C-EPS在某新能源客车上的匹配应用

来源：汽车电器作者：佚名 2018-07-24 08:35:44

摘要：本文阐述C-EPS在某新能源客车上的选型设计及整体布置，对C-EPS的相关功率参数及电器性能参数等进行了选择，并进行了C-EPS后转向助力性能的实车验证，试验表明采用C-EPS电动助力转向系统，转向助力性能等达到了EHPS水平，为后续相关车型开发提供了借鉴。

电动助力转向系统（Electronic Power Steering，简称 EPS）是一种用于辅助驾驶员改变或保持汽车行驶方向的专门机构，已广泛使用在包括传统能源和新能源的各种类型乘用车上。传统能源客车装有发动机，有通过发动机驱动的转向泵存在，一般采用液压助力转向系统（HydraulicPower Steering，简称HPS），HPS引起的燃油消耗约占整车总燃油消耗的3％～5 % ，即使采用节能技术使重型商用车HPS的能耗降低20%，其引起的燃油消耗量依然占整车总燃油消耗的2.4％～4％。
新能源客车的总质量较大，且没有传统发动机，一般采用电动液压助力转向系统（Electronic-Hydraulic Power-assisted System，简称EHPS）。 EHPS需要先将电能转换为动能，再将动能转换为压力，驱动传统液压助力转向系统工作。转向系统对响应灵敏度要求较高，传统转向系统只能依靠驾驶员的操作实现稳定控制，而通常驾驶员的反应迟滞超过0.5s，其中既有能量转换中的能源损失，又有因能源转换中的时间滞后，一般为解决时间滞后问题，有常流时转向泵或储能装置两种模式，这会造成能源损失加剧。在新能源客车上匹配应用 EPS，与EHPS相比，将会降低能耗和提高响应速度。本文对某新能源客车采用 EPS系统，从选型、布置、实施及验证等方面进行了相关分析。

    1 新能源客车 EPS的选型设计
    目前，EPS根据助力位置不同，其结构形式也分为转向管柱助力形式（C-EPS）、小齿轮助力形式（P-EPS）、齿条助力形式（R-EPS）等几种，其技术状态、特性见表1。

    本文所述新能源客车采用前双摆臂扭杆独立悬架结构，输入齿轮及输出齿条处空间较为紧凑，布置P-EPS及R-EPS空间不足，且整车参数属于轻载车型，如某新能源客车整车参数见表2，故选择C-EPS结构。

    C-EPS原理为：当操纵转向盘时，装在转向盘轴上的传感器测出转向轴上的转角信号，该信号与车速信号同时输入到电子控制单元。电子控制单元根据这些输入信号，确定助力转矩的方向和大小，然后将这些数据信息传递到控制器中控制电机的电流大小以及转动方向，从而调整转向辅力的大小达到最佳工况。电动机的转矩通过减速机构减速增矩后，加在汽车的转向管柱上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向辅助力。转向辅助力最终传递到操纵机构，使左右车轮进行转向，此时驾驶员在转动转向盘时就会发现自身不需要很大的力就可以使之发生转向。
    利用半经验公式来计算汽车在路面上的原地转向力矩MR，单位Nmm。