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EPS电子助力转向系统原理详解及故障案例分析

时间: 2024-06-03 21:04:57 |   作者: SUV

车型特点

  EPS的主要部件可以集成在一起,易于布置,与液压动力转向系统相比减少了许多元件,没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等,元件数目少,装配方便,节约时间。

  液压动力转向系统效率一般在60%~70%,而EPS的效率较高,可高达90%以上。

  由于发动机运转时,液压泵始终处于工作状态,液压转向系统使整个发动机燃油消耗量增加了3%~5%,而EPS以蓄电池为能源,以电机为动力元件,可独立于发动机工作,EPS几乎不直接消耗发动机燃油。EPS不存在液压动力转向系统的燃油泄漏问题,EPS通过电子控制,对环境基本上没有污染。

  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,若仍然跑偏则检查前束,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(2)

  [摘要]EPS电子助力转向系统等高新汽车技术本是高档车专例,现在慢慢的变多地被中低档车所采用,正在被大范围的应用,成为某某车型上的一大亮点。人们只关注到EPS的优点,却很少了解其工作原理。本文结合EPS故障实例详细地理解阅读其系统原理,帮助提高车友们用车主动安全知识。

  传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥,当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化,应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化以此来实现扭矩测量。传感器是由弹性轴、测量电桥、仪器用放大器、接口电路组成。

  传统纯液压动力转向系大多采用固定放大倍数,工作驱动力大,但却不能够实现汽车在各种车速下驾驶时的轻便性和路感。而EPS系统的滞后特性能够最终靠EPS控制器的软件加以补偿,使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。

  EPS系统结构相对比较简单,不仅操作简单便捷,还能够最终靠调整EPS控制器的软件,得到最佳的回正性,从而改善汽车操纵的稳定性和舒适性。

  使车辆保持正前方停在原地,把电源开关打到ON位,用万用表分别测出扭矩传感器上的绿色线和白色线V,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,同时观察电压值的变化,进而调整两组电压值均为2.5V,然然再试车,若仍然跑偏此时再换一个新的总成则故障排除。

  EPS系统一般由机械转向系统加上转矩传感器、车速传感器、电子控制单元、减速器、电动机等组成,它在传统机械转向系统的基础上,根据方向盘上的转矩信号和汽车的行驶车速信号,利用电子控制装置使电动机产生相应大小和方向的辅助动力,协助驾驶员进行转向操作。结构如下图:

  从工作原理中可以得知扭矩传感器是EPS系统中最重要的器件之一。扭矩传感器的种类有很多,主要有电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片的扭矩传感器、非接触式扭矩传感器等,随技术的进步将会有精度更高、成本更低的传感器出现。

  电位计式扭矩传感器主要可大致分为旋臂式、双级行星齿轮式、扭杆式。其中扭杆式测量结构相对比较简单、可靠性能相对来说还是比较高,在早期应用比较多,?但由于是接触式的,工作时产生的摩擦使其易磨损,影响其精度,将会被逐步淘汰。

  随着人们对汽车环保、节能和安全性要求的进一步提升,EPS电子助力转向将以其仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不一样的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染诸多绝对的技术优势取代液压助力转向是早晚的事情。基于目前的技术发展水平,有关专家乐观估计,EPS要完全取代液压助力转向系统大约需要3~5年。

  驾驶员在操纵方向盘进行转向时,转矩传感器检验测试到转向盘的转向以及转矩的大小,将电压信号输送到电子控制单元,电子控制单元根据转矩传感器检验测试到的转距电压信号、转动方向和车速信号等,向电动机控制器发出指令,使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩,由此产生辅助动力。汽车不转向时,电子控制单元不向电动机控制器发出指令,电动机不工作。

  (1)弹性轴的工作区域不应该大于弹性区域的1/3,且取初始段。为了将迟滞误差减低到最底,按照超载能力指数选取最大的轴径。

  (2)采用LM型硅扩散力敏全桥应变片,较好的敏感性,很小的非线)采用高精度的稳压电源。

  如上图所示为非接触式扭矩传感器的典型结构。输入轴和输出轴由扭杆连接起来,输入轴上有花键,输出轴上有键槽。当扭杆受方向盘的转动力矩作用发生扭转时,输入轴上的花键和输出轴上键槽之间的相对位置就被改变了。花键和键槽的相对位移改变量等于扭转杆的扭转量,使得花键上的磁感强度改变,磁感强度的变化,通过线圈转化为电压信号。信号的高频部分由检测电路滤波,仅有扭矩信号部分被放大。非接触扭矩传感器由于采用的是非接触的工作方式,因而寿命长、可靠性高,不易受到磨损、有更小的延时、受轴的偏转和轴向偏移的影响更小,现在已经大范围的使用在轿车和轻型车中,是EPS传感器的主流产品。