[實(shí)用新型]一種電動(dòng)汽車(chē)的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320317709.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203294181U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳成加;洪洋;熊良平;陳順東;丁傳記;李韌;周保成;唐偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽安凱汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B62D15/02
• 分類(lèi)號(hào): B62D15/02
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所 34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器。

背景技術(shù)

輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)客車(chē)是在其左、右后橋側(cè)各放置一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)兩后輪直接驅(qū)動(dòng)。采用輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車(chē)由于可以將車(chē)輪附近的車(chē)架變得很低，使空間有效利用，并具有減輕整車(chē)重量等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也帶來(lái)輪邊驅(qū)動(dòng)橋電子差速、制動(dòng)力控制，牽引力控制、輪邊驅(qū)動(dòng)安全等新的技術(shù)難題。車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)左右后橋的輸出扭矩分配是根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)角、車(chē)速等因素分配輸出的，所以方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器是汽車(chē)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的重要組成部分，其精度和穩(wěn)定性直接關(guān)系著行車(chē)安全。

旋轉(zhuǎn)變壓器是一種電磁式傳感器，又稱(chēng)同步分解器。它是一種測(cè)量角度用的微型交流電動(dòng)機(jī)，用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度。由定子和轉(zhuǎn)子組成，其中定子繞組的原邊和副邊均繞在定子上，接受勵(lì)磁電壓和產(chǎn)生輸出電壓；轉(zhuǎn)子由硅鋼片墊成，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。定子上的兩組副邊繞組隨轉(zhuǎn)子的角位移發(fā)生相對(duì)位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉(zhuǎn)子角位移而發(fā)生變化。（如圖2所示）。

由于電動(dòng)客車(chē)行業(yè)是剛剛起步，其轉(zhuǎn)角傳感器多是通過(guò)光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、電阻分壓效應(yīng)等原理對(duì)傳統(tǒng)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器進(jìn)行改進(jìn)替代的，其多采用槽板或齒輪，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，輸出的信號(hào)還需要外接相應(yīng)的電路進(jìn)行二次處理，信號(hào)在傳輸過(guò)程中容易受到干擾，使其輸出的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的轉(zhuǎn)角傳感器存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)汽車(chē)的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器，用于檢測(cè)輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)客車(chē)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度，使車(chē)輛在行駛過(guò)程中根據(jù)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)調(diào)整后橋兩輪之間的扭矩輸出比，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:

一種電動(dòng)汽車(chē)的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器，包括旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的電壓輸出端通過(guò)旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器與微處理器電連接，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的電壓輸入端與產(chǎn)生勵(lì)磁電壓的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行電連接，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸入端與驅(qū)動(dòng)器電連接，所述旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器連接。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接有DC/DC轉(zhuǎn)換器。

所述旋轉(zhuǎn)變壓器的電壓輸出端分別通過(guò)兩個(gè)信號(hào)調(diào)理器與旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接。

所述微處理器的輸出端連接有用于指示其內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)及故障指示的狀態(tài)指示燈狀態(tài)指示燈。

所述微處理器的輸出端連接有與外部網(wǎng)絡(luò)通訊的CAN通訊接口。

所述旋轉(zhuǎn)變壓器為正-余弦旋轉(zhuǎn)變壓器，其輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系成正弦或余弦函數(shù)關(guān)系。

本實(shí)用新型中DC/DC?轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器；?勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為旋轉(zhuǎn)變壓器提供工作磁場(chǎng)的直流電源，可以維持電壓恒定并調(diào)節(jié)勵(lì)磁，提高輸送功率極限。

DC/DC轉(zhuǎn)換器將外部24V電源進(jìn)行降壓，輸出12V電源供勵(lì)磁調(diào)節(jié)器作為工作電源；另外輸出5V電源供轉(zhuǎn)向角度傳感器內(nèi)部電路的工作電源。

所述的旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為旋轉(zhuǎn)變壓器提供激勵(lì)信號(hào)源。?

本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器是采用磁電技術(shù)，通過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生角度位移，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子做同步位移，旋轉(zhuǎn)變壓器的定子副邊繞組上會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)感應(yīng)電壓，定子繞組的副邊電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦、余弦函數(shù)關(guān)系,?兩組繞組在相位上相差90度的兩路差分輸入電壓各自通過(guò)一個(gè)信號(hào)調(diào)理器調(diào)整到0－5V電平后輸入到旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的解碼電路進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼，微處理器通過(guò)外部接口與解碼電路相連，讀取當(dāng)前的車(chē)輛方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度信息。最終電動(dòng)汽車(chē)的控制系統(tǒng)根據(jù)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度來(lái)調(diào)整后橋兩輪之間的扭矩輸出比，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。

本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器式轉(zhuǎn)向角度傳感器中微處理器接收的采樣值與方向盤(pán)轉(zhuǎn)角位置關(guān)系如下表所示：