用于確定旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及用于非接觸確定在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件、特別是可磁化軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)。布置結(jié)構(gòu)包括部件，所述部件在其操作期間旋轉(zhuǎn)，所述部件在至少一個(gè)外圍區(qū)域上包括連接板形或齒形的徑向凸起和居間的槽或齒隙的周向結(jié)構(gòu)。布置結(jié)構(gòu)還包括用于確定部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的旋入式傳感器裝置，傳感器裝置包括：螺紋段，其用于位置固定地布置傳感器裝置，使得周向結(jié)構(gòu)能夠移過傳感器裝置；磁場產(chǎn)生裝置；及磁場檢測裝置。磁場檢測裝置包括未沿線對齊設(shè)置的至少三個(gè)磁場傳感器，其中彼此相距最遠(yuǎn)的磁場傳感器之間的距離小于或等于槽或齒隙的寬度。
【專利說明】
用于確定旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于非接觸地確定在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件、特別是機(jī)動(dòng)車輛的可磁化軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于確定在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件的轉(zhuǎn)速的不同的轉(zhuǎn)速傳感器從現(xiàn)有技術(shù)是已知的。例如，這樣的轉(zhuǎn)速傳感器被用于檢測機(jī)動(dòng)車輛的變速箱中的齒輪或傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。
[0003]對非接觸地檢測轉(zhuǎn)速而言，通常使用配備有磁場傳感器(例如，霍爾傳感器(Hallsensor))的轉(zhuǎn)速傳感器。這里，當(dāng)齒輪的齒通過時(shí)改變的磁場通過處于霍爾傳感器附近的磁體產(chǎn)生。在此期間，霍爾傳感器首先檢測所謂的磁體的背景場(background f ield)。由齒輪或類似部件的質(zhì)量(mass)引起的場強(qiáng)被添加到背景場的所述場強(qiáng)。如果齒而非齒隙(tooth gap)與傳感器相關(guān)聯(lián)，則這導(dǎo)致在齒與傳感器的關(guān)聯(lián)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的磁場的反復(fù)增強(qiáng)。因此，如果齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)，則取決于齒和齒隙通過傳感器而發(fā)生場強(qiáng)的波動(dòng)。因此，霍爾傳感器檢測磁場的所述改變并且產(chǎn)生電信號(hào)，從所述電信號(hào)能夠確定齒輪的轉(zhuǎn)速或位置角。因此，每個(gè)齒產(chǎn)生脈沖，并且轉(zhuǎn)速能夠通過對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來確定。更確切地說，轉(zhuǎn)速傳感器不會(huì)這樣檢測齒，而是檢測從齒到齒隙的過渡或反之。
[0004]特別地，包括兩個(gè)霍爾元件(Hall element)的轉(zhuǎn)速傳感器從公布的專利申請DE41 41 958 Al和EP O 800 087 A2是已知的。為了測量轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速傳感器例如被設(shè)置成與齒輪相對，使得齒輪的齒在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間首先通過第一霍爾傳感器，并且隨后通過第二霍爾傳感器。為此，當(dāng)沿齒輪或部件的周向方向或旋轉(zhuǎn)方向觀察時(shí)，所述兩個(gè)霍爾元件必須被偏置地設(shè)置。在當(dāng)沿齒輪的旋轉(zhuǎn)方向觀察時(shí)霍爾元件以這種方式偏置的情況下，所述齒首先來到一個(gè)霍爾元件，并且在一定角度的旋轉(zhuǎn)后到第二霍爾元件。由此引起的兩個(gè)傳感器的磁場的振蕩當(dāng)隨著時(shí)間的推移來觀察時(shí)相對于彼此偏移，由此，除了不僅能夠確定角速度和角加速度，而且還能夠確定旋轉(zhuǎn)方向，這是因?yàn)楦鶕?jù)旋轉(zhuǎn)方向，一個(gè)霍爾元件或另一個(gè)霍爾元件首先測量到波動(dòng)。
[0005]然而，如果旋轉(zhuǎn)傳感器被安裝成使得靜止的齒同時(shí)與兩個(gè)霍爾元件相對，S卩，兩個(gè)霍爾元件與下一齒的邊緣相距相同的距離，則兩個(gè)霍爾元件上的總磁場強(qiáng)度在任何測量時(shí)間點(diǎn)處都是相同的，并且不再能夠確定旋轉(zhuǎn)方向。該問題特別是能夠在具有螺接安裝的轉(zhuǎn)速傳感器的情況下發(fā)生。如果處于旋入位置的傳感器的旋轉(zhuǎn)位置使得兩個(gè)霍爾元件與下一齒的邊緣基本上相距相同的距離，則無法確定旋轉(zhuǎn)方向，或者如果距離的差異過小或未知，則能夠發(fā)生測量不準(zhǔn)確。在這樣的傳感器的情況下，在安裝期間必須確保兩個(gè)霍爾元件正確地在最終位置對齊，因此耗時(shí)的重新調(diào)整可能是必要的。
[0006]為了避免所述問題，在DE 41 41 958 Al中提出了一種轉(zhuǎn)速傳感器，利用其，轉(zhuǎn)速傳感器中的兩個(gè)霍爾元件和磁體被設(shè)置成相對于彼此可移位。例如，所提出的是，磁體被插入到相對于轉(zhuǎn)速傳感器的內(nèi)部中的主體能夠移位的保持器中。這確實(shí)使得能夠糾正不正確的對齊，但這是耗時(shí)的，易于出錯(cuò)并且在安裝期間需要合適地訓(xùn)練的熟練員工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于非接觸地確定在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的改進(jìn)的布置結(jié)構(gòu)、特別是改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)傳感器，利用所述改進(jìn)的布置結(jié)構(gòu)能夠避免常規(guī)技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的特別是在于提供一種轉(zhuǎn)速傳感器，利用其能夠確定旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，并且其能夠被快速地安裝且不需要復(fù)雜的校準(zhǔn)或調(diào)整。
[0008]所述目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于非接觸地確定在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實(shí)施例和應(yīng)用通過從屬權(quán)利要求來揭示。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的布置結(jié)構(gòu)依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)包括在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件，其中，所述部件在至少一個(gè)外圍區(qū)域上包括連接板形(web-shaped)或齒形的徑向凸起和居間的槽或齒隙的周向結(jié)構(gòu)。所述周向結(jié)構(gòu)能夠是旋轉(zhuǎn)部件的表面結(jié)構(gòu)的一部分，或能夠以能夠安裝在所述部件上的單獨(dú)的轉(zhuǎn)速傳感器的形式來提供。例如，所述部件能夠是可磁化軸，即，由鐵磁材料制成的軸。
[0010]所述布置結(jié)構(gòu)還包括旋入式傳感器裝置，借助于所述傳感器裝置能夠確定部件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。所述傳感器裝置包括螺紋段，借助于所述螺紋段，所述傳感器裝置能夠被旋入，用于位置固定地布置所述傳感器裝置。所述傳感器裝置被設(shè)置成使得所述周向結(jié)構(gòu)能夠移過所述傳感器裝置。所述傳感器裝置還包括磁場產(chǎn)生裝置和磁場檢測裝置。所述傳感器裝置在下文中也將被稱為轉(zhuǎn)速傳感器。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一般方面，磁場檢測裝置包括至少三個(gè)磁場傳感器，所述至少三個(gè)磁場傳感器不設(shè)置成沿線對齊，并且因此，被偏置地設(shè)置。換言之，所述磁場傳感器被設(shè)置成偏置的，使得無論傳感器裝置在部件旋轉(zhuǎn)期間的旋入位置，每個(gè)凸起在時(shí)間偏移的情況下到達(dá)所述至少三個(gè)磁場傳感器中的至少兩個(gè)。因此，沿所述凸起的周向方向或沿部件的旋轉(zhuǎn)方向查看，總是存在偏置設(shè)置的所述至少三個(gè)磁場傳感器中的至少兩個(gè)。在這種情況下，彼此相距最遠(yuǎn)的磁場傳感器的距離小于或等于所述周向結(jié)構(gòu)的槽或齒隙的寬度。所述磁場傳感器被設(shè)置成使得它們與磁場產(chǎn)生裝置相互作用，并且面向旋轉(zhuǎn)部件的周向結(jié)構(gòu)。
[0012]至少三個(gè)磁場傳感器的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置給出了特別的優(yōu)點(diǎn)，S卩:無論傳感器的安裝位置，即，處于旋入狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)位置，總是存在與最近的凸起的邊緣相距不同距離的至少兩個(gè)磁場傳感器，使得除了確定旋轉(zhuǎn)角速率之外，確定旋轉(zhuǎn)方向總是可能的，而無論安裝傳感器裝置的角位置如何。為此，當(dāng)旋入傳感器裝置時(shí)，沒必要關(guān)注磁場傳感器在最終位置如何定向，使得本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)快速組裝，并且避免安裝相關(guān)的測量誤差。此外，作為相距最遠(yuǎn)的磁場傳感器的距離小于或等于槽或齒隙的寬度的結(jié)果，確保了通過不同的傳感器記錄的磁場強(qiáng)度的改變通過旋轉(zhuǎn)部件由相同的邊緣產(chǎn)生。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)對軸的旋轉(zhuǎn)角速率和旋轉(zhuǎn)方向的可靠的測量。
[0013]—個(gè)特別優(yōu)選的示例性實(shí)施例提供的是，所述磁場檢測裝置通過按照三角形的形式設(shè)置的三個(gè)磁場傳感器形成。在這種情況下，所述三角形的邊的長度小于或等于槽或齒隙的寬度。此處，形式為等邊三角形的布置結(jié)構(gòu)是特別有利的。形式為等邊三角形的布置結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)崿F(xiàn)所檢測到的磁場信號(hào)的簡化分析和計(jì)算機(jī)處理。此外，作為結(jié)果，確保了在任何旋轉(zhuǎn)位置，當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)方向觀察時(shí)相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)磁場傳感器彼此具有一定的最小間隔，這對非常高頻率的檢測而言是有利的。
[0014]根據(jù)另一實(shí)施例，還提供了用于分析所述至少三個(gè)磁場傳感器的輸出信號(hào)的分析單元，所述分析單元配置成確定當(dāng)沿部件的旋轉(zhuǎn)方向、即沿部件或凸起的周向方向觀察時(shí)彼此相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)磁場傳感器，并且使用所述兩個(gè)磁場傳感器的測得的通量改變來確定旋轉(zhuǎn)方向。
[0015]這確保了在任何安裝位置，其間凸起的邊緣所產(chǎn)生的磁場的改變的時(shí)間差最大的那兩個(gè)磁場傳感器被用于測量，這改善了測量精度。所述分析單元優(yōu)選地形式為傳感器裝置的內(nèi)部分析電子裝置的一部分，但也能夠被實(shí)施為外部分析單元。
[0016]所述傳感器裝置有利地包括學(xué)習(xí)功能，借助于所述學(xué)習(xí)功能，在傳感器裝置中能夠存儲(chǔ)用于確定旋轉(zhuǎn)方向的兩個(gè)磁場傳感器中的哪一個(gè)必須首先檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變，使得存在第一旋轉(zhuǎn)方向并且不存在相反的旋轉(zhuǎn)方向。因此，在學(xué)習(xí)階段中，使所述部件沿預(yù)定的第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并且對哪個(gè)磁場傳感器首先檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變進(jìn)行評估。如果在正常的操作中，所述傳感器再次在其他傳感器之前首先檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變，則所述第一旋轉(zhuǎn)方向存在，否則相反的旋轉(zhuǎn)方向存在。
[0017]根據(jù)另一實(shí)施例，所述至少三個(gè)磁場傳感器被設(shè)置在垂直于所述部件或周向結(jié)構(gòu)的徑向方向的平面中，使得所述傳感器與旋轉(zhuǎn)部件相距基本上相同的徑向距離。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一可能性提供的是，所述傳感器裝置被配置成在磁場傳感器的信號(hào)指示非零的旋轉(zhuǎn)角速率但沒有確定的旋轉(zhuǎn)方向的情況下，檢測所述部件的振動(dòng)。根據(jù)所述版本，能夠檢測振動(dòng)，如果機(jī)器未旋轉(zhuǎn)但存在振動(dòng)，則所述振動(dòng)是在軸、特別是傳動(dòng)軸未旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的常見問題。這樣的振動(dòng)能夠引起通量改變，并且因此，引起角旋轉(zhuǎn)速率的計(jì)算。然而，傳感器裝置不測量限定的旋轉(zhuǎn)方向，這是因?yàn)轫槙r(shí)針和逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)以相等的比例交替地檢測。
[0019]所述傳感器裝置的磁場傳感器能夠是有源磁場通量傳感器，其優(yōu)選地根據(jù)霍爾原理(霍爾探頭(Hall probe))來操作。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，傳感器裝置能夠包括殼體，所述殼體包括端部區(qū)域，磁場傳感器被安裝在所述端部區(qū)域中以形成測量末端。所述殼體還能夠包括設(shè)置在相對端處的殼主體，在所述殼主體中設(shè)置了用于傳感器裝置的插塞式連接器和用于分析磁場傳感器的測量信號(hào)的微處理器單元，磁場傳感器的輸出信號(hào)被傳輸?shù)剿鑫⑻幚砥鲉卧糜诜治觥Ｋ鰵んw還能包括用于旋入傳感器裝置的螺紋段，所述螺紋段被優(yōu)選地設(shè)置在端部區(qū)域和殼主體之間。
[0021]所述磁場產(chǎn)生裝置能夠以永磁體的形式或以產(chǎn)生磁場的能夠通電的線圈的形式來實(shí)施。所述磁場產(chǎn)生裝置優(yōu)選地包括整合在傳感器殼體內(nèi)的用于產(chǎn)生磁場的線圈。例如，所述線圈能夠被整合在螺紋段內(nèi)。
[0022]本發(fā)明還涉及具有如本文所公開的布置結(jié)構(gòu)或傳感器裝置的機(jī)動(dòng)車輛、特別是商用車輛。
【附圖說明】
[0023]上述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和特征能夠以任何方式彼此結(jié)合。本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)在下文中參考附圖來描述。附圖中:
圖1A示出了軸的前視圖；
圖1B示出了圖1A的軸的頂視圖；
圖2A示出了從現(xiàn)有技術(shù)已知的轉(zhuǎn)速傳感器(revolut1n rate sensor)的透視圖；
圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳感器裝置的示意圖；以及圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳感器裝置和旋轉(zhuǎn)部件的布置結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記列表I傳感器裝置
2殼主體 3螺紋段 4測量末端
5用于產(chǎn)生磁場的線圈 6_1、6_2、6_3有源(active)磁場傳感器 7可磁化軸 8插塞式連接器
9、11邊緣
10現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)速傳感器 S連接板(web)
N槽
D1、D2旋轉(zhuǎn)方向 d_S連接板的寬度 d_N槽的寬度。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1A和圖1B示出了由鐵磁材料制成的已知的軸7作為在其操作期間旋轉(zhuǎn)的部件的示例，所述軸7的旋轉(zhuǎn)角速率、加速度和旋轉(zhuǎn)方向意在借助于傳感器裝置來測量。所述軸包括槽N和連接板S的規(guī)則的周向結(jié)構(gòu)。所有連接板S具有相同的寬度，并且所有槽N也具有相同的寬度，其中，所述槽和所述連接板的寬度能夠彼此不同。利用Dl和D2所標(biāo)示的雙箭頭來指示軸7的兩個(gè)可能的旋轉(zhuǎn)方向Dl和D2。
[0026]圖2A以透視圖示意性地示出了從現(xiàn)有技術(shù)已知的轉(zhuǎn)速傳感器10的設(shè)計(jì)。已知的轉(zhuǎn)速傳感器被實(shí)施為旋入式轉(zhuǎn)速傳感器，并且為此包括具有外螺紋的頸段3。所述傳感器借助于螺紋段3旋入到相對應(yīng)的螺紋開口中，使得傳感器末端4被設(shè)置成與軸7的周向結(jié)構(gòu)徑向相對。在實(shí)施為逐漸變細(xì)的端部區(qū)域的傳感器末端4中，一個(gè)或兩個(gè)霍爾探頭被設(shè)置在從現(xiàn)有技術(shù)已知的轉(zhuǎn)速傳感器10中。在相對端上，轉(zhuǎn)速傳感器10包括主體2，插塞式連接器8和微處理器單元被設(shè)置在其中?；魻柼筋^的輸出信號(hào)被傳輸?shù)剿鑫⑻幚砥鲉卧?br>[0027]圖2B以高度示意性的表示示出了傳感器裝置I的一個(gè)實(shí)施例。傳感器裝置I包括與從現(xiàn)有技術(shù)已知的傳感器裝置10類似的殼體，所述殼體具有端部區(qū)域4、螺紋段3和殼主體2，插塞式連接器和微處理器單元被設(shè)置在所述殼主體2中。與從現(xiàn)有技術(shù)已知的傳感器10對比，三個(gè)有源磁場傳感器被設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的傳感器I的端部區(qū)域4中，這被圖示在圖3中。用于產(chǎn)生磁場的線圈(圖2B中未示出)被整合(或集成，integrated)在所述殼體的外殼(casing)內(nèi)。
[0028]圖3示出了軸7和傳感器裝置I的布置結(jié)構(gòu)的頂視圖。在軸7中，僅槽N和兩個(gè)相鄰的連接板S中的每一個(gè)的一個(gè)部段被示出在圖3中。所述連接板的寬度通過雙箭頭d_S來表征，所述槽的寬度通過雙箭頭d_N來表征。軸7的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向又通過箭頭Dl和D2來表征。
[0029]僅傳感器I的用于產(chǎn)生磁場的線圈5和三個(gè)有源磁場傳感器6_1、6_2和6_3被示意性地描繪在圖3中，以說明該設(shè)計(jì)的原理。線圈5被整合在螺紋段3的殼體的外殼內(nèi)，并且產(chǎn)生磁場，三個(gè)磁場傳感器6_1、6_2和6_3與所述磁場相互作用。三個(gè)磁場傳感器原則上利用相同的設(shè)計(jì)實(shí)施，并且按照等邊三角形的形式來設(shè)置，即，設(shè)置所述三個(gè)磁場傳感器6_1、6_2和6_3處的點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形的角點(diǎn)。為了說明，示出了穿過傳感器和三角形的中心點(diǎn)的虛線，其中，兩個(gè)相鄰的磁場傳感器的虛線中的每一個(gè)與彼此形成60°的角度。特征是整個(gè)傳感器頭的直徑小于或等于槽N的寬度d_N。三個(gè)磁場傳感器6_1至6_3各自被連接到設(shè)置在殼主體2中的微處理器單元。
[0030]如在圖3中能夠看到的，三個(gè)磁場傳感器6_1、6_2和6_3的三角形布置結(jié)構(gòu)確保了它們不被設(shè)置成沿線對齊，而是被偏置地設(shè)置，使得無論傳感器裝置的旋入位置如何，連接板S的每個(gè)邊緣在部件的旋轉(zhuǎn)期間及時(shí)到達(dá)具有一定偏移的所述至少三個(gè)磁場傳感器中的至少兩個(gè)。因此，沿連接板S或槽N的周向方向或沿部件的旋轉(zhuǎn)方向D1、D2觀察，三個(gè)磁場傳感器6_1至6_3中的至少兩個(gè)總是被偏置地設(shè)置。因此，在傳感器裝置I的每個(gè)可能的旋入位置，總是存在與最近的連接板的邊緣相距不同距離的至少兩個(gè)磁場傳感器。在圖3中所示的安裝位置，在部件7沿方向D2旋轉(zhuǎn)期間，邊緣9首先到達(dá)傳感器6_1，然后到達(dá)傳感器6_3并且最后到達(dá)傳感器6_2。在沿相反的方向Dl的旋轉(zhuǎn)期間，順序是顛倒的。
[0031]即使在例如傳感器6_2和6_3將與例如邊緣11的邊緣相距相同的距離的安裝位置(圖3中未示出)，傳感器6 j與邊緣11的距離也將與傳感器6_2和6_3的距離不同。磁場傳感器6_1至6_3測量槽N和連接板S之間的磁通量的改變。為此，傳感器裝置I被實(shí)施成分別為每個(gè)傳感器記錄通量改變的時(shí)間。此外，也能檢測傳感器之間的通量改變的時(shí)間。
[0032]在當(dāng)前的傳感器I的實(shí)施方式的情況下，例如，對測量軸的旋轉(zhuǎn)角速率而言，存在多種選擇。根據(jù)第一版本，三個(gè)傳感器6_1至6_3中的一個(gè)能夠?qū)Σ酆瓦B接板之間的邊緣改變進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果槽和連接板的數(shù)量是已知的，則能夠計(jì)算旋轉(zhuǎn)角速率。根據(jù)另一版本，分析三個(gè)傳感器之間的時(shí)間測量結(jié)果。作為結(jié)果，能夠利用所述傳感器的幾何布置結(jié)構(gòu)的知識(shí)來確定旋轉(zhuǎn)角速率。
[0033]通過分析當(dāng)沿周向方向觀察時(shí)相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)傳感器之間的通量改變，來確定部件7的旋轉(zhuǎn)方向。所述傳感器為處于圖3中所示的安裝位置的傳感器6_1和6_2。
[0034]為此，現(xiàn)在在學(xué)習(xí)階段(learningphase)中教導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向，其中，使軸7沿預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，以便教導(dǎo)傳感器裝置I哪個(gè)是前向方向以及哪個(gè)是后向方向。例如，傳感器6_1在沿方向D2的旋轉(zhuǎn)期間于傳感器6_3之前檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變，則所述通量改變按照定義即為教導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)方向D2，并且被存儲(chǔ)在分析電子裝置中。如果傳感器6_1隨后在測量模式期間于傳感器6_3之前檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變，則識(shí)別出旋轉(zhuǎn)方向D2 ο否則，它即為相反的旋轉(zhuǎn)方向Dl。
[0035]盡管已參考特定的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言清楚的是，能夠?qū)嵤└鞣N改變，并且能夠?qū)⒏鞣N改變用作等同替換，而不脫離本發(fā)明的范圍。此夕卜，能夠?qū)嵤┰S多修改，而不脫離相關(guān)聯(lián)的范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)被限于所公開的示例性實(shí)施例，但將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有示例性實(shí)施例。特別地，不管所引用的權(quán)利要求，本發(fā)明還要求對從屬權(quán)利要求的主題和特征的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于非接觸地確定部件、特別是可磁化軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的布置結(jié)構(gòu)(7、1)，所述部件在其操作期間旋轉(zhuǎn)，所述布置結(jié)構(gòu)(7、I)包括: (a)部件(7)，所述部件(7)在其操作期間旋轉(zhuǎn)，所述部件(7)在至少一個(gè)外圍區(qū)域上包括連接板形或齒形的徑向凸起(S)和居間的槽(N)或齒隙的周向結(jié)構(gòu)；以及 (b)用于確定所述部件(7)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的旋入式傳感器裝置(I)，所述傳感器裝置(I)包括: (bl)螺紋段(3)，其用于位置固定地布置所述傳感器裝置(I)，使得所述周向結(jié)構(gòu)能夠移過所述傳感器裝置， (b2)磁場產(chǎn)生裝置，以及 (b3)磁場檢測裝置； 其特征在于，所述磁場檢測裝置包括未沿線對齊設(shè)置的至少三個(gè)磁場傳感器(6 j、6_2、6_3)，其中，彼此相距最遠(yuǎn)的所述磁場傳感器之間的距離小于或等于所述槽(N)或所述齒隙的寬度(d_N)。2.如權(quán)利要求1所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁場檢測裝置由按照等邊三角形的形式設(shè)置的三個(gè)磁場傳感器(6_1、6_2、6_3)形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，用于分析所述至少三個(gè)磁場傳感器(6 j、6_2、6_3)的輸出信號(hào)的分析單元，所述分析單元被配置成確定當(dāng)沿所述部件的旋轉(zhuǎn)方向觀察時(shí)彼此相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)磁場傳感器(6 j、6_2)，并且使用所述兩個(gè)磁場傳感器(6_1、6_2)的測得的通量改變來確定旋轉(zhuǎn)方向。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器裝置包括學(xué)習(xí)功能，借助于所述學(xué)習(xí)功能，在所述傳感器裝置中能夠存儲(chǔ)用于確定所述旋轉(zhuǎn)方向的所述兩個(gè)磁場傳感器(6 j、6_2)中的哪一個(gè)必須首先檢測到從低的通量到較高的通量的通量改變，使得存在第一旋轉(zhuǎn)方向(Dl)，并且不存在相反的旋轉(zhuǎn)方向(D2)。5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少三個(gè)磁場傳感器(6_1、6_2、6_3)被設(shè)置在垂直于所述部件或所述周向結(jié)構(gòu)的徑向方向的平面中。6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器裝置(I)被配置成在所述磁場傳感器的信號(hào)指示了旋轉(zhuǎn)角速率但沒有確定的旋轉(zhuǎn)方向的情況下檢測所述部件的振動(dòng)。7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁場傳感器(6_1、6_2、6_3)為優(yōu)選地根據(jù)霍爾原理操作的有源磁場通量傳感器。8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器裝置的殼體，所述殼體包括: (a)端部區(qū)域(4)，所述磁場傳感器(6j、6_2、6_3)被安裝在所述端部區(qū)域(4)中，以形成測量末端， (b)設(shè)置在相對端處的殼主體(2)，在所述殼主體(2)中設(shè)置了插塞式連接器(8)和微處理器單元，所述磁場傳感器的輸出信號(hào)被傳輸?shù)剿鑫⑻幚砥鲉卧糜诜治?，以? (c)用于旋入所述傳感器裝置的螺紋段(3)，所述螺紋段(3)被設(shè)置在所述端部區(qū)域(4)和所述殼主體(2)之間。9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)，其特征在于， (a)所述磁場產(chǎn)生裝置包括整合在傳感器殼體內(nèi)的用于產(chǎn)生磁場的線圈；和/或 (b)所述磁場產(chǎn)生裝置包括整合在所述螺紋段(3)內(nèi)的用于產(chǎn)生磁場的線圈。10.具有如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的布置結(jié)構(gòu)(7、1)的機(jī)動(dòng)車輛、特別是商用車輛。
【文檔編號(hào)】G01P3/487GK106053873SQ201610238387
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】P.科克, G.比克勒斯, C.施泰因貝格
【申請人】曼卡車和巴士股份公司