电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法
汽车电子助力转向EPS系统检测与诊断分析
汽车电子助力转向EPS系统检测与诊断分析电子控制动力转向系统是根据车速等信号对转向进行有效控制，从而让汽车在不同的形式条件下稳定操作手感和稳定性，提升行车安全。
而这种转向系统也被称为转向动力放大设备，也有不同的种类。
笔者根据自己的工作经验，对现阶段电子助力转向系统的具体分类做出了一些总结。
1 现阶段主要的电子助力转向系统目前的电子控制动力转向系统在现阶段有电力控制、转向助力和机械转向3个部分。
如果按照动力源划分也有电子控制和液压式。
1.1 电子控制系统该系统主要利用直流电动机作为动力源，并在传统机械式系统的基础上运行。
其特点在于可以根据车速等具体的信号来对电动机进行转动方向的控制。
而电子控制系统一般情况下有电子控制体系、电动机、蓄电池等多个部分所构成。
如果按照助力机构结构的差异，也可以分为转向轴助力式和小齿轮助力式。
1.2 液压式转向系统该系统也是在传统液压动力系统上进行的改良，增加了车速传感器等设备。
该系统根据检测出来的车速信号等对电磁阀进行控制，然后将转向动力进行放大，便于合理调控，满足不同速率时的助力要求。
如果按照控制方式来进行划分，也有反作用力控制和流量控制等方式。
1.3 电磁离合器该设备主要保障电动助力的作用范围可控。
如果车速超过预先设定的最大范围，那么离合器会切断电动机电源，实现手动控制转向。
如果在不助力时还能减少惯性对转向的不良影响。
2 电子助力转向系统的故障检测分析2.1 检修要点检修首先要检查储油罐的油质。
如果油质出现问题势必会影响转向的稳定性，如果需要更换时也需要及时进行更换。
当行驶过程中的转向系统出现故障时，一般情况下不要打开各种电控元件的盖子，防止静电损坏或其他问题。
而检修过程中按照复杂程度的差异，也需要对传感器等基础设备进行检查后再确定检修方式和时间，切勿轻易更换或拆卸管道。
2.2 基础维修过程当电子助力转向系统出现故障时，通常在电控系统或油路系统中会出现故障。
所以对于这些方面的检修工作需要做到严格细致。
电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法
第37卷第5期 2015-05(上【99】电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法The analysis and test method of damping characteristicsfor electric power steering system李绍松 1,2, 牛加飞 2, 于志新 2, 李连京 2, 钟博浩 2LI Shao-song1,2, NIU Jia-fei2, YU Zhi-xin2, LI Lian-jing2, ZHONG Bo-hao2(1. 长春工业大学汽车工程研究院 , 长春 130012; 2. 长春工业大学机电工程学院 , 长春 130012 摘要:电动助力转向(Electric Power Steering,EPS在提供转向助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能和驾驶舒适性,进而提高汽车的主动安全性。
建立EPS系统仿真验证平台,分析阻尼补偿控制对汽车转向性能影响,结果表明阻尼补偿控制通过设定阻尼补偿控制系数,可改善EPS动态响应及回正性能。
提出EPS系统阻尼特性测试方法,准确获得转向系统阻尼系数,为EPS阻尼补偿控制系数的设定提供参数依据。
关键词:电动助力转向;阻尼特性;阻尼补偿系数中图分类号:U461.6 文献标识码 :A 文章编号:1009-0134(201505(上-0099-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2015.05(上.28收稿日期:2014-12-03作者简介:李绍松 (1986 -, 男 , 讲师 , 博士 , 研究方向为汽车动力学仿真与控制。
0 引言EPS 系统作为电子技术与转向系统相结合的产物, 紧扣现代汽车发展的低碳、环保、安全三大主题 [1],在提供助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能,以其优越的性能和特点有逐步替代液压助力转向的趋势[2~4]。
EPS 系统增加了转向电机及减速机构,大幅地增加了转向系统的阻尼,这给驾驶员转向过程中带来了更大的“ 粘滞” 感觉,这种感觉的强弱可以通过对转向助力电机施加阻尼补偿力矩来调整 [5]。
轻型载货汽车电动助力转向系统的故障检测与维修
轻型载货汽车电动助力转向系统的故障检测与维修随着科技的不断发展，电动助力转向系统在汽车行业中得到了广泛的应用。
轻型载货汽车作为一种重要的物流工具，其电动助力转向系统对安全行驶至关重要。
然而，由于长时间的使用和外界环境的影响，电动助力转向系统难免会出现故障。
本文将重点介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的故障检测与维修方法，以帮助驾驶员及时发现故障并及时处理，保障行车安全。
1. 故障检测1.1 检查电源供应在进行电动助力转向系统的故障检测之前，首先需要检查电源供应是否正常。
可以通过测量电池电压和继电器工作情况来进行判断。
若电池电压低于标准数值或继电器发出异常声响，则可能存在电源供应问题。
1.2 检查电动助力转向系统的传感器电动助力转向系统的传感器负责监测车辆转向的角度和速度，并提供相关信号给控制单元。
在故障检测过程中，需要检查传感器的连接是否良好，并通过专用的诊断设备检测传感器的输出信号是否稳定。
若传感器的输出异常或不稳定，则很有可能造成转向系统的故障。
1.3 检查转向助力泵和电机转向助力泵和电机是电动助力转向系统的核心组件。
通过观察转向助力泵是否正常工作以及电机的运转声音和工作状态，可以初步判断是否存在故障。
若转向助力泵无法提供足够的液压力或电机存在异常噪音，需要及时进行维修或更换。
2. 故障维修2.1 清理液压系统在日常使用中，液压系统可能会受到杂质和污染物的影响，导致转向系统失灵。
因此，定期清理液压系统是保障电动助力转向系统正常工作的重要步骤。
通过拆卸液压系统的各个部件，清除其中的杂质和污染物，并定期更换液压油，可以有效地减少故障发生的概率。
2.2 更换故障组件在故障检测过程中，如果发现电动助力转向系统的某个组件出现问题，必要时需要及时更换。
例如，若检测出转向助力泵无法正常运转，可以通过购买合适的替换件并进行更换。
在更换组件时，需根据车辆的具体型号和制造商的建议进行操作，确保替换件的质量和适配性。
电动助力转向实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解电动助力转向系统（EPS）的工作原理、性能特点以及与传统液压助力转向系统的差异。
通过实验，验证EPS在提高转向效率、降低能耗、提升驾驶舒适性和安全性等方面的优势。
二、实验原理电动助力转向系统（EPS）是一种利用电动机作为动力源的新型动力转向装置。
与传统液压助力转向系统相比，EPS省去了液压泵、油管等液压部件，采用电机直接驱动转向机构，从而实现转向助力。
EPS系统主要由以下几部分组成：1. 信号传感装置：包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器，用于检测驾驶员的转向意图、方向盘转角和车速等信息。
2. 转向助力机构：包括电机、减速器、离合器等，用于根据驾驶员的转向意图和车速，提供相应的转向助力。
3. 电子控制单元（ECU）：根据扭矩传感器、转角传感器和车速传感器的信号，控制电机的旋转方向和助力电流的大小，实现实时助力转向。
三、实验内容1. EPS系统组成及工作原理讲解。
2. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验。
3. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试。
4. EPS系统在转向过程中抗干扰性能测试。
四、实验步骤1. 准备实验设备：EPS系统实验平台、扭矩传感器、转角传感器、车速传感器、数据采集器等。
2. 搭建实验平台，连接实验设备。
3. 根据实验要求，设置实验参数。
4. 进行EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验，记录数据。
5. 在不同车速下进行EPS系统的转向助力性能测试，记录数据。
6. 在转向过程中进行EPS系统的抗干扰性能测试，记录数据。
7. 分析实验数据，得出结论。
五、实验结果与分析1. EPS系统与传统液压助力转向系统的对比实验结果显示，EPS系统在转向效率、能耗、驾驶舒适性和安全性等方面均优于传统液压助力转向系统。
2. EPS系统在不同车速下的转向助力性能测试结果显示，EPS系统在不同车速下均能提供稳定的转向助力，且转向助力大小与车速成正比。
电动助力转向系统试验分析
电动助力转向系统试验分析发布时间：2023-03-07T03:46:01.535Z 来源：《工程建设标准化》2022年10月20期作者：时鑫[导读] 电动助力转向系统可直接影响到汽车驾驶期间的安全性。
时鑫上海大学，上海市，200436，摘要：电动助力转向系统可直接影响到汽车驾驶期间的安全性。
为根本上提升电动助力转向系统运行水平，需要对当前电动助力转向系统运行状态进行建模分析，开展关于电动助力转向系统各项性能的试验。
本来就针对以上背景，先阐述电动助力系统结构，构建电动助力转向系统数学模型，实施电动助力转向系统内部摩擦力矩试验、助力试验，助力电机能力试验。
关键词：电动助力转向系统；仿真；试验1、概述电动助力转向系统电动助力转向系统主要是在传统纯机械转向系统基础上研发而来，包括信号传感装置、电子控制单元以及转向助力机构。
在电动助力转向系统运行过程中可以利用电动机产生的动力辅助驾驶人员进行转向操作，驾驶人员在操作方向盘转向时，管柱上的扭矩以及位置霍尔传感器会借助检测传感器应变片两端的电压或电流值变化，从而获得方向盘扭矩与位置信号[1]。
信号可以再次传输给ECU控制单元，控制单元能够根据方向盘扭矩、方向盘位置及方向盘转速，满足工况中助力扭矩大小及方向要求，为电机的控制工作提供辅助动力。
2、电动助力转向系统数学模型的构建汽车系统内部设置了EPS单元，在驾驶人员转动方向盘时，力矩传送给管柱上的扭杆，EPS检测扭杆的扭转变形量，进而对扭杆的尺寸参数及刚性参数进行控制与调节，计算出方向盘的转角与转矩[2]。
还有部分EPS单元内部配备了方向盘转速传感器装置，将检测方向盘中的转角、转矩以及角速度传入到EPS控制器中，通过转向助力控制方式计算出电机的助力大小与助力方向。
为建立起电动助力转向系统EPS数学模型，需要对转向系统进行进一步的转化处理。
常见电动助力转向系统主要包括助力机构、扭矩传感装置、电机、中间轴以及齿轮齿条。
实验六 电动助力转向系统(EPS)的检测与故障诊断
实验六电动助力转向系统（EPS）的检测与故障诊断一、注意事项(1)按说明书规定操作。
二、实习目的通过实验了解典型电动助力转向系统的工作情况，熟悉静态及动态状态下系统检测方法。
掌握扭矩放大传感器工作时的电压、电流变化情况，能够准确地排除故障。
三、实习内容(1) 静态下，各端子间电流和电压的变化情况。
(2) 轻载和重载情况及车速变化状态下，助力转向系统工作情况及其在各种状态下电流、电压的变化情况。
(3) 诊断和排除故障四、检测与诊断方法打开点火开关，观察EPS 灯情况，如图6-1。
a) b)图6-1 指示灯状态如指示灯亮3-4S后熄灭，转向系统正常，ECU 处于待机工作状态。
如指示灯长亮，说明转向系统有故障，应给予诊断排除。
1.静态下的检测(1) 打开点火开关，EPS 灯亮，3-4S 钟熄灭，转向系统正常。
将万用表调到直流电压挡，黑表笔与搭铁连接，红表笔与控制台面的E49-1 端子相连，此时的工作电压应为12~14V 左右，为ECU 的工作电压，如图6-2。
(2) 取下红表笔与E52-1 端子连接，万用表显示12~14V 左右的电压。
它是经过点火开关控制给ECU 的触发等待工作的电压。
(3) 拔下表笔，关闭万用表，做好相应的记录。
2.动态下的检测(1) 检测助力电机工作时的电压将黑表笔插入控制面板的搭铁孔，将红表笔插入E51-1、E51-2检查在转向时ECU 给助力电机提供的工作电压的变化情况，随着转向角度的增大其电压值将由小到大随之变化。
发动机空转、转向盘直行时电压应在5~7V 之间。
(2) 检测助力电机工作时的电流万用表拨到直流电流档位，并将表串入助力电机电路中，调整“车速”旋钮，缓慢转动方向盘，测量电机电流应在0~1.5A。
快速转动方向盘，测量电机电流应在0~2.9A。
(3) 用加载装置给车轮加载，能感觉到不同的转向助力。
图6-2 控制面板各端子的位置3.故障诊断与排除(1) 故障设定在故障控制箱内设定相应的故障。
电动车安全试验注意要点电动助力转向系统测试与故障检测
电动车安全试验注意要点电动助力转向系统测试与故障检测电动车安全试验注意要点：电动助力转向系统测试与故障检测一、引言随着电动车的普及和使用，电动助力转向系统的安全性显得尤为重要。
本文将重点探讨电动助力转向系统的测试与故障检测，以帮助相关人员提高电动车的安全性能并保障驾驶者的安全。
二、电动助力转向系统测试注意要点1. 动力系统稳定性测试电动助力转向系统的稳定性对于行驶安全至关重要。
测试时，应检查转向时的动力输出是否平稳、前轮操控是否灵敏，以及转向时是否出现异常震动或抖动等现象。
2. 转向力控制测试转向力控制是电动助力转向系统的核心功能之一。
在测试时，应确保通过转向系统的控制机构可以准确、灵敏地控制转向力，确保驾驶者可以根据需要轻松操控转向。
3. 紧急制动与转向测试紧急制动与转向是紧急情况下的重要操作。
在测试中，应检查在紧急制动时是否可以平稳、快速地转向，并确保转向时不会出现异常崩溃或转向失控的情况。
4. 转向系统延迟测试转向系统的延迟可能导致驾驶者在转向时的误判，增加交通事故的风险。
在测试中，应检查转向系统的延迟情况，确保转向响应及时、准确。
5. 高速转向稳定性测试高速行驶时，电动助力转向系统的稳定性尤为重要。
测试时，应检查在高速行驶状态下的转向性能和稳定性，确保转向操控的稳定性和可靠性。
三、电动助力转向系统故障检测指南1. 异常噪音检测异常噪音通常是电动助力转向系统故障的一个重要指标。
在检测中，应仔细聆听转向系统是否存在异常噪音，并及时修复或更换有问题的部件。
2. 漏液检查转向系统漏液可能导致转向不灵敏或失去转向力。
检查时，应仔细观察转向系统是否存在漏液现象，并采取相应的维修措施。
3. 方向盘抖动检测方向盘抖动通常是电动助力转向系统故障的直观体现。
在检测中，应检查在转向过程中方向盘是否存在异常抖动现象，并进行相应的故障排查和修复工作。
4. 故障代码扫描现代电动助力转向系统通常配备故障代码扫描功能。
某纯电动汽车电动助力转向调校及客观测试
某纯电动汽车电动助力转向调校及客观测试Adjustment and Objective Test of Electric PowerSteering of a Pure Electric Vehicle（奇瑞新能源汽车股份有限公司，芜湖 241002）（Chery New Energy Automobile Co.，Ltd, Wuhu 241002，China）徐申敏、营秀军Xu Shenmin、Ying Xiujun摘要：针对某纯电动汽车开发高续航和APA 高配功能时，由于前载荷增加，转向软件需重新匹配调校时，存在转向手力偏大、低速高速回正不理想、随速转向增益过大等问题。
通过转向性能曲线调校优化，增大原地低速助力扭矩，增加阻尼补偿，优化回正参数等。
调校后经过主观评价及客观测试，达到目标要求，并为电动助力转向调校做参考。
关键词：电动助力转向；转向调校；转向助力曲线；主观评价；客观测试中图分类号：U461 文献标识码：AAbsrtact ：When a pure electric vehicle is developed with high endurance and APA high matching functio，due to the increase of front load，the steering software needs to be re-matched and adjusted.There are some problems，such as too large steering hand force，unsatisfactory realignment at low speed and high speed，and too large steering gain with speed.By adjusting and optimizing the steering performance curve，increasing the in-place low-speed power assist torque，increasing the damping compensation，optimizing the righting parameters，etc. The objective requirements were met through subjective evaluation and objective testing after adjustment. It is a reference for the adjustment of electric power steering.Key words ：electric power steering ；steering alignment ；subjective evaluation ；electric power curve ；objective to test0 引言目前随着汽车行业的发展，汽车智能驾驶功能普及，传统的液压转向系统逐渐不能满足要求，而电动助力转向系统则可以满足自动泊车、车道偏离等智能驾驶功能要求。
轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与测试方法
轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与测试方法电动助力转向系统在汽车行业中被广泛运用。
本文将介绍轻型载货汽车电动助力转向系统的设计与测试方法。
1、电动助力转向系统的构造电动助力转向系统由三部分组成：电机、转向机构及控制单元。
其中电机主要提供转矩，将能量转化为力矩，驱动转向机构转动。
控制单元控制电机的运转，实现转向机构的动作。
2、电动助力转向系统的优点相对于传统的液压助力转向系统，电动助力转向系统有以下优点：（1）体积小，结构简单，方便安装；（2）工作时几乎没有噪音；（3）电机无液压泵，减少能量损失；（4）能保持恒定的转向力，用能更加高效。
3、系统设计（1）选择合适的电机：最大转矩应与车辆质量和使用环境相匹配；（2）选择合适的转向机构：应具备高强度及承载能力；（3）设计控制单元：根据实际需求，选择合适的硬件及编程方式来控制电机的输出；同时，应添加保护机制，在出现异常情况下自动切断电源。
4、系统测试在完成系统设计后，进行测试，包括以下方面：（1）电机转矩测试：测算出电机输出的最大力矩；（2）转向机构测试：测试其强度及承载能力；（3）控制单元测试：测试编程是否正确，保护机制是否有效；（4）实际道路测试：测试转向系统在不同路况下的表现及响应速度。
5、后续改进（1）传感器数量增加：通过添加传感器采集更多行车状态信息，可以提高控制单元对转向系统的控制水平。
（2）更换电机：更换更高性能的电机，使得转向系统响应更加迅速高效。
总结：电动助力转向系统在轻型载货汽车中有诸多优点，经过仔细的设计和测试，可以提高操作效率及驾驶舒适感。
随着科技的进步，该系统还有望持续改进和完善，为汽车行业提供更加高效且可靠的解决方案。
电控液压助力转向系统的故障检测流程
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电动助力转向系统试验分析
电机 工 作 电流 跟 踪 方 向盘 输 入 转 距试 验 曲线
如 图３ 所示 。
称 ，只需测 试逆 时针转 向并 回正 的过程 。 由图３ 可知 ，在低 车速 时 电动机 工作 电流响应 平稳 ，对方 向盘转距 具有较 好 的跟 踪效 果 ，但在 高 速 时 ，电动机 工作 电流对方 向盘转 距 的跟踪效 果不 是很 好 ，这 是因为在 高车速 时 ，Ｅ Ｓ 力作用不 大 Ｐ助
向盘转 至任意角度停 下，转向器输 出端不应有惯性延
时现象 。惯性延时是 指电动助 力转 向系统在工作过程
洛 阳理 工学 院学报ｆ 自然 科 学 版 １
第 ｌ卷 ８
中，当停止转 向盘后 ，电动机仍然继续转动 的现象。
速 （ 至 最 高 车速 ，间 隔５ｋ ｈ２ ｍ／ ）下 ， 从０ ｍ／．０ｋ ｈ 在 不使用 电动助力 和使用 电动 助力 的两种情 况下 ， 分 别记录转 向系统 试验 数据 并加 以比较 。试验 分两
转 向轻便性试验１ ，并对试验 结果进行 了分析 。试验结果表明Ｅ ｓ Ｐ 系统性能 良好 ，方向盘可操作 性好 ，能很好地 实
现 助 力 效果
关键 词 ： 电动助 力转 向； Ｅ Ｓ 验 ； 试 验 结 果 ；助 力效 果 Ｐ试
中图 分 类 号 ： ６ ．＋ Ｕ４ ７５２
文 献 标识 码 ： Ｂ
Ｖ ｏ ．８ Ｎ ｏ ２ １１ ．
Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０ ８
电动 助 力 转 向系 统试 验 分 析
徐春华 ，牛继高
（． １武汉理 工大学 汽车工程学院，湖北 武汉 ４ ０７ ；２重庆交通大学 机 电与汽车 工程 学院， ３０ ０ ． 重庆 ４ ０７ ） ０ ０ ４
汽车电动助力转向系统测试和分析
动机 的输 出扭 矩 ，主 要 有两 种 形式 ：双 行 星 齿轮
减速 机构 和蜗轮 蜗杆 减速机 构 。
统 两种 类 型 。而 传 统 转 向 系统 则 是依 靠 简 单 的 机
械动 力 来 传递 动 力 ，主要 的组 成 是单 一 的方 向盘 、 转 向 系统 等零 件 构成 。随 着 电 子信 息技 术 的发 展 ，
摘
要 ： 汽车助力转向系统 要求操纵 灵敏和轻便 ，而传统的液压助力转向系统在整个助力过程 中按 固定 的比例提供转向助 力 ，不 能根本地解决汽车驾驶员操纵 “ 路感”不足的问题 ，但是电动助力转 向系统与液压助力转向系统相 比它有许多优点 ，并且性能评价远高于液 压助力转向系统 ，其市
场前景什 ／广阔。 厶
竞 争 日趋 激 烈 的 国 内 和 国外 市 场 ，企 业全 面 实 施
助 力 ，从 而 实 现 助 力 转 向 的 及 时操 控 。 部 件组 成
及 主 要 功 能 是 ，传 感 器 的扭 矩 部 分 用 于 检 测 转 向
Ｅ Ｐ计 划 是 我 国汽 车 零部 件 企 业 迅 速提 高 自身核 Ｒ 心 竞争 力的 生存 和发展 的必 由之 路 。
电子 控 制 液 压动 力转 向 系统 不 断 完 善 ，该 系统 在
一
３ 汽车检测诊断技术的应用
３１ 安全 性 ．
它 主 要 包 括 ： ）制 动 力 检 测 装 置 ：汽 车 采 用 １ 制 动试 验 台 ，当 电脑 确定 汽 车进 入制 动 试验 台 后 ， 根 据 汽 车 是 我 左右 车轮 来 行 使 最 大 制 动 力 ，然 后 通 过 电脑 采 集 到 的数 据 值 进 行 计 算 ，与相 关 的标 准 值 进 行 比较 ，来 判 断制 动 是 达 到 标 准 要 求 。２ ）
电动助力转向系统测试
电动助力转向系统测试1. 简介电动助力转向系统是现代汽车的一项重要技术，它通过电动助力转向机构来辅助驾驶员进行车辆转向操作。
该系统主要由电动助力转向机构、传感器、控制单元和转向手柄等组成。
为了确保电动助力转向系统的正常工作，需要进行系统测试。
2. 测试目的电动助力转向系统测试的主要目的是验证系统在各种工作条件下的性能和可靠性。
通过测试，能够评估系统的灵敏度、稳定性、精确性和可操作性，并发现潜在的故障和问题。
测试还可以验证系统是否符合相应的标准和规范，并对需要改进的地方进行优化。
3. 测试内容3.1 功能测试功能测试是电动助力转向系统测试的关键内容之一。
它主要包括以下几个方面的测试：•助力转向功能：测试系统在不同速度下提供的转向助力是否符合要求，确保驾驶员可以轻松、平稳地进行转向操作。
•转向返回功能：测试系统在驾驶员释放转向手柄后，能否迅速返回中立位置，确保转向的准确性和稳定性。
•偏航修正功能：测试系统在行驶过程中是否能自动修正车辆偏航，确保车辆保持在正确的行驶轨迹上。
3.2 稳定性测试稳定性测试旨在评估电动助力转向系统在各种工况下的稳定性和可靠性。
通过模拟不同路况和转向动作，测试系统的响应速度、抗干扰能力和稳定性，并确保系统能够在各种复杂的驾驶情况下保持正常工作。
3.3 故障诊断测试故障诊断测试是为了验证电动助力转向系统对故障的诊断能力。
通过模拟各种故障场景，检测系统对故障的识别和报警功能，并确保系统能够快速准确地诊断和处理故障，保证驾驶员的安全。
3.4 耐久性测试耐久性测试是为了评估电动助力转向系统在长时间使用和复杂工况下的可靠性。
通过模拟长时间行驶和频繁转向操作，测试系统的耐久性和稳定性，并确定系统的使用寿命和维修周期。
4. 测试方法电动助力转向系统测试可以采用实车测试和模拟测试相结合的方法。
•实车测试：通过在真实道路上进行测试，模拟不同的驾驶情况和路况，评估系统的性能和稳定性。
•模拟测试：利用专门设计的模拟设备，模拟各种工况和故障场景，进行系统性能和可靠性测试。
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第37卷第5期 2015-05(上【99】电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法The analysis and test method of damping characteristicsfor electric power steering system李绍松 1,2, 牛加飞 2, 于志新 2, 李连京 2, 钟博浩 2LI Shao-song1,2, NIU Jia-fei2, YU Zhi-xin2, LI Lian-jing2, ZHONG Bo-hao2(1. 长春工业大学汽车工程研究院 , 长春 130012; 2. 长春工业大学机电工程学院 , 长春 130012 摘要:电动助力转向(Electric Power Steering,EPS在提供转向助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能和驾驶舒适性,进而提高汽车的主动安全性。
建立EPS系统仿真验证平台,分析阻尼补偿控制对汽车转向性能影响,结果表明阻尼补偿控制通过设定阻尼补偿控制系数,可改善EPS动态响应及回正性能。
提出EPS系统阻尼特性测试方法,准确获得转向系统阻尼系数,为EPS阻尼补偿控制系数的设定提供参数依据。
关键词:电动助力转向;阻尼特性;阻尼补偿系数中图分类号:U461.6 文献标识码 :A 文章编号:1009-0134(201505(上-0099-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2015.05(上.28收稿日期:2014-12-03作者简介:李绍松 (1986 -, 男 , 讲师 , 博士 , 研究方向为汽车动力学仿真与控制。
0 引言EPS 系统作为电子技术与转向系统相结合的产物, 紧扣现代汽车发展的低碳、环保、安全三大主题 [1],在提供助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能,以其优越的性能和特点有逐步替代液压助力转向的趋势[2~4]。
EPS 系统增加了转向电机及减速机构,大幅地增加了转向系统的阻尼,这给驾驶员转向过程中带来了更大的“ 粘滞” 感觉,这种感觉的强弱可以通过对转向助力电机施加阻尼补偿力矩来调整 [5]。
此外, EPS 阻尼控制对提高汽车高速行驶时横摆角速度的收敛性,改善转向稳定性有重要作用 [6]。
转向系统阻尼力矩表示为转向系统阻尼系数与转向小齿轮角速度的乘积,随着转向盘转速的变化而变化,转向系统阻尼系数的确定多借鉴参考文献。
因此,本文提出 EPS 阻尼特性测试方法,基于 K&C试验台测试转向系统阻尼系数,为 EPS 阻尼补偿控制系数的设定提供依据。
1 EPS 系统仿真验证平台EPS 系统仿真验证平台是指具有 EPS 系统的乘用车动力学模型,包括基于Matlab/Simulink建立的 EPS 控制系统模型和 CarSim 软件中的车辆模型。
EPS系统仿真验证平台结构框图如图 1所示。
1. 电机电枢电压 ;2. 电机电流 ;3. 转向盘力矩 ;4. 车速 ;5. 转向小齿轮角速度 ;6. 电机助力矩图 1 EPS系统仿真验证平台结构框图EPS 系统仿真验证平台中, EPS 控制系统模型输出电机助力矩给 CarSim 车辆模型, CarSim 车辆模型对 EPS 控制系统模型的输出包括转向盘力矩、车速和转向小齿轮角速度,实现 Matlab 与 CarSim 的联合仿真,下面分别对这两部分进行介绍。
1.1 EPS 控制系统模型1.1.1 EPS 控制器EPS 控制器功能框图如图 2所示,包括 EPS 基本助力控制和电机补偿控制两部分。
【100】第37卷第5期2015-05(上图 2 EPS控制器功能框图EPS 基本助力控制功能实现时,采用多点折线拟合曲线助力特性,在获得曲线型助力效果的同时,减少系统的计算量,更容易在控制器中实现 [7]。
EPS 电机补偿控制包括电机惯量、阻尼和摩擦补偿控制,主要基于车速、电机角速度和角加速度信号确定补偿控制电流,对 EPS 基本助力控制电流进行修正,降低 EPS 电机及减速机构的惯量、阻尼和摩擦对转向性能的影响 [8,9]。
最后, 通过 PID 控制器确定电机的电枢电压,控制电机产生助力,消除电机目标电流与实际电流的偏差。
1.1.2 电机模型电机模型的输入是转向小齿轮角速度和电机电枢电压,输出则是电机电流和电机助力矩。
电机及其减速机构的转动惯量、阻尼和摩擦分别等效到 CarSim 转向系统的相应参数中。
因此,电机模型的表达式如下: m t T K i =⋅ (1p u R i K G ωω=⋅+⋅⋅(2式中:T m 为电机输出力矩; K t 为电机转矩系数; i 为电机电流; u 为电机电枢电压; R 为电机内阻;ωp 为转向小齿轮角速度; G 电机减速机构减速比。
1.2 CarSim 车辆模型CarSim 是专门针对车辆动力学的仿真软件,软件适用于乘用车的建模仿真,车辆的操纵稳定性分析,并能够实现与 Matlab/Simulink的相互调用。
这些特点为 EPS 系统阻尼特性分析,提供了可靠的车辆动力学模型。
本文选择了与 EPS 试验车尺寸相近的 CarSim 车辆参数和总成设置,表 1列出了车辆模型的主要参数。
2 EPS 系统阻尼特性分析EPS 系统阻尼特性对转向性能影响分析时,试验工况选择转向角阶跃输入和低速回正试验。
转向角阶跃试验时,车速 100km/h,阶跃幅值 30deg ,起跃时间小于 0.2秒。
有无阻尼补偿控制的转向盘力矩对比曲线,如图 3所示。
可以看出,在基本助力控制的基础上引入阻尼补偿控制后,转向盘力矩的第一个峰值从 4.06Nm 下降到 3.89Nm ,超调量从 15%减小到 10.2%。
结果表明:适当的阻尼补偿控制能够改善 EPS 系统的动态性能,减小快速转向时转向盘力矩超调量。
䕀ⲬⲬ˄1P ˅䯈˄V˅图 3 有无阻尼补偿控制时转向盘力矩对比曲线低速回正试验时,汽车以车速 30km/h直线行驶,在 5s 时对转向盘进行一定的力矩输入,稳定数秒后撒手回正,转向盘转角对比曲线如图 4所示。
看以看出施加阻尼摩擦补偿控制后,撒手回正时方向盘残留角度由 25deg 降低到 20deg ,降低了5deg 。
结果表明, EPS 阻尼补偿控制能够改善 EPS 汽车的回正性能。
䕀Ⲭ䕀㾦˄G H J ˅䯈˄V˅图 4 有无阻尼补偿控制时转向盘转角对比曲线3 EPS 系统阻尼特性测试方法综上, EPS 系统阻尼特性对快速转向时 EPS 系统动态响应及汽车回正性能有重要影响。
实车调试过程中,需要根据驾驶员主观感觉确定阻尼补偿控制系数随车速的变化规律,标定过程比较繁琐。
通过 EPS 系统阻尼特性测试, 获得转向系统阻尼系数,为实车标定提供参数依据。
表 1 车辆模型的主要参数参数数值质心至前轴距离 1.04m 质心至后轴距离1.56m 质心至地面距离 0.54m 前后轮距 1.60m 整车质量 1231kg 簧载质量1111kg 簧载质量绕车身纵轴转动惯量 288kgm 2、转动惯量 2031.4kgm 2轮胎尺寸185/65R15第37卷第5期 2015-05(上【101】3.1 EPS 系统阻尼特性测试方法转向系统阻尼特性测试时,将转向机器人安装于转向盘上,保证转向盘处于中间位置。
关闭转向助力,开启转向机器人,驱动转向盘左右两个方向转动,旋转角度为三角波输入,转向盘转角输入速度为 100~600deg/s(100deg/s递增,峰值为距离转角死点 30deg 位置,每次试验两个周期。
获取各转向盘转速下,转向盘力矩与转向盘转角的时域数据,并分别对转向盘力矩和转向盘转角时域数据进行截止频率 2Hz 的低通滤波处理。
并分别对各转向盘转速下左、右两个方向的转向盘力矩在 [-360deg, 360deg]转角范围内做线性拟合。
以转向盘转角输入速度 100deg/s和 600deg/s为例,转向盘力矩相对转向盘转角的变化拟合曲线分别如图 5和图 6所示。
-4-2024䕀ⲬⲬ˄1P ˅䕀Ⲭ䕀㾦 GHJ图 5 100deg/s时转向盘力矩变化拟合曲线-6-4-20246 ջջջ㒓ջ㒓䕀ⲬⲬ˄1P ˅䕀Ⲭ䕀㾦 GHJ图 6 600deg/s时转向盘力矩变化拟合曲线3.2 EPS 系统阻尼特性测试结果各转向盘转速下,左、右转两个方向转向盘力矩在 [-360deg, 360deg]转角范围内线性拟合直线的截距,为转向盘到转向轮部分的转向阻力矩,包括系统摩擦力矩与阻尼力矩,具体数值如表 2所示。
绘制左、右两个方向,转向阻力矩相对转向盘转速的变化曲线,如图 7所示,斜率即为转向系统阻尼系数,数值为 0.29Nms/rad。
4 结束语1建立 EPS 系统仿真验证平台,进行转向角阶跃和低速回正仿真试验。
试验结果表明,阻尼补偿控制可改善 EPS 系统动态响应和回正性能。
2基于 K&C试验台进行不同转向盘转速输入试验,获取各转向盘转速下,转向盘力矩与转向盘转角的时域数据。
3绘制各转向盘转速下,左、右两个方向的转向阻力矩相对转向盘转速的变化曲线,斜率即为转向系统阻尼系数。
参考文献 :[1] Aijun Hu.Development of the Automobile Steering System[J].Applied Mechanics and Materials,2011,42:272-275.[2] FAN Chang-sheng, GUO Yan-ling. Design of the Auto ElectricPower Steering System Controller[J].Procedia Engineering, 2012, 29:3200-3206.[3] 林逸 , 施国标 , 邹常丰 , 等 . 电动助力转向助力控制策略的研究 [J].汽车技术 ,2003,(3:8-11.[4] Baharom, Masri B.;Hussain, Khalid; Day, Andrew J. Designof full electric power steering with enhanced performance over that of hydraulic power-assisted steering[J].Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers,2013,227(3:390-399.[5] 王祥 . 汽车线控转向系统双向控制及变传动比特性研究 [D].长春 :吉林大学 ,2013.[6] 赵景波 , 周冰 , 贝绍轶 . 电动汽车 EPS 系统阻尼工况 Bang-Bang-PID 控制[J].电机与控制学报 ,2011,15(11:95-99.[7] 余为清 , 熊国良 , 梁占峰 . 电动助力转向系统助力特性曲线的分析与改进 [J].拖拉机与农用运输车 ,2011,38(3:11-16.[8] 孟涛 , 余卓平 , 陈慧 , 等 . 电动助力转向控制策略研究及实验验证[J]. 汽车技术 ,2005(5:26-30.[9] Yangling Cao, Shusong Yang.Study on Assistance Torque ControlStrategyof Electric Power Steering System[A].Electric Information and Control Engineering (ICEICE[C].2011:5372-5374.表 2 不同转向盘转速下左右两侧转向阻力矩转向盘转速 (deg/s左侧转向阻力矩(Nm右侧转向阻力矩(Nm1003.66-3.492003.81-3.713004.01-3.864004.12-4.025004.23-4.116004.36-4.20䕀䰏Ⲭ 1P䕀Ⲭ䕀䗳 GHJ V图 7 转向阻力矩相对转向盘转速的变化曲线电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法作者:李绍松 , 牛加飞 , 于志新 , 李连京 , 钟博浩 , LI Shao-song, NIU Jia-fei, YU Zhi-xin, LI Lian-jing , ZHONG Bo-hao作者单位:李绍松,LI Shao-song(长春工业大学汽车工程研究院,长春 130012; 长春工业大学机电工程学院,长春130012 , 牛加飞,于志新,李连京,钟博浩,NIU Jia-fei,YU Zhi-xin,LI Lian-jing,ZHONG Bo-hao(长春工业大学机电工程学院,长春,130012 刊名:制造业自动化英文刊名:Manufacturing Automation年,卷(期:2015(9引用本文格式:李绍松 . 牛加飞 . 于志新 . 李连京 . 钟博浩 . LI Shao-song. NIU Jia-fei. YU Zhi-xin. LI Lian-jing. ZHONG Bo-hao 电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法 [期刊论文]-制造业自动化 2015(9。