汽车转矩转角一体化传感器研究

为了满足汽车电动助力转向系统转向盘转矩、转角测量的需要,通过对转矩测量方法的研究以及对齿轮的参数和信号处理电路的设计,提出了一款转矩转角一体化传感器的设计方案,并对其进行了理论说明。

车用转矩转角传感器无侧隙齿轮系统设计

国内现有EPS系统多采用转矩、转角传感器分别安装的办法解决两类信号的获取,造成成本的上升和精度不足。文中设计了转矩转角一体化传感器,选择了齿轮的材料及加工方法,并设计了齿轮侧隙消除机构,消除了齿轮换向时的回差。该传感器实现了集转矩测量、绝对转角测量以及转动方向判定于一体。

汽车ESP和EPS系统的转角转矩组合式传感器

对一种可用于汽车ESP和EPS系统的转角与转矩组合式非接触传感器进行了研究。介绍了该传感器的结构和原理,推导了传感器的输出方程和灵敏度表达式。通过试验分析了传感器激磁磁场强度对转矩测量精度的影响,并得出了最佳激磁磁场强度。在0～450 N.m范围对传感器进行扭矩加载,得到了较高的测量灵敏度、线性度、重复度以及较低的迟滞静态误差;在500～3 500 r/min范围内,转速最大相对误差为0.80%。试验数据显示:该传感器的精度能够达到1.0%,用于测量汽车方向盘的转矩和转角是可行的。

基于纳米晶软磁合金的转矩、转速和转角多功能传感器研究

为提高传感器的多功能性,对一种可同时测量转角、转速和转矩的非接触式传感器进行了研究。首先,论述了传感器的结构和基于纳米晶软磁合金压磁效应的测量原理,然后推导出传感器的输出数学模型与灵敏度表达式。最后,在25～100℃温度范围、0～450N·m转矩范围及500～3525r/min范围内进行试验,得出相对于25℃的零点温度漂移为0.002 03%/℃(满量程),满量程最大线性度、重复度及迟滞静态误差分别为0.81%、0.50%、0.85%,转速最大相对误差为0.70%。试验数据还显示,该传感器的测量灵敏度为1.26mV/N·m,精度达到1.0%,对于一般工程应用是可行的。

组合模型EPS转矩转角传感器可靠性预测

为提高电动助力转向系统的性能,设计一种电动助力转向系统转矩转角传感器,并建立数学模型对传感器的可靠性进行预测。在实验的基础上比较灰色GM(1,1)模型、残差修正的灰色GM(1,1)模型以及残差修正的灰色马氏链组合模型的预测准确度。由于单个模型很难保证预测准确度水平,因此通过计算组合模型不同步数的转移概率矩阵确定目标状态,进而得到预测值。通过比较,组合模型比单个模型的准确度更好,更适宜描述随机性较大的问题。

EPS转矩传感器齿轮组设计

转向系统是汽车的重要组成部分，电动助力转向系统（EPS）实现了转向时“轻”与“灵”的统一，应用普及得到提高。传统EPS只能依靠安装在方向盘转向柱上的转矩传感器获得转矩信号，并据此进行转向助力转矩的分配。本文设计了新的EPS齿轮组结构，为同时测量转矩和转角信号提供了可能。

基于混合算法的车用传感器齿轮组优化设计

针对电动助力转向系统中的转矩传感器进行改进设计,实现了转矩和转角信号的一体化测量,节约了空间。建立了传感器齿轮组的数学模型,根据其使用特点,设定了数学模型的边界条件,并利用遗传算法与粒子群算法相结合的混合算法对齿轮系统的参数进行了优化设计,使传感器的质量和体积均有所下降,通过与传统设计方法及惩罚函数优化法相比较,混合算法优化的效果更佳。

旋转直驱伺服阀用有限转角电机的设计与研究

针对旋转直驱伺服阀的工作特性,设计了一种有限转角电机,该电机仅在一定转角范围内摆动定位。通过等效磁路法讨论了该电机的矩角特性。基于Maxwell有限元软件对有限转角电机的矩角特性、转矩特性和霍尔传感器感应磁场进行了有限元分析。实验结果和仿真结果基本一致,表明该有限转角电机转矩大(大于57 mN·m),且在±10°转角范围内的转矩波动小(仅为4.3%),可用作旋转式直接驱动伺服阀前置级驱动。

一种基于陀螺的炮塔转角动态高精度测量方法

针对稳瞄惯导一体化系统中,旋转炮塔相对底盘转角的测量问题,解决目前炮塔转角的动态、高精度、实时性测量存在的不足和限制。文中在刚体姿态动力学、姿态测量技术理论基础上,提出基于微电子机械系统(micro-electromechanical systems,MEMS)陀螺、加速度计和磁传感器构建的转角测量系统,设计了基于四元数的姿态估计滤波器。对测量装置进行试验和标定,结果表明:其在坦克内部复杂的环境中,能有效抑制陀螺的随机漂移,满足技术要求,测量精度达80″.

基于BP神经网络的电动助力转向器在线故障诊断研究

应用人工神经网络和推理法则,提出了一套针对电动助力转向器(EPS)、转矩转角传感器(TPS)和电子控制单元(ECU)的在线故障诊断策略。以传感器采样值作为神经网络的输入,TPS及ECU故障代码作为输出,对EPS关键部件进行在线故障诊断。通过EPS试验台,获取相应的数据样本,利用Matlab神经网络工具箱,对该策略进行了仿真分析,结果验证了故障诊断策略的有效性。

集成转向传感器的设计

设计了一种安装于汽车转向柱的磁阻式非接触转矩/转角集成转向传感器,它是将转矩/转角两种传感器集成为一体,使用磁敏器件作为敏感元件,单片机实现对转矩/转角的同时测量。并进行了传感器的标定试验,得到了可靠数据。