EPS传感器动态标定试验台

王琳

[摘 要]本文主要概述了汽车电助力转向器中一种扭矩＼角度传感器的检测方法与动态标定试验台的电气设计思想；设计了EPS传感器动态标定试验台的数据采集、烧写和实时监测等电路。对EPS传感器事件接口定义。实现标准化对所有汽车EPS传感器动态标定都适用，为汽车EPS传感器测试提供了方便。

[关键词]EPS传感器 采集 烧写 电气设计

中图分类号：TH82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0120-01

前言

目前，小型乘用汽车助力转向器主要分为液压助力方式和电助力方式两大类。由于助力大小难以控制、全时消耗发动机功率等缺点，使得液压助力方式正逐渐被市场淘汰。电助力转向器正在大批量、规模化生产，其核心部件扭矩＼角度传感器（如图1所示）的装配和标定质量直接影响整个电助力转向系统（图2）的性能与品质，目前转向器传感器种类主要有占空比式输出和电压式输出两种。

在生产检测线上，需要高精度地对海拉传感器等电助力转向器中传感器进行零扭矩零位置烧写和标定，也是EPS转向器生产中的一个核心问题，按照海拉公司的要求需要对标定完成后的每一件转向器总成进行在线检测，而转向器总成自身仅存在很小的空载转动扭矩，如果台架自身的空载扭矩过大，则会导致后期转向器总成检测合格率低下。

2 试件传感器烧写标定过程

如图3所示，通过该试验台，对占空比式海拉传感器进行烧写与检测。检测台架由伺服电机、上下夹头、标定扭矩传感器等元器件组成，该试验台采用合理的工作流程如图4所示，极大提高了试件的烧写＼检测节拍数。

试件的检测项目为：

1）线性度误差

2）特征点计算：计算要求特征N.m值T1＼T2占空比情况。

3）0N.m滞后值：计算四次加载力矩为0N.m时T1＼T2（主辅路信号）的最大差异值。

4）对称性： 在范围内0～6N.m、0～-6N.m分别平均采集100个点，并且先将对应点求和后与100做差的最大差异值；

3 EPS传感器烧写标定电路

台架烧写＼检测电路如图5所示，将检测并计算好的数据上传给烧写设备，再通过烧写设备烧写给EPS传感器，达到空载扭矩的动态标定。

在这个过程中涉及到三种接线方法的对比：

方案一、使传感器、采集卡及烧写设备共用电源，同时连接采集信号和烧写信号。用示波器测试采集到的信号干扰很大，烧写设备烧写到EPS传感器的信号干扰也很大。

方案二、使传感器、采集卡及烧写设备电源隔离开来，同时连接采集信号和烧写信号。用示波器测试采集到的信号有一定干扰，但比方案一的干扰要小，烧写设备烧写到EPS传感器的信号干扰也要小一些。

方案三、使传感器、采集卡及烧写设备电源隔离开来，同时隔离采集信号和烧写信号。用示波器测试采集到的信号光滑无毛刺，烧写设备烧写到EPS传感器的信号误差可控在很小范围内，此方案可行。

为了排除上诉干扰因素，动态标定的电路设计如图5所示：通过三个4P中间继电器来切换电源、采样信号和烧写信号。当采集信号时，接通EPS传感器和采集卡共用的电源，同时断开烧写设备到EPS传感器的电源；接通采样信号，同时断开烧写信号。当烧写设备向EPS传感器烧写数据时，接通烧写设备到EPS传感器的电源，同时断开EPS传感器和采集卡共用的电源；接通烧写信号，同时断开采样信号。

经过电源和信号的隔离可以很好的杜绝因系统信号干扰而造成的EPS标定误差。

4 总结

动态标定空载扭矩可以高精度的完成对EPS试件传感器精度的检测，有效的克服了试验台架、试件总成在不同温度、不同装配手段下导致的空载扭矩不一致现象，最大限度的降低了误判断率，提高了产品的合格率。此方法也有很强的通用性，对于高精度、低量程的扭矩测试应用场合有很强的通用性，其他类似场合也可以参照此方案的检测结构执行。