汽車電子助力轉(zhuǎn)向EPS系統(tǒng)檢測與診斷分析

陳躍

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提高，汽車的發(fā)展歷程也經(jīng)歷了很長一段實踐。在這段時間內(nèi)，汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段。從最初的機械式專項系統(tǒng)，到液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，再到現(xiàn)階段的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，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(tǒng)進行分析，并探究在出現(xiàn)故障時如何進行檢測和診斷。

關鍵詞：電子助力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)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(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)車速等信號對轉(zhuǎn)向進行有效控制，從而讓汽車在不同的形式條件下穩(wěn)定操作手感和穩(wěn)定性，提升行車安全。而這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也被稱為轉(zhuǎn)向動力放大設備，也有不同的種類。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，對現(xiàn)階段電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的具體分類做出了一些總結(jié)。

1 現(xiàn)階段主要的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

目前的電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在現(xiàn)階段有電力控制、轉(zhuǎn)向助力和機械轉(zhuǎn)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(tǒng)

該系統(tǒng)主要利用直流電動機作為動力源，并在傳統(tǒng)機械式系統(tǒng)的基礎上運行。其特點在于可以根據(jù)車速等具體的信號來對電動機進行轉(zhuǎn)動方向的控制。而電子控制系統(tǒng)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(gòu)成。如果按照助力機構(gòu)結(jié)構(gòu)的差異，也可以分為轉(zhuǎn)向軸助力式和小齒輪助力式[1]。

1.2 液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

該系統(tǒng)也是在傳統(tǒng)液壓動力系統(tǒng)上進行的改良，增加了車速傳感器等設備。該系統(tǒng)根據(jù)檢測出來的車速信號等對電磁閥進行控制，然后將轉(zhuǎn)向動力進行放大，便于合理調(diào)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(xiàn)手動控制轉(zhuǎn)向[2]。如果在不助力時還能減少慣性對轉(zhuǎn)向的不良影響。

2 電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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(zhì)。如果油質(zhì)出現(xiàn)問題勢必會影響轉(zhuǎn)向的穩(wěn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)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(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通常在電控系統(tǒng)或油路系統(tǒng)中會出現(xiàn)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(tǒng)來說，經(jīng)常出現(xiàn)故障的方面是傳感器、執(zhí)行器等，所以要先利用好診斷故障系統(tǒng)對實際情況進行分析，然后針對液壓系統(tǒng)的油量、系統(tǒng)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(zhuǎn)向EPS系統(tǒng)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(nèi)容包括輪胎氣壓、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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(fā)動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)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(lián)結(jié)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(zhì)和液面高度進行的檢查。油質(zhì)出現(xiàn)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(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的條件下讓轉(zhuǎn)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(xiàn)了乳化等現(xiàn)象。如果需要更換液壓油就需要在頂起轉(zhuǎn)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(tǒng)內(nèi)是否有空氣進入。當檢查油位的過程中產(chǎn)生了氣泡，則說明系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)有空氣進入，所以要及時將空氣排出防止轉(zhuǎn)向故障。將轉(zhuǎn)向橋升起，保持發(fā)送機怠速運轉(zhuǎn)，向左右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，直至氣泡不出現(xiàn)，乳化情況較輕時，才說明空氣已經(jīng)被完全排出。

4 自診斷功能

4.1 電機自診斷

轉(zhuǎn)向助力式通過電機電流的控制來進行實現(xiàn)，所以點擊兩側(cè)的實際控制電流的作用是不可忽視的。電機工作時產(chǎn)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(xiàn)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(zhuǎn)向柱進行了連接，其工作狀態(tài)直接決定了轉(zhuǎn)向特性。在系統(tǒng)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(tài)下時輸入高電平，不在接合狀態(tài)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(zhuǎn)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(zhuǎn)矩信號出現(xiàn)短暫性的誤差。而在傳感器進行自診斷是，如果電路出現(xiàn)異常，則判定轉(zhuǎn)矩傳感器出現(xiàn)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(qū)傳感器的電壓范圍是否在規(guī)定的標準范圍內(nèi)，防止對轉(zhuǎn)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(tǒng)有故障后，對電路進行有效控制，防止其繼續(xù)向電動機供電，并且將離合器分離，如果系統(tǒng)恢復至機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，仍然可以正常使用，僅僅只是轉(zhuǎn)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(jīng)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(xiàn)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(jié)語

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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(jié)省，提升安全性能，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。另外，通過研究可以看出，該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向和操作上都相對簡便而穩(wěn)定，便于在汽車上利用。相信在未來，該系統(tǒng)的優(yōu)越性能必然得到更加廣泛的應用，為汽車的技術發(fā)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(zhuǎn)向系統(tǒng)（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(zhuǎn)向EPS系統(tǒng)檢測與診斷[J].科技創(chuàng)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(tǒng)故障自診斷研究[J].現(xiàn)代科學儀器，2011，6（12）：78-82，86.

[4] 張樂，張鶴.電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造探究[J].工業(yè)技術創(chuàng)新，2016，5（34）：1043-1046.