汽車電動助力轉向(EPS)中傳感器的研究.pdf

1、在汽車電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)中，ECU要進行助力控制必須獲得轉動過程中的動態(tài)參數(shù)。這些參數(shù)主要有轉向扭矩、方向盤位置角度及方向等，它們是ECU實施助力控制的重要依據(jù)。因此，測量這些參數(shù)的傳感器是電動助力轉向系統(tǒng)關鍵的部件之一。而車用傳感器對使用環(huán)境，成本，穩(wěn)定性等要求都比較高，這也是人們對它不斷研究，更新的原因。隨著微處理器技術的發(fā)展，成本的不斷降低，以及對傳感器性能要求的不斷提高，智能傳感器必將是未來傳感器發(fā)展的方向，它具有設計簡

2、單，穩(wěn)定性高，更新容易，等優(yōu)點。本傳感器中就嵌入了微處理器。
　　 本文通過對扭矩測量方法的研究，使用新型角度測量芯片，設計了一種非接觸式的，智能的，集成有扭矩測量、絕對位置角度測量和轉動方向測量為一體的轉向傳感器。首先對扭矩測量方法和角度測量芯片TLE5011進行了介紹，并通過實驗獲得其角度測量的精度。它是整個測量系統(tǒng)的機械量到電量轉化的重要橋梁。然后對扭矩測量方法進行介紹、比較，并根據(jù)汽車轉向特性和角度測量芯片性能，提出了轉

3、向傳感器的測量方法。通過測量扭桿的扭轉變形角度測得扭矩。使用游標卡尺原理測量方向盤的絕對位置角度。在MCU 中使用微分計算獲得轉動方向及轉動速度。最后，根據(jù)測量方法提出了傳感器的整體結構設計方案。傳感器系統(tǒng)使用三個TLE5011角度測量芯片IC1、IC2、IC3。其中IC1與IC2由于扭桿的扭轉變形會產(chǎn)生轉角差，IC1與IC3由于傳動比不同也會產(chǎn)生轉角差，通過計算分析可以得到扭矩與轉角差和方向盤轉角與轉角差之間的關系，最終轉向參數(shù)的測量