【正文】 傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向助力特性曲線 (a)直線型 (b)折線型 (c)曲線型 圖 24 助力特性曲線 助力特性曲線有以下幾種類型： (1)直線型助力特性 圖 24(a)為典型直線型助力特性。圖24 為幾種典型 EPS 助力特性曲線。在傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向中助力特性主要由閥的結(jié)構(gòu)決定，調(diào)整困難，且設(shè)計完成助力特性便確定，不隨車速變化；而 EPS 不同，助力特性曲線是電動助力轉(zhuǎn)向的控制目標(biāo)，由軟件來設(shè)置，可以設(shè)計成車速感應(yīng)型特性曲線，并可方便地進行調(diào)節(jié)。 轉(zhuǎn)向盤主扭矩與助力電動機轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。 在本測試系統(tǒng)中除了對轉(zhuǎn) 向盤的主扭矩、電動機的助力轉(zhuǎn)矩和整個轉(zhuǎn)向裝置所受的阻力矩的采集以外，還對車速和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角進行采集，對車速進行采集是因為一般的汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置 EPS 中的電子控制單元 ECU 需要車速這個量；而采集汽車轉(zhuǎn)向盤角這個量是為了測量助力轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系。同時輪胎和路面間的摩擦系數(shù)增大，原地轉(zhuǎn)向阻力矩也將增大。 因此影響“阻力矩”的因素有輪胎接地的單位面積壓力、接地面積、摩擦系數(shù)等。行車轉(zhuǎn)向阻力矩指對行駛時的汽車進行轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的阻力矩。 通常“轉(zhuǎn)向阻力矩”按汽車不同的行車方式分成“原地轉(zhuǎn)向阻力矩”和“行車轉(zhuǎn)向阻力矩”兩種。回正力矩除以傳動比，就是駕駛員為了使汽車轉(zhuǎn)彎所經(jīng)常需要克服的力矩。 (21) 其中： V汽車行駛速度 n測量的脈沖數(shù) Z被測齒盤的齒輪齒數(shù) T測量時間周期 rd車輪的滾動半徑 系統(tǒng)的阻力矩 駕駛員在轉(zhuǎn)向時所需克服的阻力矩包括兩個主要部分：一是回正力矩，二是摩擦力矩。 試驗臺測試項目 車速 由于車速傳感器 的信號經(jīng)過整形后發(fā)出的是脈沖信號，每個脈沖表示磁電式車速傳感器的被測齒盤輪齒轉(zhuǎn)過一齒，那么汽車的行駛速度就可以用單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)、被測齒盤齒輪齒數(shù)與車輪的行駛半徑計算出來。 試驗臺系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示，通過傳感器來測量一些電量和非電量， 這些量為 ： 車速、 EPS 裝置中轉(zhuǎn)向盤的主扭矩、轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度和制動器阻力矩，助力電動機的電流、電壓和轉(zhuǎn)矩等。 整個試驗臺主要有三個部分： (1)是機械部分，包括 EPS 轉(zhuǎn)向機械系統(tǒng)和驅(qū)動電動機； (2)是控制部分，包括電子控制系統(tǒng)以及程序調(diào)試系統(tǒng)； (3)是數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。本試驗臺會把助力電動機的電流和轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩曲線圖與數(shù)據(jù)庫中的曲線圖進行比較，來判定電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的好壞。 7 圖 22 試驗臺總體設(shè)計框圖 試驗臺總體設(shè)計框圖如圖 22 所示。 圖 21 EPS 試驗臺 如圖 21 所示，此試驗臺架結(jié)構(gòu)簡單，體積小，占用空間小；不過只能完成相對較簡單的電動助力轉(zhuǎn)向試驗，自動化程度低，無法通過工業(yè)計算機操作試驗，觀察試驗的圖像，而且車輪不能模擬多種路況的轉(zhuǎn)向阻力矩，更不能滿足 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出廠時的耐久性檢測，綜合以上幾個方面，此種方案不能滿足此次設(shè)計的要求。 (7)報警要求 任一元件及線路損壞，故障代碼或故障報警顯示燈應(yīng)立即顯示。 6 (5)空載轉(zhuǎn)動力矩 檢查電動助力轉(zhuǎn)向裝置在電源關(guān)閉和接通狀態(tài)下轉(zhuǎn)動的機械摩擦以及任何可能的機械阻力，轉(zhuǎn)動阻力矩及其波動應(yīng)符合設(shè)計要 求。 (3)助力電流特性 按照不同的車速，測量輸入軸力矩并繪制助力電流特性曲線，該特性應(yīng)符合設(shè)計要求。 特性試驗的性能技術(shù)要求 國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)條件與臺架試驗方法》中對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能技術(shù)條件有如下： (1)功能要求 模擬不同車速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的過程中感覺在轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的過程中應(yīng)平滑、無卡滯；轉(zhuǎn)向盤無明顯振動，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至任意角度停下時轉(zhuǎn)向器輸出端不應(yīng)有慣性延時現(xiàn)象。 ? 單個電器元器件損壞。 ? 做噪聲試驗時未滿足噪音指標(biāo)的要求。 ? 做反向沖擊試驗，喪失反向接通能力，并未滿足反向沖擊指 標(biāo)技術(shù)要求。 ? 試驗后的輸入、輸出特性曲線未滿足輸入、輸出特性技術(shù)要求。 損壞：被試總成按規(guī)定的可靠性試驗項目完成試驗后，有下列情況之一出現(xiàn)，則認(rèn)為己損壞。電動助力轉(zhuǎn)向還有整體結(jié)構(gòu)緊湊、部件少、占用的空間尺寸小、質(zhì)量比液壓式動力轉(zhuǎn)向約輕 20%~25%以及在車上容易布置等優(yōu)點。若液壓動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)的油路進入空氣或者貯油罐油面過低，工作時將產(chǎn)生較大噪聲，在排除氣體之前會影響助力效果；而電動助力轉(zhuǎn)向僅在電動機工作時有輕微的噪聲。當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)故障停止工作時，液壓泵也不工作，結(jié)果也會喪失助力效能，這就降低 工作可靠性。兩者比較，電動助力轉(zhuǎn)向的燃料消耗率僅為液壓動力轉(zhuǎn)向的16%~20%。 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同車速下實時地為汽車轉(zhuǎn) 向提供不同的助力效果，減輕了汽車低速時的轉(zhuǎn)向盤操縱力，提高了操縱的靈便性和高速行駛的穩(wěn)定性。 其工作原理為：電子控制單元 (ECU)根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器的信號計算所需的轉(zhuǎn)向助力的大小，通過功率放大模塊控制直流電動機的轉(zhuǎn)動，助力電動機的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過減速機構(gòu)減速增扭后，驅(qū)動齒輪齒條轉(zhuǎn)向機構(gòu)，產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)向助力。 4 第二章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺的總體設(shè)計 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 工作原理 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制器 ECU、執(zhí)行器三個部分組成。汽車 EPS 試驗臺的使用將會大大提高產(chǎn)品的 裝配質(zhì)量和檢測精度，為質(zhì)量管理提供了統(tǒng)計資料，且使產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢測工作變得十分簡單，生產(chǎn)效率大幅度提高。 汽車 EPS 試驗臺就是針對這一情況研制的，它采用微機為控制核心，采用傳感器對 EPS 系統(tǒng)輸入端的扭矩、輸入端的轉(zhuǎn)角、輸出端的扭矩進行檢測，實現(xiàn) EPS 性能和可靠性試驗的自動測量和圖形的動態(tài)顯示，數(shù)據(jù)及特性曲線的自動記錄輸出。 EPS 是汽車關(guān)鍵零部 件之一，其質(zhì)量對汽車轉(zhuǎn)向有著重要的影響。目前，在全世界汽車行業(yè)中，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)每年正以 90%~10%的增長速度發(fā)展，年增長量達 130萬 ~150 萬套， 20xx 年將超過 1000 萬套。 研究現(xiàn)狀 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自生產(chǎn)至今，經(jīng)過幾十年的應(yīng)用與發(fā)展，已取得了較大的進步。 (5) 占用空間更小，質(zhì)量更輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。 (4) 能夠提供可變的轉(zhuǎn)向助力。 (3) 增強了轉(zhuǎn)向跟隨性和可靠性。 (2) 提高了汽車的燃油經(jīng)濟性，減少了對環(huán)境的污染。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在： (1) 提高了汽車的操縱性能。新一代的 EPS 則不僅在低速和停車時提供助力， 而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(wěn)定性。 EPS 的助力形式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展，并且其控制形式與功能也進一步加強。此后，電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展。 選題背景與意義 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (EPS)在日本最先獲得實際應(yīng)用。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成，如何設(shè)計汽車的轉(zhuǎn)向特性，使汽車具有良好的操縱性能，始終是各汽車生產(chǎn)廠家和科研機構(gòu)的重要研究課題。 本文設(shè)計的試驗臺的優(yōu)點： (1)檢測試驗簡單，結(jié)構(gòu)緊湊 (2)裝夾控制方便 (3)改進方便，便 于升級改裝 關(guān)鍵詞： EPS； 試驗臺； AutoCAD；液壓滑臺 ABSTRACT This paper aims to do some analysis and design of electric power steer (EPS) system test platform, two forms of which are pared and selected in this context. Through learning the trend of modern EPS system test platform, it includes analysis and design of EPS test platform. By studying the work process of EPS, and then design the overall structure of EPS test platform with the reference to Dong Hua steering pany’s products. The assembly drawing of EPS test platform is drawn by AutoCAD. In this design, hydraulic slider is selected, and some key parts are selected and checked. The advantages of my design are as follows: (1)Testing simple, structure pacted (2)Easy to clamping and control (3) Easy to be improved and updated. Keywords： EPS； test platform； AutoCAD； hydraulic slider 目 錄 第一章 緒 論 ....................................................................................................... 1 引言 ................................................................................................................... 1 選題背景與意義 ............................................................................................... 1 研究現(xiàn)狀 ........................................................................................................... 2 本文研究的內(nèi)容 ............................................................................................... 2 第二章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺的總體設(shè)計 .......................................... 4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ........................................................................................... 4 工作原理 ................................................................................................. 4 工作特點 ................................................................................................. 4 典型試驗介紹 ................................................................................................... 5 名詞定義 ................................................................................................. 5 特性試驗的性能技術(shù)要求 .................................................................... 5 試驗臺整體方案 設(shè)計 ....................................................................................... 6 試驗臺測試項目 ............................................................................................... 8 車速 ......................................................................................................... 8 系統(tǒng)的阻力矩 ......................................................................................... 8 電動機的各項參數(shù) ................................................................