[发明专利]一种利用磁场和霍尔感应控制的转向助力和自动回正方法

说明书

一种利用磁场和霍尔感应控制的转向助力和自动回正方法，包括方向盘、复位弹簧、转向轴、转向轮、车体、磁体、霍尔传感器、转向电机、控制线路等，其特征在于：方向盘、车轮、和驱动电机安装在车体上，方向盘通过转向轴安装在车体上，方向盘通过转向轴连接转向轮，复位弹簧位于方向盘和转向轴之间；转向电机连接转向轴，磁体和霍尔传感器分别位于，方向盘和转向轴之间、转向轴和车体之间，对应放置，且磁体与霍尔传感器相贴保持微小间距，并可相对旋转或移动；霍尔传感器在磁体的磁场中感应磁场的得到磁力感应电动势，即感应电压和感应电流，霍尔传感器通过控制线路连接转向电机作用转向轴。

技术领域：

本发明涉及机械类，尤其是电机控制的转向结构。

背景技术：

目前：市面上的汽车，电动汽车，儿童电动汽车，老年代步车，观光车，电动轮椅，电动三轮车，仓储车，周转车，无人驾驶的货车，无人驾驶的客车等，方向盘多采用机械结构转向，有的采用电位器等电阻涂层来感应转向角度，机械结构太过吃力，不适合儿童，老年人；电位器的电阻涂层因为受到导电端子的不断摩擦，电阻损耗以及容易产生间隙而导致故障。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种利用磁场和霍尔感应控制的转向助力和自动回正方法，既在上驱动转向轮的转向轴和车体之间，分别安装相对应的磁体和霍尔感应电子，霍尔感应电子连接控制线路和转向电机，转向电机驱动转向轮转向，通过磁场和霍尔感应电子控制转向电机的工作方向和状态，作用车体的转向轴和转向支架，帮助其转向和自动复位。

技术方案：

优选的方案1为：

本发明所涉及的一种利用磁场和霍尔感应控制的转向助力和自动回正方法，包括方向盘、复位弹簧、转向轴、转向轮、车体、磁体、霍尔传感器、转向电机、控制线路等，具体位置关系为：方向盘、车轮、和驱动电机安装在车体上，方向盘通过转向轴安装在车体上，方向盘通过转向轴连接转向轮，复位弹簧位于方向盘和转向轴之间；转向电机连接转向轴，磁体和霍尔传感器分别位于，方向盘和转向轴之间、转向轴和车体之间，对应放置，且磁体与霍尔传感器相贴保持微小间距，并可相对旋转或移动；霍尔传感器通过控制线路连接转向电机作用转向轴，霍尔传感器在磁体的磁场中感应磁场的得到磁力感应电动势，即感应电压和感应电流。

相互作用为：当手驱动方向盘时转动一定角度R1时，方向盘上的磁体1相对于转向轴上的霍尔传感器1进行旋转移动，磁体移动带动磁场移动，霍尔传感器受到的磁场的磁力发生变化，得到变化的感应电动势V1，或感应电流A1，霍尔传感器1把这个数值传给控制线路，控制线路对比转向轴和车轮、车体之间的霍尔传感器2在磁体2的磁场中的感应电动势数值V2或感应电流A2，发现不相匹配，驱动转向电机向相应的方向驱动转向轴和转向轮，当转向轮转动的方向R2和方向盘转动的方向R1一致时，霍尔传感器2在磁体2的磁场中得到的感应电动势数值V2和霍尔传感器1采集的感应电动势数值V1匹配时，控制线路停止驱动转向电机，转向路停留在方向盘转动的方向角度，完成转向助力动作。

需要车轮方向自动回正时：手松开方向盘，方向盘在复位弹簧的作用力下，方向盘向回旋转和运动，恢复方向盘和转向轴的相对位置，方向盘上的磁体1也跟随旋转和运动，恢复到和霍尔传感器1相对的位置；霍尔传感器1得到的感应电动势V1变为V0，控制线路驱动转向电机作用转向轴和转向轮，向相应的方向旋转，带动磁体2和其磁场向回旋转，当转向轮旋转至正前方时，位于转向轴和车体、转向轮之间的霍尔传感器得到的感应电动势V2和V0相同时，控制线路停止驱动转向电机，方向轮停留在正前方，自动回正结束。

以上方案转向轴可为上下两根轴，转向轴上连接方向盘，转向轴下连接转向轮；转向轴上和转向轴下之间可进一步进行连接。

优选的方案2为：

当转向轴上和转向轴下为同一根轴时：采用的方案如下：

方向盘和转向轴之间的的磁体和霍尔传感器位置关系为：霍尔传感器分为左右两个，霍尔传感器左和霍尔传感器右位于磁体两侧，且与磁体保持一定的间隙K1，复位弹簧位于方向盘和转向轴之间。