株洲易力达EPS电动助力转向系统维修指南

株洲易力达EPS电动助力转向系统维修指南

DFL型汽车电动助力转向器

使用及维护说明

共29页

株洲易力达机电有限公司

株洲易力达EPS电动助力转向系统维修指南

目录

1 概述 2 2 基本技术参数 5 3电路简图 7 4 接线端子表 8 5 诊断故障代码 9 6 控制流程图 10 7故障代码诊断 11 8其他机械检查 24 9 EPS常见故障分析及排故方法 26

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1概述

汽车电动助力转向器是一种机电一体化的新一代汽车动力转向系统。它由EPS控制器、扭矩传感器、电机总成和机械管柱组成。汽车电动助力转向器是EPS控制器根据即扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器等传给控制的信号，按照一定的算法，确定电机转向助力的大小和方向，并驱动电机通过减速机构辅助转向系统产生转向操作。 1.1 EPS控制器

EPS控制器安装在驾驶员仪表板下面。EPS控制器是由微电脑，A/D（模拟/数字）变换器，I/O（输入/输出）接口等电路组成的精密控制部件。

它是汽车电动助力转向系统的关键部件，它不仅使汽车在各种工况下具有最佳操纵功能，还有自我诊断功能和安全防护功能。 自我诊断功能

当驾驶员在接通车辆电源时，“EPS”指示灯常亮（表示车辆配有电动助

力转向系统）；当驾驶员在起动发动机的过程中，EPS控制器就对下列部件进行自我诊断。当下列部件无故障时，EPS指示灯自动熄灭；当下列部件出现故障时，EPS指示灯常亮或闪烁，此时可以通过将诊断开关端子B1接电源（蓄电池）负极进行故障诊断，其故障代码见故障代码表。 扭矩传感器 车速传感器 发动机传感器转速

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电器线路 电源 电机 EPS控制器 注意：

当点火开关打开且发动机停止时，EPS控制器会输出DTC22故障。因此，当检查到DTC22故障时，发动机必须运转，然后DTC22故障自动消失。 安全防护功能

当EPS系统出现异常时，EPS控制器将切断EPS系统电源，自动转换为无助力的机械转向系统并且EPS指示灯常亮（或闪烁）。 1.2 转向柱管总成 电机

安装在转向柱上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。当蜗杆与安装在转向柱输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电机速度并把电机输出力矩传递到输出轴。

● 扭矩传感器

扭矩传感器由滑块，钢球，输入输出轴和电位器组成。它获得方向盘上操作力大小和方向的信号，把它们转换为电压值，并将它们传递到P/S控制盒。

输出轴的内孔装有扭力杆，与扭力杆通过销子连接；输出轴的外圆表面加工有螺旋槽，钢球固定在输出轴外侧的螺旋球槽和滑块内侧的球洞里。滑块相对于输入轴可以在螺旋方向移动。当转动方向盘时，扭矩通过输入轴传递到扭力杆，由于扭力杆为弹性轴,相对输出轴产生角向位移,使输入轴和输出轴之间

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的旋转方向产生角向位移，使滑块在轴向方向产生移动。这些偏差使滑块在轴向移动，这些轴向的移动转换为电位器的旋转角度，通过电位器再将旋转角度信号转变为电压信号并传递到P/S控制器。控制器即可接受到方向盘上操作力大小和方向的信号。

1.3 VSS（汽车速度传感器）

汽车速度传感器位于变速器上（或其它部件上），它依据车速大小产生成比例的脉冲信号。 1.4 发动机转速信号

点火线圈上的信号（或电喷ECU上的信号），作为发动机转速信号，通过抑躁器(或其它的电子部件)被传递到EPS控制器。 1.5 汽车电动助力转向器有如下优点：

1）效率高。传统液压助力转向系统为机械和液压连接，效率低，一般为60%～70%；而电动助力转向系统为机械与电机连接，效率较高，可达90%以上。

2）能耗少。汽车在实际行驶过程中，处于转向状态的时间约占总行驶时间的5%。对于液压助力转向系统，发动机运转时，液压泵始终处于工作状态，使汽车燃油消耗率增加4%～6%；而电动助力转向系统仅在需要转向时，才起动电机，产生助力，不增加汽车燃油消耗。

3）“路感好”。由于电动助力转向系统内部采用刚性连接，系统的滞后特性可以通过软件加以控制，使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。

4）对环境无污染。液压助力转向系统的液压回路中有液压软管和接头，存在油液泄漏问题，而且液压软管是不可回收的，对环境有一定污染；而电动助力转向系统对环境没有污染。

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5）可以独立于发动机工作。电动助力转向系统以电源为能源，只要电源电力充足，即可产生助力作用。

6）应用范围广。电动助力转向系统可适用于各种汽车，而且对于环保型的混合动力汽车，电动助力转向系统为其最佳选择。

7）装配性好易于布置。因为电动助力转向系统零件数目少，整体外形尺寸比液压助力转向小，易于整车布置和装配。

2 基本技术参数

2.1 转向器工作和安装条件 2.1.1 工作温度：-40℃～＋85℃ 2.1.2 工作电压：(9～16V) DC 2.1.3 安装场所：汽车内

2.1.4 输入轴转动角度：大于±1.5转 2.1.5 方向盘转动速度：10周/分 ～ 15周/分 2.2总成机械性能

2.2.1 动摩擦力矩：≤1.0 N·m 2.2.2 动摩擦力矩波动: ≤0.85N·m

2.3输入力矩－输出力矩特性（零车速）

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图1 输入力矩－电机电流特性

图2输入力矩－输出力矩特性 2.4 电机总成基本参数 2.4.1 类型：直流永磁控制电机 2.4.2 额定工作时间：单次连续 3 min 2.4.3 额定功率：170W(名义值) 2.4.4 额定工作电压：12V DC

2.4.5 额定电机转速：（1050r±300 r ）/min 2.4.6 额定工作电流：30A±3A

2.4.7 额定输出转矩：1.6N·m±0.16N·

m

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电路简图

3

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4 接线端子表

（各端子位置见“3电路简图”，12VDC为蓄电池电压）

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5 诊断故障代码

（如前所述），EPS控制器具备完善的自我诊断功能。参阅 “7.4诊断流程图”部分可确定故障所在。

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6 控制流程图

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7 故障代码诊断

7.1 诊断故障代码（DTC）的显示

1） 将诊断端子B2与电源（蓄电池）负极端子用维修导线连接。 2） 用木楔楔住左右车轮（轮胎），拉起停车制动。 3） 起动发动机（发动机未起动，将显示DTC22）。

4） EPS指示灯开始显示所有故障代码，故障代码（DTC）总是从最小的代码号开始依次显示，每种代码显示3次。 7.2 清除诊断故障代码（DTC）

由于诊断故障代码（DTC）存储在EPS控制器的备份存储器中，所以在维修后，一定要在点火及发动机起动正常运行时，将B1端子与电源（蓄电池）负极端子用维修导线连接5秒以上，当显示DTC12后断开。 7.3 在诊断故障中的注意事项

严禁将电源（蓄电池）正极端子与B1、B2端子相连。

当点火开关打开而发动机不起动时，显示DTC22（无发动机转速信号），但是当发动机起动时，如果不显示DTC22，就意味着正常。 记下显示的故障代码。

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7.4 诊断流程图

注意：

当点火开关处于ON位置且发动机不起动时，显示DTC22，但当发动机起动时，显示

DTC12，意味着正常。

当产生两个或更多的故障时，诊断故障代码总是从最小代码开始依次显示。

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（在点火开关打开时，“EPS”指示灯不亮）

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（“EPS”指示灯不亮或当诊断开关终端和接地终端之间跨线连接时一直点亮）

适用于步骤

2

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DTC11 扭矩传感器的主线路

（主线路断开或短路）

适用于步骤

2