[發明專利]一種測量方向盤轉角的方法

無效

• 申請號: 200910197055.5
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102039932A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 羅志軍;趙學平;程立強
• 申請（專利權）人: 上海航天汽車機電股份有限公司
• 主分類號: B62D15/02
• 分類號: B62D15/02;G01B5/24
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及汽車零部件，尤其是涉及一種測量方向盤轉角的方法。

背景技術

方向盤轉角傳感器將方向盤轉角轉換為一個可以代表駕駛員期望的行駛方向的信號。目前常見的方向盤轉角一般是采用電位計、光電編碼和電磁感應原理來檢測的。電位計式方向盤轉角傳感器屬于接觸式傳感器，由于電位計存在磨損，因此壽命比較短，可靠性也較低。光電式和電磁感應式方向盤轉角傳感器屬于非接觸式傳感器，感應部件不存在磨損，但是當轉動范圍大于360度時，就需要采用特殊手段處理了。一般是通過變速齒輪產生另一路轉動信號，通過游標原理，對兩路信號進行解調，得出更寬量程的轉角值。但是該技術采用變速齒輪使產品結構變得復雜，同時，檢測精度也受齒輪精度的影響。解調電路使產品成本上升，影響產品的市場競爭力。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、量程寬的測量方向盤轉角的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種測量方向盤轉角的方法，其特征在于，該方法載體包括方向盤、轉向柱、齒輪、齒條、彈簧、力敏元件，所述的方向盤與轉向柱固定連接，所述的轉向柱與齒輪固定連接，所述的齒輪與齒條嚙合連接，所述的彈簧一端固定在齒條上，另一端與力敏元件連接，所述的方向盤轉動帶動轉向柱轉動，所述的轉向柱帶動齒輪轉動，所述的齒輪帶動齒條作直線運動，所述的齒條帶動彈簧受力，所述彈簧受力的大小計算后可以得出齒條直線位移的大小，所述齒條直線位移的大小計算后可以得出方向盤轉角的大小。

所述的方向盤轉角α的計算方法如下：

α＝F/(k×i×d)；其中d為齒輪的直徑、i為齒輪與齒條的傳動比、α為方向盤轉動角度、k為彈簧的彈力系數、F為力敏元件上的受力。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、結構簡單：該方法直接利用汽車轉向系統本身結構，將測量轉角轉換為測量直線位移。

2、量程寬：可對大于360的轉角進行直接測量。

3、成本低：敏感元件為彈簧和(力敏元件)此次不要括號，不需要專用的解碼芯片。

4、響應速度快：不需要大量的解碼運算，縮短響應時間

附圖說明

圖1為本發明一種測量方向盤轉角的方法的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，當方向盤1左右旋轉時，轉向柱2將轉動傳遞給齒輪3，齒輪3帶動齒條4做直線運動。在該裝置中添加一個彈簧5，將彈簧5一端固定在可以移動的齒條4上，另一端與力敏元件6連接，力敏元件6固定在靜止的機構上。當方向盤轉1動引起齒條4運動時，彈簧5受力被拉伸或壓縮，受力大小與方向盤1轉動的角度直接相關。從力敏元件6獲取力的大小信息，即可得出方向盤1轉角信息。