[发明专利]整流电机的转子位置传感系统的磁感测环

说明书

技术领域

本发明涉及一种整流电机的转子位置传感系统的磁感测环，所述磁感测环抗扭地与整流电机的转子连接并且所述磁感测环包括预定数量的具有交替的磁化方向的磁体。

背景技术

在现代机动车辆尤其是乘用车中越来越多地使用自动离合器，如在DE 10 2011 014 936A1中描述的。使用这种离合器具有改进的驾驶舒适性的优点并且引起：能够更频繁地以具有长传动比的档位行驶。在此使用的离合器用在液压的离合器系统中，其中电液压的由整流电机驱动的促动器经由液压管路与离合器连接。

DE 20 2006 008 962U1公开了一种用于检测转子的位置的系统，所述系统具有感测结构，所述感测结构安置在转子上并且能够随所述转子一起运动。

尤其在传感器设置在电动机的转动轴线之外的电动机中，需要高的位置分辨率。电动机的转子仅具有有限数量的极对，从所述极对中能够使用预定数量的边沿来确定位置。磁感测环抗扭地与转子空心轴、例如在轴端上连接，因此磁感测环固定在轴线上。探测由磁感测环展开的磁场的传感系统例如固定在马达的定子上(偏离轴线)进而不随转子空心轴一起转动。

作为用于评估通过可转动的磁感测环展开的磁场的传感系统，已知不同的器件，例如开关型霍尔传感器、线性传感器和增量传感器。当然，所述传感器都具有缺点。

因此，在开关型霍尔传感器中存在下述缺点：电动机不能够任意地定位并且传感器信号的分辨率仅是有限的。尽管如此，开关型霍尔传感器广泛用于阻塞换相的换相确定。在线性传感器中，模拟信号的传递是对干扰非常敏感的，其中在高转速的情况下具有电平的信号传递是过慢的。高分辨率的增量感测器具有下述缺点：在接通电源之后，不存在增量与整流电机的换相时间点的关联性。

在设置在转子空心轴上的磁感测环中，在通过极的数量和环直径确定的极长度方面存在问题。在所述构成为空心柱体的磁感测环中，极长度是非常有限的，因为场变化曲线没有对于传感系统而言理想地构成。在此，在输出信号交零时的理想斜度和尽可能长的线性区域中之间存在冲突。

借助模拟的霍尔传感器，能够将近似6mm以下的极长度作为可评估的正弦示出。但是，根据结构类型，需要9mm的极长度。在输出信号交零时，在已知的实施方案中不能够确保足够的斜度，使得不能够准确地确定开关型霍尔传感器的开关点。

发明内容

因此，本发明基于下述目的：提出一种整流电机的转子位置传感系统的磁感测环，其中传感器的开关点由于传感器滞后的尽可能小的公差能够准确地确定。

根据本发明，所述目的通过下述方式实现：提出一种整流电机的转子位置传感系统的磁感测环，所述磁感测环与所述整流电机的转子抗扭地连接，并且所述磁感测环包括预定数量的具有交替的磁化方向的磁极，每个磁极对具有至少一个凹部，所述凹部从所述磁极的端面所在的平面凹入。所述凹部具有下述优点：在两个换相步骤之间调节磁通量密度的近似线性的区域并且同时在传感器输出信号交零时输出信号的斜度不小于预设的应用相关的值，例如2mT/°(电学)。由此确保，在由传感器输出的输出信号交零时，确保最小斜度，由此传感器的开关点不会出现由于传感器滞后造成的过大的公差。

有利地，凹部通过磁极对的各两个并排的磁极形成，其中每个磁极具有至少一个部分凹部，所述部分凹部在优选无间隙的磁体边界的区域中组合。所述设计方案允许应用具有直至例如10mm的较大的极长度的磁极。由于磁极的大小，部分凹部能够简单地实现。通过改变磁极的几何形状，传感器的输出特性曲线能够简单地改变，因为磁场通过所述凹部改变。

在一个设计方案中，凹部近似梯形地构成。凹部的类似梯形的形状允许：磁场的通量特性在传感器信号的零点附近获得足够线性的变化曲线。由此可靠地避免过于平缓的输出信号，因此确保对传感器的输出信号的可靠的评估。通过磁极的几何形状的改变，磁通量以近似45°线性伸展，这可非常好地评估。

替选地，凹部也能够近似圆形地构成，由此磁场的通量密度同样形成为，使得在交零时能够检测传感器的输出信号的可充分评估的线性的变化曲线。凹部的待选择的几何形状能够多样化地选择并且取决于传感器的位置和磁体的宽度。

为了充分影响磁场的通量密度，凹部沿磁体的磁化方向延伸。

在一个变型形式中，具有交替的磁化方向的磁极垂直于磁感测环设置。通过所述构成方案，能够经由凹部尤其好地影响磁场，使得评估装置在评估传感器的输出信号时能够精确地识别出换相点。