线控转向时代,TAS传感器如何成为智驾转向的关键?
线控转向时代,TAS传感器如何成为智驾转向的关键?
随着智能驾驶技术的迅速发展,汽车转向系统正经历从传统机械式向线控转向(SBW)的转型。作为感知驾驶员转向意图的核心组件,扭矩角度传感器(TAS)已从辅助功能升级为决定转向精度、响应速度和功能安全的关键部件。
本文以赛卓电子的TAS传感器芯片解决方案为切入点,深入剖析线控转向系统的底层逻辑、传感器选型策略以及车规级落地路径,全面解读转向传感器技术的发展趋势。
一、转向系统演变与线控转向结构
从机械转向到线控转向,汽车转向技术历经多个发展阶段:
- 机械转向 → 液压助力(HPS) → 电液助力(EHPS) → 电动助力(EPS) → 线控转向(SBW)
作为当前最先进的形态,线控转向系统彻底取消方向盘与转向轮之间的机械连接,通过电信号传输指令,具备三大核心优势:
- 转向响应速度更快,满足高端智能驾驶控制需求;
- 座舱布局更灵活,释放车内空间;
- 路感反馈可编程,提升驾驶舒适性。
线控转向系统主要由三个模块组成:
- 转向盘模块:采集转向扭矩、转角和转速,提供路感反馈;
- 转向执行模块:驱动转向电机并采集车轮转角与位移;
- 中央ECU:统筹信号处理、算法运算并下发控制指令。
在这一系统中,扭矩角度传感器是感知的起点。
二、转向传感器的分类与介绍
在汽车转向系统中,扭矩与角度传感并非采用单一方案,而是根据功能需求分级适配不同车型:
- TOS(纯扭矩传感器):仅检测转向扭矩,结构简单、成本低,适用于经济型燃油车或入门电动车。
- TIS(扭矩+索引传感器):提供扭矩信号及每圈一个索引脉冲,用于ECU进行圈数计数和零位校准,适用于主流乘用车。
- TAS(扭矩+角度传感器):同步输出扭矩和绝对角度信号,能够精准捕捉转向意图,是中高端车型、智能驾驶平台及线控转向系统的标准配置。
三、TIS 与 TAS 的核心对比
| TIS(扭矩 + 索引传感器) | TAS(扭矩 + 角度传感器) | |
| 核心定义 | 扭矩检测 + 单圈零位索引,不输出连续角度 | 电感测扭矩 + 磁传感测角度,直接输出 0~360° 绝对角度 |
| 工作原理 |
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| 选型参数要求 | TIS(扭矩 + 索引传感器) | TAS(扭矩 + 角度传感器) |
| 扭矩测量要求 |
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| 角度 / 索引要求 |
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| 信号输出 |
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| 电气环境 |
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| 应用特点 |
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四、赛卓车规级芯片全栈方案
针对线控转向与 EPS 市场,赛卓电子提供从 TIS 到 TAS 的完整芯片矩阵,所有产品均符合 AEC-Q100 和 ISO 26262 功能安全标准。
✦ TIS 推荐方案:SC245X 单极开关霍尔芯片
- 安全等级:符合 AEC-Q100 车规标准,支持 ISO26262 ASIL B 功能安全。
- 宽电压耐压:支持 24V / 40V 耐压规格,适配多种供电系统。
- 宽温工作:工作温度区间 -40℃~150℃,适应多种复杂环境。
- 防护可靠:内置过热关断保护,有效防止高温损坏。
- 抗干扰强:具备良好的 EMC 与 ESD 抗扰能力。
- 输出适配:标准开漏输出,兼容常见外围控制电路。
✦ TAS 推荐方案:SC69431 多协议输出角度传感器芯片
- 安全等级:满足 AEC-Q100、ISO26262 ASIL B 功能安全标准。
- 检测原理:采用 IMC 3D 感应技术,支持 XY、XZ、YZ 多平面检测。
- 检测范围:支持角度位移、直线位移、XYZ 三维位置检测。
- 超宽温域:工作温度 -40℃~160℃,具备优异的高温适应性。
- 多输出模式:支持模拟、PWM、SPI、SENT、PSI5 多种输出方式。
- 可编程特性:支持 4 点、8 点、16 段、32 段多档位线性曲线校准,适用于高精度定制化应用。
五、市场趋势与行业展望
随着 EPS 技术的全面普及和线控转向的迅速落地,转向传感市场正呈现以下发展趋势:
- TAS 渗透率持续提升:成为中高端车型和智能驾驶平台的标配,逐步取代传统 TIS/TOS。
- 车规要求更严格:高抗干扰、宽温域、功能安全、长寿命已成为行业标配。
- 国产替代进程加快:本土企业在性价比、交付周期和服务响应方面更具优势。
赛卓电子依托其在车规级传感器领域的研发与量产能力,深入绑定主流车企和 Tier1 供应商,通过高可靠性、多功能输出和易集成的传感器方案,推动线控转向系统的国产化落地。未来,赛卓将持续深耕车规传感领域,以技术创新匹配高端制造需求,为智能转向系统提供更安全、更精准、更具成本优势的芯片解决方案。
审核编辑:黄宇
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