汽车方向盘转角传感器系统设计及算法研究

第25卷第1期湖北汽车工业学院学报Vol.25No.1Mar.2011

2011年3月

JournalofHubeiAutomotiveIndustriesInstitute

汽车方向盘转角传感器系统设计及算法研究

王俊，杨胜兵，过学迅

（武汉理工大学汽车学院，湖北武汉430070）

摘要：通过对角度传感器的结构及对其工作原理作深入研究，并将其运用于方向盘的绝对角度传感器中，该系

统成本低、抗干扰性能好、测量精确高，是一款较理想的非接触式方向盘转角传感器。由于该传感器能够检测出精确的方向盘绝对位置角度值，故为助力转向系统及车身电子稳定系统的开发有很大帮助。关键词：绝对角度；抗干扰性；转角传感器中图分类号：TP212.9;U463.46

文献标志码：A

文章编号：1008-5483(2011)01-0019-03

DesignandAlgorithmResearchofAngleSensor

forVehicleSteeringWheel

WangJun，YangShengbing，GuoXuexun

（SchoolofAutomobileEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China）

Abstract：Thestructureoftheanglesensoranditsworkingprinciplewereanalyzedandappliedtonon-contactanglesensorofthesteeringwheel.Sincethesensorcandetecttheabsolutepositionofthesteeringwheelanglevalue,itishelpfultodevelopmentofthepowersteeringsystemandelectronicstabilitysystem.

Keywords：absoluteangle;anti-jamming;anglesensor

汽车电控技术进步推动了汽车传感器技术的发展，其中电动助力转向系统和电子稳定系统是当前汽车电控技术的热点，而在控制过程中方向盘转角传感器则是其最重要的部分［1］。通过计算方向盘转角的位置和转角变化速率来预测驾驶员的操作意图，从而为ESP或EPS控制单元提供控制动作的依据。传统的方向盘转角传感器基于多种原理，如光电效应、霍尔效应、电阻分压效应等。根据原始信号编／解码方式的不同，转角传感器可以分为绝对值转角传感器和相对值转角传感器。这些传感器普遍存在测量精度不高、抗干扰性能差等缺点，且结构复杂，成本也较高［2］。

向管柱固定连接，大齿圈与2个小齿轮通过齿轮啮合。方向盘一般都能绕一个方向转3圈，为了得到精确的绝对角度这里采用齿数分别为26和28的小齿轮，而大齿轮齿数为42这样就能得到2个频率不同的锯齿波，为后面差值运算做了前提条件。转角传感器示意图如图2所示。

1

转角传感器系统结构

转角传感器（图1）的大齿圈内部与方向盘转

图1转角传感器实物图

收稿日期：2011-01-20

作者简介：王俊（1985-），男，湖北阳新人，硕士生，从事电动汽车及其底盘技术研究。