(57)【要約】      （修正有）【課題】回転部品が複数回回転しても、常に一意の回転位置が得られるようにすることができるセンサシステムを提供する。【解決手段】回転部品１０の回転角度を表す信号を少なくとも１つのセンサ２６とともに生成する測定値信号発生器２０は、回転部品１０の回転運動１２を測定値信号発生器２０の並進運動２２に変換する運動変換器として構成されており、少なくとも１つのセンサ２６は、測定値信号発生器２０が移動した距離を求め、測定値信号発生器２０が移動した距離が、回転部品１０の回転角度を表す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において回転部品（１０）の回転角度を検出するためのセンサシステムであって、
前記回転部品（１０）の周面は測定値信号発生器（２０）に結合されており、
前記測定値信号発生器（２０）は少なくとも１つのセンサ（２６，２６ａ，２６ｂ）とともに、前記回転部品（１０）の回転角度を表す信号を生成する、センサシステムにおいて、
前記測定値信号発生器（２０）は、前記回転部品（１０）の回転運動（１２）を当該測定値信号発生器（２０）の並進運動（２２）に変換する運動変換器として構成されており、
前記少なくとも１つのセンサ（２６，２６ａ，２６ｂ）は、前記測定値信号発生器（２０）が移動した距離を求め、該測定値信号発生器（２０）が移動した距離が、前記回転部品（１０）の回転角度を表す
ことを特徴とする、センサシステム。
【請求項２】
前記測定値信号発生器（２０）は、前記回転部品（１０）の回転運動（１２）を、該回転部品（１０）の回転軸方向への該測定値信号発生器（２０）の並進運動（２２ａ）に変換するように構成されている、
請求項１記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記測定値信号発生器（２０）はピニオン（２０ａ）として形成されており、
前記ピニオン（２０ａ）は雌ねじ部で、対応する雄ねじ部（２１ａ）を有するボルト（２１）に、前記ピニオン（２０ａ）の回転軸方向に可動であるように取り付けられており、
前記回転部品（１０）の第１のクラウンギヤ（１４）が前記ピニオン（２０ａ）の第２のクラウンギヤ（２０．１）に噛み合うように、前記ピニオン（２０ａ）は位置決めされている、
請求項１または２記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記回転部品（１０）と前記測定値信号発生器（２０）との歯車比を介して、および／または、前記雌ねじ部および／または前記ボルト（２１）の雄ねじ部（２１ａ）のピッチを介して、前記回転部品（１０）の求められる回転角度の分解能が設定される、
請求項３記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記測定値信号発生器（２０）は、前記回転部品（１０）の回転運動（１２）を、該回転部品（１０）の接線方向への該測定値信号発生器（２０）の並進運動（２２ｂ）に変換するように構成されている、
請求項１記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記測定値信号発生器（２０）は、長手方向に可動でありかつ回転運動可能に取り付けられたねじ部品（２０ｂ）として構成されており、
前記回転部品（１０）の第１のクラウンギヤ（１４）が前記ねじ部品（２０ｂ）のねじ部（２１ｂ）に噛み合うように、前記ねじ部品（２０ｂ）は位置決めされている、
請求項１または５記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記回転部品（１０）の第１のクラウンギヤ（１４）の歯数を介して、および／または、前記ねじ部品（２０ｂ）のねじ山（２１ｂ）のピッチを介して、前記回転部品（１０）の求められる回転角度の分解能が設定される、
請求項６記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記測定値信号発生器（２０）は、前記回転部品（１０）の接線方向に可動であるように取り付けられたラック（２０ｃ）として構成されており、
前記回転部品（１０）の第１のクラウンギヤ（１４）が前記ラック（２０ｃ）の歯領域（２１ｃ）に噛み合うように、前記ラック（２０ｃ）は位置決めされている、
請求項１または５記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記回転部品（１０）の第１のクラウンギヤ（１４）の歯数を介して、および／または、前記ラック（２０ｃ）の歯領域（２１ｃ）のピッチを介して、前記回転部品（１０）の求められる回転角度の分解能が設定される、
請求項８記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサ（２６，２６ａ，２６ｂ）は、前記測定値信号発生器（２０）から基準点までの間隔（２４，２４ａ，２４ｂ）を求める間隔センサとして構成されており、
前記少なくとも１つのセンサ（２６，２６ａ，２６ｂ）は、前記測定値信号発生器（２０）および／または前記基準点に配置されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記測定値信号発生器（２０）の表面と、対応する複数の基準点との間の間隔（２４，２４ａ，２４ｂ）を求めるために、少なくとも２つのセンサ（２６．１，２６．２）が設けられており、
評価制御ユニット（３０，３０ａ）が、前記少なくとも２つのセンサ（２６．１，２６．２）によって出力されたセンサ信号を評価することにより、前記測定値信号発生器（２０）の傾斜を求める、
請求項１０記載のセンサシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのセンサ（２６，２６ａ，２６ｂ）は、渦電流センサ（２６．１，２６．２）として、および／または、容量センサとして、および／または、超音波センサとして、および／または、光学的センサとして構成されている、
請求項１１記載のセンサシステム。
【請求項１３】
少なくとも２つの前記センサ（２６ａ，２６ｂ）と評価制御ユニット（３０ａ）とが差動間隔センサ装置を構成し、
少なくとも１つの第１のセンサ（２６ａ）が、前記測定値信号発生器（２０）の第１の表面から第１の基準点までの第１の間隔（２４ａ）を求め、
少なくとも１つの第２のセンサ（２６ｂ）が、前記測定値信号発生器（２０）の第２の表面から第２の基準点までの第２の間隔（２４ｂ）を求める、
請求項１０から１２までのいずれか１項記載のセンサシステム。
【請求項１４】
前記車両において舵角を求めるために、前記回転部品（１０）はステアリングホイールまたはステアリングコラムに相対回動不能に結合されている、
請求項１から１３までのいずれか１項記載のセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の上位概念に記載の、車両において回転部品の回転角を検出するためのセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の舵角センサでは、ステアリングホイールが１回転した回数を求めるために、磁界センサを用いて計数ホイールを非接触で走査する。このようなシステムの欠点は、イグニッションが遮断されると、イグニッションが遮断してもステアリングホイールの回転を検出できるように待機電流を供給しなければならないことである。車両を長期間使用しないと、このことにより、車載バッテリーが空になってしまうという不所望の事態が生じることになる。このような待機電流が供給されない場合、イグニッションが遮断されたとき、またはバッテリーが接続解除されたときに、ステアリングホイールが回転すると、舵角を一意で求めることができなくなる。
【０００３】
たとえば独国特許出願公開第１０２００７０５２１６２号明細書に、回転角または直線距離を非接触で検出するための測定装置と、当該測定装置を備えたペダルモジュールとが開示されている。ここで検出される回転角または直線距離は、ばね手段によって相互に抗するようにプリロードされて初期位置に保持された少なくとも２つの部材の相対運動に基づいて得られる。前記ばね手段は、導電性材料から成る巻線を有し、両部材の相対運動により、該ばね手段の長さ変化が引き起こされる。前記ばね手段の巻線の少なくとも一部は、少なくとも１つのキャパシタとともに振動回路に包含される磁気コイルに含まれている。さらに、前記振動回路の共振周波数の変化に依存して信号の出力を制御する評価装置が設けられている。前記共振周波数の変化は、前記少なくとも２つの部材の相対運動によって引き起こされる、前記ばね手段の長さ変化に起因して生じ、前記信号は、前記相対運動の識別および計算を行うために評価することができる。ベアリングブロックを軸とするアクセルペダルレバーの回転運動を、測定原理がより簡単である直線運動に変換するためには、前記ばね部材の一端を、当該ベアリングブロックに形成された支持面に支持し、該ばね部材の他端を、当該アクセルペダルレバーと当該ベアリングブロックとの間の旋回軸を軸としてレバーアームを形成する、当該アクセルペダルレバーの支持アームに支持することができる。
【０００４】
たとえば、独国特許出願公開第１０２００８０１１４４８号明細書に、回転角を検出するための装置が開示されている。この刊行物に開示された装置は信号発生器とセンサとを含み、該センサは、回転部品の回転角の変化に依存して該信号発生器により生じた、物理量の変化を、デジタル評価可能な信号として検出する。前記回転部品は、該回転部品の周面に結合された、より小さい周縁長の少なくとも１つのサテライト部品を備えており、このサテライト部品は、前記回転部品が回転することにより回転する。前記サテライト部品は、軸結合された内転サイクロイド歯車機構を介して、同様に回転する内転サイクロイドディスクまたは内転サイクロイド歯車を駆動し、該内転サイクロイドディスクまたは内転サイクロイド歯車の回転速度を当該内転サイクロイド歯車機構によって減速することにより、操舵軸の複数回の回転にわたる前記回転部品の回転数と絶対舵角とを回転センサシステムによって求めることができるようにする。前記サテライト部品は有利には角度センサを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７０５２１６２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０１１４４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、回転部品が複数回回転しても、常に一意の回転位置が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
独立請求項である請求項１に記載の特徴を備えた、車両用の本発明のセンサユニットは、回転部品が複数回回転しても、回転運動を機械的な距離変化に変換することにより、常に一意の回転位置を実現できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のセンサシステムの原理を示す概略的な斜視図である。
【図２】第１の位置にある、本発明の第１の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図３】第２の位置にある、本発明の第１の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図４】第１の位置にある、本発明の第２の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図５】第２の位置にある、本発明の第２の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図６】第１の位置にある、本発明の第３の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図７】第２の位置にある、本発明の第３の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図８】第１の位置にある、本発明の第４の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【図９】第２の位置にある、本発明の第４の実施例のセンサシステムを示す、概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
有利には、電子装置に不具合が生じても、回転運動は、変化した機械的移動位置に保持されたままにされる。このような機械的な距離変化により、イグニッションが遮断された後、またはバッテリーが接続解除された後も、正しい絶対回転角が得られ、それと同時に、特に確実な動作、ないしは、回転角の特に確実な識別を距離検出により実現することができる。さらに、機械的な簡略化も実現できるという利点も奏され、このことによりコスト削減も実現することができる。有利には、車両の舵角を求めるために本発明のセンサシステムを使用することができる。その際には、回転部品ないしは歯車は有利には、車両のステアリングホイールないしはステアリングコラムに相対回動不能に結合される。本発明の実施形態は、操舵運動を距離変化に変換し、該距離変化は距離測定によって非接触で検出して舵角に換算することができる。
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態は、回転部品の回転角を検出するためのセンサシステムを提供する。前記回転部品の周面は測定値信号発生器に結合されており、該測定値信号発生器は少なくとも１つのセンサとともに、前記回転部品の回転角を表す信号を生成する。本発明では前記測定値信号発生器は、前記回転部品の回転運動を該測定値信号発生器の並進運動に変換する運動変換器として構成される。その際には前記少なくとも１つのセンサは、前記測定値信号発生器が移動した距離を求め、この距離が、前記回転部品の回転角を表す。
【００１１】
従属請求項に記載された手段および実施形態により、独立請求項である請求項１に記載された、車両において回転部品の回転角度検出を行うためのセンサシステムを有利に改善することができる。
【００１２】
特に有利なのは、前記測定値信号発生器が回転部品の回転を、該回転部品を基準とした該測定値信号発生器の軸方向並進運動に変換できるように構成することである。前記測定値信号発生器は、たとえばピニオンとして形成することができる。このピニオンは雌ねじ部で、対応する雄ねじ部を有するボルトに、長手運動可能に取り付けられており、前記回転部品の第１のクラウンギヤが前記ピニオンの第２のクラウンギヤに噛み合うように該ピニオンは位置決めされる。これにより、回転部品からピニオンへ伝達された回転運動は、ピニオンとして形成された測定値信号発生器の高さ変化に変換することができ、前記少なくとも１つのセンサによって当該測定値信号発生器の上端面および／または下端面の高さ変化を移動距離として測定することができる。有利にはクラウンギヤとして形成される前記回転部品と測定値信号発生器との歯車比を介して、および／または、前記雌ねじ部および／または前記ボルトの雄ねじ部のピッチを介して、前記回転部品の求められる回転角度の分解能を設定するのが有利である。前記ねじ部により、前記高さ変化を前記歯車比から切り離してさらに、移動距離を求めるための前記少なくとも１つのセンサの特性に適合することもできる。
【００１３】
本発明のセンサシステムの有利な実施形態では、前記測定値信号発生器が回転部品の回転を、該回転部品を基準とした該測定値信号発生器の接線方向の並進運動に変換できるように構成することである。前記測定値信号発生器はたとえば、長手方向に可動でありかつ回転運動可能に取り付けられたねじ部品として形成することができ、前記回転部品の第１のクラウンギヤが前記ねじ部品のねじ部に噛み合うように該ねじ部品は位置決めされる。これにより、回転部品の回転運動は、ねじ部品として形成された測定値信号発生器の直線運動に変換することができ、前記少なくとも１つのセンサによって当該測定値信号発生器の第１の端面および／または第２の端面の移動距離を測定することができる。前記回転部品の第１のクラウンギヤの歯数を介して、および／または、前記ねじ部品のねじ山のピッチを介して、前記回転部品の求められる回転角度の分解能を設定するのが有利である。
【００１４】
上記実施形態の代わりに、本発明のセンサシステムの択一的な実施形態では、前記測定値信号発生器は、長手方向に可動であるように取り付けられたラックとして形成することができ、前記回転部品の第１のクラウンギヤが前記ラックの歯領域に噛み合うように該ラックは位置決めされる。これにより、回転部品の回転運動は、ラックとして形成された測定値信号発生器の直線運動に変換することができ、前記少なくとも１つのセンサによって当該測定値信号発生器の第１の端面および／または第２の端面の移動距離を測定することができる。前記回転部品の第１のクラウンギヤの歯数を介して、および／または、前記ラックの歯領域のピッチを介して、前記回転部品の求められる回転角度の分解能を設定するのが有利である。
【００１５】
本発明のセンサシステムの別の有利な実施形態では、前記測定値信号発生器から基準点までの間隔を求める間隔センサとして前記少なくとも１つのセンサを構成することができる。その際には少なくとも１つのセンサは、前記測定値信号発生器および／または基準点に配置される。有利には、前記測定値信号発生器の第１の端面および／または第２の端面から基準点までの間隔を測定する。さらに、前記測定値信号発生器の表面ないしは端面と、対応する複数の基準点との間の間隔を求めるために、少なくとも２つのセンサを設けることもできる。この場合には、前記少なくとも２つのセンサが出力したセンサ信号を評価制御ユニットが評価することにより、有利には前記測定値信号発生器の傾斜を求めることができる。さらに、複数のセンサを使用することによって有利には、回転部品の回転角度を冗長的に求めることもできる。前記少なくとも１つのセンサはたとえば、該センサの磁界の変化を介して間隔を求める渦電流センサとして、および／または、電界の変化を介して間隔を求める容量センサとして、および／または、たとえば信号伝搬時間測定を介して間隔を求める超音波センサおよび／または光学的センサとして構成することができる。このような実施形態により、間隔測定を低コストで具現化することができる。もちろん、当業者に公知となっている別の間隔測定技術を実施することもできる。
【００１６】
本発明のセンサシステムの別の有利な実施形態では少なくとも２つのセンサが設けられ、該少なくとも２つのセンサは評価制御ユニットと共に差動間隔センサ装置を構成する。この実施形態では、少なくとも１つの第１のセンサが測定値信号発生器と第１の基準点との間の間隔を求め、少なくとも１つの第２のセンサが該測定値信号発生器と第２の基準点との間の間隔を求める。その際にはたとえば、少なくとも１つの第１の間隔センサが測定値信号発生器の第１の端面と第１の基準点との間の間隔を測定し、少なくとも１つの第２の間隔センサが該測定値信号発生器の第２の端面と第２の基準点との間の間隔を測定することができる。このような構成により、有利には、たとえば温度変化等である妨害の影響を補償できるようになる。さらに、複数のセンサを使用することによって有利には、回転部品の回転角度を冗長的に求めることもできる。
【実施例】
【００１７】
図面に本発明の実施例を示しており、以下の記載にてこれらの実施例を詳細に説明する。図面中、同一の符号は、同一ないしは同様の機能を果たす構成部品ないしは構成要素を示す。
【００１８】
図１〜９に示されているように、車両において回転部品１０の回転角度を検出するための本発明のセンサシステム１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各実施形態は、測定値信号発生器２０と少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂとを含み、該少なくとも１つのセンサの出力信号は評価制御ユニット３０，３０ａによって評価される。前記回転部品１０の周面は前記測定値信号発生器２０に結合されており、該測定値信号発生器２０は前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂとともに、該回転部品１０の回転角度を表す信号を生成し、前記評価制御ユニット３０，３０ａへ出力する。本発明では前記測定値信号発生器２０は、前記回転部品１０の回転運動１２を該測定値信号発生器２０の並進運動２２に変換する運動変換器として構成される。その際には前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂは、前記測定値信号発生器２０が移動した距離を求め、この距離が、前記回転部品１０の回転角を表す。
【００１９】
以下で図１〜３および図８および９を参照して説明するように、前記測定値信号発生器２０は前記回転部品１０の回転運動１２を、該回転部品１０を基準とした該測定値信号発生器２０の軸方向の並進運動２２ａに変換することができる。その代わりに択一的に、以下で図４〜７を参照して説明するように、前記測定値信号発生器２０は前記回転部品１０の回転運動１２を、該回転部品１０を基準とした該測定値信号発生器２０の接線方向の並進運動２２ｂに変換することができる。前記測定値信号発生器２０の遊びを低減するためには、たとえば少なくとも１つのばねピンを用いて、測定値信号発生器２０にばね力をかけることができる。このばねピンは図中に示されていない。
【００２０】
図面中に示された実施例では、前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂは、前記測定値信号発生器２０と基準点との間隔２４，２４ａ，２４ｂを求める間隔センサとして構成されている。その際には、前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂを測定値信号発生器２０および／または基準点に配置することができる。図面中に示された実施例では、前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂは前記基準点に位置固定されて取り付けられる。前記少なくとも１つのセンサ２６，２６ａ，２６ｂを渦電流センサおよび／または容量センサおよび／または超音波センサおよび／または光学的センサとして構成するのが有利である。というのも、こうすることによって間隔測定を低コストで具現化できるからである。もちろん、測定値信号発生器２０が移動した距離を求めるために、当業者に公知となっている別の間隔測定法を実施することもできる。
【００２１】
本発明のセンサシステム１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの実施形態は、たとえば、車両の舵角を求めるための舵角センサとして使用することができる。その際には、前記回転部品１０はたとえば歯車として形成され、有利には、車両のステアリングホイールおよび／またはステアリングコラムに相対回動不能に結合される。
【００２２】
回転運動１２ないしは操舵の動きを機械的な並進運動２２に変換し、間隔測定によってこの機械的な並進運動２２を求めることにより、ステアリングホイールが複数回回転しても、常に一意の回転位置ないしは一意の舵角を求めることができる。また、電子装置に不具合が生じても、前記回転運動を、変化した機械的な高さ位置に保持することができる。この機械的な並進運動２２により、イグニッションが遮断された後、またはバッテリーが接続解除された後も、正しい絶対回転角ないしは舵角が得られ、それと同時に、特に確実な動作、ないしは、回転角ないしは舵角の特に確実な識別を間隔検出により実現することができる。
【００２３】
図１の原理図では、第１のクラウンギヤ１４を介して回転部品１０と測定値信号発生器２０の第２のクラウンギヤ２０．１とが結合されており、回転運動１２が該測定値信号発生器２０へ伝達し、該測定値信号発生器２０は回転運動１２を、該測定値信号発生器２０の高さ変化となる軸方向の並進運動２２ａに変換する。測定値信号発生器２０の端面の上方に配置された間隔センサ２６は、該間隔センサ２６と該測定値信号発生器２０の端面との間の間隔の変化２４を非接触で検出し、これに相当する出力信号を前記評価制御ユニット３０へ出力することができる。前記間隔センサ２６はたとえば、それぞれの磁界２８を生成するためのコイルをそれぞれ備えている２つの渦電流センサ２６．１，２６．２を含む。この間隔変化２４により、両渦電流センサ２６．１，２６．２によって生成された磁界２８に影響が及ぼされ、それにより、たとえばそれぞれ固定容量を併用して相応の周波数変化を検出し、間隔を求めるために該周波数変化を評価制御ユニット３０によって評価することができる。評価制御ユニット３０は間隔センサ２６の出力信号を評価し、回転部品１０の回転角度を推定することができる。前記評価制御ユニット３０は、前記２つの渦電流センサ２６．１，２６．２によって出力されたセンサ信号を評価することにより、有利には測定値信号発生器２０の傾斜を求めるか、ないしは回転角度を冗長的に求めることができる。しかし、間隔を求めるためだけであるならば、１つの間隔センサ２６ないしは１つの渦電流センサ２６．１，２６．２だけで十分である。
【００２４】
図２および３に詳しく示されているように、図中に示された本発明の第１の実施例のセンサシステム１ａでは、測定値信号発生器２０はピニオン２０ａとして形成されており、該ピニオン２０ａは雌ねじ部で、対応する雄ねじ部２１ａを有するボルト２１に、長手方向に可動であるように取り付けられている。クラウンギヤとして形成された回転部品１０の第１のクラウンギヤ１４とピニオン２０ａの第２のクラウンギヤ２０．１とが噛み合うように、該ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０は位置決めされている。このような構成により、回転部品１０の回転運動１２は、ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０へ伝達され、この伝達された回転運動により、該測定値信号発生器２０の位置は軸方向２２ａに上方に変化する。図２と図３とを比較すると分かるように、図中に示された、回転部品１０の回転運動１２の回転方向により、ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０の上端面と該測定値信号発生器２０の上方に配置された間隔センサ２６との間の間隔２４は小さくなる。たとえば、前記回転部品１０とピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０との歯車比を介して、および／または、前記雌ねじ部および／または該ボルト２１の雄ねじ部２１ａのピッチを介して、前記回転部品１０の求められる回転角度の分解能を設定することができる。
【００２５】
図４および５に詳しく示されているように、図中に示された本発明の第２の実施例のセンサシステム１ｂでは測定値信号発生器２０は、長手方向に可動でありかつ回転運動可能であるように取り付けられたねじ部品２０ｂとして形成されており、回転部品１０の第１のクラウンギヤ１４と前記ねじ部品２０ｂのねじ部２１ｂとが噛み合うように該ねじ部品２０ｂは位置決めされている。このような構成により、回転部品１０の回転運動１２は、ねじ部品２０ｂとして形成された測定値信号発生器２０へ伝達され、該測定値信号発生器２０の位置は接線方向２２ｂに左に変化する。図４と図５とを比較すると分かるように、図中に示された、回転部品１０の回転運動１２の回転方向により、ねじ部品２０ｂとして形成された測定値信号発生器２０の左端面と、該測定値信号発生器２０から軸方向に離隔されて設けられた間隔センサ２６との間の間隔２４は小さくなる。前記回転部品１０の第１のクラウンギヤ１４の歯数を介して、および／または、前記ねじ部品２０ｂのねじ山２１ｂのピッチを介して、前記回転部品１０の求められる回転角度の分解能を設定することができる。
【００２６】
図６および７に詳しく示されているように、図中に示された本発明の第３の実施例のセンサシステム１ｃでは測定値信号発生器２０は、長手方向に可動であるように取り付けられたラック２０ｃとして形成されており、回転部品１０の第１のクラウンギヤ１４と前記ラック２０ｃの歯領域２１ｃとが噛み合うように該ラック２０ｃは位置決めされている。このような構成により、回転部品１０の回転運動１２は、ラック２０ｃとして形成された測定値信号発生器２０へ伝達され、該測定値信号発生器２０の位置は接線方向２２ｂに左方向に変化する。図６と図７とを比較すると分かるように、図中に示された、回転部品１０の回転運動１２の回転方向により、ラック２０ｃとして形成された測定値信号発生器２０の左端面と、該測定値信号発生器２０から軸方向に離隔されて配置された間隔センサ２６との間の間隔２４は小さくなる。前記回転部品１０の第１のクラウンギヤ１４の歯数を介して、および／または、前記ラック２０ｃの歯領域２１ｃのピッチを介して、前記回転部品１０の求められる回転角度の分解能を設定することができる。
【００２７】
図８および９に示された本発明の第４の実施例のセンサシステムは基本的に、図２および３に示された第１の実施例のセンサシステムに相当するので、ここでは、同一構成ないしは同一機能の構成要素を再度説明するのを省略し、両実施例の相違点のみを説明する。第４の実施例では第１の実施例との相違点として、２つの間隔センサ２６ａ，２６ｂと評価制御ユニット３０ａとが差動間隔センサ装置を構成する。この差動間隔センサ装置では、ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０の上方に第１の間隔センサ２６ａが配置されており、該測定値信号発生器２０と第１の基準点との第１の間隔２４ａを求める。ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０の下方に第２の間隔センサ２６ｂが配置されており、該測定値信号発生器２０と第２の基準点との第２の間隔２４ｂを求める。図８と図９とを比較すると分かるように、図中に示された、回転部品１０の回転運動１２の回転方向により、ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０の上端面と該測定値信号発生器２０の上方に配置された第１の間隔センサ２６との間の第１の間隔２４ａは小さくなると同時に、前記ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０の下端面と該測定値信号発生器２０の下方に配置された第２の間隔センサとの第２の間隔２４ｂは拡大する。このような差動間隔センサ装置により、有利には、たとえば温度等である妨害の影響を補償できるようになる。さらに、複数のセンサ２６ａ，２６ｂを使用することによって有利には、回転部品１０の回転角度を冗長的に求めることもできる。
【００２８】
前記ピニオン２０ａとして形成された測定値信号発生器２０を参照して説明した差動間隔センサ装置は、ねじ部品２０ｂないしはラック２０ｃとして形成された測定値信号発生器２０とも組み合わせることができる。
【００２９】
本発明の実施形態は、回転部品が複数回回転しても回転運動を機械的な距離変化に変換することにより常に一意の回転位置が得られるようにする、車両において回転部品の回転角度を検出するためのセンサシステムを提供する。有利には、電子装置に不具合が生じても、回転運動は、変化した機械的移動位置に保持されたままにされる。このような機械的な距離変化により、イグニッションが遮断された後、またはバッテリーが接続解除された後も、正しい絶対回転角が得られ、それと同時に、特に確実な動作、ないしは、回転角の特に確実な識別を距離検出により実現することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  回転部品１０の回転角度を検出するためのセンサシステム
１０    回転部品
２０    測定値信号発生器
２６，２６ａ，２６ｂ  センサ
３０，３０ａ  評価制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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