[发明专利]一体化电动汽车转向与转速传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体化电动汽车转向与转速传感器，可同时通过非接触方式将电动汽车行走时的转速和转向信号转化为SPI总线式信号。

背景技术

传感器技术是电动车的核心技术之一，传感器的小型化、一体化和集成化，不仅可以减少占用的空间，还能降低能耗，减少电磁干扰，提高传感器的可靠性及抗干扰能力，使其更符合环保的要求，这恰恰是汽车产业的发展大趋势。本发明所述的电动车转速传感器是检测电动车的车速，并将车速信号转化为电脉冲信号，送至电机控制器的电子控制单元ECU，进行传动控制的装置。本发明所述的电动汽车转向转速传感器，是控制电动汽车行驶路线和方向的重要装置，它直接影响电动汽车的操纵性、稳定性和安全性，是电动汽车最重要的传感装置之一。

发明内容

技术问题

值得注意的是，迄今为止，电动汽车的转向传感器与转速传感器无论在结构上和电路上都是独立存在的，需要两套装置，两个电路。就转向传感器而言，主要还是以电阻式转向传感器为主，它由电位计、集成电路IC部分、电流信号输出部分组成，其电位计实际上是一个滑动可变电阻器，其滑动触点固定在输出轴上，滑动部分的电阻线固定在输入轴上，当操作方向盘时，滑动触点在电阻线上的移动使电位计的电阻值随之变化，这种电阻值的变化经IC处理最终以电流变化的形式从滑环与电刷输出结构将方向盘转向信号送至ECU中，ECU先将该模拟的电流信号A/D变换后，从而可以判断出方向盘的回转方向，电阻式转向传感器最大的缺点是，体积大，由于是接触式结构，工作时产生的摩擦使其易于磨损，可靠性较差。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种一体化电动汽车转向与转速传感器，本发明的巧妙之处在于，在满足电子兼容性的条件下将电动汽车的转向传感与转速传感两者统一在一个一体化的结构中，传感信号通过一个同步串行总线SPI输出，真正实现传感信号的数字化，这种设计思想代表了汽车传感器系统集成的发展趋势。

其技术方案具体如下：

一体化电动汽车转向与转速传感器，电路上由电子控制单元ECU(18)、转速信号调理电路(19)、转速感应霍尔元件组(20)、转向信号调理电路(22)、平面霍尔传感器(23)组成，结构上由转速磁传动机构(21)、方向机磁传动机构(24)、空心多棱柱体(1)、单耳固定支架(2)、双耳固定支架(3)、连接器插座(4)、插针(5)、弧形连杆(6)、转盘(7)、弧形连杆定位螺丝(10)、转盘中心孔(14)、空心圆柱体(16)、斜齿轮(8)和空心圆柱体台阶(17)部分组成，具体为：

(A)所述的空心多棱柱体(1)上同时集成包含了一个电动汽车转向传感器和一个转速传感器，所述的斜齿轮(8)与单耳固定支架(2)之间包含了一个转速磁传动机构(21)，转速磁传动机构(21)包括斜齿轮(8)和斜齿轮转动轴(9)，在斜齿轮转动轴(9)上安装了一个永磁体；

(B)所述的空心多棱柱体(1)上的单耳固定支架(2)与双耳固定支架(3)之间还突出一个空心圆柱体(16)，空心圆柱体(16)与空心多棱柱体(1)正交，在空心圆柱体(16)的另一端有一个空心圆柱体台阶(17)，围绕空心圆柱体(16)内包含有一个方向机磁传动机构(24)，所述的方向机磁传动机构(24)包括转盘轴(11)、上轴承(12)、下轴承(13)和永磁体(15)，在转盘中心孔(14)上嵌入有一个中间大两头小的转盘轴(11)，转盘轴(11)的两端分别套接一个上轴承(12)和一个下轴承(13)，然后插入空心圆柱体(16)中，转盘轴(11)的一端嵌入一根长方体的永磁体(15)，另一端插入一个转盘中心孔(14)与转盘(7)相连，转盘(7)上有一个定位螺丝(10)，通过该定位螺丝(10)连接有一个弧形连杆(6)，弧形连杆(6)的另一端接电动车方向机转动轴。(C)所述双耳固定支架(3)上还有一个连接器插座(4)，连接器插座(4)内部包括四根插针(5)。

优选的，所述的电子控制单元ECU(18)、转速信号调理电路(19)、转速感应霍尔元件组(20)和转向信号调理电路(22)均嵌入在空心多棱柱体(1)中，并位于斜齿轮转动轴(9)的端口和空心多棱柱体(1)的中点之间。

优选的，所述的转向信号调理电路(22)、平面霍尔传感器(23)均嵌入在空心圆柱体(16)中。

优选的，单耳固定支架(2)上有一个固定孔，双耳固定支架(3)上有两个固定孔，单耳固定支架(2)与双耳固定支架(3)在空间上相互垂直正交，传感器通过其单耳固定支架(2)和双耳固定支架(3)固定安装在电动车上。