[实用新型]一种汽车方向盘转角检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及转角检测装置,特别涉及一种具有较高精度的汽车方向盘转角检测装置。

背景技术

汽车方向盘转角检测与行车安全息息相关。方向盘转角检测依赖于转角传感器，通过转角传感器、中间传动机构和相关感知元件及电路，可以得到汽车方向盘的绝对转角信息。传统的转角传感器依赖于不同的工作原理，如光电效应、电阻分压作用、磁阻效应等，不同的转角传感器都具有不同的优缺点，在汽车方向盘的转角检测中得到的应用。

一般的转角传感器只能检测一周(360°)范围内的绝对转角位置，即单圈转角传感器。而方向盘的转动范围一般不止一周，如家用轿车的方向盘转动范围接近正负两周半(即±900°)。

目前采用的有单级齿轮传动的办法实现转角传感器检测转角范围的放大。即转向齿轮的齿数与从动齿轮成1：n关系，这样从动齿轮的1圈就能表示出转向齿轮的n圈的转动信息。这一方法，降低了精度，而且使整个检测机构体积较大。采用的有两个从动齿轮配合转向齿轮实现测量转角。即两从动齿轮齿数不同，通过公式计算，得出转向齿轮的转角信息。这一方法，其检测机构的体积依然可以减小。采用的测量方式，有一类基于光电效应。需要不止一个光电转角传感器，成本较高，且易受粉尘、油污等的影响。采用的测量方式，有一类基于电阻分压效应。存在物理摩擦，可靠性降低。

因此，一种具有高的转角测量精度和分辨率的汽车方向盘转角检测装置成为解决问题的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车方向盘转角检测装置，具有高的转角测量精度和分辨率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括：

转向齿轮,其固设在所述方向盘转向柱的下部,用于随方向盘转向柱旋转；

行星齿轮,其与所述转向齿轮相啮合,用于在转向齿轮带动下旋转；以及

行星架，其前端连接所述行星齿轮，用于支撑所述行星齿轮；

齿圈，其套设至所述行星齿轮和转向齿轮的外部，并与所述行星齿轮相啮合；

永磁铁，其设置在所述行星架的末端，永磁铁的磁极与所述方向盘转向柱同轴；

磁感应传感器，其用于检测所述永磁铁的磁场变化。

优选的是，还包括：

壳体，其罩设在所述转向齿轮、行星齿轮和齿圈的外部,并与所述齿圈固定连接，在所述壳体的后端面上设有供行星架末端穿过的中心孔。

优选的是，还包括：

轴承，其设置在所述中心孔处，用于滚动支撑所述行星架。

优选的是，所述转向齿轮和齿圈的齿数分别为Z₁、Z₃，Z₁、Z₃满足i＝1+Z₃/Z₁，其中，i表示方向盘由中间位置偏到最大位置的圈数。

优选的是，在所述壳体的后端面上设有用于容纳所述磁感应传感器的第一凹槽，所述第一凹槽与中心孔的距离不大于3mm。

优选的是，所述磁感应传感器为霍尔元件。

优选的是，在所述壳体的后端面上还设有用于容纳信号处理元件的第二凹槽，所述信号处理元件与所述磁感应传感器电连接。

用新型的有益效果是：1、由转向齿轮、行星齿轮构成的周转轮系能够实现对转角的放大，再通过测量行星架的转动就可以计算出转向齿轮的转角，从得知方向盘转动n周的转角信息，具有较高的精度；2、在整个结构中，齿圈是位于壳体的内齿轮，行星轮的齿数不影响结构的传动比，因此行星轮可以做的较小，同时磁感应传感器和信号处理单元固定于壳体，整个结构可以极大减小体积和重量，便于安装和使用。

附图说明

图1是本实用新型一种汽车方向盘转角检测装置的示意图；

图2是本实用新型一种汽车方向盘转角检测装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-2所示，本实用新型的一种实现形式，为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括：

转向齿轮110固设在所述方向盘转向柱2的下部,用于随方向盘转向柱旋转。作为一种优选，所述转向齿轮110由碳素钢材料制成。作为进一步优选，所述转向齿轮110与方向盘转向柱2通过花键连接。