汽車電動助力轉向沉重故障排除

1、汽車電動助力轉向沉重故障排除精選文檔TTMS system office room TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-國家職業(yè)資格全省統(tǒng)一鑒定汽車修理工高級技師論文（國家職業(yè)資格一級）論文題目：汽車電動助力轉向沉重故障排除姓名:身份證號：準考證號:所在省市:廣東省茂名市所在單位：汽車電動助力轉向沉重故障排除【摘 要】文章主要介紹了電動助力轉向系統(tǒng)由于線路故障造成轉向沉重故障的 排除，由于其故障是發(fā)生在小車連續(xù)行駛大約半小時后，故障點極其隱蔽，筆 者通過深入了解整個電動助力系統(tǒng)的組成和工作原理，各個部件檢測試驗，分 析產生的故障的原因，故障得到排除?！娟P鍵詞】電動助力轉向系統(tǒng)(EPS

2、)；轉向盤沉重；接觸不良一、故障現象輛來廠維修的吉利遠景汽車，車主反映，該車在連續(xù)行駛半 小時左右就會出現轉向沉重。經試驗，該車冷車并無故障，行駛約 半小時后助力轉向系統(tǒng)無助力輸出，造成轉向沉重。該車配備的是 電動助力轉向系統(tǒng)。、三、電動助力轉向系統(tǒng) (EPS)電動助力轉向系統(tǒng)，是由控制模塊代替液壓助力泵的一個轉向 助力系統(tǒng)。由于它是由電子控制，電路復雜，技術性強，且故障隱 蔽，難于發(fā)現，因此，分析、研究電動助力轉向系統(tǒng)的組成和故障 檢測的方法，對于本人及有關維修人員，提高維修技術水平，準確 快速地排除汽車故障具有一定的參考意義。電動助力轉向系統(tǒng)由電子控制車速傳感器.發(fā)動機轉速傳感器， 扭矩傳

3、感器，方向機上的轉向電機，各線路連接以及ECU組成，簡 稱EPS。EPS是一種機電一體化新一代汽車智能助力轉向系統(tǒng)。汽車 在不同工況下轉向時，通過電子控制裝置，使轉向助力電機產生所 需的輔助助力，達到操縱穩(wěn)定、轉向輕巧、行使安全，使駕駛員行 車有良好的路感。該產品具有結構精巧、緊湊、節(jié)能、環(huán)保等特 點，是當今汽車助力轉向中最人性化的產品。(-)工作原理當轉動方向盤，扭矩通過輸入軸被傳遞到扭力桿，扭力桿為彈性 軸，相對輸出軸產生角位移，輸入軸和輸出軸之間產生角位移差， 通過傳感器將其轉換為電壓信號并傳送到控制模塊。控制模塊根據 車速信號和扭矩信號的大小，按照一定的算法，控制電機電流大小 和方向，

4、從而控制電機傳給輸出軸的扭矩大小，實現在不同扭矩和 不同車速下的智能助力，獲得最佳轉向特性，協(xié)助駕駛員進行轉向 操縱減輕對方向盤的操作力。(-)EPS技術特點EPS是一種機電一體化的新一代汽車智能轉向助力系統(tǒng)。與液壓 動力轉向系統(tǒng)(HPS)相比，有如下優(yōu)點：1) 效率高。HPS系統(tǒng)效率一般為60% 70% ；而EPS系統(tǒng)效率較 咼，可達90%以上。2) 能耗少。傳統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)有發(fā)動機帶動轉向油泵， 不管轉向或者不轉向都要消耗發(fā)動機部分動力。而電動助力轉向系 統(tǒng)只是在轉向時才由電機提供助力，不轉向時不消耗能量。因此， 電動助力轉向系統(tǒng)可以降低車輛的燃油消耗。對于HPS系統(tǒng)，發(fā)動 機運轉時

5、，液壓泵始終處于工作狀態(tài)，使汽車燃油消耗率增加4% 6%；而EPS控制器僅在需要轉向時，才起動電機，產生助力，使汽 車燃油消耗率僅增加%左右。3) 路感好”。由于EPS系統(tǒng)的滯后特性可以通過EPS控制器的 軟件加以補償，使汽車在各種速度下都能得到滿意的轉向助力。傳 統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)所提供的轉向助力大小不能隨車速的提高而 改變。這樣就使得車輛雖然在低速時具有良好的轉向輕便性，但是 在高速行駛時轉向盤太輕，產生轉向發(fā)飄”的現象，駕駛員缺少顯 著的。路感”，降低了高速行駛時的車輛穩(wěn)定性和駕駛員的安全感。4）回正性好。電動助力轉向系統(tǒng)還可以施加一定的附加回正力 矩或阻尼力矩，使得低速時轉向盤能夠精

6、確的回到中間位置，而且 可以抑制高速回正過程中轉向盤的振蕩和超調，兼顧了車輛高、低 速時的回正性能。EPS系統(tǒng)操作簡單.可以通過調整EPS控制器的 軟件，得到最佳的回正性特性，改善汽車操縱的穩(wěn)定性。5）對環(huán)境污染少。EPS是通過電子控制，對環(huán)境幾乎沒有污 染。6）可以獨立于發(fā)動機工作。EPS控制器以電源為能源，只要電 源電力充足，即可產生助力作用。7）應用范圍廣。EPS系統(tǒng)可適用于各種汽車，而且對于環(huán)保型 的純電動汽車或混合動力車，EPS系統(tǒng)為其最佳選擇。裝配性好易 于布置。EPS系統(tǒng)零件數目少，易于整車布置和裝配。（三）工作參數1、電機額定輸出功率：170W ；2、額定轉速:1050?r/m

7、in ；3、最大允許電流30A；4、額定扭矩:5、工作溫度：-40C。-+85C。；6、工作電壓；DC710V-一16V ；7、適用車型：前軸載荷900kg以下各種汽車。三、電動助力轉向系統(tǒng)故障原因和分析故障原因主要有三方面：電機的故障即是電子式方向機管柱里的電機發(fā) 生故障；控制模塊出現即是控制模塊的微電腦計算出現錯誤；電路 傳輸的信號即是發(fā)動機轉速傳感器，蓄電池，熔斷器盒，保險絲， 扭矩傳感器。故障分析從電動助力轉向系統(tǒng)的組成可以知道，汽車在行駛過程中傳感 器發(fā)出的電子信號傳到控制模塊，然后再經過計算發(fā)出控制輔助方 向轉動的大小和方向。使方向盤可以用較少力量來控制。如果其信 號無法生成或傳輸

8、，就會使方向機管柱里的電機無法正常運行引起 轉向盤沉重的故障。vvs （轉速傳感器）出現故障。車速傳感器是根據車速大小產 生成比例的信號。車輛里程將這些反饋出相應的車速讀數，同時也 把它轉換成雙倍周期的方法信號輸入控制模塊，信號得不到輸出, 使其控制模塊失靈失去助力作用即轉向沉重。 控制模塊出現故障控制模塊是由微電腦，A/D （模擬/數字） 轉換，I/Q裝置等組成控制器。它不僅含有控制助力轉向大小和方 向的主要功能，還有車載診斷和安全保護功能。若控制模塊的模數 轉換器接口等損壞或松脫，均不能向方向機管柱發(fā)出控制信號使方 向沉重。 扭轉傳感器出現故障。扭轉傳感器是對各種旋轉或非旋轉機 械部分上，

9、對扭轉力矩感知的檢測。扭轉傳感器將扭力的物理變化 轉換成精確的電信號。如果傳感器內的晶體管和二極管損壞或擊 穿，使其脈沖信號（電流模擬信號）變化范圍變大。使控制模塊不 能得到有效計算.發(fā)出合理信號沒有起到助力作用。根據以上原因分析圍繞著電動助力轉向系統(tǒng)，對逐個可能產生 故障的原因進行檢查及分析。筆者針對故障特點即車輛行駛一段時 間后才出現故障以及元件的冷熱工作狀態(tài)有關重點檢查各元件的電 路。四、故障檢測及排除VSS （轉速傳感器）的檢測用萬能表來測量轉速傳感器的電阻和電壓。在發(fā)動機運轉時， 用萬能表交流電壓檔來測出其輸出電壓在 V范圍內。在發(fā)動機不 運轉時，可進行傳感器線圈電阻檢查，用萬能表歐

10、姆檔測量其端1 腳和端2腳處在250500 Q。經測量在轉動時，用萬能表交流電壓 檔的值為Vo在其車不運轉時，用萬能表歐姆檔測出其值為998 Q.測量結果正常?？刂颇K檢測把點火開頭打到on位置發(fā)動機啟動狀態(tài)找到故障診斷短接4 7 （圖1）插頭。看組合儀表“EPS”燈有無不斷閃爍，2秒后關閉，結 果顯示無故障碼。再找到A2,診斷線插頭接地清除其舊的或以不存 在的舊故障碼。使其內部處于無故障碼的狀態(tài)下試車結果在車連續(xù) 行駛半小時后依然出現方向沉重。再把控制模塊裝到另一臺“吉利遠 景”車上，讓其車連續(xù)行駛一個小時但方向沉重的現象沒出現過，其 控制模塊無故障。扭矩傳感器的檢測拆下方向機管柱的下保護罩

11、，打開點火開頭把方向盤打正。檢 查扭矩傳感器插座中予5”插口終端電壓有V左右。如果有，再關閉 點火開關斷開扭矩傳感器插頭。檢查得到其在插頭。B2”和予5”之間的 電阻有kQo經檢查發(fā)現其2插口之間的電阻有kQo然后查其主線 和扭矩傳感器的輔助線路輸出和輸入之間的電阻。把點火開關打到 PFF”處，用萬能表歐姆檔分別量其處的紅和藍線或紅和白線的電 阻。分別按轉向盤朝正方向，轉向盤全部轉向右邊和方向盤全部轉 向左邊的三個方位來測量其電阻值。 紅與藍線之間的電阻值：方向盤朝正方向電阻值為kQ ；方 向盤全部轉向右邊電阻值為kQ ；方向盤全部轉向左邊電阻值為k Q。 紅與白線之間的電阻值：方向盤朝正方向

12、電阻值為kQ ；方 向盤全部轉向右邊電阻值為kQ ；方向盤全部轉向左邊電阻值為k Qo可以看出測量結果正常。測量控制模塊的電壓用高阻抗萬能表測量控制模塊的各線口的聯(lián)系狀況。分別在線 的現狀插入表筆。聽到萬能表有無發(fā)出蜂鳴的響聲。經試驗發(fā)現控 制模塊的兩頭與線的連接無斷路。最后我們把試燈插到控制模塊的 A7”插口的線上。把鑰匙打到ON檔。發(fā)現試燈著了。說明電源已到 控制模塊處。再把車打著，在行駛半個小時后突然插在電源線上的 度燈熄滅。在查看其電路圖中發(fā)現這劣7”插頭的另一頭直接連到蕃 電池和熔斷器盒上。 用萬能表調到電壓檔。用二支筆點到電池正負極上為V在正 常范圍內。打著車時，電壓值降到10 V

13、。打著車后電壓回升到V。 這些數值都在蕃電池的正常范圍內。蓄電池沒事。 把鑰匙打到PFF”處。拆下負極電池頭再拆下正極電池頭。打 開正極上的熔斷器盒就發(fā)現其內部有一條保險絲出現裂縫。再觀看 電路圖其保險絲就在蕃電池和控制模塊之間。因保險絲有裂縫在長 時間的工作下，使其裂縫增大。導致通向控制模塊的電池減少。最 終是控制模塊無法正常工作出現方向沉重的現象。檢測過程如下：方向沉重一檢查轉速傳感器，發(fā)出信號有無失 準（無）-檢查控制模塊，發(fā)出信號有無失準（無）一檢查扭矩傳 感器是否有故障（無）-檢查控制模塊各插頭之間接觸是否正常（無）T檢查是否有電源到控制模塊之間是否有斷路，或者接觸不 良。綜上所述，造成該車在連續(xù)行駛半小時后方向沉重的原因是： 熔斷盒的保險絲在連續(xù)工作中產生高溫，使其裂縫增大造成接觸不 良。特別是各連接觸點的接觸是否不良是很重要的。五、結束語在這次診斷故障的過程中我發(fā)現了故障的多樣性。雖然已經知 道故障出現在電路上，但是有誰猜的出會出現到一個小保險絲上。 現代汽車的技術含量越來越高。電控系統(tǒng)都帶有故障自診斷功能， 很多故障都是能通過ECU的提示進行排除、但仍有很多故障是ECU 是診斷不出的。因此我們要注意各零件的數據，重視其數據的范圍 才