王琳

[摘 要]本文主要概述了汽車(chē)電助力轉(zhuǎn)向器中一種扭矩＼角度傳感器的檢測(cè)方法與動(dòng)態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)臺(tái)的電氣設(shè)計(jì)思想；設(shè)計(jì)了EPS傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)臺(tái)的數(shù)據(jù)采集、燒寫(xiě)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等電路。對(duì)EPS傳感器事件接口定義。實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)所有汽車(chē)EPS傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定都適用，為汽車(chē)EPS傳感器測(cè)試提供了方便。

[關(guān)鍵詞]EPS傳感器 采集 燒寫(xiě) 電氣設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）16-0120-01

前言

目前，小型乘用汽車(chē)助力轉(zhuǎn)向器主要分為液壓助力方式和電助力方式兩大類。由于助力大小難以控制、全時(shí)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率等缺點(diǎn)，使得液壓助力方式正逐漸被市場(chǎng)淘汰。電助力轉(zhuǎn)向器正在大批量、規(guī)?；a(chǎn)，其核心部件扭矩＼角度傳感器（如圖1所示）的裝配和標(biāo)定質(zhì)量直接影響整個(gè)電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（圖2）的性能與品質(zhì)，目前轉(zhuǎn)向器傳感器種類主要有占空比式輸出和電壓式輸出兩種。

在生產(chǎn)檢測(cè)線上，需要高精度地對(duì)海拉傳感器等電助力轉(zhuǎn)向器中傳感器進(jìn)行零扭矩零位置燒寫(xiě)和標(biāo)定，也是EPS轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)中的一個(gè)核心問(wèn)題，按照海拉公司的要求需要對(duì)標(biāo)定完成后的每一件轉(zhuǎn)向器總成進(jìn)行在線檢測(cè)，而轉(zhuǎn)向器總成自身僅存在很小的空載轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，如果臺(tái)架自身的空載扭矩過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致后期轉(zhuǎn)向器總成檢測(cè)合格率低下。

2 試件傳感器燒寫(xiě)標(biāo)定過(guò)程

如圖3所示，通過(guò)該試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)占空比式海拉傳感器進(jìn)行燒寫(xiě)與檢測(cè)。檢測(cè)臺(tái)架由伺服電機(jī)、上下夾頭、標(biāo)定扭矩傳感器等元器件組成，該試驗(yàn)臺(tái)采用合理的工作流程如圖4所示，極大提高了試件的燒寫(xiě)＼檢測(cè)節(jié)拍數(shù)。

試件的檢測(cè)項(xiàng)目為：

1）線性度誤差

2）特征點(diǎn)計(jì)算：計(jì)算要求特征N.m值T1＼T2占空比情況。

3）0N.m滯后值：計(jì)算四次加載力矩為0N.m時(shí)T1＼T2（主輔路信號(hào)）的最大差異值。

4）對(duì)稱性： 在范圍內(nèi)0～6N.m、0～-6N.m分別平均采集100個(gè)點(diǎn)，并且先將對(duì)應(yīng)點(diǎn)求和后與100做差的最大差異值；

3 EPS傳感器燒寫(xiě)標(biāo)定電路

臺(tái)架燒寫(xiě)＼檢測(cè)電路如圖5所示，將檢測(cè)并計(jì)算好的數(shù)據(jù)上傳給燒寫(xiě)設(shè)備，再通過(guò)燒寫(xiě)設(shè)備燒寫(xiě)給EPS傳感器，達(dá)到空載扭矩的動(dòng)態(tài)標(biāo)定。

在這個(gè)過(guò)程中涉及到三種接線方法的對(duì)比：

方案一、使傳感器、采集卡及燒寫(xiě)設(shè)備共用電源，同時(shí)連接采集信號(hào)和燒寫(xiě)信號(hào)。用示波器測(cè)試采集到的信號(hào)干擾很大，燒寫(xiě)設(shè)備燒寫(xiě)到EPS傳感器的信號(hào)干擾也很大。

方案二、使傳感器、采集卡及燒寫(xiě)設(shè)備電源隔離開(kāi)來(lái)，同時(shí)連接采集信號(hào)和燒寫(xiě)信號(hào)。用示波器測(cè)試采集到的信號(hào)有一定干擾，但比方案一的干擾要小，燒寫(xiě)設(shè)備燒寫(xiě)到EPS傳感器的信號(hào)干擾也要小一些。

方案三、使傳感器、采集卡及燒寫(xiě)設(shè)備電源隔離開(kāi)來(lái)，同時(shí)隔離采集信號(hào)和燒寫(xiě)信號(hào)。用示波器測(cè)試采集到的信號(hào)光滑無(wú)毛刺，燒寫(xiě)設(shè)備燒寫(xiě)到EPS傳感器的信號(hào)誤差可控在很小范圍內(nèi)，此方案可行。

為了排除上訴干擾因素，動(dòng)態(tài)標(biāo)定的電路設(shè)計(jì)如圖5所示：通過(guò)三個(gè)4P中間繼電器來(lái)切換電源、采樣信號(hào)和燒寫(xiě)信號(hào)。當(dāng)采集信號(hào)時(shí)，接通EPS傳感器和采集卡共用的電源，同時(shí)斷開(kāi)燒寫(xiě)設(shè)備到EPS傳感器的電源；接通采樣信號(hào)，同時(shí)斷開(kāi)燒寫(xiě)信號(hào)。當(dāng)燒寫(xiě)設(shè)備向EPS傳感器燒寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，接通燒寫(xiě)設(shè)備到EPS傳感器的電源，同時(shí)斷開(kāi)EPS傳感器和采集卡共用的電源；接通燒寫(xiě)信號(hào)，同時(shí)斷開(kāi)采樣信號(hào)。

經(jīng)過(guò)電源和信號(hào)的隔離可以很好的杜絕因系統(tǒng)信號(hào)干擾而造成的EPS標(biāo)定誤差。

4 總結(jié)

動(dòng)態(tài)標(biāo)定空載扭矩可以高精度的完成對(duì)EPS試件傳感器精度的檢測(cè)，有效的克服了試驗(yàn)臺(tái)架、試件總成在不同溫度、不同裝配手段下導(dǎo)致的空載扭矩不一致現(xiàn)象，最大限度的降低了誤判斷率，提高了產(chǎn)品的合格率。此方法也有很強(qiáng)的通用性，對(duì)于高精度、低量程的扭矩測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)合有很強(qiáng)的通用性，其他類似場(chǎng)合也可以參照此方案的檢測(cè)結(jié)構(gòu)執(zhí)行。