用于线控转向组件的转向输入传感器制造技术

公开了一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件。组件包括能够响应于转向输入而旋转的第一轴、适于响应于第一轴的旋转而旋转的第二轴、响应于第一轴的旋转而旋转的第一齿轮(具有感测的元件)、响应于第二轴的旋转而旋转的第二齿轮(具有感测的元件)、适于感测由第一齿轮承载的元件并且提供与第一齿轮的角度位置相关联的输出的第一感测元件，以及适于感测由第二齿轮承载的元件并且提供与第二齿轮的角度位置相关联的输出的第二感测元件。当第二轴相对于第一轴旋转时，输出提供与转向输入相关联的位置和扭矩数据。

【技术实现步骤摘要】
用于线控转向组件的转向输入传感器
本公开涉及一种用于线控转向组件的转向输入传感器。
技术介绍
常规车辆转向系统利用车辆转向轮与负重轮之间的机械转向连杆。因此，当驾驶员促动转向轮时，机械连杆以对应的方式移动，并且轮转动。由于线控转向系统利用与机械系统不同的构件，故除了别的以外还需要提供用以接受转向输入的机构，并且基于该转向输入，确定多少以及利用什么力来转动车轮。
技术实现思路
在至少一些实施中，一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件包括第一轴、第二轴、第一齿轮、第二齿轮、第一感测元件以及第二感测元件。第一轴能够响应于转向输入而旋转，并且第二轴适于响应于第一轴的旋转而旋转。第一齿轮可响应于第一轴的旋转而旋转，并且第二齿轮可响应于第二轴的旋转而旋转，其中第一齿轮和第二齿轮中的各个承载感测的元件。第一感测元件可适于感测由第一齿轮承载的元件，并且提供与第一齿轮的角度位置相关联的输出，并且第二感测元件可适于传感由第二齿轮承载的元件，并且提供与第二齿轮的角度位置相关联的输出。并且当第二轴相对于第一轴旋转时，输出提供与转向输入相关联的位置和扭矩数据。在至少一些实施中，提供了一种确定用于车辆转向系统的转向输入位置数据和扭矩数据的方法。该方法包括：接收来自第一感测元件的第一电输出，该第一感测元件使用第一齿轮比来检测第一轴的旋转，其中第一轴经由扭矩杆联接于第二轴；接收来自第二感测元件的第二电输出，该第二感测元件使用与第一齿轮比不同的第二齿轮比来检测第二轴的旋转；以及使用第一和第二齿轮比，基于第一和第二电输出来确定转向输入位置数据和转向输入扭矩数据。其它实施例可从以上和来自附图中示出的实施例和随后的描述的那些的组合导出。附图说明优选实施和最佳模式的以下详细描述将关于附图阐述，在该附图中：图1A示出以透视图示出的包括线控转向组件的线控转向系统，以及系统的其余部分的示意图；图1B为线控转向组件的另一透视图；图2为图1A-1B中示出的线控转向组件的局部截面视图；图3为线控转向组件的轴和轴构件的分解图；图4为组装的轴和轴构件的局部截面视图；图5A-5B分别为第一轴构件和第二轴构件的端部部分的透视图；图6为转向输入传感器的透视图，其中轴和壳体以截面示出；图7为图2中示出的转向输入传感器的放大视图；图8为不具有壳体的转向输入传感器的局部透视图，以截面部分地示出二级齿轮；图9为转向输入传感器的分解图，其中轴和轴构件被隐藏；图10为机动化反馈组件的部分的分解透视图；图11为反馈组件的部分的截面透视图；图12为线控转向组件的部分的截面视图，其中组件的一部分切掉成示出机动化反馈系统；图13-15为与示例性角度转向输入范围相关联的霍尔传感器数据的图形描绘；以及图16为示出确定转向位置数据和转向扭矩数据的方法的流程图。具体实施方式更详细地参照附图，图1A示出车辆线控转向系统10的一个实施例，车辆线控转向系统10包括电气性地联接于车辆转向机构14的线控转向组件12和车辆点火系统18。点火系统18可包括任何适合的构件，以控制电功率16至线控转向组件12的输送。并且，转向机构14可包括控制器20、电动机22以及用于促动或转动车辆的轮26的齿轮系统24。例如，控制器20可接收来自线控转向组件12的转向控制信号，使用这些控制信号控制电动机22，并且电动机22可接着促动齿轮系统24，以转动轮26。例如，将电动机22控制成沿第一方向(例如，顺时针)操作可使齿轮组件24向右驱动轮26，而将电动机22控制成沿相对的方向(例如，逆时针)操作可使齿轮组件24向左驱动轮26。图1A中示出的系统10仅仅为说明性的，并且其它实施为可能的。在至少一个实施例中，线控转向组件12包括两件式轴或轴组件30、位置和扭矩感测单元或转向输入传感器32、机动化反馈组件34，以及离合器组件36(也见图1B和图2)。转向输入传感器32可适于提供与机械转向输入相关联的电输出值，并且使用电子控制单元(ECU)28，还可使输出值与位置和扭矩转向数据相互关联。此后，ECU28可将位置和扭矩转向数据命令或以其它方式发送至可控制车辆轮26的转向机构14。当传感器32接收机械转向输入时，反馈组件34可提供所谓的“路感”，例如由驾驶员经历的旋转辅助/阻抗分布，其典型地与转动具有转向轮与车轮之间的机械连杆的转向轮(例如，在非线控转向系统中)相关联。离合器组件36可适于除了别的以外提供用于轴30和/或转向轮38的端部止动或旋转限制。在至少一个实施例中，轴30至少部分地穿过组件32,34,36和/或其构件，如将在下面更详细地论述的。ECU38可包括处理器或处理单元37以及储存指令的存储器39，该指令能够由处理器37执行，以执行本文中描述的方法的至少一部分。处理器37可为能够处理电子和/或数字储存的指令的任何类型的装置，并且可包括微处理器、微控制器、控制器、专用集成电路(ASIC)等。处理器37可为仅用于ECU38的专用处理器，或者其可与其它系统共享。存储器39可联接于处理器37，并且可包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，其包括一个或更多个储存装置或物品。示例性非暂时性计算机可用储存装置包括常规计算机系统RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)等。在至少一个实施例中，存储器39储存能够由处理器37执行的数字指令。例如，处理器37可特别地适于基于两个传感器测量结果来确定轴位置和扭矩两者，如将在下面更多描述的。应当认识到，尽管ECU38示为与转向输入传感器32和转向机构14机械地间隔(例如，远程地定位)，但这不是必需的。例如，在一些实施例中，ECU28可安装在线控转向组件12上或者至少部分地安装在线控转向组件12内。不管ECU28的物理地点，ECU可电气性地联接于转向输入传感器32和转向机构14(例如，控制器20和/或马达22)两者。并且，在一些实施例中，ECU28可用于代替控制器20并且/或者位于转向机构14中。图3,4和图5A-5B更详细地示出两件式轴组件30。例如，轴组件30包括第一或上轴40、联接于上轴40的第二或下轴42以及联接于上轴40和下轴42两者的扭矩组件44。图3和图4示出轴组件30，其具有关于旋转轴线S同轴地布置的许多轴构件，如将在下面描述的。上轴40包括第一端部52处的转向轮联接特征50、其外表面56上的齿轮固持特征54，以及用于将上轴40和下轴42联接在一起的第二端部60处或附近的联接特征58。转向轮联接特征50可为适于固持转向轮38(图1A中示出)的任何适合的(多个)元件；示出的特征仅仅为实例。如图3中最佳示出的，齿轮固持特征54包括任何适合的特征，其适于相对于上轴40同轴地定位和固持输入传感器32的齿轮。特征54可位于第一端部52与第二端部60之间，并且可包括相对于轴40沿轴向和沿径向延伸的法兰64、许多周向间隔的凸片66，以及围绕轴40的周向通道68。法兰64可具有面向第一端部52的肩部70，并且凸片66可在肩部70与第一端部52之间从轴40沿轴向和沿径向延伸。并且，通道68可邻近于凸片66，并且可适于接收固持夹，如之后将描述的。当然，示出的这些轴特征仅仅为实例；在其它实施中，齿轮固持特征54可不同。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包括：第一轴，其能够响应于转向输入而旋转；第二轴，其适于响应于所述第一轴的旋转而旋转；第一齿轮，其响应于所述第一轴的旋转而旋转；第二齿轮，其响应于所述第二轴的旋转而旋转，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的各个承载感测的元件；第一感测元件，其适于感测由所述第一齿轮承载的所述元件并且提供与所述第一齿轮的角度位置相关联的输出；以及第二感测元件，其适于感测由所述第二齿轮承载的所述元件并且提供与所述第二齿轮的角度位置相关联的输出，其中，当所述第二轴相对于所述第一轴旋转时，所述输出提供与所述转向输入相关联的位置和扭矩数据。

【技术特征摘要】
2016.06.20 US 15/1871981.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包括：第一轴，其能够响应于转向输入而旋转；第二轴，其适于响应于所述第一轴的旋转而旋转；第一齿轮，其响应于所述第一轴的旋转而旋转；第二齿轮，其响应于所述第二轴的旋转而旋转，其中所述第一齿轮和所述第二齿轮中的各个承载感测的元件；第一感测元件，其适于感测由所述第一齿轮承载的所述元件并且提供与所述第一齿轮的角度位置相关联的输出；以及第二感测元件，其适于感测由所述第二齿轮承载的所述元件并且提供与所述第二齿轮的角度位置相关联的输出，其中，当所述第二轴相对于所述第一轴旋转时，所述输出提供与所述转向输入相关联的位置和扭矩数据。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴经由使得所述第二轴能够相对于所述第一轴旋转的扭矩杆联接于彼此。3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴均具有适于限制所述第二轴相对于所述第一轴的相对旋转的联接特征。4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括由所述第一轴承载并且不关于其旋转的第一主齿轮，所述第一主齿轮适于响应于所述转向输入而使所述第一齿轮旋转。5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述组件还包括由所述第二轴承载并且不关于其旋转的第二主齿轮，所述第二主齿轮适于响应于所述第一轴的所述旋转而使所述第二齿轮旋转。6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一感测元件和所述第二感测元件为霍尔效应感测器，其中所述第一感测元件和所述第二感测元件为分别固定于所述第一齿轮和所述第二齿轮的直径磁体。7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括适于承载电路卡以及所述第一齿轮和所述第二齿轮的壳体，其中所述电路卡承载面向所述第一齿轮的在所述电路卡的一侧上的所述第一感测元件，并且承载面向所述第二齿轮的在所述电路卡的相对侧上的所述第二感测元件。8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括联接于所述第一感测元件和所述第二感测元件的电子控制单元(ECU)，所述ECU构造成接收所述第一感测元件和所述第二感测元件的所述输出，并且基于所述输出，确定与所述转向输入相关联的所述位置和扭矩数据。9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括机动化反馈组件，其适于响应于所述第一感测元件和所述第二感测元件的所述输出而提供辅助或抑制所述第一轴和所述第二轴的旋转的力。10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述反馈组件还包括：小齿轮，其响应于所述第一感...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW路易斯，Y陈，SP莱韦斯克，BD豪，
申请(专利权)人：德韧营运有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US