汽車電子助力轉向EPS系統檢測與診斷分析

陳躍

摘 要：隨著經濟的不斷發展，科技水平的不斷提高，汽車的發展歷程也經歷了很長一段實踐。在這段時間內，汽車的轉向系統也經歷了幾個不同的發展階段。從最初的機械式專項系統，到液壓助力轉向系統，再到現階段的電子助力轉向系統，在技術水平上也取得了長足的進步。因而該文旨在對電子助力專項的系統進行分析，并探究在出現故障時如何進行檢測和診斷。

關鍵詞：電子助力轉向 系統檢測 診斷分析

中圖分類號：U467 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0054-02

電子控制動力轉向系統是根據車速等信號對轉向進行有效控制，從而讓汽車在不同的形式條件下穩定操作手感和穩定性，提升行車安全。而這種轉向系統也被稱為轉向動力放大設備，也有不同的種類。筆者根據自己的工作經驗，對現階段電子助力轉向系統的具體分類做出了一些總結。

1 現階段主要的電子助力轉向系統

目前的電子控制動力轉向系統在現階段有電力控制、轉向助力和機械轉向3個部分。如果按照動力源劃分也有電子控制和液壓式。

1.1 電子控制系統

該系統主要利用直流電動機作為動力源，并在傳統機械式系統的基礎上運行。其特點在于可以根據車速等具體的信號來對電動機進行轉動方向的控制。而電子控制系統一般情況下有電子控制體系、電動機、蓄電池等多個部分所構成。如果按照助力機構結構的差異，也可以分為轉向軸助力式和小齒輪助力式[1]。

1.2 液壓式轉向系統

該系統也是在傳統液壓動力系統上進行的改良，增加了車速傳感器等設備。該系統根據檢測出來的車速信號等對電磁閥進行控制，然后將轉向動力進行放大，便于合理調控，滿足不同速率時的助力要求。如果按照控制方式來進行劃分，也有反作用力控制和流量控制等方式。

1.3 電磁離合器

該設備主要保障電動助力的作用范圍可控。如果車速超過預先設定的最大范圍，那么離合器會切斷電動機電源，實現手動控制轉向[2]。如果在不助力時還能減少慣性對轉向的不良影響。

2 電子助力轉向系統的故障檢測分析

2.1 檢修要點

檢修首先要檢查儲油罐的油質。如果油質出現問題勢必會影響轉向的穩定性，如果需要更換時也需要及時進行更換。當行駛過程中的轉向系統出現故障時，一般情況下不要打開各種電控元件的蓋子，防止靜電損壞或其他問題。而檢修過程中按照復雜程度的差異，也需要對傳感器等基礎設備進行檢查后再確定檢修方式和時間，切勿輕易更換或拆卸管道。

2.2 基礎維修過程

當電子助力轉向系統出現故障時，通常在電控系統或油路系統中會出現故障。所以對于這些方面的檢修工作需要做到嚴格細致。而針對于電控系統來說，經常出現故障的方面是傳感器、執行器等，所以要先利用好診斷故障系統對實際情況進行分析，然后針對液壓系統的油量、系統排氣功能等進行研究，并分析是否需要進行深入維修以保證正常使用。

3 電子助力轉向EPS系統的具體檢修方式

在具體檢修之前，首先要分析車輛的實際情況，對其進行初步檢查。檢查內容包括輪胎氣壓、轉向系統接頭等連接處是否正常，或是自由間隙是否正常等，之后再對各部位進行檢查。

3.1 傳動帶

傳動帶是將原動機的電機或發動機旋轉產生的動力，通過帶輪由膠帶傳導到機械設備上，故又稱之為動力帶。它是機電設備的核心聯結部件，種類異常繁多，用途極為廣泛。對于傳動帶的檢查要注意兩個方面的問題[3]。首先是傳動帶松緊度的檢查；其次是還又與帶輪的配合檢查。

3.2 儲液罐檢查

儲液罐的檢查通常是對油質和液面高度進行的檢查。油質出現問題時要及時進行更換，而重點在液面高度的檢測方面。首先要保持車身水平，在發動機怠速運轉的條件下讓轉向盤進行專項，然后提升油溫的高度，使之符合正常條件下的溫度范圍，再檢查液面是否出現了乳化等現象。如果需要更換液壓油就需要在頂起轉向橋后，先將舊液壓油排出，再加入新液壓油。

3.3 空氣排放

當液壓油更換完畢之后，接下來的工作就是確定系統內是否有空氣進入。當檢查油位的過程中產生了氣泡，則說明系統內已經有空氣進入，所以要及時將空氣排出防止轉向故障。將轉向橋升起，保持發送機怠速運轉，向左右轉動轉向盤，直至氣泡不出現，乳化情況較輕時，才說明空氣已經被完全排出。

4 自診斷功能

4.1 電機自診斷

轉向助力式通過電機電流的控制來進行實現，所以點擊兩側的實際控制電流的作用是不可忽視的。電機工作時產生反饋電壓，所以此時程序也會計算實際電壓與理論電壓的差異。如果兩者之間差距過大，或是平均電流消耗過大，超過預定的設置，則可以判斷電機出現故障。故障種類通常有電機控制電流過高引起的電機過載，或是電流傳遞后電機仍然無法啟動等[4]。

4.2 電磁離合器自診斷

電磁離合器將電機和轉向柱進行了連接，其工作狀態直接決定了轉向特性。在系統運行時它的信號也需要及時向處理設備進行反饋。當離合器在接合狀態下時輸入高電平，不在接合狀態下時輸入低電平。當輸入的信號與之不符時，則可以判定為離合器的故障。

4.3 傳感器自診斷

傳感器在目前一般指的是擺臂式的轉矩傳感器，其工作原理可以被當做是電位計，通過主扭矩和副扭矩作為輸出回路。但是汽車在實際行駛的過程中會導致轉矩信號出現短暫性的誤差。而在傳感器進行自診斷是，如果電路出現異常，則判定轉矩傳感器出現故障。需要注意的問題在于電源電路會直接的影響到主扭矩和副扭矩的信號，因此，在判斷故障前首先要確定專區傳感器的電壓范圍是否在規定的標準范圍內，防止對轉矩傳感器故障的判斷失誤等。

4.4 故障碼

自診斷操作的重點在于檢測出系統有故障后，對電路進行有效控制，防止其繼續向電動機供電，并且將離合器分離，如果系統恢復至機械轉向系統，仍然可以正常使用，僅僅只是轉向力加大。當故障碼有多個時，也會按照從小到大的順序顯示出來。而故障信息被存儲時，即便故障已經清楚，且故障指示燈不再閃爍，同樣會儲存在存儲器中。不難看出清除故障碼也是不可或缺的工作之一。現階段清楚的方式有兩種：一種是將保險絲拔下；另一種是將蓄電池搭鐵線拆下。當使用這兩種方法是就能有效清楚故障碼，恢復正常使用。

5 結語

電子助力轉向系統利用的是電動機為汽車直接提供助力，且大小和控制都有專門的控制單元。這樣一來在燃料上可以做到節省，提升安全性能，符合可持續發展的理念。另外，通過研究可以看出，該系統在轉向和操作上都相對簡便而穩定，便于在汽車上利用。相信在未來，該系統的優越性能必然得到更加廣泛的應用，為汽車的技術發展提供重要的支持，更好服務于人們的需求。

參考文獻

[1] 易斌，邵靜.電子助力轉向系統（EPS）降低汽車油耗的貢獻分析[J].裝備制造技術，2015，6（8）：99-101，128.

[2] 王小飛，郭杏莉.汽車電子助力轉向EPS系統檢測與診斷[J].科技創新與應用，2015，26（31）：123.

[3] 郭艷玲，劉寶全，李志鵬，等.力帆620汽車EPS系統故障自診斷研究[J].現代科學儀器，2011，6（12）：78-82，86.

[4] 張樂，張鶴.電子助力轉向系統構造探究[J].工業技術創新，2016，5（34）：1043-1046.