1、目 录一、 EPS系统概述二、 EPS系统各元件的组成及工作原理三、 EPS系统电路分析四、 EPS系统的维修五、 EPS系统常见故障的维修方法六、 EPS系统的特殊故障及排除方法七、 EPS系统的维修注意事项一、系统概述电动转向系统( EPS,Electronic Power Steering)是未来转向系统的发展方向。该系统由电动机直接提供转向助力,省去了液压动力转向所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境,另外,还具有调整简单、装置灵活以及无论在何种工况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点,电动转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大
2、家都非常熟知的、已具有 50多年历史的液压转向系统。EPS控制模块EPS电机及转向管柱总成电动转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思路,该系统由转向传感器、车速传感器、助力机械装置、电动机及微电脑控制单元组成。该系统工作时,转向传感器检测到转向轴上转动力矩和转向盘位置两个信号,与车速传感器测得的车速信号一起不断地输入微电脑控制单元,该控制单元通过数据分析以决定转向方向和所需的最佳助力值,然后发出相应的指令给控制器,从而驱动电动机,通过助力装置实现汽车的转向。通过精确的控制算法,可任意改变电机的转矩大小,使传动机构获得所需的任意助力值。EPS指示灯1、 EPS系统的构成2、 EPS系统工作原理电
3、脑根据车速传感器、发动机转速传感器、扭矩传感器等信号来控制伺服电机电流的大小及方向,同时控制离合器的工作。跟当车速小于 80K/h时,电机便产生一个转向力矩,力矩的大小与车速成反比与扭矩成正比。电动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。该系统突出的优势体现在以下几个方面:A、 降低了燃油消耗;B、增强了转向跟随性;C、改善了转向回正特性;D、提高了操纵稳定性;E、提供可变的转向助力;F、采用“绿色能源”,适用现代汽车的要求;G、系统结构简单,占用空间小,布置方便,性能优越;3、
4、 EPS系统的特点1、电子控制器电子控制器是由微处理器 、 A/D( 数字 /模拟 ) 转换器 、 I/O( 输入 /输出 ) 装置等组成 。二、 EPS系统各元件的组成及工作原理工作时,扭矩信号经 A/D转换器输入到微处理器,微处理器根据各传感器的输入信号确定助力转矩的幅值和方向,通过控制驱动电路来控制电动机,电子控制器还具有自诊断功能及通过控制离合器实现安全保护功能。2、伺服电机电动机与起动用的直流电动机原理相同,采用永磁磁场。 EPS直流电动机可实现正反转控制,并通过控制触发信号端电流大小来控制通过电动机电流的大小,即可以控制电动机输出转矩的大小。其作用是电动助力只有在预定的车速范围内起
5、作用 。 当汽车行驶速度超过系统限定的最大值时 ,电磁离合器便切断电动机的电源 , 使电动机停转 , 离合器分离 , 不起传递助力的作用 。3、离合器4、发动机转速感器通过发动机点火线圈的点火信号,确定发动机的转速信号,并通过 ECU转换成数字信号,其一端送仪表,另一端输入到 EPS电子控制器。车速传感器根据车速大小产生成比例的信号并将该信号转换出相应的车速读数 , 同时把它转化成双倍周期的方波信号输入 EPS电子控制器 。5、车速传感器( VSS)6、扭矩传感器通过转向管柱机械部分滑套带动转向指销轴承转动,产生一个转向方向及转矩信号送给电子控制单元。电控单元用该信号来控制电机的电流大小及方向
6、。7、机械部分三、 EPS系统电路分析1011 12A12A11A8A7B1 B2 B3 B4 B5 A1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A9 A1 034115A30A B/RB/WV5 BrGBWRB2B1/WV/G 139BYB1RA8A10A9A12A11A2A3A7A6A5A4B3B4B5B27861.EPS控制模块 2.诊断开关 3.扭矩传感器 4.屏蔽线 5.转速传感器 6.车速传感器7.蓄电池 8.点火开关 9.电机离合器 10.控制模块扭矩传感器插座 11.电源及输入信号插座12.控制模块电机及离合器插座 13.控制故障灯2、 线束的连接序 号 线 号 名 称 负
7、载 颜 色 线 径1 B1 空 2 B2 +5V 510mA R 0.5mm23 B3 GND 510mA G 0.5mm24 B4 扭矩信号 1 5mA B 0.5mm25 B5 扭矩信号 2 5mA W 0.5mm26 A1 空 7 A2 诊断控制 10mA B1/W 0.5mm28 A3 指示灯 520mA V/G 0.5mm2序 号 线 号 名 称 负 载 颜 色 线 径9 A4 发动机转速 10mA Br 0.5mm210 A5 车速信号 10mA V 0.5mm211 A6 ON开关 10mA B/W 0.75mm212 A7 12V电源 32A B/R 2.5mm213 A8 电
8、源地 32A B 2.5mm214 A9 离合器正 1A B/B1 0.75mm215 A10 离合器负 1A B/r 0.75mm216 A11 电机正 30A R 2.5mm217 A12 电机负 30A B1 2.5mm2四 、 EPS系统的维修1、控制流程图 自诊断功能当点火开关在 ON位置和发动机起动时 , 控制模块可以诊断下面部件发生的故障 , 并通过故障指示灯显示故障结果 。1、 扭矩传感器 2、 车速传感器 3、 发动机转速传感器4、 电机 5、 离合器 6、 控制模块系统检查和故障指示灯调取按下述操作:当点火开关在 ON位置 , 发动机在起动状态 , 诊断线接头没有接地时 ,
9、 在上述部件内如果没有故障存在,指示灯亮约 2秒后关闭,这是检查指示灯泡和系统电路,当控制模块发现上述部件内产生故障时,指示灯亮,警告驾驶员发生故障,同时在控制模块的备份存贮器里存贮故障代码。当诊断开关接地进,通过指示灯闪动,控制模块控制故障指示灯显示故障代码。当检查故障时,发动机必须运转。 .安全防护功能当出现异常的 DTC时,控制模块将关闭电机和离合器。2、控制模块在故障诊断中的注意事项: .当产生两个或更多的故障,故障诊断代码总是从最小的代码开始依次显示。 .当点火电开关打开和发动机不起动时,显 DTC22(发动机速信号),但是当发动机起动时,如果显示正常变化,就意味着正常。 .由于故障
10、诊断代码 ( DTC) 存储在控制模块的备份存储器中 , 所以在维修后 , 一定要清除存储器中的代码 , 清除方法是将故障诊断线接地 , 显示故障代码三次 。3、故障诊断 .参阅故障代码诊断表 , 记下显示的故障代码 , 对故障进行处理 。 .故障诊断代码 ( DTC) 的显示(1)找到故障诊断线 “ A2”(2)将故障诊断线 “ A2” 接地(3)起动发动机 ( 如发动机没起动 , 将显示 DTC22)(4)当产生两个或更多的故障时 , 故障诊断代码 ( DTC) 总是从最小的代码开始依次显示 。4、故障诊断代码表4、“ EPS” 指示灯线路检查.在点火开关打开时,“ EPS”指示灯不亮5、 DTC11扭矩传感器的主线路(主线路断开或短路 )DTC13扭矩传感器(在主线路和扭矩传感器的辅助线路 输出之间很大差异)DTC14扭矩传感(扭矩传感器电源电压过高或过低)6、 DTC22发动机速度信号(没有发动机信号输入)