汽車電子助力轉(zhuǎn)向EPS系統(tǒng)檢測(cè)與診斷分析

陳躍

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)一段實(shí)踐。在這段時(shí)間內(nèi)，汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也經(jīng)歷了幾個(gè)不同的發(fā)展階段。從最初的機(jī)械式專項(xiàng)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(shù)水平上也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。因而該文旨在對(duì)電子助力專項(xiàng)的系統(tǒng)進(jìn)行分析，并探究在出現(xiàn)故障時(shí)如何進(jìn)行檢測(cè)和診斷。

關(guān)鍵詞：電子助力轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)檢測(cè) 診斷分析

中圖分類號(hào)：U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0054-02

電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是根據(jù)車速等信號(hào)對(duì)轉(zhuǎn)向進(jìn)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(dòng)力放大設(shè)備，也有不同的種類。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)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(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在現(xiàn)階段有電力控制、轉(zhuǎn)向助力和機(jī)械轉(zhuǎn)向3個(gè)部分。如果按照動(dòng)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(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，并在傳統(tǒng)機(jī)械式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上運(yùn)行。其特點(diǎn)在于可以根據(jù)車速等具體的信號(hào)來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī)、蓄電池等多個(gè)部分所構(gòu)成。如果按照助力機(jī)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(dòng)力系統(tǒng)上進(jìn)行的改良，增加了車速傳感器等設(shè)備。該系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)出來(lái)的車速信號(hào)等對(duì)電磁閥進(jìn)行控制，然后將轉(zhuǎn)向動(dòng)力進(jìn)行放大，便于合理調(diào)控，滿足不同速率時(shí)的助力要求。如果按照控制方式來(lái)進(jìn)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(shè)備主要保障電動(dòng)助力的作用范圍可控。如果車速超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大范圍，那么離合器會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制轉(zhuǎn)向[2]。如果在不助力時(shí)還能減少慣性對(duì)轉(zhuǎn)向的不良影響。

2 電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢測(cè)分析

2.1 檢修要點(diǎn)

檢修首先要檢查儲(chǔ)油罐的油質(zhì)。如果油質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題勢(shì)必會(huì)影響轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性，如果需要更換時(shí)也需要及時(shí)進(jìn)行更換。當(dāng)行駛過(guò)程中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，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(wèn)題。而檢修過(guò)程中按照復(fù)雜程度的差異，也需要對(duì)傳感器等基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行檢查后再確定檢修方式和時(shí)間，切勿輕易更換或拆卸管道。

2.2 基礎(chǔ)維修過(guò)程

當(dāng)電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通常在電控系統(tǒng)或油路系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)故障。所以對(duì)于這些方面的檢修工作需要做到嚴(yán)格細(xì)致。而針對(duì)于電控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析，然后針對(duì)液壓系統(tǒng)的油量、系統(tǒng)排氣功能等進(jìn)行研究，并分析是否需要進(jìn)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(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)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(duì)各部位進(jìn)行檢查。

3.1 傳動(dòng)帶

傳動(dòng)帶是將原動(dòng)機(jī)的電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)力，通過(guò)帶輪由膠帶傳導(dǎo)到機(jī)械設(shè)備上，故又稱之為動(dòng)力帶。它是機(jī)電設(shè)備的核心聯(lián)結(jié)部件，種類異常繁多，用途極為廣泛。對(duì)于傳動(dòng)帶的檢查要注意兩個(gè)方面的問(wèn)題[3]。首先是傳動(dòng)帶松緊度的檢查；其次是還又與帶輪的配合檢查。

3.2 儲(chǔ)液罐檢查

儲(chǔ)液罐的檢查通常是對(duì)油質(zhì)和液面高度進(jìn)行的檢查。油質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行更換，而重點(diǎn)在液面高度的檢測(cè)方面。首先要保持車身水平，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下讓轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行專項(xiàng)，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(dāng)液壓油更換完畢之后，接下來(lái)的工作就是確定系統(tǒng)內(nèi)是否有空氣進(jìn)入。當(dāng)檢查油位的過(guò)程中產(chǎn)生了氣泡，則說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)有空氣進(jìn)入，所以要及時(shí)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(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，向左右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，直至氣泡不出現(xiàn)，乳化情況較輕時(shí)，才說(shuō)明空氣已經(jīng)被完全排出。

4 自診斷功能

4.1 電機(jī)自診斷

轉(zhuǎn)向助力式通過(guò)電機(jī)電流的控制來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，所以點(diǎn)擊兩側(cè)的實(shí)際控制電流的作用是不可忽視的。電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生反饋電壓，所以此時(shí)程序也會(huì)計(jì)算實(shí)際電壓與理論電壓的差異。如果兩者之間差距過(guò)大，或是平均電流消耗過(guò)大，超過(guò)預(yù)定的設(shè)置，則可以判斷電機(jī)出現(xiàn)故障。故障種類通常有電機(jī)控制電流過(guò)高引起的電機(jī)過(guò)載，或是電流傳遞后電機(jī)仍然無(wú)法啟動(dòng)等[4]。

4.2 電磁離合器自診斷

電磁離合器將電機(jī)和轉(zhuǎn)向柱進(jìn)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(yùn)行時(shí)它的信號(hào)也需要及時(shí)向處理設(shè)備進(jìn)行反饋。當(dāng)離合器在接合狀態(tài)下時(shí)輸入高電平，不在接合狀態(tài)下時(shí)輸入低電平。當(dāng)輸入的信號(hào)與之不符時(shí)，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(dāng)做是電位計(jì)，通過(guò)主扭矩和副扭矩作為輸出回路。但是汽車在實(shí)際行駛的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩信號(hào)出現(xiàn)短暫性的誤差。而在傳感器進(jìn)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(wèn)題在于電源電路會(huì)直接的影響到主扭矩和副扭矩的信號(hào)，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(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，防止對(duì)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(diǎn)在于檢測(cè)出系統(tǒng)有故障后，對(duì)電路進(jìn)行有效控制，防止其繼續(xù)向電動(dòng)機(jī)供電，并且將離合器分離，如果系統(tǒng)恢復(fù)至機(jī)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(dāng)故障碼有多個(gè)時(shí)，也會(huì)按照從小到大的順序顯示出來(lái)。而故障信息被存儲(chǔ)時(shí)，即便故障已經(jīng)清楚，且故障指示燈不再閃爍，同樣會(huì)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。不難看出清除故障碼也是不可或缺的工作之一?，F(xiàn)階段清楚的方式有兩種：一種是將保險(xiǎn)絲拔下；另一種是將蓄電池搭鐵線拆下。當(dāng)使用這兩種方法是就能有效清楚故障碼，恢復(fù)正常使用。

5 結(jié)語(yǔ)

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用的是電動(dòng)機(jī)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(lái)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(guò)研究可以看出，該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向和操作上都相對(duì)簡(jiǎn)便而穩(wěn)定，便于在汽車上利用。相信在未來(lái)，該系統(tǒng)的優(yōu)越性能必然得到更加廣泛的應(yīng)用，為汽車的技術(shù)發(fā)展提供重要的支持，更好服務(wù)于人們的需求。

參考文獻(xiàn)

[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(xiàn)分析[J].裝備制造技術(shù)，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(cè)與診斷[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)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(xué)儀器，2011，6（12）：78-82，86.

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