關(guān)于汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷分析

于昊

摘要：汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPs）是近年來獲得廣泛應(yīng)用的一種新型動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在工作效率高、能耗少、穩(wěn)定性強(qiáng)。為保證EPs的性能發(fā)揮，降低故障發(fā)生率，日常的維護(hù)檢查必不可少，維修人員應(yīng)注意遵循科學(xué)的維護(hù)檢查方法。針對(duì)各種經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，維修時(shí)需首先進(jìn)行初步檢查，然后對(duì)系統(tǒng)的主要部位逐一排查，并借助自診斷的支持，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效處理。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);故障;診斷

伴隨著汽車和電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了機(jī)械式轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向以及現(xiàn)在的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向幾個(gè)歷程。為了降低燃油消耗、解決環(huán)保方面的問題，提出了不以發(fā)動(dòng)機(jī)作為直接動(dòng)力源，而是用電機(jī)控制的助力轉(zhuǎn)向方式。這種助力方式被稱為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。隨著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用增多，各種故障也逐漸出現(xiàn)，因此故障診斷與維修也逐漸增多。

一、汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)

汽車行使過程中，轉(zhuǎn)向是基本的運(yùn)動(dòng)形式，遇到障礙物、行人時(shí)，汽車必須及時(shí)改變路線，以保證安全行使。EPS系統(tǒng)的應(yīng)用大大節(jié)省了能耗，提高了工作效率，可控性強(qiáng)，而且更加便于維修。為保證EPS的性能發(fā)揮，降低故障發(fā)生率，日常的維護(hù)檢查必不可少，維修人員應(yīng)注意遵循科學(xué)的維護(hù)檢查方法。

（一）日常維護(hù)檢查的主要內(nèi)容

日常使用中對(duì)于轉(zhuǎn)向盤自由間隙、轉(zhuǎn)向力、EPS控制器的維護(hù)檢查都是非常必要的，加強(qiáng)維護(hù)檢查，可以降低故障發(fā)生率，促進(jìn)EPS保持良好的性能。第一，轉(zhuǎn)向盤自由間隙。維修人員應(yīng)通過移動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，確認(rèn)轉(zhuǎn)向盤是否出現(xiàn)聲響或是松動(dòng)。當(dāng)遇到以上缺陷時(shí)，維修人員要立即給予修復(fù)或更換。檢查時(shí)首先停止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，保持向前方向。轉(zhuǎn)向盤的自由間隙應(yīng)保持在0—30mm的范圍內(nèi)，如果轉(zhuǎn)向盤運(yùn)動(dòng)超出此范圍，維修人員要按照流程逐一檢查，包括橫拉桿球頭、下部球按頭、轉(zhuǎn)向軸接頭、轉(zhuǎn)向小齒輪等，確認(rèn)是否出現(xiàn)磨損、破裂、松動(dòng)等問題。第二，轉(zhuǎn)向力檢查。維修人員將汽車停止在水平的路面上，保持轉(zhuǎn)向盤處于平直向前，然后再確認(rèn)輪胎氣壓是否正常，最后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)下，用相反方向鉤住轉(zhuǎn)向盤上的彈簧秤，測(cè)定出具體的轉(zhuǎn)向力。如果轉(zhuǎn)向力低于3.5N，則要及時(shí)修復(fù)。第三，EPs控制器。EPs系統(tǒng)的運(yùn)行中，控制器發(fā)揮著關(guān)鍵作用，日常維護(hù)檢查時(shí)對(duì)EPS控制器的拆裝要遵循科學(xué)的順序，首先斷開蓄電池的負(fù)極電纜，再松開螺釘，將插頭拆下，最后拆卸控制器。而EPs控制器安裝的順序則與之步驟相反。

（二）日常維護(hù)檢查應(yīng)注意的事項(xiàng)

在對(duì)EPS實(shí)施維護(hù)檢查時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)的方法，注意以下事項(xiàng)。第一，電子部件的保護(hù)。EPS系統(tǒng)的電子部件較為敏感，檢查時(shí)應(yīng)避免對(duì)電子部件的撞擊，以防影響部件的性能，例如電機(jī)和ECu。一旦發(fā)生電子部件被撞擊的情況，應(yīng)檢查并考慮更換新的部件。而且電子部件對(duì)溫濕度環(huán)境有著較高的要求，檢查過程中不能將電子部件暴露在高溫、潮濕等環(huán)境中。第二，點(diǎn)火開關(guān)位置的確認(rèn)?？刂破鲾嚅_和連接時(shí)，要注意點(diǎn)火開關(guān)的位置。將點(diǎn)火開關(guān)處于0N的位置，回正轉(zhuǎn)向盤，斷開EPs系統(tǒng)各連接前，再次將點(diǎn)火開關(guān)置于0FF位置。重新連接前，點(diǎn)火開關(guān)應(yīng)置于OFF位置，待重新連接后回正轉(zhuǎn)向盤，再將點(diǎn)火開關(guān)置于ON的位置。點(diǎn)火開關(guān)位置會(huì)影響到零點(diǎn)是否出現(xiàn)偏差，若轉(zhuǎn)向力矩左右存在差別，要及時(shí)進(jìn)行校正。第三，避免劇烈轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤。檢查時(shí)汽車處于行進(jìn)或點(diǎn)火狀態(tài)下，要注意防止劇烈轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤。如果出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的震動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)功率消耗增加，使電機(jī)發(fā)熱。當(dāng)電機(jī)溫度升高時(shí)，控制裝置檢測(cè)到熱量增加，進(jìn)而降低低級(jí)的電流，以達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)的作用，所以最終ECU助力會(huì)失效。第四，維修前重新角度置零。維修人員在對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)、控制器等更換、調(diào)整前，應(yīng)當(dāng)使用診斷儀重新角度置零。此時(shí)每一次點(diǎn)火只能置零一次，并且在置零時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤。置零后必須經(jīng)過重新點(diǎn)火，才能保證有效，且兩次之間的時(shí)間間隔應(yīng)保持在5s以上。

二、汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷

電動(dòng)助力系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障模式是無助力和誤助力。

（一）EPS無助力

EPS無助力的現(xiàn)象，是指當(dāng)駕駛員需要提供助力的時(shí)候EPS沒有提供助力。由于EPS系統(tǒng)的特有結(jié)構(gòu)，EPS無助力情況的發(fā)生幾率遠(yuǎn)大于EPS誤助力的情況，因此對(duì)它的分

析要格外細(xì)致。經(jīng)分析，EPS無助力只可能由以下幾個(gè)原因造成：

1、離合器失效斷開;

2、蝸輪蝸桿疲勞失效;

3、直流電機(jī)故障;

4、MCU 系統(tǒng)無控制信號(hào)輸出;

5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路失效。

（二）誤助力

EPS 誤助力的現(xiàn)象， 是指當(dāng)車輛不需要助力時(shí) EPS 卻主動(dòng)提供助力的時(shí)候， 這種情況實(shí)際中應(yīng)該較少出現(xiàn)。 經(jīng)分析，可能有以下幾種部件與該失效現(xiàn)象有關(guān)， 它們分別是：

1、傳感器失效，信號(hào)輸出恒為高;

2、MCU內(nèi)部控制策略軟件出錯(cuò);

3、MCU硬件失效，輸出恒為高;

三、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障診斷

（一）轉(zhuǎn)矩傳感器缺陷故障診斷

按照轉(zhuǎn)矩傳感器工作原理，可由四個(gè)方面來分析轉(zhuǎn)矩傳感器的故障（首先確保P/S模塊正常工作）。即轉(zhuǎn)矩傳感器主線路斷開或短路、轉(zhuǎn)矩傳感器主副線路電壓輸出不一致、轉(zhuǎn)矩傳感器電源電壓過高或過低、轉(zhuǎn)矩傳感器副線路斷開或短路。

（二）車速傳感器故障診斷

汽車速度傳感器（VSS）位于變速器箱內(nèi)，它根據(jù)車速大小產(chǎn)生成比例的頻率信號(hào)。車速傳感器的故障分析如下：脫開蓄電池負(fù)極電纜，脫開車速傳感器插頭，拆卸變速器箱上的車速傳感器;檢查車速傳感器接線端之間的電阻，看是否為R5值（由具體傳感器而定）。如果不是，則車速傳感器故障。

（三）電子控制單元（P/S控制模塊）曲線故障診斷

如果發(fā)現(xiàn)控制模塊的電源線路，蓄電池電壓低，則該故障分析如下：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆卸控制模塊，并連接控制模塊耦合器，再打開點(diǎn)火開關(guān)，檢查控制模塊的操控端子和地面的之間的電壓是否為10～14V，如果是，則操控端子接觸不良;如果不是，則蓄電池故障。

四、結(jié)語

EPS是基于電動(dòng)機(jī)直接為汽車提供助力，所以在能源消耗上取得了明顯的改善，同時(shí)提高安全性能，符合當(dāng)代社會(huì)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念。EPs的轉(zhuǎn)向與操作較為簡(jiǎn)單，其優(yōu)越性已獲得業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。對(duì)于EPS使用中所出現(xiàn)的故障問題，維修人員應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)的檢測(cè)方法查找原因，進(jìn)而明確故障處理方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 向昌勇. 汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷[J]. 時(shí)代汽車， 2018， No.297（06）：158-159.

[2] 王大剛， 王雪梅. 汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障診斷探究[J]. 中國(guó)西部， 2017（12）：130-131.

（作者單位：沈陽金杯恒隆汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司）