EPS装置标准讨论稿-中国汽车工程学会转向委员会

1 QC 中华人民共和国汽车行业标准中华人民共和国汽车行业标准 QC T 2005 汽车电动助力转向装置技术条件与台汽车电动助力转向装置技术条件与台 架试验方法架试验方法 报批讨论稿 报批讨论稿 XXXX XX XX发布 XXXX XX XX实施 国家质量技术监督局国家质量技术监督局 2 前前 言言 本标准是针对汽车电动助力转装置制定的技术条件和试验方法 汽车电动助力转向装置是由电子控制器控制 由电机实施助力 作用的新型汽车转向装置 因此对它的技术要求和试验方法有不同 的特殊要求 本标准是参照部分国外有关技术标准编制而成 本标准由 提出 本标准由 归口 本标准负责起草单位 3 汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法 1 范围 范围 本标准规定了汽车电动助力转向装置技术条件与试验方法 本标准仅适用于电动助力转向装置 2 引用标准 引用标准 下列标准所包含的条款通过在本标准的引用而构成为本标准的条款 凡是不注明日 期的引用文件 其最新版本适用于本标准 2 1 QC T29097 汽车转向器总成技术条件 2 2 QC T29096 汽车转向器总成台架试验方法 2 3 QC T649 汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法 2 4 QC T413 汽车电气设备基本技术条件 2 5 GB18655 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法 2 6 GB T17619 机动车电子电器组件的电磁辐射抗干扰限值和测量方法 2 7 GB T 道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法 报批稿 2 8 GB T2423 34 试验 Z AD 温度 湿度组合循环试验方法 3 术语和定义 术语和定义 3 1 汽车电动助力转向装置由转向管柱 转向传动轴 减速机构 传感器 电动机 带或不带电磁离合器 电子控制器和转向器机械部分等组成 3 2 被试总成按规定的可靠性试验项目完成试验后 有下列情况之一出现 则认为 已损坏 3 2 1 做功能试验时未满足 4 2 1 1 项的技术要求 3 2 2 试验后的输入 输出特性曲线未满足 4 2 1 2 项的技术要求 3 2 3 试验后的助力电流特性曲线未满足 4 2 1 3 项的技术要求 3 2 4 做反向冲击试验 丧失反向接通能力 并未满足 4 2 1 4 项的技术要求 3 2 5 回正试验时转向器回不到中间位置 并未满足 4 2 1 6 项的技术要求 3 2 6 任 元件及线路损坏 故障代码或故障报警显示灯不报警 并未满足 4 2 1 7 项的技术要求 4 3 2 7 做噪声试验时未满足 4 2 5 项的要求 3 2 8 做电磁兼容试验未满足 4 2 6 项的技术要求 3 2 9 单个电器元器件损坏 3 2 10 任何机械零件出裂纹和变形 3 3 电动助力转向装置正常工作是指在试验过程中 全部电源接好 电动机 电子 控制器 传感器均工作正常 无故障代码指示 3 4 惯性延时是指电动助力转向装置在工作时 当停止转动转向盘后电动机仍然继 续转动的现象 4 技术要求 技术要求 4 1 总则总则 4 1 1 自制零件必须经检验合格 外购外协零件必须有合格证书 并由企业质量管 理部门检验合格后方能进行总成装配 4 1 2 新产品定型生产前 老产品经重大改进后或产品转厂生产后 均应进行型式 试验 4 1 3 经过鉴定而定型生产的产品出厂均应由制造厂家质量管理部门进行出厂试验 合格后方能出厂或装车使用 4 1 4 产品的试验方法必须按本标准规定的试验方法进行 试验结果必须符合本标 准规定的技术条件 4 1 5 产品是否进行 30 分钟磨合由生产企业自行决定 4 1 6 汽车电动助力转向电动机技术条件与试验方法标准见 QC T 2005 4 1 7 汽车电动助力转向装置用电子控制器技术条件与试验方法标准见 QC T 2005 4 1 8 汽车电动助力转向装置扭矩测量用传感器技术条件与试验方法标准见 QC T 2005 4 2 技术条件技术条件 4 2 1 性能试验 4 2 1 1 功能试验要求 在按不同车速手动转动转向盘的过程中 感觉转动过程中应平滑 无卡滞 转向 5 盘无明显振动 转动转向盘至任意角度停下时转向器输出端不应有惯性延时现象 4 2 1 2 输入 输出特性试验 按照不同的车速测量输入 输出力矩 力并绘制特性曲线 电动助力装置的输入 输出特性应符合设计要求 各车速下 允许用 0 车速作代表 的曲线对称度不小于 90 4 2 1 3 助力电流特性试验 按照不同的车速 测量输入轴力矩和电流并绘制助力电流特性曲线 该特性应 符合设计要求 4 2 1 4 反向冲击试验 在转向器输出端施加冲击力 控制器应控制电动机迅速反应制止转向盘转动 冲击时电流响应时间不超过 5 毫秒 在转向盘上不能产生大于 3 的转动角度 4 2 1 5 回正特性试验 a 低速行驶回正时 回正特性曲线应符合设计要求 b 高速行驶回正时 回正特性曲线应符合设计要求 4 2 1 6 空载转动力矩试验 检查电动助力转向装置在电源关闭和接通状态下转动的机械摩擦以及任何可能 的机械阻力 转动阻力矩及其波动应符合设计要求 4 2 1 7 报警试验 任 部件 接插件及线路损坏 故障显示装置应立即报警 4 2 2 机械特性试验 在电动助力控制器电源断开情况下进行 该装置静扭强度和刚度应符合 QC T649 或 QC T29097 标准的要求 4 2 3 可靠性试验 4 2 3 1 正向转动疲劳试验指标 经过次循环试验后 被试装置不得出现任何部件损坏 并能满足 4 2 1 1 项性能 要求 4 2 3 2 复式疲劳试验指标 连续经过复式疲劳试验全部规定程序试验后 被试装置不得出现任何部件损坏 并能满足 4 2 1 1 项功能试验要求 4 2 4 强制转向试验要求 6 试验后装置仍能正常转向 不得出现异常和损坏 并能满足 4 2 1 1 项功能试验 要求 4 2 5 振动试验 装置经振动试验后仍能正常工作 不得出现异常和损坏 并能满足 4 2 1 1 项功能试 验要求 4 2 6 噪音试验指标 被试装置噪声应低于 7OdbA 4 2 7 电磁兼容试验 4 2 7 1 电磁辐射抗扰性 电动助力转向装置应进行电磁辐射抗扰性测定 应按 GB T17619 标准 机动车 电子电器组件电磁辐射抗扰限值和测量方法 规定的要求 试验过程中和试验过程 之后能执行预先设计的所有功能 不得出现任何异常状况 4 2 7 2 无线电骚扰特性 该电动助力转向装置应进行电磁骚扰特性测定 应按 GB18655 标准 用于保护 车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法 规定的要求 应达到限值的 1 级 水平 4 2 7 3 静电放电产生的电骚扰 电动助力转向装置应进行电磁辐射抗扰性测定 应按 GB T 标准 道路 车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法 报批稿 规定的要求进行测定 应达到 A 类功能要求 4 2 8 环境试验的要求 4 2 8 1 温度 湿度组合循环试验 试验后各元件仍能正常工作 4 2 8 2 高温试验 试验后各元件仍能正常工作 4 2 8 3 低温试验 试验后各元件仍能正常工作 4 2 8 4 高 低温交变试验 试验后各元件仍能正常工作 5 台架试验方法台架试验方法 7 5 1 总则总则 5 1 1 本标准规定下列试验方法 性能试验 可靠性试验 振动试验 噪声试验 电磁兼容试验 环境试验 5 1 2 被试装置台架安装方式 被试总成试验时应参考原车布置方式 在相应的试验台架上斜置或平置进行 5 1 3 试验环境温度 室温应在 20 5 5 1 4 试验用仪器仪表测试误差 a 扭矩 出厂试验测试误差 1 型式试验测试误差 0 5 b 转角 出厂试验测试误差 1 型式试验测试误差 0 5 c 电流 出厂试验测试误差 1 型式试验测试误差 0 5 d 电压 出厂试验测试误差 1 型式试验测试误差 0 5 e 车速 出厂试验测试误差 1 型式试验测试误差 0 5 5 1 5 磨合试验 将被试装置安装于试验台架上 装置的安装角度应与整车安装角度一致 使系 统能正常工作 在 20Km h 50Km h 80Km h 车速下 转向盘分别从中间位置向左 转到最大转角的 90 载荷为最大载荷的 90 然后松开转向盘回到中间位置 再 右转到相同位置和达到同一载荷 然后再松开转向盘回到中间位置 如此反复试验 在各车速下各运行 10 分 5 2 性能试验性能试验 5 2 1 功能试验 将被试装置安装在试验台架上 在输出端施加相当于汽车最大转向阻力的 1 4 载 荷 在 0 最高车速范围内 按 5 20Km h 车速间隔试验 在向两个方向手动匀速 转动转向盘的同时 在全行程内感觉工作是否平滑 连续及转向盘有无振动 转向 盘转至任意角度停下时 输入端不应有惯性延时现象 8 5 2 2 输入 输出特性试验 将被试装置安装在试验台架上 系统正常工作 把输出端刚性固定或加弹性载荷 设定不同车速 从 0Km h 至最高速 间隔 5 20km h 分别向两个方向匀速转动输 入轴 转到输入力矩 力至设定值为止 同时纪录各个车速下输入力矩与输出力矩 力 关系曲线 见图 1 做出不同车速下的转向手力特性 分别测出不同车速下左右最大转动力矩 力 分别计算出各车速下曲线的对称度 允许以 0 车速为代表 图 1 输入 输出特性曲线 5 2 3 电流特性试验 将被试装置安装在试验台架上 系统正常工作 匀速转动转向盘 使输出端载 荷达到额定载荷 设定不同车速 从 0Km h 至最高车速 间隔 5 20km h 记录输 入载荷与电流变化关系 见图 2 做出不同车速下的电流特性 分别测出各车速下最大行程时的左右最大电流 1 V 0 2 V 10km h 3 V 20km h n V Vmax 9 1 V 0 2 V 10km h 3 V 20km h n V Vmax 图 1 电流特性曲线 5 2 4 空载转动力矩试验 将被试装置安装于试验台架上 输出轴应处于无负载状态 a 在汽车点火开关关闭状态下 输入轴以 r min 的转速从起始位置 0 位置 顺时针转动到 90 最大转角 然后再反向转动到 90 最大转角 再顺时针转回到起 始位置 记录并绘制转动力矩曲线 如图 3 b 在汽车点火开关开启状态下 重复上述试验并绘制转动力矩曲线 如图 3 c 模拟车速点火开关开启状态下 保持 5s 测试输入 输出轴力矩 力 图 3 空载转动力矩曲线 5 2 5 反向冲击试验 将被试装置安装在试验台架上 系统正常工作 当转向盘处于直线行驶位置时 在转向器输出端施加额定输出力的 40 冲击载荷 时间不超过 10 毫秒 记录冲击时 的电流响应时间和方向 测出转向盘所转动的角度 见图 4 图 4 反向冲击响应曲线 5 2 6 回正特性试验 将被试装置安装在试验台架上 系统正常工作 车速分别在 20Km h 和 80km h 时 转动转向盘转至最大角度时松开 在弹性力作用下使其自由回正 然后反方向再 10 作一遍 做 M 曲线 检查回正曲线情况 见图 5 图 5 回正特性曲线 5 2 7 报警试验 将被试装置安装在试验台上 系统正常工作 转向盘以 20 30r min 转速工作 模拟各元件及线路故障状况 检查故障显示灯或故障代码报警信号是否正常 5 3 可靠性试验可靠性试验 5 3 1 疲劳试验 分两种试验方法 5 3 1 1 正向转动疲劳试验 将被试装置安装到台架上 系统正常工作 转向盘以 20 30rpm 转速转动 在 8 20Km h 定车速下 分别向左和向右旋转 45 180 载荷为额定载荷的 30 占 70 万次换向 载荷为额定载荷的 60 占 20 万次换向 载荷为额定载荷的 90 占 10 万 次换向 共完成 100 万次换向 5 3 1 2 复式寿命试验 试验目的 根据特定的运行周期 考察电动助力转向装置在负荷扭矩作用下的寿 命 台架安装方式如图 2 所示 处于汽车点火开关开启状态 电源电压为 12 5 0 5V 发电机信号开启 车 速信号在试验中给出 在被试装置输入轴施加 20Nm 的转动力矩 1 3 1 2 复式疲劳试验 按菲阿特疲劳试验标准 1 基本寿命试验 基本寿命试验需要设计一个与整车匹配的循环 台架安装方式如图 2 所示 对 制动扭矩与转角进行匹配 如下循环示意图 设定输入轴的转动范围为 当 输入轴从 0 位置顺时针转到 时 对应 B 点 等同于转向器到达行程的极限 制动装置应锁止输出轴 输入轴则继续施加扭矩 B 到 C 点之间输入轴扭矩 因输出轴被限而上升 直到达到 20Nm 对应 C 点 并保持 D 0 5s 时间 制动 11 装置的 无转动 锁止力矩取决于输入轴力矩的大小并保持对输出轴的锁止 然后 输入轴开始反向回转 反向过程的 A B C 三个点与上述三点的绝对值 相等 在示意图的 B 点的制动力矩值设定应按照 50 的整车前桥负荷换算 A 点的制动扭矩应按照 25 的整车前桥负荷换算 从 A 点到 B 点之间的输入 轴扭矩取决于制动力矩的设定和电动助力的冲抵 到达 B 点后输入轴继续扭转 此时制动力矩的大小取决于输入轴力矩 a 原地转向状态 车速信号为 0Km h 被测装置输入轴的转速为 30rpm 按 照上述循环进行 40000 次循环 然后转为移库状态 图 12 图 b 移库状态 车速信号调整为 8Km h 输入轴转速不变 调整移库 状态的制动装置 A B 点的阻力 矩为上述相同点力矩的 70 按照上 述循环进行 20000 次循环 由于试验的剧烈性 要防止控制 器 ECU 过热 试验结束后 电动助力转向装置 不得出现任何故障和损坏 并能满足功能试验要求 2 磨损试验 运用上述相同的循环方法进行 磨损试验 台架安装方式如图 2 所示 仅对某些参数进行如下 调整 输入轴转速为 60rpm 车速 为 15Km h 调整制动装置 A B 点的阻力矩为原地转向状态 相同点力矩的 50 按照上述循环 进行 3X105次循环 试验结束后 电动助力转向装 对应最大助力力矩的 比例 循环次数 39 5035000 6127000 7215000 839000 946000 1051600 116700 128500 13 置不得出现任何故障和损坏 并能满足功能试验要求 3 逆向扭转疲劳试验 试验目的 根据特定运转周期 检查在有阻力力矩作用条件下电动助力转向装置的 扭转疲劳寿命 台架安装方式如图 3 所示 用一个转动惯量等同于方向盘的质量块和刚度为 100 20Nm ra 1 75 0 35Nm 的弹性元件模拟扭转反作用力矩 处于汽车点火开关开启状态 电源电压为 12 5 0 5V 发电机信号开启 车速信号 0Km h 试验循环应等价于汽车使用寿命 并按照典型路谱进行 试验的 循环加载按照下表进行 试验时 正反向加载 频率为 15Hz 转动的角度范围取 决于质量块在输出端形成的转动力矩的大小 可用机械的驱动装置代替转动脉动发 生器进行试验 试验施加的载荷不变 试验结束后 电动助力转向装置不应出现损坏 并能满足功能试验要求 图 4 方向颤动试验 试验目的 用于检查方向盘处于小角度修正转向时的可靠性 台架安装方式如图 2 所示 处于汽车点火开关开启状态 电源电压为 12 5 0 5V 发电机信号开启 车速 信号 0Km h 试验时 设置输出轴制动阻力矩为 5Nm 输入轴按照 10 的转角 以 5Hz 的频率转动循环 1000 次 然后按照 45 的转角 以 90rpm 的转速循环转动 25 14 次 用于使传感器复位 重复上述动作 8000 次 共完成 10 小角度循环 8X106个 循环 试验结束后 电动助力转向装置不得出现任何故障和损坏 并能满足并能满足 功能试验要求 5 逆向冲击试验 试验目的 考核电动助力转向装置经受逆向扭转冲击的可靠性 台架安装方式如图 3 所示 用一个转动惯量等同于方向盘的质量块和刚度为 100 20Nm rad 1 75 0 35Nm 的弹性元件模拟扭转反作用力矩 处于汽车点火开关开启状态 电源电压为 12 5 0 5V 发电机信号开启 车速 信号 0Km h 试验通过 4 次脉冲冲击力矩的冲击 前两次顺时针 后两次逆时针 冲击力矩 峰值为最大助力力矩值的 3 5 倍 每次冲击时间为 0 04 0 07s 载荷分布如下图 可用机械驱动装置代替脉动发生器进行试验 在输出轴施加上述相同的冲 击载荷 试验结束后 电动助力转向装置不得出现任何故障和损坏 并能满足功能试验 要求 5 3 2 强制转向试验 将被试装置安装于试验台架上 系统正常工作 转向盘以 20 30r min 转速转动 输出端载荷为额定输出载荷 接通电源工作 2 分钟 然后切断电源工作 3 分钟 如 此反复工作 60 分钟 该试验完成后进行功能试验检查装置工作是否正常 5 4 振动试验振动试验 将被试装置安装到振动试验台架上 系统正常工作 振动频率 25 50HZ 振 幅 5 75mm 上下振动 4 小时 左右振动各 2 小时 该试验完成后进行功能试验检查装置 工作是否正常 15 5 5 噪声试验噪声试验 将被试装置安装在试验台上 在输出端施加一定载荷 从 O 至最大输出扭矩 间隔 5 N M 车速设为 O 50 100Km h 环境噪声低于 40dbA 状况下 转向盘 以 20 30rpm 转动输入轴 距电动机中心 0 5m 处测量噪声 自动记录噪声值 5 6 电磁兼容试验电磁兼容试验 5 6 1 无线电骚扰特性 电动助力转向装置应进行电磁骚扰特性测定 系统正常工作 应按 GB18655 标 准 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法 规定的要求 分别 进行以下两种测试 1 零部件的传导发射和零部件传导骚扰限值的测定 2 零部件的辐射发射和零部件辐射骚扰限值的测定 5 6 2 电磁辐射抗扰性 电动助力转向装置应进行电磁辐射抗扰性测定 系统正常工作 应按 GB T17619 标准 机动车电子电器组件电磁辐射抗扰限值和测量方法 规定的要求 采用自由场法在屏蔽室内进行测定 抗扰性电平限值为 24V m 5 6 3 静电放电产生的电骚扰 电动助力转向装置应进行静电放电产生的电骚扰测定 系统正常工作 应按 GB T 标准 道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法 报批稿 规定的 要求进行电动转向装置试验 使被试装置处于其工作模式下 无载荷运转 相应车 速为 8Km h 测量点应在电机 传感器及控制器接插件周围及壳体上表面边缘 被 测点不少于 10 点 试验规范 接触放电 6kV 最少放电次数 3 次 最小放电时间 5s 空气放电 8kV 最少放电次数 3 次 最小放电时间 5s 5 7 环境试验环境试验 5 7 1 湿热循环试验 参照 GB T2423 34 中 试验 Z AD 温度 湿度组合循环试验方法的有关规定进行 5 7 1 1 予处理 在第一次湿热试验循环前 样品应在不包装 不通电 准备使用状 态 在 GB2421 81 第 4 5 条规定的 干燥的标准条件 下 55 2 相对湿度不超 16 过 20 放置 24h 然后使样品在正常的试验大气条件下达到温度稳定 5 7 1 2 初始检测 对样品进行外观检测和功能试验 5 7 1 3 条件试验 试验样品按正常工作位置放入湿热试验箱内 进行 10 次温度 湿度循环 每次循环为 24h 前 5 次进行温度 湿度分循环 低温分循环 后 4 次 只进行湿热分循环 5 7 1 4 24h 循环试验 1 温度 湿度分循环 在每个 24h 循环开始时 试验箱的温度应控制在 25 2 相对湿度为 93 3 试验箱的温度在 1 5 2 5h 内应连续升到 65 2 相对湿度 为 93 3 第 2 5h 5 5h 箱内温度保持 65 2 相对湿度为 93 3 第 5 5h 8h 箱内温度应降到 25 2 相对湿度应保持在 80 96 然后重复一次到 第 16h 2 低温分循环 在完成温度 湿度分循环后 试验箱应在温度 25 2 分循环 为 93 3 保持 1 2h 在第 18h 起温度应保持在 10 2 时间为 3h 低温分循环 期间不规定相对湿度要求 第 21h 开始升温 在 1 5h 内应达到 25 2 并保持到 第 24h 止 此期间相对湿度应保持在 80 96 3 没有低温分循环的 24h 循环试验 湿热分循环 只适用于头 9 次循环中的后 4 次循环 只执行温度 湿度分循环中前 16h 项目 第 16h 24h 温度应控制在 25 2 相对湿度为 93 3 反复进行 4 次循环 4 第 10 次循环试验时试验箱应保持在 25 2 相对湿度为 93 3 时间 为 3 5h 5 然后进行最后检测 高湿度时的检测 在上述第 4 项保持 3 5h 结束后立即进行高湿度下的 5 2 1 项功能试验检查装置工作是否正常 第 10 次循环和功能试验结束 试验样品从试验箱取出后将其置于正常的试 验大气条件下 在循环结束 1 2h 内应进行 5 2 1 项功能试验检查装置工作是否正常 试验样品从试验箱取出后 在正常的试验大气条件下保持 24h 后再进行 5 2 1 项功能试验检查装置工作是否正常 5 7 2 高温试验 将被试装置放入从室温开始的高温箱中 在设计要求温度下放置 8 小时 直接 17 进行 5 2 1 项功能试验 检查装置工作是否正常 5 7 3 低温试验 将被试装