CN113650676A - 一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车，该装置包括：两个压力传感器，两个压力传感器分别设置在转向管柱的两侧，两个压力传感器能够检测转向管柱与转向管柱固定支架之间的压力；控制单元，两个压力传感器与控制单元连接，控制单元用于根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令；该装置能够通过两个压力传感器的检测结果检测转向管柱的锁紧情况，并且能够判断转向管柱两侧受力的对称性，为解决出现左右转向力矩不均的发生提供理论基础。

Description

一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车

技术领域

本发明属于转向管柱锁紧技术领域，更具体地，涉及一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车。

背景技术

转向管柱是连接汽车转向盘和转向机的机构，其作用是通过转向盘转动转向管柱产生转向力，转向力传递至转向机推动车轮实现转向功能。同时转向管柱具有调节转向盘上下、前后的作用，当转向管柱调节手柄松开时，就可以对转向盘的角度和高度进行调节。在调节过程中由于零部件配合精度不高或尺寸设计不合理常出现左右转向力矩不均的发生，影响驾驶者操作舒适性，同时在手柄锁止的过程中存在调节手柄锁止不到位的情况，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车，该装置能够通过两个压力传感器的检测结果检测转向管柱的锁紧情况，并且能够判断转向管柱两侧受力的对称性，为解决出现左右转向力矩不均的发生提供理论基础。

为了实现上述目的，本发明提供一种转向管柱锁紧检测报警装置，该装置包括：

两个压力传感器，两个所述压力传感器分别设置在转向管柱的两侧，两个所述压力传感器能够检测所述转向管柱与转向管柱固定支架之间的压力；

控制单元，两个所述压力传感器与所述控制单元连接，所述控制单元用于根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令。

可选地，所述控制单元包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元用于根据两个所述压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将所述锁紧均值与第一标准阈值对比；所述第二检测单元用于计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比。

可选地，当所述锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，所述第一检测单元发出所述报警指令；当所述锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，所述第二检测单元计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比，若所述差值不处于所述第二标准阈值范围内，则所述第二检测单元发出所述报警指令。

可选地，还包括报警模块，所述报警模块用于在接收到所述报警指令后发出报警信号。

可选地，所述控制单元包括行车电脑，当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且所述差值不处于所述第二标准阈值范围内时，所述行车电脑能够根据两个所述压力传感器的检测结果对所述转向管柱进行对称性阻力补偿。

本发明还提供一种转向管柱锁紧检测报警方法，利用根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置，该方法包括：

在转向管柱两侧与转向管柱固定支架之间分别设置一个压力传感器；

根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令。

可选地，所述根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令包括：

根据两个所述压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将所述锁紧均值与第一标准阈值对比；

当所述锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，发出所述报警指令；

当所述锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比；

若所述差值不处于所述第二标准阈值范围内，则发出所述报警指令。

可选地，还包括：

提供报警模块；

利用所述报警模块接收所述报警指令后发出报警信号。

可选地，还包括：

将两个压力传感器与行车电脑连接；

当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且所述差值不处于所述第二标准阈值范围内时，利用所述行车电脑根据两个所述压力传感器的检测结果对所述转向管柱进行对称性阻力补偿。

本发明还提供一种汽车，包括根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置。

本发明提供一种转向管柱锁紧检测报警装置、方法及汽车，其有益效果在于：

1、该装置能够通过两个压力传感器的检测结果检测转向管柱的锁紧情况，并且能够判断转向管柱两侧受力的对称性，为解决出现左右转向力矩不均的发生提供理论基础；

2、该装置具有报警模块，能够在检测到转向管柱锁紧力不足时和转向管柱两侧受力的对称性不符合要求时发出报警信号，提高汽车的安全性和操作的舒适性；

3、该装置能够通过行车电脑进行分析，当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且差值不处于第二标准阈值范围内时，行车电脑根据两个压力传感器的检测结果对转向管柱进行对称性阻力补偿。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种转向管柱锁紧检测报警装置的分解结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种转向管柱锁紧检测报警方法的流程图。

附图标记说明：

1、压力传感器；2、转向管柱；3、转向管柱固定支架；4、调节手柄；5、锁紧螺母；6、轴承；7、缓冲垫圈；8、调节凸轮。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种转向管柱锁紧检测报警装置，该装置包括：

两个压力传感器，两个压力传感器分别设置在转向管柱的两侧，两个压力传感器能够检测转向管柱与转向管柱固定支架之间的压力；

控制单元，两个压力传感器与控制单元连接，控制单元用于根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令。

具体的，通过两个压力传感器的检测结果检测转向管柱的锁紧情况，并且能够判断转向管柱两侧受力的对称性，控制单元在转向管柱锁紧情况异常或转向管柱两侧受力的对称性异常时发出报警指令，可以在汽车仪表板上发出报警。

可选地，控制单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元用于根据两个压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将锁紧均值与第一标准阈值对比；第二检测单元用于计算两个压力传感器的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比。

具体的，第一检测单元和第二检测单元可以是独立于行车电脑的检测单元也可以包含在行车电脑内。

可选地，当锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，第一检测单元发出报警指令；当锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，第二检测单元计算两个压力传感器的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比，若差值不处于第二标准阈值范围内，则第二检测单元发出报警指令。

具体的，锁紧均值不在第一标准阈值范围内时说明转向管柱的锁紧不合格，第一检测单元发出报警指令进行报警提醒；锁紧均值满足合格调节后还需要计算两个压力传感器的检测结果的差值，若差值不在第二标准阈值范围内，说明转向管柱左右受力对称性不好，第二检测单元发出报警指令进行报警提醒。

可选地，还包括报警模块，报警模块用于在接收到报警指令后发出报警信号。

具体的，报警模块可以为仪表板上的报警指示灯，也可以是能够发出声光报警信号的声光报警装置。

可选地，控制单元包括行车电脑，当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且差值不处于第二标准阈值范围内时，行车电脑能够根据两个压力传感器的检测结果对转向管柱进行对称性阻力补偿。

具体的，转向管柱左右受力对称性不好、车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s时，ECU(行车电脑)按调节锁紧模块逻辑算法，对零部件偏差产生的转向性能下降，给予补偿，偏差超出合理范围进行分级预警，提升转向性能及行驶安全性。

可选地，还包括第三检测单元，当驾驶员松开调节手柄、调整转向管柱角度、锁紧螺母时，第三检测单元能够将两个压力传感器的压力均值(X1+X2)/2与第三标准阀值对比，若此时两个压力传感器的压力均值(X1+X2)/2不小于第三标准阀值，调节系统安全锁紧，否则第三检测单元发出报警指令，可以在仪表上报警提示。

本发明还提供一种转向管柱锁紧检测报警方法，利用根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置，该方法包括：

在转向管柱两侧与转向管柱固定支架之间分别设置一个压力传感器；

根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令。

可选地，根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令包括：

根据两个压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将锁紧均值与第一标准阈值对比；

当锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，发出报警指令；

当锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，计算两个压力传感器的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比；

若差值不处于第二标准阈值范围内，则发出报警指令。

可选地，还包括：

提供报警模块；

利用报警模块接收报警指令后发出报警信号。

可选地，还包括：

将两个压力传感器与行车电脑连接；

当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且差值不处于第二标准阈值范围内时，利用行车电脑根据两个压力传感器的检测结果对转向管柱进行对称性阻力补偿。

可选地，还包括：

当驾驶员松开调节手柄、调整转向管柱角度、锁紧螺母时，将两个压力传感器的压力均值与第三标准阀值对比；

若两个压力传感器的压力均值不小于第三标准阀值，调节系统安全锁紧；

若两个压力传感器的压力均值小于第三标准阀值，发出报警指令。

本发明还提供一种汽车，包括根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置。

实施例

如图1所示，本发明提供一种转向管柱锁紧检测报警装置，该装置包括：

两个压力传感器1，两个压力传感器1分别设置在转向管柱2的两侧，两个压力传感器1能够检测转向管柱2与转向管柱固定支架3之间的压力；

控制单元，两个压力传感器1与控制单元连接，控制单元用于根据两个压力传感器1的检测结果发出报警指令。

在本实施例中，控制单元包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元用于根据两个压力传感器1的检测结果计算锁紧均值并将锁紧均值与第一标准阈值对比；第二检测单元用于计算两个压力传感器1的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比。

在本实施例中，当锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，第一检测单元发出报警指令；当锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，第二检测单元计算两个压力传感器1的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比，若差值不处于第二标准阈值范围内，则第二检测单元发出报警指令。

在本实施例中，还包括报警模块，报警模块用于在接收到报警指令后发出报警信号。

在本实施例中，控制单元包括行车电脑，当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且差值不处于第二标准阈值范围内时，行车电脑能够根据两个压力传感器1的检测结果对转向管柱2进行对称性阻力补偿。

本发明还提供一种转向管柱锁紧检测报警方法，利用根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置，该方法包括：

在转向管柱两侧与转向管柱固定支架之间分别设置一个压力传感器；

根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令。

在本实施例中，根据两个压力传感器的检测结果发出报警指令包括：

根据两个压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将锁紧均值与第一标准阈值对比；

当锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，发出报警指令；

当锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，计算两个压力传感器的检测结果的差值并将差值与第二标准阈值对比；

若差值不处于第二标准阈值范围内，则发出报警指令。

在本实施例中，还包括：

提供报警模块；

利用报警模块接收报警指令后发出报警信号。

在本实施例中，还包括：

将两个压力传感器与行车电脑连接；

当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且差值不处于第二标准阈值范围内时，利用行车电脑根据两个压力传感器的检测结果对转向管柱进行对称性阻力补偿。

本发明还提供一种汽车，包括根据上述的转向管柱锁紧检测报警装置。

综上，本发明提供的转向管柱锁紧检测报警方法实施时，利用上述转向管柱锁紧检测报警装置，定义两个压力传感器1分别为左压力传感器和右压力传感器，二者的检测结果压力值分别为X1和X2；在零部件下线检测调节手柄4锁紧过程中，当放置在件转向管柱固定支架3与转向管柱2之间的左右压力传感器锁紧均值(X1+X2)/2处于第一标准阀值范围内时，记算左右压力传感器的压力差值△X，判断转向管柱零部件对称性是否合格，当左右压力传感器的压力差值△X≥第二标准阈值的上限时，系统报警，判断产品不合格，产品流入返修区，当左右压力传感器的压力差值△X处于第二标准阈值范围内时，产品合格，可用于整车装配。

转向管柱总成装配在整车后，松开调节手柄4，ECU通电，锁紧调节手柄当放置在转向管柱固定支架3与转向管柱2之间的左右压力传感器锁紧压力均值(X1+X2)/2处于第一标准阀值范围内时，记算左右压力传感器的压力差值△X，判断转向管柱安装仪表板横梁对称性是否合格，当左右压力传感器的压力差值△X≥第二标准阈值的上限时，系统报警，判断产品不合格，产品流入返修区，当左右压力传感器的压力差值△X处于第二标准阈值范围内时，系统装配状态产品合格。

车辆在行驶过程中当转向盘转速≥180°/s、车速≤30km/h并且差值不处于第二标准阈值范围内时，系统给予对称性助力补偿；补偿力矩为：若左压力传感器检测压力值X1＞右压力传感器检测压力值X2，补偿力矩为M＝(X1-X2)*α(N·m)；若左压力传感器检测压力值X1＜右压力传感器检测压力值X2，补偿力矩为M＝-(X1-X2)*α(N·m)；其中α为补偿系数。

当驾驶员松开调节手柄4，调整转向管柱2角度，锁紧螺母5时，当左右压力传感器检测的压力均值(X1+X2)/2≥第三标准阀值时，调节系统安全锁紧，否则系统在仪表上报警提示。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，该装置包括：

两个压力传感器，两个所述压力传感器分别设置在转向管柱的两侧，两个所述压力传感器能够检测所述转向管柱与转向管柱固定支架之间的压力；

控制单元，两个所述压力传感器与所述控制单元连接，所述控制单元用于根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令。

2.根据权利要求1所述的转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，所述控制单元包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元用于根据两个所述压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将所述锁紧均值与第一标准阈值对比；所述第二检测单元用于计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比。

3.根据权利要求2所述的转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，当所述锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，所述第一检测单元发出所述报警指令；当所述锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，所述第二检测单元计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比，若所述差值不处于所述第二标准阈值范围内，则所述第二检测单元发出所述报警指令。

4.根据权利要求1所述的转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块用于在接收到所述报警指令后发出报警信号。

5.根据权利要求3所述的转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，所述控制单元包括行车电脑，当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且所述差值不处于所述第二标准阈值范围内时，所述行车电脑能够根据两个所述压力传感器的检测结果对所述转向管柱进行对称性阻力补偿。

6.一种转向管柱锁紧检测报警方法，利用根据权利要求1-5任一项所述的转向管柱锁紧检测报警装置，其特征在于，该方法包括：

在转向管柱两侧与转向管柱固定支架之间分别设置一个压力传感器；

根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令。

7.根据权利要求6所述的转向管柱锁紧检测报警方法，其特征在于，所述根据两个所述压力传感器的检测结果发出报警指令包括：

根据两个所述压力传感器的检测结果计算锁紧均值并将所述锁紧均值与第一标准阈值对比；

当所述锁紧均值不处于第一标准阈值范围内时，发出所述报警指令；

当所述锁紧均值处于第一标准阈值范围内时，计算两个所述压力传感器的检测结果的差值并将所述差值与第二标准阈值对比；

若所述差值不处于所述第二标准阈值范围内，则发出所述报警指令。

8.根据权利要求6所述的转向管柱锁紧检测报警方法，其特征在于，还包括：

提供报警模块；

利用所述报警模块接收所述报警指令后发出报警信号。

9.根据权利要求6所述的转向管柱锁紧检测报警方法，其特征在于，还包括：

将两个压力传感器与行车电脑连接；

当车速不大于30km/h、转向盘转速不小于180°/s并且所述差值不处于所述第二标准阈值范围内时，利用所述行车电脑根据两个所述压力传感器的检测结果对所述转向管柱进行对称性阻力补偿。

10.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-5任一项所述的转向管柱锁紧检测报警装置。

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