发明内容

基于现有技术，本发明的目的是提供一种改进的转向扭矩传感器组件，该转向扭矩传感器组件提供较强的与扭矩相关的测量信号，而不必为此目的增加转向组件中的机械应力。这旨在间接地提高测量信号的信噪比。另外，寻求转向扭矩传感器组件的空间优化设计。

该目的通过根据所附权利要求1的转向扭矩传感器组件实现。

根据本发明的转向扭矩传感器组件适用于由例如内燃机或电动机驱动并且包括要由驾驶者操作的转向系统的车辆特别是机动车辆。以已知的方式，这样的转向系统包括：方向盘，通常为多连杆的转向轴，以及转向传动装置，该转向传动装置将经由方向盘启动的转向运动传递至转向车轮。在修改的实施方式中，可以用转向驱动器代替转向传动装置，使得所启动的转向运动通过液压驱动器或电驱动器间接地传递至车轮。本转向扭矩传感器组件应当在所有情况下检测作用在转向轴上的扭矩并且以测量信号的形式使所述扭矩可用于其他处理。出于这个目的，转向扭矩传感器组件包括形成主传感器的经磁编码的转向轴部段。主传感器上的机械张力导致磁场的变化。此外，转向扭矩传感器组件包括至少一个辅助传感器，所述至少一个辅助传感器用于将由主传感器产生的磁场的变化转换成电信号。根据本发明，辅助传感器被布置在至少一个平行于转向轴延伸的传感器电路板上并且与主传感器相对地定位。

传感器电路板平行于转向轴即与形成主传感器的经磁编码的转向轴部段相对的布置使得传感器元件之间最小化，这在转向轴中的机械张力保持相同的情况下导致显著变强的测量信号。这引起较高的测量准确度和信噪比的改善。因此，至少一个辅助传感器与主传感器相对地布置。辅助传感器用于将主传感器的磁场的变化转换成电信号。辅助传感器位于电路板上并且优选地被设计为集成电路结构。

优选实施方式的特征在于，传感器电路板被分成两个传感器电路板面板，这两个传感器电路板面板各自平行于转向轴、与主传感器相对地布置并且优选地经由分段地周向延伸至转向轴的柔性带状线缆彼此连接。辅助传感器的这种多面板设计使得有可能利用相对于主传感器的角度偏移来布置多个传感器，由此可以进一步改进测量信号。

根据有利的实施方式，转向扭矩传感器组件的辅助传感器还包括控制器电路板，该控制器电路板被设计成与传感器电路板机械地分离并且电连接至传感器电路板。这使得必要的电气/电子部件能够适当地分布在单独的电路板上。控制器电路板可以被定位成比传感器电路板距转向轴更远。

这种划分的一个优点在于，辅助传感器的部件在传感器电路板上的布置使得辅助传感器能够被定位成非常靠近主传感器。根据本发明实现的主传感器的磁场与辅助传感器的磁场之间的非常小的距离在辅助传感器的区域中产生相对强的均匀磁场。根据本发明的解决方案的特征还在于,对外部干扰场具有非常高的鲁棒性。还有利的是，可以利用转向扭矩传感器组件来测量轴向磁场和径向磁场两者，这是因为辅助传感器可以被布置在三个维度中。该解决方案可以经济地并且以较少的努力实现。

通过在传感器电路板上布置传感器部件，可以获得可以以较少的努力被安装在转向轴上的紧凑的单元。传感器电路板和控制器电路板优选地由塑料制成。用于评估来自辅助传感器的信号的评估单元优选地位于传感器电路板上和/或控制器电路板上，该评估单元优选地被设计为集成电路结构。该评估单元优选地能够与外部数据处理单元交换数据。

根据有利的实施方式，传感器电路板包括相对于彼此成角度的两个传感器电路板面板，在每个传感器电路板面板上布置至少一个辅助传感器。根据优选实施方式，传感器电路板面板各自经由柔性区域连接至控制器电路板。

所述至少一个辅助传感器优选地由探头、由磁通门磁力计、由霍尔传感器、由线圈、由半导体传感器、或由XMR传感器形成。原则上，还可以使用其他类型的传感器，只要该传感器适于测量由逆磁致伸缩效应引起的磁场即可。

形成主传感器的经磁编码的转向轴部段优选地围绕转向轴完全周向延伸。经磁编码的转向轴部段优选地被永久磁化，使得所述磁化通过永久磁化形成。在替选实施方式中，转向扭矩传感器组件还具有至少一个磁体，所述至少一个磁体用于磁化经磁编码的转向轴部段，使得经磁编码的转向轴部段的磁化基本上是暂时的。所述至少一个磁体可以由至少一个永磁体或者可替选地由电磁体形成。

转向轴优选地配备有形成主传感器的两个磁道。辅助传感器优选地与每个磁道相对地布置。