汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)畢業(yè)論文[共33頁]

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1、西安航空西安航空職業(yè)職業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)院學(xué)院畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文論論文文題題目：目： 汽汽車車電電動動助力助力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系向系統(tǒng)統(tǒng)所屬系部：所屬系部： dddddddddd指指導(dǎo)導(dǎo)老老師師： ： ssssss 職職 稱：稱： aaaaa學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： xx 班班級級、學(xué)號、學(xué)號: xxxxxxxx專專 業(yè)業(yè)： ： ssasdas 西安航空西安航空職業(yè)職業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)院制學(xué)院制 2011 年 4 月 25 日西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文1汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)【摘要】本論文主要闡述了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在我們的生活當(dāng)中汽車使用過程中帶來的方便作用和它的工作原理以及維護維修方法。汽車工業(yè)作為我過

2、的支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中起著重要作用。汽車轉(zhuǎn)向器作為汽車的重要零部件，其性能的好壞直接影響著汽車行駛的安全性和可靠性。我國在發(fā)展汽車零部件的政策規(guī)劃中，已將轉(zhuǎn)向器列為優(yōu)先發(fā)展的 25 種汽車關(guān)鍵零部件之一。隨著世界上電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向、電控液壓助力轉(zhuǎn)向，發(fā)展到電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Hydraulic Power Steering，簡稱 EPS） ，最終還將要過渡到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車中比較常規(guī)的配置，是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。主要是由于它的工作效率高，能量消耗少；系統(tǒng)內(nèi)部采用剛性連接，反應(yīng)靈

3、敏，滯后小，駕駛員的“路感”好；結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小；系統(tǒng)便于集成，整體尺寸減小，省去了油泵和輔助管路，總布置更加方便；無液壓元件，對環(huán)境污染少。EPS 將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動態(tài)性能和靜態(tài)性能、提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性、減少環(huán)境污染等。因此，該系統(tǒng)一經(jīng)提出，就受到許多大汽車公司的重視，并進行開發(fā)和研究。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電動助力 安全性 可靠性 效率高 消耗少 反應(yīng)靈敏Abstract:Abstract:The caption mainly expounds the auto electric power steering system

4、 in our life car use process the convenience and its role the working principle and maintenance method.The auto industry as I had a pillar industry,in the national economy plays an important role.Automobile redirector of car parts as important,the performance of a direct impact on the security and r

5、eliability of the car.In developing automobile parts policy planning, already will steering gear as priority development of 25 kinds of one of the key automotive spare parts.With the world on the rapid development of electronic technology,autoSteering system have traditional mechanical and 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)

6、院 畢業(yè)設(shè)計論文2Hydraulic 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。The auto electric power steering sys

7、tem is the modern car relatively routine configuration,is a direct rely on motor torque to provide auxiliary power steering system.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 str

8、ucture， quality is small; System can reduce the overall integration,size and tell the oil pump and auxiliary piping,general arrangement more convenient; No hydraulic components,less on the environmental pollution.EPS will the latest power electronic technology and high performance of motor control t

9、echnology application in automobile steering system,can improve the dynamic performance and car static performance,improve the driving comfort and safety pilot,reduce the pollution of the environment,etc。 Therefore,the system is put forward,get the attention of many large car company,and development

10、 and research。KeyKey words:words: Electric power;safety;reliability;efficiency high consumption;sensitive reaction.西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文3西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文0目目 錄錄1 1 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).11.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).11.1.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部件.11.1.2 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理.21.2 電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng).21.2.1 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件.31.2.2 電動直接式助

11、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理.41.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)缺點.41.3.1 優(yōu)點.41.3.2 缺點.51.4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).51.5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程.61.6 本章小結(jié).72 2 汽車電動助汽車電動助力力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型.82.1 轉(zhuǎn)向柱助力式.82.2 小齒輪助力式.82.3 雙小齒輪助力式.82.4 齒條助力式.82.5 本章小結(jié).93 3 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護保保養(yǎng)養(yǎng).103.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查.103.2 液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整.103.3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放.103.4 沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).103.5 漏油檢查.11

12、3.6 檢查或補充動力轉(zhuǎn)向液力油.113.7 本章小結(jié).114 4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障障檢測與檢修方法檢測與檢修方法.124.1 轉(zhuǎn)向沉重.124.2 低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn).134.3 高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足.144.4 行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良.154.5 轉(zhuǎn)向器的檢查.164.6 動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查.164.7 轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查.174.8 轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查.174.9 本章小結(jié).185 5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故故障實際案例障實際案例.19西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文15.1 銳志轉(zhuǎn)向沉重故障.195.2

13、 奔馳車轉(zhuǎn)向助力器儲油罐液壓油外溢故障.195.3 本田轎車轉(zhuǎn)向費力.205.4 皇冠牌轎車怠速或低速時轉(zhuǎn)向困難而高速行駛轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定.205.5 阿爾托 E_CN11S 車行駛中有時動力轉(zhuǎn)向失效.215.6 捷達 GT 轎車轉(zhuǎn)向異響.225.7 本章小結(jié).226 6 汽車汽車電動汽車汽車電動助助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)評價力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)評價.236.1 轉(zhuǎn)向回正能力評價.236.2 轉(zhuǎn)向靈敏度評價.246.3 轉(zhuǎn)向路感.246.4 本章小結(jié).25結(jié) 束 語.26謝 辭.27參 考 文 獻.28西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文01 1 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容主要

14、介紹汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及作用，和一些關(guān)鍵零件的工作過程，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是利用直流電動機提供轉(zhuǎn)向動力，輔助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)其助力機構(gòu)的不同可以分為電動液壓式(EPHS)和電動直接助力式兩種。 1.11.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（圖 1-1）的液壓泵（齒輪泵）通過電動機驅(qū)動，與發(fā)動機在機械上毫無關(guān)系，助力效果只與轉(zhuǎn)向盤角速度和行駛速度有關(guān)，是典型的圖 1-1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其特點是由 ECU 提供供油特性，汽車低速行駛時助力作用大，駕駛員操縱輕便靈活；在高速行駛時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用減弱，駕

15、駛員的操縱力增大，具有明顯的“路感” ，既保證轉(zhuǎn)向操縱的舒適性和靈活性，又提高了高速行駛中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和安全感。1.1.11.1.1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部件電動液壓助力轉(zhuǎn)向主要零部件汽車電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成包括：動力轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向助力傳感器、單向閥、車速傳感器、轉(zhuǎn)向控制燈、發(fā)動機傳感器、儲油罐、限壓閥、電動液壓泵、動力轉(zhuǎn)向 ECU 等。（1）動力轉(zhuǎn)向器：作用是把轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動傳送到轉(zhuǎn)向機構(gòu)上去，并改變力的傳遞方向，它包括循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文1（2）轉(zhuǎn)向助力傳感器：作用是檢測扭力桿的扭轉(zhuǎn)，計算出施加于扭力桿上的轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)化

16、成電信號，輸出到 EMPS ECU。（3）單向閥：使轉(zhuǎn)向助力液只能單向流動。（4）車速傳感器：系統(tǒng)車速傳感器型式為電磁感應(yīng)式，安裝在變速器上。車速傳感器采用雙信號線圈結(jié)構(gòu)，工作可靠性較高。當(dāng)發(fā)生故障造成無車速信號時，ECU 會使系統(tǒng)處于保險狀態(tài)，系統(tǒng)變?yōu)槌Ｒ?guī)轉(zhuǎn)向。將車速信號傳輸給動力轉(zhuǎn)向 ECU 控制電動液壓泵。（5）轉(zhuǎn)向控制燈：顯示汽車轉(zhuǎn)向助力的工作狀況。（6）發(fā)動機傳感器：將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)輸給動力轉(zhuǎn)向 ECU，以便其調(diào)整轉(zhuǎn)向力矩大小控制助力。（7）儲油罐：儲存動力轉(zhuǎn)向助力液，保證電動助力轉(zhuǎn)向助力安全。（8）限壓閥：限制油壓，防止油壓過高將油路管道漲破造成油液的泄露。（9）電動液壓泵

17、：電動助力轉(zhuǎn)向的主要動力源，為電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力，方便駕駛員轉(zhuǎn)向，是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部件。（10）動力轉(zhuǎn)向 ECU：幫助駕駛員駕駛汽車，分析動力助力的分配，是汽車電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的大腦。1.1.21.1.2 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的缺點。它所采用的液壓泵不再靠發(fā)動機皮帶直接驅(qū)動，而是采用一個電動泵，它所有的工作的狀態(tài)都是由電子控制單元根據(jù)車輛的行駛速度、轉(zhuǎn)向角度等信號計算出的最理想狀態(tài)。電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓泵（齒輪泵）通過電動機驅(qū)動，與發(fā)動機在機械上毫無關(guān)系，助力效果只與轉(zhuǎn)向盤角速度和行駛速

18、度有關(guān)，是典型的可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其特點是由 ECU 提供供油特性，汽車低速行駛時助力作用大，駕駛員操縱輕便靈活；在高速行駛時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用減弱，駕駛員的操縱力增大，具有明顯的“路感” ，既保證轉(zhuǎn)向操縱的舒適性和靈活性，又提高了高速行駛中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和安全感。（1）轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動機直接驅(qū)動，而是由電動機來驅(qū)動，并且在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度有關(guān)，還與車速相關(guān)。（2）機械結(jié)構(gòu)上增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新增的電控系統(tǒng)，包括車速傳感器、電磁閥、轉(zhuǎn)向 ECU 等。1.21.2 電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動直接助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（如圖

19、 1-2）是一種直接依靠電動機提供輔助轉(zhuǎn)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文2矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動機提供不同的輔助動力。1.2.11.2.1 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要零部件圖 1-2 直接式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成包括：電子控制單元 ECU、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向軸、減速機構(gòu)、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、電動機、離合器等。（1）電子控制單元 ECU：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電腦，根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器信號和車速傳感器信號，進行邏輯分析和計算后，發(fā)出指令，控制電動機和電磁離合器的動作。此外，ECU 還有安全保護和自我診斷功能，ECU 通過采用電動機的電

20、流、發(fā)電機的電壓、發(fā)動機的工況等信號判斷其系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，一旦系統(tǒng)發(fā)生異常，助力將自動取消，同時 ECU 將進行故障自診斷分析。ECU 通常是一個8 位單片機系統(tǒng)，也有采用數(shù)字信號處理器 DPS 作為控制單元。控制系統(tǒng)應(yīng)該具有很強大的抗干擾性，以適應(yīng)汽車多變的行駛環(huán)境?？刂扑惴☉?yīng)快速正確，滿足實時控制的要求，并能有效的實現(xiàn)理想的助力規(guī)律和特性。直接控制電動機的轉(zhuǎn)矩力矩大小，以及時間長短。（2）轉(zhuǎn)矩傳感器：用來檢測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩的大小和方向，他是 EPS 控制信號之一，轉(zhuǎn)矩傳感器主要有接觸式和非接觸式兩種。常用的接觸式即電位計式傳感器有擺臂式、雙排行星齒輪式和扭桿式三種類型，而非接觸式扭矩傳感

21、器主要有光電式和磁電式兩種。將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩信號傳輸給電子控制單元 ECU，以便電子控制單元 ECU 調(diào)整電動機的力矩大小。（3）轉(zhuǎn)向軸：把轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和力矩傳送給轉(zhuǎn)向器，以便汽車轉(zhuǎn)向。（4）減速機構(gòu)：為了增加電動機傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩。有兩種形式：行星齒輪減速機構(gòu)和蝸輪蝸桿減速機構(gòu)。行星齒輪系機構(gòu)方案適合前軸負(fù)荷小且對西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文3高速操縱性要求較高的轎車上，蝸輪蝸桿機構(gòu)方案適合前軸負(fù)荷大轉(zhuǎn)向沉重且對高速操縱性能要求不高的載貨汽車上，目前為了減低噪聲和減小振動并減輕系統(tǒng)自重，減速機構(gòu)多采用樹脂材料。（5）齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：可以使轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)簡化，齒輪齒條無間隙嚙合無需調(diào)整，

22、而且逆?zhèn)鲃有屎芨?。?）電動機：其作用是根據(jù) EMPS ECU 信號輸出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向力矩，是 EPS的動力源。一般采用無刷永磁直流式電動機，這是應(yīng)為無刷永磁式直流電動機具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點。由于控制系統(tǒng)需要根據(jù)不同的工況生產(chǎn)不同飛助力轉(zhuǎn)矩，要具有良好的動態(tài)特性并容易控制，這些都要求助力電機具有線性的機械特性和調(diào)速特性。此外還要求電動機在低速時轉(zhuǎn)矩大、波動小、轉(zhuǎn)矩慣性量小以及尺寸小、質(zhì)量輕、可靠性高、抗干擾能力強等特點。除此之外在電動機的選擇上還要與蓄電池電壓、減速比、阻力矩等相匹配。（7）離合器：保證電動助力轉(zhuǎn)向只在預(yù)定范圍內(nèi)起作用，對電動機起保護作用，當(dāng)車速、電流超過限定

23、的最大值或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時，離合器便自動切斷電動機的電源，恢復(fù)手動控制轉(zhuǎn)向。此外，在不助力的情況下，離合器還能消除電動機的慣性對轉(zhuǎn)向的影響。為了減少與不加轉(zhuǎn)向助力時候駕駛車輛感覺的差別，離合器不僅具有滯后輸出特性，同時還有半離合狀態(tài)區(qū)域。電動EPS 多采用單片干式電磁離合器，其結(jié)構(gòu)與工作原理與空調(diào)電磁離合器相似。1.2.21.2.2 電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理電動直接式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作，把兩段轉(zhuǎn)向軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號傳給電子控制單元（ECU） ，ECU 根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，并將指令

24、傳遞給電動機，通過離合器和減速機構(gòu)將輔助動力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向軸）中，從而完成實時控制的助力轉(zhuǎn)向。（1）ECU 根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小，并將指令傳遞給電動機。（2）通過離合器和減速機構(gòu)將輔助動力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向軸）中，從而完成實時控制的助力轉(zhuǎn)向。1.31.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)缺點優(yōu)缺點1.3.11.3.1 優(yōu)點優(yōu)點（1）在轉(zhuǎn)向時電機才提供助力，可以顯著降低燃油消耗，傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)向油泵，不管轉(zhuǎn)向或者不轉(zhuǎn)向都要消耗發(fā)動機部分動力，而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在轉(zhuǎn)向時才由電機提供助力，不轉(zhuǎn)向時不消耗能西安航空職業(yè)

25、技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文4量。因此，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以降低車輛的燃油消耗。與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對比試驗表明：在不轉(zhuǎn)向時，電動助力轉(zhuǎn)向可以降低燃油消耗 2。5%；在轉(zhuǎn)向時，可以降低 5.5%。 （2）轉(zhuǎn)向助力大小可以通過軟件調(diào)整，能夠兼顧低速時的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時的操縱穩(wěn)定性，回正性能好。 傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所提供的轉(zhuǎn)向助力大小不能隨車速的提高而改變。這樣就使得車輛雖然在低速時具有良好的轉(zhuǎn)向輕便性，但是在高速行駛時轉(zhuǎn)向盤太輕，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向“發(fā)飄”的現(xiàn)象，駕駛員缺少顯著的“路感”，降低了高速行駛時的車輛穩(wěn)定性和駕駛員的安全感。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的助力大小可以通過軟件方便的調(diào)整。在低速時，電動助力轉(zhuǎn)

26、向系統(tǒng)可以提供較大的轉(zhuǎn)向助力，提供車輛的轉(zhuǎn)向輕便性；隨著車速的提高，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)向助力可以逐漸減小，轉(zhuǎn)向時駕駛員所需提供的轉(zhuǎn)向力將逐漸增大，這樣駕駛員就感受到明顯的“路感”，提高了車輛穩(wěn)定性。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以施加一定的附加回正力矩或阻尼力矩，使得低速時轉(zhuǎn)向盤能夠精確的回到中間位置，而且可以抑制高速回轉(zhuǎn)向盤的振蕩和超調(diào)，兼顧了車輛高、低速時的回正性能。 （3）結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，生產(chǎn)線裝配好，易于維護保養(yǎng)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了液壓轉(zhuǎn)向油泵、油缸、液壓管路、油罐等部件，而且電機及減速機構(gòu)可以和轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器做成一個整體，使得整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，在生產(chǎn)線上的裝配性好，節(jié)省裝

27、配時間，易于維護保養(yǎng)。 （4）通過程序的設(shè)置，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易與不同車型匹配，可以縮短生產(chǎn)和開發(fā)的周期。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有上述多項優(yōu)點，因此近年來獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝了電機及減速機構(gòu)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器和 ECU 電控單元而成。1.3.21.3.2 缺點缺點（1）直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的輔助動力較小，難以用于大型車輛；（2）減速機構(gòu)、電動機等部件會影響汽車的操縱穩(wěn)定性，正確匹配整車性能至關(guān)重要； （3）使用電動機、減速機構(gòu)和轉(zhuǎn)矩傳感器等部件，增加了系統(tǒng)的成本。1.41.4 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系

28、統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括硬件和軟件兩個方面。 硬件技術(shù)主要涉及傳感器、電機和 ECU。傳感器是整個系統(tǒng)的信號源，其精度和可靠性十分重要。電機是整個系統(tǒng)的執(zhí)行器，電機性能好壞決定了系統(tǒng)的表現(xiàn)。ECU 是整個系統(tǒng)的運算中心，因此 ECU 的性能和可靠性至關(guān)重要。 軟件技術(shù)主要包括控制策略和故障診斷與保護程序兩個部分?？刂撇呗杂梦靼埠娇章殬I(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文5來決定電機的目標(biāo)電流，并跟蹤該電流，使得電機輸出相應(yīng)的助力矩。故障診斷與保護程序用來監(jiān)控系統(tǒng)的運行，并在必要時發(fā)出警報和實施一定的保護措施。1.51.5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程電動助力

29、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）作為傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的替代產(chǎn)品已經(jīng)進入汽車制造領(lǐng)域。與先前的預(yù)測相反，EPS 不僅適用于小型汽車，而且某些 12V 中型汽車也適于安裝電動系統(tǒng)。EPS 系統(tǒng)包含下列組件：轉(zhuǎn)矩傳感器，檢測轉(zhuǎn)向輪的運動情況和車輛的運動情況；電控單元，根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器提供的信號計算助力的大??； 電機，根據(jù)電控單元輸出值生成轉(zhuǎn)動力；減速齒輪，提高電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力，并將其傳送至轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 其它車輛系統(tǒng)控制算法輸入信息是由汽車 CAN 總線提供的(例如轉(zhuǎn)向角和汽車速度等等)。電機驅(qū)動還需要其它信息，例如電機轉(zhuǎn)子位置(電機傳感器提供)和相電流(電流傳感器提供)。電機由四個 MOSFET 控制。由于微控制器無法直

30、接驅(qū)動 MOSFET 的大型柵電容，因此需要采用驅(qū)動 IC 形式的接口。出于安全考慮，完整的電機控制系統(tǒng)必須實施監(jiān)控。將電機控制系統(tǒng)集成在 PCB 上，通常包含一個繼電器，該繼電器可作為主開關(guān)使用，在檢測出故障的情況下，斷開電機與電控單元。 微控器(C)必須控制 EPS 系統(tǒng)的直流有刷電機。微控器根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器提供的轉(zhuǎn)向輪所需轉(zhuǎn)矩信息，形成一個電流控制回路。為了提高系統(tǒng)的安全水平，該微控器應(yīng)有一個板載振蕩器，這樣即使在外部振蕩器出現(xiàn)故障的情況下，亦可確保微控器的性能，同時還應(yīng)具備片上看門狗。英飛凌公司的 XC886 集成了所有重要的微控器組件，其它安全特性可通過軟件實現(xiàn)，如果必須執(zhí)行IEC61

31、508 等行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，就不得不完成各種診斷和自檢任務(wù)，因而會增加微控器的工作負(fù)荷。目前不同客戶采用的轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)子位置傳感器差別很大。他們采用不同的測量原理，如分解器、電磁共振器、基于傳感器的集成巨磁阻(IGMR)。 功率級的作用是開關(guān)電機電流。該功率級具有兩個功能：驅(qū)動 IC 控制和保護 MOSFET，MOSFET 本身又可負(fù)責(zé)開關(guān)電流。MOSFET 和分區(qū)(例如驅(qū)動 IC 與MOSFET 結(jié)合在一個器件或多個器件內(nèi))由電機功率決定。 微控器的 PWM 輸出端口提供的驅(qū)動電流和電壓太低，無法直接與 MOSFET 柵極實現(xiàn)連接。驅(qū)動 IC 的作用是提供充足的電流，為 MOSFET 的柵

32、極進行充電和放電，使其在 20kHz 的條件下正常實現(xiàn)開關(guān)，同時保證為高低側(cè) MOSFET 提供高柵源電壓 Vgs，確保獲得低導(dǎo)通電阻。如果高側(cè) MOSFET 處于開通狀態(tài)，源極電位就接近電池電平。要想使 MOSFET 到達標(biāo)稱導(dǎo)通電阻，柵源電壓需高于西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文68V。MOSFET 完全導(dǎo)通所需的最理想的電壓是 10V 或以上，因此所需的柵極電位就比電池電壓高出 10V。電荷泵是確保該功能最大程度降低 MOSFET 功耗(即使低電池電壓條件下)的電路。圖 2 說明，英飛凌驅(qū)動 IC 即使在 8V 電池電壓條件下，其低高側(cè) MOSFET 的柵源電壓也可達到 11V。這將確

33、保在低電池電壓條件下，獲得低功耗和高系統(tǒng)效率。 電荷泵設(shè)計的其它關(guān)鍵特性是可以根據(jù)不同 PWM 模式的要求，實現(xiàn)極低(低至 1%)和極高的占空比(高至 100%)。驅(qū)動 IC 的另一個重要功能是檢測短路情況，避免損壞 MOSFET。受影響的 MOSFET 將關(guān)閉，診斷結(jié)果提交給微控器。電流水平可實現(xiàn)調(diào)節(jié)。 MOSFET 通常應(yīng)用在一個多半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)，由驅(qū)動 IC 控制。根據(jù) ISO7637規(guī)定，在 12V 電網(wǎng)中，電池電壓通?？筛哌_ 16V。在選擇 MOSFET 電壓級別時，必須針對二極管恢復(fù)過程中所出現(xiàn)的感應(yīng)瞬變現(xiàn)象提供足夠的安全邊際 (Lsx dl/dt，Ls 代表雜散電感，dl/dt

34、代表開關(guān)時的電流斜率)。在低 dl/dt 和低雜散電感的系統(tǒng)中，可使用 30V MOSFET，但通常最好使用 40V 的 MOSFET，可提供更高的安全邊際。最新的 40V MOSFET 技術(shù)采用 D2PAK(TO263)封裝在2mm 和 180A 條件下，以及采用較小的 DPAK(TO252)裝封在低于 4mm 和 90A 的條件，可提供極低的導(dǎo)通電阻，使 EPS 系統(tǒng)設(shè)計具備極高的功率密度和效率。1.61.6 本章小結(jié)本章小結(jié)本章主要介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本類型，汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點，探討了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的總體功能框架以及分別介紹了它們的工作原理和結(jié)構(gòu)組成包括電動機、離合

35、器、傳感器、減速機構(gòu)的功能等，最后介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和工作過程。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文72 2 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型按照電動機安裝助力位置的不同，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型可分為以下幾種：轉(zhuǎn)向助力式、小齒輪助力式、雙小齒輪助力式和齒條助力式。2.12.1 轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向助力式 EPS 具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸和維修方便的特點。它裝在方向盤下面，周圍環(huán)境較好，不需要嚴(yán)格的防水、防高溫技術(shù)。相對于其他EPS，它對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的改動最小，所以最適合于將以前生產(chǎn)的無助力效果的純機械轉(zhuǎn)向汽車改裝成電動助力轉(zhuǎn)向汽車。轉(zhuǎn)向柱式的成本最低，經(jīng)濟性好，目前

36、市場占有量較大。缺點是占用了方向盤下面的空間，助力電動機的振動、噪聲很容易傳遞給駕駛員，傳遞路線也較長，損失較大，反應(yīng)不如其他類型快，且負(fù)荷較小，所以適合微型車輛。國產(chǎn) EPS 大都是轉(zhuǎn)向柱式，如昌河北斗星的EPS。2.22.2 小齒輪助力式小齒輪助力式小齒輪助力式 EPS 具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，與轉(zhuǎn)向柱式 EPS 相比，在不增加質(zhì)量的情況下，增大了系統(tǒng)的剛度。它安裝在駕駛室外，位于發(fā)動機室下方，距離前橋很近，環(huán)境溫度變化大，環(huán)境惡劣，常受到塵土、泥巴和雨水等的腐蝕，要求傳感器、ECU、電動機等防水、耐高溫性能好。其技術(shù)要求比轉(zhuǎn)向柱式的高，使用于普及型車輛。廣州本田飛度小轎車采用該類 EPS。2

37、.32.3 雙小齒輪助力式雙小齒輪助力式改善了齒條的受力情況，使齒條受力均勻，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度進一步增大，傳動路線進一步縮短，響應(yīng)速度加快，是一種較優(yōu)化的配置，且成本比齒條式EPS 低。一汽大眾速騰中級轎車采用雙小齒輪式 EPS2.42.4 齒條助力式齒條助力式齒條助力式 EPS 性能最好，結(jié)構(gòu)最緊湊，電動機直接帶動齒條助力，助力效果最好，響應(yīng)時間最短，超調(diào)量最小，電動機的振動、噪聲都不容易傳遞給駕駛員。缺點好似造價高、成本高、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。隨著 42V 車載電源的應(yīng)用，其功率可達到很大值，適用于大功率、大負(fù)荷的汽車和豪華轎車。豐田雷克薩斯 GS430/GS300 裝備了齒條式 EPS，其中 G

38、S430EPS 還帶可變傳動比轉(zhuǎn)向功能。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文8GS430EPS 的結(jié)構(gòu)比其他類型的 EPS 復(fù)雜，采用非接觸式分相器型扭矩傳感器，減速機構(gòu)采用螺桿螺母循環(huán)球式結(jié)構(gòu)，無刷電機的轉(zhuǎn)子是一個不能軸向平動、只能徑向轉(zhuǎn)動的帶循環(huán)球的螺母，齒條與它配合的部分做成螺桿形狀，減速原理與循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的減速原理相同。2.52.5 本章小結(jié)本章小結(jié)本章詳細介紹了四類汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型比較各類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點，對比之下有哪些汽車安裝使用了此類型，使以后汽車的功能更加完善。幫助我們更好的使用汽車，享受汽車給我們帶來的樂趣。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文93 3 汽車電動助力轉(zhuǎn)

39、向系統(tǒng)的維護保養(yǎng)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護保養(yǎng)3.13.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢查液壓系統(tǒng)必須保持清潔；每隔一定時間要檢查儲油罐的液位；需要時將缺少的油補足；參看相應(yīng)維修手冊中的“維修潤滑”部分，了解油液的種類和檢查加油的時間間隔。如果液壓油變臟或者系統(tǒng)中有污物，如果液壓系統(tǒng)特別臟，泵和轉(zhuǎn)向器必須在繼續(xù)使用前完全拆卸。此外，儲油罐在重新使用前必須徹底清洗。每隔一定時間檢查全部硬管、軟管和接頭是否發(fā)生泄漏，接頭必須擰緊。務(wù)必使壓板、卡箍、硬管和軟管支撐全部位于相應(yīng)位置并被正確固定。在車輪處于正方向前方位置時檢查軟管，然后將車輪向左向右轉(zhuǎn)到極限，同時察看軟管的移動情況。若軟管如與汽車其他不接接觸

40、，會造出摩擦或產(chǎn)生磨損，應(yīng)予以糾正。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的軟管和硬管不得發(fā)生扭曲、結(jié)節(jié)或硬彎。在管路上軟管必須有足夠的彎曲部分，以便在車輛運轉(zhuǎn)時，吸收位移并補償軟管收縮。液壓系統(tǒng)中的空氣造成海綿作用，并在工作時產(chǎn)生噪音。當(dāng)軟管拆下或由于任何原因造成液壓油流失時，在重新注油后必須對系統(tǒng)進行排氣。3.23.2 液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整液力轉(zhuǎn)向油泵皮帶張力調(diào)整一些車輛采用皮帶蛇形管輔助裝置驅(qū)動系統(tǒng)。蛇形管系統(tǒng)有張緊功能，不需要調(diào)整。3.33.3 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的空氣排放維修過程中進入動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的空氣必須排除，然后才能行使該車輛。如果空氣滯留在系統(tǒng)中，會導(dǎo)致系統(tǒng)工作時產(chǎn)生噪音或出現(xiàn)不正

41、常的現(xiàn)象。3.43.4 沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沖洗動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在更換轉(zhuǎn)向油泵時，一定要沖洗整個系統(tǒng)，工作步驟如下：（1）將車輛前部升離地面，使車輛能夠自由移動。（2）把回油管從油壓泵進油接頭拆下。（3）堵住泵的進油接頭。（4）將回油管一端放到大容器上盛接排出的油。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文10（5）使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，同時讓助手向儲油罐內(nèi)注入新的動力轉(zhuǎn)向油（6）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤接近限位器。如果轉(zhuǎn)向盤保持在限位器位置，油液將停止流動，油泵將處于減壓狀態(tài)，儲油罐可能發(fā)生突然溢流。（7）把所有的硬管、軟管和接頭零部件安裝到車輛上。（8）給系統(tǒng)注入新的動力轉(zhuǎn)向油，并對系統(tǒng)進行排氣。（9）開動發(fā)動機約 15

42、分鐘。（10）將泵的回油管從泵的進油嘴上拆下，堵住泵上的接頭。（11）重新給儲油罐加注油時，檢查排放出的油是否變臟。如果仍能看到異物，要更換全部管路，并拆卸清洗或更換動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的零部件。不要重新使用排放出來的動力轉(zhuǎn)向油。3.53.5 漏油檢查漏油檢查（1）在發(fā)動機關(guān)閉的情況下把整個動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擦干。（2）檢查液壓泵儲油罐的油位，并按照維修手冊“油位調(diào)整”部分的說明進行調(diào)整。（3）啟動發(fā)動機，左右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤到極限位置，轉(zhuǎn)動數(shù)次。不要使轉(zhuǎn)向盤保持在極限位置，這樣可能會損壞液壓泵。（4）查找滲漏的準(zhǔn)確位置，采用推薦的方法修理。3.63.6 檢查或補充動力轉(zhuǎn)向液力油檢查或補充動力轉(zhuǎn)向液力油動力轉(zhuǎn)向儲

43、油罐的蓋式量油尺上的標(biāo)志清楚地指明了油位。在補充或更換轉(zhuǎn)向液力油時，一定要使用干凈的新油。當(dāng)觸摸轉(zhuǎn)向油感覺很燙時，油位應(yīng)該在“FULL HOT” 的位置。如果轉(zhuǎn)向油是涼的時候，正確的位置應(yīng)該在“FULL COLD” 位置。動力轉(zhuǎn)向油的技術(shù)要求：當(dāng)補充動力轉(zhuǎn)向液力油或全部更換動力轉(zhuǎn)向液力油時，一定要使用正確型號的液力油。使用不正確的轉(zhuǎn)向液力油將造成軟管或密封圈的損壞，從而導(dǎo)致漏油。3.73.7 本章小結(jié)本章小結(jié)本章主要介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的日常檢查維護和一些基本技巧知識。以便我們自己對汽車的一個了解和檢修，遇到緊急情況自己也可以處理。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文114 4 汽車電動助

44、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢測與檢修方法汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的故障檢測與檢修方法轉(zhuǎn)向系用于改變汽車的行駛方向和使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛。轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但所有的轉(zhuǎn)向系都由三部分組成:轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、機械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，轉(zhuǎn)向性能的好壞直接影響汽車行駛的安全性和操縱性。汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過分緊張、疲勞的條件下，汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當(dāng)遭遇外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的操縱方便程度，而且也是決定高速汽車安全行駛的一個主要性能，所以人們稱之為“高速車輛的生命線”汽車的轉(zhuǎn)向系如果出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響汽車

45、的行駛安全性，故轉(zhuǎn)向系常見故障診斷與排除也就非常重要，以下是幾種關(guān)于轉(zhuǎn)向系常見故障診斷與排除的方法:4.14.1 轉(zhuǎn)向沉重轉(zhuǎn)向沉重（1）故障現(xiàn)象汽車在行駛中駕駛員向左、向右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，感到沉重費力，無回正感;當(dāng)汽車低速轉(zhuǎn)彎行駛和調(diào)頭時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤感到超乎正常地沉重，甚至打不動。（2）故障原因除了轉(zhuǎn)向器等故障外，轉(zhuǎn)向橋部分的故障原因有:轉(zhuǎn)向節(jié)臂變形。轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承缺油或損壞。轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套間隙過小或缺油。前軸或車架變形引起前輪定位失準(zhǔn)。輪胎氣壓不足。轉(zhuǎn)向器軸承裝配過緊。傳動副嚙合間隙過小。橫、直拉桿球頭銷裝配過緊或接頭缺油。轉(zhuǎn)向軸或主管彎曲，相互摩擦或卡住。轉(zhuǎn)向裝置潤滑不當(dāng)，前束調(diào)整不當(dāng)。（

46、3）故障診斷與排除由于導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重的故障因素很多，診斷時應(yīng)首先判明故障所在部位，西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文12然后再進一步確定在哪一個部件。拆下轉(zhuǎn)向臂，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，如感覺沉重則應(yīng)調(diào)整軸承緊度和傳動副嚙合間隙。若有松緊不均或有卡住現(xiàn)象，則應(yīng)拆下轉(zhuǎn)向軸檢查傳動副及軸承有無損壞，轉(zhuǎn)向軸與主管有無摩擦或卡住現(xiàn)象，必要時進行修理或更換。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，如感到輕松，則故障在傳動機構(gòu)，應(yīng)頂起前軸，并用手左、右扳動前輪。如過緊，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套，推力軸承和直、橫拉桿球頭銷配合是否過緊，潤滑是否良好，必要時進行調(diào)整和潤滑。先支起前橋，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，若感到轉(zhuǎn)向很容易，不再有轉(zhuǎn)動困難的感覺，這說明故障

47、部位在前橋與車輪。因為支起前橋后，轉(zhuǎn)向時已不存在車輪與地面的摩擦阻力，而只是取決于轉(zhuǎn)向器等的工作狀況。此時應(yīng)仔細檢查前輪胎氣壓是否過低，前軸有無變形;同時也要考慮檢查前鋼板彈簧是否良好，車架有無變形。必要時，檢查車輪定位角度是否正確若上述情況均正常良好，則應(yīng)檢查前軸和車架是否變形，前束是否符合標(biāo)準(zhǔn)，必要時調(diào)整前束。4.24.2 低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn)低速擺頭和轉(zhuǎn)向不穩(wěn)（1）故障現(xiàn)象汽車低速直線行駛時前輪搖擺，感到方向不穩(wěn)。轉(zhuǎn)彎時大幅度轉(zhuǎn)動方向盤，才能控制汽車的行使方向。（2）故障原因轉(zhuǎn)向節(jié)臂裝置松動。轉(zhuǎn)向器軸承過松。傳動副嚙合間隙過大。橫、直拉桿球頭銷磨損嚴(yán)重。轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損嚴(yán)重，配合間隙過

48、大。前輪轂軸承松曠;前軸彎曲;輪轂軸承間隙過大。車架輪輞變形;前束過大;輪轂軸承間隙過大。轉(zhuǎn)向主銷與襯套磨損松曠，配合間隙增大輪轂軸承間隙過大。前束過大;輪轂螺栓松動或數(shù)量不全。（3）故障診斷與排除一人轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，另一人在車下查看傳動機構(gòu)，如轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)了許多而轉(zhuǎn)向臂不動，則故障在轉(zhuǎn)向器;如轉(zhuǎn)向臂轉(zhuǎn)動了許多而前輪并不偏轉(zhuǎn)，則故障在傳動機構(gòu)。如果故障在轉(zhuǎn)向器，應(yīng)檢查傳動副嚙合間隙，必要時進行調(diào)整。如果故障在傳動機構(gòu)，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向臂和直、橫拉桿各球頭是否松曠，必西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文13要時進行調(diào)整。經(jīng)檢查上述情況良好，則應(yīng)架起前軸用手推動車輪，檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套，前輪轂軸承是否松曠，必要

49、時進行調(diào)整或修理。轉(zhuǎn)向盤經(jīng)過上述檢查、調(diào)整后仍不穩(wěn)定，應(yīng)檢查前軸和車架以及輪輞是否變形，前束是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必要時進行調(diào)整或修理。前輪低速擺頭和轉(zhuǎn)向盤自由空程大，一般是各部分間隙過大或有連接松動現(xiàn)象，診斷時應(yīng)采用分段區(qū)分的方法進行檢查?？芍鹎皹颍⒂檬盅剞D(zhuǎn)向節(jié)軸軸向推拉前輪，憑感覺判斷是否松曠。若松曠，說明轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套的配合間隙過大或前軸主銷孔與主銷配合間隙過大。若此處不松曠，說明前輪轂軸承松曠，應(yīng)重新調(diào)整軸承的預(yù)緊度。若非上述原因，應(yīng)檢查前輪定位是否正確，檢查前軸是否變形。如果前輪輪胎異常磨損，則應(yīng)檢查前束是否正確。4.34.3 高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足高速擺振和單邊轉(zhuǎn)向不足（1）故障

50、現(xiàn)象高速擺振有兩種情況:一種是隨著車速的提高，擺振逐漸增大;一種是在某一較高車速范圍內(nèi)出現(xiàn)擺振，出現(xiàn)行駛不穩(wěn)，甚至還會造成方向盤抖動。（2）故障原因轉(zhuǎn)向搖臂在轉(zhuǎn)向搖臂軸上裝配位置不合適。有一邊前輪轉(zhuǎn)向角限位螺釘過長;直拉桿彎曲變形。前鋼板彈簧騎馬螺栓松動或中心螺栓折斷。中心不對稱的前鋼板彈簧前后裝反。輪轂軸承松曠，使車輪歪斜，在運行時搖擺。輪盤不正或制動鼓磨損過度失圓，歪斜失正。使用翻新輪胎;轉(zhuǎn)向節(jié)主銷或止推軸承磨損松曠;橫、直拉桿彎曲。前輪定位值調(diào)整不當(dāng);前束失調(diào)，兩前輪主銷后傾角或內(nèi)傾角不一致等，汽車向前行駛時，前輪搖擺晃動。輪胎鋼圈偏搖，前輪胎螺栓數(shù)量不等引起車輪動不平衡轉(zhuǎn)向街彎曲;前鋼

51、板彈簧剛度不一致。(3)故障診斷與排除在進行高速擺振故障的診斷時，應(yīng)先檢查前橋、轉(zhuǎn)向器以及轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)連接是否松動，懸架彈簧是否固定可靠。支起驅(qū)動橋，用楔塊固定非驅(qū)動輪，啟動發(fā)動機并逐步換入高速文件，使驅(qū)動輪達到產(chǎn)生擺振的轉(zhuǎn)速。若這是轉(zhuǎn)向盤出現(xiàn)抖動，說明是傳動軸動不平衡引起的，應(yīng)拆下傳動軸進行檢查;若此時不出現(xiàn)明顯抖動，則說明擺振原因在汽車轉(zhuǎn)向橋部分。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文14懷疑擺振的原因在前橋部分時，應(yīng)架起前橋試轉(zhuǎn)車輪，檢查車輪是否晃動，車輪靜平衡是否良好，以及車輪鋼圈是否偏擺過大。檢查車架是否變形，鉚釘有無松動以及前軸是否變形。另外還需檢查前鋼板彈簧的剛度。檢查前輪定位是否正

52、確。檢查高速擺振的故障，有時還需借助一定的測試儀具。當(dāng)缺少必要的測試儀具時，也可以采用替換法。例如在懷疑某車輪有動不平衡時，可以另換一車輪試驗，或者將可能引起的高速擺振的車輪拆裝到不發(fā)生擺振的車輛上進行對比試驗。若汽車轉(zhuǎn)向原來良好，由于行駛中的碰撞而造成轉(zhuǎn)彎半徑一邊大一邊小時，應(yīng)檢查直拉桿、前軸、前鋼板彈簧有無變形和中心螺栓折斷現(xiàn)象。若在維修后出現(xiàn)單邊轉(zhuǎn)向不足，可架起前橋，先檢查轉(zhuǎn)向搖臂是否裝配正確?？蓪⑥D(zhuǎn)向盤向一邊轉(zhuǎn)到盡頭，再回到另一盡頭，記住轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù)，然后檢查轉(zhuǎn)向搖臂的位置，即在總轉(zhuǎn)動圈數(shù)之半時前輪是否在居中的位置。倘若位置不對，應(yīng)拆下轉(zhuǎn)向搖臂另行安裝。若搖臂位置始終不能使前輪對

53、中，則應(yīng)檢查直拉桿有無彎曲變形。若轉(zhuǎn)向角不等僅是受到轉(zhuǎn)向限位螺釘不同長度的影響，則應(yīng)調(diào)整限位螺釘。對于中心不對稱的前鋼板彈簧，則應(yīng)檢查是否有裝反現(xiàn)象。4.44.4 行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良行駛跑偏和轉(zhuǎn)向盤自由轉(zhuǎn)動量過大以及車輪回正不良（1）故障現(xiàn)象汽車在直線行駛時，必須緊握方向盤，方能保持直線行駛。若稍放松方向盤，汽車會自動偏向一邊行駛;汽車保持直線行駛位置或靜止不動時，轉(zhuǎn)向盤左、右轉(zhuǎn)動的游動角度過大。（2）故障原因前輪定位值不正確，前束調(diào)整不當(dāng)，過大或過小;轉(zhuǎn)向器內(nèi)主、從動嚙合部位間隙過大或主、從動部位軸承松曠。左、右前輪主銷后傾角或車輪外傾角不相等;轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向軸連接

54、部位松曠。制動鼓與制動摩擦片間隙調(diào)整不均勻，一邊過緊，一邊過松;轉(zhuǎn)向垂臂與轉(zhuǎn)向垂臂軸連接松曠。鋼板彈簧一邊折斷，造成兩邊彈力不等;直、橫拉桿球頭連接部位松曠。轉(zhuǎn)向節(jié)或轉(zhuǎn)向節(jié)臂彎曲變形;直、橫拉桿臂與轉(zhuǎn)向節(jié)連接部位松曠。前軸或車架彎曲或扭轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損后松曠。右兩邊輪胎氣壓不相等，一邊偏高，一邊偏低;車輪輪轂軸承間隙過大。車架變形或左、右軸距不相等;轉(zhuǎn)向車輪輪胎氣壓不足;轉(zhuǎn)向器齒輪調(diào)整西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文15不良或損壞。前輪轂軸承調(diào)整不當(dāng)，左、右輪轂軸承松緊度不一致;前輪定位失準(zhǔn)。（3）故障診斷與排除檢查左、右前輪輪胎氣壓是否一致:如果是在換上新輪胎后出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，則應(yīng)檢

55、查左、右輪胎規(guī)格以及輪胎花紋是否一致。用手觸摸一下跑偏一側(cè)的制動鼓和輪轂軸承部位是否發(fā)熱。若發(fā)熱，說明制動拖滯或是車輪輪轂軸承調(diào)整過緊，造成一邊緊一邊松的現(xiàn)象。測量左右軸距是否相等;更換軸承或調(diào)整軸承緊度;更換球頭;調(diào)整轉(zhuǎn)向器齒輪嚙合間隙或更換損壞的齒輪。檢查前鋼板彈簧有無折斷，前軸是否變形;按標(biāo)準(zhǔn)充氣;檢查調(diào)整前輪定位;調(diào)整轉(zhuǎn)向器或更換損壞的齒輪。若以上均屬正常，應(yīng)對前輪定位進行檢查調(diào)整。由上可知，影響汽車操縱和行駛性能的故障因素很多與車橋有關(guān)，分析判斷故障時，必須明確汽車操縱的穩(wěn)定性主要取決于前輪定位的準(zhǔn)確程度。前輪定位調(diào)整不準(zhǔn)確，前橋各配合部位松曠，非獨立懸架的前軸的變形，獨立懸架支撐架

56、、擺臂、穩(wěn)定桿與支撐架的變形，以及車架的變形，都會破壞前輪定位的準(zhǔn)確性，產(chǎn)生一系列故障，影響汽車操縱的穩(wěn)定性和輕便性。4.54.5 轉(zhuǎn)向器的檢查轉(zhuǎn)向器的檢查（1）機械轉(zhuǎn)向器的檢查檢查轉(zhuǎn)向小齒輪與齒條有無磨損與損壞，轉(zhuǎn)向器殼體上是否有裂紋，并注意轉(zhuǎn)向器上的零件不允許焊接或矯正，只能更換。還要檢查軸承及襯套的磨損與損壞，以及油封、防塵套的磨損與老化情況，并及時更換之。（2）轉(zhuǎn)向減振器的檢查檢查轉(zhuǎn)向減振器的行程。工作行程 L 應(yīng)為最大長度（Lmax）556mm 與最小長度（Lmin）344.5mm 之差，為 211.5mm。行程不足時應(yīng)更換。檢查轉(zhuǎn)向減振器的阻尼力，最大阻尼載荷為 560N，最小阻尼

57、載荷為180N（在試驗臺上進行） 。檢查轉(zhuǎn)向減振器的支承是否開裂。檢查轉(zhuǎn)向減振器端部的橡膠襯套是否損壞老化。（3）動力轉(zhuǎn)向器的檢查檢查所有漏油處，更換全部 O 形圈及密封墊。液壓分配閥若有問題必須整體更換或更換分配閥上的密封環(huán)。檢查小齒輪、齒條是否損壞。檢查軸承、油封是否損壞。檢查防塵罩是否損壞與老化。檢查轉(zhuǎn)向器外殼是否有裂紋和漏油處。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文164.64.6 動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查動力轉(zhuǎn)向油泵的檢查動力轉(zhuǎn)向泵所有金屬元件的清洗只能使用酒精。流量控制閥的檢查，檢查流量控制閥，保證其能在泵殼、泵體孔滑動自如，若卡住，檢查控制閥的泵殼、泵體孔是否存在雜質(zhì)、刮痕和毛刺。毛刺可用

58、細砂布去掉，若閥或泵殼、泵體有損壞而不能修復(fù)，則對損壞件進行更換。流量控制閥只能作為一總成來維修，不能對它解體。從閥的進入口加液壓時，應(yīng)能順利進入。當(dāng)堵住一個閥孔，從另一個閥孔朝閥內(nèi)反方向加壓（400-490kPa） ，空氣不應(yīng)從堵住的閥孔流出。檢查前壓力板和后壓力板表面是否與泵環(huán)接觸良好。安裝時要保證其與泵環(huán)（定子）平行，檢查所有零件是否有裂紋和擦傷，更換損壞的零件。檢查前壓力板、后壓力板及泵環(huán)（定子）上拋光度高的表面總是存在正常的摩擦痕跡，不要把這些看成是擦傷。檢查泵軸軸套、軸承，若損壞則更換。將軸承從泵軸上壓出，再壓入新軸承。檢查所有轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子槽中是否運動自如，葉片與轉(zhuǎn)子的槽側(cè)隙，使

59、用間隙為 0.028mm，超過時，應(yīng)更換葉片。檢查泵軸花鍵是否磨損，泵軸是否有裂紋和其他損壞，更換所有過度磨損和損壞的零件，更換一新泵軸卡環(huán)。檢查泵殼是否有磨損、裂紋、鑄造砂眼和損壞，有所列任一情況，則更換泵殼。檢查壓力軟管和控制閥塞子，若損壞則更換。檢查端蓋卡環(huán)，若損壞，則更換。若卡環(huán)發(fā)生扭曲或變形，不能再用。若不能肯定卡環(huán)好壞，則予以更換。檢查轉(zhuǎn)子與定子的徑向間隙，用塞尺檢查轉(zhuǎn)子與定子的徑向間隙。使用極限為 0.06mm，超過時應(yīng)優(yōu)先更換定子（與轉(zhuǎn)子有相同的標(biāo)記的） 。4.74.7 轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿的檢查（1）檢查橫拉桿是否彎曲必要時校正。檢查調(diào)整螺栓的螺紋有無亂紋現(xiàn)象。（2）轉(zhuǎn)

60、向橫拉桿球頭的檢查檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)、外球接頭（球頭銷）的轉(zhuǎn)動力矩和擺動力，用彈簧秤檢查內(nèi)、外球頭銷的擺動力分別應(yīng)為 5.9-51N 和 6.9-64.7N。用扭力扳手檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿外球頭銷的軸向間隙應(yīng)為 0，轉(zhuǎn)動力矩應(yīng)在0.3-4.ONm，若達不到要求，則應(yīng)更換球頭銷。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文17（3）連接支架的檢查桑塔納轎車連接支架的檢查。檢查連接支架、連接件和減振器支架有無斷裂和變形現(xiàn)象。檢查轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)襯套是否損壞和老化，否則應(yīng)更換。4.84.8 轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的檢查（1）檢查轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管柱的變形與損壞情況不允許補焊或矯正，若變形或損壞嚴(yán)重必須更換。檢

61、查轉(zhuǎn)向柱軸承的磨損與燒蝕情況，嚴(yán)重時應(yīng)更換。（2）轉(zhuǎn)向傳動軸萬向節(jié)的檢查用手檢查萬向節(jié)在十字軸的兩個方向的徑向間隙，若發(fā)現(xiàn)有間隙時，應(yīng)更換萬向節(jié)的軸承。拆卸萬向節(jié)時，先將軸承拆下，再拆下十字軸（拆前做好萬向節(jié)與傳動軸的對正標(biāo)記） 。裝配時，應(yīng)先將萬向節(jié)與傳動軸的對正標(biāo)記對準(zhǔn)，先裝上十字軸，然后用臺鉗壓人軸承。（3）轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查捷達轎車轉(zhuǎn)向柱支承環(huán)的檢查。檢查轉(zhuǎn)向柱上支承環(huán)的磨損與損壞情況，嚴(yán)重的應(yīng)更換。（4）安全柱銷及橡膠支承套的檢查桑塔納轎車安全柱銷及橡膠支承套的檢查。檢查轉(zhuǎn)向柱上的安全銷是否損壞，橡膠襯套及聚乙稀套管是否損壞。檢查橡膠支承環(huán)是否老化、損壞。檢查彈簧是否損壞或彈力減弱。

62、4.94.9 本章小結(jié)本章小結(jié)本章主要介紹了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的幾個故障分析和主要零部件的檢查，探討了生活中比較常見的故障，方便我們對車子的一個了解，幫助我們更好的使用汽車。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文185 5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障實際案例汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障實際案例5.15.1 銳志轉(zhuǎn)向沉重故障銳志轉(zhuǎn)向沉重故障 （1）故障現(xiàn)象 一輛 2006 款銳志乘用車，在行駛過程中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向異常沉重，同時 P/S 燈點亮。（2）故障診斷與排除 讀取故障代碼為 C1525、C1526、C1528。其含義是轉(zhuǎn)角傳感器初始化未完成；以及電動機旋轉(zhuǎn)角度傳感器故障。維修資料指出，當(dāng)出現(xiàn) C152

63、8 故障代碼時，系統(tǒng)進入失效保護狀態(tài)，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)停止工作。 用豐田專用檢測儀 IT-II 清除故障代碼，C1528 可以清除，而C1525、C1526 始終無法清除。再對轉(zhuǎn)角傳感器進行初始化，結(jié)果檢測儀顯示初始化失敗，說明電動機旋轉(zhuǎn)角度傳感器確實存在故障。在拔下轉(zhuǎn)角傳感器接插頭時發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有進水的痕跡，線插已覆蓋了一層綠色的銅銹，出現(xiàn)電腐蝕現(xiàn)象。插頭進水使傳感器信號發(fā)生短路，電動轉(zhuǎn)向控制單元接收不到角度傳感器信號，使電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進入保護狀態(tài)，轉(zhuǎn)向助力停止工作，控制單元同時記錄故障代碼 C1528。故障排除非常簡單，清除插頭內(nèi)的水分和銅銹，再用 IT-II 對馬達轉(zhuǎn)角傳感器進行初始化，故障

64、徹底排除。P/S 燈不再點亮，方向盤轉(zhuǎn)動輕松靈活，故障排除。 維修小結(jié) 電氣接插件的防水問題應(yīng)得到足夠的重視。銳志轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用了全電動方式，使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，徹底解決了液壓泵和方向機漏油這一傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的弊端。但隨之而來的是電氣系統(tǒng)的防水問題。轉(zhuǎn)向機安裝在車輛的最底部，在大雨天或浸水的路面上行駛可能使轉(zhuǎn)向機的插頭進水而使系統(tǒng)無法正常工作。雖然插頭已經(jīng)作了防水措施，但當(dāng)其完全浸入水中時仍有進水的可能。該車的故障就是在雨天發(fā)生的，這一現(xiàn)象提醒我們的車主朋友在大雨天或涉水西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文19行駛時要特別小心，盡量躲開深水區(qū)，防止轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電氣插頭進水而引起故障。5.25.2

65、奔馳車轉(zhuǎn)向助力器儲油罐液壓油外溢故障奔馳車轉(zhuǎn)向助力器儲油罐液壓油外溢故障（1）故障現(xiàn)象：儲油罐中的液壓油外溢，油的顏色變黑，可是油量卻不少。儲油罐中的液壓油外溢，油量越來越少，油的顏色沒有變化。（2）故障分析：這種情況是轉(zhuǎn)向助力器軸頭油封密封不嚴(yán)。發(fā)動機機油在潤滑轉(zhuǎn)向助力器軸接頭時，被轉(zhuǎn)向助力器吸入并和液壓油混合在一起，導(dǎo)致液壓油變質(zhì)、顏色發(fā)黑，并由于數(shù)量增多而從儲油罐溢出。這種情況一般是轉(zhuǎn)向助力器進油管接頭或油管漏氣?？諝獗晃胍簤河椭谢蜻M油軟管橡膠發(fā)脹，內(nèi)徑變小，阻礙液壓油正常流動，從而產(chǎn)生真空，使儲油罐中產(chǎn)生大量的油氣泡，一時不能消失的油氣泡則從儲油罐口溢出。處理：（1）更換轉(zhuǎn)向助力器軸

66、頭油封。（2）更換油管，修理或緊固進油管接頭。5.35.3 本田轎車轉(zhuǎn)向費力本田轎車轉(zhuǎn)向費力現(xiàn)象：轉(zhuǎn)動方向盤時，非常費勁。分析：轉(zhuǎn)向費力，進行齒條導(dǎo)向調(diào)節(jié)。處理：（1）首先檢查轉(zhuǎn)向油位、皮帶張緊力、助力泵、輪胎狀況，均正常。（2）將車輛舉升，用專用工具松開齒條導(dǎo)向螺栓的鎖緊螺母，然后松開齒條導(dǎo)向螺栓。（3）將齒條導(dǎo)向螺栓擰緊至 25Nm，然后松開。重新緊固齒條導(dǎo)向螺栓至3.9Nm，然后將其扳回規(guī)定高度:V6 型:605；其他車型為 20。（4）將齒條導(dǎo)向螺栓鎖緊螺母鎖緊即可。5.45.4 皇冠牌轎車怠速或低速時轉(zhuǎn)向困難而高速行駛轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定皇冠牌轎車怠速或低速時轉(zhuǎn)向困難而高速行駛轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定現(xiàn)象：一輛皇冠牌轎車，裝有電子控制的轉(zhuǎn)向助力可變漸進式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（簡稱 PPS） ，出現(xiàn)怠速或低速時轉(zhuǎn)向困難而高速行駛轉(zhuǎn)向太敏感，不穩(wěn)定。分析：皇冠牌轎車為了解決由于轎車高速化和超低壓子午線輪胎的使用使得汽車低速轉(zhuǎn)向力太大，高速轉(zhuǎn)向力太小的矛盾，采用了電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，由微機根據(jù)車速傳感器檢測到的汽車行駛速度，在低速或停車時，增加油壓，減小加在方向盤上的轉(zhuǎn)向力；而在高速時，降低油壓，具有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向靈敏