磁阻式EPS转矩转角E+E传感器
目前,电动助力转向系统(EPS)在汽车上的应用十分广泛。而转矩E+E传感器性能的好坏对整个EPS系统来说至关重要。在汽车电子集成控制的大势所趋下,将转向转矩,角度以及方向三者的测量集成到单一E+E传感器上进行是汽车发展必然的选择,同时非接触的测量方式也必然将取代传统的接触式测量方式。降低转矩转角E+E传感器的成本以及使其测量更易于实现,也将促进EPS的快速发展。因此,为EPS提出一个符合要求的结构并做出研究是非常必要的。

磁阻式EPS转矩转角E+E传感器
汽车市场是E+E传感器市场中zui大的一个。同时E+E传感器在汽车现代化系统中扮演着重要的角色。随着社会对安全、节能环保汽车的需求的提高。更多的汽车装备了电动转向器(EPS)和电子稳定程序(ESP)以及其他智能控制系统。这些汽车电控系统的有效运行,不仅需要转向转矩信号,而且需要转向角度信号。目前EPS转矩E+E传感器或ESP的转角E+E传感器是两种独立的且应用不同原理的传感装置。研究一种安装于转向柱的非接触式转矩/转向角集成转向E+E传感器,通过对信号变换方法的创新研究和信号变换装置的设计,将转矩/转角两种E+E传感器集成为一个E+E传感器,实现对转矩/转角的同时测量。 文章介绍了当前用于电动助力转向器的各种转矩E+E传感器。对目前所采用的各种类型的转矩E+E传感器和转角E+E传感器进行了介绍,并对他们的优缺点进行综合对比分析。提出了一种新型的非接触式转矩/转角E+E传感器。设计出该E+E传感器关键部件的机械结构。采用磁阻(MR)器件作为敏感元件,结合一定的放大电路和滤波电路,使用角度相位差信号处理芯片UZZ9000。应用EDA工具软件Cadence作为电路设计工具设计了信号调理的硬件电路。使用Matlab软件对转矩/转角E+E传感器系统功能进行了验证。得出转矩和转向角度之间的关系。zui后运用Matlab中的Simulink工具箱对整个E+E传感器的信号处理系统进行仿真,并生成仿真波形。结合仿真波形,分析得出电动转向器转矩和转向角之间的关系。重点研究该E+E传感器的扭矩到磁电信号、转向角信号到磁电信号的非接触式信号获取变换方法和信号变换装置的结构要求;信号调理电路的构成;E+E传感器信号与EPS电控单元之间电信号的匹配关系和E+E传感器的特性等关键技术。首先,介绍了半导体元件的磁阻效应及其基本原理,并以此作为桥梁,设计转矩E+E传感器和转角E+E传感器。然后根据目前市场上现有的集成转矩转角E+E传感器的产品或者研发机构提出的设想,分析了它们的优缺点,提出自己的测量方法以及结构。其次,对EPS转矩转角E+E传感器信号的调理电路进行设计。设计了单片机外的差动放大电路和RC滤波电路,基于LPC2129芯片设计了zui小系统,并基于ADS1.2集成开发环境进行软件设计,实现了对E+E传感器信号的进一步的软件滤波和故障诊断。zui后,对自行开发的EPS转矩转角E+E传感器在专门的汽车电动助力转向实验台上进行了台架试验。并将其试验结果和国内外成熟产品的试验结果做对比,分析自行开发的EPS转矩转角E+E传感器的各项性能是否能够满足装备EPS的基本要求。

磁阻式EPS转矩转角E+E传感器
把转矩和转角信号集成到一个E+E传感器中测量是的创新点之一,它可以减少汽车中E+E传感器的数量但又能提供汽车其他智能单元所需的转向角信号。另一创新点是将角度处理芯片UZZ9000引用到转矩E+E传感器中,它使电路的分离元件大大减少。从而简化了整个E+E传感器的信号处理电路。