针对线控转向系统的安全性问题，提供了一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置，包含液压缸体、轴承、主动活塞、从动叉、限位滑动装置、连接轴、弹簧、圆柱凸轮、密封轴承、从动活塞、传感检测轴、位移检测装置、解锁组件；所述液压缸体内部设有大空腔和检测腔两个腔体，所述大空腔和检测腔通过流道相连；所述大空腔内设置有圆柱凸轮，圆柱凸轮中通过弹簧连接有连接轴，在紧急情况下，连接轴下降使传动系统形成机械连接，所述检测腔中设有从动活塞，所述从动活塞上连接有所述传感检测轴；本发明专利技术增加一套安全转置，可以在紧急时刻实现方向盘与线控底盘的机械连接，极大提升了驾驶安全性。极大提升了驾驶安全性。极大提升了驾驶安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置
[0001]本专利技术涉及方向盘转角检测装置领域，具体涉及一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置。
技术介绍
[0002]现今，新能源汽车飞速发展，适用于新能源汽车的线控转向系统得到广泛应用。线控转向系统是指应用液压或辅助电力，通过电信号代替方向盘与转向管柱之间的机械连接来控制汽车转向的装置。为获取方向盘转角电信号，方向盘转角传感器就有了其不可替代的作用。它不仅是测量方向盘转向角度的电子部件，还为汽车主动安全系统提供必需的方向盘转角信号。电子稳定系统(ESP)、电动助力转向系统(EPS)、自适应前照灯系统(AFS)等可以提升汽车安全性与驾驶体验的热门技术均需要依赖于方向盘转角来实现。
[0003]目前方向盘转角传感器的检测均采用了电位计式、电磁线圈式和磁敏芯片式三类转角传感器。其中电位计式传感器是美国BI公司的专利技术，传感器基于滑动变阻器原理工作，输出方向盘的绝对转角信号，但接触式工作会严重影响器件的寿命和信号噪声；电磁线圈式传感器是德Hell公司的专利技术，使用时除了电磁线圈，还必须附加角度芯片才能测得方向盘绝对转角；磁敏芯片式转角传感器主要是德国BOSCH公司LWS系列产品的专利技术，采用增量法测量最后只能输出相对转角信号，采用差角法测量可以直接输出绝对转角信号，而计算差角和判断方向又增加了逻辑计算单元的任务量。它们在实现方案上大多采用传动件以一个大于1的传动比将待测转角放大以提高检测精度，检测的物理量均为旋转角度，本次专利技术设计了一种转化机构将待测量的转角量转化为位移量。
[0004]线控转向系统取消了汽车转向盘和转向轮的机械连接，虽然有占据空间小，可减少汽车发生碰撞时对驾驶员的伤害，线控转向系统提高了汽车的转动效率，缩短了系统响应的时间等诸多优势，然而，由于当前技术的不成熟或者制造工艺不够完善等原因，导致电子控制单元产生对车辆行驶状态的误判或产生致命错误等，会对车辆的行驶安全性造成极大的威胁。
技术实现思路
[0005]为解决上述缺陷，本专利技术在检测物理量转化的机构中还加入了一套机械连接机构，可以在短时间内建立方向盘与转向柱之间的机械连接，加强了转向系统的安全性。
[0006]本专利技术提供一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置，包括：液压缸体3、从动叉8、限位滑动装置9、圆柱凸轮12；
[0007]所述液压缸体3内部设有大空腔18和检测腔16两个腔体，所述大空腔18和检测腔16通过流道17相连；
[0008]所述圆柱凸轮12设置于所述大空腔18内；所述圆柱凸轮12的上端为输入轴，
[0009]所述输入轴与所述液压缸体3可转动的密封连接；
[0010]所述圆柱凸轮12内部设置有连接轴10，所述连接轴10与所述圆柱凸轮12不能相对
转动；
[0011]所述液压缸体3上安装有解锁组件，所述连接轴10与所述解锁组件相配合，当所述解锁组件处于解除锁定状态时，所述连接轴10能与所述圆柱凸轮12在竖直方向产生相对运动，当所述解锁组件处于锁定状态时，所述连接轴10不能与所述圆柱凸轮12产生相对运动；
[0012]所述从动叉8的上端为叉尖部，所述从动叉8的下端为叉柄部，所述叉尖部分通过所述限位滑动装置9与所述圆柱凸轮12相连接；
[0013]所述大空腔18内壁设有沿圆柱凸轮12轴向的滑槽，所述限位滑动装置9的一端嵌入所述滑槽中，所述限位滑动装置9的另一端装有滚动轴承，所述滚动轴承装入圆柱凸轮12的轮廓内；
[0014]所述从动叉8的叉柄部固定连接有主动活塞6；
[0015]所述检测腔16中设有从动活塞19，所述从动活塞19上连接有所述传感检测轴20；
[0016]所述液压缸体3上设置有位移检测装置22；所述传感检测轴20穿过所述位移检测装置22。
[0017]作为优选，所述连接轴10中的上端包括一段限位轴，所述限位轴的横截面非圆形，所述圆柱凸轮12的内壁也设有横截面非圆形的限位区，所述限位轴与所述限位区相配合，使所述连接轴10与所述圆柱凸轮12不能相对转动。
[0018]作为优选，所述解锁组件包括：紧固螺母2电磁铁23、销钉24和销钉弹簧1；
[0019]所述圆柱凸轮12内部设置有弹簧11，所述弹簧11的上端连接圆柱凸轮12内部的上壁，所述弹簧11的下端连接所述连接轴10；
[0020]所述紧固螺母2位于大空腔18的下部，所述紧固螺母2与液压缸体3采用螺纹连接，所述紧固螺母2为中空结构，所述连接轴10下部穿过所述紧固螺母2；
[0021]所述连接轴10下部设有环槽，所述紧固螺母2侧壁设有通孔，所述销钉24的一端通过所述通孔插入所述连接轴10下部的环槽，所述销钉24的另一端通过所述销钉弹簧1连接所述电磁铁23；
[0022]所述电磁铁23固定连接在所述液压缸体3上。
[0023]作为优选，所述圆柱凸轮12的上端还设有主动齿轮14、从动齿轮15；
[0024]所述主动齿轮14与圆柱凸轮12的输入轴固定连接，所述从动齿轮15与所述主动齿轮14相互啮合，所述从动齿轮15带有磁性，所述液压缸体3上设置有霍尔芯片，所述霍尔芯片位于正对着所述从动齿轮15的位置。
[0025]作为优选，所述检测腔16的截面积为所述大空腔18的1/4。
[0026]作为优选，所述传感检测轴20由透明材料构成，所述传感检测轴20的表面密布均匀凹痕且在凹痕上涂有黑色颜料；
[0027]所述位移检测装置22包括一个环形通孔，所述环形通孔的一侧内壁上装有射灯，射灯照射的另一侧装有光敏传感器；所述光敏传感器通过数暗光次数来检测从动活塞19的移动距离。
[0028]作为优选，所述检测腔16的下部还设有限位螺母21。
[0029]作为优选，所述输入轴通过密封轴承13与所述液压缸体3可转动的密封连接：
[0030]所述密封轴承13位于所述大空腔18的上端，所述密封轴承13的内圈与所述圆柱凸轮12上端可转动地密封连接，所述密封轴承13的外圈与所述液压缸体3固定连接；
[0031]所述大空腔18的下端设置有轴承4，所述轴承4与所述液压缸体3固定连接，所述连接轴10的下部穿过所述轴承4伸出所述圆柱凸轮12之外。
[0032]作为优选，所述从动叉8的叉柄部和主动活塞6上设有若干安装孔，通过将若干安装销7插入所述从动叉8主动和主动活塞6上的安装孔，将从动叉8和主动活塞6固定连接；所述主动活塞6外侧还安装有密封圈5。
[0033]本专利技术的有益效果包括：
[0034]1.设计了一种圆柱凸轮机构将之用于汽车线控转向系统，使它可以将方向盘的旋转运动转化为往复直线运动。
[0035]2.提出一种新的方向盘转角测量方法，通过两个截面积不同的液压缸将主缸的小位移量转化为从杠的大位移量以提高检测精度，使该套装置在测量方式上由传统方向盘转角传感器的转角测量变为从动液压缸的位移测量。
[0036]3.增加一套安全转置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置，其特征在于，包括：液压缸体(3)、从动叉(8)、限位滑动装置(9)、圆柱凸轮(12)；所述液压缸体(3)内部设有大空腔(18)和检测腔(16)两个腔体，所述大空腔(18)和检测腔(16)通过流道(17)相连；所述圆柱凸轮(12)设置于所述大空腔(18)内；所述圆柱凸轮(12)的上端为输入轴，所述输入轴与所述液压缸体(3)可转动的密封连接；所述圆柱凸轮(12)内部设置有连接轴(10)，所述连接轴(10)与所述圆柱凸轮(12)不能相对转动；所述液压缸体(3)上安装有解锁组件，所述连接轴(10)与所述解锁组件相配合，当所述解锁组件处于解除锁定状态时，所述连接轴(10)能与所述圆柱凸轮(12)在竖直方向产生相对运动，当所述解锁组件处于锁定状态时，所述连接轴(10)不能与所述圆柱凸轮(12)产生相对运动；所述从动叉(8)的上端为叉尖部，所述从动叉(8)的下端为叉柄部，所述叉尖部分通过所述限位滑动装置(9)与所述圆柱凸轮(12)相连接；所述大空腔18内壁设有沿圆柱凸轮(12)轴向的滑槽，所述限位滑动装置(9)的一端嵌入所述滑槽中，所述限位滑动装置(9)的另一端装有滚动轴承，所述滚动轴承装入圆柱凸轮(12)的轮廓内；所述从动叉(8)的叉柄部固定连接有主动活塞(6)；所述检测腔(16)中设有从动活塞(19)，所述从动活塞(19)上连接有所述传感检测轴(20)；所述液压缸体(3)上设置有位移检测装置(22)；所述传感检测轴(20)穿过所述位移检测装置(22)。2.如权利要求1所述的一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置，其特征在于，所述连接轴(10)中的上端包括一段限位轴，所述限位轴的横截面非圆形，所述圆柱凸轮(12)的内壁也设有横截面非圆形的限位区，所述限位轴与所述限位区相配合，使所述连接轴(10)与所述圆柱凸轮(12)不能相对转动。3.如权利要求1所述的一种具有冗余安全装置的方向盘转角检测装置，其特征在于，所述解锁组件包括：紧固螺母(2)电磁铁(23)、销钉(24)和销钉弹簧(1)；所述圆柱凸轮(12)内部设置有弹簧(11)，所述弹簧(11)的上端连接圆柱凸轮(12)内部的上壁，所述弹簧(11)的下端连接所述连接轴(10)；所述紧固螺母(2)位于大空腔(18)的下部，所述紧固螺母(2)与液压缸体(3)采用螺纹连接，所述紧固螺母(2)为中空结构，所述连接轴(10)下部穿过所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨正伟，孟庆华，王家琦，张泽坤，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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