【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種扭矩和角度傳感系統(tǒng)及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、近年來，車輛工程的轉(zhuǎn)向領(lǐng)域?qū)χ悄芑⑿畔⒒⒓苫踩燃?jí)等呼聲要求越來越高，家用車輛有助力轉(zhuǎn)向智能轉(zhuǎn)向過渡，不久的將來智能轉(zhuǎn)向成為標(biāo)配，同時(shí)工程用車，消防用車軍用車更有大轉(zhuǎn)角的要求，在此發(fā)展形勢下，這就要求對(duì)扭矩和角度信號(hào)精度、廣度、感知度、冗余度來匹配。然而現(xiàn)有的用于eps的扭矩角度傳感器，有以下的不足：
2、智能駕駛和線控轉(zhuǎn)向領(lǐng)域，要求阻尼控制、冗余仲裁、指令疊加、轉(zhuǎn)向輪輪位置協(xié)調(diào)等，對(duì)于冗余需求和精度也越來越高。
3、因此，隨著無人智能駕駛時(shí)代到，在要求車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)滿足扭矩測量范圍大，轉(zhuǎn)角角度廣的前提下，同時(shí)需要冗余仲裁，指令疊加，轉(zhuǎn)向輪位置協(xié)調(diào)等，對(duì)冗余精度，故障早期預(yù)警，強(qiáng)抗電磁干擾能力受溫度影響小等。因此，需要一種用于車輛工程的新型扭矩和角度測量系統(tǒng)，既可以擴(kuò)大扭矩和絕對(duì)角度的測量范圍，又可以滿足冗余和精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種扭矩和角度傳感系統(tǒng)，包括：齒輪組、轉(zhuǎn)子組、扭桿和控制模塊，所述扭桿的兩端分別與輸入軸和輸出軸固定連接，所述轉(zhuǎn)子組包括同軸設(shè)置的輸入軸轉(zhuǎn)子、pcb板組件和輸出軸轉(zhuǎn)子，所述pcb板組件包括具有獨(dú)立通信通道的第一pcb板和第二pcb板，所述第一pcb板和第二pcb板上均設(shè)有激勵(lì)線圈、接收線圈、第一芯片和第二芯片，所述輸入軸轉(zhuǎn)子固定于所述輸入軸，所述輸出軸固定于所述輸出軸，所述扭桿依次穿過所述輸入軸轉(zhuǎn)子、pcb板
2、所述齒輪組包括驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述輸入軸轉(zhuǎn)子固定連接，與所述輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，所述從動(dòng)齒輪包括磁體；
3、所述第一芯片用于接收所述輸入軸轉(zhuǎn)子和輸出軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，所述第二芯片用于根據(jù)所述磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定所述從動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)角度，所述控制模塊用于根據(jù)所述輸入軸轉(zhuǎn)子和輸出軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、所述從動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)角度測量扭矩和絕對(duì)角度；
4、優(yōu)選的，所述輸入軸轉(zhuǎn)子包括沿周向均勻分布的p片第一金屬扇葉，朝遠(yuǎn)離所述扭桿的徑向方向延伸；所述輸出軸轉(zhuǎn)子包括沿周向均勻分布的q片第二金屬扇葉，朝遠(yuǎn)離所述扭桿的徑向方向延伸,其中p/q為2；
5、優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒輪嚙合比例為45：37；
6、優(yōu)選的，所述激勵(lì)線圈用于產(chǎn)生測量磁場；
7、所述接收線圈與所述激勵(lì)線圈設(shè)于同一端面，用于測量所述輸入軸轉(zhuǎn)子和輸出軸轉(zhuǎn)子切割所述測量磁場而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓；
8、所述第一芯片用于接收所述感應(yīng)電壓，以測量所述輸入軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和所述輸出軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度；
9、優(yōu)選的，所述第一芯片用于根據(jù)所述輸出軸旋轉(zhuǎn)的第一角度信息確定以360°/q為周期的輸入軸旋轉(zhuǎn)的第二角度信息；
10、所述第二芯片用于根據(jù)所述磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定以296°為周期的所述從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的第三角度信息；
11、所述控制模塊用于根據(jù)所述輸入軸轉(zhuǎn)子和輸出軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度確定扭矩，以及用于根據(jù)所述第二角度信息和第三角度信息測量所述絕對(duì)角度；
12、優(yōu)選的，還包括外殼，所述外殼包括傳感器蓋、殼體和齒輪蓋；
13、所述扭桿依次穿過所述齒輪蓋、殼體和齒輪蓋；
14、所述齒輪蓋固定于所述殼體，所形成的第一容納空間用于容納所述齒輪組；
15、所述傳感器蓋固定于所述殼體，所形成的第二容納空間用于容納所述輸入軸轉(zhuǎn)子和所述pcb板組件；
16、所述輸出軸轉(zhuǎn)子固定于所述傳感器蓋遠(yuǎn)離所述殼體的側(cè)面。
17、優(yōu)選的，所述p＝10，q＝5。
18、本技術(shù)的另一方面，還公開了一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括如上任一所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)。采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
19、本技術(shù)中的技術(shù)方案能夠有效結(jié)合兩種技術(shù)，即非接觸電感應(yīng)技術(shù)和霍爾磁性感應(yīng)技術(shù)。其中，電感應(yīng)技術(shù)用于以72°、36°為周期測量的測量信號(hào)，霍爾磁性感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于以296°為周期測量的測量信號(hào)，能夠有效擴(kuò)大對(duì)輸入軸和輸出軸的扭矩的測量范圍；當(dāng)用于車輛時(shí)，能夠擴(kuò)大方向盤絕對(duì)角度范圍，滿足市場工程車輛對(duì)于扭矩和角度使用需求。對(duì)pcb板組件采取冗余設(shè)計(jì)，使得安裝有上述扭矩角度傳感器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(eps)能滿足電動(dòng)車對(duì)智能/輔助駕駛方案冗余和信號(hào)精度要求,同樣可以滿足對(duì)測量精度較高的專業(yè)工程車、無人駕駛等場景。可用于主流車輛的助力轉(zhuǎn)向和未來的線控轉(zhuǎn)向，同時(shí)可以擴(kuò)展無人駕駛乘用車，特種車輛如消防車，急救車，倉庫或園區(qū)非固定軌道無人送貨車，易爆環(huán)境下的需要精確轉(zhuǎn)向車輛。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種扭矩和角度傳感系統(tǒng)，包括：齒輪組、轉(zhuǎn)子組、扭桿和控制模塊，所述扭桿的兩端分別與輸入軸和輸出軸固定連接，其特征在于，
2.如權(quán)利要求1所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
4.如權(quán)利要求3所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
5.如權(quán)利要求4所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，還包括外殼，所述外殼包括傳感器蓋、殼體和齒輪蓋；
7.如權(quán)利要求2所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
8.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種扭矩和角度傳感系統(tǒng)，包括：齒輪組、轉(zhuǎn)子組、扭桿和控制模塊，所述扭桿的兩端分別與輸入軸和輸出軸固定連接，其特征在于，
2.如權(quán)利要求1所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
3.如權(quán)利要求2所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
4.如權(quán)利要求3所述的扭矩和角度傳感系統(tǒng)，其特征在于，
5....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁璽，童巖，劉瑞庭，于偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海海拉電子有限公司，
類型：新型
國別省市：
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