吴志敏, 万茂松

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京 210037)



电动助力转向扭矩传感器设计*

吴志敏, 万茂松

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京 210037)

摘要:扭矩传感器作为电动助力转向(EPS)的传感元件，对转向的精确性至关重要。介绍了一种EPS扭矩传感器设计，主要通过霍尔元件采集磁通量的改变转换为电压，此电压值传送到控制器，控制器根据此电压值转换为扭矩值并依此计算出助力值，此外，还可以根据采集到的扭矩信号达到诊断功能。

关键词:扭矩传感器； 电动助力转向； 磁感应强度

0引言

汽车电动助力转向(electrical power steering,EPS)系统已成为汽车转向系统的发展方向，汽车EPS直接由电机提供助力，省去液压助力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带等装置，既节省能量又保护环境，而且,装配灵活、调整简单、高效率、路感好以及回正性强，在多种状况下都能提供助力。EPS主要是依靠扭矩传感器传来的信号来计算出所需要的助力值[1,2]，因此,扭矩传感器信号对电机输出扭矩值起决定性作用，如何准确地将方向盘扭矩信号传送到控制器中变得尤为重要。

本文提出了一种EPS扭矩传感器设计，能有效地反映方向盘力矩的大小。

1EPS结构与原理

EPS主要由转向传感器、车速传感器、机械转向助力、助力电机以及控制器组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向和转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转矩电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩[3]，从而产生辅助动力，如图1所示。……