整车电子助力转向系统试验方法

郑祖林

摘 要：本文简要的阐述了整车匹配电子助力转向系统后，在满足相应的法规性要求的基础上，需进行的相关验证，确保车辆的操控性能及客户使用的安全性，减少客户使用过程中的抱怨。

关键词：电子助力转向（EPS） 驾驶操安 中位电压

1 引言

只有性能良好、工作可靠的转向系统才能保证汽车的操控性能及安全性能。传统的液压助力转向系统在节能减排的强大压力下，将慢慢淡出历史舞台。电子助力转向（EPS）将占据主导地位。需确保EPS的操控性、实用性及可靠性等各方面性能，方可使EPS在汽车工业中站稳脚步。

2 概述

为使EPS除了改善车辆节能减排，并于能满足客户各种使用工况，需要确认EPS系统开发是否满足目标要求，见表1。

3 试验方法

3.1 油耗及排放试验

依国标《GB/T 19233-2008》实施油耗试验，依国标《GB 18352.3-2005》实施排放试验。

3.2 驾驶操安评价及EPS ECU实车标定

依下表评价项目实施EPS驾驶操安评价，并根据评价结果进行EPS ECU实车标定，见表2。

3.3 方向盘操舵力量测

操安评价及ECU标定OK后进行方向盘操舵力量测，包括静态及动态。

3.3.1 静态方向盘操舵力量测

量测静态方向盘操舵力，确认EPS中位电压处于设计值时，左右方向盘操舵力差是否处于判定基准内，静态方向盘操舵力读数方法如下：

根据量测数据，做出操舵力与角度的关系曲线。

（1）在数据源上取角度区间为200°～-200°的连续角度数据和与之相对应的操舵力数据，作成操舵力与角度的关系曲线，即为方向盘向左打时的操舵力曲线，并为曲线添加线性趋势线。（2）趋势线与O角度刻线的交点所对应的力值即为方向盘左切力F左（0），（可将A点附近的角度线刻度最大值、最小值进行调整，以便清楚的看到趋势线与0角度刻线的交点所对应的力值大小。）在数据源上取角度区间为-200°～200°的连续角度数据和与之相对应的操舵力数据，作成操舵力与角度的关系曲线，即为方向盘向右打时的操舵力曲线，并为曲线添加线性趋势线。以同样的方法读出方向盘右切力F右（0）。

3.3.2 静态操作力判定基准

（1）电子助力判定标准：17～22N。（2）操舵力曲线相邻的波峰与波谷差值≤3N，若操舵力曲线相邻的波峰与波谷差值大于3N，手力可明显感觉到波动。

3.3.3 动态方向盘操舵力量测

量测动态方向盘操舵力数据，包括方向盘左切和右切的操舵力，即方向盘角度为40deg时的方向盘操舵力与车速的关系，确认其是否在判定基准内。

3.3.4 静态操作力判定基准

方向盘角度为40deg时方向盘操舵力与车速的关系，应在判定基准的曲线之间。

说明：

（1）反复验证测量多个车型操舵力数据（如：卡罗拉、骐达、东南V3等车型），设定EPS动态操舵力判定区间，确认该区间内其操安性能良好。

（2）上限规格曲线公式为：N=0.1444V+13.556

（3）下限规格曲线公式为：N=0.1111V+8.8889。

3.4 EMC机能性能干扰确认试验

确认EPS系统的耐静电气性能及抗干扰性能，确认EPS系统与其他车载电器部品是否有相互影响干扰现象。

3.5 实用性确认试验

3.5.1 左右方向盘操舵力不均确认试验

成车方向盘操舵力由EPS中位电压决定，同时中位电压的变化会影响左右方向盘操舵力的不均，当中位电压偏离设计值越多，左右操舵力不均感就越严重。故实用性确认试验主要包括以下几点：①确认成车EPS受各因素影响后中位电压的累积变化值，判定是否在基准范围内;②确认中位电压偏移量在基准范围内时左右操舵力差值是否处于判定基准内。

3.5.1.1 EPS受影響后中位电压的累积变化值确认试验影响中位电压的主要因素有温度、窜动量、振动等。

（1）温度试验。

（a）温飘调查，确认温度由-35～120℃时EPS中位电压的变化量（此数据可由厂商提供）。（b）成车EPS工作温度调查，根据EPS ECU及传感器layout的不同，确认EPS在最严苛条件下的工作温度，包括低温和高温。以P-EPS（齿轮式电子助力转向机）为例，P-EPS传感器处于引擎舱，故最严苛的高温工作条件为发动机负荷最大时（爬坡、AC on等）。V3 P-EPS ECU处于驾驶室，且靠近出风口，故最严苛高温工作条件为频繁操舵方向盘（八字回旋试验）且暖气开。（c）结合温飘调查数据及成车EPS工作温度调查结果，求出成车EPS在最严苛工作温度（最低温～最高温）范围内，相对中位电压的变化量，确认其是否处于判定基准范围内。

（2）确认窜动量、振动等对中位电压产生的变化量及生产线调整变异量（此数据可由厂商提供）。

（3）中位电压最大可能变化量=（1）+（2）

3.5.1.2 静态方向盘操舵力与中位电压的关系。

量测EPS不同中位电压下的左右方向盘操舵力值，确认中位电压在最大变化量（+/-）时左右操

舵力差值是否处于判定基准内。以V3捷隆P-EPS为例。

3.5.2 EPS部品实用性确认

通过厂商提供的EPS部品工作温度范围，结合成车EPS工作温度调查结果，确认EPS部品是否能满足成车工作温度条件。

3.6 确认更换EPS ECU及转向机对中位电压的影响

确认更换ECU、转向机对中位电压是否有影响，要求是无影响。

3.7 三万公里实操综合耐久试验

确认EPS系统成车耐久可靠性及实用性，确认项目为：

（1）EPS是否有失效现象。

（2）中位电压及左右方向盘操舵力是否有变化，程度如何。

（3）EPS转向机是否有异响，且是否有劣化。

（4）操舵方向盘时是否有异常波动或抖动，且是否有耐久劣化现象。

参考文献：

[1]轻型汽车燃料消耗量试验方法.GB/T.19233-2008.

[2]轻型汽车污染物排放限值及测量方法.GB 18352.3-2005.

[3]电动助力车用密封铅酸蓄电池.GB/T.22199-2008.