CN102721497A

CN102721497A - 传感器线圈总成及具该传感器线圈总成的eps总成

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Publication number: CN102721497A
Application number: CN2012102370199A
Authority: CN
Inventors: 刘杰; 姜雪梅
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2012-10-10

Abstract

一种传感器线圈总成，包括：本体部，漆包线和信号线；所述本体部为中空结构；传感器线圈，设置在位于所述本体部一端的线圈骨架上；屏蔽套，通过涂胶与所述线圈骨架固定；防水栓，设置在所述本体部一端；防护套，与所述信号线的一端相连；热收缩套管，设置在所述信号线之邻近所述防水栓一端的外侧。所述具有传感器线圈总成的EPS总成进一步包括具有调理电路的解码器板。本发明所述具有该线圈传感器的EPS总成克服了传统扭矩传感器的装配困难的问题，降低了制造成本和装配工时，提高了分辨率和灵敏度，适应环境的温度变化范围宽，调理电路设计具有零位自调节功能，且与总成匹配过程中可二次标定，从而提高了传感器的精度和良品率。

Description

传感器线圈总成及具该传感器线圈总成的EPS总成

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种专门用于电动助力转向器中采集驾驶员施加在转向盘上的输入转矩，并将所述输入转矩转化处理成电压信号供给转向控制器ECU的传感器线圈总成及具该传感器线圈总成的EPS总成。

背景技术

目前，普遍用于EPS的扭矩传感器有以下三种：电位计式扭矩传感器，电感式扭矩传感器和磁阻式扭矩传感器。所述电位计式扭矩传感器采用滑套机构将转角差转化为电位计摆臂摆动或电刷移动等而实现转矩测量，国外BI和NSK公司以及国内新跃公司有相类似的产品。所述电感式传感器利用线圈的互感作用将位移转换成感应电动势的变化而实现转矩测量，具体包括可移动或转动铁芯以及两个次级线圈组成。所述磁阻式传感器利用非接触式磁性测量原理，采用磁阻芯片将磁通环在磁场中旋转直接转化为电压模拟信号而实现转矩测量，Bosch和Hella公司已有相关产品，前者已成为ZF电动转向配套。

但是，所述电位计式扭矩传感器采用滑套机构将转角差转化为电位计摆臂摆动或电刷移动等而实现转矩测量，由于其采用的接触测量方式存在磨损而降低了可靠和耐久性能。所述电感式扭矩传感器的加工和制造要求不高，但在装配工艺上有一定难度。所述磁阻式扭矩传感器需要配套的控制器硬件电路修改，从而降低了通用性而增加了成本。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了发明传感器线圈总成及具该传感器线圈总成的EPS总成。

发明内容

本发明是针对现有技术中，传统的扭矩传感器存在易磨损、可靠性低、耐久性能差，以及装配工艺难度大、通用性差、成本高等缺陷提供一种传感器线圈总成。

本发明的又一目的是针对现有技术中，传统的扭矩传感器存在易磨损、可靠性低、耐久性能差，以及装配工艺难度大、通用性差、成本高等缺陷提供一种具该传感器线圈总成的EPS总成。

为了解决上述问题，本发明提供一种传感器线圈总成，所述传感器线圈总成包括：本体部，所述本体部具有中空结构，并在所述中空结构中设置漆包线和信号线；传感器线圈，所述传感器线圈具有两路线圈，并设置在位于所述本体部一端的线圈骨架上；屏蔽套，所述屏蔽套通过设置在所述屏蔽套内侧的涂胶与所述线圈骨架固定；防水栓，所述防水栓设置在所述本体部之异于所述传感器线圈的一端，所述信号线贯穿所述防水栓并向所述本体部的外侧延伸；防护套，所述防护套与所述信号线向所述本体部外侧延伸的一端相连；热收缩套管，所述热收缩套管环绕设置在所述信号线之邻近所述防水栓一端的外侧。

可选的，所述传感器线圈之两路线圈输出的电感量为7.8~8.2mh，且所述传感器线圈之两路线圈输出的电感差值为0~0.05mh。

可选的，所述涂胶为AB胶。

可选的，所述防水栓为丁基橡胶材质。

可选的，所述防护套为三孔防护套。

可选的，所述用于固定传感器线圈的线圈骨架进一步包括柱体，以及分别形成在所述柱体两端的第一环状部和第二环状部，且所述第一环状部、第二环状部与所述柱体组合形成具有绕线内卡槽的空间。

可选的，所述线圈骨架侧面设置工装固定孔。

可选的，所述传感器线圈和所述屏蔽套均具有正反面防错标识。

为实现本发明的又一目的，本发明提供一种具有所述传感器线圈总成的EPS总成，所述具有所述传感器线圈总成的EPS总成进一步包括具有调理电路的解码器板。

可选的，所述解码器板采用两个可变阻值的贴片电阻实现所述传感器线圈总成的零位二次标定。

可选的，所述解码器板采用桥式电路补偿环境温度对电感信号测量的影响。

可选的，所述解码器板设置主电感接入电极、副电感接入电极、设置在所述主电感接入电极与所述副电感接入电极之间的共地线、供电电源、地线、副电压输出，以及主电压输出。

可选的，当用于实现所述传感器线圈总成的零位二次标定的贴片电阻分别设置在所述解码器板的J1和J2处，且所述电阻值分别为5.1千欧，并输入12伏电压时，测量所述副电压输出和所述主电压输出的输出信号，所述输出信号在1.9~3.3伏之间连续可调，且所述副电压输出和所述主电压输出的输出电压在2.49~2.51范围内。

可选的，所述具有该线圈传感器的EPS总成的工作电压为9~14.5V，输出信号形式为电压模拟信号，分辨率为0.06Nm，灵敏度为3‰，量程为-10Nm~10Nm，满量程输出为1.5~3.5V，工作温度为-40~120°C。

综上所述，本发明所述具有该线圈传感器的EPS总成克服了传统扭矩传感器的装配困难的问题，降低了制造成本和装配工时，提高了分辨率和灵敏度，适应环境的温度变化范围宽，调理电路设计具有零位自调节功能，且与总成匹配过程中可二次标定，从而提高了传感器的精度和良品率。

附图说明

图1所示为本发明传感器线圈总成的剖视结构示意图；

图2(a)所示为本发明传感器线圈总成之线圈骨架的立体结构示意图；

图2(b)所示为图2(a)的剖视结构示意图；

图2(c)所示为图2(b)沿A-A方向的剖视结构示意图；

图2(d)所示为图2(b)沿B-B方向的剖视结构示意图；

图3所示为所述具有该传感器线圈总成的EPS之解码器板的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，图1所示为本发明传感器线圈总成的剖视结构示意图。所述传感器线圈总成1包括本体部10，所述本体部10具有中空结构，并在所述中空结构中设置漆包线11和信号线12；传感器线圈13，所述传感器线圈13具有两路线圈，并设置在位于所述本体部10一端的线圈骨架14上；屏蔽套15，所述屏蔽套15通过设置在所述屏蔽套15内侧的涂胶16与所述线圈骨架14固定；防水栓17，所述防水栓17设置在所述本体部10之异于所述传感器线圈13的一端，所述信号线12贯穿所述防水栓17并向所述本体部10的外侧延伸；防护套18，所述防护套18与所述信号线12向所述本体部10外侧延伸的一端相连；热收缩套管19，所述热收缩套管19环绕设置在所述信号线12之邻近所述防水栓17一端的外侧。

在本发明中，所述传感器线圈13之两路线圈输出的电感量为7.8～8.2mh，且所述传感器线圈13之两路线圈输出的电感差值为0～0.05mh。所述涂胶16优选的为AB胶。所述防水栓17为丁基橡胶材质。所述防护套18为三孔防护套。本发明所述传感器线圈13之两路线圈采用屏蔽套15和防水栓17的结构设计，增强了所述传感器线圈总成1防水和防电磁辐射能力。

请继续参阅图1，并结合参阅图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)，图2(a)所示为本发明传感器线圈总成之线圈骨架的立体结构示意图。图2(b)所示为图2(a)的剖视结构示意图。图2(c)所示为图2(b)沿A-A方向的剖视结构示意图。图2(d)所示为图2(b)沿B-B方向的剖视结构示意图。所述用于固定传感器线圈13的线圈骨架14具有柱体141，以及分别形成在所述柱体141两端的第一环状部142和第二环状部143。所述第一环状部142、第二环状部143与所述柱体141组合形成具有绕线内卡槽144的空间。所述线圈骨架14具有所述线圈内卡槽144，并采用涂胶16进行固定的设计方式，避免了传感器线圈13无法固定和松脱等缺陷。进一步地，所述线圈骨架14侧面设置工装固定孔145，以实现快速装夹。所述传感器线圈13和所述屏蔽套15均具有正反面防错标识，实际记号笔操作工艺无法图示。

请参阅图3，并结合参阅图1，图3所示为所述具有该传感器线圈总成的EPS之解码器板的结构示意图。所述具有该传感器线圈总成的EPS总成进一步包括具有调理电路的解码器板2。所述解码器板2采用两个可变阻值的贴片电阻实现所述传感器线圈总成1的零位二次标定。同时，采用桥式电路补偿环境温度对电感信号测量的影响。具体地，所述解码器板2设置主电感接入电极21、副电感接入电极22、设置在所述主电感接入电极21与所述副电感接入电极22之间的共地线23、供电电源24、地线25、副电压输出26，以及主电压输出27。其中，当用于实现所述传感器线圈总成1的零位二次标定的贴片电阻分别设置在所述解码器板2的J1和J2处，且所述电阻值分别为5.1千欧，并输入12伏电压时，测量所述副电压输出26和所述主电压输出27的输出信号，所述输出信号在1.9～3.3伏之间连续可调，且所述副电压输出26和所述主电压输出27的输出电压在2.49～2.51范围内。

本发明中，所述具有该线圈传感器的EPS总成的工作电压为9～14.5V，输出信号形式为电压模拟信号，分辨率为0.06Nm，灵敏度为3‰，量程为-10Nm～10Nm，满量程输出为1.5～3.5V，工作温度为-40～120°C。

本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims

1.一种传感器线圈总成，其特征在于，所述传感器线圈总成包括：

本体部，所述本体部具有中空结构，并在所述中空结构中设置漆包线和信号线；

传感器线圈，所述传感器线圈具有两路线圈，并设置在位于所述本体部一端的线圈骨架上；

屏蔽套，所述屏蔽套通过设置在所述屏蔽套内侧的涂胶与所述线圈骨架固定；

防水栓，所述防水栓设置在所述本体部之异于所述传感器线圈的一端，所述信号线贯穿所述防水栓并向所述本体部的外侧延伸；

防护套，所述防护套与所述信号线向所述本体部外侧延伸的一端相连；

热收缩套管，所述热收缩套管环绕设置在所述信号线之邻近所述防水栓一端的外侧。

2.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述传感器线圈之两路线圈输出的电感量为7.8～8.2mh，且所述传感器线圈之两路线圈输出的电感差值为0～0.05mh。

3.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述涂胶为AB胶。

4.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述防水栓为丁基橡胶材质。

5.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述防护套为三孔防护套。

6.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述用于固定传感器线圈的线圈骨架进一步包括柱体，以及分别形成在所述柱体两端的第一环状部和第二环状部，且所述第一环状部、第二环状部与所述柱体组合形成具有绕线内卡槽的空间设计。

7.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述线圈骨架侧面设置工装固定孔。

8.如权利要求1所述的传感器线圈总成，其特征在于，所述传感器线圈和所述屏蔽套均具有正反面防错标识。

9.一种具有如权利要求1～8任一权利要求所述的传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，所述EPS总成进一步包括具有调理电路的解码器板。

10.如权利要求9所述的具有传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，所述解码器板采用两个可变阻值的贴片电阻实现所述传感器线圈总成的零位二次标定。

11.如权利要求10所述的具有传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，所述解码器板采用桥式电路补偿环境温度对电感信号测量的影响。

12.如权利要求11所述的具有传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，所述解码器板设置主电感接入电极、副电感接入电极、设置在所述主电感接入电极与所述副电感接入电极之间的共地线、供电电源、地线、副电压输出，以及主电压输出。

13.如权利要求12所述的具有传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，当用于实现所述传感器线圈总成的零位二次标定的贴片电阻分别设置在所述解码器板的J1和J2处，且所述电阻值分别为5.1千欧，并输入12伏电压时，测量所述副电压输出和所述主电压输出的输出信号，所述输出信号在1.9～3.3伏之间连续可调，且所述副电压输出和所述主电压输出的输出电压在2.49～2.51范围内。

14.如权利要求13所述的具有传感器线圈总成的EPS总成，其特征在于，所述具有该线圈传感器的EPS总成的工作电压为9~14.5V，输出信号形式为电压模拟信号，分辨率为0.06Nm，灵敏度为3‰，量程为-10Nm~10Nm，满量程输出为1.5~3.5V，工作温度为-40~120°C。