作者:姜凤娟1 何小辉1
【摘要】电动助力转向系统(EPS)耐久性试验台实现了在实验室环境下,通过伺服电机模拟驾驶员对方向盘的操作,采用磁粉制动器仿真不同路况下的转向受力情况等主要方式,对EPS实际使用工况进行模拟,以判断其潜在失效模式,验证其耐久性及可靠性。系统结构灵活可调,软件测试序列可编辑,能适应多种EPS,并可同时完成对4个EPS测试。
【关键词】汽车电子、EPS、耐久性测试、测试环境仿真
Electric Power Steering (EPS) Durability Test System
ABSTRACT –EPS (Electric power steering system) test system is designed to verify the EPS durability and reliability in a laboratory environment, where the servo motor and magnetic brake are used to analog the steering wheel and the damping under different road conditions. The system is adapted to a variety of EPS products, because the architecture is adjustable, and the software test sequence can be edited. Besides, four EPS can be tested simultaneously.
KEYWORDS –automotive electronics, EPS, durability test, test environmental simulation
1 背景
电动助力转向系统EPS( Electric Power Steering),以其转向手感好,节省燃油、环保、装配灵活等优势,将逐步替代旧式的机械转向、液压助力转向系统。
作为汽车上重要的安全部件之一,EPS在生产中需进行严格的性能测试与耐久试验以验证其可靠性并获得最佳工作状态数据。由于实车试验不仅危险性高且费用昂贵,生产商更倾向于搭建试验台来模拟不同工况下的实车试验,这种方式不仅安全、方便、成本较低,并且能够达到比较理想效果。
2 系统设计
试验台主要由机械台架、控制系统等构成,如图2.1所示。采用伺服电机仿真驾驶员对方向盘的操作,磁粉制动器进行仿真不同路况下的转向受力, EPS作为被测件提供转向助力。其中,控制系统由上位机、测试台控制器组成,按功能可分为驱动系统、加载系统、样件供电和通信系统,且这四个控制系统均各具 4个可分别独立运行的单元,可同时测试 4 只EPS 样件。
类别 | 项目 | 描述 | |
功能项目 | 台架控制器驱动系统 | 驱动系统控制 | 电机速度、位置控制 |
驱动系统测试 | 测试驱动系统的扭矩及角度; | ||
台架控制器加载系统 | 加载系统控制 | 控制磁粉制动器加载实现扭矩的闭环控制 | |
加载系统测试 | 测试四路加载系统的扭矩及角度 | ||
数字信号监测 | 监测台架控制器发出的输入输出角度信号 | ||
供电系统 | 供电系统控制 | 可编程电源和蓄电池保证系统不间断运行 | |
供电系统测试 | 测供电单元的电压与电流; |
测试控制项 | 范围 | 精度 |
转角 | ≥±550° | 8192线 |
负载扭矩 | 0~175Nm | —— |
角速度 | 0~400°/s | —— |
供电 | 0-20V | 0.1V |
电流 | 0-100A | 0.1A |
4 总结
电动助力转向系统耐久性试验台作为EPS耐久性测试平台,其灵活的调节机构,可自定义的路况信息,可编辑的测试序列,坚固可靠的设备结构使得该系统适应性非常强,可作为汽车上大部分电动助力式转向系测试和分析用的设备。
参考文献
[1] 包寿红,刘运来. 汽车EPS性能检测与评定方法. 1003-8639,2011(4),52-56.
[2] 何黎霞.汽车EPS电机微扭矩测试台的设计与实现. 1673-1131, 2013(2),54-55.
[3] 华军. EPS系统综合性能实验研究. 江苏省汽车工程学会第九届学术年会,2010,江苏.