EPS(Electric Power Steering),即电子助力转向系统。系统由电子助力机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节能又环保。此外,EPS 还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点,电子助力转向系统作为一种新的转向技术,近年来成为
汽车转向系统的发展方向。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。EPS 耐久试验的主要目的在于获取其最佳工作状态数据,包括基本助力特性、控制策略、振动特性、机控制方法等。理论上讲,实车试验可以获得最佳效果,但由于危险性高且费用昂贵等原因,生产商更倾向于搭建试验台来模拟实车试验。这种方式安全、方便、成本较低,并且能够达到比较理想效果;难点在于要模拟 EPS 复杂的运行环境,包括各种输入输出信号以及部件间的通讯,例如:转角、扭矩、车速、电源、发动机速度、ECU、电动机、减速机构等,实现对 EPS 的各种性能评价。总的来说,试验耐久设备不仅要求能够满足全部功能测试的要求,同时要求具有结构灵活操作方便的特点,便于开发人员或试验人员进行现场或远程的操作。
² 系统描述
EPS 耐久试验台实现在实验室环境下,通过采用伺服电机仿真
驾驶员对方向盘的操作,用磁粉制动器仿真不同路况下的转向受力
情况等方式,模拟 EPS 实际使用工况,通过对实验数据的分析判断
其潜在失效模式,验证其耐久性及可靠性。该试验台主要包含机械
台架、控制系统两部分。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
等 4 个子系统。试验台可同时测试 4 只 EPS 样件, 驱动系统、加
载系统和样件供电和通信系统均各具 4 个可分别独立运行的单元,
可组成 4 个试验单元。
² 系统特点
● 自定义测试曲线
在测试开始前,用户可自定义输入端的转角曲线,输出端的负
载扭矩曲线,自定义的曲线可以是标准的正弦波、三角波,也可以
是自定义的任意曲线。结合自定义曲线和不同的车速,发动机转速
可以让用户设计出不同的操作者模型、路况模型,极大的适应了各
种 EPS 的测试。
● 结构适应性
为了和实车情况保持一致,EPS 耐久性测试系统中对输入轴的
轴向位置、角度均可调整,对输出轴的角度也可调节,同时输出端
的高度、前后、左右都能调整。灵活的调节机构使得系统可以适应
多种不同型号的 EPS 耐久测试。
● 序列可编辑
在系统软件设计方面,系统中设计的测试序列是可编辑的,也
就是说,测试系统能针对不同的路况安排不同的测试序列。满足不
同 EPS 测试要求。
● 数据记录方式
系统设计了三种数据保存方式, 定时保存、 手动保存、 错误保存。
默认情况下为避免数据量过大,采用定时保存,即每运行一段时间
后保存一段数据,在此过程中,如果用户点击手动保存,则可立即
进行保存。而错误保存则是当系统中一旦发生错误时就将错误发生
前后一段时间的数据保存下来,方便用户分析测试数据,发现产品
中的不足与缺陷。
● 数据查看
用户随时可以中断测试实验,进行数据查看,查看数据时可以
根据时间选择查看其中任意一段数据。
² 系统指标
测试项 | 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 |
² 系统功能
测试项 | 描述 |
编辑测试曲线 | 自定义驱动曲线,加载扭矩。 |
编辑序列 | 在测试前,用户可自定义测试序列,对于每个测试步骤还可定义车速、转速、是否点火、供电电压等参数。 |
执行监测 | 监测当前执行的状态,包括:输入输出的角度、扭矩,测件工作电压、电流,当前测试步。 |
模式运行 | 提供耐久模式以及工程师模式等不同工作模式。耐久模式用于产品的疲劳测试,工程师模式用于系统各个控制部件的单步操作和调试检查。 |
错误日志浏览 | 提供按时间查询的错误日志浏览。 |
数据记录与报告 | 测试数据多种方式保存(错误保存、定时保存、手动保存)并可以生成报告。 |
数据查询 | 用户可以按时间查询不同阶段的数据。 |