1、中篇中篇 汽车底盘电控系统汽车底盘电控系统故障诊断技术图解故障诊断技术图解第五章第五章 汽车动力转向电控技术汽车动力转向电控技术学习目标学习目标：1.掌握动力转向系统的基本工作原理。掌握动力转向系统的基本工作原理。2.掌握液压式动力转向系统的基本结构与工作原理。掌握液压式动力转向系统的基本结构与工作原理。3.掌握电控动力转向系统的基本工作原理掌握电控动力转向系统的基本工作原理 4.熟悉动力转向系统的检修方法和注意事项。熟悉动力转向系统的检修方法和注意事项。第一节第一节 动力转向系统概述动力转向系统概述一、动力转向系统的功能与类型一、动力转向系统的功能与类型 1.动力转向系统的功能动力转向系统的
2、功能 汽车动力转向系统的功能是在驾驶员控制下，通过液压或电动机驱动力对车轮汽车动力转向系统的功能是在驾驶员控制下，通过液压或电动机驱动力对车轮转向提供助力。故动力转向系统又称转向助力装置。动力转向系统的作用是：转向提供助力。故动力转向系统又称转向助力装置。动力转向系统的作用是：1 1）当汽车转弯时，应能减轻驾驶员对转向盘的操纵力；）当汽车转弯时，应能减轻驾驶员对转向盘的操纵力；2 2）限制转向系统的减速比；）限制转向系统的减速比；3 3）在原地转向时，能够提供必要的助力；）在原地转向时，能够提供必要的助力；4 4）能够限制汽车在高速行驶时或在薄冰路面行驶时的转向助力，以免产生转能够限制汽车在高
3、速行驶时或在薄冰路面行驶时的转向助力，以免产生转向盘向盘“发飘发飘”的现象，具有较好的高速稳定性；的现象，具有较好的高速稳定性；5 5）在动力转向失效的情况下，仍能保持机械转向系统的有效工作。）在动力转向失效的情况下，仍能保持机械转向系统的有效工作。2.动力转向系统的类型动力转向系统的类型 1 1）按照控制方式分类：）按照控制方式分类：可分为：可分为：普通动力转向系统；普通动力转向系统；电控动力转向系统。电控动力转向系统。2 2）按照液流形式分类：）按照液流形式分类：可分为：可分为：常压式；常压式；常流式两种，其中液压常流式动力转向系统应用比较广泛。常流式两种，其中液压常流式动力转向系统应用比
4、较广泛。3 3）电控动力转向系统按照动力源不同分类：）电控动力转向系统按照动力源不同分类：可分为：可分为：液压式电控动力转向系统（液压式液压式电控动力转向系统（液压式EPSEPS）；）；电动式电控动力转向系统（电动式电动式电控动力转向系统（电动式EPSEPS）两种。）两种。二、动力转向系统的基本组成与工作原理二、动力转向系统的基本组成与工作原理 目前，汽车动力转向系统大部分采用了液压式电控动力转向系统（液压式目前，汽车动力转向系统大部分采用了液压式电控动力转向系统（液压式EPSEPS）。它是在普通液压动力转向系统的基础上，增加一套电控系统而形成的。）。它是在普通液压动力转向系统的基础上，增加一
5、套电控系统而形成的。1.普通动力转向系统的基本组成普通动力转向系统的基本组成 普通动力转向系统的基本组成如普通动力转向系统的基本组成如 图图5-1 5-1 所示所示；图图5-1 5-1 普通动力转向系统的基本组成普通动力转向系统的基本组成 2.动力转向系统的工作原理动力转向系统的工作原理 动力转向工作原理如动力转向工作原理如 图图5-2 5-2 所示：所示：图图5-2 5-2 产生助力转向的基本原理产生助力转向的基本原理第二节第二节 普通动力转向系统的基本结构及工作原理普通动力转向系统的基本结构及工作原理一、普通动力转向系统的基本结构一、普通动力转向系统的基本结构 1.转阀式动力转向系统的结构
6、转阀式动力转向系统的结构（如如 图图5-3 5-3 所示所示）第二节第二节 普通动力转向系统的基本结构及工作原理普通动力转向系统的基本结构及工作原理一、普通动力转向系统的基本结构一、普通动力转向系统的基本结构 1.转阀式动力转向系统的结构转阀式动力转向系统的结构（如如 图图5-3 5-3 所示所示）图图5-3 5-3 捷达轿车转阀式助力转向系统捷达轿车转阀式助力转向系统 a)a)车辆直线行驶时；车辆直线行驶时；b)b)车辆转弯时车辆转弯时 2.转阀式转向控制阀的构造转阀式转向控制阀的构造 1 1）阀芯与阀套的结构如）阀芯与阀套的结构如 图图5-4 5-4 所示：所示：图图5-45-4 阀芯与阀
7、套的结构阀芯与阀套的结构 a)a)阀套；阀套；b)b)阀芯阀芯1-1-油孔（通下环槽）；油孔（通下环槽）；2-2-油孔（通上环槽）；油孔（通上环槽）；3-3-三条环槽；三条环槽；4-4-缺口；缺口；5-5-槽肩；槽肩；6-6-油孔（通中间环槽）；油孔（通中间环槽）；7-7-纵槽；纵槽；8-8-锁销；锁销；9-9-油孔（通回油孔）油孔（通回油孔）2 2）转阀式转向控制阀的构造如）转阀式转向控制阀的构造如 图图5-5 5-5 所示：所示：图图5-55-5 转阀式转向控制阀的构造转阀式转向控制阀的构造1-1-转向齿轮；转向齿轮；2 2、7-7-销；销；3-3-阀体；阀体；4-4-阀套；阀套；5-5-
8、阀芯；阀芯；6-6-扭杆；扭杆；8-8-密封圈；密封圈；9-9-转向轴；转向轴；P-P-进油口；进油口；O-O-出油口；出油口；A-A-通动力缸左腔；通动力缸左腔；B-B-通动力缸右腔。通动力缸右腔。2 2）转阀式转向控制阀的构造如）转阀式转向控制阀的构造如 图图5-5 5-5 所示：所示：图图5-55-5 转阀式转向控制阀的构造转阀式转向控制阀的构造1-1-转向齿轮；转向齿轮；2 2、7-7-销；销；3-3-阀体；阀体；4-4-阀套；阀套；5-5-阀芯；阀芯；6-6-扭杆；扭杆；8-8-密封圈；密封圈；9-9-转向轴；转向轴；P-P-进油口；进油口；O-O-出油口；出油口；A-A-通动力缸左
9、腔；通动力缸左腔；B-B-通动力缸右腔。通动力缸右腔。二、普通动力转向系统的工作原理二、普通动力转向系统的工作原理 1.直线行驶时的工作过程直线行驶时的工作过程 直线行驶时液压油的流向如直线行驶时液压油的流向如 图图5-6 5-6 所示：所示：图图5-6 5-6 直线行驶时阀芯与阀套的相对位置与直线行驶时阀芯与阀套的相对位置与“液压油流向液压油流向”B-B-来自转向油泵的高压油；来自转向油泵的高压油；R-R-通往转向动力缸的右腔；通往转向动力缸的右腔；L-L-通往转向动力缸的左腔；通往转向动力缸的左腔；G-G-通回油管；通回油管；1-1-阀芯；阀芯；2-2-阀套。阀套。二、普通动力转向系统的工
10、作原理二、普通动力转向系统的工作原理 1.直线行驶时的工作过程直线行驶时的工作过程 直线行驶时液压油的流向如直线行驶时液压油的流向如 图图5-6 5-6 所示：所示：图图5-6 5-6 直线行驶时阀芯与阀套的相对位置与直线行驶时阀芯与阀套的相对位置与“液压油流向液压油流向”B-B-来自转向油泵的高压油；来自转向油泵的高压油；R-R-通往转向动力缸的右腔；通往转向动力缸的右腔；L-L-通往转向动力缸的左腔；通往转向动力缸的左腔；G-G-通回油管；通回油管；1-1-阀芯；阀芯；2-2-阀套。阀套。2.转弯行驶的工作过程转弯行驶的工作过程 1 1）汽车左转弯工作过程分析汽车左转弯工作过程分析：左转弯
11、行驶时液压油的流向如：左转弯行驶时液压油的流向如 图图5-7 5-7 所示：所示：图图5-7 5-7 左转弯时转向控制阀的状态与左转弯时转向控制阀的状态与“液压油流向液压油流向”B-B-来自转向油泵的高压油；来自转向油泵的高压油；R-R-通往转向动力缸的右腔；通往转向动力缸的右腔；L-L-通往转向动力缸的左腔；通往转向动力缸的左腔；G-G-通回油管；通回油管；1-1-阀芯；阀芯；2-2-阀套。阀套。2.转弯行驶的工作过程转弯行驶的工作过程 1 1）汽车左转弯工作过程分析汽车左转弯工作过程分析：左转弯行驶时液压油的流向如：左转弯行驶时液压油的流向如 图图5-7 5-7 所示：所示：图图5-7 5
12、-7 左转弯时转向控制阀的状态与左转弯时转向控制阀的状态与“液压油流向液压油流向”B-B-来自转向油泵的高压油；来自转向油泵的高压油；R-R-通往转向动力缸的右腔；通往转向动力缸的右腔；L-L-通往转向动力缸的左腔；通往转向动力缸的左腔；G-G-通回油管；通回油管；1-1-阀芯；阀芯；2-2-阀套。阀套。2 2）汽车右转弯工作过程分析汽车右转弯工作过程分析:如如 图图5-8 5-8 所示，与左转弯基本相似，区别是阀所示，与左转弯基本相似，区别是阀芯与阀套的偏转角度方向相反，因此产生助力的方向也相反。芯与阀套的偏转角度方向相反，因此产生助力的方向也相反。图图5-8 5-8 右转弯时转向控制阀的状
13、态右转弯时转向控制阀的状态B-B-来自转向油泵的高压油；来自转向油泵的高压油；R-R-通往转向动力缸的右腔；通往转向动力缸的右腔；L-L-通往转向动力缸的左腔；通往转向动力缸的左腔；G-G-通回油管；通回油管；1-1-阀芯；阀芯；2-2-阀套。阀套。第三节第三节 电控动力转向系统的基本结构及工作原理电控动力转向系统的基本结构及工作原理 普通动力转向系统可使转向轻便灵活，但其缺点是具有固定的动力放大倍数，普通动力转向系统可使转向轻便灵活，但其缺点是具有固定的动力放大倍数，故无法兼顾低速和高速时车辆对于转向助力的不同需求。而电控动力转向系统故无法兼顾低速和高速时车辆对于转向助力的不同需求。而电控动
14、力转向系统EPSEPS则由于具有可变动力放大倍数的特点。因此，既能满足汽车低速时使得转向轻便则由于具有可变动力放大倍数的特点。因此，既能满足汽车低速时使得转向轻便灵活；又能在高速时，保持稳定的转向手感，无转向盘发飘现象。故其驾驶的操灵活；又能在高速时，保持稳定的转向手感，无转向盘发飘现象。故其驾驶的操纵稳定性与舒适性水平更高，而得到广泛应用。纵稳定性与舒适性水平更高，而得到广泛应用。按照动力源的不同，电控动力转向分为液压式按照动力源的不同，电控动力转向分为液压式EPSEPS和电动式和电动式EPSEPS两种，分述如下：两种，分述如下：一、液压式电控动力转向系统的基本结构与工作原理一、液压式电控动
15、力转向系统的基本结构与工作原理 液压式液压式EPSEPS是在普通动力转向系统基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速是在普通动力转向系统基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电控单元传感器和电控单元EPS ECUEPS ECU。EPS ECUEPS ECU根据车速信号控制电磁阀，使得动力转向的根据车速信号控制电磁阀，使得动力转向的助力程度实现连续可调，从而满足汽车之不同速度下的不同转向助力需求。助力程度实现连续可调，从而满足汽车之不同速度下的不同转向助力需求。按控制方式不同，液压式按控制方式不同，液压式EPSEPS分流量控制式、反力控制式和电阀灵敏度控制式分流量控制式、反力控制式和电阀灵
16、敏度控制式三种形式。三种形式。1.流量控制式流量控制式EPSEPS流量控制式流量控制式EPSEPS的基本结构如的基本结构如 图图5-9 5-9 所示：所示：图图5-9 5-9 流量控制式流量控制式EPSEPS的基本结构的基本结构1-1-转向角速度传感器；转向角速度传感器；2-2-转向柱；转向柱；3-3-转向油罐；转向油罐；4-4-转向油泵；转向油泵；5-5-转向齿轮联动机构；转向齿轮联动机构；6-6-电电磁线圈；磁线圈；7-7-旁通流量控制阀；旁通流量控制阀；8-8-转向角速度传感器增幅器；转向角速度传感器增幅器；9-9-电控单元电控单元EPS ECUEPS ECU。流量控制式流量控制式EPS
17、EPS的基本结构如的基本结构如 图图5-10 5-10 所示：所示：图图5-10 5-10 转向系统工作原理示意图转向系统工作原理示意图1-1-转向油泵；转向油泵；2-2-旁通流量控制阀；旁通流量控制阀；3-3-电磁线圈；电磁线圈；4-4-转向角速度传感器；转向角速度传感器；5-5-转向器；转向器；6-6-控制阀；控制阀；7-7-车速传感器；车速传感器；8-8-电控单元；电控单元；9-9-选择开关。选择开关。旁通流量控制阀的结构原理如旁通流量控制阀的结构原理如 图图5-11 5-11 所示所示:图图5-11 5-11 旁通流量控制阀旁通流量控制阀1-1-主滑阀；主滑阀；2-2-稳压滑阀；稳压滑
18、阀；3-3-电磁线圈柱塞；电磁线圈柱塞；4-4-调节螺钉；调节螺钉；5-5-电磁线圈；电磁线圈；6-6-流量主孔；流量主孔；7-7-节流孔。节流孔。旁通流量控制阀的结构原理如旁通流量控制阀的结构原理如 图图5-11 5-11 所示所示:图图5-11 5-11 旁通流量控制阀旁通流量控制阀1-1-主滑阀；主滑阀；2-2-稳压滑阀；稳压滑阀；3-3-电磁线圈柱塞；电磁线圈柱塞；4-4-调节螺钉；调节螺钉；5-5-电磁线圈；电磁线圈；6-6-流量主孔；流量主孔；7-7-节流孔。节流孔。流量控制式流量控制式EPSEPS的优点是在原有液压动力转向系统的功能基础上，再增加转向的优点是在原有液压动力转向系统
19、的功能基础上，再增加转向压力油量的控制功能，故其结构简单、成本低廉。但是，当流向动力转向机构的压力油量的控制功能，故其结构简单、成本低廉。但是，当流向动力转向机构的油量降低到极限值时，对于快速转向会产生压力不足和响应速度慢的缺陷，故限油量降低到极限值时，对于快速转向会产生压力不足和响应速度慢的缺陷，故限制了其应用范围。制了其应用范围。2.反力控制式反力控制式EPSEPS反力控制式反力控制式EPSEPS能够根据车速高低，控制反力室的油压，从而通过改变转向控制阀能够根据车速高低，控制反力室的油压，从而通过改变转向控制阀扭杆的扭转刚度，达到控制转向助力大小的目的。优点是选择转向力的自由度大，扭杆的扭
20、转刚度，达到控制转向助力大小的目的。优点是选择转向力的自由度大，转向刚度大，可以获得稳定的操作手感；缺点是结构复杂、价格较高。转向刚度大，可以获得稳定的操作手感；缺点是结构复杂、价格较高。1 1）系统结构组成系统结构组成:系统主要由转向控制阀系统主要由转向控制阀7 7、分流阀、分流阀2 2、电磁阀、电磁阀1818、转向动力缸、转向动力缸1111、转向油泵、转向油泵2020、转向油罐、转向油罐1 1、车速传感器（图中未画出）和电控单元、车速传感器（图中未画出）和电控单元EPS ECU EPS ECU 组组成。成。2 2）转向控制阀结构转向控制阀结构:是在传统的转阀式动力转向控制阀的基础上，增设油
21、压是在传统的转阀式动力转向控制阀的基础上，增设油压反力室而构成。反力室而构成。扭杆扭杆4 4的上端通过销的上端通过销6 6与阀芯与阀芯7 7连接；下端通过销连接；下端通过销1515与小齿轮轴与小齿轮轴1414连接。小齿轮轴的上端部通过销连接。小齿轮轴的上端部通过销9 9与控制阀阀套与控制阀阀套8 8连接。其工作原理如连接。其工作原理如 图图5-125-12所示：所示：图图5-12 5-12 反力控制式反力控制式EPSEPS的基本结构的基本结构1-1-转向油罐；转向油罐；2-2-分流阀；分流阀；3-3-固定小孔；固定小孔；4-4-扭杆；扭杆；5-5-转向盘；转向盘；6 6、9 9、15-15-销
22、；销；7-7-阀芯；阀芯；8-8-阀套；阀套；10-10-活塞；活塞；11-11-转向动力缸；转向动力缸；12-12-齿条；齿条；13-13-小齿轮小齿轮 14-14-小齿轮轴；小齿轮轴；16-16-柱塞；柱塞；17-17-油压反力室；油压反力室；18-18-电磁阀；电磁阀；19-19-电控单元电控单元ECUECU；20-20-转向油泵。转向油泵。3.阀灵敏度控制式阀灵敏度控制式EPSEPS 阀灵敏度控制式阀灵敏度控制式EPSEPS对转向控制阀作了局部改进，并增加了电磁阀、车速传感对转向控制阀作了局部改进，并增加了电磁阀、车速传感器和电控单元。控制阀的可变小孔分为低速专用小孔（器和电控单元。控
23、制阀的可变小孔分为低速专用小孔（1R1R、1L1L、2R2R、2L2L）和高速）和高速专用小孔（专用小孔（3R3R、3L3L）两种，在高速可变专用小孔的下边设有旁通电磁阀回路。）两种，在高速可变专用小孔的下边设有旁通电磁阀回路。图图5-13 5-13 为其等效电路为其等效电路:图图5-135-13 控制阀等效液压回路控制阀等效液压回路 1-1-转向油泵；转向油泵；2-2-控制单元控制单元ECUECU；3-3-转向油罐。转向油罐。该系统的基本结构原理如该系统的基本结构原理如 图图5-14 5-14 所示；所示；图图5-145-14 阀灵敏度控制式阀灵敏度控制式EPSEPS的基本结构的基本结构1-
24、1-发动机；发动机；2-2-前轮；前轮；3-3-转向油泵；转向油泵；4-4-动力缸；动力缸；5-5-转向油罐；转向油罐；6-6-电磁阀；电磁阀；7-7-电控单元电控单元ECUECU；8-8-车速传感器；车速传感器；9-9-车灯开关；车灯开关；10-10-空挡开关；空挡开关；11-11-离合器开关；离合器开关；12-12-蓄电池；蓄电池；13-13-外体；外体；14-14-内体。内体。该系统的基本结构原理如该系统的基本结构原理如 图图5-14 5-14 所示；所示；图图5-145-14 阀灵敏度控制式阀灵敏度控制式EPSEPS的基本结构的基本结构1-1-发动机；发动机；2-2-前轮；前轮；3-3
25、-转向油泵；转向油泵；4-4-动力缸；动力缸；5-5-转向油罐；转向油罐；6-6-电磁阀；电磁阀；7-7-电控单元电控单元ECUECU；8-8-车速传感器；车速传感器；9-9-车灯开关；车灯开关；10-10-空挡开关；空挡开关；11-11-离合器开关；离合器开关；12-12-蓄电池；蓄电池；13-13-外体；外体；14-14-内体。内体。【案例案例5-1】大众大众POLOPOLO车电动油泵液压助力转向系统车电动油泵液压助力转向系统 大众大众POLOPOLO车电动油泵液压助力转向系统由一体化的电脑车电动油泵液压助力转向系统由一体化的电脑EPS/ECUEPS/ECU、直流电机、直流电机、转子式油泵
26、和控制阀（分配阀、扭杆）、转角传感器、动力缸、齿轮和齿条等组转子式油泵和控制阀（分配阀、扭杆）、转角传感器、动力缸、齿轮和齿条等组成成 ，其原理如，其原理如 图图5-15 5-15 所示：所示：图图5-15 5-15 大众大众POLOPOLO车电动油泵液压助力转向系统原理车电动油泵液压助力转向系统原理 大众大众POLOPOLO车电动油泵液压助力转向系统结构如车电动油泵液压助力转向系统结构如 图图5-16 5-16 所示：所示：（1 1）电脑电脑EPS/ECUEPS/ECU 与电控喷射系统的电脑与电控喷射系统的电脑EFI/ECUEFI/ECU和和CANCAN数据总线联网，综合信号共享，分别控制。
27、数据总线联网，综合信号共享，分别控制。根据转向工况的需求，以不同的电流值，控制和调节电动油泵的流量和油压。根据转向工况的需求，以不同的电流值，控制和调节电动油泵的流量和油压。图图5-16 5-16 大众大众POLOPOLO车电动油泵液压助力转向系统外形与结构车电动油泵液压助力转向系统外形与结构（2 2）电动油泵）电动油泵 转子式油泵由直流电机驱动转子式油泵由直流电机驱动（3 3）转角传感器信号）转角传感器信号 转角传感器采用光电式，安装于方向盘的转轴上，其工作原理如转角传感器采用光电式，安装于方向盘的转轴上，其工作原理如 图图5-17 5-17 所所示。示。图图5-17 5-17 光电式转角传
28、感器工作原理光电式转角传感器工作原理（4 4）发动机转速信号）发动机转速信号SPSP和车速信号和车速信号VSSVSS 由由CANCAN数据总线提供信号，用来判定发动机和汽车的运动状态（静止状态或数据总线提供信号，用来判定发动机和汽车的运动状态（静止状态或运动状态），及车速的高低运动状态），及车速的高低。（5 5）控制阀及动力缸）控制阀及动力缸 扭杆式的分配阀完成扭杆式的分配阀完成“渐进随动渐进随动”转向控制和安全保护等转向控制和安全保护等8 8项功能项功能如下：如下：1 1）不转）不转-不助；不助；2 2）“小转小转-小助小助”；3 3）大转）大转-大助；大助；4 4）停转）停转-停助、维持；
29、停助、维持；5 5）车速低、助力大）车速低、助力大-轻便；轻便；6 6）车速高、助力小）车速高、助力小-有手感，防有手感，防止发飘；止发飘；7 7）单边冲击或爆胎）单边冲击或爆胎-反向助力，保位直行；反向助力，保位直行；8 8）助力系统失效）助力系统失效-仍能手动机械仍能手动机械转向。转向。二、电动式电控动力转向系统的基本结构与工作原理二、电动式电控动力转向系统的基本结构与工作原理 1.电动式电控动力转向系统的基本结构电动式电控动力转向系统的基本结构 1 1）电动式电动式EPSEPS的基本结构的基本结构：液压式：液压式EPSEPS由于工作压力和工作灵敏度较高由于工作压力和工作灵敏度较高,尺寸较
30、尺寸较小而获得广泛应用小而获得广泛应用.但其缺点是结构复杂、功耗较大但其缺点是结构复杂、功耗较大,容易产生泄漏容易产生泄漏,其转向助力不其转向助力不易有效控制等。近年来，随着微机在汽车上的广泛应用，出现了电动式易有效控制等。近年来，随着微机在汽车上的广泛应用，出现了电动式EPSEPS，其基，其基本结构如本结构如 图图5-18 5-18 所示：所示：图图5-185-18 电动式电动式EPSEPS的基本结构的基本结构 2 2）无触点式扭矩传感器的基本结构无触点式扭矩传感器的基本结构：无触点式扭矩传感器的结构原理如：无触点式扭矩传感器的结构原理如 图图5-19 5-19 所示：所示：图图5-195-
31、19 无触点式扭矩传感器无触点式扭矩传感器 a)a)传感器外形；传感器外形；b)b)传感器测量原理示意图传感器测量原理示意图 2 2）无触点式扭矩传感器的基本结构无触点式扭矩传感器的基本结构：无触点式扭矩传感器的结构原理如：无触点式扭矩传感器的结构原理如 图图5-19 5-19 所示：所示：图图5-195-19 无触点式扭矩传感器无触点式扭矩传感器 a)a)传感器外形；传感器外形；b)b)传感器测量原理示意图传感器测量原理示意图 3 3）电动式电动式EPSEPS的电动机于电磁离合器的电动机于电磁离合器：与汽车起动用的直流电动机的结构原：与汽车起动用的直流电动机的结构原理基本相同，但一般采用永磁
32、式。其最大电流约为理基本相同，但一般采用永磁式。其最大电流约为30A30A左右，电压为左右，电压为DC12VDC12V，额定，额定转矩为转矩为10Nm10Nm左右。左右。电磁离合器的作用电磁离合器的作用：电动式：电动式EPSEPS一般均设定一个工作范围。例如，当车速达到一般均设定一个工作范围。例如，当车速达到45Km/h45Km/h时，就不需要辅助动力转向，此时电动机就停止了工作。为了不使电动机时，就不需要辅助动力转向，此时电动机就停止了工作。为了不使电动机和电磁离合器的惯性不影响转向系统的正常工作，电磁离合器应及时分离，以切和电磁离合器的惯性不影响转向系统的正常工作，电磁离合器应及时分离，以
33、切断辅助动力转向。同时要求当电动机发生故障时，电磁离合器应自动分离。断辅助动力转向。同时要求当电动机发生故障时，电磁离合器应自动分离。4 4）电动式电动式EPSEPS的减速机构的减速机构：电动式：电动式EPSEPS的减速机构如的减速机构如 图图5-20 5-20 所示：所示：图图5-205-20 电动式电动式EPSEPS的减速机构的减速机构 1-1-转矩传感器；转矩传感器；2-2-控制臂；控制臂；3-3-传感器轴；传感器轴；4-4-扭杆；扭杆；5-5-滑块；滑块；6-6-球槽；球槽；7-7-连接环；连接环；8-8-钢球；钢球；9-9-蜗轮；蜗轮；10-10-蜗杆；蜗杆；11-11-离合器；离合
34、器；12-12-电动机。电动机。2.电动转向助力系统电动转向助力系统EPSEPS的基本特点的基本特点 电动助力转向系统电动助力转向系统基本特点基本特点如下：如下：1 1）电动助力转向系统能够实现电动助力转向系统能够实现“精确转向精确转向”：它能够在汽车转向过程中根据：它能够在汽车转向过程中根据不同车速和转向盘转动的快慢，精确提供各种行驶路况下的最佳转向助力，减小不同车速和转向盘转动的快慢，精确提供各种行驶路况下的最佳转向助力，减小由路面不平引起的对转向系统的扰动。不但可以减轻低速行驶时的转向操纵力，由路面不平引起的对转向系统的扰动。不但可以减轻低速行驶时的转向操纵力，而且可大大提高高速行驶时的
35、操纵稳定性，并能精确实现人们预先设置的在不同而且可大大提高高速行驶时的操纵稳定性，并能精确实现人们预先设置的在不同车速、不同转弯角度所需要的转向助力。通过控制助力电机，可降低高速行驶时车速、不同转弯角度所需要的转向助力。通过控制助力电机，可降低高速行驶时的转向助力，增大转向手力，解决高速发飘问题，成本相对较低。的转向助力，增大转向手力，解决高速发飘问题，成本相对较低。2 2）EPSEPS系统只在转向时电动机才提供助力系统只在转向时电动机才提供助力：因而能减少能量消耗，并能在各种：因而能减少能量消耗，并能在各种行驶工况下提供最佳的转向助力。行驶工况下提供最佳的转向助力。3 3）减小了由于路面不平
36、所引起的对转向系统的干扰减小了由于路面不平所引起的对转向系统的干扰：提高汽车的主动安全性。：提高汽车的主动安全性。4 4）系统安装简便，自由度大，而且成本低，无漏油故障的发生系统安装简便，自由度大，而且成本低，无漏油故障的发生：它比常规的：它比常规的液压转向助力系统具有更好的通用性。液压转向助力系统具有更好的通用性。3.电动式电控动力转向系统的工作原理电动式电控动力转向系统的工作原理 电动式电控动力转向系统电动式电控动力转向系统 EPSEPS 的工作原理电路如的工作原理电路如 图图5-21 5-21 所示：所示：图图5-215-21 电动式电控动力转向系统电动式电控动力转向系统EPSEPS的工
37、作原理电路图的工作原理电路图第四节第四节 电控动力转向系统的检测与故障诊断电控动力转向系统的检测与故障诊断一、一、电控液力式动力转向系统检测电控液力式动力转向系统检测 液压助力系统的故障是：漏油；漏油点是：四个油封和阀体上的四个密封圈，液压助力系统的故障是：漏油；漏油点是：四个油封和阀体上的四个密封圈，要求方向机打到底的时间不要超过要求方向机打到底的时间不要超过15s15s。电控系统的常见故障有两个：一是怠速时原地转向或低车速转向时手感沉重；电控系统的常见故障有两个：一是怠速时原地转向或低车速转向时手感沉重；二是中、高速行驶转向时手感发飘。故障的集中点应是：动力转向二是中、高速行驶转向时手感发
38、飘。故障的集中点应是：动力转向ECUECU、电磁阀、电磁阀、车速传感器、分流阀等元件，可通过检取故障代码和电测量并结合机理分析来排除。车速传感器、分流阀等元件，可通过检取故障代码和电测量并结合机理分析来排除。以桑塔纳以桑塔纳20002000为例对电控液力式动力转向系统检测：为例对电控液力式动力转向系统检测：（1 1）检查转向油罐油平面和油液质量）检查转向油罐油平面和油液质量 1 1）热车时让发动机热车时让发动机“怠速怠速”，转动转向盘，使油温达到，转动转向盘，使油温达到4040O OC80C80 O OC C，检查转，检查转向油罐液面高度，应在上下线标线（向油罐液面高度，应在上下线标线（HOT
39、HOT和和COLDCOLD）之间。）之间。2 2）检查油液是否有起泡或乳化现象：动力转向油中应无气泡。检查油液是否有起泡或乳化现象：动力转向油中应无气泡。（2 2）检查油压）检查油压 （2 2）检查油压）检查油压 1 1）系统压力检查。如系统压力检查。如 图图5-22 5-22，打开压力表阀门，起动发动机并怠速运转，打开压力表阀门，起动发动机并怠速运转，“满方向满方向”转动转向盘数次，压力表读数应为转动转向盘数次，压力表读数应为6.806.808.20 Map8.20 Map。2 2）转向泵的压力检查。如转向泵的压力检查。如 图图5-235-23，起动发动机并怠速运转，起动发动机并怠速运转，“
40、满方向满方向”转转动转向盘数次，将压力表阀门关闭（不超过动转向盘数次，将压力表阀门关闭（不超过5s5s）压力表读数应为）压力表读数应为6.806.808.20 Map8.20 Map。图图5-225-22 系统压力的检查系统压力的检查 图图5-23 5-23 转向泵压力的检查转向泵压力的检查 （3 3）清洁转向器及转向油泵外部）清洁转向器及转向油泵外部 清洁并检查是否有漏油痕迹。清洁并检查是否有漏油痕迹。（4 4）检查各连接油管、接头）检查各连接油管、接头 检查油管是否漏油，接头连接是否牢固可靠。检查油管是否漏油，接头连接是否牢固可靠。（5 5）检查转向油泵传动带松紧度）检查转向油泵传动带松紧
41、度 如如 图图5-245-24，松开转向油泵装配支架上的，松开转向油泵装配支架上的2 2个螺母，转动调整螺栓，当带中个螺母，转动调整螺栓，当带中部的挠度为部的挠度为9 910 mm10 mm时，再将时，再将2 2个螺母锁止。个螺母锁止。（6 6）测量转向盘上的转向力）测量转向盘上的转向力 超过超过40N40N应予以检查维修，同时，转向盘自由行程应在规定范围内。应予以检查维修，同时，转向盘自由行程应在规定范围内。（7 7）转向器齿轮齿条的间隙调整）转向器齿轮齿条的间隙调整 通过通过 图图5-25 5-25 中所标的调节螺钉进行调整：中所标的调节螺钉进行调整：图图5-245-24 转向油泵传动带张
42、的调整转向油泵传动带张的调整 图图5-255-25 齿轮齿条间隙的调整齿轮齿条间隙的调整 11调整螺栓；调整螺栓；22锁紧螺母锁紧螺母 （8 8）转向油更换转向油更换 1 1）支起汽车前部，使两前轮离开地面。拧下转向油罐盖，拆下回油管放油。）支起汽车前部，使两前轮离开地面。拧下转向油罐盖，拆下回油管放油。同时起动发动机怠速运转，左右转动转向盘。同时起动发动机怠速运转，左右转动转向盘。2 2）关闭发动机，在转向油罐中添加转向油至规定高度，满打转向盘）关闭发动机，在转向油罐中添加转向油至规定高度，满打转向盘2 23 3次，次，若液面下降需补充转向油。降下汽车前部，起动发动机怠速运转，满打转向盘若液
43、面下降需补充转向油。降下汽车前部，起动发动机怠速运转，满打转向盘223 3次。重复以上操作，直到转向油罐液面无明显下降，转向油罐中的转向液压油无次。重复以上操作，直到转向油罐液面无明显下降，转向油罐中的转向液压油无气泡和乳化现象为止。气泡和乳化现象为止。二、电控动力转向系统常见故障现象及主要原因二、电控动力转向系统常见故障现象及主要原因 动力转向系的动力转向系的常见故障部位常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。转向器、转向泵、控制阀、油管接头等。电控动力转向系统工作现象及其主要原因如电控动力转向系
44、统工作现象及其主要原因如 表表5-1 5-1 所示：所示：表表5-1 5-1 电控动力转向系统工作现象及其主要原因电控动力转向系统工作现象及其主要原因 动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声等，分述如下：动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声等，分述如下：1转向沉重转向沉重 （1 1）故障）故障现象现象 同机械转向系故障现象相似。同机械转向系故障现象相似。（2 2）故障主要）故障主要原因原因及处理方法及处理方法 转向沉重故障具体原因主要是：转向沉重故障具体原因主要是：1 1）转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高度。）转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正
45、确的油液并调整到规定高度。2 2）油路堵塞或不畅，应予检修。）油路堵塞或不畅，应予检修。3 3）油路中有泄漏现象，应予检修排除。）油路中有泄漏现象，应予检修排除。4 4）油路中有空气，应予排气。）油路中有空气，应予排气。5 5）转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。）转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。6 6）调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。）调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。7 7）转向机构调整不当，应予调整等。）转向机构调整不当，应予调整等。（3 3）故障诊断）故障诊断方法方法 检查转向油罐中检查转向油罐中“油液油液”是否充足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头
46、有是否充足，规格是否不对和有无气泡，检查管接头有无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。动力转向系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程如动力转向系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程如 图图5-26 5-26 所示。所示。图图5-265-26 动力转系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程动力转系转向沉重助力部分常
47、见故障原因的诊断流程将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。动力转向系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程如动力转向系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程如 图图5-26 5-26 所示。所示。图图5-265-26 动力转系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程动力转系转向沉重助力部分常见故障原因的诊断流程 2.转向噪声转向噪声 （1 1）故障）故障现象现象汽车转向时，转向系出现过大的
48、噪声。汽车转向时，转向系出现过大的噪声。（2 2）故障主要原）故障主要原因因及处理方法及处理方法 装有动力转向系的汽车，在发动装有动力转向系的汽车，在发动机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液机起动后，转向助力泵的溢流阀中出现液流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。因助力系流噪声是正常的，但噪声过大甚至影响转向性能时，该噪声应视为故障。因助力系统引起转向噪声的原因主要是：统引起转向噪声的原因主要是：1 1）转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。）转向泵损坏或磨损严重，应予修理或更换。2 2）转向泵传动带打滑，应予调整或更换。）转向泵传动带打滑，应予调整或更换。3 3）控
49、制阀性能不良，应予检修。）控制阀性能不良，应予检修。4 4）系统中渗入空气，应予排气。）系统中渗入空气，应予排气。5 5）管道不畅，应予检修等。）管道不畅，应予检修等。（3 3）故障）故障诊断诊断方法方法 转向时发出转向时发出“咔哒咔哒”声，在声，在已排除转向泵叶片噪声的情已排除转向泵叶片噪声的情况下则由转向泵带轮出现松动引起。况下则由转向泵带轮出现松动引起。转向时发出转向时发出“嘎嘎嘎嘎”声，由转向泵传动带声，由转向泵传动带打滑引起。打滑引起。转向时转向泵发出转向时转向泵发出“咯咯咯咯”声，是由于系统中有空气；发出声，是由于系统中有空气；发出“嘶嘶嘶嘶”声，而且系统无泄漏，转向泵传动带张紧度
50、也合适，则由油路不畅或控制阀性能不声，而且系统无泄漏，转向泵传动带张紧度也合适，则由油路不畅或控制阀性能不良引起。良引起。3.动力转向系的动力转向系的其他故障其他故障 （1 1）转向助力瞬间消失）转向助力瞬间消失 故障原因主要是：转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏造成油故障原因主要是：转向泵传动带打滑，控制阀密封圈泄漏，系统泄漏造成油面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等。面过低，发动机怠速过低，系统内有空气等。（2 2）转向盘回位不良）转向盘回位不良 故障原因主要是：系统内有空气、压力限制阀工作不良，控制阀弹簧失效等。故障原因主要是：系统内有空气、压力限制阀工作不良，控制阀弹簧失效
