一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，包括通过从动结构同步旋转的转子Ⅰ和转子Ⅱ，所述转子Ⅰ绕其轴线可旋转的套接在方向盘的输入轴上；所述转子Ⅰ在沿其轴线的下方设有定子Ⅰ，转子Ⅱ在沿其轴线的下方设有定子Ⅱ；所述定子Ⅰ包括激励线圈Ⅰ、接收线圈Ⅰ和第一处理电路，所述激励线圈Ⅰ和接收线圈Ⅱ均与第一处理电路相连接；所述定子Ⅱ包括激励线圈Ⅱ、接收线圈Ⅱ和第二处理电路，所述激励线圈Ⅱ和接收线圈Ⅱ均与第二处理电路相连接。本实用新型专利技术提升了电动助力转向系统的安全性能和安全等级。

A Redundant Inductive and Inductive Steering Wheel Angle Sensor

【技术实现步骤摘要】
一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器
本技术属于汽车电动助力转向系统领域，具体地讲涉及一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器。
技术介绍
目前采用的EPS(电动助力转向系统)中方向盘角度测量均采用单组计算处理模式，当这一组相应的角度计算单元失效或者测量的数据在传输和处理中发生故障时，EPS会失去方向盘自动回正等功能，在未来无人驾驶等智能应用方面势必带来较大的安全隐患，此类EPS的安全性能在ISO26262中目前定义为ASILB级，其安全等级有待进一步提高。
技术实现思路
根据现有技术中存在的问题，本技术提供了一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，其提升了电动助力转向系统的安全性能和安全等级。本技术采用以下技术方案：一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，包括通过从动结构同步旋转的转子Ⅰ和转子Ⅱ，所述转子Ⅰ绕其轴线可旋转的套接在方向盘的输入轴上；所述转子Ⅰ在沿其轴线的下方设有定子Ⅰ，转子Ⅱ在沿其轴线的下方设有定子Ⅱ；所述定子Ⅰ包括激励线圈Ⅰ、接收线圈Ⅰ和第一处理电路，所述激励线圈Ⅰ和接收线圈Ⅱ均与第一处理电路相连接；所述定子Ⅱ包括激励线圈Ⅱ、接收线圈Ⅱ和第二处理电路，所述激励线圈Ⅱ和接收线圈Ⅱ均与第二处理电路相连接；所述第一处理电路输出两路电感角度信号，第二处理电路输出两路电感角度信号；所述第一处理电路输出的两路电感角度信号中的一路信号与第二处理电路输出的两路电感角度信号中的一路信号作为一组数据传输至一个计算单元，所述第一处理电路输出的两路电感角度信号中的另一路信号与第二处理电路输出的两路电感角度信号中的另一路信号作为另一组数据传输至另一个计算单元。优选的，所述从动结构包括相互外啮合的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与转子Ⅰ固定连接，所述小齿轮与转子Ⅱ固定连接，且大齿轮与转子Ⅰ之间、小齿轮与转子Ⅱ之间均同轴设置；所述大齿轮和小齿轮均可绕各自轴线旋转。更进一步优选的，所述接收线圈Ⅰ包括第一接收线圈和第二接收线圈，所述第一处理电路包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片的引脚三经由第一电阻接地，第一芯片的引脚四分别连接信号电压和第一电容的一端，第一电容的另一端接地；所述第一芯片的引脚五分别连接工作电压和第二电容的一端，第二电容的另一端连接第一接收线圈的中间抽头处且接地设置；所述第一芯片的引脚八连接第一接收线圈的一端，第一芯片的引脚十连接第一接收线圈的另一端，第一芯片的引脚九连接第一接收线圈的中间抽头处；所述第一芯片的引脚十一经由第二电阻接地，所述第一芯片的引脚十二分别连接第三电容的一端、第八电容的一端、激励线圈的一端，第三电容的另一端连接第一接收线圈的中间抽头处，第八电容的另一端连接第二芯片的引脚十二，激励线圈的中间抽头处连接信号电压；激励线圈的另一端分别连接第四电容的一端、第七电容的一端，第四电容的另一端连接第一接收线圈的中间抽头处，第七电容的另一端连接第二芯片的引脚十三；所述第一芯片的引脚一接地，第一芯片的引脚二输出一路电感角度信号；所述第二芯片的引脚三经由第三电阻接地，第二芯片的引脚四分别连接信号电压和第五电容的一端，第五电容的另一端接地；所述第二芯片的引脚五分别连接工作电压和第六电容的一端，第六电容的另一端连接第二接收线圈的中间抽头处且接地设置；所述第二芯片的引脚八连接第二接收线圈的一端，第二芯片的引脚十连接第二接收线圈的另一端，第二芯片的引脚九连接第二接收线圈的中间抽头处；所述第二芯片的引脚十一经由第四电阻接地；所述第二芯片的引脚一接地，第二芯片的引脚二输出另一路电感角度信号。更进一步优选的，所述接收线圈Ⅱ包括第三接收线圈和第四接收线圈，所述第二处理电路包括第三芯片和第四芯片；所述第三芯片的引脚三经由第五电阻接地，第三芯片的引脚四分别连接信号电压和第九电容的一端，第九电容的另一端接地；所述第三芯片的引脚五分别连接工作电压和第十电容的一端，第十电容的另一端连接第三接收线圈的中间抽头处且接地设置；所述第三芯片的引脚八连接第三接收线圈的一端，第三芯片的引脚十连接第三接收线圈的另一端，第三芯片的引脚九连接第三接收线圈的中间抽头处；所述第三芯片的引脚十一经由第六电阻接地，所述第三芯片的引脚十二分别连接第十一电容的一端、第十六电容的一端、激励线圈的一端，第十一电容的另一端连接第三接收线圈的中间抽头处，第十六电容的另一端连接第四芯片的引脚十二，激励线圈的中间抽头处连接信号电压；激励线圈的另一端分别连接第十二电容的一端、第十五电容的一端，第十二电容的另一端连接第三接收线圈的中间抽头处，第十五电容的另一端连接第四芯片的引脚十三；所述第三芯片的引脚一接地，第三芯片的引脚二输出一路电感角度信号；所述第四芯片的引脚三经由第七电阻接地，第四芯片的引脚四分别连接信号电压和第十三电容的一端，第十三电容的另一端接地；所述第四芯片的引脚五分别连接工作电压和第十四电容的一端，第十四电容的另一端连接第四接收线圈的中间抽头处且接地设置；所述第四芯片的引脚八连接第四接收线圈的一端，第四芯片的引脚十连接第四接收线圈的另一端，第四芯片的引脚九连接第四接收线圈的中间抽头处；所述第四芯片的引脚十一经由第八电阻接地；所述第四芯片的引脚一接地，第四芯片的引脚二输出另一路电感角度信号。更进一步优选的，所述第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片均采用Sensemi公司的SS1601型号的芯片。本技术的有益效果在于：1)本技术的角度传感器通过设置两组转子和定子来输出两组电感角度信号，每组电感角度信号都有两路电感角度信号，所述一组中的一路电感角度信号与另一组中的一路电感角度信号作为一组数据传输至计算单元，剩下的两路电感角度信号作为另一组数据传输至另一个计算单元；且两组计算单元相互独立，互不干扰，在一个计算单元失效或者测量的数据在传输和处理中发生故障时的情况下，另一组依然可以正常工作，两组之间互为冗余，提升了电动助力转向系统的安全性能，使得电动助力转向系统的安全等级提升到ISO26262中定义的ASILD级。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的原理示意图。图3为本技术的第一处理电路的电路图。图4为本技术的第一处理电路的电路图。附图标记：1-转子Ⅰ，2-定子Ⅰ，3-从动结构，4-转子Ⅱ，5-定子Ⅱ，L1-激励线圈Ⅰ，L2-接收线圈Ⅰ，L3-激励线圈Ⅱ，L4-接收线圈Ⅱ，21-第一处理电路，51-第二处理电路，31-大齿轮，32-小齿轮，L21-第一接收线圈，L22-第二接收线圈，L41-第三接收线圈，L42-第四接收线圈，U1-第一芯片，U2-第二芯片，U3-第三芯片，C1～C16-第一电容～第十六电容，R1～R8-第一电阻～第八电阻。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1、图2所示，一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，包括通过从动结构3同步旋转的转子Ⅰ1和转子Ⅱ4，所述转子Ⅰ1绕其轴线可旋转的套接在方向盘的输入轴上；所述转子Ⅰ1在沿其轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，其特征在于：包括通过从动结构(3)同步旋转的转子Ⅰ(1)和转子Ⅱ(4)，所述转子Ⅰ(1)绕其轴线可旋转的套接在方向盘的输入轴上；所述转子Ⅰ(1)在沿其轴线的下方设有定子Ⅰ(2)，转子Ⅱ(4)在沿其轴线的下方设有定子Ⅱ(5)；所述定子Ⅰ(2)包括激励线圈Ⅰ(L1)、接收线圈Ⅰ(L2)和第一处理电路(21)，所述激励线圈Ⅰ(L1)和接收线圈Ⅱ(L2)均与第一处理电路(21)相连接；所述定子Ⅱ(5)包括激励线圈Ⅱ(L3)、接收线圈Ⅱ(L4)和第二处理电路(51)，所述激励线圈Ⅱ(L3)和接收线圈Ⅱ(L4)均与第二处理电路(51)相连接；所述第一处理电路(21)输出两路电感角度信号，第二处理电路(51)输出两路电感角度信号；所述第一处理电路(21)输出的两路电感角度信号中的一路信号与第二处理电路(51)输出的两路电感角度信号中的一路信号作为一组数据传输至一个计算单元，所述第一处理电路(21)输出的两路电感角度信号中的另一路信号与第二处理电路(51)输出的两路电感角度信号中的另一路信号作为另一组数据传输至另一个计算单元。

【技术特征摘要】
1.一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，其特征在于：包括通过从动结构(3)同步旋转的转子Ⅰ(1)和转子Ⅱ(4)，所述转子Ⅰ(1)绕其轴线可旋转的套接在方向盘的输入轴上；所述转子Ⅰ(1)在沿其轴线的下方设有定子Ⅰ(2)，转子Ⅱ(4)在沿其轴线的下方设有定子Ⅱ(5)；所述定子Ⅰ(2)包括激励线圈Ⅰ(L1)、接收线圈Ⅰ(L2)和第一处理电路(21)，所述激励线圈Ⅰ(L1)和接收线圈Ⅱ(L2)均与第一处理电路(21)相连接；所述定子Ⅱ(5)包括激励线圈Ⅱ(L3)、接收线圈Ⅱ(L4)和第二处理电路(51)，所述激励线圈Ⅱ(L3)和接收线圈Ⅱ(L4)均与第二处理电路(51)相连接；所述第一处理电路(21)输出两路电感角度信号，第二处理电路(51)输出两路电感角度信号；所述第一处理电路(21)输出的两路电感角度信号中的一路信号与第二处理电路(51)输出的两路电感角度信号中的一路信号作为一组数据传输至一个计算单元，所述第一处理电路(21)输出的两路电感角度信号中的另一路信号与第二处理电路(51)输出的两路电感角度信号中的另一路信号作为另一组数据传输至另一个计算单元。2.根据权利要求1所述的一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，其特征在于：所述从动结构(3)包括相互外啮合的大齿轮(31)和小齿轮(32)，所述大齿轮(31)与转子Ⅰ(1)固定连接，所述小齿轮(32)与转子Ⅱ(4)固定连接，且大齿轮(31)与转子Ⅰ(1)之间、小齿轮(32)与转子Ⅱ(4)之间均同轴设置；所述大齿轮(31)和小齿轮(32)均可绕各自轴线旋转。3.根据权利要求2所述的一种冗余的电感式与电感式方向盘角度传感器，其特征在于：所述接收线圈Ⅰ(L2)包括第一接收线圈(L21)和第二接收线圈(L22)，所述第一处理电路(21)包括第一芯片(U1)和第二芯片(U2)；所述第一芯片(U1)的引脚三经由第一电阻(R1)接地，第一芯片(U1)的引脚四分别连接信号电压和第一电容(C1)的一端，第一电容(C1)的另一端接地；所述第一芯片(U1)的引脚五分别连接工作电压和第二电容(C2)的一端，第二电容(C2)的另一端连接第一接收线圈(L21)的中间抽头处且接地设置；所述第一芯片(U1)的引脚八连接第一接收线圈(L21)的一端，第一芯片(U1)的引脚十连接第一接收线圈(L21)的另一端，第一芯片(U1)的引脚九连接第一接收线圈(L21)的中间抽头处；所述第一芯片(U1)的引脚十一经由第二电阻(R2)接地，所述第一芯片(U1)的引脚十二分别连接第三电容(C3)的一端、第八电容(C8)的一端、激励线圈(L1)的一端，第三电容(C3)的另一端连接第一接收线圈(L21)的中间抽头处，第八电容(C8)的另一端连接第二芯片(U2)的引脚十二，激励线圈(L1)的中间抽头处连接信号电压；激励线圈(L1)的另一端分别连接第四电容(C4)的一端、第七电容(C7)的一端，第四电容(C4)的另一端连接第一接收线圈(L21)的中间抽头处，第七电容(C7)的另一端连接第二芯片(U2)的引脚十三；所述第一芯片(U1)的引脚一接地，第一芯片(U1)的引脚二输出一路电感角度信号；所述第二芯片(U2)的引脚三经由第三电阻(R3)接地，第二芯片(U2)的引脚四...

【专利技术属性】
技术研发人员：白宇，余健，吴求玉，
申请(专利权)人：上海精传电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31