方向盘转动信息确定装置和方向盘转动信息确定方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种方向盘转动信息确定装置，其包括齿轮，其与转向管连接；齿条，其与所述齿轮啮合，其中，在方向盘的带动下转动所述转向管促使与该转向管连接的齿轮转动，所述齿轮的转动使得与其啮合的齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向移动；齿条承载件，其用于承载齿条，且该齿条是以可沿自身长度方向移动的方式设置在该齿条承载件上；处理部件，其基于齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向确定方向盘转动角度，所述啮合原点为方向盘转角为0度时齿条与齿轮的啮合位置。

Steering wheel rotation information determination device and steering wheel rotation information determination method

The invention provides a device for rotating disk information to determine the direction, including the steering gear, and the gear rack, connecting tube; and the engagement, the rotation of the steering wheel driven by the steering tube and the steering tube connected to the gear rotation, rotation of the gear rack which is engaged with the relative to the origin along the length direction of the mobile gear rack; the rack bearing parts, used for loading rack, and the rack is movable along its length direction arranged on the rack bearing parts; parts of the rack relative to the origin along the length direction of the meshing rack moving distance and direction determine the steering wheel rotation angle based on the origin for the meshing steering angle is meshing rack and gear of 0 degrees.

【技术实现步骤摘要】
方向盘转动信息确定装置和方向盘转动信息确定方法
本专利技术涉及汽车技术，更为具体地，涉及与方向盘转动有关的信息确定技术。
技术介绍
方向盘转角传感器是车辆稳定性控制系统的一个组成部分，一般安装在方向盘下方的方向柱内，用于测量汽车转向时方向盘的旋转角度。方向盘传感器大都基于巨磁电阻(GMR)设计。简单地说，方向盘转动后，由N极与S极构成的转子在齿轮作用下发生旋转，转子内部设置有GMR，用来检测N极到S极的磁场方向。另外有还设置有磁传感器，检测相位错开90度的波形，通过两种波形来计算出转角。基于GMR的方向传感器所用部件较多，且对其中所需齿轮的精度要求很高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供方向盘转动信息确定装置，其可以包括线性运动转换部件，其与方向盘的转向管连接，用于将方向盘的转动转换为直线运动；以及处理部件，其与所述运动转换部件电性连接，用于基于所述运动转换部件转换的直线运动确定方向盘转动信息。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，线性运动转换部件包括齿轮，其与转向管连接；齿条，其与所述齿轮啮合，其中，在方向盘的带动下转动所述转向管促使与该转向管连接的齿轮转动，所述齿轮的转动使得与其啮合的齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向移动；齿条承载件，其用于承载齿条，且该齿条是以可沿自身长度方向移动的方式设置在该齿条承载件上；处理部件，其基于齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向确定方向盘转动角度，所述啮合原点为方向盘转角为0度时齿条与齿轮的啮合位置。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述处理部件可以包括：感测单元，其用于感测齿条相对于啮合原点的移动距离及移动方向；计算单元，其与所述感测单元电性连接，用于根据所述感测单元的感测结果确定所述移动距离与移动方向，并据此确定所述方向盘转动角度。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元可包括弹性部件与压力传感器，该弹性部件的伸缩端以随齿条移动而伸缩的方式连接于该齿条，该压力传感器以可感测该弹性部件的弹性力的方式与该弹性部件结合。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元与所述压力传感器电性连接，所述压力传感器感测所述弹性部件因伸或缩而产生的力，并将表征该力的信号传递给所述计算单元，所述计算单元依据该力确定所述齿条相对于啮合原点移动的移动距离与移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元包括：测量齿轮，其与所述齿条啮合；齿轮转动感测件，其用于感测所述测量齿轮因齿条移动而引起的转动圈数与转动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元根据所述齿轮转动圈数与转动方向确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元为滑动变阻器，其线圈组或滑块固定于方向盘转动信息确定装置，在线圈组固定于该方向盘转动信息确定装置时，滑块与所述齿条连接，所述齿条移动时带动所述滑块移动，在滑块固定于该方向盘转动信息确定装置时，线圈组与所述齿条连接，所述齿条移动时带动所述线圈组移动。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元根据所述滑动变阻器的输出确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元为容栅位移传感器，所述容栅位移传感器包括：定尺，所述定尺设置为固定的，滑动尺，所述滑动尺以在所述齿条移动时随其移动的方式与所述齿条连接，发射极片，其设置在所述定尺上，接收极片，其设置在所述滑动尺上，其中，所述发射极片与所述接收极片形成电容，当所述滑动尺在所述齿条的带动下移动时，所述发射极片与所述接收极片相对移动，使得它们之间的电容发生变化。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元根据所述电容的变化确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元为光栅位移传感器，所述光栅位移传感器包括：第一光栅，其设置为固定的；第二光栅，其以与所述齿条连接以便在所述齿条移动时移动的方式与所述齿条连接；光源，光敏元件，其中，所述第一光栅与第二光栅设置在所述光源与所述光敏元件之间，且所述光源与所述光敏元件在所述第二光栅移动时随所述第二光栅一起移动。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元根据所述光敏元件的输出确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述感测单元包括：霍尔感应元件，其固定设置于所述方向盘转动信息确定装置中，霍尔标尺，其与所述齿条连接以便在所述齿条移动时移动。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述计算单元根据所述霍尔标尺相对所述霍尔感应元件移动而产生的磁场变化确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。根据本专利技术的方向盘转动信息确定装置的一个示例，所述齿轮通过中间轴连接所述转向管，所述中间轴通过万向节与所述转向管连接。根据本专利技术的又一个示例，该方向盘转动信息确定装置中，所述线性运动转换部件由涡轮与涡杆构成。根据本专利技术的另一方面，还提供方向盘转动信息确定方法，其包括：a)在转向管未连接方向盘的一端设置用于将方向盘的转动转换为直线运动线性运动转换部件；以及b)基于所述运动转换部件转换的直线运动确定方向盘转动信息。根据本专利技术一个示例的方向盘转动信息确定方法，其中步骤a)包括在转向管未连接方向盘的一端设置齿轮；设置与该齿轮啮合的齿条，其中，在方向盘的带动下转动所述转向管促使与该转向管连接的齿轮转动，所述齿轮的转动使得与其啮合的齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向移动；以及步骤b)包括基于该齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向确定方向盘转动信息，所述啮合原点为方向盘转角为0度时齿条与齿轮的啮合位置。根据本专利技术的又一方面，还提供包括如上所述的任一方向盘转动信息确定装置的汽车。根据本专利技术的示例，还提供执行如上所述方向盘转动信息确定方法的汽车。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的方向盘转动信息确定装置的结构示意图。图2是另一角度看时图1所示方向盘转动信息确定装置的示意性图示，其中，示出了图1中A部分的结构。图3是根据本专利技术一个具体示例的方向盘转动信息确定装置的结构示意图。图4是根据本专利技术的又一具体示例的方向盘转动信息确定装置的结构示意图。图5是根据本专利技术示例的测量齿轮501与齿条12啮合的示意图。图6是根据本专利技术示例的滑动变阻器的示意图。图7A是根据本专利技术示例的容栅位移传感器的示意图。图7B是根据本专利技术示例的容栅位移传感器70的结构示意图。图8是根据本专利技术示例的光栅位移传感器80的示意图。图9是根据本专利技术示例的光栅位移传感器80的光栅栅距与莫尔条纹的示意图。图10是包括霍尔感应元件90与霍尔标尺92的根据本专利技术示例的感测单元的示意图。具体实施方式现在参照附图描述本专利技术的示意性示例，相同的附图标号表示相同的元件。下文描述的各实施例有助于本领域技术人员透彻理解本专利技术，且意在示例而非限制。图中各元件、部件、模块、装置及设备本体的图示不一定按比例绘制，仅示意性表明这些元件、部件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方向盘转动信息确定装置，其包括：线性运动转换部件，其与方向盘的转向管连接，用于将方向盘的转动转换为直线运动；以及处理部件，其与所述线性运动转换部件电性连接，用于基于所述运动转换部件转换的直线运动确定方向盘转动信息。

【技术特征摘要】
1.一种方向盘转动信息确定装置，其包括：线性运动转换部件，其与方向盘的转向管连接，用于将方向盘的转动转换为直线运动；以及处理部件，其与所述线性运动转换部件电性连接，用于基于所述运动转换部件转换的直线运动确定方向盘转动信息。2.如权利要求1所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述线性运动转换部件包括：齿轮，其与转向管连接；齿条，其与所述齿轮啮合，其中，在方向盘的带动下转动所述转向管促使与该转向管连接的齿轮转动，所述齿轮的转动使得与其啮合的齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向移动；以及齿条承载件，其用于承载齿条，且该齿条是以可沿自身长度方向移动的方式设置在该齿条承载件上；并且所述处理部件，其基于齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向确定方向盘转动信息，所述啮合原点为方向盘转角为0度时齿条与齿轮的啮合位置。3.如权利要求2所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述处理部件包括：感测单元，其用于感测齿条相对于啮合原点的移动距离及移动方向；以及计算单元，其与所述感测单元电性连接，用于根据所述感测单元的感测结果确定所述移动距离与移动方向，并据此确定所述方向盘转动信息。4.如权利要求3所述的方向盘转动信息确定装置，所述感测单元包括弹性部件与压力传感器，该弹性部件的伸缩端以随齿条移动而伸缩的方式连接于该齿条，该压力传感器以可感测该弹性部件的弹性力的方式与该弹性部件结合。5.如权利要求4所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述计算单元与所述压力传感器电性连接，所述压力传感器感测所述弹性部件因伸或缩而产生的力，并将表征该力的信号传递给所述计算单元，所述计算单元依据该力确定所述齿条相对于啮合原点移动的移动距离与移动方向。6.如权利要求3所述的方向盘转动信息确定装置，所述感测单元包括：测量齿轮，其与所述齿条啮合；以及齿轮转动感测件，其用于感测所述测量齿轮因齿条移动而引起的转动圈数与转动方向。7.如权利要求6所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述计算单元根据所述齿轮转动圈数与转动方向确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。8.如权利要求3所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述感测单元为滑动变阻器，其线圈组或滑块固定于方向盘转动信息确定装置，在线圈组固定于该方向盘转动信息确定装置时，滑块与所述齿条连接，所述齿条移动时带动所述滑块移动，在滑块固定于该方向盘转动信息确定装置时，线圈组与所述齿条连接，所述齿条移动时带动所述线圈组移动。9.如权利要求8所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述计算单元根据所述滑动变阻器的输出确定齿条相对于啮合原点沿齿条长度方向的移动距离及移动方向。10.如权利要求3所述的方向盘转动信息确定装置，其中，所述感测单元为容栅位移传感器，所述容栅位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪志超，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE