电控动力转向系统的故障诊断与排除毕业论文

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1、长春汽车工业高等专科学校时间：2021.02.02创作：欧阳术毕业实践报告题目/实跋名称电控动力转向系统的故障诊断与排除 专业/班级汽车检测与维修技术三班学生姓名 学 号 企业指导教师校内指导教师起止时间2013.7.152014.3.25实习单位 目录内容摘要Abstract第一章绪论01.1汽车转向系统01.2实跋单位的基本精况0第二章电控动力转向系统22.1电控动力转向系统的组成22.2电动助力转向系统的特点 22.3电控动力转向系统的类型.42.4电控动力转向系工作原理6第三章电控动力转向系统的故障诊断与检修 83.1转向系故障的主要现象83.2电控动力转向系统ECU端故障检查83.2

2、.1电控系统ECU端的一般检查方法83.2.2电控部件障的诊断9第四章典型电控动力转向系统故障的实例诊断与排除104.2奔驰ML型车电控动力转向异常的故障诊断与检修11参考文献14致谢15内容摘要汽车转向器作为汽车的重要零部件，其性能的好坏直接影响着汽车行驶的 安全性和可靠性，汽车转向系统已经从传统机械转向、液压助力转向、电控液 压助力转向，发展到电动助力转向系统(Electric Hydraulic Power Steering，简 称EPS)，最终还将要过渡到线控转向系统。汽车电动助力转向系统是现代汽车中比较常规的配置，主要是由于它的工 作效率高，能量消耗少；系统内部采用刚性连接，反应灵敏

3、，滞后小，驾驶员 的“路感”好；结构简单，质量小；系统便于集成，整体尺寸减小，因此，该 系统一经提出，就受到许多大汽车公司的重视，并进行开发和研究。本论文主 要阐述了汽车电控助力转向系统在我们的生活当中汽车使用过程中带来的方便 作用和它的工作原理以及维护维修方法。关键词：安全性；可靠性；效率高；反应快AbstractAutomobile redirector of car parts as important, the performance of a direct impact on the security and reliability of the car. Auto Steering

4、 system have traditional mechanical and Hydraulic Steering from Power Steering, Electric control Hydraulic Power Steering ,the development of the Electric Power Steering system (Electric Hydraulic Power Steering, the abbreviation EPS),eventually will transition to the wire control Steering system.Th

5、e auto electric power steering system is the modern car relatively routine configuration , Is mainly due to its high efficiency , less energy consumption; The internal system rigid connection , sensitive reaction, lag, the pilot of the small way feeling;Simple structure, quality is small; System can

6、 reduce the overall integration The .Therefore , the system is put forward ,get the attention of many large car company ,and development and research. caption mainly expounds the auto electric power steering system in our life car use process the convenience and its role the working principle and ma

7、intenance method.Key words:safety ； reliability ； efficiency high consumption sensitive reaction第一章绪论1.1汽车转向系统汽车转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成系统，驾驶者通过方 向盘来操纵和控制汽车的行进方向，从而实现自己的驾驶意图。一百多年来，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天， 汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合 产物。汽车转向系统也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。传统的汽车 转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方

8、向盘，通过转向器 等一系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。为了实现在各种行驶 条件下转向盘上所需要的力都是最佳值，在转向系统上采用了电子控制系统。1.2实践单位的基本情况一汽-大众汽车有限公司（简称一汽-大众）于1991年2月6日成立，是由 中国第一汽车集团公司和德国大众汽车股份公司、奥迪汽车股份公司及大众汽 车（中国）投资有限公司合资经营的大型乘用车生产企业，是我国第一个按经 济规模起步建设的现代化乘用车工业基地。经过多年的不断发展，一汽-大众在 长春和成都，佛山四厂共有三大生产基地，包括轿车一厂、轿车二厂、轿车三 厂（成都分公司）、轿车四厂（佛山分公司）和发动机传动器厂。1. 生

9、产能力一汽-大众拥有长春、成都、佛山三大生产基地。长春基地位于中国长春西 南部，已形成年产66万辆的生产能力。成都基地位于成都市经济技术开发区 内，2011年10月13日正式建成投产，设计产能35万辆，并达到了每分钟生 产一辆轿车的能力。佛山生产基地位于佛山市南海区，一汽-大众佛山分公司于 2011年12月1日正式成立，并预计于2013年8月建成投产，首期产能将达到 30万辆。2. 产品情况一汽-大众主要生产大众集团旗下的大众和奥迪两大品牌，其中，大众品牌 的产品有：新捷达、宝来、高尔夫、高尔夫GTI、速腾、迈腾、CC，奥迪品牌的 产品有：奥迪A4L、奥迪Q3、奥迪Q5、奥迪A6L等系列车型。

10、第二章电控动力转向系统电控动力转向系统(Electric Power System)用电能取代液压能，减少了发动 机的能量消耗，该系统将转向控制器、转向油泵和储罐集成于一体，其特点是 转向助力性能与转向速度和行车速度密切相关。速度越低，转向速度越高，助 力性能越强。动力转向装置是现代汽车的重要装备之一。随着汽车电子技术的 快速发展，研究成功了多种电控动力转向系统。该系统能在低速时减轻操舵 力，以提高汽车操纵稳定性。当汽车由低速挡换入高速挡时，电控系统能够保 证提供最优传动比稳定的转向手感，从而提高了高速行驶的稳定性。目前奥迪 A6豪华型轿车装备了这项技术。2.1电控动力转向系统的组成电控式电动

11、助力转向系统(以下简称电动助力转向系统)，是在机械转向机 构的基础上，增加信号传感器，电控ECU和转向助力机构。信号传感器包括转矩传感器、车速传感器及转向角传感器等。通过这几个 传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号，从而为确定 助力控制命令提供信息。电控ECU包括检测电路、微处理器、控制电路等。检测电路将传感器的信 号进行整形放大后输入微处理器，然后微处理器计算出最优化的助力转矩。控 制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。转向助力机械包括助力电动机、电磁离合器及减速传动机械。助力电动机 一般采用直流电动机，其电流大小由微处理器来控制，可根据不同的车速得到 相应的

12、助力特性。通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器。电磁离合 器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断 动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力一机械转向状态。2.2电动助力转向系统的特点电动助力转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于 汽车转向系统，能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒 适性和安全性、减少环境的污染等。因此，该系统一经提出，就受到许多大汽 车公司的重视，并进行开发和研究，未来的转向系统中电动助力转向将成为转 向系统主流，与其它转向系统相比，该系统突出的优势体现在：1. 燃油消耗。液压动力转向系统需要发动机带动

13、液压油泵，使液压油不停 地流动，浪费了部分能量。相反电动助力转向系统(EPS)仅在需要转向操作 时才需要电机提供的能量，该能量可以来自蓄电池，也可来自发动机。而且， 能量的消耗与转向盘的转向及当前的车速有关。当转向盘不转向时，电机不工 作，需要转向时，电机在控制模块的作用下开始工作，输出相应大小及方向的 转矩以产生助动转向力矩，而且，该系统在汽车原地转向时输出最大转向力矩， 随着汽车速度的改变，输出的力矩也跟随改变。该系统真正实现了 “按需供能”，是真正的“按需供能型”(on-demand)系统。汽车在较冷的冬季起动 时，传统的液压系统反应缓慢，直至液压油预热后才能正常工作。由于电动助 力转向

14、系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷天气不敏感，系统 即使在-40C时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该系统没有起动时的 预热，节省了能量。不使用液压泵，避免了发动机的寄生能量损失，提高了燃 油经济性，装有电动助力转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比 实验表明，在不转向情况下，装有电动助力转向系统的国辆燃油消耗降低 2.5%，在使用转向情况下，燃油消耗降低了 5.5%。2. 增强了转向跟随性。在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直 接相连可以使其能量直接用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使 车轮的反转和转向前轮摆振大大减水。因此转向系统的抗扰动能力大大

15、增强和 液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞 效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。3. 改善了转向回正特性。直到今天，动力转向系统性能的发展已经到了极 限，电动助力转向系统的回正特性改变了这一切。当驾驶员使转向盘转动一角 度后松开时，该系统能够自动调整使车轮回到正中。该系统还可以让工程师们 利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。从最低车速到最 高车速，可得到一簇回正特性曲线。通过灵活的软件编程，容易得到电机在不 同车速及不同车况下的转矩特性，这种转矩特性使得该系统能显著地提高转向 能力，提供了与车辆动态性能相机匹配的转向回正特性。而在传统的液

16、压控制 系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来有一定困难。4. 提高了操纵稳定性。通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车 的稳定特性。采用该方法，给正在高速行驶（100km/h）的汽车一个过度的转角 迫使它侧倾，在短时间的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具 有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉。5. 提供可变的转向助力。电动助力转向系统的转向力来自于电机。通过软 件编程和硬件控制，可得到覆盖整个车速的可变转向力。可变转向力的大小取 决于转向力矩和车速。无论是停车，低速或高速行驶时，它都能提供可靠的， 可控性好的感觉，而且更易于车场操作。对于传统的液压系统，可变转向力矩 获得非常困难而且费用很高，要想获得可变转向力矩，必须增加额外的控制器 和其它硬件。