用于测量车辆的轴的位置的感应式传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量传感器领域，尤其涉及针对机动车辆的测量传感器领域，并且更特别地涉及用于在两个空间方向上测量驱动轴的位置的传感器以及涉及包括这样的传感器的车辆。
【背景技术】
[0002]在机动车辆中，已知利用变速杆或电控制以便选择变速箱的传动比或功能(向前、向后、空挡、停车制动……)。这种变速杆或这种电控制操作与变速箱连接的驱动轴以便将它放置在与功能或所选择的传动比相对应的位置中。
[0003]已知使用用于测量轴的位置以便允许通过车辆的电子控制单元来管理引擎参数的传感器。这样的传感器测量轴的位置以及然后将这个信息传输到车辆的电子控制单元以便从其中推断出尤其是变速箱的所启用的传动比或功能。这个位置信息可以被利用例如以便显示由用户选择的功能或传动比。
[0004]在自动变速箱的情况下(其中轴在单个方向上移动)，所使用的位置传感器是线性传感器。在现有的解决方案中，如图1中所图示的，这个传感器I是感应类型的以及包括一个传输线圈2和两个接收线圈3、4，通过执行传输线圈2和接收线圈3、4之间的感应效应的测量，使得检测安装在轴上的目标的位置成为可能，该目标在方向X上经过传感器的前面。这些效应是由于当目标位于传感器I的检测区域中时传输线圈2和每个接收线圈3、4之间的磁耦合的改变。因此，通过在接收线圈3、4的端子处测量电压，按照本身已知的方式来推断出目标的精确位置是可能的。尽管这样的传感器I在自动变速箱的情况下可能是合适的，但它展示了仅在单个方向X上确定轴位置的缺点。
[0005]然而，在手动变速箱的情况下，对应于齿数比的位置一般被设置在两个范围中和一个位置中，该一个位置被称为空挡位置，其位于这两个范围之间以及不对应于任何传动比的选择。结果，鉴于用户对传动比的选择，所述轴一方面在用户将变速杆从一个传动比范围移动到另一个传动比范围时在它的纵轴上处于线性移动，以及另一方面在用户在同样的范围中选择传动比时处于角移动。而且，假定所述轴在平移和旋转两者上都由变速杆来引导，有必要知晓它在两个方向上的位置。
[0006]为此目的，一种包括设置在两个方向上的霍尔效应传感器矩阵以便在两个维度上形成检测区域的系统是常见的。然而，这样的系统展示了一些缺点。首先，传感器矩阵的使用使仅以离散方式来确定轴位置成为可能，所述离散方式将系统精度限制于每个传感器的位置。此外，多个传感器的使用显著增加了系统的复杂度和成本，同时降低了它的可靠性。这样的矩阵也需要用于采集和处理由每个传感器提供的所有数据以便从其中推断出目标位置的合适的微控制器，这使得系统更复杂且成本更高。最后，传感器之间的区域是所谓的敏感区域，因为位于两个传感器之间的目标可能未被矩阵检测到，这导致系统的失灵以及因此呈现出主要的缺点。
【发明内容】
[0007]本发明因此提出通过提出用于在两个空间方向上确定驱动轴位置的简单、可靠且有效的解决方案来至少部分地解决这些缺点。
[0008]为了这个目的，本发明的目的是一种用于在第一方向上和垂直于第一方向的第二方向上根据安装在车辆的驱动轴上的目标来测量所述轴的位置的感应式传感器，所述传感器包括印制电路板，所述印制电路板包括至少一个第一接收线圈、至少一个第二接收线圈和至少一个传输线圈，所述至少一个传输线圈围绕所述第一接收线圈和所述第二接收线圈并且以使得生成电压的这种方式来配置，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈以下述方式来布置:该方式使得由所述传输线圈生成的电压在检测所述目标期间在所述第一接收线圈中生成正弦信号以及在检测所述目标期间在所述第二接收线圈中生成余弦信号，所述传感器特征在于所述第一接收线圈和所述第二接收线圈均包括多个N个部分，所述多个N个部分彼此电连接并且在第二方向上并排设置在印制电路上，每个部分在印制电路上在第一方向上以下述方式延伸:该方式使得在第一方向和第二方向两者上确定所述目标的位置以及因此确定所述轴的位置。
[0009]第一接收线圈的多个N个部分中的每个部分被电连接到先前部分和随后部分。同样地，第二接收线圈的多个N个部分中的每个部分被电连接到先前部分和随后部分。
[0010]这一对接收线圈因此是沿着N个部分电学上连续的，这使得对于在第一方向上的N部分中的每个点产生具有不同相位的正弦信号和余弦信号成为可能。以离散的方式从有区别的相位的这些值推断出第二方向上的位置。换言之，正弦信号和余弦信号的N个连贯部分对应于线圈在第二方向上的N个部分。
[0011]根据本发明的传感器因此使得利用单个传感器在两个方向上确定轴的位置成为可能，这使解决方案易于安装和保持，同时降低成本。一个明显的解决方案原本是要利用并排设置的多个线性传感器。然而，干扰将由于有限空间中(例如诸如在变速箱轴所位于的空间中)传感器的邻近而发生。此外，多个传感器的使用将显著地增加部件数量，以及因此增加系统的复杂度和成本。
[0012]第一接收线圈优选地包括多个M个第一网孔，以及第二接收线圈包括多个M个第二网孔。第一接收线圈和第二接收线圈因此包括相同数量的网孔。
[0013]根据本发明的一个方面，接收线圈的每个部分包括至少一个具有长度L的完整网孔以及网孔的至少一部分。
[0014]更优选地，多个M个第一网孔和多个M个第二网孔被偏移了等于L/2的长度。
[0015]根据本发明的一个特性化特征，所述传感器包括电子控制模块，其被配置以便通过识别与接收线圈的给定部分相对应的正弦信号和/或余弦信号的区间来在第二方向Y上确定目标的位置，在所述区间中由正弦信号和/或余弦信号的相位值给出目标在方向X上的位置。
[0016]优选地通过使用正弦信号和余弦信号的切弧(tangential arc)来确定目标的位置。
[0017]本发明还涉及车辆，尤其是机动车辆，包括如上文所描述的传感器、驱动轴和至少部分地由导电材料制成的目标的，所述目标被安装在所述驱动轴上以便允许该传感器确定该轴的位置。
[0018]最后，本发明涉及制造用于感应式传感器的印制电路板的方法，所述感应式传感器用于在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上根据安装在车辆的轴上的目标来测量所述轴的位置，所述印制电路板包括至少一个第一接收线圈、至少一个第二接收线圈和至少一个传输线圈，所述至少一个传输线圈围绕所述第一接收线圈和所述第二接收线圈并且以使得生成电压的这种方式来配置，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈以下述方式来布置:该方式使得由所述传输线圈生成的电压在检测所述目标期间在所述第一接收线圈中生成正弦信号以及在检测所述目标期间在所述第二接收线圈中生成余弦信号，所述方法特征在于其包括下述阶段:将所述第一接收线圈和所述第二接收线圈以整数N个部分来设置，所述整数N个部分在第二方向上并排设置在印制电路上，每个部分在印制电路上在第一方向上以下述方式延伸:该方式使得在第一方向和第二方向两者上确定所述目标的位置。
【附图说明】
[0019]本发明的其他特性化特征和优点在下述描述的过程中将变得明显，该描述是关于以非详尽示例的方式所提供的附图而做出的，以及附图中对相似对象给予相同的参考标号。
[0020]根据对下述描述的精读将更好地理解本发明，下述描述仅通过示例的方式以及参考附图来提供，在附图中:
-图1是根据现有技术的测量传感器的示意表示；
-图2是允许手动改变齿数比的机构的示意表示；
-图3是根据本发明的用于在两个方向上测量位置的传感器的实现方式的示意表示；
-图4表示了由传输线圈在接收线圈中生成的余弦信号和正弦信号；
-图5表示了在检