[發明專利]手輪位置測量系統和方法

有效

• 申請號: 202110236664.8
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113335379B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 楊昆;P·C·隆居馬爾;E·D·帕托克;K·A·基德爾
• 申請（專利權）人: 操縱技術IP控股公司
• 主分類號: B62D15/02
• 分類號: B62D15/02
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 宋洋;黃艷

一種用于轉向系統的位置測量系統，包括轉向軸。該位置測量系統還包括聯接到轉向軸的蝸輪。該位置測量系統還包括與蝸輪嚙合的蝸桿，該蝸桿由電機驅動。該位置測量系統還包括第一傳感器，該第一傳感器可操作地聯接到蝸桿，以檢測蝸桿和驅動蝸桿的電機的角位置。該位置測量系統還包括聯接到轉向軸的驅動齒輪。該位置測量系統還包括與驅動齒輪嚙合的正齒輪。該位置測量系統還進一步包括第二傳感器，該第二傳感器可操作地聯接到正齒輪，以檢測正齒輪的角位置。

技術領域

本公開涉及轉向系統，更具體而言涉及用于手輪位置測量的系統和方法。

背景技術

在電子動力轉向(EPS)系統中，需要獲取手輪的位置。該位置例如可用于在轉向輸入后使手輪返回至中心，或用于其他有用的功能。手輪位置傳感器分為相對位置傳感器和絕對位置傳感器。絕對位置傳感器能夠獲取方向盤(steering?wheel，轉向輪)在車輛起動階段時的實際位置。絕對位置傳感器還能夠用于EPS內部功能，并能夠擴展至其他車輛功能。與絕對位置傳感器相比，相對角度傳感器結構簡單，但不能在車輛啟動后立即獲取實際的方向盤角度。通常，需要利用學習算法或計算算法，并且功能有限。

由于上述的原因，絕對位置傳感器似乎比相對位置傳感器更可取(desirable)，但與相對位置傳感器相比，絕對手輪位置傳感器成本更高，結構更復雜，尺寸更大。

發明內容

根據本公開的一個方案，用于轉向系統的位置測量系統包括轉向軸。該位置測量系統還包括與轉向軸聯接的蝸輪。該位置測量系統還包括與蝸輪嚙合的蝸桿(worm)，該蝸桿由電機(馬達)驅動。該位置測量系統還進一步包括第一傳感器，該第一傳感器可操作地聯接到蝸桿，以檢測蝸桿和驅動該蝸桿的電機的角位置。該位置測量系統還包括聯接到轉向軸的驅動齒輪。該位置測量系統還包括與驅動齒輪嚙合的正齒輪(spur?gear，直齒輪)。該位置測量系統還進一步包括第二傳感器，該第二傳感器可操作地聯接到正齒輪，以檢測正齒輪的角位置。

根據本公開的另一個方案，用于轉向系統的位置測量系統包括輸入轉向軸。該位置測量系統還包括輸出轉向軸，其可操作地聯接到輸入轉向軸，輸入轉向軸和輸出轉向軸設置在轉向柱軸線上。該位置測量系統還包括由設置在電機軸線上的電機驅動的齒輪裝置，以向輸出轉向軸提供轉向輔助。該位置測量系統還進一步包括沿著電機軸線定位的第一傳感器。該位置測量系統還包括位于轉向柱軸線上的第二傳感器。

根據本公開的又一個方案，提供了一種測量轉向系統的手輪的角位置的方法。該方法包括利用位于轉向軸的軸線上的第一傳感器來測量可操作地聯接到輸出轉向軸的齒輪的角位置。該方法還包括利用第二傳感器測量蝸桿的角位置，蝸桿與可操作地聯接到輸出轉向軸的蝸輪接合。該方法還包括通過結合齒輪和蝸桿的所測得的角位置來計算手輪的絕對位置。

通過下面結合附圖的描述，這些和其他優點和特征將變得更加明顯。

附圖說明

在說明書隨附的權利要求書中特別指出并明確要求保護被視為本發明的主題。通過以下結合附圖的詳細描述，將易見本發明的前述和其他的特征和優點，在附圖中：

圖1是一車輛的示例性轉向系統的示意圖；

圖2是手輪位置測量系統的立體圖；

圖3是根據本公開另一方案的手輪位置測量系統的立體圖；

圖4是手輪角度對應第一傳感器的信號輸出的線圖(plot，繪圖)；

圖5是手輪角度對應第二傳感器的信號輸出的線圖；

圖6是手輪角度對應根據本公開另一方案的第二傳感器的信號輸出的線圖；

圖7是手輪角度對應兩個傳感器的信號輸出的線圖；以及

圖8是手輪角度對應代表絕對手輪角度的兩個傳感器的信號輸出的線圖。

具體實施方式