汽車EPS傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)方法

　　目前，小型乘用汽車轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向器主要分為兩大類即：液壓助力方式、電助力方式。液壓助力方式由于助力值大小難以控制、全時(shí)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率等缺點(diǎn)，正逐漸被市場淘汰.電助力轉(zhuǎn)向器正在規(guī)?；?、大批量生產(chǎn)、其核心部件扭矩\角度傳感器(如圖1所示)的裝配質(zhì)量與標(biāo)定質(zhì)量直接影響到整個(gè)電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(圖2)的性能以及品質(zhì)，目前轉(zhuǎn)向器傳感器種類主要有占空比式輸出、電壓式輸出、兩個(gè)種類。

　　在生產(chǎn)檢測線上，需要高精度地對(duì)電助力轉(zhuǎn)向器中的傳感器進(jìn)行零扭矩零位置燒寫\標(biāo)定，也是EPS轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)中的核心問題之一，按照HELLA公司的要求需要對(duì)標(biāo)定完成后每一件轉(zhuǎn)向器總成進(jìn)行在線檢測，而轉(zhuǎn)向器總成自身存在很小的空載轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，如果臺(tái)架(圖3)自身空載扭矩過大，會(huì)導(dǎo)致后期轉(zhuǎn)向器總成檢測合格率低下。

　　試件傳感器燒寫標(biāo)定過程

　　如圖3所示，通過上圖的試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)占空比式傳感器進(jìn)行燒寫與檢測。檢測臺(tái)架由夾頭，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)由雙工位組成，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)、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**大差異值。

　　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)、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**大差異值;

　　4)、線性度誤差

　　規(guī)定條件下，傳感器校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的**大偏差(?Ymax)與滿量程輸出(Y)的百分比，稱為線性度，該值越小，表明線性特性越好。

　　空載扭矩的動(dòng)態(tài)標(biāo)定

　　臺(tái)架的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的空載扭矩是機(jī)械結(jié)構(gòu)固有的，無法徹底消除的干擾因素，會(huì)根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)間的長短，氣溫濕度而，變化幅度在0.5～1N?m之間。已經(jīng)占到檢測工藝加載**大力矩±15N?m的6%，占到起始特征點(diǎn)扭矩±6N?m的16%。如果通過上位機(jī)對(duì)檢測程序進(jìn)行靜態(tài)補(bǔ)償，會(huì)出現(xiàn)如下圖5所示的狀況，會(huì)使得在測試中一個(gè)方向上進(jìn)程曲線與回程曲線之間產(chǎn)生滯環(huán)，而試件總成的空載扭矩值也會(huì)是非恒定的。臺(tái)架試驗(yàn)的空載扭矩

　　T總=TA+TB

　　TA：：試驗(yàn)臺(tái)架空載扭矩;

　　TB：：試件總成空載扭矩。

　　如上圖5所示，如果試件出現(xiàn)此種現(xiàn)象，上位機(jī)程序會(huì)因?yàn)閮煞N判斷要求判定為不合格，**種是線性度判定，根據(jù)公式計(jì)算公式：δ=ΔYmax/ Y*100%，T1、T2信號(hào)中δ大于一定值之后，系統(tǒng)會(huì)誤判斷該試件傳感器在各個(gè)扭矩環(huán)境下線性度不一致，從而導(dǎo)致誤判試件不合格。第二種判定是通過對(duì)P、S信號(hào)的游標(biāo)算法，得出一個(gè)可信度百分比，也就是VRES，如果P和S信號(hào)相位有偏差，那么迭代算出的可信度VRES值就會(huì)降低，也會(huì)導(dǎo)致誤判試件不合格。

　　為了排除上訴故障因素，動(dòng)態(tài)標(biāo)定的步驟是：

　　1、將試件總成在圖4中的第三步，計(jì)算ROC值的時(shí)候?qū)⒃嚰偝傻目蛰d扭矩與臺(tái)架結(jié)合時(shí)的各個(gè)對(duì)應(yīng)角度的扭矩測出dT，存入上位機(jī)RAM中;

　　2、在檢測環(huán)節(jié)之前先將試件進(jìn)行逆向旋轉(zhuǎn)預(yù)加載，加載值需要T預(yù)=2×T總;

　　3、dT預(yù)與RAM中dT的改點(diǎn)扭矩值進(jìn)行比較，算得差值dT’(如圖7所示);

　　4、正向方向預(yù)加載同理;

　　5、對(duì)試件進(jìn)行正反方向扭矩加載;

　　6、回程時(shí)候扣除差值得到得到真實(shí)扭矩曲線。

　　經(jīng)過修正過的加載幅值可以很好的杜絕系統(tǒng)誤判斷的發(fā)生，也可以有效的避免靜態(tài)標(biāo)定所帶來的不足。預(yù)加載需要占用標(biāo)定檢測線一定的節(jié)拍數(shù)，所占用的時(shí)間以及幅值取決于在計(jì)算ROC值中所獲取到的試驗(yàn)臺(tái)架和試件總成的空載扭矩，可以根據(jù)檢測精度以及適應(yīng)節(jié)拍數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。同時(shí)可以通過檢測臺(tái)架軸承單元布置優(yōu)化、改善試件總成裝配工藝以提高燒寫\檢測節(jié)拍數(shù)。

　　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，有效的克服了，試驗(yàn)臺(tái)架、試件總成在不同溫度、不同裝配手段導(dǎo)致的空載扭矩不一致現(xiàn)象，**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。

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