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。因此，该系统一经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动转向将成为转向系统上流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在

a)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。而且，能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。当转向盘不转向时，电机不工作需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩，随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。该系统真正实现了“按需供能”，是真正的“按需供能型”（on-demand）系统。汽车在较冷的冬季起动时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。由于电动转向系统设计时不依赖

于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统即使在-40℃时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该系统没有起动时的预热，节省了能量。不使用液压油泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃油经济性，装有电动转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表时，在不转向情况下，装有电动转向系统的车辆燃油消耗降低2.5%在使用转向情况下，燃油消耗降低了5.5%。

b)增强了转向跟随性。在电动转向系统中，电动机与助力机构直接相连可以使其能量直用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减小。因此转向系统的抗扰动能力大大增强和液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮和转向盘的跟随性能。

c)改善了转向回正特性。直到今天，动力转向系统性能的发展已经到了极限，电动转向系统的回正特性改变了这一切。当驾驶员使转向盘转动一角度然后松开时，该系统能够自动调整使车轮回正中。该系统还可让工程师们利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。从最低车速至最高车速，可得到一簇回正特性曲线。通过灵活的软件编程，容易得到电机在不同车况下的转矩特性，这种转矩特性使得该系统能显著地提高转向能力，提供了与车辆动态性能相匹配的转向回正特性。而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来有一定困难。

d)提高了操纵稳定性。通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车的稳定特性。采用该方法，给正在高速行驶（100%km/h）的汽车一下过度的转盘迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。

e)提供可变的转向助力。电动转向系统的转向力来自于电机。通过软件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。可变转向轿车的大小取决于转向力矩的车速。无论是停车、低速或高速行驶时，它都能提供可靠的，可控性好的感觉，而且更易于停车场操作。

对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩必须增加额外的控制器和其它硬件。但在电动转向系统中，可变转向矩通常与写入控制模块中，通过对软件的重新编写就可获得，并且所需费用很小。

f)采用“绿色能源”，适用现代汽车的要求。电动转向系统应用“最干净”的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不存在液压助力转向系统中液态油，没有软管、油泵和密封件，可对构成材料进行再加工，避免了污染。而液压转向系统油管使用的聚合物不能回收，易对环境造成污染。

g)系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越。由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计，试验、加工等，不但节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更利于生产线装配。

由于没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得工程师们设计系统时更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在一起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。该系统省去了装于发动机上的皮带轮和油泵，留出的空间可以用于安装其它部件。

许多消费者在买车时非常关心车辆的维护和保养问题。装有电动转向系统的汽车没有油泵，没有软管连接，可以减少许多忧虑。实际上，传统的液压转向系统中，液压油泵和软管的事故率占整个系统故障的53%，如软管漏油和油泵漏油等。

B 、电动助力转向使用说明书

一、电子控制器

电子控制器是由微处理器、A/D （数字/模拟）转换器、I/O （输入/输出）装置等组成。

发动机转速

蓄电池电压

车速传感器

扭矩传感器

电动助力转向控制器及控制图

工作时，扭矩信号经A/D 转换器输入到微处理器，微处理器根据各传感器的输入信号确定助力转矩的幅值和方向，通过控制驱动电路来控制电动机，电子控制器还具有自诊断功能及通过控制离合器实现安全保护功能。

二、执行器

1． 电动机

电动机与起动用直流电动机原理相同，采用永磁磁场。EPS 直流电动机可实现正反转控制，并通过控制触发信号端电流大小来控制通过电动机电流的大小，即可以控制电动机输出转矩的大小。 2． 电磁离合器

其作用是电动助力只有在预定的车速范围内起作用。当汽车行驶速度超过系统限定的最大值时，电磁离合器便切断电动机的电源，使电动机停转，离合器分离，不起传递助力的作用。

三、传感器

1、车速传感器（VSS ）

车速传感器根据车速大小产生成比例的信号并将该信号转换出相应的车速读数，同时把它转化成双倍周期的方波信号输入EPS 电子控制器。 2、发动机速度信号

通过发动机点火线圈的点火信号，确定发动机的转速信号，并通过ECU 转换成数字信号，其一端

送仪表，另一端输入到EPS电子控制器。

C、电动助力转向器加装工艺

1、要求

线束要选用多股铜芯汽车专用线束，主线2 m m2以上，付线0.85m m2，信号线选用0.5m m2以上，接插件要接触良好，牢固不易脱落，线束插接削剥后锡焊用绝缘专用胶带包扎。助力转向器总成、制动离合器踏板总成固定牢固可靠到位，按规定的扭力打紧螺母螺栓。

2、安装

取下方向管柱护板，拆下原方向机、离合器、制动踏板总成、仪表总成。装上电动助力转向器总成、离合器、制动踏板总成和仪表总成（更换件），并固定好控制盒。如图所示：1、2、3、

（图1）

（图2）

（图3）

3、线束的连接

a)转向器上的扭矩传感器线束与控制盒插座直接连接，如图所示：1-2

b)转向器上的电机线束与控制盒插座，直接连接如图所示：5-6

c)控制盒中间插座的线束连接，A7接常电正极、A8接电源负极、A1为空脚、A2为故障诊断、

A3为仪表故障灯、A4为仪表发动机转速信号、A5为仪表车速信号、A6为开关电源（点火开关）。如图所示：3-4

2 障动速源源

灯机信12V12V

转号

速

信

号

D、电动助力转向故障排除

一、控制流程图

二、电路图及各接插件功能（附图表）

三、控制模块

控制模块是由微电脑，A/D（模拟/数字）转换，I/O（输入/输出）装置等组成的。控制器，它不仅含有控制助力转向的大小和方向的主要功能，还有车载诊断系统（自我诊断功能）和安全保护功能。四、自诊断功能

车点火开关在ON位置和发动机起动时，控制模块可以诊断下面部件发生的故障，并通过故障指示灯显示故障结果。

1、扭矩传感器

2、车速传感器

3、发动机转速传感器

4、电机

5、离合器

6、控制模块

控制模块和故障指示灯按下述操作

当点火开关在ON位置，发动机在起动状态，诊断线接头没有接地时，在上述部件内如果没有故障存在，指示灯亮约2秒后关闭，这是检查指示灯泡和系统电路，当控制模块发现上述部件内产生帮障时，指示灯亮，警告驾驶员发生故障，同时在控制模块的备份存贮器里存贮故障代码。

当诊断开关接地进，通过指示灯闪动，控制模块控制故障指示灯显示故障代码。

当检查故障时，发动机必须运转。

五、安全防护功能当出现异常的DTC时，控制模块将关闭电机和离合器。

六、VSS（转速传感器）

车速传感器根据车速大小产生成比例的信号（有的传感器信号可直接输入模块），车辆里程表将这些信号转换出相应的车速读数，同时也把它转换成双倍周期的方波信号输入控制模块。

七、发动机速度信号

点火线圈的点火信号，作出发动机转速信号，通过ECU转换成数字信号，其一端送仪表，另一端输入控制模块。

八、诊断（附图故障代码表）

在故障诊断中的注意事项

1、当产生两个或更多的故障，故障诊断代码总是从最小的代码开始依次显示。

2、当点火电开关打开和发动机不起动时，显DTC22（发动机速信号），但是当发动机起动时，如果显示正常变化，就意味着正常。

3、由于故障诊断代码（DTC）存储在控制模块的备份存储器中，所以在维修后，一定要清除存储器中的代码，清除方法是将故障诊断线接地，显示故障代码三次。

4、参阅故障代码诊断表，记下显示的故障代码，对故障进行处理。

5、故障诊断代码（DTC）的显示。

⑴找到故障诊断断线“A2”

⑵将故障诊断线“A2”接地

⑶起动发动机（如发动机没起动，将显示DTC22）

⑷当产生两个或更多的故障时，故障诊断代码（DTC）总是从最小的代码开始依次显示。

九、“EPS”指示灯线路检查（在点火开关打开时，“EPS”指示灯不亮）

1、蓄电池

2、主保险丝

3、点火开关

4、电路保险丝（15A）

5、控制模块

6、EPS灯

7、主保险丝

8、控制合插座

9、接插件

“EPS”指示灯线路检查（“EPS”指示灯不亮或当诊断开关终端和接地终端之间跨线连接竟一直亮）

十、DTC11扭矩传感器的主线路（主线路断开或短路）

DTC13扭矩传感器（在主线路和扭矩传感器的辅助线路输出之间很大差异）

DTC14扭矩传感（扭矩传感器电源电压过高或过低）

DTC15扭矩传感的辅助线路（辅助线路断开或短路）

十一、DTC22发动机速度信号（没有发动机信号输入）

十二、DTC21Vss线路（发动机在2500转速或更高速状态下运转（发动机起动后即4000转速或更高）且连续60秒钟和没有汽车高速信号输入）

DTC23Vss线路（发动机在2500转速或更高速状态下运转（发动机起动后即4000转速或更高）且连续60秒钟和没有汽车高速度信号输入）

DTC24Vss线路（发现发动机减速超过标准水平以后持续5秒没有汽车速度信号输入）

DTC14扭矩传感器（扭矩传感器电源电压过高或过低）

十三、DTC41电机（电机电压过高过低）

DTC43电机（电机电流过高）

DTC42电机（控制模块显示的电流和实际流到电机的电流之间差异较大）

DTC44电机（控制模块有输出信号，电机不起动）

DTC45电机（实际流到电机的电流比通过控制模块输出的电流值低）

十四、DTC51离合器线路（离合器线路断开或短路）

十五、DTC54控制模块的电源线路（蓄电池电压低）

十六、DTC52、DTC55控制模块（控制模块故障）

更换好的控制模块重新检查，控制模块及其线路的检查，控制模块和它的线路可以通过测量模块插件上的电压和电阻检查，严格禁止在模块接插件与其断开的条件下，将万用表的欧姆档测量控制模块。十七、电压检查

1、在点火开关OFF时，从车身上拆下控制模块

2、将控制模块插件连接到控制模块上

3、参阅下表检查插件各端子电压

十八、机械总成

1、转向柱总成不能分解，如果发现其中任何部件有缺陷，应整体更换总成。

2、当更换转向柱总成时，必须小心不要引起撞击。

1、EPS控制模块

2、控制离合器

3、扭矩传感

4、屏蔽线

5、抑噪器

6、车速传感器

7、蓄电池

8、点火开关

9、电机离合器

10、控制模块扭矩传感器插座

11、电源及输入信号插座

12、控制模块电机及离合器插座

13、控制故障灯

十九、插件功能图表

2 障动速源源

灯机信12V12V

转号

速

注：A4、A5均为数字信号输入信

1 控制模块插头号

2 转向柱扭矩传感器插头

3 控制模块插头

4 诊断开关接插件

5 控制模块插头

6 转向柱电机离合器插头

二十、故障诊断代码表

二十一、故障盒示意图

排除故障说明

1起动发动机

2打开引擎盖

3找到故障诊断盒（在右上角）

4打开故障诊断盒盖

5把“A”“B”两线相交接（上图示意）

6 记住故障代码排除故障