一种智能刹车的电机角度传感器及系统的制作方法

本实用新型涉及电机角度信号采集技术领域，特别是涉及一种智能刹车的电机角度传感器及系统。

背景技术：

汽车行业的飞速发展，燃油车被新能源车取代是发展的趋势，当今比较成熟应用的新能源车非纯电动车莫属，那么产品的替代必然给新一轮的产品创新带来挑战，如传统的燃油车制动系统助力是依靠发动机产生真空源从而提供制动助力而纯电动车却没有此项功能，那么开发一种新型的制动助力系统成为发展的必经途径在此前提下智能刹车系统应运而生，而传感技术、信号采集成为本系统中必不可少的一部分，就如人的眼睛与鼻子，它是收集外部信息为整套系统的执行提供输入。

技术实现要素：

本实用新型提供一种智能刹车的电机角度传感器及系统，具有结构紧凑和装配拆卸简单的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能刹车的电机角度传感器，包括上盖、底座和电路板组件，所述电路板组件包括第一电路板、第二电路板和柔性电路板，所述柔性电路板的一端与第一电路板连接，另一端与第二电路板连接，所述第一电路板与柔性电路板之间的夹角为45度；所述第一电路板上安装有传感器芯片，所述第二电路板上设置有银触片；所述底座包括腔体，所述腔体的一端设置有45度斜平面，另一端设置有底座卡槽；所述柔性电路板布置在腔体上，所述第一电路板布置在45度斜平面上，所述第二电路板通过底座卡槽实现将电路板组件与底座固定；所述底座卡槽的外侧还设有底座圆孔，所述底座圆孔用于放置导电弹簧，使得导电弹簧与第二电路板上的银触片接触连接；所述上盖盖在所述底座上，将所述电路板组件固定在上盖与底座形成的空间内。

所述45度斜平面的两侧设有定位柱，所述第一电路板通过定位柱进行定位安装。

所述底座的腔体内设有安装柱，所述柔性电路板在安装柱对应的位置上开有通孔，所述安装柱穿过通孔与上盖铆接固定。

所述底座圆孔外套有护盖，所述导电弹簧穿出所述护盖的沉台圆孔。

所述上盖的外表面还设有用于安装定位的半圆柱凸台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能刹车的电机角度传感系统，包括上述的电机角度传感器和磁环，所述磁环注塑到电机转子的空心套筒上，所述电机角度传感器装入电机的阀体中使得所述传感器芯片与所述磁环呈45度夹角布置。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型具有外形独特、结构紧凑、布置角度多变、装配拆卸简单、采集信号精度高和输出信号稳定可靠等特点，可用于汽车智能刹车系统的电机角度信号采集。

附图说明

图1是本实用新型的整体布置示意图；

图2是本实用新型去掉底座的内部结构示意图；

图3是本实用新型所述的柔性电路板组件的结构示意图；

图4是本实用新型所述的底座的结构示意图；

图5是本实用新型去掉上盖的内部结构示意图；

图6是本实用新型结构示意图；

图7是本实用新型所述的电机转子空心套筒示意图；

图8是本实用新型所述的磁环示意图；

图9是本实用新型结构装配位置和装配方式示意图；

图10是本实用新型结构装配关系示意图；

图11是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的第一实施方式涉及一种智能刹车的电机角度传感器，包括上盖、底座和电路板组件，所述电路板组件包括第一电路板、第二电路板和柔性电路板，所述柔性电路板的一端与第一电路板连接，另一端与第二电路板连接，所述第一电路板与柔性电路板之间的夹角为45度，第二电路与柔性电路板之间的夹角为90度；所述第一电路板上安装有传感器芯片，所述第二电路板上设置有银触片；所述底座包括腔体，所述腔体的一端设置有45度斜平面，另一端设置有底座卡槽；所述柔性电路板布置在腔体上，所述第一电路板布置在45度斜平面上，所述第二电路板通过底座卡槽实现将电路板组件与底座固定；所述底座卡槽的外侧还设有底座圆孔，所述底座圆孔用于放置导电弹簧，使得导电弹簧与第二电路板上的银触片接触连接；所述上盖盖在所述底座上，将所述电路板组件固定在上盖与底座形成的空间内。

如图1-图6所示，包括上盖3、导电弹簧4、电路板a5、柔性电路板6、电路板b7、传感器芯片8、底座9、护盖10。其中，该电机角度传感器1整体为椭圆长条形，传感器芯片8与磁环2呈45度夹角布置。电路板a5与电路板b7通过柔性电路板6实现物理连接和电路联通。电路板a5通过底座9的45度斜平面16上两侧的定位柱17实现与底座9的精确定位安装，通过该底座45度斜平面16实现支撑固定，满足传感器芯片8与磁环2的45度夹角布置，电路板b7通过底座卡槽12实现与底座9的定位与固定，然后一起放置于底座9腔体内。上盖3与底座9通过两塑料安装柱14实现定位，该塑料安装柱能够穿过柔性电路板上对应位置的通孔后与上盖铆接固定，从而起到防护作用。导电弹簧4放入底座圆孔13并与电路板b7的银触片11接触实现电气联通，为了保证连接的可靠性，导电弹簧4外表面镀银。护盖10通过底座卡扣15实现与底座9的固定，导电弹簧4一端穿过护盖10的沉台圆孔，对导电弹簧4实现预压紧，从而实现定位与防护的作用，保证导电弹簧与银触片接触可靠和稳定。

本实施方式中所述的电路板a采取双核芯片设计，如图11所示，其输出两组sin信号24和cos信号25，以实现功能冗余，其中供电电源和基准电源完全独立分配，信号进行差分后输出，以期达到功能安全asil-d要求。

本实用新型的第二实施方式还涉及一种智能刹车的电机角度传感系统，包括第一实施方式中的电机角度传感器和磁环，所述磁环注塑到电机转子的空心套筒上，所述电机角度传感器装入电机的阀体中使得所述传感器芯片与所述磁环呈45度夹角布置。

如图7-图10所示，磁环2注塑到电机转子空心套筒20上。其中，电机转子空心套筒20的注塑位置上有5个凸起19，这5个凸起19能够与磁环2内表面的5个凹槽21相互配合，使得注塑后能够实现固定和防松脱作用。电机转子空心套筒20的另一端与电机转子23紧配，电机位角度传感器1装入阀体相应位置，其上盖外表面的半圆柱凸台18起定位作用，通过两个铆点22固定电机角度传感器位置，防止其松脱。

电机角度传感器基于磁感应原理，磁环采用halbach正弦充磁，磁感应传感器芯片放置磁环侧面，并与磁环轴向成45度夹角，定义磁感应传感器芯片感应点空间磁场在x、y、z轴的分量为bx、by和bz；其中x轴为磁环径向方向，y轴为磁环圆切线方向，z轴为磁环轴向方向；by是磁环圆弧切向方向磁场，bx’磁场是轴向磁场在安装角度方向的分量，传感器芯片的安装进行45度的倾斜，传感器倾斜角度为θ，则有bx’＝bx*cos(θ)，传感器芯片检测的磁场为by和bx’，当磁环旋转时，空间磁场by和bx’也会一起旋转，根据公式arctan(bx’,by)，就能得到磁环的旋转角度。传感器采集到的电机角度信号通过导电弹簧输出给控制器进行解码计算，从而检测到电机的准确角度。控制器根据不同工况和检测到的电机角度发出相应的指令对电机的角度进行闭环控制从而实现精准的制动。

不难发现，本实用新型具有外形独特、结构紧凑、布置角度多变、装配拆卸简单、采集信号精度高和输出信号稳定可靠等特点，可用于汽车智能刹车系统的电机角度信号采集。