[实用新型]车辆转向系统的零点检测装置

说明书

本实用新型涉及一种车辆转向系统的零点检测装置，用于检测车方向盘的零点位置；包括：齿条，两端分别用于连接车轮；齿条具有第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设有齿纹，第二侧壁上设有凹陷段及平面段，且凹陷段与平面段衔接；齿轮，与第一侧壁上的齿纹啮合；传感器，与第二侧壁对应设置；传感器与凹陷段之间的距离大于传感器与平面段之间的距离；当车方向盘处于零点位置时，传感器正对应凹陷段与平面段的衔接处。齿轮转动时，带动齿条沿齿条的延长方向做直线运动过程中，传感器相对齿条保持位置不变，当传感器正对应凹陷段与平面段的衔接处时，传感器处于信号跳变状态，此时车方向盘处于零点位置。

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及车辆转向系统的零点检测装置。

背景技术

传统车辆的转向是由操作人员转动方向盘来控制的，通过齿轮齿条的方式来增大减速比放大力矩，降低操作人员转向施加的力。随着技术发展，现在大多数车辆已经具有了电动助力转向系统(Electric Power Steering，简称EPS)，更有高档车型配备完全的线控转向系统(Steer By Wire,简称SBW)。电动助力转向系统是一种由电机提供助力能源的动力转向系统，主要由扭矩传感器、车速传感器、助力电机及减速机构、ECU控制单元组成；ECU控制单元通过扭矩传感器读入方向盘轴端的输入力矩，然后控制助力电机运转给转向管柱施加同向的驱动力矩，从而使得操作员感受不到非常大的阻力，达到助力的目的。

线控转向系统则完全切断了方向盘和下层的转向管柱的机械连接，控制器需要读取方向盘的角度来完成转向角度的控制，并且为了保持驾驶员的手感需要反馈转向阻尼到方向盘上即进行阻尼模拟，线控转向使得操作体验更容易通过程序调整而不涉及硬件，通过程序不同的控制策略可以达到不同的驾驶体验。

汽车的转向系统都有回正力矩，可以帮助转向回中。助力转向和线控转向则具有转角传感器，转角传感器一般安装在驱动或助力电机的输入轴的周侧(靠近方向盘)，通过转交传感器可以知道方向盘的零点。由于转角传感器安装驱动或助力电机的输入轴的周侧，即靠近方向盘的位置，为了降低驾驶员操作力矩，转向系统的中的方向盘到末端轮子的转角之间存在较大的减速比和比较长的传动链，例如齿轮间隙等导致在转角传感器检测零点位置不精确。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种车辆转向系统的零点检测装置。

一种车辆转向系统的零点检测装置，用于检测车方向盘的零点位置；包括：

齿条，两端分别用于连接车轮；所述齿条具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁上设有齿纹，所述第二侧壁上设有凹陷段及平面段，且所述凹陷段与所述平面段衔接；

齿轮，与所述第一侧壁上的齿纹啮合；

传感器，与所述第二侧壁对应设置；所述传感器与所述凹陷段之间的距离大于所述传感器与所述平面段之间的距离；当所述车方向盘处于零点位置时，所述传感器正对应所述凹陷段与所述平面段的衔接处。

上述车辆转向系统的零点检测装置，齿轮转动时，带动齿条沿齿条的延长方向做直线运动过程中，传感器相对齿条保持位置不变；当传感器正对应凹陷段时，传感器输出的信号为第一信号；当传感器正对应平面段时，传感器输出的信号为第二信号；当传感器正对应凹陷段与平面段的衔接处时，传感器处于信号跳变状态，即第一信号跳变至第二信号或第二信号跳变至第一信号状态，此时车方向盘处于零点位置。该车辆转向系统的零点检测装置通过传感器直接检测齿条的凹陷段与平面段的衔接处，以检测出方向盘的零点位置，无需通过传动链，不存在传动间隙，检测精度高，稳定性好。

在其中一个实施例中，所述凹陷段的长度大于所述齿条运动行程的一半。

在其中一个实施例中，所述平面段的长度大于所述齿条运动行程的一半。

在其中一个实施例中，所述凹陷段与所述平面段的衔接处16与齿纹13的中部对应设置。