电子电动助力转向简介和维修技术手册
电控电动助力转向系统实训
电控电动助力转向系统实训电控电动助力转向系统是一种应用于汽车转向系统的技术，它通过电子控制单元（ECU）和电动助力转向器件实现对车辆转向的辅助控制。
本文将介绍电控电动助力转向系统的原理、结构和工作方式。
一、电控电动助力转向系统的原理电控电动助力转向系统是利用电动助力转向器件辅助传统机械液压转向系统，实现对车辆转向力的控制。
它通过ECU对车辆转向的需求进行感知，并通过控制电动助力转向器件提供相应的助力。
二、电控电动助力转向系统的结构电控电动助力转向系统主要由以下几个部分组成：1. 电动助力转向器件：包括电动助力转向电机和传感器等组件。
电动助力转向电机负责提供转向助力，传感器负责感知车辆转向的需求。
2. 电子控制单元（ECU）：负责控制电动助力转向器件的工作，实现对车辆转向的辅助控制。
ECU通过接收传感器信号，对电动助力转向电机进行控制，提供相应的转向助力。
3. 转向角传感器：用于感知车辆转向的角度，将转向角信号传输给ECU。
4. 转向力传感器：用于感知车辆转向时需要施加的力，将转向力信号传输给ECU。
三、电控电动助力转向系统的工作方式电控电动助力转向系统的工作方式如下：1. 系统初始化：当车辆点火后，ECU进行自检，并将电动助力转向器件初始化为初始位置。
2. 转向需求感知：当驾驶员转动方向盘时，转向角传感器感知到转向角度的变化，并将信号传输给ECU。
3. 助力输出计算：ECU根据转向角度信号和其他传感器的信号，计算出所需要施加的转向助力。
4. 助力输出控制：ECU通过控制电动助力转向电机的转动，实现对转向助力的输出。
根据转向角度的变化和转向力的大小，电动助力转向电机提供相应的转向助力。
5. 助力调节和补偿：ECU对转向助力进行调节和补偿，以满足不同驾驶条件和需求。
6. 助力结束控制：当驾驶员转动方向盘回到初始位置或转向动作结束时，ECU停止对电动助力转向电机的控制，助力输出结束。
电控电动助力转向系统的优势在于提供了更加舒适和精确的转向操控感受。
EPS电子助力转向系统结构与维修
EPS电子助力转向系统结构一、产品简介制作要求：1、体现产品的自主研发，技术在国内处于领先2、拍摄时要声音、画面、字幕同步3、在整车上的安装位置EPS电动助力转向系统是机电一体化的产品，它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。
目前在国内拥有完全的知识产权，并且产业化，它的面世和技术上的突破填补了国内汽车业的空白,做到了让技术进步真正服务到广大消费者。
二、工作原理介绍制作要求：1、体现产品的节能环保、安全性和舒适性2、声音、画面、字幕同步，最好能配上三维画面该系统的工作原理是：车辆启动后系统开始工作,当车速小于80km/h这些信号输送到控制模块，控制模块依据方向盘的转动力矩、转动方向和车速等数据向伺服电机发出控制指令，使伺服电机输出相应大小及方向的转动力矩以产生助动力，当不转向时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机的电流趋向于零。
因此，在直行驾驶而无需操作方向盘时，将不会消耗任何发动机的动力降低了燃油消耗。
本系统提供的转向助力与车速成成反比，当车速80km /h或以上时伺服电机的电流亦趋向于零,所以车速越高助力越小，因此无论在高速、低速行驶操作过程中汽车具有更高的稳定性，驾驶员自身保持均衡不变的转向力度。
三、各分总成的讲解a伺服电机（要求：同步指出各线的功能、以及在本系统工作时的作用，声音、画面、字幕要同步）b扭矩传感器：（要求：同步指出各线的功能、以及在本系统工作时的作用，声音、画面、字幕要同步）c控制模块：（要求：同步指出各插口处插针的功能、以及在本系统工作时的作用，声音、画面、字幕要同步）d管柱部分：（要求：指出总成件上各部分的名称、以及在本系统工作时的作用，声音、画面、字幕要同步）四、故障分析、判断与维修案例案例1 CK-1方向跑偏、故障描述:车辆在行驶过程中方向跑偏或者启动车后方向原地往一边跑检查步骤①首先检查两前轮轮胎气压是否标准,如果不一样先调整轮胎气压，试一试方向是否仍然跑偏，若仍然跑偏检查前束,如果异常,调整前束,再试一试方向是否仍然跑偏,如果仍然跑偏则进入步骤②②调整接触扭矩传感器，调整方法如下：让车辆保持正前方停在原地，把电源开关打到ON的位置这时用万用表分别测出扭矩传感器上的绿色线和白色线、绿色线和黑色线之间的电压是否分别均为2.5V,如果两组数值相差较大, 拆下扭矩传感器的防尘罩,松动固定扭矩传感器螺丝转动扭矩传感器,这时会看到万用表上的电压值在变化，进而调整电压使两组电压值均为2.5V,然后再试车若仍然跑偏此时再更换一个新的总成则此故障排除.注：此调整方法适用于所有装有电动助力装置的吉利系列车型！案例2.方向盘发抖、故障描述:车启动后打方向时感觉方向盘发抖；处理方法；①更换一个电机、检查是否是由于电机与蜗杆配合不当引起。
电动助力转向系统故障的诊断流程
电动助力转向系统故障的诊断流程【电动助力转向系统故障的诊断流程】在现代汽车技术中，电动助力转向系统（Electric Power Steering, 简称EPS）已经广泛替代了传统的液压助力转向系统，以其节能、环保、精确及智能化的优势深受业界青睐。
然而，作为复杂机电一体化的部件，其故障诊断与维修则需要一套严谨且系统的流程。
本文将详细介绍电动助力转向系统故障的诊断流程，以帮助维修人员准确判断并解决相关问题。
一、初步检查与信息收集1. 故障现象确认：首先，观察和记录车辆在行驶过程中出现的具体故障现象，如转向沉重、转向助力消失、异响或异常振动等。
2. 故障码读取：使用专用诊断设备连接车辆OBD接口，读取并记录电动助力转向系统的故障代码，这有助于快速定位可能的故障部位。
3. 系统基本信息查阅：查阅车辆维修手册，了解该车型电动助力转向系统的具体结构、工作原理以及各部件的功能特性，为后续的深入检测提供理论依据。
二、详细检查与故障分析1. 电源与接地检查：检查电动助力转向系统供电线路是否正常，电池电压是否满足要求，接地线是否接触良好。
同时，对电动机、控制单元等相关部件的电源输入与接地进行测试。
2. 传感器检测：转向角度传感器、扭矩传感器等是EPS系统的关键信号源，通过诊断仪模拟或实车测试，查看传感器数据是否准确，有无偏差或异常。
3. 电动机与执行机构检查：检查电动助力电机是否有烧蚀、短路、断路等情况，运转时是否有异响；同时，检查转向机内部齿轮、蜗杆等机械部件是否磨损严重或损坏。
4. 控制单元功能验证：通过诊断仪对EPS控制单元进行功能测试，看其能否正确接收传感器信号并按照预定程序输出相应的助力指令。
三、故障点确定与修复1. 根据前期检查结果，结合故障代码、电路检测和部件状况，综合分析判断出最可能的故障原因和部位。
2. 针对性修复：针对确定的故障点，进行更换故障部件、修复线路或重新编程控制单元等操作。
3. 清除故障码并验证修复效果：完成维修后，清除先前读取的故障代码，并通过实车路试等方式，验证电动助力转向系统是否恢复正常工作状态，确保故障已彻底排除。
电动式电控动力转向系统检修内容
电动式电控动力转向系统检修内容
以下是 6 条关于电动式电控动力转向系统检修内容：
1. 嘿，咱得检查转向电机啊！你想想，这就好比人的心脏，要是电机出问题，那转向不就完蛋啦？比如说，电机运转不顺畅，那车子转向能灵活嘛！
2. 还有啊，传感器可不能忽视！就像人的眼睛一样重要，它要是不准了，那整个转向系统不就乱套啦？像有时候方向盘角度和实际转向不匹配，问题可能就出在传感器上呢！
3. 控制器也得好好瞅瞅！这可是控制整个系统的大脑呀！要是控制器闹脾气，那转向还能听你的使唤吗？好比电脑死机了，一切都没法运转啦！
4. 线路连接也不能掉以轻心呐！这就跟人身体里的血管一样，要是线松了或者断了，那动力能传输过去吗？比如打方向盘的时候突然没反应，没准就是线路出问题啦！
5. 转向齿轮和齿条也很关键呀！你说要是它们磨损严重，那转向能精确吗？这就好像牙齿不好使了，吃东西都费劲，能行嘛！
6. 助力系统也得仔细瞧瞧哦！没有足够的助力，转方向盘得多吃力呀！这就像你干活没有得力的工具，多累人呀！总之，电动式电控动力转向系统的这些检修内容可都马虎不得！。
电动助力转向系统介绍
电动助力转向系统1、功能原理汽车电动助力转向（EPS）系统是在机械式转向系统的基础上加装电动机驱动单元构成的。
其主要的是提供助力、改善汽车转向性能、协助驾驶员完成转向操作。
2、组成具体组成原理详细EPS系统由扭矩传感器、车速传感器、电自控制单元（ECU）、助力电动机及减速机构等。
○1扭矩传感器，又称转向传感器，其作用是测定方向盘与转向器之间的相对扭矩，并转化为电信号传递给ECU。
○电动机，其功能是根据ECU的相关指令，输出适宜的转向助力矩，是EPS系统的动力源。
○减速机构，接收电动机的转矩，经减速增矩后传递给转向轴、小齿轮或齿条。
○ECU，是EPS系统的控制中心，根据扭矩传感器和车速传感器的信号进行逻辑分析与计算并发出指令，控制电动机和离合器。
3、基本工作过程汽车转向时，扭矩传感器和车速传感器将检测到的扭矩、方向信号及车速信号传递给ECU，ECU根据扭矩传感器的信号和车速传感器的信号确定电动机扭矩的大小和方向，电动机再通过离合器、减速机构等把此扭矩传递给扭杆，最终起到为驾驶员提供转向助力的效果，使汽车转向更轻便。
车速越低转向助力越大，车速越高转向助力越小。
当车速大于一定值时，取消助力，将直流电动机反接制动，目的是在汽车高速行驶时增加操作方向盘的手感，保证行驶安全。
4、EPS系统的控制方式○助力控制：助力控制是EPS的基本控制模式，包括汽车原地转向助力控制和动态转向助力控制两个方面。
○回正控制：回正控制的目的是使方向盘能够更快、更准地回到中位，避免方向盘产生不必要的抖动。
○阻尼控制：阻尼控制是为了提高汽车高速行驶时的转向稳定性的一种控制模式。
5、EPS的优点○降低了燃油消耗液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。
相反电动助力转向系统（EPS）仅在需要转向操作时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。
○增强了转向跟随性在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。
说明书及维修手册
A、汽车电动助力转向器简介电动转向系统（EPS，Electrie Power Steering）是未来转向系统的发展方向。
该系统由电动机直接提供转向助力，省去了液压动力转向所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境，另外，还具有调整简单、装置灵活以及无论在何种工况下都能提供转向助力的特点。
正是有了这些优点，电动转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。
1、电动转向系统电动转向系统是于20世纪80年代中期提出来的。
该技术发展最快、应用较成熟的当属TRW转向系统和Delphi Saginaw（萨吉诺）转向系统，而Delphi Saginaw（萨吉诺）转向系统又代表着转向系统发展的前沿。
她是第一个于20世纪50年代把液压助力转向系统推向市场的，从此以后，Delphi转向发展了技术更加成熟的液压助力系统，使大部分的商用汽车和约50%的轿车装备有该系统。
现在，Delphi 转向系统又领导了汽车转向系统的一次新革命电动转向系统。
电动转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思路，该系统由转向传感器装置、车速传感器、助力机械装置、提供转向助力机及微电脑控制单元组成。
该系统工作时，转向传感器检测到转向轴上转动力矩和转向盘位置两个信号，与车速传感器测得的车速信号一起不断地输入微电脑控制单元，该控制单元通过数据分析以决定转向方向和所需的最佳助力值，然后发出相应的指令给控制器，从而驱动电机，通过助力装置实现汽车的转向。
通过精确的控制算法，可任意改变电机的转矩大小，使传动机构获得所需的任意助力值。
2、电动转向系统的特点液压助力转向系统已发展了半个多世纪，其技术已相当成熟。
但随着汽车微电子技术的发展，对汽车节能性和环保性要求不断提高，该系统存在的耗能、对环境可能造成的污染等固有不足已越来越明显，不能完全满足时代发展的要求。
电动转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境的污染等。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车电动助力转向系统
四、EPS系统的优缺点
1.EPS系统具有以下优点： 与其他转向系统相比，该系统突出的优点表现在： 1）更加节省能源和环保。因为EPS没有液压器件，所以可算得上是标准 的“按需供能型”系统，即在转向的情况下系统才工作，而汽车停止时或者 直线运行时完全不消耗任何能量，这样一来耗能就会相对较少。因此与液压 动力系统进行比较，可以节约能源80%到90%。而在不转向时，EPS燃油消耗 会降低2.5%；在使用转向系统时，则会减少5.5%。另外又因为在-40℃的低 温的状况下，EPS也可以较好地工作，而传统的液压系统只有液压油预热后 才可以工作，由于EPS没有起动时的预热过程，所以节省了许多能量。EPS也 不存在液态油的泄漏问题，从而也不会对环境造成严重的污染，符合了环保 的设计理念。 2）助力效果相对更好。EPS可根据汽车运行的不同工况，通过优化设计 助力特性曲线，获得准确的助力，助力效果十分理想。同时还可以通过控制 阻尼系数减小因为路面的干扰对转向系统产生的影响，保障车辆低速行驶时 的轻便性，提高汽车高速行驶时的稳定性，进而提高汽车的转向性能。
六、电动助力转向系统（EPS）工作原理
转向器选择齿轮齿条式，转向盘转矩通过扭矩传感器来测得。当没有转向动作时，助力 电机不工作；当驾驶员有转向操作时，扭矩传感器发出一个电压信号，电子控制单元（ECU） 根据电压信号值推算得到转向盘转矩的大小及方向，同时，车速传感器将检测到的当前车速 传递到电子控制单元（ECU），电子控制单元（ECU）先根据车速选择与之对应的助力特性曲 线，再根据转向盘转矩进行运算处理，得到目标助力转矩的大小以及方向，再经过一系列计 算确定助力电机的旋转方向和驱动电流的大小，助力电机根据得到的驱动电流提供相应的助 力转矩，减速增扭后作用到转向轴上，为转向系统提供与工况相适应的助力。
电控助力转向系统
电控助⼒转向系统1.汽车动⼒转向系统的发展汽车助⼒转向依次经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电控液压式转向系统等阶段，国际上已有⼀些⼤的汽车公司在探讨开发的下⼀代线控电动转向系统。
在国外，各⼤汽车公司对汽车电动助⼒转向系统(Electric Power Steering - EPS，或称Electric Assisted Steering - EAS)的研究有20多年的历史。
随着近年来电⼦控制技术的成熟和成本的降低，EPS越来越受到⼈们的重视，并以其具有传统动⼒转向系统不可⽐拟的优点，迅速迈向了应⽤领域，部分取代了传统液压动⼒转向系统(Hydraulic Power Steering，简称HPS)[1]。
⾃1953年美国通⽤汽车公司在别克轿车上使⽤液压动⼒转向系统以来，HPS给汽车带来了巨⼤的变化，⼏⼗年来的技术⾰新使液压动⼒转向技术发展异常迅速，出现了电控式液压助⼒转向系统(Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS)。
1988年2⽉⽇本铃⽊公司⾸先在其Cervo车上装备EPSTM，随后⼜应⽤在Alto汽车上；1993年本⽥汽车公司在爱克NSX跑车上装备EPS并取得了良好的市场效果[4]；1999年奔驰和西门⼦公司开始投巨资开发EPS。
上世纪九⼗年代初期，⽇本铃本、本⽥，三菱、美国Delphi汽车公司、德国ZF等公司相继推出了⾃⼰的EPS，TRW公司继推出 EHPS后也迅速推出了技术上⽐较成熟的带传动 EPS和转向柱助⼒式EPSTM，并装配在Ford Fiesta 和Mazda 323F等车上，此后EPS技术得到了飞速的发展。
在国外，EPS已进⼊批量⽣产阶段，并成为汽车零部件⾼新技术产品，⽽我国动⼒转向系统⽬前绝⼤部分采⽤机械转向或液压助⼒转向，EPS的研究开发处于起步阶段。
2. 汽车动⼒转向系统的分类及特点汽车转向系统可按转向能源不同分为机械转向系统和动⼒转向系统两类。
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2020年6月3日星期三
转向
系统示意图
•VGRS ECU
•BEAN (仪表总线)
•发动机 •ECU (ECM)
•制动控制 ECU
•扭矩传 感器
•J/C No. 1
•J/C No. 2 •网关 ECU
•CAN
•DLC3
•EPS ECU
•温度传感器 •变压器
•动力转向警告 灯
•分相器单 元 (转子部
分)
•输出信号 (V)
•信号A •t
•信号B •t
•分相器单元 (定子部分)
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 当车辆直线行驶时分相器单元1和2输出的信号相同
•[分相器单元1 输出信号]
•[分相器单元2 输出信号]
•t
•t
•t
•t
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 转向时节转子部分的两个分相器单元产生相对角度
项目
ECU故障
车速信号故障 点火开关电源电压故障 PIG电源电压故障 电源供应继电器失效 马达继电器失效 EPS与VGRS无法通讯 Assist map number un-writing 控制模块通讯总线关闭 无法与续航控制模块进行通讯 无法与喷油控制模块进行通讯
当驾驶员开始操作方向盘时改善马达的启动效果
当方向盘从极限位置向回转动时，EPS提供复位助力控制
当车辆高速过弯时调节助力输出，以防止车身出现较大摇摆
对EPS ECU的电压进行增压，当驾驶员未对方向盘进行任何操作时或车辆保 持直线行驶时该电压保持在0伏。当驾驶员对方向盘进行操作时根据负载大小 以27~34伏的电压对输出助力进行可变控制
减速机构 – 滚珠在滚珠式减速齿轮机构内部经过导向进行循环 – 滚珠式减速齿轮机构具有4个导引部件
•滚珠式减速齿轮 •导引部件 •滚珠 •齿条轴
•导引部件
•滚珠式减速齿轮机 构
•转子
•滚珠式减速齿轮固定于转子上
转向
转角传感器 (分相器型) – 通过检测马达的旋转角度防止扭矩波动
•转角传感器
•输出信号 (V)
•[分相器单元1 输出信号]
•[分相器单元2 输出信号]
•t
•t
•t
•t
转向
扭矩传感器 (分相器型) – EPS ECU根据两个分相器单元的相对位置决定对EPS马达提供 多少电压
• •1
• 1 - 2
•EPS ECU
•2
•转向马
达电压
转向
马达 (无电刷) – 马达与齿条轴共轴, 由转角传感器、定子及转子组成
1
•3
2
3
4
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
•定子部分
•转子部分
•定子部分
•信号B
•信号A
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
•定子部分
•转子部分
•定子部分
•信号B
•信号A
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
•定子部分
•转子部分
•Байду номын сангаас子部分
•分相器单元 2 (定子部分
)
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭转杆扭转后使两个分相器单元产生一个相对角度
•转向主轴 (输入轴 )
•分相器单元 1 (转子部分
)
•分相器单元 2
(转子部分) •小齿轮轴 (
输出轴)
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 分相器单元特性
•4 •1
•2
励磁线圈
检波线圈
•信号A •t
•信号B
•t
•转子
•齿条 轴
•凸台
转向
EPS运作 – 转向力矩与转向助力输出电流之间的关系
•转向助力输出电 流
•低 •车速
•高 •转向力矩
转向
EPS运作 – EPS控制包括如下功能
项目 基本控制 惯性补偿控制 转向复位控制 衰减控制
变压器增压控制
系统过热保护控制
功能
根据转向力矩值及车速大小计算得到所需输出电流控制马达运转
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器由分相器单元1、2及扭转杆组成 – 转子部分的分相器单元1固定于转向主轴,转子部分的分相器单元 2固定于小齿轮轴.
•扭转杆
•转向主轴 (输入轴 )
•分相器单元 1 (定子部分
)
•分相器单元 1 (转子部分
)
•分相器单元2 (转子部分)
•小齿轮轴 ( 输出轴)
•信号B
•信号A
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 每个分相器单元输出两个相位差相差90度的信号来检测相对角 度
•分相器单 元 (转子部
分)
•输出信号 (V)
•信号A •t
•信号B •t
•自动 •手动
•分相器单元 • (定子部分)
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 当静止时分相器单元的转子部分输出定值信号
•转角传感器
•线圈 •定子
•马达
•齿条轴
•磁体
•转子
转向
马达 (无电刷)
•转角传感器 检测凸台
•齿条轴
•带磁体转子
•线圈 •定子
•转角传感器
转向
减速机构 – 马达的转动传到滚珠式减速齿轮机构，经过滚珠及蜗杆传导齿条 轴上
•滚珠式减速齿 轮
•齿条轴
•滚珠
•转子 •滚珠式减速齿轮固定于转子
转向
项目
扭矩传感器故障 扭矩传感器零位调整未进行 扭矩传感器零位调整未完成
马达故障
转角传感器输出初始化未进行 转角传感器输出初始化未完成 马达转角传感器故障
P/S (警告灯)
点亮
点亮 点亮
点亮
点亮 点亮 点亮
转向
故障诊断
DTC码
C1531 / 25 C1532 / 25 C1533 / 25 C1534 / 25 C1541 / 13 C1551 / 25 C1552 / 22 C1554 / 23 C1555 / 25 C1567 / 44 C1581 / 26 U0073 / 49 U0104 / 45 U0105 / 41
根据电流大小及其作用时间估计马达温度。如果温度超出规定范围系统将对输 出电流进行限制，以防止马达过热
转向
故障诊断 – 当EPS系统出现故障时，EPS ECU进行如下控制; • 打开助力转向警告灯，启动安全模式
DTC码
C1511 / 11 C1512 / 11 C1513 / 11 C1515 / 15 C1516 / 16 C1521 / 25 C1522 / 25 C1523 / 24 C1524 / 24 C1525 / 17 C1526 / 18 C1528 / 12
•警告灯
•EPS驱动马达 •电池 (12V) (27-34V)
•转角传感器
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测到扭转杆扭转变形，将其转变为电子信号并输出 至EPS ECU
•扭转杆
•转向主轴 (输入轴 )
•分相器单元 1
•至EPS ECU
•分相器单元 2
•小齿轮轴 (输出轴 )
•齿条轴