[發(fā)明專利]汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器及其檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710967235.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107776660B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭永豐;陳蘭;馬鑫磊;梁東東
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 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

新型汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器及其檢測方法。本發(fā)明涉及一種新型汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器及其檢測方法。包括EPS轉(zhuǎn)向管柱輸入軸（1）、轉(zhuǎn)向管柱彈性軸（4）、轉(zhuǎn)向管柱輸出軸（6），EPS轉(zhuǎn)向管柱輸入軸（1）的首端插入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部（2），轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部（2）內(nèi)裝入傳感器檢測電路板（3），EPS轉(zhuǎn)向管柱輸入軸（1）內(nèi)插入轉(zhuǎn)向管柱彈性軸（4），轉(zhuǎn)向管柱彈性軸（4）還插入轉(zhuǎn)向管柱輸出軸（6）內(nèi)，轉(zhuǎn)向管柱輸出軸（6）插入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器下部（5），傳感器檢測電路板（3）上設(shè)置轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)處理模塊。本發(fā)明用于汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器及其檢測方法。

背景技術(shù)

汽車電動助力轉(zhuǎn)向器（electronic power steering，簡稱EPS）是汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的重要方向，目前已經(jīng)取代傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成為現(xiàn)代高級轎車的標(biāo)配。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依賴扭矩傳感器進(jìn)行控制，相比傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有節(jié)能、高效、操縱性好按需提供助力和適應(yīng)性強(qiáng)等特點。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可實現(xiàn)隨車速提供助力，隨著控制目標(biāo)要求越來越高轉(zhuǎn)向控制引入了轉(zhuǎn)向角度控制，EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依據(jù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器信號進(jìn)行狀態(tài)判斷進(jìn)行控制策略提供不同的助力控制的信號依據(jù)。電動助力轉(zhuǎn)向器扭矩轉(zhuǎn)角傳感器為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩信號與轉(zhuǎn)角信號，保證了EPS控制系統(tǒng)實時掌握轉(zhuǎn)向力矩變化和轉(zhuǎn)向角度位置，方便用于EPS控制系統(tǒng)控制策略的實施。

電動助力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器是EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文《EPS用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器的研究》該轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器，采用齒輪傳動方式，利用磁感應(yīng)原理，借助成型產(chǎn)品芯片TLE5012進(jìn)行角度和扭矩的檢測，信號解算完全由TLE5012完成解算，然后通過數(shù)字傳遞到單片機(jī)進(jìn)行控制。合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文、名稱為《EPS轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角集成傳感器的設(shè)計及系統(tǒng)控制策略研究》公布的是利用霍爾理論，采用齒輪傳動方式對角度進(jìn)行測量，轉(zhuǎn)矩測量基于各向異性磁阻效應(yīng)理論的芯片，磁敏元件阻值跟隨磁場方向變化，由扭桿兩端圓盤上的磁鐵和磁感應(yīng)芯片的相對位置變化產(chǎn)生阻值變化從而測量扭矩。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文《電動轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器研究》基于磁敏電阻原理，設(shè)計了平行結(jié)構(gòu)圓盤，通過圓盤外圓端部磁鐵與磁敏電阻感應(yīng)產(chǎn)生阻值變化從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩的測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器及其檢測方法，其以較低的成本實現(xiàn)快速高精度的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角測量，進(jìn)行傳感器信號的冗余控制和減少傳遞環(huán)節(jié)降低故障發(fā)生的概率等問題。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器，包括EPS轉(zhuǎn)向管柱輸入軸1、轉(zhuǎn)向管柱彈性軸4、轉(zhuǎn)向管柱輸出軸6，所述的EPS轉(zhuǎn)向管柱輸入軸1的首端插入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部2，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部2內(nèi)裝入傳感器檢測電路板3，

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

所述的傳感器檢測電路板3上設(shè)置轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)處理模塊。

所述的汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部 2的中心設(shè)置轉(zhuǎn)角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅰ8，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部2的底部兩腳分別設(shè)置轉(zhuǎn)角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅱ9，所述的轉(zhuǎn)角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅱ9的中心設(shè)置轉(zhuǎn)角檢測感應(yīng)磁環(huán)Ⅰ10，所述的轉(zhuǎn)角檢測感應(yīng)磁環(huán)Ⅰ10配合轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器下部5的固定柱11使用；

所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器下部5與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部2的結(jié)構(gòu)相同，所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器下部5的轉(zhuǎn)角檢測模塊齒輪組齒輪Ⅲ12與轉(zhuǎn)角檢測感應(yīng)磁環(huán)Ⅱ13方向與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器上部2相反。