EPS傳感器動態標定試驗臺

王琳

[摘 要]本文主要概述了汽車電助力轉向器中一種扭矩＼角度傳感器的檢測方法與動態標定試驗臺的電氣設計思想；設計了EPS傳感器動態標定試驗臺的數據采集、燒寫和實時監測等電路。對EPS傳感器事件接口定義。實現標準化對所有汽車EPS傳感器動態標定都適用，為汽車EPS傳感器測試提供了方便。

[關鍵詞]EPS傳感器 采集 燒寫 電氣設計

中圖分類號：TH82 文獻標識碼：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、全時消耗發動機功率等缺點，使得液壓助力方式正逐漸被市場淘汰。電助力轉向器正在大批量、規模化生產，其核心部件扭矩＼角度傳感器（如圖1所示）的裝配和標定質量直接影響整個電助力轉向系統（圖2）的性能與品質，目前轉向器傳感器種類主要有占空比式輸出和電壓式輸出兩種。

在生產檢測線上，需要高精度地對海拉傳感器等電助力轉向器中傳感器進行零扭矩零位置燒寫和標定，也是EPS轉向器生產中的一個核心問題，按照海拉公司的要求需要對標定完成后的每一件轉向器總成進行在線檢測，而轉向器總成自身僅存在很小的空載轉動扭矩，如果臺架自身的空載扭矩過大，則會導致后期轉向器總成檢測合格率低下。

2 試件傳感器燒寫標定過程

如圖3所示，通過該試驗臺，對占空比式海拉傳感器進行燒寫與檢測。檢測臺架由伺服電機、上下夾頭、標定扭矩傳感器等元器件組成，該試驗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＼檢測節拍數。

試件的檢測項目為：

1）線性度誤差

2）特征點計算：計算要求特征N.m值T1＼T2占空比情況。

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

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

3 EPS傳感器燒寫標定電路

臺架燒寫＼檢測電路如圖5所示，將檢測并計算好的數據上傳給燒寫設備，再通過燒寫設備燒寫給EPS傳感器，達到空載扭矩的動態標定。

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，燒寫設備燒寫到EPS傳感器的信號誤差可控在很小范圍內，此方案可行。

為了排除上訴干擾因素，動態標定的電路設計如圖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，同時斷開燒寫設備到EPS傳感器的電源；接通采樣信號，同時斷開燒寫信號。當燒寫設備向EPS傳感器燒寫數據時，接通燒寫設備到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。

經過電源和信號的隔離可以很好的杜絕因系統信號干擾而造成的EPS標定誤差。

4 總結

動態標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，有效的克服了試驗臺架、試件總成在不同溫度、不同裝配手段下導致的空載扭矩不一致現象，最大限度的降低了誤判斷率，提高了產品的合格率。此方法也有很強的通用性，對于高精度、低量程的扭矩測試應用場合有很強的通用性，其他類似場合也可以參照此方案的檢測結構執行。