CN104724161A - 齿条式电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿条式电动助力转向系统。本发明提供一齿条式电动助力转向系统，包括：一助力转向马达，包括一马达壳体，容纳一与一马达轴耦接的转子以及一容纳所述转子在其中的定子，以及一前盖，具有一轴通孔以使所述马达轴的一末端突出于所述前盖的一部分的外侧，并且耦接至所述马达壳体，以至所述前盖的内表面面向所述马达壳体的内部；一水分检测传感器，附着在所述前盖的一内表面的一下端，且相邻于所述轴通孔；以及一控制器，用以当从所述水分检测传感器检测到水分检测信号的一预设定值或更高的值，则停止所述助力转向马达的驱动。

Description

齿条式电动助力转向系统

技术领域

本发明涉及一种齿条式电动助力转向系统。

背景技术

随着车辆技术迅速地发展，各种便于驾驶员的零部件的技术也持续地发展着。

在这其中，一齿条式电动助力转向系统传送一用于操作一方向盘的辅助转向力至齿条110，其中所述辅助转向力产生于一安装于齿条110的电动机120，以使驾驶员更容易地操作方向盘。

根据现有技术，在齿条式电动助力转向系统中，所述电动机120位于车辆的下方。当车辆在行驶时，产生的振动通过一拉杆150被传送至一皮带轮壳体140。若车辆老化，那么在所述皮带轮壳体140的一耦接部分或者所述电动机120和皮带轮壳体140间的耦接部可能会产生一缝隙。在这种状态下，当车辆行驶在潮湿路面上一段时间，或车辆下方浸入水中，水分渗透入所述缝隙，接着渗透入所述电动机120的内部。相反，因为驱动振动被直接传送至一所述电动机120和所述电子控制单元外壳160间的耦接部分，所以产生一缝隙的可能性不大。

若过量的水分渗入至所述电动机120，那么在所述电动机内的一基板（substrate）及汇流条（bus bar）会产生短路，于是所述电动机120可能会发生故障，所述电动机120的驱动可能会停止，以至妨碍行驶安全，并且需花钱修理所述电动机120。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种齿条式电动助力转向系统，其中一水分（moisture）检测传感器，附着在一助力转向马达，以检测渗入至一助力转向马达的水分，并且当检测到水分时，产生一表示检测到水分的告警信号，所述助力转向马达的驱动会停止。

根据本发明的一目的，提供一齿条式电动助力转向系统包括：一助力转向马达，包括一马达壳体，容纳一与一马达轴耦接的转子以及一容纳所述转子在其中的定子，一前盖，具有一轴通孔，使马达轴的一末端突出于前盖的一部分的外侧，并且所述前盖耦接至所述马达壳体，以至所述前盖的内表面面向所述马达壳体的内部；一水分检测传感器，附着在所述前盖的内表面的下方，其与所述轴通孔相邻；以及一控制器，用以若从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更高的值时，则停止所述助力转向马达的驱动。

根据本发明的另一目的，提供一齿条式电动助力转向系统包括：一助力转向马达，包括一马达壳体，容纳一转子和一定子以及一霍尔集成电路基板（Hall IC substrate），所述霍尔集成电路基板附着在所述马达壳体的尾端；一水分检测传感器，附着在所述霍尔集成电路基板的一部分上；以及一控制器，用以若从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更高的值时，则停止所述助力转向马达的驱动。

如上所述，根据本发明，由于一水分检测传感器是附着在一助力转向马达的一前盖的一位置，其相邻于一水分渗透最有可能通过的密封轴承耦接部分，因此可以迅速地检测到渗入至所述助力转向马达的内部的水分。

此外，由于所述水分检测传感器附着在所述霍尔集成电路基板的一部分上，所述霍尔集成电路基板安装在一马达壳体的尾端，因此，容易地附着一水分检测传感器，并且用于一水分检测传感器的信号线电连接至一水分检测传感器和一控制器，所述信号线的长度可以被缩短。

附图说明

结合参考以下的附图和详细说明将更好地理解本发明的上述和其他的目的、特性和优势，其中：

图1是根据现有技术的一齿条式电动助力转向系统的配置的示意图；

图2是根据本发明的一第一实施例的一齿条式电动助力转向系统的配置的示意图；

图3是根据本发明的一第一实施例的一水分检测传感器的一附着位置；以及

图4是根据本发明的一第二实施例的一齿条式电动助力转向系统的配置的示意图。

具体实施方式

以下，本发明的实施例将参照附图来具体描述。在描述本发明的组件时，可以使用术语，例如第一、第二、A、B、（a）、（b）等类似词。这些术语仅是为了使一结构组件与其他结构组件区别出来，并且一相应结构组件的属性、次序、顺序等不应受限于该术语。应当指出，当在说明书中描述一个组件与另一个组件“连接”“耦接” “接合”时，只是说明第一个组件直接地与第二个组件“连接”“耦接”“接合”，第三个组件可能与第一个组件或第二组件“连接”“耦接”“接合”。

图2是根据本发明的一第一实施例的一齿条式电动助力转向系统的配置的示意图。

根据本发明的一第一实施例的一齿条式电动助力转向系统包括：一助力转向马达210、一水分检测传感器220和一控制器230。

所述助力转向马达210包括：一马达壳体212，容纳一与一马达轴215耦接的转子214以及一容纳所述转子214在其中的定子213，以及一前盖211，具有一轴通孔217，使所述马达轴215的一末端突出于所述前盖211的一部分的外侧，并且所述前盖211耦接至所述马达壳体212，以至所述前盖211的内表面面向所述马达壳体212的内部。

所述水分检测传感器220是一种用于检测水分并输出一电子信号的传感器。所述水分检测传感器220包括红外线吸收型、微波型以及电阻式。

所述水分检测传感器220检测渗入至所述马达壳体212内部的水分，并且产生一水分检测信号，且将所述水分检测信号传送至所述控制器230，如下文所述。

所述水分检测传感器220附着在所述前盖211的内表面的下端，且与所述轴通孔217相邻。

具体地说，水分（moisture）最有可能通过一与所述轴通孔217耦接的密封轴承216渗入至所述助力转向马达210。若水分通过一缝隙过度（excessively）渗透，并且所述缝隙出现于一皮带轮壳体140的耦接部分或者在所述助力转向马达210和皮带轮壳体140之间的耦接部分，如现有技术所述。液状水分可能通过所述密封轴承216和轴通孔217之间的一间隙而渗入至所述马达壳体212。在这种情况下，液状水分流至所述前盖211的内表面的下端，并且开始集中于所述马达壳体212的底部表面。

此处，若所述水分检测传感器220附着在所述马达壳体212的最底下的表面，那么更有可能检测到集中于所述马达壳体212的底部表面的液状水分。因此，所述水分检测传感器220不能够迅速地检测到液态水分渗入至所述马达壳体212。

相反，若所述水分检测传感器220附着在所述前盖212的内表面的下端，其为液态水分流过的一路径，那么所述水分检测传感器220可以迅速地检测到液态水分开始渗入至所述马达壳体212。

因此，在本发明的第一实施例中，所述水分检测传感器220附着在所述前盖211的内表面的下端，其与所述轴通孔217相邻，以至迅速地检测到渗入至所述马达壳体212的水分。

此处，为了使所述水分检测传感器220附着在所述前盖211的内表面的下端，一第一挡边224和一第二挡边226耦接至所述水分检测传感器220的相对两端，以固定所述水分检测传感器220，如图3所示。所述第一挡边224和第二挡边226可以形成在所述前盖211的内表面的下端。此处，如图3的虚线所示，所述第一挡边224和第二挡边226均具有耦接凹口（coupling recess），所述水分检测传感器的相对两端通过耦接凹口可滑动耦接至所述第一挡边224和第二挡边的表面。

所述水分检测传感器220通过使用一螺钉或一粘合剂附着在所述前盖211的内表面的下端。

同时，若所述水分检测传感器220附着在所述前盖211的内表面的下端，用于一水分检测传感器的信号线222电连接至所述水分检测传感器220和控制器230。所述信号线222通过马达壳体212的一底部表面延展至所述马达壳体212的尾端，以与所述控制器230相连。此处，如图2的虚线所示，用于一水分检测传感器的信号线222通过一空间延展至所述马达壳体212的尾端，所述空间位于所述马达壳体212的底部表面和所述定子213之间。

亦即，由于用于一水分检测传感器的信号线222通过所述马达壳体212的底部表面延展至所述马达壳体212的尾端，所述信号线222的一端电连接至所述水分检测传感器220，所述信号线222的另一端取自所述马达壳体212的尾端并电连接至所述控制器230，因此所述用于水分检测传感器的信号线222可以免受到所述马达壳体212外部的碰撞。此处，所述用于水分检测传感器的信号线通过一信号线固定凹口以被固定，所述信号线被引入至所述马达壳体212的底部表面的一侧。所述信号线固定凹口可以形成所述马达壳体212的底部表面且在所述马达壳体212的一纵向方向上。

所述控制器230为一电子控制单元（Electronic Control Unit，简称ECU），用于控制所述齿条式电动助力转向系统的整个操作。如图1所示，所述控制器容纳于一耦接至所述助力转向马达210尾端的电子控制单元外壳160，以免受到外面的碰撞。

根据本发明，若从水分检测传感器220接收到一水分检测信号的预设定值或更高的值，也就是说，若从水分检测传感器220接收到水分检测信号表明有大量的水分，其可能在所述助力转向马达210内产生短路，那么所述控制器230完成一控制，以停止助力转向马达210的驱动，从而避免由于短路而使所述助力转向马达210发生故障。

同样，若从水分检测传感器220接收到一水分检测信号的预设定值或更低的值，也就是说，若从水分检测传感器220接收到水分检测信号表明有小量的水分，其很少在所述助力转向马达210内产生短路，那么产生一表示检测到水分的告警信号，并且可以完成一维持助力转向马达210的驱动控制。

在这种情况下，驾驶员可以在视觉上或听觉上识别一表示检测到水分的告警信号，并且当从所述齿条式电动助力转向系统接收到一正常辅助助力时，驾驶员驾驶车辆至一车库，以维修该车辆。

这样，在本发明的第一实施例中，所述水分检测传感器220附着在所述助力转向马达210的前盖211的一侧的下端。当液态水分渗入至所述马达壳体212时，所述水分检测传感器220迅速地检测到水分。

在本发明的第二实施例中，将描述一水分检测传感器220的附着位置，其中当渗入至马达壳体212的水分以气态存于所述马达壳体212时，所述水分检测传感器220可以检测到水分。

图4是根据本发明的一第二实施例的一齿条式电动助力转向系统的配置的示意图。

尽管如本发明的第一实施所述的液态水分可以渗入至所述马达壳体212，但是气态水分可以渗入至所述马达壳体212，或者，液态水分渗入至所述马达壳体212接着因所述助力转向马达210的热量而使液态水分蒸发，并且以气态水分存于所述马达壳体212。

若在所述马达壳体212内存有过量气态水分，那么因气态水分而产生所述助力转向马达210的短路。

在本发明的第二实施例中，当所述齿条式电动助力转向系统的马达位置传感器为霍尔集成电路式（Hall IC type），所述水分检测传感器220附着在一霍尔集成电路基板的一部分上，如图4所示。

具体地说，若气态水分存于所述马达壳体212内，那么存于所述马达壳体212内的气态水分通过存于所述马达壳体212尾端的间隙被排放，如图4所示，以充满至如图1所示的电子控制单元外壳160。因此，所述水分检测传感器220不附着在所述前盖211的内表面的下端，但是附着在一预先存在的霍尔集成电路基板410的边缘空间，以检测位于所述马达壳体212尾端的气态水分。

根据本发明的第二实施例，若所述水分检测传感器220附着在预先存在于所述助力转向马达210的霍尔集成电路基板410的边缘空间，那么所述水分检测传感器220可以通过简单焊接容易地附着在所述基板上，而不需要使用螺丝或粘合剂，或者改变所述助力转向马达210的一部分的设计以耦接至所述水分检测传感器220。此外，由于在所述电子控制单元外壳160内的控制器230和所述水分检测传感器220之间的距离比较短，如图4所示，用于一水分检测传感器220的信号线222电连接至所述水分检测传感器220和控制器230，因此所述信号线222的长度可以被缩短。

甚至如上文所述，本发明的实施例中所有组件是以单个单元结合而成，或是以单个单元结合地进行操作，本发明的实施例不仅仅限于此。虽然本发明的实施例已经说明了用途，但是本领域的技术人员不能脱离本发明的范围和发明的精神以进行不同的修改、补充和替代。本发明的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本发明的权利要求范围，来进行解释。    

Claims (7)

1.一种齿条式电动助力转向系统，其特征在于，包括：

一助力转向马达，包括：一马达壳体，容纳一与一马达轴耦接的转子和一容纳所述转子在其中的定子，以及一前盖，具有一轴通孔以使所述马达轴的一末端突出于所述前盖的一部分的外侧，并且耦接至所述马达壳体，以至所述前盖的一内表面面向所述马达壳体的内部；

一水分检测传感器，附着在所述前盖的一内表面的一下端，所述水分检测传感器与所述轴通孔相邻；以及

一控制器，用以当从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更高的值时，停止所述助力转向马达的驱动。

2.根据权利要求1所述的齿条式电动助力转向系统，其特征在于，进一步包括一用于一水分检测传感器的信号线，连接至所述水分检测传感器和所述控制器，所述信号线通过所述马达壳体的内部的一底部表面延展至所述马达壳体的尾端，同时所述信号线的一端电连接至所述水分检测传感器，以及所述信号线的另一端取自所述马达壳体的尾端以电连接至所述控制器。

3.根据权利要求1所述的齿条式电动助力转向系统，其特征在于，进一步包括一第一挡边和一第二挡边，分别耦接至所述水分检测传感器的相对两端，以固定所述水分检测传感器；所述第一挡边和第二挡边形成在所述前盖的一内表面的下端。

4.根据权利要求3所述的齿条式电动助力转向系统，其特征在于，进一步包括耦接凹口，所述水分检测传感器的相对两端通过耦接凹口可滑动地耦接至所述第一挡边和第二挡边；所述耦接凹口形成于所述第一挡边和第二挡边的表面。

5.根据权利要求1所述的齿条式电动助力转向系统，其特征在于，其中当从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更低的值时，所述控制器产生一告警信号以表示检测到水分，并且维持所述助力转向马达的驱动。

6.一种齿条式电动助力转向系统，其特征在于，包括：

一助力转向马达，包括一马达壳体，其容纳一定子和一转子以及一霍尔集成电路基板，所述霍尔集成电路基板附着在所述马达壳体的尾端；

一水分检测传感器，附着在所述霍尔集成电路基板的一部分；以及

一控制器，用以当从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更高的值时，停止所述助力转向马达的驱动。

7.根据权利要求6齿条式电动助力转向系统，其特征在于，其中当从所述水分检测传感器接收到一水分检测信号的一预设定值或更低的值时，所述控制器产生一告警信号以表示检测到水分，并且维持所述助力转向马达的驱动。