3.转向力矩传感器G269
(1)转向力矩传感器G269的作用
在行车过程中,驾驶员通过转向力矩传感器G269(见图6)来确定其所施加的转向力矩的大小,从而得到其需要的转向助力力矩。转向主动齿轮与转向轴通过一个扭力杆连接,与带有转向阀的普通液压转向系统是一样的。如果司机转动方向盘,那么扭力杆和转向轴相对于转向主动齿轮的位置就发生了扭转,扭转程度取决于司机所施加的转动力矩的大小。转向力矩传感器G269可以测量出扭转程度。
(2)转向力矩传感器G269的信号产生原理
转向轴与带有8对极偶的环形磁铁、两个传感器靶轮(各有8个齿)与转向主动齿轮都是刚性连接的。两个传感器靶轮的齿是错开分布的,从上面沿着旋转轴方向看,一个传感器靶轮的齿处在另一个传感器靶轮的齿隙中。在两个传感器靶轮中间是两个霍尔传感器,传感器与壳体是刚性连接的,传感器信号产生的原理如图7所示。
(3)转向力矩传感器G269的转向判断
如果没有转动方向盘,那么传感器靶轮与磁极的相对位置则位于每个传感器靶轮齿的南北极的正中间。所以,这两个传感器靶轮被磁力线穿过的方式是一样的,两个传感器靶轮之间没有磁场,两个霍尔传感器’输出的信号也相同。图8为没有转动方向盘时,转向力矩传感器G269的转向判断。
转向运动使扭力杆发生扭动,因此也导致环形磁铁与传感器靶轮之间发生相对运动。环形磁铁的扭转使与传感器靶轮相对应的磁极位置也发生了变化,传感器靶轮上的齿会脱离北极和南极间正中的位置。根据方向盘转动的方向,一个传感器靶轮的齿更靠近北极一些,另一个传感器靶轮的齿更靠近南极一些,这就导致了磁路失调,相应的磁通量会被霍尔传感器检测到。图9为转动方向盘时转向力矩传感器G269的转向判断示意图。
4.转子位置传感器
转子位置传感器用于探知转子的位置。传感器的控制单元必须知道转子的准确位置,以便计算出环绕的定子磁场所需要的相电压(电子传感器控制的整流)。转子位置传感器测得的相电压值也可以用于确定转向止点。为了出现避免硬的机械式止点,通过电动机械式转向系统可以实现软的止点。
(1)转子位置传感器的结构
转子位置传感器的结构如图4所示,转子上有一个盘,是用透磁通的金属制成的。这个转子盘的形状像凸轮盘,该盘被一个固定在壳体上的电磁线圈环所包围,该电磁线圈环具有定子的作用。该电磁线圈环由三个单线圈构成,其中一个线圈具有励磁线圈的作用,另两个线圈作为接收线圈使用。
(2)转子位置传感器的工作原理
转子位置传感器的工作原理如图10所示。励磁线圈通入正弦曲线的励磁电压后,励磁线圈周围产生的交变磁场作用在转子盘上,转子盘将交变磁场的磁通引向接收线圈,接收线圈将感应到一个交变电压,该电压与转子盘的位置成一定的比例,与励磁电压存在相位差。