汽车电动助力转向试验台设计
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电动助力转向试验台可以模拟转向的实际环境为转向系统提供转向阻力矩，并通过一系列的传感器收集相关数据。这些数据可以用来研究EPS系统的参数和控制方法，特别是直流电机的控制、转矩传感器的工作特性等；也可以用来初步研究 EPS助力控制规律，确定助力控制规律如何满足驾驶员对转向轻便性的要求；还可以研究EPS自身的工作特性，深入了解EPS的基本结构和功能，以及为EPS的仿真研究提供试验数据，用于仿真模型的验证。这些EPS基本技术问题，能为将来的实车试验提供必要的试验数据，成为EPS产品化开发设计的前提和基础。
1 EPS试验台组成和工作原理
图1为EPS试验台的基本结构框图。EPS试验台工作原理为：试验人员转动转向盘，从而带动磁粉制动器，通过磁粉制动器来向系统施加转向阻力矩。转向阻力矩的大小由数字式扭矩传感器来测量；转向盘转角由安装在转向轴的光电编码器来测得；转向盘转矩由和转向轴刚性连接的转矩传感器测量。在测试EPS系统时，转动方向盘后，EPS开始工作，测试系统测量并记录各种传感器信号用于EPS性能与特性分析。
1.转向盘 2.双行星齿轮 3.光电编码器 4.扭矩传感器 5.双万向节
6.循环球式助力转向器 7.联轴器 8.数字式扭矩传感器 9.减速器 10.磁粉制动器
图1 EPS试验台基本结构框图
按照标准《汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法》，一套典型的汽车电动助力转向装置包括转向管柱、转向传动轴、减速器、传感器、电动机(带电磁离合器或不带)、电子控制器及转向器等。ECU检测到汽车点火信号后，会监视转向轴的扭矩传感器和光电编码器，一旦发现这两个信号产生输入，将会对着两个信号进行处理，并传给控制器。同时结合输入的车速信号、负载信号等，采用合适的控制方法，控制助力电机的工作电流输出力矩，从而实现对转向盘的助力及优化回正力。对于助力电机电流的控制一般采用PID闭环控制，此外，控制器还会设有一些额外的保护诊断功能，发现系统有异常工作情况时，将会立即停止助力转向，并将该异常通过信号显示通知驾驶人员，同时，助力转向将切换为纯手动转向，由驾驶人员手动控制转向。在实现助力的同时可以保障整个系统的可靠、稳定，从而大大提高该ECU的安全性能。
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