转向系统设计与开发
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AUTOTECHTALK 致车说
目录
EPS传感器设计指导........................................................................................................................................................ II 1 传感器总成 .............................................................................................................................................................. II
左右摇头摆
1.1.1 概述.................................................................................................................................................................................... II
1.1.2 分类.................................................................................................................................................................................... II
蜗轮滚刀
1.1.3 工作原理及产品结构 ....................................................................................................................................................... III1.1.3.1 扭矩测量 ................................................................................................................................................................... III 1.1.3.2 角度测量 ................................................................................................................................................................... XI
1.1.4主要特性及设计验证...................................................................................................................................................... XIII
1.1.4.1 主要特性 ................................................................................................................................................................. XIII
1.1.4.2 设计验证 ................................................................................................................................................................. XIV
1.1.5 失效安全介绍.................................................................................................................................................................. XV
1.1.6选型原则.......................................................................................................................................................................... XVI
EPS传感器设计指导
1 传感器总成
1.1.1 概述ts2
国标GB7665-87对传感器的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
电动转向系统(EPS)的基本工作原理：当汽车转向时，传感器会检测到转向盘的力矩(和角度)，信号通过数据总线发给电子控制单元，电子控制单元根据转向盘的转动力矩、拟转动的方向以及车辆速度等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩来产生助动力，传感器是EPS不可或缺的一部分，如图2.13所示。
图2.13 Mando _EPS产品结构剖析
1.1.2 分类
EPS传感器可以按照用途功能、内部结构、原理及输出信号分类，如表2.4所示。
表2.4 EPS传感器分类
远程教学系统
1.1.3 工作原理及产品结构
1.1.3.1 扭矩测量
通常扭矩的测量是当方向盘存在转向力矩时，扭杆发生刚度变形，扭杆的上下两个部分形成角度差，基于不同原理，可将角度差转换为相应的变量，随后对该变量进行检测、计算转换，最终供ECU使用。扭矩测量—角度差分结构如图2.14所示，扭矩测量—角度差分检测机制如图2.15所示。
图2.14 扭矩测量—角度差分结构
图2.15 扭矩测量—角度差分检测机制
(1) 电位器式传感器
电位器原理传感器是一种接触式传感器，本文以BI公司sx4431-LH3产品为例说明：转子部分由上下共3个电刷组成，定子部分是电阻基板，当转子电刷与定子电刷感应器接触时出发产生电信号对外输出，如图 2.16所示。
图2.16 结构原理图
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图2.17 输出信号图2.18 产品展示
(2) 磁场检测原理式传感器
在扭矩转换环节，将扭杆变形量φ转换为磁通量B，然后由不同原理的电子元件检测出磁通量B值的变化，最终转换为电信号输出；根据电子元件原理不同，可分为以下3种形式：霍尔元件式、巨磁元件式（MR）[Magneto Resistance]、PCB板式（hella专利产品）
①霍尔元件式
机读答题卡
霍尔原理：在均匀强磁场B中放入一块板状金属导体，并与磁场B方向垂直如下图，在金属板中沿与磁场B垂直的方向通以电流I的时候，在金属板上下表面之间会出现横向电势差UH 这种现象称为霍尔效应，电势差UH 称为霍尔电势差。（霍尔片由多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP 以及多层半导体异质结构量子阱材料等）
