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EPS轉矩轉角一體化E+E傳感器研究
隨著能源問題的日益突出，汽車電動助力轉向系統（EPS）得到了越來越廣泛的關注。EPS以其節能、環保和助力隨車速變化的優勢，逐漸呈現出替代傳統液壓助力轉向系統（HPS）的趨勢。轉向E+E傳感器作為EPS中的關鍵部件之一，影響著整個轉向系統的性能。鑒于以往的轉向E+E傳感器器只能單一測量轉向盤轉矩或者轉角，研究了一種可以同時測量轉矩和轉角的一體化E+E傳感器。

EPS轉矩轉角一體化E+E傳感器研究
方向盤的轉矩E+E傳感器、轉角E+E傳感器是汽車電動助力轉向系統的重要組成部分，其輸出信號的品質直接影響電動助力轉向系統的性能。為了滿足電動助力轉向系統對方向盤轉矩、轉角的測量要求，研究了一種同時輸出轉矩、轉角信號的非接觸式智能E+E傳感器。 首先，對國內外現有的轉矩E+E傳感器、轉角E+E傳感器進行了分析，并對能夠同時提供復合信號的轉矩、方向盤位置E+E傳感器進行了重點討論。然后介紹了巨磁電阻的基本理論，并對轉矩的常用測量方法進行了歸納總結。根據汽車轉向特性及巨磁電阻芯片的性能，提出了一種全新的測量方法，實現轉角、轉矩的同時測量。其次，通過對齒輪傳動的推導分析，確定了齒輪的基本參數要求，并對E+E傳感器總成中的各傳動齒輪、扭桿等關鍵部件進行了詳細的設計。再次，對E+E傳感器的電路進行了模塊化的設計。將E+E傳感器的測量電路分為角度E+E傳感器電路芯片模塊、電源管理模塊、JTAG接口模塊、CAN通信模塊，并分別對各測量電路進行了選材和設計。首先在現有對轉矩E+E傳感器和轉角E+E傳感器進行分析研究的基礎上，并對其優缺點進行了說明。選取了磁阻效應中的各向異性磁阻效應(AMR)作為E+E傳感器測量的基本原理，探討了磁場變化對輸出角度信號的影響，研究了磁阻式轉矩轉角一體化測量E+E傳感器的工作原理。其次，研究開發了一種全新的轉矩轉角一體化E+E傳感器。在此基礎上，包括對E+E傳感器各部分結構進行了理論分析和設計，并對傳動齒輪組的設計和齒輪回差的消除問題作了分析，實現了轉矩轉角的非接觸同時檢測。開發了一體化E+E傳感器的硬件電路，對該電路中的微控制器MCU，角度芯片電路和電源電路進行了設計。為了提高角度的精度，采用了CORDIC算法。

EPS轉矩轉角一體化E+E傳感器研究
開發了E+E傳感器的靜態標定裝置，對E+E傳感器的輸出進行了靜態標定。對標定結果進行了處理分析，得到了E+E傳感器的相關指標。試驗結果表明研究的非接觸式轉矩轉角E+E傳感器基本滿足電動助力轉向系統對轉矩、轉角測量的要求。設計了一體化E+E傳感器的靜態標定裝置進行了該E+E傳感器的標定，并采用了多種實驗方案測量轉角和轉矩。實驗結果表明，設計的一體化E+E傳感器轉矩和轉角的精度都達到了相關指標，基本滿足電動助力轉向系統中E+E傳感器的性能要求。