[發(fā)明專(zhuān)利]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備及用于減小其扭矩波動(dòng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680082925.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108698640B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒂瓦達(dá)爾·克里什托夫·托特;蓋爾蓋伊·米哈伊·帕瓦里斯尼克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蒂森克虜伯股份公司;蒂森克虜伯普利斯坦股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B62D6/10
• 分類(lèi)號(hào): B62D6/10;B62D15/02;G01L5/22;G01D5/14;G01L3/10;G01B7/30
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王艷江

1.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備(1)，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備(1)用于通過(guò)將由電動(dòng)馬達(dá)(100)產(chǎn)生的支持扭矩賦予轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來(lái)輔助機(jī)動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向，所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備(1)包括：

所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)向柱，所述轉(zhuǎn)向柱具有通過(guò)扭桿(202)連接的上轉(zhuǎn)向軸(2’)和下轉(zhuǎn)向軸(2”)；以及

角度傳感器(AS)(4)和扭矩傳感器(TS)(3)，所述角度傳感器(4)包括具有磁體(11)的至少一個(gè)齒輪(9、10)以測(cè)量轉(zhuǎn)向軸角度(α)，所述扭矩傳感器(3)能夠測(cè)量所述上轉(zhuǎn)向軸(2’)與所述下轉(zhuǎn)向軸(2”)之間的相對(duì)位移角，并且

其中，所述扭矩傳感器(3)包括多極環(huán)形磁體(5)和磁通導(dǎo)體(6)，并且其中，所述扭矩傳感器(3)和所述角度傳感器(4)布置成使得至少一個(gè)角度傳感器磁體(11)影響所述扭矩傳感器的測(cè)量結(jié)果從而產(chǎn)生所述扭矩傳感器的取決于轉(zhuǎn)向軸角度(α)的誤差信號(hào)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置在所述設(shè)備中且布置成使得所述取決于轉(zhuǎn)向軸角度的誤差信號(hào)的包絡(luò)曲線的零交叉被給予所述轉(zhuǎn)向設(shè)備的中立位置或其中所述轉(zhuǎn)向角度小于閾值角度極限的轉(zhuǎn)向位置的范圍，該閾值角度極限為+/-10°的閾值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述扭矩傳感器(3)和所述角度傳感器(4)布置在一體式單元(7)中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述角度傳感器(4)具有在內(nèi)部設(shè)置有磁體(11)的兩個(gè)齒輪(9、10)以測(cè)量下轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速率和圈數(shù)，其中，所述兩個(gè)齒輪(9、10)在第一齒輪(8)的向外指向的齒部上旋轉(zhuǎn)，所述第一齒輪(8)以防扭矩方式聯(lián)接至所述下轉(zhuǎn)向軸(2”)。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述角度傳感器(4)基于諾伊斯原理工作。

5.一種用于減小機(jī)動(dòng)車(chē)輛的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向設(shè)備(1)中的扭矩波動(dòng)的方法，所述設(shè)備(1)包括：

馬達(dá)(100)，所述馬達(dá)(100)用于支持轉(zhuǎn)向操作；

轉(zhuǎn)向柱，所述轉(zhuǎn)向柱具有通過(guò)扭桿(202)連接的上轉(zhuǎn)向軸(2’)和下轉(zhuǎn)向軸(2”)；以及

扭矩傳感器(TS)(3)，所述扭矩傳感器(3)能夠測(cè)量所述上轉(zhuǎn)向軸(2’)與所述下轉(zhuǎn)向軸(2”)之間的相對(duì)位移角；

角度傳感器(AS)(4)，所述角度傳感器(4)包括具有磁體(11)的至少一個(gè)齒輪(9、10)以測(cè)量轉(zhuǎn)向軸角度(α)；

其中，所述扭矩傳感器(3)包括多極環(huán)形磁體(5)和磁通導(dǎo)體(6)，并且其中，所述扭矩傳感器(3)和所述角度傳感器(4)布置成使得至少一個(gè)角度傳感器磁體(11)影響所述扭矩傳感器(3)的測(cè)量結(jié)果從而產(chǎn)生所述扭矩傳感器(3)的取決于轉(zhuǎn)向軸角度(α)的誤差信號(hào)，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

a)預(yù)組裝所述角度傳感器(4)，其中，預(yù)布置至少一個(gè)磁體；

b)將所述角度傳感器(4)和所述扭矩傳感器(3)布置在所述轉(zhuǎn)向柱中；

c)對(duì)所述扭矩傳感器(3)進(jìn)行線路終端校準(zhǔn)；

d)將所述轉(zhuǎn)向柱從一個(gè)端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至另一端點(diǎn)；

e)與步驟d)同時(shí)地，利用外部位置傳感器測(cè)量扭矩傳感器信號(hào)(T)和轉(zhuǎn)向軸角度(α)并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

f)根據(jù)轉(zhuǎn)向軸角度(α)確定扭矩傳感器誤差信號(hào)；

g)用扭矩傳感器誤差信號(hào)擬合包絡(luò)曲線；

h)確定包絡(luò)曲線的零交叉點(diǎn)處的轉(zhuǎn)向軸角度；

i)根據(jù)步驟h)，將轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)回至給定的轉(zhuǎn)向軸角度以確定轉(zhuǎn)向設(shè)備的中立位置或其中轉(zhuǎn)向角度小于與所述包絡(luò)曲線的零交叉點(diǎn)有關(guān)的閾值角度極限的轉(zhuǎn)向位置的范圍，該閾值角度極限為+/-10°的閾值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向設(shè)備通過(guò)將如所述至少一個(gè)較小的齒輪(9、10)和/或所述轉(zhuǎn)向軸(2)的機(jī)械部件最終組裝成使得所述零交叉點(diǎn)盡可能被限制至所述中立位置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向設(shè)備在轉(zhuǎn)回至所述零交叉點(diǎn)之后被固定并組裝到被轉(zhuǎn)向的車(chē)輪(600)處于直線行駛位置(β)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中。