用于測量車輛的軸的位置的感應式傳感器制造技術

本發明專利技術目的是一種用于在第一方向X上和第二方向Y上根據安裝在車輛的驅動軸上的目標來測量軸的位置的感應式傳感器。傳感器（20）包括印制電路板（21），印制電路板（21）包括至少一個第一接收線圈（23）、至少一個第二接收線圈（24）和圍繞第一接收線圈（23）和第二接收線圈（24）的至少一個傳輸線圈（22）。第一接收線圈（23）和第二接收線圈（24）特征在于均包括彼此電連接并且在第二方向（Y）上并排設置在印制電路（21）上的多個N個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C），每個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）在印制電路（21）上在第一方向（X）上以下述方式延伸：該方式使得在第一方向（X）和第二方向（Y）兩者上確定目標（14）的位置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及測量傳感器領域，尤其涉及針對機動車輛的測量傳感器領域，并且更特別地涉及用于在兩個空間方向上測量驅動軸的位置的傳感器以及涉及包括這樣的傳感器的車輛。
技術介紹
在機動車輛中，已知利用變速桿或電控制以便選擇變速箱的傳動比或功能（向前、向后、空擋、停車制動……）。這種變速桿或這種電控制操作與變速箱連接的驅動軸以便將它放置在與功能或所選擇的傳動比相對應的位置中。已知使用用于測量軸的位置以便允許通過車輛的電子控制單元來管理引擎參數的傳感器。這樣的傳感器測量軸的位置以及然后將這個信息傳輸到車輛的電子控制單元以便從其中推斷出尤其是變速箱的所啟用的傳動比或功能。這個位置信息可以被利用例如以便顯示由用戶選擇的功能或傳動比。在自動變速箱的情況下（其中軸在單個方向上移動），所使用的位置傳感器是線性傳感器。在現有的解決方案中，如圖1中所圖示的，這個傳感器1是感應類型的以及包括一個傳輸線圈2和兩個接收線圈3、4，通過執行傳輸線圈2和接收線圈3、4之間的感應效應的測量，使得檢測安裝在軸上的目標的位置成為可能，該目標在方向X上經過傳感器的前面。這些效應是由于當目標位于傳感器1的檢測區域中時傳輸線圈2和每個接收線圈3、4之間的磁耦合的改變。因此，通過在接收線圈3、4的端子處測量電壓，按照本身已知的方式來推斷出目標的精確位置是可能的。盡管這樣的傳感器1在自動變速箱的情況下可能是合適的，但它展示了僅在單個方向X上確定軸位置的缺點。然而，在手動變速箱的情況下，對應于齒數比的位置一般被設置在兩個范圍中和一個位置中，該一個位置被稱為空擋位置，其位于這兩個范圍之間以及不對應于任何傳動比的選擇。結果，鑒于用戶對傳動比的選擇，所述軸一方面在用戶將變速桿從一個傳動比范圍移動到另一個傳動比范圍時在它的縱軸上處于線性移動，以及另一方面在用戶在同樣的范圍中選擇傳動比時處于角移動。而且，假定所述軸在平移和旋轉兩者上都由變速桿來引導，有必要知曉它在兩個方向上的位置。為此目的，一種包括設置在兩個方向上的霍爾效應傳感器矩陣以便在兩個維度上形成檢測區域的系統是常見的。然而，這樣的系統展示了一些缺點。首先，傳感器矩陣的使用使僅以離散方式來確定軸位置成為可能，所述離散方式將系統精度限制于每個傳感器的位置。此外，多個傳感器的使用顯著增加了系統的復雜度和成本，同時降低了它的可靠性。這樣的矩陣也需要用于采集和處理由每個傳感器提供的所有數據以便從其中推斷出目標位置的合適的微控制器，這使得系統更復雜且成本更高。最后，傳感器之間的區域是所謂的敏感區域，因為位于兩個傳感器之間的目標可能未被矩陣檢測到，這導致系統的失靈以及因此呈現出主要的缺點。
技術實現思路
本專利技術因此提出通過提出用于在兩個空間方向上確定驅動軸位置的簡單、可靠且有效的解決方案來至少部分地解決這些缺點。為了這個目的，本專利技術的目的是一種用于在第一方向上和垂直于第一方向的第二方向上根據安裝在車輛的驅動軸上的目標來測量所述軸的位置的感應式傳感器，所述傳感器包括印制電路板，所述印制電路板包括至少一個第一接收線圈、至少一個第二接收線圈和至少一個傳輸線圈，所述至少一個傳輸線圈圍繞所述第一接收線圈和所述第二接收線圈并且以使得生成電壓的這種方式來配置，所述第一接收線圈和所述第二接收線圈以下述方式來布置：該方式使得由所述傳輸線圈生成的電壓在檢測所述目標期間在所述第一接收線圈中生成正弦信號以及在檢測所述目標期間在所述第二接收線圈中生成余弦信號，所述傳感器特征在于所述第一接收線圈和所述第二接收線圈均包括多個N個部分，所述多個N個部分彼此電連接并且在第二方向上并排設置在印制電路上，每個部分在印制電路上在第一方向上以下述方式延伸：該方式使得在第一方向和第二方向兩者上確定所述目標的位置以及因此確定所述軸的位置。第一接收線圈的多個N個部分中的每個部分被電連接到先前部分和隨后部分。同樣地，第二接收線圈的多個N個部分中的每個部分被電連接到先前部分和隨后部分。這一對接收線圈因此是沿著Ｎ個部分電學上連續的，這使得對于在第一方向上的Ｎ部分中的每個點產生具有不同相位的正弦信號和余弦信號成為可能。以離散的方式從有區別的相位的這些值推斷出第二方向上的位置。換言之，正弦信號和余弦信號的Ｎ個連貫部分對應于線圈在第二方向上的Ｎ個部分。根據本專利技術的傳感器因此使得利用單個傳感器在兩個方向上確定軸的位置成為可能，這使解決方案易于安裝和保持，同時降低成本。一個明顯的解決方案原本是要利用并排設置的多個線性傳感器。然而，干擾將由于有限空間中（例如諸如在變速箱軸所位于的空間中）傳感器的鄰近而發生。此外，多個傳感器的使用將顯著地增加部件數量，以及因此增加系統的復雜度和成本。第一接收線圈優選地包括多個M個第一網孔，以及第二接收線圈包括多個M個第二網孔。第一接收線圈和第二接收線圈因此包括相同數量的網孔。根據本專利技術的一個方面，接收線圈的每個部分包括至少一個具有長度L的完整網孔以及網孔的至少一部分。更優選地，多個M個第一網孔和多個M個第二網孔被偏移了等于L/2的長度。根據本專利技術的一個特性化特征，所述傳感器包括電子控制模塊，其被配置以便通過識別與接收線圈的給定部分相對應的正弦信號和/或余弦信號的區間來在第二方向Y上確定目標的位置，在所述區間中由正弦信號和/或余弦信號的相位值給出目標在方向X上的位置。優選地通過使用正弦信號和余弦信號的切弧（tangentialarc）來確定目標的位置。本專利技術還涉及車輛，尤其是機動車輛，包括如上文所描述的傳感器、驅動軸和至少部分地由導電材料制成的目標的，所述目標被安裝在所述驅動軸上以便允許該傳感器確定該軸的位置。最后，本專利技術涉及制造用于感應式傳感器的印制電路板的方法，所述感應式傳感器用于在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上根據安裝在車輛的軸上的目標來測量所述軸的位置，所述印制電路板包括至少一個第一接收線圈、至少一個第二接收線圈和至少一個傳輸線圈，所述至少一個傳輸線圈圍繞所述第一接收線圈和所述第二接收線圈并且以使得生成電壓的這種方式來配置，所述第一接收線圈和所述第二接收線圈以下述方式來布置：該方式使得由所述傳輸線圈生成的電壓在檢測所述目標期間在所述第一接收線圈中生成正弦信號以及在檢測所述目標期間在所述第二接收線圈中生成余弦信號，所述方法特征在于其包括下述階段：將所述第一接收線圈和所述第二接收線圈以整數N個部分來設置，所述整數N個部分在第二方向上并排設置在印制電路上，每個部分在印制電路上在第一方向上以下述方式延伸：該方式使得在第一方向和第二方向兩者上確定所述目標的位置。附圖說明本專利技術的其他特性化特征和優點在下述描述的過程中將變得明顯，該描述是關于以非詳盡示例的方式所提供的附圖而做出的，以及附圖中對相似對象給予相同的參考標號。根據對下述描述的精讀將更好地理解本專利技術，下述描述僅通過示例的方式以及參考附圖來提供，在附圖中：-圖1是根據現有技術的測量傳感器的示意表示；-圖2是允許手動改變齒數比的機構的示意表示；-圖3是根據本專利技術的用于在兩個方向上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在第一方向（X）上和垂直于第一方向（X）的第二方向（Y）上根據安裝在車輛的驅動軸（11）上的目標（14）來測量所述軸（11）的位置的感應式傳感器，所述傳感器（20）包括印制電路板（21），所述印制電路板（21）包括至少一個第一接收線圈（23）、至少一個第二接收線圈（24）和至少一個傳輸線圈（22），所述至少一個傳輸線圈（22）圍繞所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）并且以使得生成電壓的這種方式來配置，所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）以下述方式來布置：該方式使得由所述傳輸線圈（22）生成的電壓在檢測所述目標（14）期間在所述第一接收線圈（23）中生成正弦信號（SIN）以及在檢測所述目標（14）期間在所述第二接收線圈（24）中生成余弦信號（COS），所述傳感器（20）特征在于所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）均包括多個N個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C），所述多個N個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）彼此電連接并且在第二方向（Y）上并排設置在印制電路（21）上，每個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）在印制電路（21）上在第一方向（X）上以下述方式延伸：該方式使得在第一方向（X）和第二方向（Y）兩者上確定所述目標（14）的位置。...

【技術特征摘要】
2014.11.26 FR 14614931.一種用于在第一方向（X）上和垂直于第一方向（X）的第二方向（Y）上根據安裝在車輛的驅動軸（11）上的目標（14）來測量所述軸（11）的位置的感應式傳感器，所述傳感器（20）包括印制電路板（21），所述印制電路板（21）包括至少一個第一接收線圈（23）、至少一個第二接收線圈（24）和至少一個傳輸線圈（22），所述至少一個傳輸線圈（22）圍繞所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）并且以使得生成電壓的這種方式來配置，所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）以下述方式來布置：該方式使得由所述傳輸線圈（22）生成的電壓在檢測所述目標（14）期間在所述第一接收線圈（23）中生成正弦信號（SIN）以及在檢測所述目標（14）期間在所述第二接收線圈（24）中生成余弦信號（COS），所述傳感器（20）特征在于所述第一接收線圈（23）和所述第二接收線圈（24）均包括多個N個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C），所述多個N個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）彼此電連接并且在第二方向（Y）上并排設置在印制電路（21）上，每個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）在印制電路（21）上在第一方向（X）上以下述方式延伸：該方式使得在第一方向（X）和第二方向（Y）兩者上確定所述目標（14）的位置。
2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述第一接收線圈（23）包括多個M個第一網孔（26）以及在于所述第二接收線圈（24）包括多個M個第二網孔（27）。
3.根據前述權利要求所述的傳感器，其特征在于接收線圈（23，24）的每個部分（23A，23B，23C，24A，24B，24C）包括至少一個具有長度L的完整網孔（26a，27a）和網孔（26a，27a）的至少一部分。
4.根據權利要求2或3所述的傳感器，其特征在于所述多個M個第一網孔（26）和所述多個M個第二網孔（27）被偏移了等于L/2的長度。
5.根據前述權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O熱拉爾迪埃，A豐坦，
申請(專利權)人：法國大陸汽車公司，大陸汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR