汽车EPS技术功用与基本故障排除步骤

潘海波

（江苏联合职业技术学院徐州经贸分院，江苏 徐州 221004）

汽车EPS技术功用与基本故障排除步骤

潘海波

（江苏联合职业技术学院徐州经贸分院，江苏 徐州 221004）

普通轿车传统的转向助力系统主要使用液压式转向助力。是通过转向油泵给整个液压系统提供动力，最后通过转向动力缸将液压能转换成机械能，来给转向系统提供助理。液压转向助力系统缺点是结构复杂，助力效果不能根据具体车况进行实时调整，由于是液压系统容易出现漏油等故障。EPS系统是利用现代电控技术利用电动机将电能转换成机械能，从而对转向系统进行助力，减轻驾驶员的工作强度。并能根据各种传感器采集汽车目前车况，合理控制电机动力，达到比较理想的转向助力效果。比较液压式助力，结构相对简单，检修方便，可以利用先进的解码器进行检测。

转向助力；EPS；电控技术；解码器

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.076

CLC NO.: U472.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-221-02

1、EPS系统概述

EPS（Electric Power-assistant Steering，以下简称EPS）系统，是指利用EPS电机提供转向动力，辅助驾驶员进行转向操作的转向系统。该系统和其他控制系统一样，是由传感器（扭矩转角传感器、车速传感器）、控制器（EPS电子控制单元）、执行器（EPS电机）以及相关机械部件组成。

2、EPS系统的功能

EPS系统是在机械转向系统的基础上，将最新的电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统。EPS系统在原有汽车转向系统的基础上，改造并且增加了以下几个部分：EPS电子控制单元、扭矩及转角传感器、EPS电机等。系统的传动机构采用电机驱动，取代了传统机械液压机构。它能够在各种环境下给驾驶员提供实时转向盘助力。

2.1 助力控制功能

EPS的助力特性属于车速感应型，即在同一转向盘力矩输入下，电机的目标电流随车速的变化而变化，能较好地兼顾轻便性与路感的要求。EPS的助力特性采用分段型助力特性。EPS电机根据转向盘偏离方向施加助力转矩。以保证低速时转向轻便，高速时操作稳定并获得较好的路感。

2.2 回正控制功能

转向时，由于转向轮主销后倾角和主销内倾角的存在，使得转向轮具有自动回正的作用。EPS系统在机械转向机构的基础上，增加了EPS电机和减速机构。EPS系统通过EPS电子控制单元对EPS电机进行转向回正控制，与前轮定位产生的回正力矩一起进行车辆的转向回正动作，使转向盘迅速回正,抑制转向盘振荡，保持路感，提高转向灵敏性和稳定性，优化转向回正特性，缩短了收敛时间。回正控制通过调整回正补偿电流，进而产生回正作用转矩，该转矩沿某一方向使转向轮返回到中间位置。

2.3 阻尼控制功能

车辆高速行驶时，通过控制阻尼补偿电流进行阻尼控制，增强驾驶员路感，改善车辆高速行驶情况下转向的稳定性。

3、EPS系统工作原理

EPS系统通常由以下几部分组成：（a）扭矩及转角传感器、（b）车速传感器、（c）EPS电子控制单元、（d）EPS电机、（e）相关机械结构。EPS系统由EPS电机提供助力，助力大小由EPS电子控制单元实时调节与控制。根据车速的不同提供不同的助力，改善汽车的转向特性，减轻停车泊位和低速行驶时的操纵力，提高高速行驶时的转向操纵稳定性，进而提高了汽车的主动安全性。

汽车转向时，扭矩及转角传感器把检测到的扭矩及角度信号的大小、方向经处理后传给EPS电子控制单元，EPS电子控制单元同时接收车速传感器检测到的车速信号，然后根据车速传感器和扭矩及转角传感器的信号决定电机的旋转方向和助力扭矩的大小。同时电流传感器检测电路的电流，对驱动电路实施监控，最后由驱动电路驱动电机工作，实施助力转向。其工作原理如图1所示。

图1 EPS系统工作原理

4、EPS检修注意事项

配备有空气囊（SRS）的EPS系统，包括前排双空气囊、侧空气囊和侧安全气帘。如果不按正确的次序操作，可能会引起空气囊在维修过程中意外打开，并导致严重的事故。故维修之前（包括零件的拆卸或安装、检查或更换），一定要阅读空气囊系统的注意事项。

电动助力转向系统带有主动回正控制功能及遥控驾驶功能，转向系统（齿轮齿条式电动助力转向器总成等)经过拆换后，需重新进行车辆四轮定位，并标定扭矩转角信号，同时标定ESP转角信号。标定扭矩、转角以后，车辆重新上ON档电源清除残留故障码。

需要注意：转角信号标定前，禁止进行遥控驾驶操作，否则可能会引起严重损坏故障；用诊断仪进行标定操作时，把手离开转向盘，转向盘不能受外在力的影响，否则可能会引起严重损坏故障。

拆卸或重新安装电动助力转向器总成时：

①避免撞击电动助力转向器总成，特别是传感器，EPS电子控制单元，EPS电机和减速机构。如果电动助力转向器总成跌落或遭受严重冲击，需要更换一个新的总成。

②移动动助力转向器总成时，请勿拉拽线束。

③在从转向器上断开转向管柱或者中间轴之前，车轮应该保持在正前方向，车辆处于断电状态，否则，会导致转向管柱上的时钟弹簧偏离中心位置，从而损坏时钟弹簧。

④断开转向管柱或者中间轴之前，车辆处于断电状态。断开上述部件后，不要移动车轮。不遵循这些程序会使某些部件在安装过程中定位不准。

⑤转向盘打到极限位置的持续时间不要超过5秒钟，否则可能会损坏助力电机。

5、故障排除表

故障排除表有助于找到故障的原因，表中数字表明了引起故障的可能顺序，请按顺序检查每一个零件。必要时，请修理或更换有故障的零件或进行调整。

转向系统故障排除如表1所示。

表1 转向系统故障排查表

[1] 季学武.EPS系统性能试验研究[J].江苏大学学报(自然科学版).2004年02期.

[2] 卓敏.汽车电动助力转向技术分析[J].机电工程技术.2002年05期.

[3] 林逸.电动助力转向系统转向性能的客观评价[J].农业机械学报.2003年04期.

[4] 刘峰.EPS实车试验辅助测试系统的设计[J].车辆与动力技术. 2008年02期.

Auto EPS technical functions and basic troubleshooting steps

Pan Haibo
(JiangSu XuZhou Higher Vocational School of Economics & Trading, Jiangsu Xuzhou 221004)

The traditional steering power assist system mainly uses hydraulic power steering system. Is through the steering pump to provide power to the entire hydraulic system, and finally through the steering power cylinder will be converted to mechanical energy to mechanical energy, to provide assistant to the steering system. The hydraulic steering system disadvantage is the complicated structure, boosting effect can not be adjusted in real time according to the specific condition, because it is prone to oil leakage fault of hydraulic system. EPS system is the use of modern electronic control technology, the electric motor will be converted into mechanical energy, so as to assist the steering system to reduce the driver's work intensity. According to the collection vehicles of various sensors at present condition, the reasonable control of motor power steering, achieve ideal effect. Compared with the hydraulic power, the structure is relatively simple, convenient maintenance, can use the advanced decoder for detection.

Steering booster; EPS; electronic control technology; decoder

U472.4

A

1671-7988 (2016)12-221-02

潘海波，就职于江苏联合职业技术学院徐州经贸分院。