田榮

（黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院 556000)

0 引言

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)其實(shí)指的就時(shí)由于設(shè)計(jì)或者制造過(guò)程等原因?qū)е峦粋€(gè)系列或者同一個(gè)型號(hào)的汽車在系統(tǒng)上存在著一些不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者人民安全的問題，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一旦存在著一點(diǎn)問題，那么就可能會(huì)導(dǎo)致汽車的操縱系統(tǒng)出現(xiàn)問題，甚至?xí)绊懯褂谜叩男旭偘踩褪褂冒踩裕灾挥刑嵘毕莸谋孀R(shí)和判定，才能夠最大限度上提升我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的整體水平和質(zhì)量，從而為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

1 汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷的形式分析

我國(guó)常見的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般分為機(jī)械結(jié)構(gòu)部件和助力裝置電子控制系統(tǒng)以及傳感器這三個(gè)部分，而我國(guó)汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷的形式一般分為以下幾種形式[1]。

1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)部件缺陷

機(jī)械的結(jié)構(gòu)部件一般分為轉(zhuǎn)向的操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種形式，一般情況下，轉(zhuǎn)向的操縱機(jī)構(gòu)鏈接的永遠(yuǎn)都是轉(zhuǎn)向的方向盤和轉(zhuǎn)向器，可以說(shuō)操縱轉(zhuǎn)向器時(shí)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器之間所有零件和部件的總稱呼，其中也包括方向盤和轉(zhuǎn)向管柱，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)部件形式的缺陷也是顯而易見的，就是容易產(chǎn)生斷裂、磨損、裂紋以及強(qiáng)度不足等問題，這些問題產(chǎn)生時(shí)，一般都會(huì)伴隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)部件發(fā)出異響以及彎曲和變形。

1.2 助力裝置缺陷形式

汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最常見的還有一種裝置就是轉(zhuǎn)向助理裝置，轉(zhuǎn)向助理裝置包括這液壓助力裝置和電動(dòng)裝置兩種裝置方案，液壓助力裝置主要就是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)油泵和油管來(lái)進(jìn)行控制機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)，而液壓助力裝置的缺陷也是顯而易見的，那就是容易發(fā)生內(nèi)部的泄露和外部的泄露。而電力助力裝置則是依靠著電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成的，電力助力裝置的主要缺陷就是系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常性的發(fā)生短路、溫度異常、特性不良以及啃齒等問題[2]。

1.3 電子控制和傳感器缺陷形式

電子控制其實(shí)指的就是MCU的控制單元，也就是說(shuō)MUC主要傳感器能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、車速傳感以及轉(zhuǎn)角等諸多功能。電子控制和傳感器裝置的缺陷形式中，最大的一個(gè)問題就是傳感器輸出飄忽不定，甚至還會(huì)出現(xiàn)無(wú)輸出的現(xiàn)象，這種缺陷會(huì)直接導(dǎo)致汽車電路的短路、過(guò)電壓、開路以及沖擊荷載，這種問題一旦發(fā)生就會(huì)導(dǎo)致汽車整體電路癱瘓，導(dǎo)致汽車的很多功能全部禁止使用，甚至還會(huì)因?yàn)殡娐钒鍓毫^(guò)大，損壞電路板，導(dǎo)致汽車所有功能都同時(shí)失去使用價(jià)值。

2 EPS的缺陷辨識(shí)實(shí)驗(yàn)方式

2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷的辨識(shí)原則

汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的EPS系統(tǒng)判定缺陷的實(shí)驗(yàn)?zāi)康钠鋵?shí)就是有效的判定汽車未知或者已知轉(zhuǎn)向系統(tǒng)問題產(chǎn)生的原因以及解決方法。在大多數(shù)情況下，汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺陷會(huì)對(duì)汽車造成大多數(shù)功能性參數(shù)的改變甚至畸變，所以有效的對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行缺陷的鑒別和判定，將能夠最大限度上防止汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障影響開車者的人身安全。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能主要是在兩個(gè)方面，其一就是能夠提供給開車人員一個(gè)控制方向的功能，其二就是提供給開車人員一個(gè)車輛和地面之間受壓力的汽車行駛狀況。所以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接影響著汽車系統(tǒng)的所有重要參數(shù)，其中就包括汽車轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)矩[3]。

2.2 EPS缺陷辨識(shí)方法的設(shè)計(jì)

EPS缺陷辨識(shí)方法其實(shí)就是在汽車器械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，來(lái)進(jìn)一步的增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩控制器等裝置，也就是說(shuō)當(dāng)缺陷中斜坡轉(zhuǎn)角的輸入實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量的參數(shù)發(fā)生畸變，比如指標(biāo)為：1.θ→；Th↑；r→時(shí)，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺陷形式就表現(xiàn)為失去轉(zhuǎn)向能力，這種缺陷產(chǎn)生的原因就是轉(zhuǎn)向盤不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)或者完全喪失轉(zhuǎn)向的功能；當(dāng)指標(biāo)為：2.θ↑；Th→；r→時(shí)，同樣的缺陷表現(xiàn)形式都為失去轉(zhuǎn)向能力，而這這種缺陷產(chǎn)生的原因則是轉(zhuǎn)向盤已經(jīng)失去了自由轉(zhuǎn)動(dòng)的所有功能。當(dāng)正弦轉(zhuǎn)角輸入實(shí)驗(yàn)中時(shí)，測(cè)量參數(shù)的畸變形式則為3.dTh/dθ↑；Th↑，當(dāng)出現(xiàn)這種參數(shù)畸變時(shí)，主要的缺陷表現(xiàn)形式則為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)突然轉(zhuǎn)向沉重，而缺陷產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)槠囯娐忿D(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力減小甚至助力消失。

3 汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷辨識(shí)實(shí)驗(yàn)方式的驗(yàn)證

3.1 EPS助力不足缺陷的辨識(shí)

EPS助力不足，將會(huì)導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向盤反應(yīng)不靈敏甚至?xí)霈F(xiàn)停止轉(zhuǎn)向功能的現(xiàn)象，所以如果想要從根本上解決此類問題，那么就必須要對(duì)測(cè)量的參數(shù)進(jìn)行是否畸變的辨別，當(dāng)測(cè)量的參數(shù)發(fā)生重要畸變時(shí)，首先要做的就是要檢查汽車的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩，通過(guò)檢查汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩就能夠得知此類問題產(chǎn)生的原因，這種缺陷會(huì)導(dǎo)致開車人員駕駛和轉(zhuǎn)向十分沉重，這就需要對(duì)EPS的轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和檢測(cè)，因?yàn)楫?dāng)檢測(cè)的轉(zhuǎn)向盤數(shù)據(jù)和EPS正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)呈正比時(shí)，才能夠徹底的辨別EPS助力不足的缺陷問題[4]。

3.2 EPS助力過(guò)大缺陷的辨識(shí)

當(dāng)測(cè)量的參數(shù)發(fā)生重要畸變時(shí)，首先要做的就是要檢查汽車的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩，通過(guò)檢查汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩就能夠得知此類問題產(chǎn)生的原因，這種缺陷會(huì)導(dǎo)致開車人員駕駛和轉(zhuǎn)向過(guò)輕，很有可能開車人員剛剛轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接將轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)上升到最大，也就是人們常說(shuō)的“汽車轉(zhuǎn)向發(fā)飄”，這就需要對(duì)EPS的轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和檢測(cè)，因?yàn)楫?dāng)檢測(cè)的轉(zhuǎn)向盤數(shù)據(jù)和EPS正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)呈正比時(shí)，才能夠徹底的辨別EPS助力過(guò)大的缺陷問題。

3.3 EPS誤助力缺陷的辨識(shí)

通過(guò)對(duì)汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷辨別得知，當(dāng)缺陷發(fā)生時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致直線行駛中的汽車轉(zhuǎn)向盤失控，出現(xiàn)轉(zhuǎn)角或者轉(zhuǎn)矩突變的問題，從而使開車人員短時(shí)間內(nèi)對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向盤失去控制，并且在汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩突變或者轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)發(fā)生變化，使開車人員不能準(zhǔn)確的判斷出汽車的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，甚至?xí)?dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能滿足開車人員的轉(zhuǎn)角或者轉(zhuǎn)向意圖。所以只有通過(guò)辨別汽車轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩值，來(lái)對(duì)比EPS正常工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩值，才能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出EPS誤助力的缺陷[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如果想從根本上確立汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺陷問題，那么就必須要通過(guò)FMECA方法和EPS助力系統(tǒng)的測(cè)量，通過(guò)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷導(dǎo)致的可能性數(shù)據(jù)的分析和辨識(shí)，就可以得出EPS實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的故障辨別方法。

[1]熊璐,陳晨,馮源.基于Carsim/Simulink聯(lián)合仿真的分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車建模[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2014,05(23):1143-1148+1155.

[2]肖凌云,劉亞輝,張衛(wèi)亮.汽車電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)缺陷辨識(shí)實(shí)驗(yàn)方法的研究[J].汽車工程,2014,09(17):1117-1121.

[3]韓海蘭.智能四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車自適應(yīng)轉(zhuǎn)向研究[D].遼寧:遼寧工業(yè)大學(xué),2016.

[4]趙飛翔.感應(yīng)電機(jī)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)助力矩控制算法研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2014.

[5]王延強(qiáng),王若平,林軍.某型汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂原因分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2017,06(25):1107-1108.