用於測量車輛方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法和裝置的製作方法

2024-02-25 04:19:15 1

專利名稱：用於測量車輛方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法和裝置的製作方法
用於測量 方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法和， 本發明涉及一種用於測量 方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法和裝置。
更特別地，本發明的目的在於提供一種測量裝置包括一個傳動裝置，即 主傳動裝置，包括第一齒輪，其與方向盤聯接轉動，和第二齒輪，和一個已 設定測量範圍的角度傳感器，所述的傳感器，與第二齒輪相連，如此設計以 使下面所述成為可能
*當第二齒輪在該傳感器的測量範圍內運動時，計算在所述測量範圍內 的表示該齒輪角坐標的值，並且
*在測量範圍的界限內，用來存儲轉數的計數器正或負的增加。
正如EP1225419中所特別描述的那樣， 一旦車輛啟動時，也就是說一旦 "接通"位置啟動，該測量裝置使從角度值和從通過單個角度傳感器獲得的計 數器數值中計算出方向盤的絕對角坐標成為可能。
而且，為了存儲有關轉數的信息，EP1225419中所描述的測量裝置包括 了一個用於存儲這些信息的永久存儲器。
但是，這種存儲方法存在一個主要的缺陷就是如果在方向盤轉動時，該 永久存儲器的能源供給缺乏，那麼這些轉動根本就不能被檢測和傳輸，導致 由該測量裝置提供的絕對位置信息就可能是完全不正確的。
為了克服這些缺陷，另一解決方法，諸如在US 2005/0114075, US 2004/0059486或EP 1 522 486所描述的，測量裝置包括兩個主要傳動裝置， 即兩個傳動裝置包括一個與方向盤聯接旋轉的普通驅動齒輪，所述的傳動裝 置每個都連接有一個角度傳感器並且進一步具有不同的傳動比以產生一個在 用於方向盤轉動的兩個傳感器之間的相位變化。
根據這個方法，即使在觀糧裝置缺乏電力供應時，結合兩個主要的傳動裝 置使提供和獲得表示方向盤絕對角坐標的信息成為可能。
但是，這樣的測量裝置也具有缺陷主要是由於僅僅是通過角度傳感器提供 信息的結合使提供可行性信息成為可能。事實上這就意味著測量裝置的兩個部
5分(傳動裝置/傳感器)任何一個損壞了都足夠使另外一個完全"沉默"。
本發明的目的在於克服上述測量裝置的缺陷，並且它的主要目的使提供一
個測量裝置包括一個單一主傳動裝置，即EP1225419中所述的那種鄉的，但 沒有其所具有的缺陷，也就是說即使在該測量裝置缺乏電力供應時，也能夠傳 送和保存表示方向盤絕對角坐標的信息。
本發明的另 一個目的是提供一個設計成在帶有主傳動裝置的該測量裝置損 壞的情況下能夠"安全"運行的模式。
本發明的另一個目的是提供一個帶有自動檢測功能的測量錢。 據此，本發明的目的在於，第一， 一種測量車輛轉向盤上的兩個轉向鎖之 間角坐標的方法，包括在所述車輛上裝配一個傳動裝置，即主要傳動裝置，包 括第一齒輪，與方向盤聯接轉動，和第二齒輪，以及通過已預先給出領懂範圍 的第一角度傳感器測量第二齒輪的角坐標，所述第一傳自，與第二齒輪3^接，
被設計成使下面所述成為可能
*當第二齒輪在該第一傳感器的測量範圍內運動時，計算在所述測量範
圍內的表示該齒輪角坐標的值，並且 *在測量範圍的界限內，用來存儲轉數的計數器正或負的增加。
根據本發明，這種測量方法包括
*在車輛上安裝第二傳動裝置，即輔助傳動裝置，包括主傳動裝置中的 一個齒輪，以及包括第三齒輪，和用於不間斷驅動第三齒輪的中間裝 置能夠在其所連接的主傳動裝置齒輪每旋轉一周被順次旋轉預定的角
度值(a )，這裡(a )是指，在方向盤在兩個轉向鎖之間轉動的過程 中，第三齒輪的全部角位移小於或等於360度， *通過連接在所述第三齒輪的第二角度傳感器測量第三齒輪的角坐標， 並且
*由第一和第二角度傳感器提供的數據通過以下這種方法處理
——當車輛啟動時，在一個"激活"的模式中，方向盤的絕對角坐標通過 角度值和從第一角度傳ml獲得娜的計數器的敏計算，並且
——當車輛在啟動時，在"覺醒"模式下，方向盤的絕對角坐標的計算，
一方面，通過表示從第一角度傳感器獲得的第二齒輪角坐標的值，禾n，另一方
面，通過由第二角度傳,獲得的第三齒輪的角坐標的值和表示方向盤轉數。因此，該測量裝置是，第一，設計為，隨著ffl的啟動，方向盤的鄉樹角 坐標3131從一個單角度傳 獲得的 6十算。
而且，在激舌的狀態下，這一角度傳 |提供的 肯^多方便的用於計算 方向盤的旋,度。
與EP1225419中的測量裝置相比，但是，所述的測量裝置具有包括輔助手 段的實質特徵，該輔助手段使得在不考慮觀糧裝置的電力供應狀態的情況下定 義方向盤的絕對角坐標成為可能。
而且，當處於激活模式的第一角度傳麟的發生任何故障時，所述測量裝 置的設計有利於使在車輛啟動緊急停止模式時操作處理由第二方向傳感器提供 的數據成為可能。為此，例如，通過儲存由第二角度傳感器提供的數值和第一 角度傳感器提供的相應數值的相應數據表能夠增加數據的精確處理，在預先階 段，》1使用所述的相應 表用於方向盤整個的轉動過程。
根據以安全為目的的本發明的另一{光選實施例，這個相應數據表可以使這 些成為可能，在車輛的激活模式下，去建立一個比較已有存儲數值和由兩個角 度傳皿提供數值的程序，當所述數值之間缺乏對應關係時，用來發出故障信 號。
仍然出於安全的目的，根據本發吸又一個4，的測量方法，在激r活狀態， 第二角度傳感器提供的數據被用Mt行冗^i十算和用來檢查存儲計數器提供的 旋數。
本發明提供了一個 方向盤絕對角坐標的測量裝置，包括一個主傳動裝
置和
*第二傳動裝置，即輔助傳動裝置，包括主傳動裝置齒輪的一個齒輪， 和第三齒輪，和用於不間斷驅動第三齒輪的中間裝置能夠在其所連接 的主傳動裝置齒輪每旋轉一周被順次旋轉預定的角度值(a)，這裡 (a)尉旨，在方向盤在兩個轉向鎖之間轉動的過程中，第三齒輪的全 部角位移小於或等於360度，
*與第三齒輪連接的一個第二角度傳感器，其目的是測量角坐標的，並 且
* 一個處理第一和第二角度傳感器提供數據的單元，該單元被程序化為
了——當 啟動時，在一個"激活"的模式中，為了M:角度值和從第一 角度傳感器獲得數據的計數器的值計算方向盤的角坐標，並且
——當車輛在啟動時，在"覺醒"模式下，為了計算方向盤的角坐標，一 方面，通)l表示從第一角度傳感器獲得的第二齒輪角坐標的值，禾b，另一方面，
M31由第二角度傳皿獲得的第三齒輪的角坐標的值和表示方向盤的轉數。 而且，每個角度傳麟雌的由磁性角度傳麟構成，例如磁阻傳麟或
霍爾效應傳感器，每個與所述角度傳感器中的一個相連的齒輪都在角度傳感器
的安裝面上裝有磁體。
而且，主傳動裝置的傳遞效率，在1.3至Ul.5之間。 用於不間斷驅動第三齒輪的中間裝置，{，設計成以約45度的角度值(a )
艦旋轉。
根據本發明測量裝置的第一有益改進是，輔助傳動裝置包括主傳動裝置的 第二齒輪，和不間斷驅動第三齒輪的中間裝置其包括一個與第二齒輪同軸並與 第三齒輪嚙合的中間齒輪。
而且，中間齒輪雌包括兩個限定有單槽的齒，第三齒輪包括多個均勻分 布的齒，在每對齒之間限定了角度(a )。
根據本發明測量裝置的第二個有益改進是，輔助傳動裝置包括主傳動裝置 的第一齒輪，和可連續驅動第三齒輪的中間裝置包括兩個同軸且連接在一起的 中間齒輪
*第一中間齒輪設計為與第一齒輪前面部上的均布凸起相配合，並且 *第二中間齒輪安裝成與第三齒輪相嚙合。
本發明的其它特徵，目的和優點將在下面結合附圖和非限制性的兩個首先 實施例中得到詳細的說明，附圖如下
*

圖1是一個從箭頭b方向看的本發明第一實施例內部結構的下視*圖2是所述測量裝置橫斷面a的截面*圖3是本發明測量裝置第二實施例的俯視圖；並且
*圖4是一，示根據本發明方法觀懂車輛方向盤角坐標原理的圖表。
本發明的測量裝置的兩個實施例都表現在包括測量車輛方向盤上的兩個轉 向鎖之間角坐標裝置的附圖中。
為此，圖1和圖2所表示的是，此測量裝置首先是被蓋子2覆蓋的整體殼體1 ，所述的殼體和蓋子具有一個貫穿它們並使它們圍繞轉向柱3定位的鑽孔。
圖1和2表示的測量裝置包括，首先，主傳動裝置包括安裝在轉向柱3上 和其一起轉動的第一齒輪4，和可轉動的安裝在殼體l內部的第二齒輪5。
在此實施例中，所述主傳動裝置4-5的傳遞比等於66/46。
圖1和2所表示的測量裝置也包括一個輔助傳動裝置，包括主傳動裝置4-5 的第二齒輪5，和第三齒輪8，和不間斷驅動第三齒輪8的中間裝置，其能夠在 第二齒輪5每次完全旋轉時通過預先的角度值(a)轉動它的檔位。
而且，根據本發明，角度(a)值是指，方向盤在兩個轉向鎖之間的轉動 行程，第三齒輪8的全部角位移是小於或等於360度的。
根據圖1和和2所表示的實施例，不間斷驅動第三齒輪8的中間裝置包括 一個同軸且和第二齒輪5連接在一起的中間齒輪6。
該中間齒輪6包括，在此實施例中，兩個齒限定一個單槽7。
第三齒輪8包括，在其本身，多個均布的齒ll、 12，在本實施例中這個數 字是8，每對齒之間的角度(a)等於45度。
值得注意的是，根據圖中表示的第一實施例，第三齒輪8整體包括，疊置 的同軸齒輪9、 10:具有24個輪齒的下齒輪9被包括8個輪齒11、 12的上齒輪 10覆蓋，其中8個輪齒與下齒輪9的24個輪齒中的8個齒上部連續形成。
根據這個設計，上齒輪10的齒11、 12被設計成依靠下齒輪9的兩個齒把 齒輪8鎖止在中間齒輪6的外周壁上6a。
而且，第二齒輪5和第三齒輪8每個上都分別設置有軸向固定在所述齒輪 上的磁體13、 14。
圖1和2所表示的測量裝置還包括兩個具有360度測量範圍的磁性傳，， 例如"GMR"磁阻傳,，每個都連接在前述齒輪5、 8上並且中心位於旋轉 軸線上，面對著相應的磁體13、 14。
這兩個角度傳感器15、 16連接至印刷電路17上，該印刷電路包括用於連 接殼體l、 2的插腳18。
最後，該測量裝置包括一個微處理器(或集成電路ASIC) 19同樣連接在 印刷電路17上並且被程序化，如下面所說明的，用來處理由角度傳感器15、 16 提供的數據。
圖3表示的觀糧裝置包括，首先，與上面所述的相似的主傳動裝置和包括第一齒輪4'，安裝在轉向柱3'，和第二齒輪5'。
測量裝置的第二實施例的輔助傳動，包括主傳動裝置4' -5'的第一齒輪 4'，和第三齒輪9'，和中間裝置20用來不間斷驅動第三齒輪9'並且包括兩個同
軸其連在一起的中間齒給
第一中間齒輪21設計為與第一齒輪4'前面部上的均布凸起例如22相配合， 在此實施例中，該齒輪21包括設置於其上的8個輪齒，從而與8個間隔45度 分布的8個凸起配合，並且
第二中間齒輪23安裝成與第三齒輪9'相嚙合。
如上述同樣的方法，這些連續的驅動裝置被設計成當第一齒輪4'每完整轉 動一周時以預定等於45度的角度值(a)遞進以使第三齒輪9'轉動。
最後，這第二個測量裝置也包括兩個具有360度測量範圍的磁性傳感器15'， 16'，這兩個傳皿分別連接在第二齒輪5'和第三齒輪9'，面對著固定在所述齒 輪上的磁體(未示出)。
本發明測量裝置的運行原理參考圖4以及圖1、2所示的測量裝置在下面加 以說明，可以理解該原理同樣可以用來說明圖3所示的第二測量裝置。
首先，微處理器19經預先程序化去處理主傳動裝置的測量傳感器13傳送 的測量信號，這些在圖4中表示為虛線，按此方法
在第二齒輪5每次轉動期間，計算代表在所述轉動過程中所述齒輪的角坐 標的數值，和
正和負的增長，在每次轉動結束時， 一個包括非永久性存儲器的計數器用來 存儲轉動的圈數。
微處理器19也經預先程序化去處理輔助傳動裝置的測量傳感器15傳送的測 量信號，在圖4中表示為臺階狀實線，用來計算表示該齒輪的角坐標數值。
因此， 一旦糊啟動，在一個"歡活"模式時，微處理器19育g夠從角度值 和從與蟲的第一角度傳感器15獲得數據的計數器中計算方向盤的角坐標。
相比之下，在車輛啟動在"覺醒"模式中，微處理器19倉^!多計算方向盤的 角坐標， 一方面，M從第一角度傳感器15獲得的第二齒輪5的角坐標，禾口， 另一方面，ffiil從第二角度傳感器16的第三齒輪10的角坐標值和表示方向盤 轉數數值。
根據這些設計，本發明的裝置證實能夠顯著地傳送和保存表示車輛方向盤角坐標的信息，即使在測量，缺少電力供應盼瞎況下也可以c
權利要求
1、測量車輛方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法，包括在所述車輛上安裝傳動裝置，即主傳動裝置，包括第一齒輪(4；4』)，其和方向盤聯接旋轉，和第二齒輪(5；5』)，和通過給定測量範圍的第一角度傳感器(15；15』)測量第二齒輪角坐標，所述第一傳感器，連接於第二齒輪(5；5』)上，被設計成使下述成為可能●當第二齒輪(5；5』)在第一傳感器(15；15』)的測量範圍內運動時，計算在所述測量範圍內表示該齒輪角坐標的數值，並且●在測量範圍的界限中，用來存儲轉數的計數器正或負的增加，所述測量方法的特徵在於它包括●裝配在車輛上的第二傳動裝置，即輔助傳動裝置，包括主傳動裝置中齒輪(5；4』)中的一個，和第三齒輪(8；9』)，和用於不間斷的驅動第三齒輪(8；9』)的中間裝置(6，7，9-11；20-23)，這使得在其所連接的主傳動裝置齒輪(5；4』)每旋轉一周時能夠被順次旋轉預定的角度值(α)，這裡(α)是指，在方向盤在兩個轉向鎖之間轉動的過程中，第三齒輪(8；9』)的全部角位移小於或等於360度，●通過連接在所述第三齒輪上的第二角度傳感器(16；16』)測量第三齒輪(8；9』)的角坐標，並且●處理第一和第二角度傳感器提供的數據使用下述方法——當車輛啟動時，在一個「激活」的模式中，通過角度值和通過從第一角度傳感器(15；15』)獲得數據的計數器的值來計算方向盤的絕對角坐標，並且——當車輛在啟動時，在「覺醒」模式下，方向盤的絕對角坐標的計算，一方面，通過表示從第一角度傳感器(15；15』)獲得的第二齒輪(5；5』)角坐標的值，和，另一方面，通過由第二角度傳感器(16；16』)獲得的第三齒輪(8；9』)的角坐標的值和表示方向盤轉數。
2、 根據權利要求1所述的須懂方法，其特徵在於，在激活模式下，由第二角度傳感器(16; 16')提供的數據被用於冗^i十算和用於檢查由存jiti十數器提供的轉數數值。
3、 根據權利要求1和2其中之一所述的觀懂方法，其特徵在於，在第一角度傳感器(15; 15')發生故障時，在激活模式下，車輛的緊急停止模式啟動在 此期間轉向操縱處理使用第二角度傳感器(16; 16')提供的 。
4、 根據前述權禾腰求其中之一所述的測量方法，其特徵在於攀由第二角度傳感器(16; 16')提供的數據和由第一角度傳感器(15; 15')提供的數據的對應關係表被存儲，在預先階段，用於方向盤的整 個轉動行程，並且*在車輛的激活模式下，兩個角度傳感器提供的數據與已有的存儲數值 比較，並且當所述的數值之間缺乏對應關係時發出故障信號。
5、 根據前述權利要求其中之一所述的測量方法，其特徵在於，在^T活模式下，第一角度傳感器(15; 15')提供的 被用於計算方向盤旋轉速度的目的。
6、 用於測量車輛方向盤在兩個轉向鎖之間角坐標的設備，包括一個傳動裝置，即主傳動裝置，包括第一齒輪(4; 4')，其和方向盤聯接轉動，和第二齒輪 (5; 5')，禾口具有給定觀糧範圍的第一角度傳感器(15; 15')，所述第一傳繊， 與第二齒輪(5; 5')連接，被設計成使這些成為可能*當第二齒輪(5; 5')在第一傳感器(15; 15')的測量範圍內運動時，計算在所述測量範圍內表示該齒輪角坐標的數值，並且 *在測量範圍的界限，用來存儲轉數的計數器正或負的增加，所述測量方法的特徵包括*第二傳動裝置，即輔助傳動裝置，包括主傳動裝置中齒輪(5; 4')中的一個，和第三齒輪(8; 9),和中間裝置(6, 7， 9-11; 20-23)其不 間斷的驅動第三齒輪(8; 9')從而能夠在其所連接的主傳動裝置齒輪 (5; 4')每旋轉一周mi頓次旋轉預定的角度值(a )，這裡(a )是指， 在方向盤在兩個轉向鎖之間轉動的過程中，第三齒輪(8; 9')的全部 角位移小於或等於360度，*連接在第三齒輪(8; 9')上的第二角度傳感器(16; 16')其目的是用 於測量角坐標，並且*單元(19)用於處理第一和第二角度傳感器提供的數據，該單元被程序化，為了——當車輛啟動時，在一個"激活"的模式中，計算方向盤的角坐標通過角度值和ffli!M第一角度傳感器(15; 15')獲得數據的計數器的值，並且——當車輛在啟動時，在"覺醒"模式下，方向盤的角坐標的計算， 一方面， :表示從第一角度傳 (15; 15')獲得的第二齒輪(5; 5')角坐標的值，禾卩，另一方面，通過由第二角度傳感器(16; 16')獲得的第三齒輪(8;9')的角坐標的值和表示方向盤轉數。
7、 根據權利要求6所述的測量驢，其特徵在於針角度傳麟(15， 16; 15'， 16')包括一個磁性角度傳感器，例如磁阻型傳繊或霍爾效應傳感器，每 個齒輪(5， 8; 5， 9')都連接所述角度傳感器中的一個上，其中在所述角度傳 感器上安裝有與軸向固定在所述齒輪上並與所述角度傳感器相對的磁體(13 ， 14)。
8、 根據權利要求6和7其中之一所述的測量裝置，其特徵在於主傳動裝置 (4、 5)的傳動比基本上在1.3至lJ1.5之間。
9、 根據權利要求6到8其中之一所述的測量裝置，其特徵在於不間斷的驅 動第三齒輪(8; 9')的中間裝置(6， 7， 9-11; 20-23)被設計成每隔約45度的 角度值(a )遞進旋轉。
10、 根據權禾腰求6到9其中之一所述的測量裝置，其特徵在於輔助傳動 裝置(5， 8)包括主傳動裝置(4， 5)的第二齒輪(5)，和不間斷的驅動第三 齒輪(8)的中間裝置包括一個中間齒輪(6)其和第二齒輪(5)同軸並結合在 一起並和第三齒輪(8)相嚙合。
11、 根據權利要求10所述的測量裝置，其特徵在於中間齒輪(6)包括之 間有單個凹槽的兩個齒(7)，第三齒輪(8)包括多個均勻分布的齒(11， 12)， 其中每兩齒之間限定有夾角(a)。
12、 根據權利要求6到9其中之一所述的測量裝置，其特徵在於輔助傳動 裝置(4'， 9')包括主傳動裝置(4'， 5')的第一齒輪(40，和不間斷的驅動第 三齒輪(9')的中間裝置包括兩個同軸並結合在一起的中間齒輪 第一中間齒輪(21)被設計成與第一齒輪(4')前表面上的凸起(22)配合作用，並且 參第二中間齒輪(23)安裝成與第三齒輪(9')相互嚙合。
全文摘要
本發明涉及一種用於測量車輛方向盤上的兩個轉向鎖之間角坐標的方法和裝置，包括裝配在所述車輛上的主傳動裝置(4，5)，當車輛啟動時，為了通過安裝在該主傳動裝置中的第一角度傳感器(15)提供的數據來計算方向盤絕對角坐標。根據本發明，所述車輛加裝一個包括主傳動裝置中的一個齒輪(5)的輔助傳動裝置，和第三齒輪(8)，和不間斷驅動第三齒輪(8)的中間裝置(6，7，9)並且使下面情況成為可能，一旦車輛啟動，通過連接在該齒輪上的第二角度傳感器(16)來測量第三齒輪(8)的角坐標。
文檔編號B62D15/02GK101432183SQ200780012870
公開日2009年5月13日 申請日期2007年3月26日 優先權日2006年4月13日
發明者E·瑟維爾, M·科萊特, Y·多德特 申請人:法國歐陸汽車公司