一种测量方向盘转角的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102039932A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102039932A(43)申请公布日2011.05.04(21)申请号200910197055.5(22)申请日2009.10.13(71)申请人上海航天汽车机电股份有限公司地址201206上海市浦东新区榕桥路661号(72)发明人罗志军赵学平程立强(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人赵志远(51)Int.Cl.B62D15/02(2006.01)G01B5/24(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种测量方向盘转角的方法(57)摘要本发明涉及一种测量方向盘转角的方法，该方法载体包括方向盘、转向柱、齿轮、齿条、弹簧、力敏元件，所述的方向盘与转向柱固定连接，所述的转向柱与齿轮固定连接，所述的齿轮与齿条啮合连接，所述的弹簧一端固定在齿条上，另一端与力敏元件连接，所述的方向盘转动带动转向柱转动，所述的转向柱带动齿轮转动，所述的齿轮带动齿条作直线运动，所述的齿条带动弹簧作拉伸或收缩运动。与现有技术相比，本发明具有结构简单、量程宽、成本低、响应速度快等优点。CN10239ACCNN110203993202039934A权利要求书1/1页1.一种测量方向盘转角的方法，其特征在于，该方法所包括的组件有方向盘、转向柱、齿轮、齿条、弹簧、力敏元件，所述的方向盘与转向柱固定连接，所述的转向柱与齿轮固定连接，所述的齿轮与齿条啮合连接，所述的弹簧一端固定在齿条上，另一端与力敏元件连接，所述的方向盘转动带动转向柱转动，所述的转向柱带动齿轮转动，所述的齿轮带动齿条作直线运动，所述的齿条带动弹簧作拉伸或收缩运动。2.根据权利要求1所述的一种测量方向盘转角的方法，其特征在于，所述的方向盘转角α的计算方法如下：α＝F/(k×i×d)；其中d为齿轮的直径、i为齿轮与齿条的传动比、α为方向盘转动角度、k为弹簧的弹力系数、F为力敏元件上的受力。2CCNN110203993202039934A说明书1/2页一种测量方向盘转角的方法技术领域[0001]本发明涉及汽车零部件，尤其是涉及一种测量方向盘转角的方法。背景技术[0002]方向盘转角传感器将方向盘转角转换为一个可以代表驾驶员期望的行驶方向的信号。目前常见的方向盘转角一般是采用电位计、光电编码和电磁感应原理来检测的。电位计式方向盘转角传感器属于接触式传感器，由于电位计存在磨损，因此寿命比较短，可靠性也较低。光电式和电磁感应式方向盘转角传感器属于非接触式传感器，感应部件不存在磨损，但是当转动范围大于360度时，就需要采用特殊手段处理了。一般是通过变速齿轮产生另一路转动信号，通过游标原理，对两路信号进行解调，得出更宽量程的转角值。但是该技术采用变速齿轮使产品结构变得复杂，同时，检测精度也受齿轮精度的影响。解调电路使产品成本上升，影响产品的市场竞争力。发明内容[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、量程宽的测量方向盘转角的方法。[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：[0005]一种测量方向盘转角的方法，其特征在于，该方法载体包括方向盘、转向柱、齿轮、齿条、弹簧、力敏元件，所述的方向盘与转向柱固定连接，所述的转向柱与齿轮固定连接，所述的齿轮与齿条啮合连接，所述的弹簧一端固定在齿条上，另一端与力敏元件连接，所述的方向盘转动带动转向柱转动，所述的转向柱带动齿轮转动，所述的齿轮带动齿条作直线运动，所述的齿条带动弹簧受力，所述弹簧受力的大小计算后可以得出齿条直线位移的大小，所述齿条直线位移的大小计算后可以得出方向盘转角的大小。[0006]所述的方向盘转角α的计算方法如下：[0007]α＝F/(k×i×d)；其中d为齿轮的直径、i为齿轮与齿条的传动比、α为方向盘转动角度、k为弹簧的弹力系数、F为力敏元件上的受力。[0008]与现有技术相比，本发明具有以下优点：[0009]1、结构简单：该方法直接利用汽车转向系统本身结构，将测量转角转换为测量直线位移。[0010]2、量程宽：可对大于360的转角进行直接测量。[0011]3、成本低：敏感元件为弹簧和(力敏元件)此次不要括号，不需要专用的解码芯片。[0012]4、响应速度快：不需要大量的解码运算，缩短响应时间附图说明[0013]图1为本发明一种测量方向盘转角的方法的结构示意图。3CCNN110203993202039934A说明书2/2页具体实施方式[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。[0015]实施例[0016]如图1所示，当方向盘1左右旋转时，转向柱2将转动传递给齿轮3，齿轮3带动齿条4做直线运动。在该装置中添加一个弹簧5，将弹簧5一端固定在可以移动