上汽大众全新桑塔纳电动转向系统的故障检测与维修(附件)【字数：7242】
新桑塔纳作为大众的经典车型，以其出色的性能、合理的价位和品牌知名度被广大群众喜爱，该车型综合性较高，产品质量过硬，但是其电动助力转向系统仍存在一定的故障问题，对用户出行造成了较大的困扰。本文以新桑塔纳电动助力转向系统为研究对象，介绍了该系统的工作原理及组成，重点对该系统中的转矩传感器、助力电机、减速机构、电控单元等重点部件常见故障及原因进行了汇总分析，以“人机料测法环”的原则对这些常见故障进行分析归纳和总结，提出切实可行的解决措施，同时对一些常见的故障做了合理的维修建议，为面对此类问题的司机和维修人员提供一定的技术支持和帮助。
目 录
摘要 I
Abstract II
引言 1
一、电动助力转向系统简介 1
（一）电动助力转向系统组成 1
（二）电动助力转向系统工作原理 2
二、故障自诊断系统 3
三、电动助力转向系统主要故障及常用修复方法 5
（一）机械故障 5
(二)电子故障 6
（三）其他故障 6
四、常见故障及维修方法汇总 6
五、新桑塔纳的转向系统案例 7
（一）故障现象 7
（二）故障分析 8
（三）故障检修 8
（四）故障总结 9
六、总结 9
致谢 10
参考文献 11
引言
汽车现在已成为人类出行的重要交通工具，在日常生活中很受重视。随着汽车行业的发展，在满足了动力、安全条件下，人们越来越多的把目光放在了智能化、便捷化、电子化的方向。电动转向系统（EPS）便是在此需求基础上产生的，作为电子原件与机械结合的产物，电动转向系统通过运用多种传感器，实现了减少操作量，辅助人工驾驶的目的。一经推出便迅速占领了市场，也成为了现代车辆的标配之一。通过配备电动转向系统，可以有效减少驾驶人员的疲惫感，增强人车交互性和驾驶乐趣，同时也在一定程度上切实减少了操作难度和交通事故的产生。电动转向系统与液压助力转向系统最大的区别就是前者利用传感器的那个众多电子元件代替了液压泵，通过电子信号传输对转向器进行控制。因此，其控制电路非常繁杂，出现故障的原因较多，不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
易判断维修，如何对车辆的电子转向系统故障进行合理判断分析，并进行维修，尤为重要。本文以新桑塔纳汽车为例，对其电动转向系统故障进行研究，以期应对此类故障时提高效率，减少无谓的时间损耗，并根据实际情况，提出切实可行的解决方案，给维修人员提供一定的技术参考。
一、电动助力转向系统简介
电动助力转向系统大致可分为转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式3种。转向柱助力式：助力单元、控制器和传感器都集中在转向柱处。系统比较紧凑，方便在车辆上的安装，可安装在固定式转向柱、倾斜式转向柱或者其它形式的转向柱上；齿轮助力式：助力单元固定在转向齿轮的小齿轮轴上端。由于助力单元在驾驶室外面，在提高转向助力的同时驾驶室内会感觉到噪声很小，如果配合变传动比转向齿轮和足够动力的电动机，就能提供优异的操纵特性；齿条助力式：助力单元固定在转向齿轮的齿条处。助力单元可灵活固定在齿条各处，因而方便整车布置，同时降低了齿数比即降低了转动惯量，可以提供优良转向特性[1]。
（一）电动助力转向系统组成
尽管电动助力转向系统可细分为以上三类，结构较为复杂，但其组成差异不大。主要部件为转矩传感器、助力电机、减速机构、电控单元四部分[2]，如图11所示。
/
图11新桑塔纳的电动助力转向系统示意图
转矩传感器的主要作用是测定方向盘转动时带动转向柱的力的大小和方向。转矩传感器通过采集力度大小和方向，将其转换成电信号数据，传送给电控单元，让它计算所需助力。因此矩阵传感器对于传感器部件的数据采集速度和精度都有比较高的要求。
助力电机取代的机械助力转向系统中的液压泵，作为电动助力转向系统的动力源，在该系统中发挥着重要的作用。通过接收电控单元发出的指令，然后根据指令向转向系统提供相应的转向力。因此助力电机要满足体积小、反应快、电机输出能力强等要求。
减速机构是将助力电机输出的高转速且小力矩的动力减速增扭为低转速、大力矩的部件。通过减速机构的作用，可以减少汽车前轴的负荷和磨损，更快响应转向需求。由于需要进行速度转换，减速比是减速机最重要的参考指标，对于减速比的选择，应该与具体车型、额定扭矩、转速等相适应。
电子控制单元就像是电动转向系统的大脑和司令部。如何快速准确地计算出传输给追电机的数据，是电子控制单元的首要任务，因此单片机选型是其最重要的决定因素，所选的单片机要满足将传感及采集的数据快速准确的计算，并将输出值传给助力电机的需求，还需要对整个电动助力转向系统进行实时监测。
（二）电动助力转向系统工作原理
驾驶员转动方向盘时会带动转向轴转动，经转向轴传到扭力杆上的转矩传感器上，传感器检测到驾驶员转动方向盘的力度，并将其转化为电信号数据传输给电子控制单元，电子控制单元获得数据后会根据车轮转速和车况根据曲线进行快速计算，得出所需提供的助力量后将数据输出给助力电机，电机通过正转和反转通电后使电磁离合器的主动轮和压板吸合，使从动轴转动并带动减速机构工作，减速机构增扭后，与驾驶员输出的力矩共同作用，达到转向轻便的目的[3]，如图12所示。
/
图12 电动助力转向系统电路示意图
二、故障自诊断系统
随着车辆智能化水平的提高，越来越多的高新科技成果和提高用户便利性的设计被应用到车上，故障自诊断系统便是其中之一。该系统用于数据监测、智能化诊断各部件工作情况以及对出现的问题及时给出反馈。电子控制器中某电路数据超出限定范围时，自诊断系统就会给出故障判断，将故障指示灯闪烁，提醒驾驶人员注意。常用的故障指示类型有闪烁次数和时间代表不同故障以及不同颜色代表，两种方法都是简单明了且极易被观察到。
转矩传感器故障自诊断的工作原理相当于采用一个电位计监测电流信号数据，正常电压范围一般是1V~4V，当转向盘处于中间位置时，传感器主扭矩和副扭矩的输出电压为2.5V，如图21所示。只要信号采集系统出现数据异常，主副扭矩之间的电流就会表现出差异巨大超出额定范围的现象，从而触发故障灯警示。在日常行驶中，有时会因为各种突发情况和偶然现象对系统故障判断造成一定影响和偏差，但这种偏离可以自动修复且不会持续很长时间，因此只有信号异常超过一定时间时，才判定转矩传感器存在故障，以此减少环境对故障警示的影响[4]。
/
图21 转矩传感器
助力电机通常是通过输入电流大小来改变输出动力量，因此监测电机两端的控制电流就可以很好的达到检测电机故障的效果。通过提前设计好的程序，可以通过测定精密电阻两端的电压，采集数据与预设的理论值进行对比，从而判断助力电机是否存在故障。如果差值过大或电流量超出预定值，就可以判定助力电机存在故障，如图22所示。
目 录
摘要 I
Abstract II
引言 1
一、电动助力转向系统简介 1
（一）电动助力转向系统组成 1
（二）电动助力转向系统工作原理 2
二、故障自诊断系统 3
三、电动助力转向系统主要故障及常用修复方法 5
（一）机械故障 5
(二)电子故障 6
（三）其他故障 6
四、常见故障及维修方法汇总 6
五、新桑塔纳的转向系统案例 7
（一）故障现象 7
（二）故障分析 8
（三）故障检修 8
（四）故障总结 9
六、总结 9
致谢 10
参考文献 11
引言
汽车现在已成为人类出行的重要交通工具，在日常生活中很受重视。随着汽车行业的发展，在满足了动力、安全条件下，人们越来越多的把目光放在了智能化、便捷化、电子化的方向。电动转向系统（EPS）便是在此需求基础上产生的，作为电子原件与机械结合的产物，电动转向系统通过运用多种传感器，实现了减少操作量，辅助人工驾驶的目的。一经推出便迅速占领了市场，也成为了现代车辆的标配之一。通过配备电动转向系统，可以有效减少驾驶人员的疲惫感，增强人车交互性和驾驶乐趣，同时也在一定程度上切实减少了操作难度和交通事故的产生。电动转向系统与液压助力转向系统最大的区别就是前者利用传感器的那个众多电子元件代替了液压泵，通过电子信号传输对转向器进行控制。因此，其控制电路非常繁杂，出现故障的原因较多，不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
易判断维修，如何对车辆的电子转向系统故障进行合理判断分析，并进行维修，尤为重要。本文以新桑塔纳汽车为例，对其电动转向系统故障进行研究，以期应对此类故障时提高效率，减少无谓的时间损耗，并根据实际情况，提出切实可行的解决方案，给维修人员提供一定的技术参考。
一、电动助力转向系统简介
电动助力转向系统大致可分为转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式3种。转向柱助力式：助力单元、控制器和传感器都集中在转向柱处。系统比较紧凑，方便在车辆上的安装，可安装在固定式转向柱、倾斜式转向柱或者其它形式的转向柱上；齿轮助力式：助力单元固定在转向齿轮的小齿轮轴上端。由于助力单元在驾驶室外面，在提高转向助力的同时驾驶室内会感觉到噪声很小，如果配合变传动比转向齿轮和足够动力的电动机，就能提供优异的操纵特性；齿条助力式：助力单元固定在转向齿轮的齿条处。助力单元可灵活固定在齿条各处，因而方便整车布置，同时降低了齿数比即降低了转动惯量，可以提供优良转向特性[1]。
（一）电动助力转向系统组成
尽管电动助力转向系统可细分为以上三类，结构较为复杂，但其组成差异不大。主要部件为转矩传感器、助力电机、减速机构、电控单元四部分[2]，如图11所示。
/
图11新桑塔纳的电动助力转向系统示意图
转矩传感器的主要作用是测定方向盘转动时带动转向柱的力的大小和方向。转矩传感器通过采集力度大小和方向，将其转换成电信号数据，传送给电控单元，让它计算所需助力。因此矩阵传感器对于传感器部件的数据采集速度和精度都有比较高的要求。
助力电机取代的机械助力转向系统中的液压泵，作为电动助力转向系统的动力源，在该系统中发挥着重要的作用。通过接收电控单元发出的指令，然后根据指令向转向系统提供相应的转向力。因此助力电机要满足体积小、反应快、电机输出能力强等要求。
减速机构是将助力电机输出的高转速且小力矩的动力减速增扭为低转速、大力矩的部件。通过减速机构的作用，可以减少汽车前轴的负荷和磨损，更快响应转向需求。由于需要进行速度转换，减速比是减速机最重要的参考指标，对于减速比的选择，应该与具体车型、额定扭矩、转速等相适应。
电子控制单元就像是电动转向系统的大脑和司令部。如何快速准确地计算出传输给追电机的数据，是电子控制单元的首要任务，因此单片机选型是其最重要的决定因素，所选的单片机要满足将传感及采集的数据快速准确的计算，并将输出值传给助力电机的需求，还需要对整个电动助力转向系统进行实时监测。
（二）电动助力转向系统工作原理
驾驶员转动方向盘时会带动转向轴转动，经转向轴传到扭力杆上的转矩传感器上，传感器检测到驾驶员转动方向盘的力度，并将其转化为电信号数据传输给电子控制单元，电子控制单元获得数据后会根据车轮转速和车况根据曲线进行快速计算，得出所需提供的助力量后将数据输出给助力电机，电机通过正转和反转通电后使电磁离合器的主动轮和压板吸合，使从动轴转动并带动减速机构工作，减速机构增扭后，与驾驶员输出的力矩共同作用，达到转向轻便的目的[3]，如图12所示。
/
图12 电动助力转向系统电路示意图
二、故障自诊断系统
随着车辆智能化水平的提高，越来越多的高新科技成果和提高用户便利性的设计被应用到车上，故障自诊断系统便是其中之一。该系统用于数据监测、智能化诊断各部件工作情况以及对出现的问题及时给出反馈。电子控制器中某电路数据超出限定范围时，自诊断系统就会给出故障判断，将故障指示灯闪烁，提醒驾驶人员注意。常用的故障指示类型有闪烁次数和时间代表不同故障以及不同颜色代表，两种方法都是简单明了且极易被观察到。
转矩传感器故障自诊断的工作原理相当于采用一个电位计监测电流信号数据，正常电压范围一般是1V~4V，当转向盘处于中间位置时，传感器主扭矩和副扭矩的输出电压为2.5V，如图21所示。只要信号采集系统出现数据异常，主副扭矩之间的电流就会表现出差异巨大超出额定范围的现象，从而触发故障灯警示。在日常行驶中，有时会因为各种突发情况和偶然现象对系统故障判断造成一定影响和偏差，但这种偏离可以自动修复且不会持续很长时间，因此只有信号异常超过一定时间时，才判定转矩传感器存在故障，以此减少环境对故障警示的影响[4]。
/
图21 转矩传感器
助力电机通常是通过输入电流大小来改变输出动力量，因此监测电机两端的控制电流就可以很好的达到检测电机故障的效果。通过提前设计好的程序，可以通过测定精密电阻两端的电压，采集数据与预设的理论值进行对比，从而判断助力电机是否存在故障。如果差值过大或电流量超出预定值，就可以判定助力电机存在故障，如图22所示。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/223.html
