[發明專利]一種基于單級行星齒輪傳動的霍爾效應式轉向盤角度傳感器

在審

• 申請號: 201710849999.0
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107449356A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 龔文資
• 申請（專利權）人: 無錫商業職業技術學院
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;F16H1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于單級行星齒輪傳動的霍爾效應式轉向盤角度傳感器。

背景技術

轉向盤角度傳感器是汽車ESP系統、電控懸架系統和電子轉向系統的主要傳感器。為了使駕駛員轉向輕便，通常將轉向盤的轉角與轉向輪的偏角設置成較大的傳動比，轉向盤的左右級限轉角通常為4圈左右，這就對轉向盤角度傳感器的結構及連接線束提出了較高的要求。而傳統的轉向盤角度傳感器結構復雜，信號可靠性低，故障率高。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種基于單級行星齒輪傳動的霍爾效應式轉向盤角度傳感器。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：一種基于單級行星齒輪傳動的霍爾效應式轉向盤角度傳感器，包括單級行星齒輪機構，所述單級行星齒輪機構的輸入端與轉向軸連接，所述單級行星齒輪機構的輸出端與信號齒連接；所述信號齒的輸出端通過霍爾組件與電子控制單元連接。

進一步的，所述單級行星齒輪機構包括齒圈，所述齒圈內設置有行星架，所述行星架內設置有太陽輪，所述太陽輪與所述齒圈之間設置有行星齒輪；其中，所述太陽輪與所述轉向軸連接，所述行星架與所述信號齒連接。

進一步的，所述霍爾組件包括第一霍爾元件和第二霍爾元件，所述第一霍爾元件和第二霍爾元件設置在所述信號齒之間。

本發明的有益效果：本發明的傳感器結構和控制原理簡單，信號可靠性高，故障率低，通過設置的單級行星齒輪機構進行減速，可使信號齒的全部轉動角度小于360°，如一排行星齒輪機構的傳動比不夠大，可再串聯一排行星齒輪機構組合傳動。電子控制單元根據霍爾信號進行運算和處理就能準確知道轉向盤的轉動方向及角度大小。

附圖說明

圖1為本發明的傳動原理示意圖。

圖2為本發明的控制原理示意圖。

具體實施方式

圖1和圖2所示，涉及一種基于單級行星齒輪傳動的霍爾效應式轉向盤角度傳感器，包括單級行星齒輪機構，所述單級行星齒輪機構的輸入端與轉向軸1連接，所述單級行星齒輪機構的輸出端與信號齒6連接；所述信號齒6的輸出端通過霍爾組件與電子控制單元連接。

其中，所述單級行星齒輪機構包括齒圈4，所述齒圈4內設置有行星架5，所述行星架5內設置有太陽輪2，所述太陽輪2與所述齒圈4之間設置有行星齒輪3；其中，所述太陽輪2與所述轉向軸1連接，所述行星架5與所述信號齒6連接。

其中，所述霍爾組件包括第一霍爾元件71和第二霍爾元件72，所述第一霍爾元件71和第二霍爾元件72設置在所述信號齒6之間。

本發明的傳動原理如圖1所示，單級行星齒輪機構的齒圈4固定，行星架5與信號齒6相連，通過合適的齒數設計，單級行星齒輪機構將轉向盤的轉角按要求變小輸出，使行星架5與信號齒6在轉向盤左右級限轉動時其轉角小于360°。

控制原理如圖2所示，信號齒的其中一個齒為特殊形狀(根據霍爾元件的形狀大小設置)，第一霍爾元件與第二霍爾元件靠近信號齒的合適位置，當轉向輪正向朝前時，特殊形狀齒正好處于第一霍爾元件與第二霍爾元件之間的中間位置，當轉向盤轉向時，第一霍爾元件與第二霍爾元件產生的霍爾信號輸送給電子控制單元，電子控制單元根據霍爾信號進行運算和處理就能準確知道轉向盤的轉動方向及角度大小。

本發明通過設置的單級行星齒輪機構進行減速，可使信號齒6的全部轉動角度小于360°，如一排行星齒輪機構的傳動比不夠大，可再串聯一排行星齒輪機構組合傳動。電子控制單元根據霍爾信號進行運算和處理就能準確知道轉向盤的轉動方向及角度大小。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。