株洲易力达EPS电动助力转向系统 维修指南

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1、D F L型 汽 车 电 动 助 力 转 向 器 使用及维护说明 共 29 页 株洲易力达机电有限公司 目录 1 概述2 2 基本技术参数5 3 电路简图7 4 接线端子表8 5 诊断故障代码9 6 控制流程图10 7 故障代码诊断11 8 其他机械检查24 9 EPS常见故障分析及排故方法26 1 概述 汽车电动助力转向器是一种机电一体化的新一代汽车动力转向系统。它由 EPS控制器、 扭矩传感器、电机总成和机械管柱组成。汽车电动助力转向器是EPS控制器根据即扭矩传 感器、车速传感器、发动机转速传感器等传给控制的信号，按照一定的算法，确定电机转 向助力的大小和方向，并驱动电机通过减速机构辅助转

2、向系统产生转向操作。 1.1 EPS 控制器 EPS控制器安装在驾驶员仪表板下面。EPS控制器是由微电脑， A/D（模拟 / 数字）变换 器，I/O （输入 / 输出）接口等电路组成的精密控制部件。 它是汽车电动助力转向系统的关键部件，它不仅使汽车在各种工况下具有最佳操纵功 能，还有自我诊断功能和安全防护功能。 自我诊断功能 当驾驶员在接通车辆电源时，“EPS ” 指示灯常亮（表示车辆配有电动助力转向系统） ； 当驾驶员在起动发动机的过程中，EPS控制器就对下列部件进行自我诊断。当下列部件无 故障时， EPS指示灯自动熄灭；当下列部件出现故障时，EPS指示灯常亮或闪烁，此时可以 通过将诊断开关

3、端子B1接电源（蓄电池）负极进行故障诊断，其故障代码见故障代码表。 扭矩传感器 车速传感器 发动机传感器转速 电器线路 电源 电机 EPS控制器 注意： 当点火开关打开且发动机停止时， EPS控制器会输出 DTC22故障。 因此， 当检查到 DTC22 故障时，发动机必须运转，然后DTC22 故障自动消失。 安全防护功能 当 EPS系统出现异常时， EPS控制器将切断 EPS系统电源，自动转换为无助力的机械 转向系统并且 EPS指示灯常亮（或闪烁）。 1.2 转向柱管总成 电机 安装在转向柱上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。当蜗杆与安 装在转向柱输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电

4、机速度并把电机输出力矩传递到输出轴。 扭矩传感器 扭矩传感器由滑块，钢球，输入输出轴和电位器组成。它获得方向盘上操作力大小和 方向的信号，把它们转换为电压值，并将它们传递到P/S 控制盒。 输出轴的内孔装有扭力杆， 与扭力杆通过销子连接； 输出轴的外圆表面加工有螺旋槽， 钢球固定在输出轴外侧的螺旋球槽和滑块内侧的球洞里。滑块相对于输入轴可以在螺旋方 向移动。当转动方向盘时，扭矩通过输入轴传递到扭力杆，由于扭力杆为弹性轴, 相对输出 轴产生角向位移 , 使输入轴和输出轴之间的旋转方向产生角向位移，使滑块在轴向方向产生 移动。这些偏差使滑块在轴向移动，这些轴向的移动转换为电位器的旋转角度，通过电位

5、 器再将旋转角度信号转变为电压信号并传递到P/S 控制器。控制器即可接受到方向盘上操 作力大小和方向的信号。 1.3 VSS（汽车速度传感器） 汽车速度传感器位于变速器上（或其它部件上），它依据车速大小产生成比例的脉冲信 号。 1.4发动机转速信号 点火线圈上的信号（或电喷ECU上的信号） ，作为发动机转速信号，通过抑躁器( 或其 它的电子部件 ) 被传递到 EPS控制器。 1.5 汽车电动助力转向器有如下优点： 1）效率高。传统液压助力转向系统为机械和液压连接，效率低，一般为60% 70% ； 而电动助力转向系统为机械与电机连接，效率较高，可达90% 以上。 2）能耗少。汽车在实际行驶过程中

6、，处于转向状态的时间约占总行驶时间的5% 。对 于液压助力转向系统，发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，使汽车燃油消耗率增加 4% 6% ；而电动助力转向系统仅在需要转向时，才起动电机，产生助力，不增加汽车燃油 消耗。 3） “路感好”。由于电动助力转向系统内部采用刚性连接，系统的滞后特性可以通过软 件加以控制，使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。 4）对环境无污染。液压助力转向系统的液压回路中有液压软管和接头，存在油液泄漏 问题，而且液压软管是不可回收的，对环境有一定污染；而电动助力转向系统对环境没有 污染。 5）可以独立于发动机工作。电动助力转向系统以电源为能源，只要电源电力充足，

7、即 可产生助力作用。 6）应用范围广。电动助力转向系统可适用于各种汽车，而且对于环保型的混合动力汽 车，电动助力转向系统为其最佳选择。 7）装配性好易于布置。因为电动助力转向系统零件数目少，整体外形尺寸比液压助力 转向小，易于整车布置和装配。 2 基本技术参数 2.1 转向器工作和安装条件 2.1.1 工作温度： -40 85 2.1.2 工作电压： (916V) DC 2.1.3 安装场所：汽车内 2.1.4 输入轴转动角度：大于 1.5 转 2.1.5 方向盘转动速度： 10 周/ 分 15 周/ 分 2.2 总成机械性能 2.2.1 动摩擦力矩： 1.0 N m 2.2.2 动摩擦力矩波

8、动 : 0.85Nm 2.3 输入力矩输出力矩特性（零车速） 测试项目合格值评价标准 1. 输入力矩 -电机电流特性（图1） 2. 输入力矩 -输出力矩特性（图2） 3. 输出力矩为 5N m时输入力矩的滞后 （图 2 中的 Y） （5.9 0.7）N m 25A （5.9 0.7） N m- 17N m 22 Nm 1.65Nm 符合合格值； 不应有异常特性 ( 图 2 中的 c、d 点) ； 转向器工作时不应 有异响。 图 1 输入力矩电机电流特性 图 2 输入力矩输出力矩特性 2.4 电机总成基本参数 2.4.1 类型：直流永磁控制电机 2.4.2 额定工作时间：单次连续 3 min 2

9、.4.3 额定功率： 170W( 名义值 ) 2.4.4 额定工作电压： 12V DC 2.4.5 额定电机转速：（1050r300 r ）/min 2.4.6 额定工作电流： 30A3A 2.4.7 额定输出转矩： 1.6Nm 0.16Nm 3 电路简图 4 接线端子表 （各端子位置见“ 3 电路简图”，12VDC 为蓄电池电压） 端子 号 连接部件信号出入信号状态 B1故障清除端子输入正常状况下浮空，接电源负极有效 B2诊断端子输入正常状况下浮空，接电源负极有效 B3EPS指示灯输出电压为 12VDC 的电平信号，高电平有效 B4发动机信号输入峰峰值为 12V的方波信号或脉冲信号 B5车速

10、信号输入峰峰值为 12V的方波信号 B6点火信号输入电压为 12VDC 的电平信号，高电平有效 B7电源输入电压为 12VDC 的持续供电电源 （蓄电池）正极 B8电源输入电压为 12VDC 的持续供电电源 （蓄电池）负极 A9空 A10空 A11电机输出峰峰值为 12V的脉冲信号，脉宽可变 A12电机输出峰峰值为 12V的脉冲信号，脉宽可变 C1空 C2扭矩传感器电源输出电压为 5VDC 的电源正极 C3扭矩传感器地线输出电压为 5VDC 的电源负极 C4扭矩传感器辅路输入电压为 1.0VDC 4.0VDC的模拟电压信号 C5扭矩传感器主路输入电压为 1.0VDC 4.0VDC的模拟电压信号

11、 5 诊断故障代码 （如前所述），EPS控制器具备完善的自我诊断功能。参阅“7.4 诊断流程图”部分可确定 故障所在。 6 控制流程图 感应车速 车速传感 蓄电池 安装在转向管柱上 扭矩传感 输出诊断故障代码 机械保险装置 安全保护 EPS控制器 单片机及接口电路 发动机转速、车辆速度检测处理电 路 扭矩、电源、电流、温度检测处理 感应发动机转 转速传感 转向助力功能 电机 7 故障代码诊断 7.1 诊断故障代码（ DTC ）的显示 1） 将诊断端子 B2与电源（蓄电池）负极端子用维修导线连接。 2） 用木楔楔住左右车轮（轮胎） ，拉起停车制动。 3） 起动发动机（发动机未起动，将显示DTC2

12、2 ） 。 4） EPS指示灯开始显示所有故障代码，故障代码（DTC ）总是从最小的代码号开始依 次显示，每种代码显示3 次。 7.2 清除诊断故障代码（ DTC ） 由于诊断故障代码（ DTC ）存储在 EPS控制器的备份存储器中，所以在维修后，一 定要在点火及发动机起动正常运行时，将B1端子与电源（蓄电池）负极端子用维修导 线连接 5 秒以上，当显示 DTC12后断开。 7.3 在诊断故障中的注意事项 严禁将电源（蓄电池）正极端子与B1、B2端子相连。 当点火开关打开而发动机不起动时，显示DTC22 （无发动机转速信号） ，但是当发 动机起动时，如果不显示DTC22 ，就意味着正常。 记下

13、显示的故障代码。 7.4 诊断流程图 步骤操作是否 1 1）确定电池电压大于11V或更高。 2）在点火开关打开时，注意“EPS ” 灯。 3）在点火开关打开时， “EPS ”灯是 否点亮大约 2 秒？ 进入步骤 2进行到第 8 页图 A-1。 （ “ EPS 指 示 灯 线 路 检 查” ） 2 1）用连接线连接诊断端子两端。 2）用木楔楔住车轮，置M/T 到中间 （A/T 到 P档）并拉起停车制动。 3）起动发动机。 4） “EPS ”灯是否闪亮？ 进入步骤 3进行到第 8 页图 A-2 （ “ EPS 指 示 灯 线 路 检 查” ） 3 “EPS ”灯是否显示 DTC12 ？按照流程图对

14、应代码检查 和修理。 小心： 一旦完成检查和维修，就应按以下步骤再检查系统。 1）当点火及发动机起动正常运行时，将B1 端子与电源（蓄电池）负极端子用维修 导线连接 5 秒以上，显示 DTC12后断开，以清除存储在 EPS控制器里的诊断故障代 码。 2）进行规定试验。 3）用木楔楔住车轮，置M/T到中间（ A/T 到 P档） 。 4）将诊断端子 B2与电源（蓄电池）负极端子用维修导线连接。 5）起动发动机观察“ EPS ”灯。 6）检查显示的诊断故障代码为DTC12 。 注意： 当点火开关处于ON位置且发动机不起动时，显示DTC22 ，但当发动机起动时，显 示 DTC12 ，意味着正常。 当产

15、生两个或更多的故障时，诊断故障代码总是从最小代码开始依次显示。 图 A-1 “EPS ”指示灯线路检查 （在点火开关打开时，“EPS ”指示灯不亮） 步骤操作是否 1主保险丝和线路保险丝是否完 好？ 进入第 2 步。主保险丝和线路保险 丝断 21）打开点火开关。 2）检查终端 “B6”和控制器体 接地之间的电压。 3）是电池电压吗？ 进入第 3 步。“B/W”线断开或短 路。 31）检查终端 “B7”和控制器体 接地之间的电压。 2）是电池电压吗？ 进入第 4 步。“B/R”线断开或短 路。 41）关闭点火开关， 从 P/S 控制 器中断开插头“ B” 。 2）断开在插头里的车身接地 端“B3

16、” ，并接地。 3）再打开点火开关，“EPS ”灯 是否亮。 进入第 5 步。灯泡烧坏或“V/G”线 断开。 5插头与 EPS控制器之间连接是 否牢靠？ “B”线断开。 终端“A1” 、 “B2” 、 “A5” 或“B4”接触不良。 “B”线接地不良。 EPS控制器壳体接地不 良。 如果上述各项都 OK ，更换 一个换好的 EPS控制器， 重新检查。 接地不良。 适用于步骤 4 图 A-2 “EPS ”指示灯线路检查 （ “EPS ”指示灯不亮或当诊断开关终端和接地终端之间跨线连接时一直点亮） 步骤操作是否 1 插头“ B” （终端“ B2” ）是否完 全连接到 EPS控制器？ 进入步骤 2接触不良。 2 1）在插头与 EPS控制器连接的 情况下，用线将“ B2”端子 接地。 2）打开点火开关，“EPS ”灯是 维修线断开。 “B1/W ”线路断开或 “B”线接地不良。 替换好的 EPS控制器， 重新检查。 否闪亮？ 适用于步骤 2 DTC11 扭矩传感器的主线路 （主线路断开或短路） 步骤操作是否 11）拆下 EPS控制器盖。 2）打开