整車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)方法

鄭祖林

摘 要：本文簡(jiǎn)要的闡述了整車匹配電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后，在滿足相應(yīng)的法規(guī)性要求的基礎(chǔ)上，需進(jìn)行的相關(guān)驗(yàn)證，確保車輛的操控性能及客戶使用的安全性，減少客戶使用過程中的抱怨。

關(guān)鍵詞：電子助力轉(zhuǎn)向（EPS） 駕駛操安 中位電壓

1 引言

只有性能良好、工作可靠的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)才能保證汽車的操控性能及安全性能。傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在節(jié)能減排的強(qiáng)大壓力下，將慢慢淡出歷史舞臺(tái)。電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）將占據(jù)主導(dǎo)地位。需確保EPS的操控性、實(shí)用性及可靠性等各方面性能，方可使EPS在汽車工業(yè)中站穩(wěn)腳步。

2 概述

為使EPS除了改善車輛節(jié)能減排，并于能滿足客戶各種使用工況，需要確認(rèn)EPS系統(tǒng)開發(fā)是否滿足目標(biāo)要求，見表1。

3 試驗(yàn)方法

3.1 油耗及排放試驗(yàn)

依國(guó)標(biāo)《GB/T 19233-2008》實(shí)施油耗試驗(yàn)，依國(guó)標(biāo)《GB 18352.3-2005》實(shí)施排放試驗(yàn)。

3.2 駕駛操安評(píng)價(jià)及EPS ECU實(shí)車標(biāo)定

依下表評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施EPS駕駛操安評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行EPS ECU實(shí)車標(biāo)定，見表2。

3.3 方向盤操舵力量測(cè)

操安評(píng)價(jià)及ECU標(biāo)定OK后進(jìn)行方向盤操舵力量測(cè)，包括靜態(tài)及動(dòng)態(tài)。

3.3.1 靜態(tài)方向盤操舵力量測(cè)

量測(cè)靜態(tài)方向盤操舵力，確認(rèn)EPS中位電壓處于設(shè)計(jì)值時(shí)，左右方向盤操舵力差是否處于判定基準(zhǔn)內(nèi)，靜態(tài)方向盤操舵力讀數(shù)方法如下：

根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)，做出操舵力與角度的關(guān)系曲線。

（1）在數(shù)據(jù)源上取角度區(qū)間為200°～-200°的連續(xù)角度數(shù)據(jù)和與之相對(duì)應(yīng)的操舵力數(shù)據(jù)，作成操舵力與角度的關(guān)系曲線，即為方向盤向左打時(shí)的操舵力曲線，并為曲線添加線性趨勢(shì)線。（2）趨勢(shì)線與O角度刻線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力值即為方向盤左切力F左（0），（可將A點(diǎn)附近的角度線刻度最大值、最小值進(jìn)行調(diào)整，以便清楚的看到趨勢(shì)線與0角度刻線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力值大小。）在數(shù)據(jù)源上取角度區(qū)間為-200°～200°的連續(xù)角度數(shù)據(jù)和與之相對(duì)應(yīng)的操舵力數(shù)據(jù)，作成操舵力與角度的關(guān)系曲線，即為方向盤向右打時(shí)的操舵力曲線，并為曲線添加線性趨勢(shì)線。以同樣的方法讀出方向盤右切力F右（0）。

3.3.2 靜態(tài)操作力判定基準(zhǔn)

（1）電子助力判定標(biāo)準(zhǔn)：17～22N。（2）操舵力曲線相鄰的波峰與波谷差值≤3N，若操舵力曲線相鄰的波峰與波谷差值大于3N，手力可明顯感覺到波動(dòng)。

3.3.3 動(dòng)態(tài)方向盤操舵力量測(cè)

量測(cè)動(dòng)態(tài)方向盤操舵力數(shù)據(jù)，包括方向盤左切和右切的操舵力，即方向盤角度為40deg時(shí)的方向盤操舵力與車速的關(guān)系，確認(rèn)其是否在判定基準(zhǔn)內(nèi)。

3.3.4 靜態(tài)操作力判定基準(zhǔn)

方向盤角度為40deg時(shí)方向盤操舵力與車速的關(guān)系，應(yīng)在判定基準(zhǔn)的曲線之間。

說明：

（1）反復(fù)驗(yàn)證測(cè)量多個(gè)車型操舵力數(shù)據(jù)（如：卡羅拉、騏達(dá)、東南V3等車型），設(shè)定EPS動(dòng)態(tài)操舵力判定區(qū)間，確認(rèn)該區(qū)間內(nèi)其操安性能良好。

（2）上限規(guī)格曲線公式為：N=0.1444V+13.556

（3）下限規(guī)格曲線公式為：N=0.1111V+8.8889。

3.4 EMC機(jī)能性能干擾確認(rèn)試驗(yàn)

確認(rèn)EPS系統(tǒng)的耐靜電氣性能及抗干擾性能，確認(rèn)EPS系統(tǒng)與其他車載電器部品是否有相互影響干擾現(xiàn)象。

3.5 實(shí)用性確認(rèn)試驗(yàn)

3.5.1 左右方向盤操舵力不均確認(rèn)試驗(yàn)

成車方向盤操舵力由EPS中位電壓決定，同時(shí)中位電壓的變化會(huì)影響左右方向盤操舵力的不均，當(dāng)中位電壓偏離設(shè)計(jì)值越多，左右操舵力不均感就越嚴(yán)重。故實(shí)用性確認(rèn)試驗(yàn)主要包括以下幾點(diǎn)：①確認(rèn)成車EPS受各因素影響后中位電壓的累積變化值，判定是否在基準(zhǔn)范圍內(nèi);②確認(rèn)中位電壓偏移量在基準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)左右操舵力差值是否處于判定基準(zhǔn)內(nèi)。

3.5.1.1 EPS受影響后中位電壓的累積變化值確認(rèn)試驗(yàn)影響中位電壓的主要因素有溫度、竄動(dòng)量、振動(dòng)等。

（1）溫度試驗(yàn)。

（a）溫飄調(diào)查，確認(rèn)溫度由-35～120℃時(shí)EPS中位電壓的變化量（此數(shù)據(jù)可由廠商提供）。（b）成車EPS工作溫度調(diào)查，根據(jù)EPS ECU及傳感器layout的不同，確認(rèn)EPS在最嚴(yán)苛條件下的工作溫度，包括低溫和高溫。以P-EPS（齒輪式電子助力轉(zhuǎn)向機(jī)）為例，P-EPS傳感器處于引擎艙，故最嚴(yán)苛的高溫工作條件為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷最大時(shí)（爬坡、AC on等）。V3 P-EPS ECU處于駕駛室，且靠近出風(fēng)口，故最嚴(yán)苛高溫工作條件為頻繁操舵方向盤（八字回旋試驗(yàn)）且暖氣開。（c）結(jié)合溫飄調(diào)查數(shù)據(jù)及成車EPS工作溫度調(diào)查結(jié)果，求出成車EPS在最嚴(yán)苛工作溫度（最低溫～最高溫）范圍內(nèi)，相對(duì)中位電壓的變化量，確認(rèn)其是否處于判定基準(zhǔn)范圍內(nèi)。

（2）確認(rèn)竄動(dòng)量、振動(dòng)等對(duì)中位電壓產(chǎn)生的變化量及生產(chǎn)線調(diào)整變異量（此數(shù)據(jù)可由廠商提供）。

（3）中位電壓最大可能變化量=（1）+（2）

3.5.1.2 靜態(tài)方向盤操舵力與中位電壓的關(guān)系。

量測(cè)EPS不同中位電壓下的左右方向盤操舵力值，確認(rèn)中位電壓在最大變化量（+/-）時(shí)左右操

舵力差值是否處于判定基準(zhǔn)內(nèi)。以V3捷隆P-EPS為例。

3.5.2 EPS部品實(shí)用性確認(rèn)

通過廠商提供的EPS部品工作溫度范圍，結(jié)合成車EPS工作溫度調(diào)查結(jié)果，確認(rèn)EPS部品是否能滿足成車工作溫度條件。

3.6 確認(rèn)更換EPS ECU及轉(zhuǎn)向機(jī)對(duì)中位電壓的影響

確認(rèn)更換ECU、轉(zhuǎn)向機(jī)對(duì)中位電壓是否有影響，要求是無影響。

3.7 三萬公里實(shí)操綜合耐久試驗(yàn)

確認(rèn)EPS系統(tǒng)成車耐久可靠性及實(shí)用性，確認(rèn)項(xiàng)目為：

（1）EPS是否有失效現(xiàn)象。

（2）中位電壓及左右方向盤操舵力是否有變化，程度如何。

（3）EPS轉(zhuǎn)向機(jī)是否有異響，且是否有劣化。

（4）操舵方向盤時(shí)是否有異常波動(dòng)或抖動(dòng)，且是否有耐久劣化現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]輕型汽車燃料消耗量試驗(yàn)方法.GB/T.19233-2008.

[2]輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法.GB 18352.3-2005.

[3]電動(dòng)助力車用密封鉛酸蓄電池.GB/T.22199-2008.