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E+E傳感器系統(tǒng)的性能需求論述
閱讀：1175 發(fā)布時(shí)間：2020-9-2E+E傳感器系統(tǒng)的性能需求論述
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,電子設(shè)備和電控系統(tǒng)在汽車上的裝配數(shù)量逐步增加。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊以及控制靈活等優(yōu)點(diǎn),因而在乘用車上得到廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)向E+E傳感器是EPS的重要組成部分,為EPS提供駕駛員的轉(zhuǎn)向手力矩和轉(zhuǎn)向盤角度信號(hào)。
車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等電子控制系統(tǒng)需要EPS共享轉(zhuǎn)向盤角度信號(hào),作為識(shí)別駕駛意圖的依據(jù)。的研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精度適中、穩(wěn)定性高的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角一體化E+E傳感器。首先,通過(guò)介紹國(guó)內(nèi)外幾種較為成熟的轉(zhuǎn)向E+E傳感器設(shè)計(jì)方案,研究了轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角測(cè)量過(guò)程中信號(hào)的轉(zhuǎn)換方法,述了轉(zhuǎn)向E+E傳感器的發(fā)展趨勢(shì),明確了總體的設(shè)計(jì)目標(biāo)。結(jié)合對(duì)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩測(cè)量誤差需求的分析結(jié)果,提出了基于多極磁環(huán)的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方案和基于游標(biāo)法的轉(zhuǎn)角測(cè)量方案,并給出了一體化E+E傳感器的整體結(jié)構(gòu)圖。其次,對(duì)多極磁環(huán)的磁場(chǎng)分布進(jìn)行有限元分析,闡釋了磁環(huán)外圍的磁場(chǎng)角度與轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)了以磁場(chǎng)角度E+E傳感器KMA220為核心的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方案的硬件結(jié)構(gòu),并依據(jù)扭桿變形和KMA220輸出信號(hào)之間的輸入輸出關(guān)系,設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換和校正方法。 E+E傳感器的轉(zhuǎn)角測(cè)量方案包含由三個(gè)外嚙合的齒輪構(gòu)成的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),結(jié)合轉(zhuǎn)角方案中齒輪組的傳動(dòng)關(guān)系,闡述了游標(biāo)法測(cè)量轉(zhuǎn)角的基本運(yùn)算原理,并設(shè)計(jì)了基于磁場(chǎng)角度E+E傳感器KMZ60的小齒輪轉(zhuǎn)角測(cè)量方案。針對(duì)KMZ60E+E傳感器電橋的輸入輸出特性,制定了針對(duì)KMZ60輸出信號(hào)的補(bǔ)償方法,經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)男盘?hào)經(jīng)過(guò)CORDIC算法進(jìn)行反正切運(yùn)算,從而計(jì)算出兩個(gè)小齒輪的轉(zhuǎn)角,結(jié)合游標(biāo)算法,終推算出轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)。后,使用自行設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向E+E傳感器測(cè)試平臺(tái)作為測(cè)試工具,制定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角方案對(duì)應(yīng)的測(cè)試流程,對(duì)自行設(shè)計(jì)的一體化E+E傳感器進(jìn)行靜態(tài)性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的一體化轉(zhuǎn)向E+E傳感器性能穩(wěn)定,有較高的精度,能夠基本EPS系統(tǒng)的性能需求。