用于车辆动力转向系统的扭矩传感器组件的制作方法

本发明总体上涉及车辆动力转向系统，并且尤其涉及一种用于这种车辆动力转向系统的扭矩传感器组件。

背景技术：

机动车辆典型地包括动力转向系统，以辅助转动车辆的可转向车轮。动力转向系统典型地将包括齿条齿轮组件，以将车辆的方向盘的旋转运动转换成线性运动，从而实现可转向车轮的转动。扭矩传感器组件通常用于测量车辆驾驶员施加至方向盘的转向力矩的方向和大小。然后，电子控制单元使用测得的转向力矩的方向和大小来操作辅助转动可转向车轮的动力源。

扭矩传感器组件可以通过使用磁传感器检测由固定至与方向盘一起旋转的转向部件上的磁体产生的磁场的变化来操作。然而，这种扭矩传感器组件易受外部磁场的影响，这可能导致扭矩传感器的输出错误地表示驾驶员施加的转向力矩。外部磁场可以由车辆外部和/或车辆内部的源产生。例如，外部磁场可能是大电流电缆(例如起动机缆线)由于车辆的封装需求而布线在扭矩传感器组件附近造成的。此外，预期自主式车辆需要扭矩传感器组件越来越精确的转向系统，这些扭矩传感器组件不易受外部磁场的影响。

扭矩传感器组件可以屏蔽外部磁场，以防止错误地表示驾驶员施加的转向力矩。然而，这种屏蔽增加了车辆的成本、重量以及复杂性。因此，期望具有一种无需屏蔽即可减轻外部磁场的扭矩传感器组件。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于车辆动力转向系统的扭矩传感器组件。

根据一个实施例，扭矩传感器组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：多个磁体；围绕磁体同轴的第一通量封闭构件、第二通量封闭构件、以及第三通量封闭构件；以及第一磁传感器和第二磁传感器。所述多个磁体中的每个磁体均发出磁场。第二通量封闭构件在第一通量封闭构件与第三通量封闭构件之间。第一通量封闭构件和第三通量封闭构件收集具有第一极性的磁场，并且第二通量封闭构件收集具有与第一极性相反的第二极性的磁场。第一磁传感器和第二磁传感器被定位成具有相似的极性。第一传感器在第一通量封闭构件与第二通量封闭构件之间，并且第二传感器在第二通量封闭构件与第三通量封闭构件之间。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括：由所述第一传感器响应于所述磁场而输出的第一信号；以及由所述第二传感器响应于所述磁场而输出的第二信号。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括通过所述第一信号减所述第二信号而计算出的扭矩信号。

根据本实施例，所述第一通量封闭构件、所述第二通量封闭构件、以及所述第三通量封闭构件是铁磁性环。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括：第一指状物，所述第一指状物从所述第一通量封闭构件延伸；第二指状物，所述第二指状物从所述第二通量封闭构件延伸；以及第三指状物，所述第三指状物从所述第三通量封闭构件延伸，其中，当所述第二指状物与所述磁体的第二极对准时，所述第一指状物和所述第三指状物与所述磁体的第一极对准，所述第一极具有第一极性，并且所述第二极具有第二极性。

根据本实施例，所述第一指状物的第一数量等于所述第二指状物的第二数量、所述第三指状物的第三数量、以及所述磁体的第四数量。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括：至少一个通量封闭延伸部，所述通量封闭延伸部在所述第一通量封闭构件与所述第一传感器之间、在所述第二通量封闭构件与所述第一传感器和所述第二传感器之间、或者在所述第三通量封闭构件与所述第二传感器之间。

根据本实施例，第一传感器和第二传感器是霍尔效应传感器、巨磁阻传感器、各向异性磁阻传感器或磁通门磁力计。

根据本实施例，所述磁体在周向方向上布置有交替的极。

根据本实施例，所述磁体包括与所述第一通量封闭构件、所述第二通量封闭构件、以及所述第三通量封闭构件同轴的多个磁体层，并且所述磁体层中的磁体在周向方向以及轴向方向上布置有交替的极。

根据本实施例，所述多个磁体层包括第一磁体层、第二磁体层、以及第三磁体层。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括：第一轴；以及第二轴，其中，所述磁体固定至所述第一轴，并且所述第一传感器和所述第二传感器固定至所述第二轴。

根据另一个实施例，扭矩传感器组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：圆形布置的多个磁体；具有第一指状物的第一通量封闭构件；具有第二指状物的第二通量封闭构件；具有第三指状物的第三通量封闭构件；第一磁传感器、以及第二磁传感器。所述磁体中的每个磁体均具有第一极和第二极，并且所述第一极和所述第二极在周向方向上交替。所述第一通量封闭构件、所述第二通量封闭构件、以及所述第三通量封闭构件是与所述多个磁体同轴的铁磁性环。第二通量封闭构件在第一通量封闭构件与第三通量封闭构件之间。所述第一指状物和所述第三指状物与所述第一极对准，并且所述第二指状物与所述第二极对准。第一磁传感器在第一通量封闭构件与第二通量封闭构件之间，并且响应于多个磁体而产生第一信号。第二磁传感器在第二通量封闭构件与第三通量封闭构件之间，并且响应于多个磁体而产生第二信号。所述第二传感器被定位成与所述第一传感器具有相似的极性，并且所述第一信号减所述第二信号是用于所述动力转向系统的扭矩信号。

根据本实施例，所述扭矩传感器组件进一步包括：在所述第一通量封闭构件与所述第一传感器之间的第一通量封闭延伸部；在所述第二通量封闭构件与所述第一传感器和所述第二传感器之间的第二通量封闭延伸部；以及在所述第三通量封闭构件与所述第二传感器之间的第三通量封闭延伸部，其中，所述第一传感器在所述第一通量封闭延伸部与所述第二通量封闭延伸部之间的第一间隙中，并且所述第二传感器在所述第二通量封闭延伸部与所述第三通量封闭延伸部之间的第二间隙中。

根据本实施例，所述第一指状物的第一数量等于所述第二指状物的第二数量、所述第三指状物的第三数量、以及所述磁体的第四数量。

根据另一个实施例，扭矩传感器组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：圆形布置的多个磁体；围绕磁体同轴的第一通量封闭构件、第二通量封闭构件、以及第三通量封闭构件；以及第一磁传感器和第二磁传感器。磁体各自发出磁场并且在磁体层中在轴向方向以及周向方向上布置有交替的第一极和第二极。所述第一通量封闭构件、所述第二通量封闭构件、以及所述第三通量封闭构件是铁磁性环。第二通量封闭构件在第一通量封闭构件与第三通量封闭构件之间。第一通量封闭构件和第三通量封闭构件收集具有第一极性的磁场，并且第二通量封闭构件收集具有与第一极性相反的第二极性的磁场。第一传感器在第一通量封闭构件与第二通量封闭构件之间，并且响应于磁场而产生第一信号。第二传感器在第二通量封闭构件与第三通量封闭构件之间，并且响应于磁场而产生第二信号。所述第二传感器被定位成与所述第一传感器具有相似的极性，并且所述第一信号减所述第二信号是用于所述动力转向系统的扭矩信号。

根据本实施例，所述多个磁体层包括第一磁体层、第二磁体层、以及第三磁体层。

根据本实施例，所述第二通量封闭构件具有指状物，所述指状物收集具有所述第二极性的磁场。

扭矩传感器组件的实施例的一个或多个潜在和/或已实现的优点是在不使用屏蔽的情况下降低了扭矩传感器对外部磁场的敏感性。当根据附图阅读时，根据优选实施例的以下详细描述，本发明的其他优点对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是具有根据本发明的扭矩传感器组件的第一实施例的车辆动力转向系统的示意图。

图2是图1的扭矩传感器组件的分解透视图。

图3是处于第一位置的图1的扭矩传感器组件的正视图。

图4是处于第二位置的图1的扭矩传感器组件的正视图。

图5是图3中的放大部分。

图6是在与图5不同的外部磁场下的图1的扭矩传感器组件的局部正视图。

图7是处于与图5不同的操作状态的图1的扭矩传感器组件的局部正视图。

图8是处于图7的操作状态但是在不同的外部磁场下的图1的扭矩传感器组件的局部正视图。

图9是在与图5至图8不同的外部磁场下的图1的扭矩传感器组件的分解透视图。

图10是在与图5至图9不同的外部磁场下的图1的扭矩传感器组件的分解透视图。

图11是在与图5至图10不同的外部磁场下的图1的扭矩传感器组件的分解透视图。

图12是根据本发明的扭矩传感器组件的第二实施例的分解透视图。

图13是处于第一位置的图12的扭矩传感器组件的正视图。

图14是处于第二位置的图12的扭矩传感器组件的正视图。

图15是图13中的放大部分。

具体实施方式

现在参考图1，示意性地展示了车辆动力转向系统(总体上用100指示)的一部分。动力转向系统100的总体结构和操作是本领域常规的。例如，动力转向系统100可以是如博格什的美国专利号7,055,646所公开的，该美国专利的公开内容特此通过援引整体并入本文。因此，将仅详细解释和展示动力转向系统100的对于充分理解本发明所必需的那些部分。尽管将结合本文所公开的特定动力转向系统100来描述和展示本发明，但是应认识到，本发明可以与其他车辆动力转向系统结合使用，该其他车辆动力转向系统包括本领域技术人员已知的其他电动、液压、或以其他方式供以动力的动力转向系统。

动力转向系统100部分地容纳在壳体(总体上用102指示)中。动力转向系统100分别与车辆的第一可转向前车轮104a和第二可转向前车轮104b相关联。

车辆方向盘106操作性地联接至输入轴108，以随其绕转向轴线x1旋转。进而，输入轴108通过扭杆110操作性地连接至下部轴112。扭矩传感器组件(总体上用114指示)环绕输入轴108、扭杆110、以及下部轴112。扭矩传感器组件114固定至输入轴108和下部轴112。如将讨论的，扭矩传感器组件114响应于输入轴108的旋转而产生电信号。信号通过数据网络116传输至电子控制单元(ecu)118。信号指示施加至方向盘106的转向力矩的方向和大小。

下部轴112操作性地连接至小齿轮120。扭杆110响应于施加至方向盘106的转向力矩而扭转。当扭杆110扭转时，经由下部轴112在输入轴108与小齿轮120之间发生相对旋转。

可线性运动的转向构件122可沿着齿条轴线x2运动。转向构件122的齿条部分124设有一系列齿条齿，这些齿条齿啮合地接合设置在小齿轮120上的齿轮齿。转向构件122进一步包括具有外螺纹的螺杆部分126。转向构件122通过第一横拉杆128a连接至第一可转向车轮104a，并且通过第二横拉杆128b连接至第二可转向车轮104b。第一横拉杆128a和第二横拉杆128b分别位于转向构件122的远端。转向构件122沿着齿条轴线x2的线性运动以已知方式导致第一可转向车轮104a和第二可转向车轮104b分别转向运动。

动力转向系统100进一步包括动力源130，该动力源可驱动地连接至滚珠螺母组件132。动力源130展示为电动马达，但是可以不是电动马达。例如，动力源130可以是液压系统。ecu118根据从扭矩传感器组件114接收的信号来控制动力源130。控制信号经由数据网络116从ecu118传输至动力源130。

滚珠螺母组件132与转向构件122的螺杆部分126操作性地连接。动力源130和滚珠螺母组件132通过带轮组件134操作性地连接，该带轮组件包括在动力源130的输出与滚珠螺母组件132之间的皮带。

带轮组件134的旋转使滚珠螺母组件132旋转，并且由此产生转向构件122的线性运动。动力源130使带轮组件134旋转，该带轮组件进而将动力源130的驱动力传输至滚珠螺母组件132的滚珠螺母上。因为滚珠螺母在齿条轴线x2上固定在位，所以转向构件122被驱动成响应于滚珠螺母的旋转而线性地运动，从而如所讨论的那样分别实现车辆的第一可转向车轮104a和第二可转向车轮104b的转向运动。因此，动力源130响应于所施加的转向力矩而提供转向辅助。

在动力源130不能实现转向构件122的线性运动的情况下，小齿轮120上的齿轮齿与齿条部分124上的齿条齿之间的机械连接允许车辆手动转向。

现在参考图2至图4，详细展示了扭矩传感器组件114。扭矩传感器组件114具有环绕扭矩组件轴线x3布置的多个磁体(总体上用136指示)。在扭矩组件轴线x3上还分别有第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142。当组装好时，第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142分别是基本上平行定向的铁磁性环。

第一通量封闭构件138具有多个第一指状物(总体上用144指示)。第二通量封闭构件140具有多个第二指状物(总体上用146指示)。第三通量封闭构件142具有多个第三指状物148。

第一指状物144从第一通量封闭构件138朝向第二通量封闭构件140在单个方向上轴向延伸。第二指状物146从第二通量封闭构件140分别朝向第一通量封闭构件138和第三通量封闭构件142在相反的方向上轴向延伸。第二指状物146具有朝向第一通量封闭构件138延伸的第一部分146a和朝向第三通量封闭构件142延伸的第二部分146b。如所展示的，第一部分146a和第二部分146b分别跨第二通量封闭构件140对准，使得第二指状物146跨第二通量封闭构件140在第一部分146a与第二部分146b之间连续。第三指状物148从第三通量封闭构件142朝向第二通量封闭构件140在单个方向上轴向延伸。

如图3和图4最佳所示，第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142分别相对于彼此定位，使得当组装好扭矩传感器组件114时，第一指状物144与第二指状物146的第一部分146a互相啮合并且第二指状物146的第二部分146b与第三指状物148互相啮合。

优选地，第一指状物144的第一数量等于第二指状物146的第二数量(第一部分146a和第二部分146b的数量相应地相等)、第三指状物148的第三数量、以及磁体136的第四数量。如所展示的，第二指状物中的每个第二指状物均朝向第一通量封闭构件138和第三通量封闭构件142二者延伸。在所展示的实施例中，第一数量、第二数量、第三数量、以及第四数量均为八个，这是非限制性示例。替代性地，第一数量、第二数量、第三数量、以及第四数量可以大于或小于八个。

磁体136中的每个磁体均具有第一极(总体上用136a指示)和第二极(总体上用136b指示)。磁体136被定位成使得第一极136a与第二极136b之间的线l横向于扭矩组件轴线x3。磁体136被布置成使得第一磁体的第一极136a与第二磁体的第二极136b’相邻，并且第一磁体的第二极136b与第三磁体的第一极136a’相邻，即，磁体136在横向于扭矩组件轴线x3的周向方向上具有交替的极。

在所展示的实施例中，磁体136展示为彼此紧邻而没有任何气隙或其他空隙。替代性地，磁体136可以被布置成使得在磁体136中的每个磁体之间均存在气隙和/或空间。磁体136中的每个磁体均发出磁场，磁场被配置成分别由第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142收集。

扭矩传感器组件114进一步包括第一通量封闭延伸部、第二通量封闭延伸部、以及第三通量封闭延伸部(总体上分别用150、152、以及154指示)。第一通量封闭延伸部150具有弧形的第一部分150a和第二部分150b。第一部分150a与第一通量封闭构件138有关联，即，第一部分150a可以固定至第一通量封闭构件138、以其他方式连接至第一通量封闭构件或足够接近第一通量封闭构件地定位，使得由第一通量封闭构件138收集的磁场从第一通量封闭构件138传递至第二部分150b。

类似地，第二通量封闭延伸部152具有弧形的第一部分152a和第二部分152b，并且第三通量封闭延伸部154具有弧形的第一部分154a和第二部分152b。第二通量封闭延伸部152的第一部分152a将由第二通量封闭构件140收集的磁场从第二通量封闭构件140传递至第二部分152b。第三通量封闭延伸部154的第一部分154a将由第三通量封闭构件142收集的磁场从第三通量封闭构件142传递至第二部分154b。

替代性地，第一通量封闭延伸部150、第二通量封闭延伸部152、或第三通量封闭延伸部154中的一个或多个通量封闭延伸部可以分别与对应的第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、或第三通量封闭构件142一体地形成，使得通量封闭延伸部和通量封闭构件是单个部件。

替代性地，可以省略第一通量封闭延伸部、第二通量封闭延伸部、以及第三通量封闭延伸部(总体上分别用150、152、以及154指示)中的一个或多个通量封闭延伸部。当省略第一通量封闭延伸部150时，第一通量封闭构件138则将在磁体136与第一传感器160之间直接来回引导磁场。当省略第二通量封闭延伸部152时，第二通量封闭构件140则将分别在磁体136与第一传感器160和第二传感器162之间直接来回引导磁场。当省略第三通量封闭延伸部154时，第三通量封闭构件142则将直接在磁体136与第二传感器162之间来回引导磁场。

如图3和图4最佳所示，在第一通量封闭延伸部150的第二部分150b与第二通量封闭延伸部152的第二部分152b之间存在第一气隙或空隙(总体上用156指示)。在第二通量封闭延伸部152的第二部分152b与第三通量封闭延伸部154的第二部分154b之间也存在第二气隙或空隙(总体上用158指示)。

第一磁传感器160和第二磁传感器162分别固定或以其他方式支撑在壳体102上。替代性地，第一传感器160和第二传感器162可以分别固定在壳体102内的、用于扭矩传感器组件114的子壳体上。例如，第一传感器160和第二传感器162可以分别焊接至由子壳体捕获的印刷电路板上。第一传感器160定位在第一气隙156中，并且第二传感器162定位在第二气隙158中。作为非限制性示例，第一传感器160和第二传感器162可以分别是霍尔效应传感器、巨磁阻传感器、各向异性磁阻传感器或磁通门磁力计。替代性地，第一传感器160和第二传感器162可以分别是响应于磁场的变化而产生或以其他方式输出可预测的电信号的任何合适的传感器。

磁体136固定至输入轴108(第一传感器160和第二传感器162分别在下部轴112上)或下部轴112(第一传感器160和第二传感器162分别在输入轴108上)上。典型地，磁体136固定至支撑环或其他结构(未示出)上，该支撑环或其他结构进而固定至输入轴108或下部轴112上。

当磁体136分别相对于第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142如图3所示地定位时，第一指状物144、第二指状物146、以及第三指状物148则分别相对于磁体136的对应的第一极136a和第二极136b居中，并且第一指状物144、第二指状物146、以及第三指状物148分别以最大强度收集磁场。如图3中的箭头164所展示的，磁场从磁体136中的每个磁体的第一极136a流经第一指状物144至第一通量封闭构件138并且流经第三指状物148至第三通量封闭构件142。然后，第一通量封闭延伸部150将磁场传递至第一气隙156，并且第三通量封闭延伸部154将磁场传递至第二气隙158。

然后，磁场横跨第一气隙156从第一通量封闭延伸部150流动至第二通量封闭延伸部152。通过这样做，磁场流过第一传感器160，并且第一传感器160响应于磁场而产生并输出第一电信号。类似地，磁场横跨第二气隙158经过第二传感器162从第三通量封闭延伸部154流动至第二通量封闭延伸部152，并且第二传感器162响应于磁场而产生并输出第二电信号。然后，磁场从第二通量封闭延伸部152流经第二通量封闭构件140和第二指状物146至磁体136中的每个磁体的第二极136b。

当磁体136分别相对于第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142如图4所示地定位时，第一指状物144、第二指状物146、以及第三指状物148则分别在磁体136的对应第一极136a与第二极136b之间等距，并且第一指状物144、第二指状物146、以及第三指状物148分别以最小强度(即，接近零的强度)收集磁场。另外，磁体136的减小的磁场分别如以上针对图3所描述地流过第一传感器160和第二传感器162。

随着磁体136旋转，磁场强度的这种可预测且重复的变化(在图3与图4所示的位置之间)允许分别由第一传感器160和第二传感器162产生的信号用于计算施加至方向盘106的转向力矩的方向和大小。替代性地，第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142可以分别绕磁体136旋转。

现在参考图5，详细展示了当磁场从第一通量封闭延伸部150流至第二通量封闭延伸部152时，第一传感器160测量来自磁体136的磁场(总体上用第一箭头164a指示)。类似地，当磁场从第三通量封闭延伸部154流至第二通量封闭延伸部152时，第二传感器162测量来自磁体136的磁场(总体上用第二箭头164b指示)。

第一传感器160和第二传感器162还分别测量外部磁场166。外部磁场166来自扭矩传感器组件114外部的一个或多个磁源，即，不是来自磁体136。外部磁场166可以是并非由磁体136中任一磁体发出的任何磁场，并且可以来自多个源。

第一传感器160和第二传感器162分别被定位成具有相似的极性。作为非限制性示例，第一传感器160的正极可以被定位成最靠近第一通量封闭延伸部150，并且第二传感器162的正极可以被定位成最靠近第二通量封闭延伸部152。

从第一通量封闭延伸部150流至第二通量封闭延伸部152的磁场的第一强度(由第一箭头164a展示)可以表征为b1，从第三通量封闭延伸部154流至第二通量封闭延伸部152的磁场的第二强度(由第二箭头164b展示)可以表征为b2，并且外部磁场166的第三强度可以表征为be。

由第一传感器160分别由于第一强度b1和第三强度be而产生的第一信号s1可以描述为：

s1＝-b1+be(1)

并且由第二传感器162分别由于第二强度b2和第三强度be而产生的第二信号s2可以描述为：

s2＝b2+be(2)。

等式1减等式2，以消除或去除分别由第一传感器160和第二传感器162二者测得的外部磁场项be：

s1-s2＝(-b1+be)-(b2+be)(3)。

等式3可以简化为：

s1-s2＝b1+b2(4)

其中，s1-s2是由ecu118计算的用于操作动力源130的扭矩信号。

现在参考图6，展示了扭矩传感器组件114的一部分，其中外部磁场166具有与图5所展示的极性相反的极性，并且来自磁体136的磁场与图5所展示的相同。由第一传感器160分别由于图6所展示的第一强度b1和第三强度be而产生的第一信号s1可以描述为：

s1＝-b1-be(5)

并且由第二传感器162分别由于图6所展示的第二强度b2和第三强度be而产生的第二信号s2可以描述为：

s2＝b2-be(6)。

等式5减等式6，以消除或去除分别由第一传感器160和第二传感器162二者测得的外部磁场项be：

s1-s2＝(-b1-be)-(b2-be)(7)。

等式7可以简化为：

s1-s2＝b1+b2(8)

其中，s1-s2是由ecu118计算的用于操作动力源130的扭矩信号。

现在参考图7，展示了处于与图5所展示的操作状态不同的操作状态的扭矩传感器组件114的一部分。在图7中，来自磁体136的磁场具有与图5所展示的极性相反的极性，并且外部磁场166与图5所展示的相同。由第一传感器160分别由于图7所展示的第一强度b1和第三强度be而产生的第一信号s1可以描述为：

s1＝b1+be(9)

并且由第二传感器162分别由于图7所展示的第二强度b2和第三强度be而产生的第二信号s2可以描述为：

s2＝-b2+be(10)。

等式9减等式10，以消除或去除分别由第一传感器160和第二传感器162二者测得的外部磁场项be：

s1-s2＝(b1+be)-(-b2+be)(11)。

等式11可以简化为：

s1-s2＝b1+b2(12)

其中，s1-s2是由ecu118计算的用于操作动力源130的扭矩信号。

现在参考图8，展示了处于图7的操作状态但是在不同的外部磁场下的扭矩传感器组件114的一部分。在图8中，来自磁体136的磁场与图5所展示的相反，并且外部磁场166具有与图5所展示的极性相反的极性。由第一传感器160分别由于图8所展示的第一强度b1和第三强度be而产生的第一信号s1可以描述为：

s1＝b1-be(13)

并且由第二传感器162分别由于图8所展示的第二强度b2和第三强度be而产生的第二信号s2可以描述为：

s2＝-b2-be(14)。

等式13减等式14，以消除或去除分别由第一传感器160和第二传感器162二者测得的外部磁场项be：

s1-s2＝(b1-be)-(-b2-be)(15)。

等式15可以简化为：

s1-s2＝b1+b2(16)

其中，s1-s2是由ecu118计算的用于操作动力源130的扭矩信号。

外部磁场166的形状、位置、方向、和/或大小不限于图5至图8所展示的。分别穿过第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142、或者分别穿过第一通量封闭延伸部150、第二通量封闭延伸部152、以及第三通量封闭延伸部154的任何外部磁场将至少在一定程度上被减小或去除。例如，作为非限制性示例，外部磁场166可以是如图9至图11所展示的。

在图9中，表示外部磁场的矢量166a在第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142的圆周上的不同点处分别穿过第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142。在图10中，表示外部磁场的矢量166b都在第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142的圆周上的相同点处分别穿过第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142。在图11中，分别表示外部磁场的第一矢量166c、第二矢量166d、以及第三矢量166e在第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142的圆周上的大致相同的点处分别穿过第一通量封闭构件138、第二通量封闭构件140、以及第三通量封闭构件142，但是作为三个矢量的簇。在图9至图11中，未展示由磁体136发出的磁场。

如所讨论的，第一传感器160和第二传感器162分别是两通道传感器。替代性地，第一传感器160和第二传感器162分别可以具有多于两个通道。例如，第一传感器160和第二传感器162分别可以是三通道或四通道传感器。

现在参考图12至图15，展示了根据本发明的扭矩传感器组件(总体上用214指示)的第二实施例。因为扭矩传感器组件214是扭矩传感器组件114的变体，所以增加了100的相似的附图标记在附图中指定相应的部分，并且将省略其详细描述。

磁体236包括圆形的第一磁体层、第二磁体层、以及第三磁体层，(总体上分别用268、270、以及272指示)。尽管磁体236展示为具有三个磁体层，但是磁体236可以具有多于或少于三个的磁体层。在第一磁体层268与第二磁体层270之间对应地是第一支撑结构274，并且在第二磁体层270与第三磁体层272之间对应地是第二支撑结构276。第一支撑结构274和第二支撑结构276分别支撑磁体236。

磁体236被布置成使得第一磁体的第一极236a与相邻磁体的第二极236b’相邻，并且第一磁体的第二极236b与相邻磁体的第一极236a’相邻，使得形成“棋盘”图案。这样，磁体236分别在第一磁体层268、第二磁体层270、以及第三磁体层272中布置成使得磁体的第一极和第二极沿着平行于扭矩组件轴线x3的轴向方向以及沿着横向于扭矩组件轴线x3的周向方向交替。此外，磁体236被布置成使得类似的极对角对准。

尽管第一通量封闭构件238和第三通量封闭构件242分别展示为没有指状物，但是可以分别为第一通量封闭构件238和第三通量封闭构件242分别设置比如第一指状物144和第三指状物148等的指状物。

当磁体236分别相对于第一通量封闭构件238、第二通量封闭构件240、以及第三通量封闭构件242如图7所示地定位时，指状物246则分别相对于磁体236的第一极236a和第二极236b居中，并且第一通量封闭构件238、第二通量封闭构件240、以及第三通量封闭构件242分别以最大强度收集磁场(第二通量封闭构件240经由指状物246收集磁场)。

当磁体236分别相对于第一通量封闭构件238、第二通量封闭构件240、以及第三通量封闭构件242如图8所示地定位时，指状物246则分别在磁体236的第一极236a与第二极236b之间等距，并且第一通量封闭构件238、第二通量封闭构件240、以及第三通量封闭构件242分别以最小强度(即，接近零的强度)收集磁场(第二通量封闭构件240再次经由指状物246收集磁场)。

从第一通量封闭延伸部250流至第二通量封闭延伸部252的磁场的第一强度(由箭头264a展示)可以表征为b1，从第三通量封闭延伸部254流至第二通量封闭延伸部252的磁场的第二强度(由箭头264b展示)可以表征为b2，并且外部磁场266的第三强度可以表征为be。

由第一传感器260分别由于第一强度b1和第三强度be而产生的第一信号s1可以描述为：

s1＝b1+be(17)

并且由第二传感器262分别由于第二强度b2和第三强度be而产生的第二信号s2可以描述为：

s2＝-b2+be(18)。

等式17减等式18，以去除分别由第一传感器260和第二传感器262二者测得的外部磁场项be：

s1-s2＝(b1+be)-(-b2+be)(19)。

等式19可以简化为：

s1-s2＝b1+b2(20)。

其中，s1-s2是用于操作动力转向系统的动力源的扭矩信号。

根据专利法规的规定，已经在本发明的优选实施例中描述和展示了其原理和操作方式。然而，必须理解，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，以与具体解释和展示的方式不同的其他方式实践本发明。