C—EPS原地转向时方向盘打手问题解析

彭友一 韦锦佳

摘 要：C-EPS原地快速转向时，突然手力沉重同时伴随方向盘有明显振感，本文主要分析方向盘打手原因及问题排查过程。

关键词：C-EPS：原地转向：方向盘打手

1 引言

随着汽车电气化及操控性能要求越来越高，传统的液压转向系统（ Hydraulic PowerSteering System，简称HPS）无法满足要求。EPS系统（Electric Power Steering System，简称EPS）可以根据客户要求调试不同车速、不同转角下的转向力，EPS只有在转向时才工作，在不转向时几乎没有动力消耗，使汽车具有更好的燃油经济性（可降低整车油耗3%.5%），同时具有轻型灵巧、装配方便、易于调整、噪声及对环境污染小等特点，近几年EPS在国内得到快速发展。

根据助力系统布置位置不同，EPS系统可分为C-EPS（ Column-EPS）、P-EPS（ Pinion-EPS）、R-EPS（ Rack-EPS）、DP-EPS（ DoublePinion-EPS）等，其中C-EPS因成本最低、性能可靠、布置空间灵活得到广泛的应用。C-EPS系统原地快速转向方向盘打手问题出现频率相对较低，本文结合实例解释C-EPS原地快速转向方向盘打手原理、原因及排查过程，希望对大家有一些启示。

2 C-EPS结构组成及原地快速转向方向盘打手现象

C-EPS系统主要由EPS管柱、中间传动轴、机械转向机组成，如图1所示，EPS控制器根据各传感器输出的信号决定电机的转动方向及最佳助力扭矩，电机输出经过减速机构减速增扭后，驱动齿轮齿条机构，产生相应的助力。通过精确的控制算法，可以任意改变电机的转矩，使传动机构获得所需的任意助力值，同时控制器对系统进行实时故障诊断，一旦发生故障，将中断对电机的电压供给，并点亮转向系统故障灯，将故障类型以代码的形式存储。

在软工装阶段，一台样件在原地左右快速转向时，随机出现转向沉重、伴随方向盘快速回弹，有强烈的振手感觉。出现方向盘打手后，停止转向5分钟左右后，慢速转向恢复正常，原地左右快速转向时，转向沉重、打手还是会随机出现，方向盘打手与齿条行程、转向快慢没有对应关系。

3 C-EPS原地快速转向方向盘打手问题排查过程

通过OBD口，实时监控C-EPS原地转向时EPS的相关信号（包括扭矩传感器信号、EPS電压信号等），然后由慢到快转动方向盘，直到出现转向沉重，方向盘“打手”的现象，记录该过程的信号数据（如图2所示），此时EPS故障代码为电压低。

EPS在转向过程中，方向盘操舵力越来越大，EPS电压突然降到7.5V左右（如图2所示），出现转向沉重，同时方向盘快速回弹打手。

实车确认同平台的其他车辆，原地快速转向时未发现方向盘打手问题，通过OBD口采集的C-EPS原地转向时实时检测EPS的相关信号（包括扭矩传感器信号、EPS电压信号等），如图3所示，扭矩传感器信号及EPS电压信号正常（电压最低12.5V）。

将上述不打手车上的蓄电池换到打手的车上，原地快速转向，未出现转向沉重、方向盘回弹打手问题。通过OBD口实时采集C-EPS原地转向时EPS的相关信号（包括扭矩传感器信号、EPS电压信号等），如图4所示，扭矩传感器信号及EPS电压信号正常。

4 C-EPS原地快速转向方向盘打手问题原理分析

C-EPS原地快速转向时，EPS提供的功率快速增加，当蓄电池亏电时，EPS拉低蓄电池电压，当蓄电池电压低于9V时，EPS停止助力。C-EPS管柱的扭杆、轮胎在原地转向过程中产生形变，停止转向时，扭杆和轮胎恢复到初始状态，方向盘回弹（回弹角度约300），出现方向盘打手现象。

5 结语

本文主要分析了C-EPS原地快速转向方向盘打手问题现象、排查过程及形成原理，希望本文能给从事C-EPS开发工作的从业者在解决EPS原地快速转向时打手问题给出一点拙见。