一种测量车辆转向角的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测量车辆转向角的装置，包括角度传感器，角度传感器设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，且角度传感器用于直接测量转向节臂的偏转角度。通过将角度传感器直接设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，进而能够实现对转向节臂的偏转角度的直接测量，从而避免了转向机构的传动装置，在传动过程中由于传动间隙或传动部件存在柔性部件导致的测量的转向角与实际转向角不一致的问题，进而避免了车辆转向角测量存在偏差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种测量车辆转向角的装置
本技术涉及车辆转弯控制
，尤其涉及一种测量车辆转向角的装置。
技术介绍
智能驾驶汽车在自主转向的时候，需要得到车轮转角的反馈。测量车轮转角，并将转角信息反馈至为控制系统成为车辆转向的关键所在。现有的车辆转向的转角信息采集装置，如图1所示，车辆的转向机构一般包括：转向盘1、与转向盘1连接的转向轴2、设置在转向轴2上的角度传感器3、与转向轴2通过第一转向万向节4连接的转向传动轴5、通过第二转向万向节6与转向传动轴5连接的转向器7、通过转向摇臂8与转向器7连接的转向直拉杆9、与转向直拉杆9连接的转向节臂10和与转向节臂10通过固定销轴连接的车桥11，其中转向节臂10用于控制车桥11上连接转向节12发生偏转，车桥11两侧的转向节12通过两个梯形臂13和一个转向横拉杆14连接。目前的车辆转向角的测量主要通过方向盘转角传感器安装在方向盘下方的转向轴上来实现。而目前常用的转角传感器主要有光栅式传感器和霍尔式角度传感器。其中，光栅式传感器是基于光码盘的原理，也就是传感器里面有一个挖了很多空槽的空心圆盘，在光码盘上方某个固定位置装小LED灯，下方装感光元件，方向盘转动就带动光码盘转动，转到空槽时，感光元件就接收到光照、产生电信号(高电平)，没转到空槽就不产生电信号(低电平)，数出产生多少个电信号，再结合光码盘的尺寸参数，就可以得知方向盘转了多少度；霍尔式角度传感器是基于磁铁(霍尔效应)制作的，电场中的带电粒子在磁场作用下发生偏转，于是会在电场的垂直方向产生电压(霍尔电压)，霍尔电压的极性与磁场方向有关，方向盘转动带动圆盘的磁场转动，数出霍尔电压极性翻转多少次，便可计算出方向盘转了多少度。但上述车辆转向的转角信息采集装置，测量的转向角直接测量的是方向盘上的转向轴的旋转角度，而转向轴与车轮之间还存在好多传动装置，传动过程必然存在传动间隙，并且某些传动部件还具有一定的柔性，进而导致转向轴的旋转角度与车轮实际的转角并不一致，进而导致测量的车轮转向角与车轮的实际转向角存在偏差。综上所述，如何解决车辆转向角测量存在偏差的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量车辆转向角的装置，以避免车辆转向角测量存在偏差的问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种测量车辆转向角的装置，包括角度传感器，所述角度传感器设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，且所述角度传感器用于直接测量所述转向节臂的偏转角度。优选地，所述角度传感器为光栅式传感器。优选地，所述光栅式传感器包括带有光码盘的环形光栅、反光镜和激光发射器；所述环形光栅固定设置在所述转向节臂上；所述反光镜固定设置在所述车桥与所述转向节臂连接的固定销轴上，所述反光镜的反光面与所述车桥垂直布置，且所述反光镜位于所述环形光栅内；所述激光发射器固定设置在所述转向节臂上，且所述激光发射器向上扬起预设角度，以使所述激光发射器的发光线路与所述固定销轴的轴心线呈非垂直的夹角。优选地，所述激光发射器为纳米级激光发射器。优选地，所述固定销轴的顶部设置有用于嵌入所述反光镜的嵌入槽。优选地，所述固定销轴的侧部设置有与所述嵌入槽连通的螺纹孔，所述螺纹孔能够与螺钉配合对所述反光镜卡紧。优选地，所述角度传感器为霍尔传感器。相比于
技术介绍
介绍内容，上述测量车辆转向角的装置，包括角度传感器，角度传感器设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，且角度传感器用于直接测量转向节臂的偏转角度。通过将角度传感器直接设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，进而能够实现对转向节臂的偏转角度的直接测量，从而避免了转向机构的传动装置，在传动过程中由于传动间隙或传动部件存在柔性部件导致的测量的转向角与实际转向角不一致的问题，进而避免了车辆转向角测量存在偏差的问题。附图说明图1为传统车辆的转向机构的原理结构示意图；图2为本技术实施例提供的测量车辆转向角的装置的原理结构示意图。上图1和图2中，转向盘1、转向轴2、角度传感器3、第一转向万向节4、转向传动轴5、第二转向万向节6、转向器7、转向摇臂8、转向直拉杆9、转向节臂10、车桥11、转向节12、梯形臂13、转向横拉杆14、环形光栅15、反光镜16、激光发射器17。具体实施方式本技术的核心是提供一种测量车辆转向角的装置，以避免车辆转向角测量存在偏差的问题。为了使本领域的技术人员更好地理解本技术提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图2所示，本技术实施例提供的测量车辆转向角的装置，包括角度传感器3，角度传感器3设置在车辆转向机构的转向节臂10与车桥的连接处，且角度传感器3用于直接测量转向节臂10的偏转角度。上述测量车辆转向角的装置，通过将角度传感器直接设置在车辆转向机构的转向节臂与车桥的连接处，进而能够实现对转向节臂的偏转角度的直接测量，从而避免了转向机构的传动装置，在传动过程中由于传动间隙或传动部件存在柔性部件导致的测量的转向角与实际转向角不一致的问题，进而避免了车辆转向角测量存在偏差的问题。这里需要说明的是，上述角度传感器3可以采用光栅式传感器，也可以采用霍尔传感器，只要能够实现对转向节臂的角度偏转直接测量即可。实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择设置。进一步的实施方案中，当角度传感器采用光栅式传感器，该光栅式传感器的具体结构可以包括带有光码盘的环形光栅15、反光镜16和激光发射器17；环形光栅15固定设置在转向节臂10上；反光镜16固定设置在车桥与转向节臂10连接的固定销轴上，反光镜16的反光面与车桥垂直布置，且反光镜16位于环形光栅15内；激光发射器17固定设置在转向节臂10上，且激光发射器17向上扬起预设角度，以使激光发射器17的发光线路与固定销轴的轴心线呈非垂直的夹角。这里需要说明的是，由于环形光栅和激光发生器均为固定在转向节臂上，因此环形光栅和激光发生器均会随转向节臂的偏转而转动；而反光镜固定在固定销轴上，固定销轴本身固定在车桥上，因此反光镜始终保持不动的状态。该光栅式传感器在实际工作过程中，通过激光发射器17发出激光光束，激光光束打在反光镜16上，经反光镜16反射的光线照射到带有光码盘的环形光栅16上，环形光栅上的感光元件就接收到光照、产生电信号(产生高电平)；没照地方就不产生电信号(产生低电平)，只要将产生的高电平信号的数量发送至整车控制器即可计算出转向节臂的偏转角度，也即车辆转向的角度。由于上述结构通过反光镜进行反射，放大了高电平信号的产生区域，也即放大了有效信息，使得测量更加精确。此外，需要说明的是，反光镜可以采用玻璃材质的反光镜，也可以是本领域技术人员常用的其他类型的反光镜，比如金属亮面的反光镜等，只要能够实现反射光线的反光镜均可。在一些具体的实施方案中，上述激光发射器17可以采用纳米级激光发射器，也可以采用普通的激光发射器，只不过本技术优选采用纳米级激光发射器而已。在一些更加具体的实施方案中，上述固定销轴的顶部可以设置有用于嵌入反光镜16的嵌入槽。通过设置嵌入槽使得反光镜的安装更加方便，并且更加便于反光镜的固定。比如，反光镜的固定方式，可以是固定销轴的侧部设置有与嵌入槽连通的螺纹孔，螺纹孔能够与螺钉配合对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量车辆转向角的装置，包括角度传感器(3)，其特征在于，所述角度传感器(3)设置在车辆转向机构的转向节臂(10)与车桥的连接处，且所述角度传感器(3)用于直接测量所述转向节臂(10)的偏转角度；所述角度传感器(3)为光栅式传感器；所述光栅式传感器包括带有光码盘的环形光栅(15)、反光镜(16)和激光发射器(17)；所述环形光栅(15)固定设置在所述转向节臂(10)上；所述反光镜(16)固定设置在所述车桥与所述转向节臂(10)连接的固定销轴上，所述反光镜(16)的反光面与所述车桥垂直布置，且所述反光镜(16)位于所述环形光栅(15)内；所述激光发射器(17)固定设置在所述转向节臂(10)上，且所述激光发射器(17)向上扬起预设角度，以使所述激光发射器(17)的发光线路与所述固定销轴的轴心线呈非垂直的夹角。

【技术特征摘要】
1.一种测量车辆转向角的装置，包括角度传感器(3)，其特征在于，所述角度传感器(3)设置在车辆转向机构的转向节臂(10)与车桥的连接处，且所述角度传感器(3)用于直接测量所述转向节臂(10)的偏转角度；所述角度传感器(3)为光栅式传感器；所述光栅式传感器包括带有光码盘的环形光栅(15)、反光镜(16)和激光发射器(17)；所述环形光栅(15)固定设置在所述转向节臂(10)上；所述反光镜(16)固定设置在所述车桥与所述转向节臂(10)连接的固定销轴上，所述反光镜(16)的反光面与所述车桥垂直布置，且所述反光镜(16)位于所述环形光栅(15)内；所述激光发射器(17)固定设置在所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辰，赵秀敏，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37