非接触式扭矩的好处和位置传感每股收益

在许多新的车辆设计,液压转向助力逐步取代了电动助力转向(EPS)。改善燃油经济性,尽管一个小小的改进,主要动机的使用电动马达驱动转向齿条的乘用车市场。

此外,EPS有助于环保车辆临终要求没有液压油的处理。计算机控制的也仍然是不可阻挡的趋势线控系统,始于与防抱死制动和牵引控制,现在的市场对全自动车辆。

早期的EPS设计缺乏经验和批评对他们缺乏“感觉”。一般来说,接受,具体的电动助力转向系统的改进,改进传感器和控制技术,克服了这种担忧。如今,大多数汽车司机经验在EPS性能一样好液压辅助,如果司机甚至意识到或能看出区别。

挑战更大的车辆

上述描述成功的小型公路车辆,然而,这是一个不同的问题更大的商用车辆,如公共汽车和卡车。可以进一步的挑战要求工业越野车(ORVs),如车辆用于采矿和采石业、农业和在工厂和仓库。

这些大型车需要更高扭矩转向提供帮助,以及需要确保车辆的可靠性受到更高的里程,重负荷和比轿车更经常使用,所以出现问题。

此外,一些商业或工业车辆应用程序很可能采取自治或半自治的驾驶技术更早比普通公路车辆,使EPS的先决条件。这已经被实现在工厂和仓库,叉车在哪里很快被无人驾驶车辆替换,操作完全由计算机控制。这样,长途货运交付是一个早期的候选人。

EPS的耐用性和可靠性

可靠性商用车是一生的必要性的采用EPS,必须更耐用最小化故障或任何安全事件。在其整个生命周期中,一个普通的轿车可能旅行160000公里。相比之下,一些商业车辆预计旅行三年400000公里。

除此之外,商用车辆的操作环境更容易受到噪声和振动,将更高需求的交付的性能和可靠性EPS系统。

重操舵加载需要更高的力量协助商业和工业车辆越野。转向柱安装EPS单位通常产生一个力大约5 kn。重新定位的EPS接近车轮来驱动小齿轮轴或转向器可以显示上升至5 kn和12 kn。然而,这肯定会受每股收益更高的温度和振动。

可能更大的车辆将需要一个更大的力量,至少15 kn,可能更要求最高的越野应用程序。EPS系统等车辆将需要从更高的电压,操作如42 v,并能够提供输出/ 3千瓦的权力。

商用车辆的要求

传感器是不可或缺的EPS系统的设计能够检测方向盘的角位置和由此产生的转矩被应用到驾驶杆,齿轮、齿条。由于需要的力较少在更高的速度来达到相同的方向的变化,汽车的速度是另一个因素,算法实现每股收益的电子控制单元(ECU),需要考虑在EPS电机驱动。

旋转扭矩和位置传感器采用滑动电接触和问题有时会出现由于振动和,正如已经指出的那样,这将是糟糕的商用车。作为column-mounted EPS系统的一部分,他们也可以为客舱噪声。对于乘用车,这需要40分贝以下。

解决这个问题是使用非接触式位置和转矩传感器,基于磁传感原理,然后安装在转向器。这个系统的优点是不受振动影响,进而减少噪音和提高可靠性。

除此之外,另一个高度可行的选项结合Magnetorque +转向传感器从TT电子产品。正是rack-based EPS系统的设计和可定制,以适应更大的轴与卡车,公交车,ORVs。严格测试,以满足振动商用车带来的挑战,这种传感器加速度的力量生存8.5 g在x轴和z轴和轴以上的5 g为每个轴八小时。

创新的传感器提供了一个转矩解析±5°,允许ECU实现平稳输出。一辆车,2.5通常是足够的,但对于商用车这可能需要多达四个圈。重要的是,旋转角度也可以定制。

图1所示。典型示意图的电动助力转向(EPS)系统

采用霍尔技术可以提供答案吗?

使用采用霍尔技术、非接触式位置和扭矩传感都可以实现检测的影响,磁场对载流导线和生成一个导体的电压,但横向电流。这些传感器被应用在集成电路(ic)的影响磁力的电荷载体可以测量半导体芯片的输出电压。

一个适当的安排的霍尔传感器和磁铁可以用来测量轴的角位置和旋转。这可以通过使用一个组装,包括旋转和静止的元素,例如,一个转子和定子。EPS的应用程序中,这个装置可以安装在转向管柱、小齿轮轴或转向器。

图2。在Magnetorque +传感器

大厅位置感应传感器坐在电路板的定子总成上面两个小齿轮轮子。小齿轮上的通量从磁铁轮子感觉和从这些信号是一个微处理器计算三个输出;两个提供高分辨率的角位置信号,而第三转动计数信号,提供绝对的多向位置信息超过±900°。

扭矩传感,皇冠戒指可以捕获从转矩磁转子的环形磁铁。与集中器的好处,他们直接流量的霍尔传感器位于其他定子电路板。扭矩转子位于转向轴,没有机械接触任何其他组件的传感器组装。

图3。转子装配的元素

集中器是固定的,因此磁通流动是磁铁的第一冠环和集中器,然后通过霍尔传感器第二集中器和皇冠戒指,回到磁铁。

为了增加磁通穿过集线器,皇冠戒指排列第一个坐落在磁铁的北极和南极第二。接下来,如果磁铁旋转所以集中器的手指都集中在南北两极之间的界线,将零通量流经大厅芯片。

流量流经霍尔传感器将正比于转矩之间的相对转动角转子总成和转子装配位置在任何中间位置。这提供了必要的扭矩测量应用到方向盘。

结论

采用电动助力转向的乘用车进展迅速,但其实现重商业和工业车辆缓慢。这样的应用程序,尤其是工业车辆的越野类,为EPS系统给某些挑战。系统需要实现可靠、长寿命运行在严酷的环境下,但提供精确和响应控制。

幸运的是,TT Magnetorque +结合位置和扭矩传感器实现。非接触式设计能最好地利用其机械耐久性确保最低的一生一百万轴旋转没有退化的输出信号。扭矩传感器的分辨率范围±5°及其位置传感器提供多向位置信息。

增加与客户的系统精度是可行的可编程力矩补偿,和自定义输出转矩斜坡可连同其他自定义设计选项。集成风格是更小、更轻和更具成本效益的替代方案,并使用两个独立的传感器。与此同时,完全校准解决方案简化了EPS系统设计路线大型车的严厉和强硬的必需品。

这些信息已经采购,审核并改编自TT电子公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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