EP2313745A1 - Winkelsensoranordnung - Google Patents

Winkelsensoranordnung

Info

Publication number
EP2313745A1
EP2313745A1 EP09780335A EP09780335A EP2313745A1 EP 2313745 A1 EP2313745 A1 EP 2313745A1 EP 09780335 A EP09780335 A EP 09780335A EP 09780335 A EP09780335 A EP 09780335A EP 2313745 A1 EP2313745 A1 EP 2313745A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
band
drum
angle sensor
housing
sensor arrangement
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.)
Withdrawn
Application number
EP09780335A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Goll
Hilmar Müller
Udo Hilgenberg
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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 Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP2313745A1 publication Critical patent/EP2313745A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/12—Mechanical 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
    • G01D5/14—Mechanical 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
    • G01D5/24—Mechanical 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 by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical 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 by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2412—Mechanical 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 by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • B62D15/022—Determination of steering angle by measuring on the steering column on or near the connection between the steering wheel and steering column
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/12—Mechanical 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
    • G01D5/14—Mechanical 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
    • G01D5/24—Mechanical 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 by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical 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 by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical 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 by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a rotation angle according to the preamble of claim 1, an angle sensor arrangement according to the preamble of claim 5 and the use of the angle sensor arrangement in motor vehicles, in particular as a steering angle sensor arrangement.
  • Angular sensors are known which are based on a capacitive measuring principle, as disclosed, for example, in the publications DE 10 2005 010 909 A1, DE 198 16 810 A1, DE 196 37 967 A1 and DE 43 13 886 A1. These each comprise a capacitor element which has two mutually rotatable plates as electrode elements.
  • the object of the present invention is to propose an angle sensor arrangement and a method for determining a rotation angle, with which a rotation angle can be measured relatively precisely.
  • the invention is preferably based on the idea to measure a rotation angle by means of a direct or indirect capacitance determination of a capacitor element, wherein the capacitor element comprises at least a first band whose position changes in dependence of the rotation angle.
  • the first band is connected to a drum element and a housing element which are elements which can be rotated relative to one another and whose relative rotation angle is to be detected or measured.
  • the relative orientation of the first band to the drum element and / or the housing element and / or an additional second band changes in the course of a relative rotational movement between the drum element and the housing element, whereby the capacitance of the capacitor element changes.
  • the first band is preferably a first electrode element of the capacitor element.
  • the drum element or the housing element or a second band is in particular formed as a second electrode element of the capacitor element.
  • the capacitance of the capacitor element particularly preferably depends on at least the relative orientation of the first and second electrode elements relative to one another.
  • the angle sensor arrangement has the advantage that it can detect angles of rotation of more than 360 ° in a relatively simple manner. It is also possible to take into account rotational angle changes which occur in an electrically inactive operating state of the angle sensor arrangement. This is also known by the term "true-power-on" functionality, which is particularly desirable in the field of motor vehicle steering systems for detecting or taking into account steering angle changes which occur during inactive ignition of the motor vehicle - considerable noise and friction-free or -arm. For example, no gear elements are required in the angle sensor arrangement.
  • the first element is preferably designed as a rotor and the second element as a stator.
  • the first element is designed as a drum element and the second element as a housing element and the first band is connected to the drum element and the housing element and is arranged so that it winds in the course of a relative rotational movement between the drum element and housing element on the drum element or is unwound from the drum member, wherein the housing member and / or the drum member and / or an additional second band and the first band at least partially form the capacitor element and are electrically connected to an electronic evaluation circuit, in which the capacitance of the capacitor element and / or at least one dependent on this size is detected directly or indirectly, after which the angle of rotation between the drum element and the housing element is calculated or determined.
  • the drum element is preferably designed as a rotor and the housing element as a stator.
  • the housing member is the rotor and the drum member is the stator.
  • the electronic evaluation circuit is preferably integrated in the angle sensor arrangement or alternatively preferably designed as, in particular separate, electronic control unit.
  • the drum element and housing element are expediently Weil rotatably mounted and relatively rotatable relative to each other.
  • the capacitance of the capacitor element preferably changes substantially linearly with the rolled-up or unrolled path of the first band.
  • the calculation of the relative angle of rotation takes place directly from at least one electrical variable of the capacitor element.
  • the capacitor element expediently additionally comprises at least one dielectric, which is formed for example by a coating of the at least first band and / or an air gap and / or an additional separation layer or an additional, electrically insulating band.
  • the angle sensor arrangement has the second band, which is also connected to the drum element and the housing element, wherein the first and the second band are each at least partially electrically conductive and electrically isolated from one another and arranged and changing the capacitance of the capacitor element in the course of a relative rotational movement between the drum element and the housing element, by winding the first and second strip respectively on the drum element or unwinding from the drum element while being unrolled / withdrawn from or rolled onto the housing element wherein the first and second bands are at least partially superposed and together form the capacitor element.
  • wel Is formed electrically conductive, electrically coded information is transmitted.
  • the angle sensor arrangement is formed such that the first element is formed as a drum element and the second element as a housing element and the first band is connected to the drum element and the housing element and is arranged so that it in the course of a relative rotational movement between Drum element and housing element is wound onto the drum element or unwound from the drum element, wherein the housing element and / or the drum element and / or an additional second band and the first band at least partially form a capacitor element and are electrically connected to an electronic evaluation circuit, in the the capacitance of the capacitor element and / or at least one dependent on this size size is detected or determined and from this the angle of rotation between the drum element and the housing element is directly or indirectly calculated or determined.
  • the angle sensor arrangement is preferably developed in such a way that at least the first band is designed to be electrically conductive and an additional module and / or contacting module fastened to the first element or the drum element, which serves in particular as a steering wheel with electronic components and / or as a contacting module for contacting the steering wheel is formed, electrically conductive with the e- lektronischen evaluation circuit and / or an additional electronic control unit, such as in particular the electronic control unit of a motor vehicle control system, particularly preferably a motor vehicle brake system connects.
  • This compound is expediently produced by at least the first and the second band.
  • a contacting module for contacting a steering wheel which comprises a drum element connected to the steering shaft and the steering wheel and a housing element which is arranged in a stationary manner.
  • the drum element and the housing element are connected to one another by means of a plurality of ribbon cables for electrically contacting the steering wheel, wherein these ribbon cables are wound onto the drum element or unwound from it in the course of a relative rotational movement between the drum element and the housing element. It is expedient to combine the angle sensor arrangement with this contacting module and to integrate these two modules.
  • this combined angle sensor arrangement preferably has two additional bands or ribbon cables for the exclusive electrical contacting of the contacting module or the steering wheel.
  • the additional module expediently comprises a contacting arrangement for a steering wheel.
  • the at least first band, and in particular the second band and / or optionally further bands are preferably formed as a flat band and / or foil conductor and / or strip conductor and / or flex foil and / or coil spring and / or as a spring band and particularly preferably as a resin embedded in plastic or cast metal, such as copper, band formed.
  • the drum element is preferably arranged in the housing element and / or at least partially surrounded by it.
  • the housing element is at least partially disposed within the drum member, wherein the drum member on its inner shell or inner circumferential surface at least the first band up or unrolls.
  • an outer or inner jacket is preferably understood an outer or inner circumferential surface.
  • the drum element and the housing element preferably each have at least one guide means for guiding the at least first band.
  • the guide means is designed as a circumferential groove or channel and / or at least one rail.
  • the inner circumferential surface of the housing element and the outer circumferential surface of the drum member in each case at least one guide means, wherein most preferably at least on one of these lateral surfaces, two guide means spaced apart from each other are formed.
  • the groove or channel is expediently formed spirally and / or the at least first band or the first and second band is / are obliquely fixed with respect to a base or base surface, such as the housing bottom, the drum or housing member and roll / wrap thereby in particular obliquely to this base or base area from / to.
  • the angle sensor arrangement comprises the second band, which is also connected to the drum element and the housing element, wherein the first and the second band are each at least partially electrically conductive and electrically isolated from each other and arranged and form the capacitor element, wherein the Win- Kelsensoran eleven is formed so that in the course of a relative rotational movement between the drum element and housing element, the capacitance of the capacitor element is changed by the first and the second band respectively wound on the drum element or unwound from the drum element and thereby unrolled / withdrawn from the housing element or on this be rolled up / pushed, the first and the second band are at least partially on each other.
  • the angle sensor arrangement particularly preferably has an electrically insulating third band which acts as a dielectric of the capacitor element and is arranged between the first and the second band.
  • the drum element and / or the housing element has at least one conductor track and / or electrode track as part of the capacitor element, on which the first band at least partially rests.
  • one of the bands is wider than the other and / or an additional electrode element of the drum and / or housing element is wider than at least the first band formed. This can be ensured with sufficient certainty that the overlap area between the bands and / or between the first band and the housing or drum element essentially depends only on the Abrollin and thus the relative rotation angle and not manufacturing inaccuracies or inaccurate alignment of the at least one band.
  • the capacitance of the capacitor element is determined essentially by at least the region of the first and second bands in which the first and second bands are at least partially superposed.
  • the first and second bands are preferably at least partially wound on the outer jacket of the drum member.
  • the drum member is preferably substantially cylindrical in shape and mounted directly or indirectly on a rotatably mounted shaft whose rotation angle is to be detected, wherein the housing member with respect to the shaft substantially non-contact, as a stator or stationary formed, is arranged.
  • the angle sensor arrangement together with an additional module and / or contacting module, in particular a steering wheel contacting module, is integrated in a common system, with a housing which is particularly preferred.
  • the housing is very particularly preferably at least partially formed by the, for example, can-shaped, housing element. This integration is relatively inexpensive and space-saving.
  • An angle of rotation is preferably understood to mean a relative angle of rotation, and in particular a rotational angle relative to an angle range of more than 360 °, which therefore includes the angle information within one revolution and the number of revolutions relative to a relative rotation between the drum element and the housing element.
  • the invention also relates to the use of the angle sensor arrangement in motor vehicles, in particular as a steering angle sensor arrangement.
  • the method according to the invention and the angle sensor arrangement according to the invention are preferred for use as a steering angle sensor arrangement with integrated steering wheel assembly. Contacting provided because both a "multi-turn” and absolute measuring detection of the steering angle, as well as a "true-power-on” functionality is enabled and the whole arrangement can be integrated relatively inexpensively and compactly together with a contacting module.
  • FIG. 2 shows an exemplary angle sensor arrangement with a conductor track as an electrode element on the inner jacket of the housing element
  • Fig. 3 shows an embodiment with a first and a second band
  • Fig. 4 shows an exemplary embodiment of the housing member with two channels, in which the two bands can be inserted or pulled out of these.
  • a first band 3 for example, designed as a spring band or spring steel band is, with Drum element 1 and housing element 2 connected and on the outer shell 10 of the drum member 1 in a groove 6, as a guide means, partially wound or rolled up.
  • the first strip 3 is unrolled from or rolled onto the drum element 1, while being wound onto the inner casing 11 of the housing element 2 or unwound therefrom.
  • the first band 3 lies with a defined length on housing element 2, whereby the capacitance of a capacitor element consisting of the first band 3, housing element 2 and an insulating layer, not shown, as a dielectric, is changed in proportion to this length.
  • Housing element 2 and first strip 3 are electrically conductively connected via contacting elements 13, 15 to a separate electronic control unit ECU as electronic evaluation circuit 5 or comprising an electronic evaluation circuit.
  • ECU electronic evaluation circuit 5 or comprising an electronic evaluation circuit.
  • the relative rotation angle between the drum and housing elements 1, 2 is calculated as a function of the capacitance of the capacitor element.
  • Drum element 1 is connected to an additional module or has an additional module which comprises a contacting arrangement 12 with plugs for contacting a steering wheel. The power supply and the data transmission of the ECU with the steering wheel takes place, for example, via first band 3 and a second contacting means (not shown).
  • inner jacket 11 of housing element 1 has a conductor track 14 as an electrode element of the capacitor element, on which first band 3 is wound up or down.
  • Conductor 14, for example, formed as a spirally encircling metallization and first band 3 are electrically connected to ECU 5, said compound comprises the contacting elements 13 and 15.
  • ECU 5 becomes the relative angle of rotation between the drum element 1 and the housing element 2 as a function of the capacitance of the capacitor element, consisting of the first band 3, conductor 14 and the not shown, electrically insulating intermediate layer, which is a coating of the first band 3, calculated. This capacity is proportional to the length of the strip 14 unrolled or resting part of the first band.
  • track 14 is disposed in a helical groove through which first band 3 is forcibly guided.
  • the inner wall of the housing may be formed inclined and / or the attachment of the band is not formed parallel to the housing bottom of the housing member.
  • the first and the second band are guided together by the above-described spiral groove and are each mounted obliquely relative to a base surface or the housing bottom of the housing element.
  • FIG. 3 shows an exemplary angle sensor arrangement with a first and a second band 3, 4, which are rolled up in adjacent grooves 6a and 6b of the drum element 1 partly on this and in the course of a relative rotational movement or as a function of the relative angle of rotation between the drum element.
  • 1 and housing element 2 are rolled up or unrolled.
  • second band 4 is placed on the first band 3 in a groove 7 of the housing element 2 or unrolled on this or removed in the reverse direction of this or unrolled from this.
  • First and second volume 3, 4 are electrically connected via contacting elements 13, 15 with a separate electronic control unit ECU, which comprises electronic evaluation circuit 5.
  • Drum element 1 has an additional module 12 with connectors for contacting a steering wheel, which is electrically connected to the ECU by means of the first and second bands 3 and 4.
  • the ECU calculates the relative angle of rotation between drum and housing element 1, 2 as a function of the capacitance of the capacitor element.
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of an angle sensor arrangement in which the housing element 2 has channels 8a, 8b, in which bands 3 and 4 are pushed in or pulled out separately in the course of a rotational movement.
  • first and second band 3, 4 thereby with a certain overlap area or length of each other, electrically insulated from each other, wound up. From this overlap area or length, which depends on the respective relative angle of rotation between drum and housing element 1, 2, this angle of rotation is calculated as a function of the capacitance of the capacitor element formed by the bands 3, 4, which is proportional to the overlapping length.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zur Erfassung eines Drehwinkels einer Winkelsensoranordnung, umfassend zumindest ein erstes (1) und ein zweites (2) Element, welche relativ zueinander verdrehbar ausgebildet und angeordnet sind, und wenigstens ein Kondensatorelement, dessen Kapazität sich in Abhängigkeit des Drehwinkels ändert, wobei der Drehwinkel direkt oder indirekt in Abhängigkeit dieser Kapazität des Kondensatorelements erfasst oder bestimmt wird, wobei das Kondensatorelement zumindest ein erstes Band (3) aufweist, wobei der Drehwinkel wenigstens in Abhängigkeit der Positionierung des ersten Bands (3) erfasst oder bestimmt wird.

Description

Winkelsensoranordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines Drehwinkels gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, eine Winkelsensoranordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 5 sowie die Verwendung der Winkelsensoranordnung in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Lenkwinkelsensoranordnung.
Es sind Winkelsensoren bekannt, die auf einem kapazitiven Messprinzip beruhen, wie beispielsweise in den Druckschriften DE 10 2005 010 909 Al, DE 198 16 810 Al, DE 196 37 967 Al und DE 43 13 886 Al offenbart. Diese umfassen jeweils ein Kondensatorelement, welches zwei zueinander verdrehbare Platten als Elektrodenelemente aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Winkelsensoranordnung und ein Verfahren zur Bestimmung eines Drehwinkels vorzuschlagen, mit dem ein Drehwinkel relativ präzise gemessen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und die Winkelsensoranordnung gemäß Anspruch 5. Der Erfindung liegt vorzugsweise der Gedanke zu Grunde, einen Drehwinkel mittels einer direkten oder indirekten Kapazitätsermittlung eines Kondensatorelements zu messen, wobei das Kondensatorelement zumindest ein erstes Band umfasst, dessen Position sich in Abhängigkeit des Drehwinkels ändert. Insbesondere ist das erste Band mit einem Trommelelement und einem Gehäuseelement verbunden, die relativ zueinander verdrehbare Elemente sind, deren relativer Drehwinkel er- fasst bzw. gemessen werden soll. Besonders bevorzugt ändert sich die relative Ausrichtung des ersten Bands zu dem Trommelelement und/oder dem Gehäuseelement und/oder einem zusätzlichen zweiten Band im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement, wodurch sich die Kapazität des Kondensatorelements ändert.
Das erste Band ist vorzugsweise ein erstes Elektrodenelement des Kondensatorelements. Das Trommelelement oder das Gehäuseelement oder ein zweites Band ist insbesondere als zweites Elektrodenelement des Kondensatorelements ausgebildet. Die Kapazität des Kondensatorelements hängt besonders bevorzugt zumindest von der relativen Ausrichtung des ersten und zweiten Elektrodenelementes zueinander ab.
Die Winkelsensoranordnung hat den Vorteil, dass sie in relativ einfacher Weise Drehwinkel von mehr als 360° erfassen kann. Dabei können auch Drehwinkeländerungen berücksichtigt werden, welche in einem elektrisch inaktiven Betriebszustand der Winkelsensoranordnung anfallen. Dies ist auch unter dem Begriff „true-power-on"-Funktionalität bekannt, welche besonders im Bereich von Kraftfahrzeuglenkungen zur Erfassung bzw. Berücksichtigung von Lenkwinkeländerungen, die bei inaktiver Zündung des Kraftfahrzeugs anfallen, erwünscht ist. Außerdem ist der Betrieb der Winkelsensoranordnung im We- sentlichen geräusch- und reibungsfrei bzw. -arm. Es werden beispielsweise keine Getriebeelemente in der Winkelsensoranordnung benötigt.
Das erste Element ist vorzugsweise als Rotor ausgebildet und das zweite Element als Stator.
Es ist bevorzugt, dass das erste Element als Trommelelement und das zweite Element als Gehäuseelement ausgebildet sind und das erste Band mit dem Trommelelement und dem Gehäuseelement verbunden ist und so angeordnet ist, dass es im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt wird, wobei das Gehäuseelement und/oder das Trommelelement und/oder ein zusätzliches zweites Band und das erste Band wenigstens teilweise das Kondensatorelement bilden und elektrisch leitend mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden sind, in welcher die Kapazität des Kondensatorelements und/oder zumindest eine von dieser abhängige Größe direkt oder indirekt erfasst wird, wonach daraus der Drehwinkel zwischen Trommelelement und Gehäuseelement berechnet oder bestimmt wird.
Das Trommelelement ist bevorzugt als Rotor ausgebildet und das Gehäuseelement als Stator. Alternativ vorzugsweise ist das Gehäuseelement der Rotor und das Trommelelement der Stator .
Die elektronische Auswerteschaltung ist bevorzugt in die Winkelsensoranordnung integriert oder alternativ vorzugsweise als, insbesondere separate, elektronische Kontrolleinheit ausgebildet .
Zweckmäßigerweise sind Trommelelement und Gehäuseelement je- weils drehbar gelagert und gegeneinander relativ verdrehbar.
Die Kapazität des Kondensatorelements ändert sich vorzugsweise im Wesentlichen linear mit der auf- bzw. abgerollten Wegstrecke des ersten Bandes.
Es ist bevorzugt, dass die Berechnung des relativen Drehwinkels direkt aus wenigstens einer elektrischen Größe des Kondensatorelements erfolgt.
Das Kondensatorelement umfasst zweckmäßigerweise zusätzlich wenigstens ein Dielektrikum, welches beispielsweise durch eine Beschichtung des wenigstens ersten Bandes und/oder einen Luftspalt und/oder eine zusätzliche Trennschicht bzw. ein zusätzliches, elektrisch isolierendes Band ausgebildet ist .
Das Verfahren wird vorzugsweise dadurch ergänzt, dass die Winkelsensoranordnung das zweite Band aufweist, welches e- benfalls mit dem Trommelelement und dem Gehäuseelement verbunden ist, wobei das erste und das zweite Band jeweils zumindest teilweise elektrisch leitfähig und voneinander e- lektrisch isoliert ausgebildet und angeordnet sind und die Kapazität des Kondensatorelements im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement verändert wird, indem das erste und das zweite Band jeweils auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt werden und dabei von dem Gehäuseelement abgerollt/abgezogen oder auf dieses aufgerollt/aufgeschoben werden, wobei das erste und das zweite Band zumindest teilweise aufeinanderliegen und gemeinsam das Kondensatorelement bilden .
Es ist bevorzugt, dass zumindest über das erste Band, wel- ches elektrisch leitfähig ausgebildet ist, elektrisch codierte Informationen übertragen werden.
Es ist bevorzugt, dass die Winkelsensoranordnung so ausgebildet ist, dass das erste Element als Trommelelement und das zweite Element als Gehäuseelement ausgebildet sind und das erste Band mit dem Trommelelement und dem Gehäuseelement verbunden ist und so angeordnet ist, dass es im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt wird, wobei das Gehäuseelement und/oder das Trommelelement und/oder ein zusätzliches zweites Band und das erste Band wenigstens teilweise ein Kondensatorelement bilden und elektrisch leitend mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden sind, in der die Kapazität des Kondensatorelements und/oder zumindest eine von dieser abhängigen Größe erfasset oder ermittelt wird und daraus der Drehwinkel zwischen Trommelelement und Gehäuseelement direkt oder indirekt berechnet oder bestimmt wird.
Die Winkelsensoranordnung ist vorzugsweise so weitergebildet, dass zumindest das erste Band elektrisch leitfähig ausgebildet ist und ein an dem ersten Element bzw. dem Trommelelement befestigtes Zusatzmodul und/oder Kontaktierungsmo- dul, welches insbesondere als Lenkrad mit Elektronikkomponenten und/oder als Kontaktierungsmodul zur Kontaktierung des Lenkrads ausgebildet ist, elektrisch leitend mit der e- lektronischen Auswerteschaltung und/oder einer zusätzlichen elektronischen Kontrolleinheit, wie insbesondere der elektronischen Kontrolleinheit eines Kraftfahrzeugregelungssystems, besonders bevorzugt eines Kraftfahrzeugbremssystems, verbindet. Diese Verbindung wird zweckmäßigerweise durch zumindest das erste und das zweite Band hergestellt. Es ist ein Kontaktierungsmodul zur Kontaktierung eines Lenkrads bekannt, welches ein mit der Lenkwelle und dem Lenkrad verbundenes Trommelelement und ein Gehäuseelement umfasst, das ortsfest angeordnet ist. Das Trommelelement und das Gehäuseelement sind mittels mehrerer Flachbandkabel zur elektrischen Kontaktierung des Lenkrads miteinander verbunden, wobei diese Flachbandkabel im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement auf das Trommelelement aufgewickelt oder von diesem abgewickelt werden. Es ist zweckmäßig, die Winkelsensoranordnung mit diesem Kontaktierungsmodul zu kombinieren und diese beiden Module zu integrieren. Dabei ersetzen zumindest das erste und das zweite Band die Flachbandkabel bzw. nehmen durch eine elektrisch leitfähige Ausbildung zusätzlich deren Funktion war, wodurch wenigstens das erste Band eine Doppelfunktion zur Drehwinkelbestimmung und zur Signalübertragung zwischen einer elektronischen Auswerteschaltung bzw. einer elektronischen Kontrolleinheit und dem Lenkrad erfüllen kann. Alternativ vorzugsweise weist diese kombinierte Winkelsensoranordnung zwei zusätzlich Bänder bzw. Flachbandkabel zur ausschließlichen elektrischen Kontaktierung des Kontaktierungs- moduls bzw. des Lenkrads auf.
Das Zusatzmodul umfasst zweckmäßigerweise eine Kontaktie- rungsanordnung für ein Lenkrad.
Das wenigstens erste Band und insbesondere das zweite Band und/oder optional weitere Bänder, sind bevorzugt als Flachband und/oder Folienleiter und/oder Streifenleiter und/oder Flexfolie und/oder Wickelfeder und/oder als Federband ausgebildet und besonders bevorzugt als ein in Kunststoff eingebettetes bzw. eingegossenes Metall-, beispielsweise Kupfer-, band ausgebildet. Das Trommelelement ist bevorzugt in dem Gehäuseelement angeordnet und/oder von diesem zumindest teilweise umgeben.
Alternativ vorzugsweise ist das Gehäuseelement zumindest teilweise innerhalb des Trommelelements angeordnet, wobei das Trommelelement auf seinem Innenmantel bzw. inneren Mantelfläche zumindest das erste Band auf- bzw. abrollt.
Unter einem Außen- bzw. Innenmantel wird bevorzugt eine Außen- bzw. Innenmantelfläche verstanden.
Das Trommelelement und das Gehäuseelement weisen bevorzugt jeweils zumindest ein Führungsmittel zur Führung des wenigstens ersten Bandes auf. Insbesondere ist das Führungsmittels als umlaufende Nut oder Kanal und/oder wenigstens eine Schiene ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die innere Mantelfläche des Gehäuseelements und die äußere Mantelfläche des Trommelelements jeweils wenigstens ein Führungsmittel auf, wobei ganz besonders bevorzugt zumindest auf einer dieser Mantelflächen zwei voneinander beabstandete Führungsmittel ausgebildet sind. Die Nut oder der Kanal ist zweckmäßigerweise spiralförmig ausgebildet und/oder das zumindest erste Band bzw. das erste und zweite Band ist/sind schräg bezüglich einer Basis- bzw. Grundfläche, beispielsweise der Gehäuseboden, des Trommel- oder Gehäuseelements befestigt und rollen/wickeln hierdurch insbesondere schräg zu dieser Basis- bzw. Grundfläche ab/auf.
Es ist bevorzugt, dass die Winkelsensoranordnung das zweite Band aufweist, welches ebenfalls mit dem Trommelelement und dem Gehäuseelement verbunden ist, wobei das erste und das zweite Band jeweils zumindest teilweise elektrisch leitfähig und voneinander elektrisch isoliert ausgebildet und angeordnet sind und das Kondensatorelement bilden, wobei die Win- kelsensoranordnung so ausgebildet ist, dass im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement die Kapazität des Kondensatorelements verändert wird, indem das erste und das zweite Band jeweils auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt werden und dabei von dem Gehäuseelement abgerollt/abgezogen oder auf dieses aufgerollt/aufgeschoben werden, wobei das erste und das zweite Band zumindest teilweise aufeinanderliegen . Besonders bevorzugt weist die Winkelsensoranordnung ein elektrisch isolierendes, als Dielektrikum des Kondensatorelements fungierendes, zwischen dem ersten und dem zweiten Band angeordnetes, drittes Band auf.
Vorzugsweise weist das Trommelelement und/oder das Gehäuseelement zumindest eine Leiterbahn und/oder Elektrodenbahn als Teil des Kondensatorelements auf, auf welche das erste Band zumindest teilweise aufliegt.
Zweckmäßigerweise ist eines der Bänder breiter als das andere und/oder ein zusätzliches Elektrodenelement des Trommel- und/oder Gehäuseelements ist breiter als wenigstens das erste Band ausgebildet. Hierdurch kann mit hinreichender Sicherheit gewährleistet werden, dass die Überlappungsfläche zwischen den Bändern und/oder zwischen dem ersten Band und dem Gehäuse- oder Trommelelement im Wesentlichen nur von der Abrolllänge und damit dem relativen Drehwinkel abhängt und nicht von Fertigungsungenauigkeiten oder einer ungenauen Ausrichtung des mindestens einen Bandes.
Es ist zweckmäßig, dass die Kapazität des Kondensatorelements im Wesentlichen durch zumindest den Bereich des ersten und zweiten Bandes bestimmt ist, in welchem das erste und zweite Band wenigstens teilweise aufeinanderliegenden. Das erste und das zweite Band sind vorzugsweise jeweils zumindest teilweise auf dem Außenmantel des Trommelelements aufgewickelt .
Das Trommelelement ist bevorzugt im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und auf einer drehbar gelagerten Welle, deren Drehwinkel erfasst werden soll, direkt oder indirekt befestigt, wobei das Gehäuseelement gegenüber der Welle im Wesentlichen berührungslos, als Stator bzw. ortsfest ausgebildet, angeordnet ist.
Die Winkelsensoranordnung ist gemeinsam mit einem Zusatzmodul und/oder Kontaktierungsmodul, insbesondere einem Lenk- rad-Kontaktierungsmodul, in ein gemeinsames System, mit besonders bevorzugt einem gemeinsamen Gehäuse, integriert. Dabei ist das Gehäuse ganz besonders bevorzugt zumindest teilweise durch das, beispielsweise dosenförmige, Gehäuseelement, ausgebildet. Diese Integration ist relativ kostengünstig und platzsparend.
Unter einem Drehwinkel wird vorzugsweise ein relativer Drehwinkel verstanden und insbesondere ein Drehwinkel bezogen auf einen Winkelbereich von mehr als 360°, welcher also die Winkelinformation innerhalb einer Umdrehung und die Anzahl der Umdrehungen bezogen auf eine relative Verdrehung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement beinhaltet.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung der Winkelsensoranordnung in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Lenkwinkelsensoranordnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Winkelsensoranordnung sind bevorzugt zur Verwendung als Lenkwinkelsensoranordnung mit integriertem Lenkrad- Kontaktierungsmodul vorgesehen, da sowohl eine „multi-turn" und absolut messende Erfassung des Lenkwinkels, als auch eine „true-power-on"-Funktionalität ermöglicht wird und die ganze Anordnung relativ kostengünstig und platzsparend gemeinsam mit einem Kontaktierungsmodul integriert werden kann .
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.
Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Ausführungsbeispiel mit einem ersten Band,
Fig. 2 eine beispielhafte Winkelsensoranordnung mit einer Leiterbahn als Elektrodenelement auf dem Innenmantel des Gehäuseelements,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit einem ersten und einem zweiten Band, und
Fig. 4 eine beispielhafte Ausbildung des Gehäuseelements mit zwei Kanälen, in welche die beiden Bänder eingeschoben bzw. aus diesen herausgezogen werden können .
In Fig. 1 ist eine beispielhafte Winkelsensoranordnung dargestellt, umfassend ein Gehäuseelement 2, welches fest positioniert und ein Trommelelement 1, welches in nicht dargestellter Weise mit einer Welle verbunden ist, deren Drehwinkel erfasst werden soll, und welches gegenüber Gehäuseelement 2 drehbar angeordnet ist. Ein erstes Band 3, beispielgemäß als Federband bzw. Federstahlband ausgebildet, ist mit Trommelelement 1 und Gehäuseelement 2 verbunden und auf dem Außenmantel 10 des Trommelelements 1 in einer Nut 6, als Führungsmittel, teilweise aufgewickelt bzw. aufgerollt. Im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement 1 und Gehäuseelement 2 wird erstes Band 3 von Trommelelement 1 ab- bzw. auf dieses aufgerollt und dabei auf den Innenmantel 11 des Gehäuseelements 2 aufgewickelt bzw. von diesem abgewickelt. Dabei liegt erstes Band 3 mit einer definierten Länge auf Gehäuseelement 2 auf, wodurch proportional zu dieser Länge die Kapazität eines Kondensatorelements, bestehend aus erstem Band 3, Gehäuseelement 2 und einer nicht dargestellten Isolierschicht als Dielektrikum, verändert wird. Gehäuseelement 2 und erstes Band 3 sind über Kontaktierungs- elemente 13, 15 elektrisch leitend mit einer separaten e- lektronischen Kontrolleinheit ECU als elektronischer Auswerteschaltung 5 bzw. umfassend eine elektronische Auswerteschaltung verbunden. In der ECU wird der relative Drehwinkel zwischen Trommel- und Gehäuseelement 1, 2 in Abhängigkeit der Kapazität des Kondensatorelements berechnet. Trommelelement 1 ist mit einem Zusatzmodul verbunden bzw. weist ein Zusatzmodul auf, welches eine Kontaktierungsanordnung 12 mit Steckern zur Kontaktierung eines Lenkrads umfasst. Die Energieversorgung und die Datenübertragung der ECU mit dem Lenkrad erfolgt beispielgemäß über erstes Band 3 und ein nicht dargestelltes zweites Kontaktierungsmittel .
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Winkelsensoranordnung weist Innenmantel 11 des Gehäuseelements 1 eine Leiterbahn 14 als Elektrodenelement des Kondensatorelements auf, auf welcher erstes Band 3 auf- bzw. abgerollt wird. Leiterbahn 14, beispielsweise als spiralförmig umlaufende Metallisierung ausgebildet sowie erstes Band 3 sind mit ECU 5 elektrisch verbunden, wobei diese Verbindung die Kontaktierungselemente 13 und 15 umfasst. In ECU 5 wird der relative Drehwinkel zwischen Trommelelement 1 und Gehäuseelement 2 in Abhängigkeit der Kapazität des Kondensatorelements, bestehend aus erstem Band 3, Leiterbahn 14 und der nicht dargestellten, elektrisch isolierenden Zwischenschicht, welche beispielgemäß eine Beschichtung des ersten Bandes 3 ist, berechnet. Diese Kapazität ist proportional zur Länge des auf Leiterbahn 14 abgerollten bzw. aufliegenden Teils ersten Bandes 3.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist Leiterbahn 14 in einer spiralförmigen Nut angeordnet, durch welche erstes Band 3 zwangsgeführt wird. Alternativ kann die Innenwand des Gehäuses geneigt ausgebildet sein und/oder die Befestigung des Bandes ist nicht parallel zu dem Gehäuseboden des Gehäuseelements ausgebildet.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden das erste und das zweite Band durch obig beschriebene spiralförmige Nut gemeinsam geführt und sind jeweils schräg gegenüber einer Basisfläche bzw. dem Gehäuseboden des Gehäuseelements befestigt.
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Winkelsensoranordnung mit einem erstem und einem zweiten Band 3, 4, welche in nebeneinander liegenden Nuten 6a und 6b des Trommelelements 1 teilweise auf dieses aufgerollt sind und im Zuge einer relativen Drehbewegung bzw. in Abhängigkeit des relativen Drehwinkels zwischen Trommelelement 1 und Gehäuseelement 2 auf- bzw. abgerollt werden. Dabei wird zweites Band 4 auf erstes Band 3 in einer Nut 7 des Gehäuseelement 2 aufgelegt bzw. auf dieses abgerollt oder bei umgekehrter Drehrichtung von diesem abgenommen bzw. von diesem abgerollt. Erstes und zweites Band 3, 4 sowie die elektrische Isolierung dazwischen bilden ein Kondensatorelement. Erstes und zweites Band 3, 4 sind über Kontaktierungselemente 13, 15 mit einer separaten elektronischen Kontrolleinheit ECU elektrisch verbunden, welche elektronische Auswerteschaltung 5 umfasst. Trommelelement 1 weist ein Zusatzmodul 12 mit Steckern zur Kon- taktierung eines Lenkrades auf, welches mittels des ersten und zweiten Bandes 3 und 4 elektrisch mit der ECU verbunden ist. Die ECU berechnet in Abhängigkeit der Kapazität des Kondensatorelements den relativen Drehwinkel zwischen Trommel- und Gehäuseelement 1, 2.
Fig. 4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Winkelsensoranordnung, bei welchem Gehäuseelement 2 Kanäle 8a, 8b aufweist, in welche Bänder 3 und 4 separat im Zuge einer Drehbewegung eingeschoben bzw. aus diesen herausgezogen werden. In einer Nut 6 des Trommelelements 1 liegen erstes und zweites Band 3, 4 dabei mit einer bestimmten Überlappfläche bzw. -länge übereinander, voneinander elektrisch isoliert, aufgewickelt. Aus dieser Überlappfläche bzw. -länge, welche vom jeweiligen relativen Drehwinkel zwischen Trommel- und Gehäuseelement 1, 2 abhängt, wird dieser Drehwinkel in Abhängigkeit der Kapazität des durch die Bänder 3, 4 gebildeten Kondensatorelements, welche proportional zur Überlapplänge ist, berechnet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erfassung eines Drehwinkels einer Winkelsensoranordnung, umfassend zumindest ein erstes (1) und ein zweites (2) Element, welche relativ zueinander verdrehbar ausgebildet und angeordnet sind, und wenigstens ein Kondensatorelement, dessen Kapazität sich in Abhängigkeit des Drehwinkels ändert, wobei der Drehwinkel direkt oder indirekt in Abhängigkeit dieser Kapazität des Kondensatorelements erfasst oder bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensatorelement zumindest ein erstes Band (3) aufweist, wobei der Drehwinkel wenigstens in Abhängigkeit der Positionierung des ersten Bands (3) erfasst o- der bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element als Trommelelement (1) und das zweite Element als Gehäuseelement (2) ausgebildet sind und das erste Band (3) mit dem Trommelelement (1) und dem Gehäuseelement (2) verbunden ist und so angeordnet ist, dass es im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt wird, wobei das Gehäuseelement (2) und/oder das Trommelelement (1) und/oder ein zusätzliches zweites Band (4) und das erste Band (3) wenigstens teilweise das Kondensatorelement bilden und elektrisch leitend mit einer e- lektronischen Auswerteschaltung (5, ECU) verbunden sind, in welcher die Kapazität des Kondensatorelements und/oder zumindest eine von dieser abhängige Größe direkt oder indirekt erfasst wird, wonach daraus der Drehwinkel zwischen Trommelelement (1) und Gehäuseelement (2) berechnet oder bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoranordnung das zweite Band (4) aufweist, welches ebenfalls mit dem Trommelelement (1) und dem Gehäuseelement (2) verbunden ist, wobei das erste und das zweite Band (3, 4) jeweils zumindest teilweise elektrisch leitfähig und voneinander elektrisch isoliert ausgebildet und angeordnet sind und die Kapazität des Kondensatorelements im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement verändert wird, indem das erste und das zweite Band jeweils auf das Trommelelement (1) aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt werden und dabei von dem Gehäuseelement (2) abgerollt/abgezogen oder auf dieses aufgerollt/aufgeschoben werden, wobei das erste und das zweite Band zumindest teilweise aufeinanderliegen und gemeinsam das Kondensatorelement bilden.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest über das erste Band (3), welches elektrisch leitfähig ausgebildet ist, elektrisch codierte Informationen übertragen werden.
5. Winkelsensoranordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend zumindest ein erstes (1) und ein zweites (2) Element, welche relativ zueinander verdrehbar ausgebildet und angeordnet sind, und wenigstens ein Kondensatorelement, dessen Kapazität sich in Abhängigkeit des Drehwinkels ändert, wobei der Drehwinkel direkt oder indirekt in Abhängigkeit dieser Kapazität erfasst oder bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensatorelement zumindest ein erstes Band (3) aufweist, wobei sich in Abhängigkeit der Positionierung des ersten Bands (3) die Kapazität des Kondensatorelements ändert.
6. Winkelsensoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element als Trommelelement (1) und das zweite Element als Gehäuseelement (2) ausgebildet sind und das erste Band (3) mit dem Trommelelement (1) und dem Gehäuseelement (2) verbunden ist und so angeordnet ist, dass es im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement und Gehäuseelement auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt wird, wobei das Gehäuseelement (2) und/oder das Trommelelement (1) und/oder ein zusätzliches zweites Band (4) und das erste Band (3) wenigstens teilweise ein Kondensatorelement bilden und elektrisch leitend mit einer elektronischen Auswerteschaltung (5, ECU) verbunden sind, in der die Kapazität des Kondensatorelements und/oder zumindest eine von dieser abhängigen Größe erfasset oder ermittelt wird und daraus der Drehwinkel zwischen Trommelelement (1) und Gehäuseelement (2) direkt oder indirekt berechnet oder bestimmt wird.
7. Winkelsensoranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste Band (3) elektrisch leitfähig ausgebildet ist und ein an dem ersten Element (1) befestigtes Zusatzmodul (12) und/oder Kon- taktierungsmodul elektrisch leitend mit der elektronischen Auswerteschaltung (5) und/oder einer zusätzlichen elektronischen Kontrolleinheit (ECU) verbindet.
8. Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das erste Band (3) als Flachband und/oder Folienleiter und/oder Streifenleiter und/oder Flexfolie ausgebildet ist .
9. Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelelement (1) in dem Gehäuseelement (2) angeordnet ist und/oder von diesem zumindest teilweise umgeben ist.
10. Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelelement (1) und das Gehäuseelement (2) jeweils zumindest ein Führungsmittel (6, 7, 8) zur Führung des wenigstens erstens Bandes aufweisen.
11. Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoranordnung das zweite Band (4) aufweist, welches ebenfalls mit dem Trommelelement (1) und dem Gehäuseelement (2) verbunden ist, wobei das erste und das zweite Band (3, 4) jeweils zumindest teilweise elektrisch leitfähig und voneinander elektrisch isoliert ausgebildet und angeordnet sind und das Kondensatorelement bilden, wobei die Winkelsensoranordnung so ausgebildet ist, dass im Zuge einer relativen Drehbewegung zwischen Trommelelement (1) und Gehäuseelement (2) die Kapazität des Kondensatorelements verändert wird, indem das erste und das zweite Band jeweils auf das Trommelelement aufgewickelt oder von dem Trommelelement abgewickelt werden und dabei von dem Gehäuseelement abgerollt/abgezogen oder auf dieses aufgerollt/aufgeschoben werden, wobei das erste (3) und das zweite (4) Band zumindest teilweise aufeinanderliegen .
12. Winkelsensoranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität des Kondensatorelements im Wesentlichen durch zumindest den Bereich des ersten und zweiten Bandes (3, 4) bestimmt ist, in welchem das erste und zweite Band wenigstens teilweise aufeinanderliegen- den .
13. Winkelsensoranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (3) und das zweite (4) Band jeweils zumindest teilweise auf dem Außenmantel (10) des Trommelelements (1) aufgewickelt sind.
14. Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelelement (1) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und auf einer drehbar gelagerten Welle, deren Drehwinkel erfasst werden soll, direkt oder indirekt befestigt ist und dass das Gehäuseelement (2) gegenüber der Welle im Wesentlichen berührungslos, als Stator ausgebildet, angeordnet ist.
15. Verwendung der Winkelsensoranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 14 in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Lenkwinkelsensoranordnung.
EP09780335A 2008-08-05 2009-07-08 Winkelsensoranordnung Withdrawn EP2313745A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008036377A DE102008036377A1 (de) 2008-08-05 2008-08-05 Winkelsensoranordnung
PCT/EP2009/058693 WO2010015482A1 (de) 2008-08-05 2009-07-08 Winkelsensoranordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2313745A1 true EP2313745A1 (de) 2011-04-27

Family

ID=41055155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09780335A Withdrawn EP2313745A1 (de) 2008-08-05 2009-07-08 Winkelsensoranordnung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8499464B2 (de)
EP (1) EP2313745A1 (de)
KR (1) KR101377383B1 (de)
CN (1) CN102112849A (de)
DE (1) DE102008036377A1 (de)
WO (1) WO2010015482A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008032419A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Drehgeber und Baureihe von Drehgebern
CN101376405B (zh) * 2008-09-05 2010-06-02 卢灿光 一种旋转角度传感器
DE102011085730A1 (de) * 2011-11-03 2013-05-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Induktiver Weg- und Winkelsensor
US8726529B2 (en) * 2012-03-27 2014-05-20 Cnh Industrial America Llc Rotary sensor assembly
EP3204717A4 (de) * 2014-10-08 2018-05-23 Candy House Inc. Drehwinkelsensor, linearverschiebungssensor, türmontagemechanismus und elektrobürste
DE102019110888B4 (de) 2019-04-26 2022-11-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Bestimmung der Absolutumdrehungen eines sich drehenden Bauteiles und eine Aktoranordnung
US12436007B2 (en) * 2022-07-25 2025-10-07 Ontic Engineering & Manufacturing Inc. Removable coupling systems for rotating sensors
EP4382366B1 (de) 2022-12-08 2025-11-12 Nexans Uhrfederanordnung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2246928A (en) * 1939-03-22 1941-06-24 Rca Corp Tuned circuit
NL7317645A (nl) * 1973-12-22 1975-06-24 Philips Nv Variabele condensator.
US4434391A (en) * 1982-01-15 1984-02-28 Sperry Corporation Capacitive feedback transducer and closed loop instrument meter mechanism
DE4016434A1 (de) * 1990-05-22 1991-11-28 Bosch Gmbh Robert Kapazitiver stellungsgeber
DE4123781A1 (de) * 1991-07-18 1993-01-21 Teldix Gmbh Winkelsensor
DE4313886A1 (de) 1993-04-28 1994-11-03 Vdo Schindling Kapazitiver Positions- bzw. Winkelsensor
US5687080A (en) * 1995-06-20 1997-11-11 Ziba Design, Inc. Multiple axis data input apparatus and method
DE19637967A1 (de) 1996-09-18 1997-10-30 Contelec Ag Winkelsensor
NL1006240C2 (nl) * 1997-06-05 1998-12-08 Univ Erasmus Elektronische hoekmeetinrichting.
DE19805106C1 (de) 1998-02-09 1999-03-25 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Erfassen einer vordefinierten absoluten Nullstellung zwischen einem um seine Längsachse in beiden Richtungen drehbaren zylindrischen Körper und einem feststehenden zylindrischen Körper
DE19816810C2 (de) 1998-04-16 2000-06-08 Preh Elektro Feinmechanik Kapazitiver Winkelsensor
GB0102324D0 (en) * 2001-01-30 2001-03-14 Renishaw Plc Capacitance type displacement responsive device and a suspension system for a displacement responsive device
US6957496B2 (en) * 2002-02-14 2005-10-25 Faro Technologies, Inc. Method for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine
RU2292997C2 (ru) * 2003-10-08 2007-02-10 Хитачи Коки Ко. Лтд. Станок для резки под углом с индикацией угла установки режущего элемента (варианты)
WO2006002311A2 (en) * 2004-06-23 2006-01-05 Fe Technical Services, Inc. Capacitive sensing techniques
DE102005010909B4 (de) 2005-03-09 2009-06-04 Methode Electronics International Gmbh Kapazitiver Kraft- und Winkelsensor
US7023684B1 (en) * 2005-06-01 2006-04-04 Jack Chen Variable position sensor employing capacitance
RU2346380C1 (ru) * 2007-07-17 2009-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Мармирус" Емкостной генератор тока

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010015482A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102112849A (zh) 2011-06-29
KR101377383B1 (ko) 2014-03-24
DE102008036377A1 (de) 2010-02-11
KR20110049859A (ko) 2011-05-12
US8499464B2 (en) 2013-08-06
WO2010015482A1 (de) 2010-02-11
US20110131821A1 (en) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010015482A1 (de) Winkelsensoranordnung
EP2932217B2 (de) Vorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und einer lenkwinkelsensoreinrichtung für ein kraftfahrzeug, und kraftfahrzeug
EP2569206B1 (de) Sensorbaugruppe für kraftfahrzeug-lenksysteme
EP1257438B1 (de) Einrichtung zur übertragung elektrischen stroms zwischen zwei zueinander verdrehbaren bauelementen einer lenkeinrichtung für kraftfahrzeuge
EP2870054B1 (de) Drehwinkelsensor
DE102012202662A1 (de) Anordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil
DE102004056049A1 (de) Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
WO2015055382A1 (de) Sensoranordnung zur erfassung von drehwinkeln an einem rotierenden bauteil in einem fahrzeug
DE102019124973A1 (de) Sensoranordnung zur Erfassung eines Lenkmomentes sowie einer absoluten Winkelposition und Sensorvorrichtung mit dieser Sensoranordnung
DE102017210783A1 (de) Gleitlager
EP3458812A1 (de) Kipptoleranter linearwegsensor
WO2019145244A1 (de) Belagverschleissmesseinrichtung für eine bremse, insbesondere scheibenbremse, bremse und bremsbelagsatz
DE19805106C1 (de) Vorrichtung zum Erfassen einer vordefinierten absoluten Nullstellung zwischen einem um seine Längsachse in beiden Richtungen drehbaren zylindrischen Körper und einem feststehenden zylindrischen Körper
WO2000046093A1 (de) Vorrichtung zum erfassen der winkelstellung des lenkrades eines kraftfahrzeugs
WO2016091497A1 (de) Sondeneinheit
EP1701136A1 (de) Kapazitiver Kraft- und Winkelsensor
DE102019124972A1 (de) Sensoranordnung zur Erfassung eines Lenkmomentes sowie einer absoluten Winkelposition und Sensorvorrichtung mit dieser Sensoranordnung
DE102012103221B4 (de) Elektrisch betätigte Lenkradschlosseinrichtung
DE102007028793A1 (de) Elektronisches Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, elektronische Steuereinheit, Leiterplatte und Verfahren zum Ermitteln eines Feuchtigkeitsgehalts in der elektronischen Steuereinheit
DE19525686C2 (de) Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen zwei Endstellen
WO2015018403A1 (de) Vorrichtung zur erfassung des drehmomentes in einer welle
DE102007010737A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Drehwinkels einer Welle
DE102019110888B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Absolutumdrehungen eines sich drehenden Bauteiles und eine Aktoranordnung
DE102019005572A1 (de) Flexibles, elektrisches Flachbandkabel und Wickelfederkassette mit einem solchen Flachbandkabel
EP3707479B1 (de) Positionierung von motoren mittels kapazitiver messung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110307

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150203