebracht ist, sowie den Drehwinkel-Erfassungsmagnet des Referenz-Erfassungsmagnets, der an das dritte Zahnrad 3 angebracht ist. Darüber hinaus sind die Hall IC s 6 und 7 derart angeordnet, dass die normale Richtung (die Richtung senkrecht zu den Dichtungen) der Dichtungsoberflächen derselben so ausgeführt sind, dass sie im wesentlichen mit der Axialrichtung der Lenkwelle 8 zusammenfallen. Demzufolge kann, auch wenn der äußere Magnet in der Umgebung der Lenkwelle 8 angeordnet ist, der Einfluss des von dem äußeren Magneten ausgegebenen Magnetfelds verhindert werden, und die Erfassungsgenauigkeit des Lenkwinkels kann verbessert werden.
  • Zusätzlich kann, weil es nicht erforderlich, eine Abschirmung zum Vermeiden der Beeinflussung von dem äußeren Magneten vorzusehen, die Vorrichtung verkleinert und hinsichtlich der Kosten verringert werden.
  • Wie oben genannt, wurde die magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand der dargestellten Ausführungsform beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, und die jeweiligen Einheiten der Gestaltung können durch solche ersetzt werden, die ähnliche Funktionen aufweisen und in beliebiger Weise gestaltet sind.
  • Beispielsweise ist die Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt, wenngleich die vorangehende Ausführungsform so gestaltet ist, dass das zweite und dritte Zahnrad 2 und 3 die mit dem ersten Zahnrad 1 kämmen, verwendet werden, und der Drehwinkel der Lenkwelle 8 erfasst wird, indem die Drehwelle des zweiten und dritten Zahnrads 2 und 3 erfasst werden.

Claims (4)

  1. Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung mit mehreren Magneten (4, 5), die sich mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten synchron mit einer Lenkwelle (8) eines Fahrzeugs drehen, wobei der S- und der N-Pol jedes Magneten (4, 5) in einer Ebene angeordnet sind, deren Normale sich im wesentlichen in der axialen Richtung der Lenkwelle (8) erstreckt, und mehreren magnetischen Sensoren (6, 7), die jeder in der Nähe eines der Magneten (4, 5) angebracht und derart gestaltet sind, dass sie einen Drehwinkel der Lenkwelle (8) durch Erfassen von Veränderungen der jeweiligen von den Magneten (4, 5) ausgesandten Magnetfelder erfassen, wobei jeder magnetische Sensor (6, 7) im wesentlichen eine einzige Erfassungsrichtung hat, die im wesentlichen mit der axialen Richtung der Lenkwelle zusammenfällt.
  2. Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem ersten Zahnrad (1), das sich synchron mit der Lenkwelle (8) dreht, einem zweiten Zahnrad (2), das sich synchron mit dem ersten Zahnrad (1) mit einer höheren Drehgeschwindigkeit als das erste Zahnrad (1) dreht, und einem dritten Zahnrad (3), das sich synchron mit dem ersten Zahnrad (1) mit einer geringeren Drehgeschwindigkeit als das zweite Zahnrad (2) dreht, wobei die Magneten (4, 5) sich synchron mit dem zweiten (2) bzw. dem dritten Zahnrad (3) drehen und die magnetischen Sensoren (6, 7) derart gestaltet sind, dass sie Veränderungen der jeweiligen von den Magneten (4, 5) des zweiten (2) und dritten Zahnrads (3) ausgesandten Magnetfelder erfassen, und die magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung weiter eine Berechnungseinheit aufweist, die derart gestaltet ist, dass sie den Drehwinkel der Lenkwelle (8) berechnet, indem sie Drehwinkel des zweiten (2) und dritten Zahnrads (3) basierend auf Erfassungssignalen von den magnetischen Sensoren (6, 7) erfasst.
  3. Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher jeder magnetische Sensor (6, 7) an einer Stelle vorgesehen ist, an der eine Komponente des Magnetfelds des zugehörigen Magneten (4, 5) in der Axialrichtung der Lenkwelle (8) erfassbar ist.
  4. Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher die magnetischen Sensoren (6, 7) Hall-ICs sind, von denen jedes durch mehrere Hallelemente gebildet ist.
DE10344043A 2002-12-19 2003-09-23 Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung Expired - Fee Related DE10344043B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002368066A JP4002174B2 (ja) 2002-12-19 2002-12-19 磁気式舵角検出装置
JP2002/368066 2002-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10344043A1 DE10344043A1 (de) 2004-07-22
DE10344043B4 true DE10344043B4 (de) 2005-10-13

Family

ID=32588354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10344043A Expired - Fee Related DE10344043B4 (de) 2002-12-19 2003-09-23 Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7000487B2 (de)
JP (1) JP4002174B2 (de)
DE (1) DE10344043B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010033769A1 (de) * 2010-08-09 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung mit einem Drehmomentsensor und einem Drehwinkelsensor

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7609057B2 (en) * 2005-09-22 2009-10-27 Ntn Corporation Rotation angle detector and bearing assembly using the same
JP5128766B2 (ja) 2005-11-08 2013-01-23 東洋電装株式会社 舵角センサ
DE102005061285A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-21 Lemförder Electronic GmbH Wähleinrichtung zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes
JP4832189B2 (ja) * 2006-07-04 2011-12-07 東洋電装株式会社 舵角センサ
JP5265362B2 (ja) * 2006-07-25 2013-08-14 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 操向角感知装置及び感知方法
DE102007009389A1 (de) 2007-02-20 2008-08-21 Bizerba Gmbh & Co. Kg Kraftmessvorrichtung und Verfahren zur Signalauswertung
KR100888242B1 (ko) * 2007-09-17 2009-03-10 엘지이노텍 주식회사 조향각 센싱장치 및 센싱방법
KR100868565B1 (ko) * 2007-10-19 2008-11-13 대성전기공업 주식회사 스티어링 각도 감지 장치 및 이의 제어 방법
DE102008021993A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Carl Zeiss Microlmaging Gmbh Einrichtung zur Positionserkennung drehbarer Bauelemente in Mikroskopsystemen
JP5684981B2 (ja) * 2008-10-28 2015-03-18 日立金属株式会社 インデックスセンサ
DE102012024383A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung
DE102012024382A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und optional einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensoreinrichtung
JP5969407B2 (ja) * 2013-01-30 2016-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵角センサ
JP6007131B2 (ja) * 2013-03-01 2016-10-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵角センサおよびこれを用いた電動パワーステアリング装置
JP2015143082A (ja) * 2013-12-25 2015-08-06 アスモ株式会社 ワイパモータ制御装置
US20160137225A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-19 Steering Solutions Ip Holding Corporation Handwheel position detection system
CN114019431B (zh) * 2021-10-26 2024-04-09 上海空间推进研究所 极性测试装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506938A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper
DE10110785A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Lenkwinkelsensor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3634946A (en) * 1969-02-10 1972-01-18 Lundy Electronics & Syst Inc Digital compass
EP0778559B1 (de) * 1992-03-12 2001-08-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Schwingungs- und Geräuschregelungssystem für Kraftfahrzeuge
JP2001069722A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd 開閉装置用回転検出センサ付モータ
US6472657B1 (en) * 2000-06-15 2002-10-29 Sandia Corporation Laser synchronized high-speed shutter for spectroscopic application
JP3774624B2 (ja) * 2000-10-18 2006-05-17 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
US6707293B2 (en) * 2001-11-15 2004-03-16 Honeywell International Inc. 360-degree rotary position sensor having a magnetoresistive sensor and a hall sensor
JP4413592B2 (ja) * 2003-12-12 2010-02-10 パナソニック株式会社 回転角度検出装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19506938A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper
JPH11500828A (ja) * 1995-02-28 1999-01-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 回転体における角度測定方法及び装置
DE10110785A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Lenkwinkelsensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010033769A1 (de) * 2010-08-09 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung mit einem Drehmomentsensor und einem Drehwinkelsensor

Also Published As

Publication number Publication date
US20040118220A1 (en) 2004-06-24
US7000487B2 (en) 2006-02-21
JP4002174B2 (ja) 2007-10-31
JP2004198287A (ja) 2004-07-15
DE10344043A1 (de) 2004-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10344043B4 (de) Magnetische Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung
DE68917191T2 (de) Gerät zur Drehmomentdetektion mit Fehlersignal.
EP0617792B1 (de) Drehzahlsensor, insbesondere zahnradsensor
DE3716213C2 (de)
DE4243623C2 (de) Drehzahlerfassungsvorrichtung
EP2195616B1 (de) Impulsgeber für eine vorrichtung, insbesondere für einen tachographen, und verfahren zum betreiben des impulsgebers
DE19533964B4 (de) Magnetismuserfassungsvorrichtung, die zur Unterdrückung von Schwankungen von Impulssignal-Intervallen in der Lage ist
DE19851942B4 (de) Drehzahl-, Richtungs- und Beschleunigungssensor für eine rotierende Welle
DE19716985A1 (de) Vorrichtung zur Ermittlung der Position und/oder Torsion rotierender Wellen
EP3081944B1 (de) Anordnung zur ermittlung einer drehzahl und drehrichtung eines rotierenden bauteils
DE3902166A1 (de) Raddrehzahlfuehler
DE102016112647A1 (de) Magnetsensor mit positionseinstellbarem detektionsabschnitt und motor, der diesen aufweist
EP1324050A2 (de) Anordnung zum Detektieren der Bewegung eines Encoders
EP3961158A1 (de) Abtastelement und induktive positionsmesseinrichtung mit diesem abtastelement
DE2643286C2 (de) Einrichtung zur Lageerkennung einer rotierenden Welle
WO2011076554A1 (de) Sensoranordnung zur kombinierten drehzahl-drehmoment-erfassung
DE19834322B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des auf eine Welle wirkenden Drehmoments
EP1734345B1 (de) Messsystem zur Störungserkennung der Rotationsbewegung einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung mindestens einen rotierenden Permanentmagneten aufweist
EP1382935A1 (de) Redundanter Drehwinkelsensor mit zwei magnetoresistiven Sensorelementen
DE10258846A1 (de) Einrichtung zur Drehwinkelerfassung eines drehbaren Elements
DE102005016373B4 (de) Wasserzähler, umfassend ein Messsystem zur Messung einer Durchflussmenge
DE19850647B4 (de) Magnetfelddetektor
EP3415871A1 (de) Sensoranordnung zur erfassung von magnetfeldlinien eines magnetfeldes, bzw. erfassungsanordnung, bzw. drehwinkelmesssystem
DE102016206773A1 (de) Motorsteuerelektronik für einen bürstenlosen Gleichstrommotor
DE102020108981A1 (de) Sensoranordnung zur Erfassung der absoluten Winkelposition eines Lenkelements

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee