CN103158757A - 一体化电动汽车转向与转速传感器 - Google Patents
一体化电动汽车转向与转速传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103158757A CN103158757A CN2011104100645A CN201110410064A CN103158757A CN 103158757 A CN103158757 A CN 103158757A CN 2011104100645 A CN2011104100645 A CN 2011104100645A CN 201110410064 A CN201110410064 A CN 201110410064A CN 103158757 A CN103158757 A CN 103158757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixed support
- cylinder
- hollow
- sensor
- rotating speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
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、转速信号调理电路、转速感应霍尔元件组、转向信号调理电路、平面霍尔传感器组成，结构上由转速磁传动机构、方向机磁传动机构、空心多棱柱体、单耳固定支架、双耳固定支架、连接器插座、插针、弧形连杆、转盘、弧形连杆定位螺丝、转盘中心孔、空心圆柱体和空心圆柱体台阶部分组成，其要点在于：所述的空心多棱柱体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，在满足电子兼容性的条件下将两者统一在一个一体化的结构中，这种设计思想代表了汽车传感器系统集成的发展趋势。
Description
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。
单耳固定支架上有一个固定孔，双耳固定支架上有两个固定孔，单耳固定支架与双耳固定支架在空间上相互垂直正交，传感器通过其单耳固定支架和双耳固定支架固定安装在电动车上。
技术效果
本发明所提出的一体化电动汽车转向与转速传感器具有如下有益效果：
传统的电动汽车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的，需要两套装置，两个电路，分开接线，本发明的巧妙之处在于，在满足电磁兼容性的条件下将两者统一在一个一体化的结构中，一套装置、SPI总线式输出，这种设计思想代表了汽车传感器系统集成的发展趋势。
本发明在电磁兼容性设计方面独具匠心，采用了转向传感与转速传感为正交的结构形式，使其电磁干扰的相互串扰减少到最小，从而大大提高了传感器的抗干扰能力。
本发明还在安装结构上采用了空间上正交的双耳固定支架和单耳固定支架链接方式，使得连接简单可靠。
本发明还通过弧形连杆放大运动，减少结构上的交叉干涉。
显然，本发明并不是将电动汽车的转向传感器与转速传感器作简单的组合，如果是作简单组合拼装的话，必然会同时遇到安装结构上和电磁干扰方面的麻烦，这正是本发明解决的巧妙之处。
总之，与传统的转向传感器与转速传感器相比，转向传感和转速传感均采用非接触方式，它产生意想不到的效果是，一种装置实现两种信号传感，一块ECU同时处理两种传感信号，并将其输出传感信号数字化和总线化，真正实现系统最省，整体最优。
附图说明
图1一体化电动汽车转向与转速传感器正面外形图之一；
图2一体化电动汽车转向与转速传感器正面外形图之二；
图3一体化电动汽车转向与转速传感器反面外形图之一；
图4一体化电动汽车转向与转速传感器正面分解图之一；
图5一体化电动汽车转向与转速传感器正面分解图之二；
图6一体化电动汽车转向与转速传感器正面分解图之三；
图7一体化电动汽车转向与转速传感器正面分解图之四；
图8一体化电动汽车转向与转速传感器正面分解图之五；
图9一体化电动汽车转向与转速传感器转盘轴局部图；
图10一体化电动汽车转向与转速传感器内部电原理图。
标号说明：
1 空心多棱柱体
2 单耳固定支架
3 双耳固定支架
4 连接器插座
5 插针
6 弧形连杆
7 转盘
8 斜齿轮
9 斜齿轮转动轴
10 定位螺丝
11 转盘轴
12 上轴承
13 下轴承
14 转盘中心孔
15 永磁体
16 空心圆柱体
17 空心圆柱体台阶
18 电子控制单元ECU
19 转速信号调理电路
20 转速感应霍尔元件组
21 转速磁传动机构
22 转向信号调理电路
23 平面霍尔传感器
24 方向机磁传动机构
25 电机控制器
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
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。
应指出的是，为了防止两个传感器在结构上顾此失彼的情况，本发明通过转盘(7)上连接的弧形连杆(6)来放大运动，对于不同的车型，弧形连杆(6)可长可短，弧度可大可小，一切因地制宜。
综上所述，本发明并不是将电动汽车的转向传感器与转速传感器作简单的组合，如果是作简单组合拼装的话，必然会同时遇到安装结构上和电磁干扰方面的麻烦，而这正是本发明解决方案的巧妙之处。
总之，传统的电动汽车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的，需要两套装置，两个电路，分开接线，本发明的巧妙之处在于，在满足电磁兼容性的条件下将两者统一在一个一体化的结构中，一套装置、SPI总线式输出，这种设计思想代表了汽车传感器系统集成的发展趋势。本发明不是将电动汽车的转向传感器与转速传感器作简单的组合，它产生意想不到的效果是，一种装置实现两种信号传感，一块ECU同时处理两种传感信号，并将其数字化，真正实现系统最省，整体最优。
Claims (4)
1.一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，其特征在于：
(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)。
2.根据权利要求1所述的一体化电动汽车转向与转速传感器，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的一体化电动汽车转向与转速传感器，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的一体化电动汽车转向与转速传感器，其特征在于，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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110410064.5A CN103158757B (zh) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | 一体化电动汽车转向与转速传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110410064.5A CN103158757B (zh) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | 一体化电动汽车转向与转速传感器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103158757A true CN103158757A (zh) | 2013-06-19 |
| CN103158757B CN103158757B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=48582403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110410064.5A Active CN103158757B (zh) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | 一体化电动汽车转向与转速传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103158757B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103604542A (zh) * | 2013-07-10 | 2014-02-26 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种汽车传动系阻力的测量装置及测量方法 |
| CN110217289A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-10 | 上海高爱特汽车电子股份有限公司 | 一种汽车用电动助力转向系统 |
| CN113692241A (zh) * | 2019-04-05 | 2021-11-23 | 零售搭扣股份有限公司 | 带有增量距离检测的防盗推送器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1054300A (zh) * | 1990-02-22 | 1991-09-04 | 托林顿公司 | 用于检测转向轮轴的方向和速度的装置 |
| JP2000214176A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Tdk Corp | 移動物体検出装置 |
| CN200962116Y (zh) * | 2006-08-17 | 2007-10-17 | 武汉计算机外部设备研究所 | 一种双向转速传感器 |
| CN101071070A (zh) * | 2006-05-10 | 2007-11-14 | 关键安全体系股份有限公司 | 速度和方向齿轮齿传感器组件 |
| CN202358161U (zh) * | 2011-12-12 | 2012-08-01 | 湖南晟通科技集团有限公司 | 一体化电动汽车转向与转速传感器 |
-
2011
- 2011-12-12 CN CN201110410064.5A patent/CN103158757B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1054300A (zh) * | 1990-02-22 | 1991-09-04 | 托林顿公司 | 用于检测转向轮轴的方向和速度的装置 |
| JP2000214176A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Tdk Corp | 移動物体検出装置 |
| CN101071070A (zh) * | 2006-05-10 | 2007-11-14 | 关键安全体系股份有限公司 | 速度和方向齿轮齿传感器组件 |
| CN200962116Y (zh) * | 2006-08-17 | 2007-10-17 | 武汉计算机外部设备研究所 | 一种双向转速传感器 |
| CN202358161U (zh) * | 2011-12-12 | 2012-08-01 | 湖南晟通科技集团有限公司 | 一体化电动汽车转向与转速传感器 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103604542A (zh) * | 2013-07-10 | 2014-02-26 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种汽车传动系阻力的测量装置及测量方法 |
| CN103604542B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-11-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种汽车传动系阻力的测量装置及测量方法 |
| CN113692241A (zh) * | 2019-04-05 | 2021-11-23 | 零售搭扣股份有限公司 | 带有增量距离检测的防盗推送器 |
| CN113692241B (zh) * | 2019-04-05 | 2024-05-03 | 零售搭扣股份有限公司 | 零售商品推送器、包括其的推送器组件及零售商品展示系统 |
| CN110217289A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-10 | 上海高爱特汽车电子股份有限公司 | 一种汽车用电动助力转向系统 |
| CN110217289B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-02-22 | 上海高爱特汽车电子股份有限公司 | 一种汽车用电动助力转向系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103158757B (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20140078047A (ko) | 모터 및 그의 센싱 마그네트 | |
| CN101037117A (zh) | 汽车转向车轮转向角度显示装置 | |
| CN202382707U (zh) | 霍尔角度传感器 | |
| US20160325781A1 (en) | Torque sensor | |
| CN104136284A (zh) | 用于确定电马达的轴的角位置的装置，和具有用于确定角位置的装置的风挡擦拭器马达 | |
| CN103443591A (zh) | 用于求得角位置的方法 | |
| CN103158757A (zh) | 一体化电动汽车转向与转速传感器 | |
| CN104246441A (zh) | 用于使用磁阻传感器检测风挡擦拭器马达的轴的角位置的装置 | |
| CN103528601A (zh) | 一种非接触复合式扭矩和角度位置传感器 | |
| CN202358161U (zh) | 一体化电动汽车转向与转速传感器 | |
| CN204489089U (zh) | 电动自行车的助力系统及电动自行车 | |
| CN203024914U (zh) | 一种汽车电动助力转向系统的方向扭矩传感器 | |
| CN201653354U (zh) | 基于巨磁电阻芯片的角度传感器 | |
| CN201677749U (zh) | 电子油门踏板 | |
| CN203637813U (zh) | 轮速传感装置及其感应单元及使用该轮速传感装置的车辆 | |
| CN202109881U (zh) | 电机自带绝对位置检测装置 | |
| CN201181217Y (zh) | 一种磁感应式车速里程表 | |
| CN202358159U (zh) | 电动车转弯传感装置 | |
| CN103072620B (zh) | 电动动力转向装置 | |
| CN203024728U (zh) | 一种360度角度传感器 | |
| CN202208251U (zh) | 电子油门踏板总成 | |
| CN203344931U (zh) | 一种汽车电子制动踏板机构 | |
| CN202300671U (zh) | 集成节气门位置传感器的电喷控制装置 | |
| CN201083755Y (zh) | 一种变速箱转速测量装置 | |
| CN202300674U (zh) | 集成温度、压力和节气门位置传感器的电喷控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Sheng Tong Industrial Park No. 109 Venus Road 410200 in Hunan province Changsha District of Wangcheng City Applicant after: Suntown Technology Group Corporation Address before: Sheng Tong Industrial Park No. 109 Venus Road 410200 in Hunan province Changsha District of Wangcheng City Applicant before: Hunan Shengtong Technology Group Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |