本公開涉及車輛領(lǐng)域，更具體地涉及車輛的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊及包括該轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、線控轉(zhuǎn)向(steer-by-wire)是一種先進的汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)，它通過電子信號而非傳統(tǒng)的機械連接來控制汽車的轉(zhuǎn)向。這種技術(shù)取消了方向盤和車輪之間的機械連接，轉(zhuǎn)而使用電子信號來傳遞駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖，并通過電子執(zhí)行器直接控制車輪的轉(zhuǎn)向角度。

2、在當前的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊中，如圖1所示，采用傳感器塔(sensortower)st作為位置反饋傳感器來監(jiān)測車輪的實際轉(zhuǎn)向角度，以實現(xiàn)閉環(huán)控制。具體地，傳感器塔st包括具有較高精度的角度傳感器。該角度傳感器可以測量轉(zhuǎn)向齒輪(圖中未示出)的位置，進而通過轉(zhuǎn)向齒輪的位置獲得車輪的實際轉(zhuǎn)向角度。該轉(zhuǎn)向齒輪是傳統(tǒng)的電動助力轉(zhuǎn)向(electric?power?steering)系統(tǒng)的一部分，用于將來自方向盤的轉(zhuǎn)向扭矩以機械的方式傳遞到車輪，以實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。

3、然而，對于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言，由于取消了方向盤和車輪之間的機械連接，將不再需要上述轉(zhuǎn)向齒輪。如果僅出于監(jiān)測車輪的實際轉(zhuǎn)向角度的目的而保留該轉(zhuǎn)向齒輪，將導致不必要的成本支出。其中，拋開傳感器塔st的成本不談，僅一個轉(zhuǎn)向齒輪的成本就約為200元。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中指出的問題，本實用新型提出了一種新型的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊，該轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊省去了傳感器塔st和用于傳統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向齒輪，轉(zhuǎn)而采用成本相對較低的磁致伸縮位移傳感器來監(jiān)測車輪的實際轉(zhuǎn)向角度。該磁致伸縮位移傳感器能夠方便地安裝在轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊中，以磁性方式測量與轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊的齒條的位移相關(guān)聯(lián)的電信號，進而獲得車輪的實際轉(zhuǎn)向角度。此外，該磁致伸縮位移傳感器能夠以高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性進行測量。

2、根據(jù)本公開的一個實施例，提出了一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊，所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊包括：外殼體；和安裝在所述外殼體中的轉(zhuǎn)向器，所述轉(zhuǎn)向器包括相互嚙合的齒輪和齒條，所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊還包括磁致伸縮位移傳感器，所述磁致伸縮位移傳感器包括：傳感器主體；和位置磁鐵，其中，所述傳感器主體和所述位置磁鐵中的一個固定安裝在所述外殼體上，另一個固定安裝在所述齒條上。

3、在一個實施例中，所述傳感器主體固定安裝在所述外殼體的內(nèi)壁上，并且所述位置磁鐵嵌入式安裝在所述齒條上。

4、在一個實施例中，所述傳感器主體包括：電流脈沖發(fā)生器，所述電流脈沖發(fā)生器被配置用于產(chǎn)生電流脈沖；波導絲，所述電流脈沖沿著所述波導絲傳播并圍繞所述波導絲形成環(huán)形瞬時磁場，并且所述波導絲被配置用于在所述環(huán)形瞬時磁場與所述位置磁鐵形成的磁場相遇時形成沿著所述波導絲向前和向后傳播的扭轉(zhuǎn)波；和檢測線圈，所述檢測線圈被配置用于檢測向后傳輸?shù)呐まD(zhuǎn)波。

5、在一個實施例中，所述傳感器主體還包括阻尼，所述阻尼被配置用于衰減向前傳輸?shù)呐まD(zhuǎn)波。

6、在一個實施例中，所述傳感器主體還包括磁性編碼器，所述磁性編碼器被配置用于與所述位置磁鐵共同形成用于與所述環(huán)形瞬時磁場進行交互的磁場。

7、在一個實施例中，所述波導絲位于所述磁性編碼器與所述位置磁鐵共同形成的磁場中。

8、在一個實施例中，所述磁性編碼器包括一系列沿著所述波導絲的長度方向排列的磁鐵。

9、在一個實施例中，前一個磁鐵的s極與后一個磁鐵的n極相連，或者前一個磁鐵的n極與后一個磁鐵的s極相連。

10、根據(jù)本公開的另一個實施例，提出了一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括根據(jù)上述任一項所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊。

11、在一個實施例中，所述線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括：方向盤模塊；和中央控制單元，其中，所述方向盤模塊被配置用于感測駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入，并將所述轉(zhuǎn)向輸入發(fā)送到所述中央控制單元，所述中央控制單元被配置用于基于所述轉(zhuǎn)向輸入生成控制信號，并將所述控制信號發(fā)送到所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊。

12、大體而言，本公開的各個實施例可以在本公開的范圍內(nèi)以任何可能的方式組合和耦合。本公開的這些和其他方面、特征和/或優(yōu)點將參照下文描述的實施例而顯而易見并得到闡明。

技術(shù)特征：

1.一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述傳感器主體(31)固定安裝在所述外殼體(28)的內(nèi)壁上，并且所述位置磁鐵(32)嵌入式安裝在所述齒條(26)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述傳感器主體(31)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述傳感器主體(31)還包括阻尼(36)，所述阻尼被配置用于衰減向前傳輸?shù)呐まD(zhuǎn)波。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述傳感器主體(31)還包括磁性編碼器(37)，所述磁性編碼器(37)被配置用于與所述位置磁鐵(32)共同形成用于與所述環(huán)形瞬時磁場進行交互的磁場。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述波導絲(34)位于所述磁性編碼器(37)與所述位置磁鐵(32)共同形成的磁場中。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，所述磁性編碼器(37)包括一系列沿著所述波導絲(34)的長度方向排列的磁鐵。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)，其特征在于，前一個磁鐵的s極與后一個磁鐵的n極相連，或者前一個磁鐵的n極與后一個磁鐵的s極相連。

9.一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊(2)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提出了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊和包括該轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊包括外殼體和安裝在該外殼體中的轉(zhuǎn)向器。該轉(zhuǎn)向器包括相互嚙合的齒輪和齒條。該轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊還包括磁致伸縮位移傳感器。該磁致伸縮位移傳感器包括傳感器主體和位置磁鐵，其中，該傳感器主體和該位置磁鐵中的一個固定安裝在該外殼體上，另一個固定安裝在該齒條上。根據(jù)本公開的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊省去了傳感器塔ST和用于傳統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向齒輪，提供了一種成本較低的測量車輪的實際轉(zhuǎn)向角度的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：劉坤,李今揚
受保護的技術(shù)使用者：羅伯特·博世有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240606
技術(shù)公布日：2025/1/9