[实用新型]一种电动汽车的旋转变压器式转向角度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车的旋转变压器式转向角度传感器。

背景技术

轮边驱动电动客车是在其左、右后桥侧各放置一个驱动电机，实现两后轮直接驱动。采用轮边驱动系统的电动客车由于可以将车轮附近的车架变得很低，使空间有效利用，并具有减轻整车重量等优点，但同时也带来轮边驱动桥电子差速、制动力控制，牵引力控制、轮边驱动安全等新的技术难题。车辆转弯时左右后桥的输出扭矩分配是根据当前的转角、车速等因素分配输出的，所以方向盘转角传感器是汽车动力学稳定性控制系统的重要组成部分，其精度和稳定性直接关系着行车安全。

旋转变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的微型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度。由定子和转子组成，其中定子绕组的原边和副边均绕在定子上，接受励磁电压和产生输出电压；转子由硅钢片垫成，当转子转动时。定子上的两组副边绕组随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化。（如图2所示）。

由于电动客车行业是刚刚起步，其转角传感器多是通过光电效应、霍尔效应、磁阻效应、电阻分压效应等原理对传统的方向盘转角传感器进行改进替代的，其多采用槽板或齿轮，结构复杂，价格昂贵，输出的信号还需要外接相应的电路进行二次处理，信号在传输过程中容易受到干扰，使其输出的转角数据不准确而导致安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有的转角传感器存在的技术问题，本实用新型提供一种电动汽车的旋转变压器式转向角度传感器，用于检测轮边驱动电动客车的方向盘转向角度，使车辆在行驶过程中根据方向盘的转向角度来调整后桥两轮之间的扭矩输出比，实现车辆平稳转向。

本实用新型的技术方案为:

一种电动汽车的旋转变压器式转向角度传感器，包括旋转变压器，所述旋转变压器的电压输出端通过旋变数字转换器与微处理器电连接，所述旋转变压器的电压输入端与产生励磁电压的励磁调节器进行电连接，励磁调节器的输入端与驱动器电连接，所述旋变数字转换器的输出端与所述驱动器连接。

进一步，所述驱动器的输入端连接有DC/DC转换器。

所述旋转变压器的电压输出端分别通过两个信号调理器与旋变数字转换器连接。

所述微处理器的输出端连接有用于指示其内部运行状态及故障指示的状态指示灯状态指示灯。

所述微处理器的输出端连接有与外部网络通讯的CAN通讯接口。

所述旋转变压器为正-余弦旋转变压器，其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。

本实用新型中DC/DC 转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器； 励磁调节器为旋转变压器提供工作磁场的直流电源，可以维持电压恒定并调节励磁，提高输送功率极限。

DC/DC转换器将外部24V电源进行降压，输出12V电源供励磁调节器作为工作电源；另外输出5V电源供转向角度传感器内部电路的工作电源。

所述的旋转变压器的转子和转向机转轴相连，励磁调节器为旋转变压器提供激励信号源。 

本实用新型的旋转变压器式转向角度传感器是采用磁电技术，通过方向盘转向机的转轴转动而发生角度位移，带动旋转变压器的转子做同步位移，旋转变压器的定子副边绕组上会产生相应感应电压，定子绕组的副边电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系, 两组绕组在相位上相差90度的两路差分输入电压各自通过一个信号调理器调整到0－5V电平后输入到旋变数字转换器构成的解码电路进行数据解码，微处理器通过外部接口与解码电路相连，读取当前的车辆方向盘转向角度信息。最终电动汽车的控制系统根据方向盘的转向角度来调整后桥两轮之间的扭矩输出比，实现车辆平稳转向。

本实用新型的旋转变压器式转向角度传感器中微处理器接收的采样值与方向盘转角位置关系如下表所示：