王琳

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

[關(guān)鍵詞]EPS傳感器 采集 燒寫 電氣設(shè)計(jì)

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

前言

目前，小型乘用汽車助力轉(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、全時消耗發(fā)動機(jī)功率等缺點(diǎn)，使得液壓助力方式正逐漸被市場淘汰。電助力轉(zhuǎn)向器正在大批量、規(guī)模化生產(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)檢測線上，需要高精度地對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和標(biāo)定，也是EPS轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)中的一個核心問題，按照海拉公司的要求需要對標(biāo)定完成后的每一件轉(zhuǎn)向器總成進(jìn)行在線檢測，而轉(zhuǎn)向器總成自身僅存在很小的空載轉(zhuǎn)動扭矩，如果臺架自身的空載扭矩過大，則會導(dǎo)致后期轉(zhuǎn)向器總成檢測合格率低下。

2 試件傳感器燒寫標(biāo)定過程

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

試件的檢測項(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T1＼T2（主輔路信號）的最大差異值。

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

3 EPS傳感器燒寫標(biāo)定電路

臺架燒寫＼檢測電路如圖5所示，將檢測并計(jì)算好的數(shù)據(jù)上傳給燒寫設(shè)備，再通過燒寫設(shè)備燒寫給EPS傳感器，達(dá)到空載扭矩的動態(tài)標(biāo)定。

在這個過程中涉及到三種接線方法的對比：

方案一、使傳感器、采集卡及燒寫設(shè)備共用電源，同時連接采集信號和燒寫信號。用示波器測試采集到的信號干擾很大，燒寫設(shè)備燒寫到EPS傳感器的信號干擾也很大。

方案二、使傳感器、采集卡及燒寫設(shè)備電源隔離開來，同時連接采集信號和燒寫信號。用示波器測試采集到的信號有一定干擾，但比方案一的干擾要小，燒寫設(shè)備燒寫到EPS傳感器的信號干擾也要小一些。

方案三、使傳感器、采集卡及燒寫設(shè)備電源隔離開來，同時隔離采集信號和燒寫信號。用示波器測試采集到的信號光滑無毛刺，燒寫設(shè)備燒寫到EPS傳感器的信號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，動態(tài)標(biāo)定的電路設(shè)計(jì)如圖5所示：通過三個4P中間繼電器來切換電源、采樣信號和燒寫信號。當(dāng)采集信號時，接通EPS傳感器和采集卡共用的電源，同時斷開燒寫設(shè)備到EPS傳感器的電源；接通采樣信號，同時斷開燒寫信號。當(dāng)燒寫設(shè)備向EPS傳感器燒寫數(shù)據(jù)時，接通燒寫設(shè)備到EPS傳感器的電源，同時斷開EPS傳感器和采集卡共用的電源；接通燒寫信號，同時斷開采樣信號。

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

4 總結(jié)

動態(tài)標(biāo)定空載扭矩可以高精度的完成對EPS試件傳感器精度的檢測，有效的克服了試驗(yàn)臺架、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，對于高精度、低量程的扭矩測試應(yīng)用場合有很強(qiáng)的通用性，其他類似場合也可以參照此方案的檢測結(jié)構(gòu)執(zhí)行。