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作者：姜鳳娟1  何小輝1 

1. 北京中科泛華測(cè)控技術(shù)有限公司、自動(dòng)化測(cè)試部門、北京市海淀區(qū)西小口路66號(hào)東升科技園北領(lǐng)地A4 、100089

【摘要】電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)耐久性試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，通過伺服電機(jī)模擬駕駛員對(duì)方向盤的操作，采用磁粉制動(dòng)器仿真不同路況下的轉(zhuǎn)向受力情況等主要方式，對(duì)EPS實(shí)際使用工況進(jìn)行模擬，以判斷其潛在失效模式，驗(yàn)證其耐久性及可靠性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活可調(diào)，軟件測(cè)試序列可編輯，能適應(yīng)多種EPS，并可同時(shí)完成對(duì)4個(gè)EPS測(cè)試。

【關(guān)鍵詞】汽車電子、EPS、耐久性測(cè)試、測(cè)試環(huán)境仿真

Electric Power Steering (EPS) Durability Test System

Jiang Fengjuan1; He Xiaohui1; Organization, China1

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 
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS( Electric Power Steering)，以其轉(zhuǎn)向手感好，節(jié)省燃油、環(huán)保、裝配靈活等優(yōu)勢(shì)，將逐步替代舊式的機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 
作為汽車上重要的安全部件之一，EPS在生產(chǎn)中需進(jìn)行嚴(yán)格的性能測(cè)試與耐久試驗(yàn)以驗(yàn)證其可靠性并獲得*工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。由于實(shí)車試驗(yàn)不僅危險(xiǎn)性高且費(fèi)用昂貴，生產(chǎn)商更傾向于搭建試驗(yàn)臺(tái)來模擬不同工況下的實(shí)車試驗(yàn)，這種方式不僅安全、方便、成本較低，并且能夠達(dá)到比較理想效果。 
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 
試驗(yàn)臺(tái)主要由機(jī)械臺(tái)架、控制系統(tǒng)等構(gòu)成,如圖2.1所示。采用伺服電機(jī)仿真駕駛員對(duì)方向盤的操作，磁粉制動(dòng)器進(jìn)行仿真不同路況下的轉(zhuǎn)向受力, EPS作為被測(cè)件提供轉(zhuǎn)向助力。其中，控制系統(tǒng)由上位機(jī)、測(cè)試臺(tái)控制器組成，按功能可分為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、樣件供電和通信系統(tǒng)，且這四個(gè)控制系統(tǒng)均各具 4個(gè)可分別獨(dú)立運(yùn)行的單元，可同時(shí)測(cè)試 4 只EPS 樣件。

圖示 EPS耐久性試驗(yàn)臺(tái) 

2.1 工作原理 
系統(tǒng)充分考慮模塊化設(shè)計(jì)，工作原理設(shè)計(jì)如圖2.2所示。其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用伺服電機(jī)控制器控驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)輸入端的轉(zhuǎn)角、扭矩等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量分析，并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的閉環(huán)調(diào)整。 
磁粉制動(dòng)器作為加載系統(tǒng)，其負(fù)載方式通過PXI系統(tǒng)編程控制，獲得負(fù)載端的扭矩和轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，并通過張力控制器實(shí)現(xiàn)扭矩的閉環(huán)控制。 
供電系統(tǒng)使用外接電源和電池并聯(lián)方式對(duì)系統(tǒng)不間斷供電，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，在系統(tǒng)工作期間，對(duì)每個(gè)樣件的耗電進(jìn)行監(jiān)測(cè)，讀取每個(gè)樣件的電壓、電流值，同時(shí)可對(duì)各路電源隨時(shí)切與接通。 

圖2.2 原理圖 

圖2.3 電氣設(shè)計(jì) 

圖2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

圖2.5 序列編輯界面 

圖2.6 測(cè)試界面 

4 總結(jié) 
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)耐久性試驗(yàn)臺(tái)作為EPS耐久性測(cè)試平臺(tái)，其靈活的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可自定義的路況信息，可編輯的測(cè)試序列，堅(jiān)固可靠的設(shè)備結(jié)構(gòu)使得該系統(tǒng)適應(yīng)性非常強(qiáng)，可作為汽車上大部分電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系測(cè)試和分析用的設(shè)備。 
參考文獻(xiàn)

[1] 包壽紅，劉運(yùn)來. 汽車EPS性能檢測(cè)與評(píng)定方法. 1003-8639，2011(4)，52-56.
[2] 何黎霞.汽車EPS電機(jī)微扭矩測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 1673-1131, 2013(2)，54-55.
[3] 華軍. EPS系統(tǒng)綜合性能實(shí)驗(yàn)研究. 江蘇省汽車工程學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)，2010，江蘇.