[发明专利]汽车电动助力转向系统转矩转角传感器及其检测方法

说明书

新型汽车电动助力转向系统转矩转角传感器及其检测方法。本发明涉及一种新型汽车电动助力转向系统转矩转角传感器及其检测方法。包括EPS转向管柱输入轴（1）、转向管柱弹性轴（4）、转向管柱输出轴（6），EPS转向管柱输入轴（1）的首端插入转矩转角传感器上部（2），转矩转角传感器上部（2）内装入传感器检测电路板（3），EPS转向管柱输入轴（1）内插入转向管柱弹性轴（4），转向管柱弹性轴（4）还插入转向管柱输出轴（6）内，转向管柱输出轴（6）插入转矩转角传感器下部（5），传感器检测电路板（3）上设置转矩转角数据处理模块。本发明用于汽车电动助力转向系统转矩转角传感器。

技术领域

本发明涉及一种汽车电动助力转向系统转矩转角传感器及其检测方法。

背景技术

汽车电动助力转向器（electronic power steering，简称EPS）是汽车转向技术发展的重要方向，目前已经取代传统液压助力转向系统成为现代高级轿车的标配。电动助力转向系统依赖扭矩传感器进行控制，相比传统液压助力转向系统具有节能、高效、操纵性好按需提供助力和适应性强等特点。电动助力转向系统可实现随车速提供助力，随着控制目标要求越来越高转向控制引入了转向角度控制，EPS转向系统依据转矩转角传感器信号进行状态判断进行控制策略提供不同的助力控制的信号依据。电动助力转向器扭矩转角传感器为转向系统提供转向盘转矩信号与转角信号，保证了EPS控制系统实时掌握转向力矩变化和转向角度位置，方便用于EPS控制系统控制策略的实施。

电动助力转向器的转矩转角传感器是EPS转向系统中的关键部件，重庆交通大学硕士学位论文《EPS用转矩转角传感器的研究》该转矩转角传感器，采用齿轮传动方式，利用磁感应原理，借助成型产品芯片TLE5012进行角度和扭矩的检测，信号解算完全由TLE5012完成解算，然后通过数字传递到单片机进行控制。合肥工业大学硕士学位论文、名称为《EPS转矩转角集成传感器的设计及系统控制策略研究》公布的是利用霍尔理论，采用齿轮传动方式对角度进行测量，转矩测量基于各向异性磁阻效应理论的芯片，磁敏元件阻值跟随磁场方向变化，由扭杆两端圆盘上的磁铁和磁感应芯片的相对位置变化产生阻值变化从而测量扭矩。武汉理工大学硕士学位论文《电动转向器转矩转角传感器研究》基于磁敏电阻原理，设计了平行结构圆盘，通过圆盘外圆端部磁铁与磁敏电阻感应产生阻值变化从而实现对转角转矩的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车电动助力转向系统转矩转角传感器及其检测方法，其以较低的成本实现快速高精度的转矩转角测量，进行传感器信号的冗余控制和减少传递环节降低故障发生的概率等问题。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种汽车电动助力转向系统转矩转角传感器，包括EPS转向管柱输入轴1、转向管柱弹性轴4、转向管柱输出轴6，所述的EPS转向管柱输入轴1的首端插入转矩转角传感器上部2，所述的转矩转角传感器上部2内装入传感器检测电路板3，

所述的EPS转向管柱输入轴1内插入转向管柱弹性轴4，所述的转向管柱弹性轴4还插入转向管柱输出轴6内，所述的转向管柱输出轴6插入转矩转角传感器下部5，

所述的传感器检测电路板3上设置转矩转角数据处理模块。

所述的汽车电动助力转向系统转矩转角传感器，所述的转矩转角传感器上部 2的中心设置转角检测模块齿轮组齿轮Ⅰ8，所述的转矩转角传感器上部2的底部两脚分别设置转角检测模块齿轮组齿轮Ⅱ9，所述的转角检测模块齿轮组齿轮Ⅱ9的中心设置转角检测感应磁环Ⅰ10，所述的转角检测感应磁环Ⅰ10配合转矩转角传感器下部5的固定柱11使用；

所述的转矩转角传感器下部5与转矩转角传感器上部2的结构相同，所述的转矩转角传感器下部5的转角检测模块齿轮组齿轮Ⅲ12与转角检测感应磁环Ⅱ13方向与转矩转角传感器上部2相反。