FR2987116A1

FR2987116A1 - SENSOR DEVICE FOR DETECTING THE ROTATION ANGLES OF A ROTARY COMPONENT OF A VEHICLE

Info

Publication number: FR2987116A1
Application number: FR1351418A
Authority: FR
Inventors: Remigius Has; Fabian Henrici
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2013-08-23
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP2013171049A; CN103256885A; DE102012202657A1; CN103256885B; FR2987116B1

Abstract

Dispositif de capteur pour détecter les angles de rotation d'un composant rotatif (10) d'un véhicule dont la périphérie est couplée à un générateur de valeur de mesure (20) qui, en liaison avec un capteur (26), génère un signal représentant l'angle de rotation du composant rotatif (10). Le générateur de valeur de mesure (20) est un convertisseur de mouvement transformant la rotation (12) du composant rotatif (10) en une translation (24) du générateur (20). Le capteur (26) monté à côté du générateur (20) surveille toute la plage de translation du générateur (20) et détermine la position actuelle du générateur (20) dans sa plage de translation . Cette position représente l'angle de rotation du composant rotatif (10).A sensor device for detecting rotation angles of a rotating component (10) of a vehicle whose periphery is coupled to a measurement value generator (20) which, in connection with a sensor (26), generates a signal representing the angle of rotation of the rotating component (10). The measurement value generator (20) is a motion converter transforming the rotation (12) of the rotating component (10) into a translation (24) of the generator (20). The sensor (26) mounted adjacent to the generator (20) monitors the entire range of translation of the generator (20) and determines the current position of the generator (20) in its translation range. This position represents the angle of rotation of the rotating component (10).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de cap- teur pour détecter les angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule et dont la périphérie est couplée à un générateur de valeur de mesure qui, en liaison avec au moins un capteur, génère un signal re- présentant l'angle de rotation du composant rotatif. Etat de la technique Les capteurs d'angle de direction, connus, utilisent une roue de comptage pour déterminer le nombre de rotations du volant de direction par une détection sans contact à l'aide de capteurs de champ magnétique. Un tel système a toutefois l'inconvénient que lorsque l'allumage est coupé, il faut fournir un courant de repos pour pouvoir reconnaître la rotation du volant. Dans le cas d'une non utilisation prolongée du véhicule, ce courant décharge de la batterie du véhicule. Mais si l'on ne peut fournir un tel courant de repos, on ne pourra plus dé- terminer de manière univoque l'angle de braquage s'il y a pivotement du volant alors que l'allumage est coupé ou que la batterie est débranchée. Le document DE 10 2007 052 162 A 1 décrit par exemple une installation de mesure pour une détection sans contact d'angle de rotation ou d'une course linéaire ainsi qu'un module de pédale équipé d'une telle installation de mesure. L'angle de rotation ou la course linéaire ainsi détectés résultent du mouvement relatif entre au moins deux éléments précontraints l'un par rapport à l'autre en position de repos par un moyen élastique ou ressort. Les ressorts ont des spires en une matière électro-conductrice si bien que le mouvement relatif des éléments génère une variation de longueur du ressort. Au moins une partie des spires du ressort est entourée par une bobine magnétique qui fait partie d'un circuit oscillant avec un condensateur. Une installation d'exploitation fournit un signal pour détecter et calculer le mouvement relatif, en fonction de la variation de la fréquence de résonance du cir- cuit oscillant, provoquée par la variation de longueur du ressort générée par le mouvement relatif des éléments. Pour transformer le mouvement relatif du levier de la pédale d'accélérateur d'un bloc de palier en un mouvement linéaire plus simple pour l'application du principe de me- sure, les ressorts sont reliés par une extrémité à une surface d'appui du bloc de palier et l'autre extrémité s'appuie sur un bras du levier de pédale d'accélérateur formant ainsi un bras de levier par rapport à l'axe de pivotement entre le levier de pédale d'accélérateur et le bloc de palier. Le document DE 10 2008 011 448 A 1 décrit un dispositif pour détecter un angle de rotation comportant des générateurs et des capteurs qui, en fonction de la variation de l'angle de rotation, détectent les variations d'une grandeur physique générée par un composant rotatif ; cette grandeur physique est détectée comme signal exploitable de manière numérique. Au moins par sa périphérie, le composant rotatif est couplé en rotation à des satellites rotatifs de périphérie plus petite, de préférence à un capteur angulaire qui entraîne un disque hypercycloïdal ou un pignon denté hypocycloïdal également en rotation par une transmission hypocycloïdale couplée axialement ; la vitesse de rotation est démultipliée par la transmission hypocycloïdale pour en déduire la vitesse de rotation du composant rotatif et l'angle de braquage, absolu, pour plusieurs rotations effectuées par le volant à l'aide d'un système de capteur rotatif. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de cap- teur de véhicule du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le géné- rateur de valeur de mesure est un convertisseur de mouvement transformant la rotation du composant rotatif en une translation du générateur à côté duquel est monté ce capteur surveillant toute la plage de translation du générateur et déterminant la position actuelle du gé- nérateur dans la plage de translation, position qui représente l'angle de rotation du composant rotatif. Le dispositif de capteur selon l'invention a l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique que la conversion du mouvement de rotation en une variation mécanique de course ou de translation donne toujours une position de rotation univoque même si le composant rotatif effectue plusieurs tours. De façon avantageuse, en cas de défaillance du circuit électronique, le mouvement de rotation reste conservé par la position de la course mécanique. Grâce à la course mécanique ou translation, même lorsque l'allumage est coupé ou que la batterie est débranchée, on conserve l'angle de rotation absolu correct, ce qui permet en même temps un fonctionnement particulièrement ou une détection particulièrement surs de l'angle de rotation par la détection de la position dans la plage de translation. La simplification mécanique constitue un autre avantage économique. De façon préférentielle, le dispositif de capteur selon l'invention est utilisé pour déterminer l'angle de braquage ou de direc- tion d'un véhicule. Le composant rotatif ou pignon denté est de préférence couplé au volant ou à la colonne de direction du véhicule par une liaison solidaire en rotation. Les modes de réalisation de la présente invention transforment le mouvement de guidage ou de braquage en une course variable ou une translation détectés sans contact par une dé- termination de position transformée en un angle de braquage ou de direction. Les modes de réalisation de l'invention correspondent à un dispositif de capteur pour détecter les angles de rotation d'un com- as posant rotatif d'un véhicule. Le composant rotatif est couplé par sa pé- riphérie à un générateur de valeur de mesure qui, en liaison avec au moins un capteur, génère un signal représentant l'angle de rotation du composant rotatif. Selon l'invention, le générateur de valeur de mesure est un convertisseur de mouvement transformant la rotation du compo- 20 sant rotatif en une translation du générateur. Le capteur est installé sur le côté du générateur de valeur de mesure dont il surveille toute la plage de translation et détermine la position actuelle du générateur dans cette plage de translation qui représente l'angle de rotation du composant rotatif. 25 Suivant une caractéristique particulièrement avanta- geuse, le générateur de valeur de mesure transforme la rotation du composant rotatif en une translation axiale du générateur par rapport au composant rotatif. Le générateur de valeur de mesure comporte par exemple un pignon monté par son filetage intérieur de façon mobile lon- 30 gitudinalement sur le filetage extérieur correspondant d'un goujon en étant positionné pour que la couronne dentée (première couronne dentée) du composant rotatif engrène avec la couronne dentée (seconde couronne dentée) du pignon et que le pignon reçoive le mouvement de rotation représentant la rotation du composant rotatif en exécutant un 35 mouvement de vissage sur le goujon suivant la plage de translation. Field of the Invention The present invention relates to a sensor device for detecting rotation angles of a rotating component of a vehicle and whose periphery is coupled to a measurement value generator which, in conjunction with at least one sensor generates a signal representing the rotational angle of the rotating component. STATE OF THE ART The known steering angle sensors use a counting wheel to determine the number of rotations of the steering wheel by non-contact detection using magnetic field sensors. Such a system however has the disadvantage that when the ignition is off, it must provide a quiescent current to be able to recognize the rotation of the steering wheel. In the case of prolonged non-use of the vehicle, this current discharges the vehicle's battery. But if we can not provide such a quiescent current, we will no longer be able to uniquely determine the steering angle if the steering wheel is turned while the ignition is off or the battery is disconnected. . Document DE 10 2007 052 162 A1 describes, for example, a measuring installation for a non-contact detection of rotation angle or of a linear stroke as well as a pedal module equipped with such a measurement installation. The angle of rotation or linear stroke thus detected result from the relative movement between at least two elements preloaded relative to each other in the rest position by elastic means or spring. The springs have turns in an electrically conductive material so that the relative movement of the elements generates a variation in the length of the spring. At least a portion of the turns of the spring is surrounded by a magnetic coil which is part of an oscillating circuit with a capacitor. An operating system provides a signal for detecting and calculating the relative movement, as a function of the variation of the resonant frequency of the oscillating circuit, caused by the variation of the length of the spring generated by the relative movement of the elements. To transform the relative movement of the accelerator pedal lever of a bearing block into a simpler linear motion for the application of the measuring principle, the springs are connected at one end to a bearing surface of the bearing block. bearing block and the other end rests on an arm of the accelerator pedal lever thus forming a lever arm with respect to the axis of pivoting between the accelerator pedal lever and the bearing block. DE 10 2008 011 448 A1 describes a device for detecting a rotation angle comprising generators and sensors which, depending on the variation of the rotation angle, detect the variations of a physical quantity generated by a component. rotary; this physical quantity is detected as a digitally exploitable signal. At least at its periphery, the rotating component is rotatably coupled to smaller periphery rotary satellites, preferably an angular sensor which drives a hypercycloidal disk or a hypocycloidal pinion also rotated by an axially coupled hypocycloidal transmission; the speed of rotation is reduced by the hypocycloidal transmission to deduce the speed of rotation of the rotary component and the steering angle, absolute, for several rotations performed by the steering wheel with a rotary sensor system. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the subject of the invention is a vehicle sensor device of the type defined above, characterized in that the measurement value generator is a motion converter transforming the vehicle. rotation of the rotary component in a translation of the generator, on the side of which is mounted this sensor monitoring the entire range of translation of the generator and determining the current position of the generator in the translation range, a position which represents the rotation angle of the rotary component . The sensor device according to the invention has the advantage vis-à-vis the state of the art that the conversion of the rotational movement into a mechanical variation of stroke or translation always gives a univocal position of rotation even if the rotating component performs several turns. Advantageously, in case of failure of the electronic circuit, the rotational movement remains preserved by the position of the mechanical stroke. Thanks to the mechanical or translational movement, even when the ignition is switched off or the battery is disconnected, the correct absolute rotation angle is maintained, which at the same time enables particularly reliable operation or particularly reliable detection of the angle. rotation by detecting the position in the translation range. Mechanical simplification is another economic benefit. Preferably, the sensor device according to the invention is used to determine the steering or steering angle of a vehicle. The rotary component or pinion gear is preferably coupled to the steering wheel or the steering column of the vehicle by a rotationally integral connection. Embodiments of the present invention transform the steering or steering movement into a variable travel or translation sensed without contact by a position determination transformed into a steering or steering angle. Embodiments of the invention correspond to a sensor device for detecting angles of rotation of a rotating component of a vehicle. The rotary component is coupled via its periphery to a measurement value generator which, in connection with at least one sensor, generates a signal representing the rotational angle of the rotating component. According to the invention, the measurement value generator is a motion converter transforming the rotation of the rotary component into a translation of the generator. The sensor is installed on the side of the measuring value generator whose entire range of translation it monitors and determines the current position of the generator in this range of translation which represents the rotation angle of the rotary component. According to a particularly advantageous characteristic, the measuring value generator transforms the rotation of the rotary component into an axial translation of the generator with respect to the rotary component. The measuring value generator comprises, for example, a pinion mounted by its internal thread movably longitudinally on the corresponding external thread of a stud being positioned so that the ring gear (first ring gear) of the rotary component meshes with the toothed crown (second ring gear) of the pinion and that the pinion receives the rotational movement representing the rotation of the rotary component by executing a screwing movement on the stud along the translation range.

Ainsi, le mouvement de rotation transmis par le composant rotatif au pignon est transformé en une variation de hauteur du pignon du générateur de valeur de mesure qui est mesurée par un capteur comme position du générateur dans la plage de translation. Thus, the rotational movement transmitted by the rotating component to the pinion is transformed into a height variation of the measuring value generator gear which is measured by a sensor as the position of the generator in the translation range.

De façon avantageuse, la résolution de l'angle de rotation du composant rotatif ainsi déterminée se prédéfinit par le rapport de démultiplication du composant rotatif, de préférence en forme de pignon denté et du générateur de valeur de mesure et/ou par le pas du filetage intérieur et/ou du filetage extérieur du goujon. Le filetage permet d'adapter la variation de hauteur découplée du rapport de démultiplica- tion en plus selon la caractéristique du capteur servant à déterminer la position. De plus, le générateur de valeur de mesure peut être chargé par la force d'un ressort généré par une tige élastique pour réduire le jeu axial. Advantageously, the resolution of the rotation angle of the rotary component thus determined is predefined by the gear ratio of the rotary component, preferably in the form of a toothed gear and the measuring value generator and / or by the pitch of the thread. inside and / or external thread of the stud. The threading makes it possible to adapt the decoupled height variation of the gear ratio in addition to the characteristic of the sensor used to determine the position. In addition, the measurement value generator can be loaded by the force of a spring generated by an elastic rod to reduce the backlash.

Selon une caractéristique avantageuse le dispositif de capteur comporte plusieurs capteurs à courants de Foucault ayant chacun au moins une bobine pour générer un champ magnétique et l'unité d'exploitation et de commande détermine la position actuelle du générateur de valeur de mesure dans la plage de translation en exploitant les champs magnétiques générés. Chaque capteur de courants de Foucault comporte par exemple deux bobines générant des champs magnétiques et l'unité d'exploitation et de commande fait une exploitation différentielle des champs magnétiques générés par les deux bobines pour déterminer la position actuelle du générateur de valeur de mesure dans la plage de translation. Selon un autre développement avantageux du dispositif de capteur selon l'invention, au moins un capteur détecte en plus la position des dents de la seconde couronne dentée du pignon du générateur de valeur de mesure et ce signal est exploité par l'unité d'exploitation et de commande pour déterminer l'angle de rotation. Selon un autre développement avantageux du dispositif de capteur selon l'invention, dans le capteur de courants de Foucault correspondant, les deux bobines sont disposées par exemple l'une au-dessus de l'autre, sur un axe vertical commun parallèle à l'axe de rota- tion du générateur de valeur de mesure. La structure des dents du pi- gnon du générateur de valeur de mesure et la détection par un capteur de courants de Foucault permet une détection univoque de l'angle de rotation. Pour éliminer le caractère non univoque, les bobines sont non pas alignées l'une au-dessus de l'autre mais à différentes hauteurs et sur des axes verticaux différents, parallèles à l'axe de rotation du géné- rateur de valeur de mesure. On obtient ainsi deux signaux avec des phases différentes par rapport à la position du pignon et on peut exploiter la position des dents du pignon par l'unité d'exploitation et de commande. According to an advantageous characteristic, the sensor device comprises a plurality of eddy current sensors each having at least one coil for generating a magnetic field and the operating and control unit determines the current position of the measurement value generator in the range of translation by exploiting the magnetic fields generated. Each eddy current sensor for example comprises two coils generating magnetic fields and the operating and control unit makes differential use of the magnetic fields generated by the two coils to determine the current position of the measurement value generator in the field. translation range. According to another advantageous development of the sensor device according to the invention, at least one sensor detects in addition the position of the teeth of the second ring gear of the measuring value generator gear and this signal is operated by the operating unit. and control to determine the angle of rotation. According to another advantageous development of the sensor device according to the invention, in the corresponding eddy current sensor, the two coils are arranged for example one above the other, on a common vertical axis parallel to the rotational axis of the measuring value generator. The tooth structure of the sensor of the measuring value generator and the detection by an eddy current sensor allows a unique detection of the angle of rotation. To eliminate the unequivocal character, the coils are not aligned one above the other but at different heights and on different vertical axes, parallel to the axis of rotation of the measuring value generator. This produces two signals with different phases relative to the position of the pinion and we can exploit the position of the teeth of the pinion by the operating unit and control.

Selon une variante, pour éviter le caractère non équi- voque, on commande un fonctionnement alterné dans le temps des bobines différentielles. L'unité d'exploitation et de commande, commande les deux bobines du capteur de courants de Foucault, d'abord de façon décalée dans le temps, l'une par rapport à l'autre, puis de façon simul- tanée pour détecter et exploiter les champs magnétiques ainsi formés différemment. L'unité d'exploitation et de commande effectue globalement trois mesures avec chaque fois trois champs magnétiques de formes différentes permettant d'éliminer le caractère non univoque. La commande des bobines se fait par une commutation appropriée ou par une variation sinusoïdale de l'intensité des courants dans les bobines avec un déphasage entre les bobines. L'exploitation différentielle permet avantageusement de compenser les influences parasites telles que par exemple la variation de température. De plus, l'utilisation de plusieurs capteurs ou babines permet avantageusement une détermination redondante de l'angle de rotation du composant rotatif. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de dispositifs de capteur pour la détec- tion d'angle de rotation représentés dans les dessins annexés dans les- quels les mêmes composants ou éléments de même fonction ou de fonction analogue portent les mêmes références.35 Ainsi : la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de capteur selon l'invention occupant une première position, la figure 2 est une vue en perspective schématique de l'exemple de réalisation du dispositif de capteur selon l'invention occupant une seconde position, la figure 3 est une vue de détail schématique du dispositif de capteur des figures 1 ou 2, la figure 4 est une vue de dessus schématique d'un générateur de valeur de mesure du dispositif de capteur des figures 1 et 2 selon l'invention, la figure 5 est une vue schématique d'un premier exemple de réalisation d'un capteur de courants de Foucault à deux bobines pour le dispositif de capteur des figures 1 et 2 selon l'invention, la figure 6 est une vue schématique de détail d'un second exemple de réalisation d'un capteur de courants de Foucault à deux bobines pour le dispositif de capteur selon les figures 1 et 2 de l'invention. According to a variant, in order to avoid the non-equivocal character, it is necessary to control an alternating operation in time of the differential coils. The operating and control unit controls the two coils of the eddy current sensor, first time-shifted, relative to each other, then simultaneously to detect and exploit the magnetic fields thus formed differently. The operating and control unit globally performs three measurements with three magnetic fields each of different shapes to eliminate the unequivocal character. The control of the coils is by appropriate switching or by a sinusoidal variation of the currents currents in the coils with a phase shift between the coils. Differential exploitation advantageously makes it possible to compensate for parasitic influences such as, for example, temperature variation. In addition, the use of several sensors or chops advantageously allows a redundant determination of the rotation angle of the rotary component. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of examples of sensor devices for rotation angle detection shown in the accompanying drawings in which the same components or elements of the same function or analogous function have the same references. Thus: FIG. 1 is a schematic perspective view of an exemplary embodiment of a sensor device according to the invention occupying a first position, FIG. Schematic perspective of the exemplary embodiment of the sensor device according to the invention occupying a second position, Figure 3 is a schematic detail view of the sensor device of Figures 1 or 2, Figure 4 is a schematic top view of a measuring value generator of the sensor device of FIGS. 1 and 2 according to the invention, FIG. 5 is a schematic view of a first exemplary embodiment of a current sensor. two-coil eddy CTs for the sensor device of FIGS. 1 and 2 according to the invention, FIG. 6 is a schematic detail view of a second exemplary embodiment of a two-coil eddy current sensor for the sensor device according to Figures 1 and 2 of the invention.

Description de modes de réalisation de l'invention Selon les figures 1 à 6, chaque mode de réalisation d'un dispositif de capteur 1 selon l'invention pour la détection d'angle de rotation comportent un composant rotatif 10 d'un véhicule, un générateur de valeur de mesure 20 et au moins un capteur 26 dont le signal de sortie est exploité par une unité d'exploitation et de commande 30. Le composant rotatif 10 est couplé par sa périphérie au générateur de valeur de mesure 20 qui, en liaison avec au moins un capteur 26, génère un signal représentant l'angle de rotation du composant ou pièce rotative 10 et transmet le signal à l'unité d'exploitation et de commande 30. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION According to FIGS. 1 to 6, each embodiment of a sensor device 1 according to the invention for the detection of rotation angle comprises a rotating component 10 of a vehicle, a measuring value generator 20 and at least one sensor 26 whose output signal is operated by an operating and control unit 30. The rotary component 10 is coupled at its periphery to the measurement value generator 20 which, in conjunction with at least one sensor 26, generates a signal representing the rotation angle of the rotating component or part 10 and transmits the signal to the operation and control unit 30.

Selon l'invention, le générateur de valeur de mesure 20 est un conver- tisseur de mouvement transformant la rotation 12 du composant rotatif 10 en une translation 24 du générateur de valeur de mesure 20 ; au moins un capteur 26 est prévu sur le côté du générateur 20 surveillant toute la plage de translation du générateur 20. Le capteur 26 détermine la position actuelle ou instantanée du générateur 20 dans la plage de translation. Cette position représente l'angle de rotation du composant rotatif 10. Les formes de réalisation du dispositif de capteur 1 selon l'invention peuvent être des capteurs d'angle de braquage pour déter- miner l'angle de braquage ou de direction d'un véhicule. Le composant rotatif 10 est alors par exemple un pignon denté couplé solidairement en rotation, de préférence au volant et/ou à la colonne de direction du véhicule. Comme cela apparaît en outre aux figures 1 à 4, le géné- rateur de valeur de mesure 20 de l'exemple de réalisation du dispositif de capteur 1 selon l'invention comporte un pignon 20a mobile longitudinalement sur un goujon 22 par son filetage intérieur 20.3 engrenant avec le filetage extérieur 22.1 correspondant. Le générateur de valeur de mesure 20 en forme de pignon 20a est positionné pour engrener avec une première couronne dentée 14 du composant rotatif 10 en forme de roue dentée engrenant avec une seconde couronne dentée 20.1 du pignon 20a. La rotation 12 du composant rotatif 10 est ainsi transmise au pignon 20a du générateur de valeur de mesure 20 qui change de position dans la direction axiale 24 sous l'effet de ce mouvement de rotation 12'. Cela signifie que le pignon 20a reçoit le mouvement de rotation 12' représentant la rotation 12 du composant rotatif 10 et tourne par rapport au goujon 22 suivant un mouvement hélicoïdal 24 suivant la plage de translation ; la rotation 12, 12' (ou mouvement de rotation) est ainsi transformée en une translation axiale 24 sous la forme d'une variation de hauteur du générateur de valeur de mesure 20. La comparaison entre les figures 1 et 2, montre que le sens de rotation représenté pour la rotation 12 du composant rotatif 10 modifie vers le haut la position du pignon 20a du générateur de valeur de mesure 20 dans la plage de translation. La résolution de l'angle de rotation déterminée par le com- posant rotatif 10 peut être prédéterminée par exemple par le rapport de transmission entre le composant rotatif 10 et le pignon la du générateur de valeur de mesure 20 et/ou par le pas du filetage intérieur 20.3 et/ou du filetage extérieur 22.1 du goujon 22. Le générateur de valeur de mesure 20 ou le pignon 20a peuvent être chargés par la force d'un ressort, par exemple sous la forme d'une tige élastique de façon à réduire le jeu axial. En transformant la rotation ou mouvement 12 de bra- quage ou de direction en une translation mécanique 24 du générateur de valeur de mesure 20 dont on détermine la position dans la plage de translation, on aura toujours une position de rotation univoque ou un angle de braquage ou de direction univoque même si le volant effectue plusieurs rotations et, en cas de défaillance du circuit électronique, le mouvement de rotation transformé mécaniquement en un changement de hauteur reste ainsi conservé. Grâce à la translation mécanique 24, même lorsque l'allumage est coupé ou que la batterie est débranchée, on conserve l'angle de rotation absolu correct et en même temps, on a un fonctionnement ou une détection particulièrement surs de l'angle de rotation ou angle de braquage par la détection de position. According to the invention, the measurement value generator 20 is a motion converter transforming the rotation 12 of the rotary component 10 into a translation 24 of the measurement value generator 20; at least one sensor 26 is provided on the side of the generator 20 monitoring the entire range of translation of the generator 20. The sensor 26 determines the current or instantaneous position of the generator 20 in the translation range. This position represents the angle of rotation of the rotary component 10. The embodiments of the sensor device 1 according to the invention can be steering angle sensors to determine the steering or steering angle of a vehicle. vehicle. The rotary component 10 is then for example a toothed pinion firmly coupled in rotation, preferably the steering wheel and / or the steering column of the vehicle. As also appears in FIGS. 1 to 4, the measuring value generator 20 of the embodiment of the sensor device 1 according to the invention comprises a pinion 20a that can be moved longitudinally on a stud 22 by its internal thread 20.3. meshing with the corresponding external thread 22.1. The measuring value generator 20 in the form of a pinion 20a is positioned to mesh with a first ring gear 14 of the rotating component 10 in the form of a gear meshing with a second ring gear 20.1 of the pinion 20a. The rotation 12 of the rotary component 10 is thus transmitted to the gear 20a of the measurement value generator 20 which changes position in the axial direction 24 under the effect of this rotational movement 12 '. This means that the pinion 20a receives the rotational movement 12 'representing the rotation 12 of the rotary component 10 and rotates relative to the stud 22 in a helical movement 24 along the translation range; the rotation 12, 12 '(or rotational movement) is thus transformed into an axial translation 24 in the form of a variation in height of the measuring value generator 20. The comparison between FIGS. 1 and 2 shows that the direction rotation shown for the rotation 12 of the rotary component 10 changes upward the position of the pinion 20a of the measuring value generator 20 in the translation range. The resolution of the rotation angle determined by the rotary component 10 may be predetermined for example by the transmission ratio between the rotary component 10 and the gearwheel la of the measuring value generator 20 and / or by the pitch of the thread. 20.3 and / or the external thread 22.1 of the stud 22. The measuring value generator 20 or the pinion 20a can be loaded by the force of a spring, for example in the form of an elastic rod so as to reduce the axial play. By transforming the rotation or steering movement 12 or direction in a mechanical translation 24 of the measuring value generator 20 whose position is determined in the translation range, there will always be an unambiguous position of rotation or a steering angle or direction unequivocal even if the steering wheel makes several rotations and, in case of failure of the electronic circuit, the rotation movement mechanically transformed into a change of height remains well preserved. Thanks to the mechanical translation 24, even when the ignition is switched off or when the battery is disconnected, the correct absolute rotation angle is kept and at the same time there is a particularly reliable operation or detection of the angle of rotation. or steering angle by position detection.

Comme cela apparaît en outre aux figures 1 à 4, le cap- teur 26 comporte plusieurs capteurs de courants de Foucault 26.1-26.5 ayant chacun au moins une bobine 27.1, 27.2 pour générer un champ magnétique 28. L'unité d'exploitation et de commande 30 détermine la position actuelle du générateur de valeur de mesure 20 dans sa plage de translation en exploitant les champs magnétiques générés 28. Pour augmenter la résolution, le capteur 26 saisit en plus la position des dents 20.2 de la seconde couronne dentée 20.1 du pignon 20a du générateur de valeur de mesure 20 et l'unité d'exploitation et de commande 30 exploite cette information pour une détermination plus précise de l'angle de rotation. L'utilisation de capteurs de courants de Foucault 26.1-26.5 permet une implémentation économique avantageuse de la mesure de position. On peut également utiliser d'autres procédés de mesure pour déterminer la position du générateur de valeur de mesure 20. As is also apparent from FIGS. 1 to 4, the sensor 26 has a plurality of eddy current sensors 26.1-26.5 each having at least one coil 27.1, 27.2 for generating a magnetic field 28. The operating unit and control 30 determines the current position of the measurement value generator 20 in its translation range by exploiting the generated magnetic fields 28. To increase the resolution, the sensor 26 additionally captures the position of the teeth 20.2 of the second ring gear 20.1 of the pinion 20a of the measurement value generator 20 and the operation and control unit 30 uses this information for a more accurate determination of the angle of rotation. The use of eddy current sensors 26.1-26.5 provides an advantageous economic implementation of the position measurement. Other measurement methods can also be used to determine the position of the measurement value generator 20.

Selon les figures 3 et 5, schématisant tous les capteurs de courants de Foucault 26.1-26.5, on a un capteur intermédiaire 26.3 situé au niveau du pignon 20a du générateur de valeur de mesure 20. Comme cela apparaît en outre aux figures 3 et 5, le capteur de courants de Foucault 26.3 comporte deux bobines 27.1, 27.2 générant des champs magnétiques 28 correspondants ; l'unité d'exploitation et de commande 30 effectue une exploitation différentielle des champs magnétiques 28 générés par les deux bobines 27.1, 27.2 pour déterminer la position actuelle du générateur 20 dans sa plage de translation. Dans le premier exemple de réalisation présenté, les deux bobines 27.1, 27.2 du capteur de courants de Foucault 26.3 sont à des hauteurs diffé- rentes sur un même axe vertical. Cet axe est parallèle à l'axe de rotation du générateur 20. La réalisation avec deux bobines 27.1, 27.2 permet à l'unité d'exploitation et de mesure 30 d'effectuer une exploitation différentielle pour éliminer les influences parasites telles que la tempéra- ture. Ainsi, les deux bobines 27.1, 27.2 peuvent être branchées et coupées alternativement de sorte que chaque fois l'autre bobine permette des mesures non influencées. Les capteurs de courants de Foucault 26.1-26.5 peuvent être réalisés par exemple selon un procédé micromécanique, en silicium ou directement sur une plaque de circuit. According to FIGS. 3 and 5, schematizing all the eddy current sensors 26.1-26.5, there is an intermediate sensor 26.3 situated at the level of the pinion 20a of the measurement value generator 20. As also appears in FIGS. 3 and 5, the eddy current sensor 26.3 comprises two coils 27.1, 27.2 generating corresponding magnetic fields 28; the operation and control unit 30 performs a differential operation of the magnetic fields 28 generated by the two coils 27.1, 27.2 to determine the current position of the generator 20 in its translation range. In the first embodiment shown, the two coils 27.1, 27.2 of the eddy current sensor 26.3 are at different heights on the same vertical axis. This axis is parallel to the axis of rotation of the generator 20. The embodiment with two coils 27.1, 27.2 allows the unit of operation and measurement 30 to perform a differential operation to eliminate parasitic influences such as the temperature. ture. Thus, the two coils 27.1, 27.2 can be connected and cut alternately so that each time the other coil allows uninfluenced measurements. The eddy current sensors 26.1-26.5 can be made for example by a micromechanical process, silicon or directly on a circuit board.

La variante de plaque de circuit pourrait ainsi offrir un autre avantage d'économie. Différentes formes de bobines telles que par exemple des formes rondes ou rectangulaires mais également des formes complexes sont réalisables. La structure dentée du pignon 20a et la détection par les courants de Foucault 26.1-26.5 rend la détection de l'angle de rota- tion non univoque. Comme cela apparaît en outre à la figure 6, les deux bobines 27.1', 27.2' du capteur de courants de Foucault 26' représentatif du second exemple de réalisation ne sont pas superposées comme à la figure 5 mais décalées à différentes hauteurs et sur des axes verticaux différents, chacun parallèle à l'axe de rotation du générateur 20. Cette disposition permet à l'unité d'exploitation et de commande 30 d'éliminer le caractère non univoque. Grâce à cette disposition, l'unité d'exploitation et de commande 30 reçoit deux signaux déphasés rapportées à la position du pignon 20a et à la position des dents 20.2 de la seconde couronne dentée 20.1. Selon une variante pour réduire l'absence d'univocité l'unité d'exploitation et de commande 30 commande les bobines 27.1, 27.2 des capteurs de courants de Foucault 26.1-26.5 alternativement et simultanément (A, B, AB, A, B, AB, ...). On a ainsi en tout trois mesures avec chaque fois des champs magnétiques 28 différents qui éliminent la non unicité. La commande des bobines 27.1, 27.2 peut se faire par une commutation correspondante ou par une variation sinusoïdale des courants dans les bobines avec un déphasage approprié entre les bobines. Les formes de réalisation de l'invention correspondent à un dispositif de capteur pour détecter les angles de rotation d'un com- posant ou d'une pièce rotative d'un véhicule, et qui, en transformant le mouvement de rotation en un mouvement mécanique de translation, fournissent une position de rotation univoque même si le composant rotatif tourne sur plusieurs tours. De façon avantageuse, en cas de dé- faillance des circuits électroniques, le mouvement de rotation reste con- servé de façon inchangée dans sa position mécanique déplacée. Grâce à ce changement de position mécanique, même lorsque l'allumage est coupé ou que la batterie est débranchée, on conserve l'angle de rotation absolu, ce qui permet un fonctionnement et une détection particulière- ment surs de l'angle de rotation par une saisie de position.20 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Dispositif de capteur 10 Composant rotatif 12 Sens de rotation du composant rotatif 10 12' Mouvement de rotation 14 Couronne dentée 20 Générateur de valeur de mesure 20a Pignon 20.3 Filetage intérieur 22 Goujon 22.1 Filetage extérieur 22.2 Dent de la seconde couronne dentée 20.1 24 Translation axiale 26 Capteur 26.1-26.5 Capteurs de courants de Foucault 27.1, 27.2 Bobines 28 Champ magnétique 30 Unité d'exploitation et de commande20 The circuit board variant could thus offer another advantage of economy. Different forms of coils such as for example round or rectangular shapes but also complex shapes are feasible. The toothed structure of the pinion 20a and the detection by the eddy currents 26.1-26.5 makes the detection of the rotation angle unambiguous. As also appears in FIG. 6, the two coils 27.1 ', 27.2' of the eddy current sensor 26 'representative of the second embodiment are not superimposed as in FIG. 5 but offset at different heights and on axes different vertical, each parallel to the axis of rotation of the generator 20. This arrangement allows the operation and control unit 30 to eliminate the unambiguous character. With this arrangement, the operation and control unit 30 receives two out of phase signals related to the position of the pinion 20a and the position of the teeth 20.2 of the second ring gear 20.1. According to a variant for reducing the absence of univocity, the operation and control unit 30 controls the coils 27.1, 27.2 of the eddy current sensors 26.1-26.5 alternately and simultaneously (A, B, AB, A, B, AB, ...). Thus, there are three measurements in all, each with different magnetic fields 28 which eliminate nonunicity. The control of the coils 27.1, 27.2 can be done by a corresponding switching or by a sinusoidal variation of the currents in the coils with an appropriate phase shift between the coils. Embodiments of the invention correspond to a sensor device for detecting rotational angles of a component or rotating part of a vehicle, and which, by transforming the rotational movement into a mechanical movement. in translation, provide a unambiguous rotational position even if the rotating component rotates several revolutions. Advantageously, in case of failure of the electronic circuits, the rotational movement remains unchanged in its displaced mechanical position. Thanks to this change of mechanical position, even when the ignition is switched off or the battery is disconnected, the absolute angle of rotation is kept, which allows a particularly reliable operation and detection of the angle of rotation by Position entry.20 NOMENCLATURE OF MAIN ELEMENTS 1 Sensor device 10 Rotary component 12 Direction of rotation of rotating component 10 12 'Rotational movement 14 Gear ring 20 Measuring value generator 20a Pinion 20.3 Internal thread 22 Pin 22.1 External thread 22.2 Tooth of second ring gear 20.1 24 Axial translation 26 Sensor 26.1-26.5 Eddy current sensors 27.1, 27.2 Coils 28 Magnetic field 30 Operation and control unit20

Claims

CLAIMS1 °) A sensor device for detecting rotation angles of a rotating component of a vehicle whose periphery is coupled to a measurement value generator (20) which, in connection with at least one sensor (26), generates a signal representing the angle of rotation of the rotary component (10), a sensor device characterized in that the measurement value generator (20) is a motion converter transforming the rotation (12) of the rotating component (10) into a translation (24) of the measuring value generator (20), * this sensor (26) mounted next to the generator (20) monitoring the entire range of translation of the generator (20), and * this sensor (26) determining the position current of the generator (20) in its translation range, which position represents the rotation angle of the rotary component (10). Sensor device according to Claim 1, characterized in that the measuring value generator (20) converts the rotation (12) of the rotary component (10) into an axial translation (24) of the generator (20) by relative to the rotary component (10). Sensor device according to claim 1, characterized in that the measuring value generator (20) comprises a pinion (20a) mounted longitudinally movable (22) by its internal thread (20.3), on a stud having a thread. outside (22.1) being positioned so that a first ring gear (14) of the rotary component (10) meshes with a second ring gear (20.1) of the pinion (20a) taking up the rotational movement (12 ') representing the rotation (12) of the component (10) and performing a screwing movement (24) in the translation range on the stud (22). Sensor device according to Claim 3, characterized in that the resolution of the determined rotational angle of the rotary component (10) is predefined by the gear ratio between the rotary component (10) and the measuring value generator. (20) and / or by the pitch of the internal thread (20.3) and / or the external thread (22.1) of the stud (22). Sensor device according to Claim 1, characterized in that the sensor (26) has a plurality of eddy current sensors (26.1-26.5) each having at least one coil (27.1, 27.2) for generating a magnetic field. (28), * an operation and control unit (30) determining the current position of the measurement value generator (20) in the translation range by exploiting the generated magnetic fields (28). Sensor device according to Claim 5, characterized in that the sensor (26) detects in addition the position of the teeth of the second ring gear (20.1) of the pinion (20a) of the generator (20), a position which the Operation and control unit (30) operates to determine the angle of rotation. Sensor device according to Claim 5, characterized in that each eddy current sensor (26.1-26.5) comprises two windings (27.1, 27.2) for generating corresponding magnetic fields (28), operating and control unit (30) performing a differential operation of the magnetic fields (28) generated by the two coils (27.1, 27.2) to determine the current position of the generator (20) in its translation range. Sensor device according to Claim 7, characterized in that the two coils (27.1, 27.2) are installed in the eddy current sensor (26.3) one above the other and on one same vertical axis parallel to the axis of rotation of the measuring value generator (20). Sensor device according to Claim 7, characterized in that the two coils (27.1 ', 27.2') in the corresponding eddy current sensor (26.3 ') are offset in different height positions and on different vertical axes. each parallel to the axis of rotation of the measurement value generator (20). Sensor device according to Claim 7, characterized in that the operating and control unit (30) controls the two coils (27.1, 27.2, 27.1 ', 27.2') of the eddy current sensors (26.3). , 26.3 ') first time-shifted, relative to each other, then simultaneously and it captures and exploits the various magnetic fields thus formed.