本发明涉及电子转向柱锁技术,特别涉及一种电子转向柱锁锁舌位置测量系统。
背景技术:
1、escl(electrical steering colum lock,电子转向柱锁)是一种用来约束转向管柱的电子装置,安装在方向盘系统下方,escl通过对驾驶者意图、车速以及转向轴锁的状态来判断需要执行的动作。escl通过锁舌系统来给转向管柱进行上锁和解锁,它的安全目标是防止汽车在行驶时意外上锁,为提高汽车的安全性奠定了基础。
2、在escl生产系统中,为了保证其能正常安全的工作,需要对escl上锁和解锁时的锁舌位置进行精确的测量和评定。
3、传统的电子转向柱锁锁舌位置测量方法如图1、图2所示,是使用激光位移传感器1发送激光至锁舌21底端,锁舌的位置信号(单位为mm)与激光传感器的反馈电压反馈为线性关系,通过标定可得到位置信号与激光传感器电压反馈之间的换算关系,从而根据上锁锁舌位置电压反馈v1和解锁锁舌位置电压反馈v2,计算得到escl的上锁位置和解锁位置,其对应关系大致为0-50mm对应0-5v电压,由于电压信号为模拟量信号,容易受到干扰,其最高测量精度一般为0.4%左右,造成位置测量精度约为50mm*0.4%=0.2mm=200um,而我们测试误差的允许范围约为0.5mm=500um,由此可知,传统的电子转向柱锁锁舌位置测量方法精度较低,只能勉强实现escl锁舌位置测量。
4、在生产测试要求越来越高的情况下,传统方法明显不能满足高精度测量的生产需求,需要使用更高精度的测量方式,来完成escl锁舌位置的高精度测量。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种电子转向柱锁锁舌位置测量系统,能检测得到精确的escl锁舌的上锁、解锁位置。
2、为解决上述技术问题,本发明提供的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其包括力传感器3、位移传感器4、运动电缸6及处理器5;
3、所述电子转向柱锁2,其锁舌21在上锁位置时下探出电子转向柱锁2底面的高度d2大于在解锁位置时下探出电子转向柱锁2底面的高度d1;
4、所述力传感器3及位移传感器4均固定在运动电缸的顶杆上端,并且位移传感器4上端较力传感器3上端高(d2-d1)~2(d2-d1);
5、测量时,所述力传感器3位于锁舌21正下方;所述位移传感器4的位移伸缩杆上端位于电子转向柱锁2正下方并位于锁舌21竖向投影区外;
6、所述力传感器3,用于检测其上端的压力并将压力信号发送到处理器5;
7、所述位移传感器4,当其位移伸缩杆上端受压缩短时,输出脉冲信号到所述处理器5;
8、所述位移传感器4的位移伸缩杆每缩短设定距离,输出一个脉冲信号;
9、所述处理器5,控制运动电缸6工作,并根据所述力传感器3检测的压力突变时的所述位移传感器4输出的脉冲个数,确定电子转向柱锁2锁舌的解锁位置或上锁位置;
10、d2=a*s;
11、d1=b*s;
12、s为设定距离,a为锁舌在解锁位置时所述位移传感器4输出的脉冲个数,b为锁舌在上锁位置时所述位移传感器4输出的脉冲个数。
13、较佳的,所述处理器5,当接收到所述位移传感器4发送来的脉冲信号,控制所述力传感器3开始工作。
14、较佳的,所述处理器5,当接收到所述位移传感器4发送来的第一个脉冲信号或连续二个脉冲信号,控制所述力传感器3开始工作。
15、较佳的,所述力传感器3输出的压力信号接入ni高速数据采集板卡的模拟量采集通道;
16、所述位移传感器4输出的脉冲信号接入ni高速数据采集板卡的数字量采集通道。
17、较佳的,所述脉冲信号为ttl脉冲信号。
18、较佳的,所述设定距离小于5um。
19、较佳的,所述设定距离为2um、1um或0.5um。
20、较佳的,所述ni高速数据采集板卡安装于nipxie机箱中。
21、较佳的,所述ni高速数据采集板卡采用nipxie 6361多功能数据采集卡,安装于nipxie 1078机箱中。
22、较佳的,所述位移传感器4采用海德汉st3078位移传感器;
23、所述力传感器3采用kistler 9203u力传感器;
24、所述运动电缸采用linax lxc 80f40运动电缸。
25、较佳的,所述运动电缸6同处理器5通过tcp/ip通信;
26、处理器5通过控制气缸进行相应动作,使escl固定于测试台;
27、处理器5通过can总线同escl通信。
28、较佳的,所述电子转向柱锁2的锁舌21在上锁位置时下探出电子转向柱锁2底面的高度d2为10mm~10.5mm,在解锁位置时下探出电子转向柱锁2底面的高度d1为4.0mm~4.5mm。
29、较佳的,在上锁位置测试中,当压力信号大于设定压力时,所述处理器5控制运动电缸6停止运动。
30、本发明的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,汽车电子转向柱锁锁舌(escl)的锁舌有两种状态,上锁状态和解锁状态,escl底面为参考零面,d1和d2分别代表解锁位置和上锁位置。处理器5控制运动电缸6工作,当运动电缸6的顶杆上端上移带动位移传感器4上移触碰到escl底面之后,位移传感器4的位移伸缩杆上端开始受压并缩短,位移传感器4输出脉冲信号到处理器5,即可触发力信号与位移信号的高速采集,由于所述位移传感器4采用数字位移传感器,其精度为设定距离/脉冲,根据位移传感器4的输出的脉冲的数量,结合压力信号的突变点,处理器5即可得到精确的escl锁舌的上锁、解锁位置。
1.一种电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,其包括力传感器(3)、位移传感器(4)、运动电缸(6)及处理器(5);
2.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
8.根据权利要求4所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
10.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
11.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
12.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
13.根据权利要求1所述的电子转向柱锁锁舌位置测量系统,其特征在于,
