一种线控电动制动系统电机用角度传感器及检测方法与流程

本发明属于汽车制动领域，尤其涉及一种线控电动制动系统电机用角度传感器及检测方法。

背景技术：

1、目前汽车制动行业中，电机控制以及检测转子实时角度位置的传感器、其工作方式一般都采用布置在电机转动轴向的末端，采用光电编码计数脉冲的方式进行测量，存在着结构不稳定，应用复杂等问题，成本高昂，因此如何将角度传感器稳定、可靠有效的应用在制动行业电机控制是本领域需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种线控电动制动系统电机用角度传感器及检测方法，目的是将角度传感器稳定、可靠有效的应用在制动行业电机控制中。

2、本发明采取的技术方案是，包括传感器传输线束、传感器外壳、pcba板、芯片、多极径向磁环、磁环托架、电机端盖、电机转子、电机外壳，其中电机端盖与电机外壳固定连接，电机转子安装在电机外壳和电机端盖中，磁环托架安装在电机转子轴端外侧，多级径向磁环安装在磁环托架上，传感器外壳下部与电机外壳上部固定连接，pcba板固定连接在传感器外壳中，传感器传输线束穿过传感器外壳与pcba板电联接，芯片位于pcba板上，芯片中心点距离圆心≤29mm处。

3、所述芯片能够感应多极径向磁环在空间上的磁场方向，并根据不同位置的磁场进行进行信号处理和计算，得到电机转子的当前角度位置。

4、所述多级径向磁环的极对数与电机转子的极对数相等。

5、所述磁环托架与电机转子的安装方式包括激光焊接、过盈配合或粘结。

6、所述多级径向磁环与磁环托架的安装方式为粘结。

7、采用线控电动制动系统电机用角度传感器的检测方法，包括下列步骤：

8、所述多级径向磁环跟随电机转子同步旋转，用以在芯片接收范围内产生周期性交替变化的磁场强度，在芯片内部产生与不同磁感应强度相对应的感应电动势，再将感应电动势通过pcba板进行进一步采集放大处理，将变化的电压信号通过正余弦方式由传感器传输线束进行传输至控制器端口，完成对电机转子位置的读取，为系统进一步控制电机提供了稳定而快速的检测反馈。

9、所述多极径向磁环在芯片感应范围内以20-80mt进行周期性交替磁场，交替变化强度的磁场将影响芯片内部设置的惠斯通感应电桥中的电压变化。

10、所述角度传感器能够转子初始角度，无需进行控制电机转动校正初始位置。

11、所述角度传感器能够检测的精度为±1°电角度。

12、本发明的优点是结构新颖，角度传感器整体都安装在电机内部并通过线束的方式进行供电和输出信号，节省系统空间，增强保护性，提高系统的鲁棒性。为了获得电机转子的准确信号，传感器通过感应安装在电机内部转子外侧的多极性磁环在空间上的磁场方向，传感器内部芯片根据不同位置的磁场进行进行信号处理和计算，得到转子的当前角度位置，从而将位置信号传递给系统控制器，进行电机的转动控制。在系统进行制动功能实现时，控制器需要根据整车传递的各种数据来进行控制电机工作，推动主缸进行增压制动使整车达到一个理想的行驶姿态，用以确保驾驶员以及行人安全，当控制器控制电机进行转动时，转子带动安装在一起的多极性磁环一起同步转动，传感器部分则通过周期变化的磁感线穿过芯片，芯片内部的惠斯通电桥根据不同的磁感线强度而产生电压幅值的变化的正余弦，再通过放大电路，将变化的电压信号进行放大，并且在任何离散角度位置，产生的正余弦感应电压都与唯一的电角度相关，进而根据这些正余弦感应电压计算出转子所处的任何角度，芯片感应到不同的磁感应强度转换出的电压值以正余弦方式传输，进行计算获取电机转子位置，为系统进一步控制电机提供了稳定而快速的检测反馈。

技术特征：

1.一种线控电动制动系统电机用角度传感器，其特征在于：包括传感器传输线束、传感器外壳、pcba板、芯片、多极径向磁环、磁环托架、电机端盖、电机转子、电机外壳，其中电机端盖与电机外壳固定连接，电机转子安装在电机外壳和电机端盖中，磁环托架安装在电机转子轴端外侧，多级径向磁环安装在磁环托架上，传感器外壳下部与电机外壳上部固定连接，pcba板固定连接在传感器外壳中，传感器传输线束穿过传感器外壳与pcba板电联接，芯片位于pcba板上，芯片中心点距离圆心≤29mm处。

2.根据权利要求1所述的一种线控电动制动系统电机用角度传感器，其特征在于：所述芯片能够感应多极径向磁环在空间上的磁场方向，并根据不同位置的磁场进行进行信号处理和计算，得到电机转子的当前角度位置。

3.根据权利要求1所述的一种线控电动制动系统电机用角度传感器，其特征在于：所述多级径向磁环的极对数与电机转子的极对数相等。

4.根据权利要求1所述的一种线控电动制动系统电机用角度传感器，其特征在于：所述磁环托架与电机转子的安装方式包括激光焊接、过盈配合或粘结。

5.根据权利要求1所述的一种线控电动制动系统电机用角度传感器，其特征在于：所述多级径向磁环与磁环托架的安装方式为粘结。

6.采用如权利要求1~5任一项所述的线控电动制动系统电机用角度传感器的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：

7.如权利要求6所述的采用线控电动制动系统电机用角度传感器的检测方法，其特征在于：所述多极径向磁环在芯片感应范围内以20-80mt进行周期性交替磁场，交替变化强度的磁场将影响芯片内部设置的惠斯通感应电桥中的电压变化。

8.如权利要求6所述的采用线控电动制动系统电机用角度传感器的检测方法，其特征在于：所述角度传感器能够转子初始角度，无需进行控制电机转动校正初始位置。

9.如权利要求6所述的采用线控电动制动系统电机用角度传感器的检测方法，其特征在于：所述角度传感器能够检测的精度为±1°电角度。

技术总结
本发明涉及一种线控电动制动系统电机用角度传感器及检测方法，属于汽车制动领域。电机端盖与电机外壳固定连接，电机转子安装在电机外壳和电机端盖中，磁环托架安装在电机转子轴端外侧，多级径向磁环安装在磁环托架上，传感器外壳下部与电机外壳上部固定连接，PCBA板固定连接在传感器外壳中，传感器传输线束穿过传感器外壳与PCBA板电联接，芯片位于PCBA板上，芯片中心点距离圆心≤29mm处。优点是结构新颖，角度传感器整体都安装在电机内部并通过线束的方式进行供电和输出信号，节省系统空间，增强保护性，提高系统的鲁棒性，为系统进一步控制电机提供了稳定而快速的检测反馈。

技术研发人员：王德彬,宋巍,鞠春峰,李文惠,石强,汤颖伟,张世强,王维,桑洪波,陈爽,单国志,涂中萍
受保护的技术使用者：吉林东光奥威汽车制动系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1