轿车电动助力转向系统技术分析与检测【字数：14953】
随着现代科技的不停发展，人们对汽车的性能要求也越来越高，转向系统作为汽车中不可缺少的一部分，它的发展也越来越得到人们的重视。如今，电动助力转向系统的技术研究已经成为了世界各大汽车公司最顶尖的技术之一，不同公司之间的电动助力转向系统都有些微的差别，转向系统在车辆行驶过程中有着举足轻重的地位，它的优劣也直接决定了驾驶员和乘客的人身安全，所以，这就对转向系统的可靠性，稳定性，灵敏性的要求都非常高，电动助力转向系统能够逐渐取代传统的液压助力式转向系统也是依靠了这些优点。在现代汽车行业里，新型的转向系统推广得非常快，为了能够提高驾驶汽车的安全性，越来越多的科技加入到电动助力转向系统之中，对于整个汽车的行业发展来说，这绝对是非常好的一件事。本文从转向系统的发展开始，讲述了电动助力转向系统是如何诞生的，举例说明了现在电动助力转向系统的关键技术，并大致介绍了电动助力转向系统的工作原理，以及对不同类型的电动助力转向系统做了简单的讲述，重点将了电动助力转向系统中各个零部件的检查，转向系统电子模块的检测，还有就是电动助力转向系统机械以及电动部分的故障排除，并通过一个实例来讲述了电动助力转向系统故障排除的方法和流程。
目录
1引言 1
1.1转向系统概述 1
1.2电动助力转向系统国内外研究现状 1
1.3 电动助力转向系统的发展 2
2电动助力转向系统的结构和工作原理 4
2.1 电动助力式转向系统工作原理 4
2.2 电动助力转向系统的部件 6
2.3 电动助力转向系统的电子控制单元 8
3电动助力转向系统检测技术 10
3.1 电动助力转向系统电子硬件检测方法 10
3.2 电动助力转向系统的自检测 13
4电动助力式转向系统故障诊断与排除 15
4.1 电动助力转向系统机械部分的故障诊断 15
4.2 电动助力转向系统电子部分的故障诊断 17
4.3故障诊断的案例 19
5 总结 24
参考文献 26
致谢 27
1引言
1.1转向系统概述
汽车转向系统，它的主要作用就是用来改变车 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
辆的行驶方向并且起到一定的方向稳定的功能，而汽车的转向系统就是这些控制汽车转向机构的总称，现在汽车的转向系统一般都能根据驾驶者的意图，来驱动汽车进行直线行驶或者转向。在汽车的行驶过程中，当司机使用方向控制器时，力矩会经由传动机构最后传递到汽车转向车轮，转向车轮就会旋转一定的角度，最后可以达到转向的效果[1]。优秀的转向系统可以使汽车能够安全高效的行驶。时至今日，汽车的转向系统的优劣直接决定了汽车的性能，它是汽车上最基本的不可替代的机构，它也是评价一款汽车的最重要指标之一。追求更好的转向性并且能够完美地运用在生产的汽车上，使汽车具有更好的操纵性能，一直都是各大汽车生产厂商的研究团队的关键课题。在今天这个科技飞速发展的时代，针对不同的驾驶人群，设计出能够满足各种各样驾驶情况的，更加高效更加安全的转向系统就显得尤为重要。如今，人们可以把汽车转向系统简单地分为两类：分别是机械转向系统和动力转向系统。其中动力转向系统就是利用各种辅助动力来进行转向的系统，也就是液压助力或者电动助力[2]。
1.2电动助力转向系统国内外研究现状
电动助力转向系统的发展趋势主要集中在控制策略方面，目前，控制信号只有两种，分别是车速信号和扭矩信号，随着科技的发展和国内外研究人员的不懈努力下[3]，控制信号将不仅仅局限于这两种，而会增添如转向角控制信号，转向速度控制信号，横向加速度控制信号，前轴重力控制信号等，通过这些信号，人们可以根据不同车辆的不同特性来进行最符合车辆的综合转向控制，这样可以让驾驶人员获得较好的路感。
目前国内外的研究重点大致分为以下几个方面：
（1）EPS助力控制策略：在转向过程中，助力控制策略是可以起到减轻控制器（方向盘）操纵力的作用，利用的是减速机构将助力电机的力矩直接转换并且作用在转向机械装置上[4][5]，这种控制模式还可以通过观测转向助力的特性曲线来控制作用在机械装置上的力的大小。可以使驾驶员能够更加轻松地完成车辆的转向，这种助力控制策略是现如今国内外对电动助力转向系统的研究重点。
（2）系统匹配技术：为了使一辆汽车能够将它的性能发挥到最大，系统匹配技术是转向系统中不可缺少的一部分，也是现如今国内外的研究重点之一，无论是电动助力的特性的匹配，还是电动机和减速装置之间的匹配，各个不同传感器之间的匹配，亦或者是EPS系统和一些隶属于电动助力转向系统的子系统之间的匹配，都是非常重要的。
（3）可靠性：转向系统一旦出现差错或者突然失灵，车上驾驶员和乘客的生命安全将会受到很大的威胁，所以保证转向系统的可靠性就显得尤为重要，人们不仅要保证转向系统在硬件上的可靠性，同时，在电动助力转向系统中，人们还需要考虑到电子系统的问题，好的软件可以为电动助力转向系统提供优秀的可靠性。
从电动助力转向系统诞生到现在，已经二十多年过去了，在这个日新月异的时代，转向系统已经有了好多次飞跃式的发展，无论是小型轿车，商务客车还是大型汽车，无论是国内外，在转向系统方面都一直追求着更快，更灵，更轻的，这也同样需要国内外的研究专家的努力。
1.3 电动助力转向系统的发展
汽车的助力转向系统从诞生以来经历了很多的变化[6]，一开始使用的是机械式转向系统，机械转向系统就是有驾驶员控制方向控制器，再根据驾驶员对控制器的控制，将力通过机械转换装置传导到驱动轮上，是驱动轮偏转一定角度来实现转向功能，之后人们又发明了是液压转向系统，液压转向系统的出现，可以说是革命性的一刻，它那标志着汽车转向将不单单依靠人力进行，液压助力成为了转向系统中的一部分，当发动机运行的时候，它产成的大量动力会被分成两部分，大部分用来驱动汽车，小部分会提供给液压装置，为转向系统提供助力，它不仅能够减少驾驶员施加在方向控制器上的力，而且还能使汽车行驶更加顺畅平稳，慢慢得，液压助力转向系统的技术越来越成熟，人们为了更好地控制液压转向系统，进行了更加深入的研究，发明了利用电子控制的液压转向系统。但人们渐渐发现液压助力转向系统有着一些缺点，比如液压助力转向系统很难根据不同的车速车况对发动机输出到液压系统的动力进行调制，从而减少能量的损耗，所以到了现在，国际上的各大公司都把目光放在了全新的一代转向系统上，线控电动助力转向系统，越来越多的电子器械装置被运用到了转向系统之中，电动助力转向系统改用了电动机来代替液压系统，通过传感器能够感应到车速和车况，并将这些信息传到ECU中，并通过ECU的计算，从而对电动机的输出功率进行调制，以达到节能的作用。电动助力转向系统已经发展了二十多年，近些年来，电子控制技术越来越成熟，而电子零件的生产成本越来越低，相对的，人们对电子控制下的转向系统也越来越重视。终于，拥有传统转向系统没有的优点，越来越高效，安全，经济的电动助力转向系统开始在汽车行业中被运用。如今，已经取代了一部分的传统液压式的转向系统。
目录
1引言 1
1.1转向系统概述 1
1.2电动助力转向系统国内外研究现状 1
1.3 电动助力转向系统的发展 2
2电动助力转向系统的结构和工作原理 4
2.1 电动助力式转向系统工作原理 4
2.2 电动助力转向系统的部件 6
2.3 电动助力转向系统的电子控制单元 8
3电动助力转向系统检测技术 10
3.1 电动助力转向系统电子硬件检测方法 10
3.2 电动助力转向系统的自检测 13
4电动助力式转向系统故障诊断与排除 15
4.1 电动助力转向系统机械部分的故障诊断 15
4.2 电动助力转向系统电子部分的故障诊断 17
4.3故障诊断的案例 19
5 总结 24
参考文献 26
致谢 27
1引言
1.1转向系统概述
汽车转向系统，它的主要作用就是用来改变车 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
辆的行驶方向并且起到一定的方向稳定的功能，而汽车的转向系统就是这些控制汽车转向机构的总称，现在汽车的转向系统一般都能根据驾驶者的意图，来驱动汽车进行直线行驶或者转向。在汽车的行驶过程中，当司机使用方向控制器时，力矩会经由传动机构最后传递到汽车转向车轮，转向车轮就会旋转一定的角度，最后可以达到转向的效果[1]。优秀的转向系统可以使汽车能够安全高效的行驶。时至今日，汽车的转向系统的优劣直接决定了汽车的性能，它是汽车上最基本的不可替代的机构，它也是评价一款汽车的最重要指标之一。追求更好的转向性并且能够完美地运用在生产的汽车上，使汽车具有更好的操纵性能，一直都是各大汽车生产厂商的研究团队的关键课题。在今天这个科技飞速发展的时代，针对不同的驾驶人群，设计出能够满足各种各样驾驶情况的，更加高效更加安全的转向系统就显得尤为重要。如今，人们可以把汽车转向系统简单地分为两类：分别是机械转向系统和动力转向系统。其中动力转向系统就是利用各种辅助动力来进行转向的系统，也就是液压助力或者电动助力[2]。
1.2电动助力转向系统国内外研究现状
电动助力转向系统的发展趋势主要集中在控制策略方面，目前，控制信号只有两种，分别是车速信号和扭矩信号，随着科技的发展和国内外研究人员的不懈努力下[3]，控制信号将不仅仅局限于这两种，而会增添如转向角控制信号，转向速度控制信号，横向加速度控制信号，前轴重力控制信号等，通过这些信号，人们可以根据不同车辆的不同特性来进行最符合车辆的综合转向控制，这样可以让驾驶人员获得较好的路感。
目前国内外的研究重点大致分为以下几个方面：
（1）EPS助力控制策略：在转向过程中，助力控制策略是可以起到减轻控制器（方向盘）操纵力的作用，利用的是减速机构将助力电机的力矩直接转换并且作用在转向机械装置上[4][5]，这种控制模式还可以通过观测转向助力的特性曲线来控制作用在机械装置上的力的大小。可以使驾驶员能够更加轻松地完成车辆的转向，这种助力控制策略是现如今国内外对电动助力转向系统的研究重点。
（2）系统匹配技术：为了使一辆汽车能够将它的性能发挥到最大，系统匹配技术是转向系统中不可缺少的一部分，也是现如今国内外的研究重点之一，无论是电动助力的特性的匹配，还是电动机和减速装置之间的匹配，各个不同传感器之间的匹配，亦或者是EPS系统和一些隶属于电动助力转向系统的子系统之间的匹配，都是非常重要的。
（3）可靠性：转向系统一旦出现差错或者突然失灵，车上驾驶员和乘客的生命安全将会受到很大的威胁，所以保证转向系统的可靠性就显得尤为重要，人们不仅要保证转向系统在硬件上的可靠性，同时，在电动助力转向系统中，人们还需要考虑到电子系统的问题，好的软件可以为电动助力转向系统提供优秀的可靠性。
从电动助力转向系统诞生到现在，已经二十多年过去了，在这个日新月异的时代，转向系统已经有了好多次飞跃式的发展，无论是小型轿车，商务客车还是大型汽车，无论是国内外，在转向系统方面都一直追求着更快，更灵，更轻的，这也同样需要国内外的研究专家的努力。
1.3 电动助力转向系统的发展
汽车的助力转向系统从诞生以来经历了很多的变化[6]，一开始使用的是机械式转向系统，机械转向系统就是有驾驶员控制方向控制器，再根据驾驶员对控制器的控制，将力通过机械转换装置传导到驱动轮上，是驱动轮偏转一定角度来实现转向功能，之后人们又发明了是液压转向系统，液压转向系统的出现，可以说是革命性的一刻，它那标志着汽车转向将不单单依靠人力进行，液压助力成为了转向系统中的一部分，当发动机运行的时候，它产成的大量动力会被分成两部分，大部分用来驱动汽车，小部分会提供给液压装置，为转向系统提供助力，它不仅能够减少驾驶员施加在方向控制器上的力，而且还能使汽车行驶更加顺畅平稳，慢慢得，液压助力转向系统的技术越来越成熟，人们为了更好地控制液压转向系统，进行了更加深入的研究，发明了利用电子控制的液压转向系统。但人们渐渐发现液压助力转向系统有着一些缺点，比如液压助力转向系统很难根据不同的车速车况对发动机输出到液压系统的动力进行调制，从而减少能量的损耗，所以到了现在，国际上的各大公司都把目光放在了全新的一代转向系统上，线控电动助力转向系统，越来越多的电子器械装置被运用到了转向系统之中，电动助力转向系统改用了电动机来代替液压系统，通过传感器能够感应到车速和车况，并将这些信息传到ECU中，并通过ECU的计算，从而对电动机的输出功率进行调制，以达到节能的作用。电动助力转向系统已经发展了二十多年，近些年来，电子控制技术越来越成熟，而电子零件的生产成本越来越低，相对的，人们对电子控制下的转向系统也越来越重视。终于，拥有传统转向系统没有的优点，越来越高效，安全，经济的电动助力转向系统开始在汽车行业中被运用。如今，已经取代了一部分的传统液压式的转向系统。
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