[發明專利]汽車電動助力轉向系統轉矩轉角傳感器及其檢測方法

有效

• 申請號: 201710967235.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107776660B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 郭永豐;陳蘭;馬鑫磊;梁東東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種汽車電動助力轉向系統轉矩轉角傳感器，其特征是：包括EPS轉向管柱輸入軸（1）、轉向管柱彈性軸（4）、轉向管柱輸出軸（6），所述的EPS轉向管柱輸入軸（1）的首端插入轉矩轉角傳感器上部（2），所述的轉矩轉角傳感器上部（2）內裝入傳感器檢測電路板（3），

所述的EPS轉向管柱輸入軸（1）內插入轉向管柱彈性軸（4），所述的轉向管柱彈性軸（4）還插入轉向管柱輸出軸（6）內，所述的轉向管柱輸出軸（6）插入轉矩轉角傳感器下部（5），

所述的傳感器檢測電路板（3）上設置轉矩轉角數據處理模塊；

所述的轉矩轉角傳感器上部（2）的中心設置轉角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅰ（8），所述的轉矩轉角傳感器上部（2）的底部兩腳分別設置轉角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅱ（9），所述的轉角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅱ（9）的中心設置轉角檢測感應磁環Ⅰ（10），所述的轉角檢測感應磁環Ⅰ（10）配合轉矩轉角傳感器下部（5）的固定柱（11）使用；

所述的轉矩轉角傳感器下部（5）與轉矩轉角傳感器上部（2）的結構相同，所述的轉矩轉角傳感器下部（5）的轉角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅲ（12）與轉角檢測感應磁環Ⅱ（13）方向與轉矩轉角傳感器上部（2）相反；

所述的傳感器檢測電路板（3）包括電源模塊，所述的電源模塊給A橋、B橋、一階低通RC濾波、放大電路、二階有源濾波及單片機供電，

所述的A橋將信號傳輸至一階低通RC濾波Ⅰ，所述的一階低通RC濾波Ⅰ將信號傳輸至放大電路Ⅰ，所述的放大電路Ⅰ將信號傳輸至二階有源濾波Ⅰ，所述的二階有源濾波Ⅰ將信號傳輸至單片機內的集成A/D轉換器，所述的單片機內的集成A/D轉換器將信號傳輸至單片機內的ALU處理器；

所述的B橋將信號傳輸至一階低通RC濾波Ⅱ，所述的一階低通RC濾波Ⅱ將信號傳輸至放大電路Ⅱ，所述的放大電路Ⅱ將信號傳輸至二階有源濾波Ⅱ，所述的二階有源濾波Ⅱ將信號傳輸至單片機內的集成A/D轉換器，所述的單片機內的集成A/D轉換器將信號傳輸至單片機內的ALU處理器；

所述的單片機內的ALU處理器將信號傳輸至單片機內的PWM模塊，所述的單片機內的ALU處理器與單片機內的FLASH模塊雙向傳輸信號，

所述的單片機內的ALU處理器將信號傳輸至CAN總線，所述的單片機內的PWM模塊將PWM信號輸出。

2.利用權利要求1所述的汽車電動助力轉向系統轉矩轉角傳感器的檢測方法，其特征是：檢測方法步驟如下：

步驟一：EPS轉向管柱輸入軸（1）轉動帶動角度檢測模塊所述的齒輪Ⅰ（8）轉動；

步驟二：角度檢測模塊所述的齒輪Ⅰ（8）帶動嚙合傳動的兩個轉角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅱ（9）轉動；

步驟三：角度檢測模塊所述的齒輪Ⅱ（9）上轉角檢測感應磁環Ⅰ（10）旋轉對轉角信號轉換模塊中的磁阻感應芯片內部產生影響輸出轉角信號；

步驟四：轉角信號經過信號濾波模塊輸入到信號處理模塊中計算，通過數據發送模塊發出轉向管柱的旋轉角度信號；

步驟五：與轉向管柱彈性軸（4）連接的轉矩檢測模塊中所述的齒輪Ⅳ（7）帶動嚙合轉矩檢測模塊中所述的齒輪Ⅲ（12）轉動；

步驟六：轉矩檢測模塊中所述的齒輪Ⅲ（12）上的轉角檢測感應磁環Ⅱ（13）對轉矩信號轉換模塊中的磁感應芯片產生影響輸出轉矩信號；

步驟七：轉矩信號經過信號濾波模塊輸入到信號處理模塊中；

步驟八：在信號處理模塊中對比轉角信號與轉矩信號的偏差計算出轉向管柱輸入轉矩值通過數據發送模塊發出轉向管柱的轉矩信號。