第五章　底盘控制系统应用的传感器

第一节　转向角传感器

一、转向角传感器结构

转向盘转向角传感器为光电式传感器，安装在转向柱上，位于转向开关与转向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成为一体，安全气囊的带滑环的回位环集成在该传感器内且位于该传感器下部，如图5-1所示。通过CAN总线将转向盘的转向角信号传递给转向柱电控单元，由转向柱电控单元分析转向角信号。

图5-2　转向盘转向角传感器G85（二）

1. 编码盘

角度的测量是通过光栅原理来实现的。基本构件有：光源；编码盘；光学传感器；计数器，用于传递转动的圈数。

编码盘，也叫密码盘，由2个环构成，一个是绝对环，一个是增量环，每个环由2个传感器进行扫描，如图5-3所示。

图5-3　转向盘转向角传感器编码盘

a—光源；b—编码盘；c，d—光学传感器；e—计数器

2. 光栅

（1）光栅结构　为了简化结构（图5-4），将两个带孔蔽光框放在一起，1是增量蔽光框，2是绝对蔽光框。在两个蔽光框之间有光源3，其外侧是光学传感器（4，5）。

图5-4　光栅结构

（2）光栅工作原理　增量环（图5-5）被分成5个扇区，每个扇区72°，它由一对光栅对读取。该环在扇区内有开口，同一扇区内的开口顺序是相同的，但不同扇区之间的开口顺序则不同，从而实现了各扇区之间的设码。绝对环确定角度，它被6只光栅对读取。

图5-5　增量环

光透过缝隙照到传感器上，就会产生一个信号电压；如果光源被遮住，这个电压就又消失了。转向角传感器的工作原理与此相同，只是运动变成了旋转运动。

如果移动蔽光框，就会产生两个不同的电压。增量传感器传送一个均匀的信号，这是因为间隙是均匀分布的；绝对传感器传送一个不均匀信号，这是因为间隙是不均匀分布的。系统通过对比这两个信号，就可计算出蔽光框移动的距离，于是就确定了绝对部件运动的起始点。光栅原理见图5-6、图5-7。

图5-6　光栅原理一

图5-7　光栅原理二

三、转向归零设定

当出现以下情况之一时，需要进行转向归零设定：更换转向角传感器G85、转向机总成（含转向控制单元J500）、转向柱开关总成（含控制单元J527）；进行车轮定位调整。使用故障诊断仪，按照提示进行设定。