电动助力转向系统故障自诊断的研究

112款奥迪A6L (C7) 电子助力转向系统故障案例浙江恒通倪中发车型： FV7201BACWG 2.0 L 底盘号：12款变速箱型号：OAW 故障里程: 38230 故障频次：1 发动机型号：CDZA一、故障现象：一辆奥迪C7轿车，客户报修转向系统沉重，且仪表上方向盘红色指示灯报警、并提示转向系统故障、请勿继续行驶的信息。

二、结构原理简析：新款奥迪C7 配备的转向助力系统与C6液压机械式随速助力转向系统不同，采用纯电子机械式随速助力转向系统，其结构原理与奥迪A7 Sportback是一样的，通过一个与齿条同心的电机V187来实现驱动，齿条、电机、传动机构是通过滚珠丝杠来驱动的。

电控单元和传感器集成在转向机上，结构小巧紧凑、能有效降低油耗、并能按实际工况改变助力的大小，车辆行驶中转向助力的强度主要是根据转向力矩、转向角和车速来确定的。

具体结构如下：转向系统自诊断故障指示的两种状态模式：1、黄色指示灯在下述情况下会点亮：电子机械式转向系统在没有进行极限位置（端位匹配）学习的情况下（或学习值丢失），故障存储器会记录下与端位匹配相关的故障，且助力转向功能会降至60%的水平，即转向系统助力降低，仪表显示屏上出现文字信息提醒驾驶员。

在成功完成端位匹配后，黄色指示灯会自动熄灭，故障存储器内的记录也会自动清除。

2、红色指示灯在下述情况下会点亮：15号接线柱接通后，系统内部自检，仪表控制单元J285会使该指示灯暂时亮起以检查其功能，如系统无故障，几秒后指示灯会熄灭。

自检不正常、系统存有故障时，则红色指示灯一直点亮，仪表屏上会显示文字信息并存储故障记录，此时方向沉重，车辆就不易操控了，因为助力功能已降至不足20%的水平、甚至彻底失灵。

三、故障诊断与分析：1、VAS5054调取故障码：因为转向系统的力矩传感器、位置传感器、电机、控制单元与方向机机械集成一体，上述元件即使出现单个故障点，也不可单独更换，如有故障，则需更换方向机总成。

《装备维修技术》2021年第10期—135—汽车电动助力转向系统的故障诊断与维修覃文周（北海职业学院机电工程系，广西壮族自治区 北海 536000）汽车电动助力转向系统，也叫EPS，它是利用电动机所产生的动力来帮助驾驶员对汽车进行转向的一种装置。

与传统的转向系统相比它具有质量轻、节约能源、装配灵活、结构简单、易于维护保养，易与不同车型相匹配等优点。

转向系统的优劣，直接关系到汽车行驶过程中的安全性。

一、汽车电动助力转向系统的组成及工作原理汽车电动助力转向系统一般是由电动机、扭矩传感器、车速传感器、电控单元(ECU)、减速机构等组成如图1所示。

汽车电动助力转向系统的工作原理是按照“传感器→控制器→执行器”的基本原理对汽车转向系统进行控制，当汽车要转向时，扭矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小变成电信号传给电子控制单元，车速传感器把检测到的车速信号也传给电子控制单元，电子控制单元根据车速传感器和扭矩传感器所给的信号计算、确定电动机旋转的方向与电流的大小，电动机得到了电子控制单元发来的指令后按照指令工作，从而完成了对汽车转向系统的电动助力。

图1 汽车电动助力转向系统的组成 二、汽车电动助力转向系统的常见故障 汽车电动助力转向系统常见的故障一般有两类，一类是无助力，另一类是误助力。

汽车电动助力转向系统无助力是指当驾驶员想要转向需要提供助力的时候汽车电动助力转向系统没有提供助力。

根据汽车电动助力转向系统的结构与工作原理，无助力现象只可能由下列几个原因造成:一，电动机驱动电路失效；二，离合器失效断开；三，蜗轮蜗杆疲劳失效；四，直流电机故障；五，ECU 控制系统产生故障。

汽车电动助力转向系统误助力是指当驾驶员不想转向，不需要提供助力的时候汽车电动助力转向系统却主动提供助力。

出现误助力的原因主要有以下几种情况：一，传感器失效，信号输出错误；二，故障离合器不能正确断开；三，ECU 内部控制策略软件出错或者硬件失效。

浅析汽车转向系统常见故障诊断与维修摘要：本文阐述了汽车转向系统各个部分的作用、组成、主要构造、工作原理、及可能出现的故障，同时提出了对出现的故障进行维修的可行方案；采用了理论与实际相结合的方法，对每个问题都有良好的认识，对所学内容进行了良好的总结归纳，以此进一步熟悉掌握汽车转向系统的各方面知识，深化巩固所学知识，做到理论与实际相结合，在理论学习的前提下，用实际更好的理解所学内容。

关键词：汽车转向系统，工作原理，故障，维修，方案，理论与实际结合一、背景、现状及发展趋势转向系统：用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统(steering system)。

汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。

汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。

汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。

完全靠驾驶员手力操纵的转向系统称为机械转向系统。

借助动力来操纵的转向系统称为动力转向系统。

动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。

随着产业布局、产品结构的调整，就业结构也将发生变化。

企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加，培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。

据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占3.5℅，中级工占35℅，初级工占60℅。

而发达国家技术工人中，高级技工占35℅，中级工占50℅，初级工占15℅。

这表明，我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。

因此熟悉汽车转向系统，熟练掌握现代化汽车转向系统的设计、操作和维护的应用型高级技术人才成为社会较紧缺、企业最需要的人才。

随着汽车工业的迅速发展，转向装置的结构也有很大变化。

现代汽车转向装置的设计趋势主要向适应汽车高速行驶的需要、充分考虑安全性、轻便性、低成本、低油耗、大批量专业化生产发展。

通过本次毕业论文对转向系统进行进一步的了解，并且结合通过实习了解的知识对转向系统的可能出现的问题进行分析和解决方法，从而提高自身对转向系统的深入认识二、设计目的充分、细致的理解，进一步掌握转向系统的原理、应用和CAD/CAM软件应用。

车辆工程技术115维修驾驶汽车电动助力转向系统以电子控制技术为技术支撑，通过改善汽车动态与静态性能，保证驾驶的舒适，提升汽车行驶的安全性。

汽车电动助力转向系统最大的优势则体现在工作效率高、能耗少上，但是其优势性能的发挥建立在日常的检修维护基础之上，也要求检修维护人员掌握故障处理技巧，做到故障的有效、快速处理，确保其性能的有效发挥。

1　汽车电动助力转向系统概述其主要构成是ECU控制器、管柱、扭矩角度传感器、无刷电机。

汽车电动助力转向系统利用无刷电机提供转向助力，出现转向动作时，传感器可以迅速测定转向角度大小，及时将信号传输给ECU控制器，而其接收到车速及相关信号后，指导实现电动助力转向系统的实时控制。

2　汽车电动助力转向系统常见故障诊断2.1　汽车电动助力转向系统的常见故障最常见的故障是汽车电动助力转向系统无助力或者误助力。

前者指其运行过程中驾驶员需要助力时电动助力转向系统却无法及时提供助力支持，这一故障发生率较高[1]。

导致其无助力的原因是多方面的，有离合器失效断开、电机驱动电路失效的原因，也有直流电机发生故障的原因。

而误助力是指驾驶员驾驶汽车不需要电动助力转向系统助力时，该系统却提供了助力。

相对来说，该类型故障发生率较低，多为传感器失效故障、离合器错误断开等原因引起。

除了这两大故障之外，左右转向力矩不均、前进途中车辆偏于一侧、电机工作不正常等也是常见故障。

2.2　电动助力转向系统故障检修在发现故障后应及时检修分析车辆具体情况，判断故障部位。

检修传动带，传动带作为核心的连接部件，类型较多，应用广泛。

传动带检查的重点是其松紧度的检查，还有其与带轮的配合情况检查。

检查储液罐，主要检查储液罐中的油脂状态，一旦油脂出现问题，必须及时更换，其使得车身水平的基础上，让发动机处于怠速状态。

故障后要重点检查液面是否有乳化现象，且及时清除旧液压油，更换新液压油，检查空气排放情况，检查系统内是否存在气泡，如果发现有气泡，则认为有空气进入系统，及时排出空气，直到不再产生气泡。

动力转向系统故障诊断与排除摘要：汽车动力转向系统出现故障会影响到汽车的动力性、操纵稳定性和行驶安全性。

如今，一般轿车都有动力转向系统，研究动力转向系统显得尤为重要，通过对动力转向系统的常见故障的分析，提出了有效的故障诊断和排除的方法，同时提出了定期检查的一系列针对性保养维护措施。

关键词：汽车；动力转向；故障诊断；排除1.概述动力转向系统主要由动力转向装置、转向操纵机构和转向传动机构三部分组成。

动力转向装置是在机械转向装置的基础上加设一套转向加力装置而形成的，主要包括动力转向器、动力转向油泵、储油罐等。

它的转向油泵为双作用叶片泵，转向器结构型式为齿轮齿条式。

2. 动力转向系统的常见故障及排除动力转向系统的故障包括一般故障、转向噪声和油液渗漏等。

在进行故障排除时，由于油箱缺油、油液高度不足及系统内存在空气等都是影响动力转向系统正常工作的原因，所以在出现动力转向系统故障时，应先确认是否存在以上问题，然后再进行其它部分故障的排除。

2.1 一般故障动力转向系统的一般故障包括转向沉重、转向冲击、转向不灵和转向回跳等。

2.1．1转向沉重A.故障现象: 行车转向时，转动转向盘感到沉重,检查转向盘的转向动力时，其值大于30N。

B.可能存在的故障原因:a.油箱缺油或油液高度不足，系统中混入大量空气；b. 轮胎充气不足，四轮定位不准确；c. 动力转向油泵的压力异常；d. 动力转向器与转向油泵之间的进油管堵塞；e. 齿条导向螺塞调整不当。

C.故障排除：a. 检查动力转向油泵的压力。

在压力控制阀和截流阀全开的情况下测量怠速时静态油压。

其值应等于或略小于1500Kpa，否则应检查动力转向器与动力转向油泵之间的进油和回油管路及软管是否堵塞、老化或变形。

若油管正常，则说明转向阀有故障；b. 若被测静态油压正常，则在压力控制阀和截流阀全闭的情况下，测量油泵在怠速时的卸荷压力，其值应为7200KPa—7800KPa。

若卸荷压力过低，则应检查流量控制阀与油泵总成是否正常；c. 若上述检查的卸荷压力正常，则检查转向盘向左与向右转动时的转动力，两者的差值应≤2.9N，否则应检查油缸管路是否变形或安装不当。

EPS故障分析及解决方案引言概述：EPS（Electric Power Steering）是一种采用电力辅助的转向系统，它通过机电来提供转向助力，使驾驶更加轻松和舒适。

然而，EPS系统也可能会浮现故障，导致转向难点或者失去助力。

本文将就EPS故障的常见原因和解决方案进行详细介绍。

一、电源供应问题1.1 电池故障：EPS系统需要电池提供电力支持，如果电池老化或者损坏，可能导致EPS失效。

1.2 电源路线故障：EPS系统的电源路线如果浮现短路、断路或者接触不良等问题，也会导致EPS系统无法正常工作。

1.3 保险丝烧断：EPS系统的保险丝起到保护作用，一旦保险丝烧断，EPS系统就无法正常工作。

二、传感器问题2.1 转向角传感器故障：转向角传感器是EPS系统的重要组成部份，如果传感器浮现故障或者失灵，会导致EPS系统无法准确感知车辆转向角度。

2.2 扭矩传感器故障：扭矩传感器用于感知驾驶员的转向力度，如果传感器损坏，会导致EPS系统无法提供适当的转向助力。

2.3 机电位置传感器故障：机电位置传感器用于监测机电位置，如果传感器浮现问题，会导致EPS系统无法正确控制机电输出。

三、机电问题3.1 机电故障：EPS系统的机电是提供转向助力的关键组件，如果机电故障，会导致EPS系统无法正常工作。

3.2 机电控制单元故障：机电控制单元是控制机电输出的核心部件，如果控制单元浮现故障，会导致EPS系统失去控制。

3.3 机电连接路线故障：机电连接路线如果浮现接触不良或者短路等问题，也会导致EPS系统无法正常工作。

四、液压助力问题4.1 液压泵故障：某些车型的EPS系统采用液压助力，如果液压泵故障，会导致转向助力不足或者失效。

4.2 液压油液泄漏：液压助力系统需要液压油液来提供助力，如果液压油液泄漏，会导致EPS系统无法正常工作。

4.3 液压阀故障：液压助力系统的液压阀如果浮现故障，也会导致EPS系统失去助力。

五、其他问题5.1 车辆电子控制单元故障：EPS系统的工作受车辆电子控制单元的控制，如果控制单元浮现故障，会影响EPS系统的正常工作。

汽车转向系统的故障诊断与维护摘要：汽车转向系统是汽车行驶中的一个重要环节，它的性能对汽车行驶的舒适性、安全性有很大的影响。

随着时间的推移，对转向系统的关注程度日益提高，为了满足用户的需要，对转向系统进行了改进，但当前对转向系统的研究和测试都是基于传统的机械转向系统。

关键字：转向系统；故障；维护；一、引言随着改革开放的深入，中国的汽车产业得到了长足的进步，尤其是近年来，轿车已成了每个家庭不可或缺的交通工具，随着车辆的广泛使用和人们对于驾驶乐趣的关注，对车辆的转向系统提出了更高的要求。

汽车转向系统由最初的安全性最差、操作复杂的机械式，发展为现在应用最多的电动液压助力转向系统，以及今后可能应用的线控助力转向系统，并与互联网技术、自动化技术密切结合。

车辆转向系统性能的优劣，不但与行车舒适性密切相关，而且与行车安全密切相关。

二、汽车转向系统研究意义从第一辆汽车出现到现在，已经过去了将近一个世纪。

然而，相对于其他国家来说，汽车工业的发展还处于起步阶段。

伴随着我国经济的高速发展，汽车工业在全国工业中的地位越来越重要。

尤其是在中高档轿车上，是人们日常生活的主要交通工具，对于安全，舒适，可靠等方面的需求也在不断提高。

汽车转向系统自诞生以来已经有近百年的时间，在这百年间，国内外众多学者对其进行了大量的研究。

杨妙梁及其他学者则认为，电动转向装置的开发目标，在于可以提供不同的动力，以提高车辆的操纵性。

陈奎元他们将转速传感式操纵器分为五种类型，分别是：流量控制器、旁路控制器、阀感可变控制器、油压反馈器、电磁助力器。

国外研究者也提出了一种使用中间闭式转向控制阀和储能装置的 EHPS系统，并对中间闭式转向控制阀进行了深入研究，车辆转向系统性能的优劣，不但直接影响行车舒适性，对车辆行驶安全也有很大的影响。

因此，本文将重点阐述该系统的一些典型故障，以及对车辆转向系统的日常维护与维护。

三、汽车转向系统典型故障车辆转向系统性能的优劣能直接影响到汽车运行的平顺性，并与司机、乘客的生命财产安全密切相关。

汽车维修2020.2北汽EV200轿车的助力转向系统故障检修王飞尹少峰汽车助力转向依次经历了机械式、液压式、电控液压式、电动式和可变传动比转向系统等阶段，甚至未来发展成线控助力转向。

随着国内外各大汽车公司对汽车电动助力转向系统（Electric Power Steering -EPS,或称ElectricAssistedSteering -EAS ）的进一步研究，近年来汽车电子控制技术逐渐成熟，成本随之降低，EPS 越来越受到人们的重视，使其具有传统动力转向系统不可比拟的优点，迅速迈向了应用领域，部分取代了传统液压动力转向系统。

一、北汽EV200轿车助力转向系统的组成和工作原理北汽EV200轿车配置的助力转向系统是电动助力式（EPS ），EPS 系统独立于车辆动力源工作，具有结构精巧、节能环保、安全舒适、质量轻等优点，其可编程的转向助力特性使得转向操纵稳定性得到较大提高。

1.北汽EV200轿车的助力转向系统结构组成其结构组成主要是由转矩（转向）传感器、车速传感器、直流电动机、电磁离合器、电子控制单元（ECU ）和减速机构等部件组成。

其机械、电控结构组成示意图如图1、图2所示。

2.北汽EV200轿车的助力转向系统工作原理当整车处于停车，钥匙开关处于OFF 下电状态，EPS 不工作（EPS 不进行自检，不与整车控制器VCU 通讯，EPS 驱动电机不工作）；当钥匙开关处于ON 挡，ON 挡继电器吸合后EPS 控制器开始工作。

EPS 控制器根据接收来自整车控制器VCU 的车速信号、唤醒信号、转矩传感器信号和EPS 助力电机的马达位置、马达转速、马达转子位置、电流、电压信号等对车辆行驶在全速范围中，驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转向轴转动进行综合判断，以控制EPS 助力电机的扭矩、转速和方向。

EPS 控制器在上电200ms 内完成自检，当EPS 系统正常时，通过CAN总线向VCU 发送信息控制EPS 故障指示灯熄灭，EPS 系统正常工作；当EPS 控制器检测到故障时，通过CAN 总线向VCU 发送故障信息，指令EPS 故障指示灯点亮，并采取相应的保护措施。

1 引言1.1 汽车电动助力转向系统的特点由于动力转向系统具有转向操纵灵活、轻便、并可吸收路面对前轮产生的冲击等优点，自20世纪50年代以来在各国汽车上开始普遍应用。

现今液压助力转向器(HPS)是以内燃机作为动力的汽车助力转向器的主流。

但是传统的HPS需要持续的能量消耗，降低了汽车的燃油经济性。

同时其复杂的液压系统具有助力特性不可调整、污染环境、维修不便等缺点。

20世纪80年代开始研究的汽车上电能为动力的电动助力转向系统(EPS)。

和HPS相比，它具有更为突出的优点:1.EPS能在各种行驶工况下提供最佳助力，减少由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减少汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性。

并且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同对象使用的需要。

2.提高了汽车的燃油经济性。

液压动力转向系统需要发动机带动液压油泵，使液压油不停地流动，浪费了部分能量。

相反电动转向系的EPS需要转向操作时才需要电机提供的能量，是真正的―按需供能型‖(on demand)系统。

装有电动转向系统的车辆和装有液压助力转向系统的车辆对比实验表明，在不转向情况下、装有电动转向系统的车辆燃油消耗降低2.5%;在使用转向情况下，燃油消耗降低了5.5% 。

]1[3.增强了转向跟随性。

在EPS中，电动机与助力机构直接相连以使其能量直接用于车轮的转向。

这样增加了系统的转动惯量，电机部分的阻尼也使得车轮的反转和转向前轮摆振大大减小。

因此转向系统的抗扰动能力大大增强。

和HPS相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。

4.该系统由电动机直接提供转向助力，在停车时，也可获得最大的转向动力。

同时省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、密封件、传送带和装于发动机上的皮带轮等，其零件比HPS大大减少，因而其质量更轻、结构更紧凑，在安装位置的选择方面也更容易，装配自动化程度更高，维修更简单。

途观电动助力转向系统常见故障诊断与分析作者：冯如只罗龙飞来源：《科学与财富》2014年第08期摘要：根据途观电动助力转向系统结构特点，依据故障诊断原理，本文对该车型电动助力转向常见的两种故障现象进行了详细的分析，并给出了具体的诊断方法与步骤，对维修人员解决类似故障提供了一定的参考价值。

关键词：途观；电动助力转向；故障汽车上常见的助力转向系统有机械液压助力、电子液压助力、电动助力三种。

不管是机械液压还是电子液压，都是采用油液加压的方式来实现助力，不够直接而且消耗行驶动力，油泵损坏将导致助力转向不能正常工作，由此应运而生了电动助力转向系统[1]。

上海大众途观装备的双齿轮式电动机械助力转向系统：由转向盘、转向角传感器（G85）、转向柱、转向扭矩传感器（G269）、转向小齿轮、转向助力控制单元 EPS（J500）、助力转向电动机（V187）以及驱动小齿轮等组成。

行驶中转动方向盘，有三个信号送到J500；转向角传感器G85检测转向盘的转向角度；转向力矩传感器G269检测转向盘的转向扭矩；转子转速传感器（是电动机械转向阻力器马达V187的一个组成部件）检测转向速度；J500根据转向角度、转向扭矩、转向速度、车速、发动机转速，对比J500控制单元内部存储的转向特性曲线计算出必须的助力扭矩，并且启动助力转向电动机。

从结构、原理上看，电动助力转向系统优势明显：系统结构简单，质量小，占用空间少；只消耗电力，能耗低；电子系统反应灵敏，动作直接、迅速。

不过电动机直接驱动转向机构，只能提供有限的辅助力度，难以在大型车辆上使用；同时电子部件较多，系统稳定性、可靠性都不如机械式部件；路感信息匮乏，实际驾驶中的操控乐趣大大减少；以及成本较高等等，这些都是电动助力转向系统的劣势所在[2]。

一、故障一更换途观方向机后ABS中出现故障车型：5913A1 ；底盘号： LSVUB25N2A2880875 ；行驶里程数：8174 ；发动型号：CEA601699故障现象：底盘撞击后，仪表转向指示灯点亮“红灯”，无助力更换方向机后，ABS控制单元内部有故障[3]故障代码： 03375 003 转向马达机械故障，静态01309 008 动力转向控制单元J500不可靠信号，静态本案例在更换途观方向机后，转向正常，仪表转向指示灯灭了，但系统检查发现03中出现故障。

EPS故障分析及解决方案一、引言电动助力转向系统（EPS）是现代汽车中常见的转向系统之一，它通过电机来提供转向助力，使驾驶员操控车辆更加轻松。

然而，EPS系统也可能出现故障，影响驾驶安全和操控性能。

本文将对EPS故障进行分析，并提供相应的解决方案。

二、EPS故障分析1. 故障现象EPS故障可能表现为转向力过大或过小、转向不稳定、转向轮回正不灵活等现象。

驾驶员在操控车辆时可能感受到明显的转向困难或异常。

2. 故障原因EPS故障的原因可能包括以下几个方面：- 电机故障：电机损坏、电机控制单元故障等。

- 传感器故障：转向角传感器、转向助力传感器等故障。

- 电源供应问题：EPS系统供电不稳定或供电线路短路等问题。

- 控制单元故障：EPS控制单元故障、软件问题等。

- 机械部件故障：转向齿轮、转向轴承等故障。

3. 故障诊断针对EPS故障，可以采取以下诊断方法：- 使用故障诊断仪进行系统自检，获取故障码和数据流信息。

- 检查EPS系统相关传感器和电机的连接状态，排除连接问题。

- 检查EPS系统的供电线路和电源稳定性。

- 检查EPS控制单元的工作状态和软件版本。

三、EPS故障解决方案针对不同的故障原因，可以采取以下解决方案：1. 电机故障解决方案- 检查电机是否受损，如有损坏需更换电机。

- 检查电机控制单元是否工作正常，如有故障需更换控制单元。

2. 传感器故障解决方案- 检查转向角传感器和转向助力传感器的连接状态，如有问题需修复或更换传感器。

- 校准传感器，确保其准确读取转向角度和助力需求。

3. 电源供应问题解决方案- 检查EPS系统的供电线路，排除短路或断路等问题。

- 检查电源稳定性，确保EPS系统获得稳定的电源供应。

4. 控制单元故障解决方案- 检查EPS控制单元的工作状态，如有故障需更换或修复控制单元。

- 更新控制单元的软件版本，确保其正常运行。

5. 机械部件故障解决方案- 检查转向齿轮和轴承的磨损情况，如有损坏需更换相应部件。

浅谈汽车电动式动力转向系统（EPS）的工作原理与故障检修如果汽车在转弯时出现转向沉重，电动助力失效，会直接影响汽车行驶的安全性、稳定性和驾乘舒适性。

文章以本田飞度轿车为例说明电动式动力转向系统（EPS）出现的故障表现，结合该车EPS系统的结构和工作原理，对这一故障进行深入的分析和检修。

标签：电动式动力转向（EPS）；扭矩傳感器；数据流分析；故障检修前言电动式动力转向系统（EPS）具有环保、节能和助力特性好等优点，在原来的动力转向基础上，增加了电控单元和一些传感器，使转向更加完善，并在现代轿车上开始得到应用。

本田飞度轿车在转向机构上更新了这一技术，它采用电动式动力转向EPS系统，并拥有一套独立的电子控制装置。

随着时代的发展，科技的进步，汽车上的电控系统日新月异、日趋复杂，这就要求维修技工的维修技术水平和方法要不断学习提高，要通过理论与实践相结合的方式进行分析问题、解决问题，从而提高工作效率。

1 故障现象该车是一辆已行驶17万公里左右的本田飞度轿车，本田飞度轿车采用的是电动式动力转向系统。

此车刚在维修厂做过事故维修，更换过电动转向机总成和EPS控制单元。

在行驶过程中转向偶尔出现发紧、沉重的现象。

此现象出现了3天左右，并且EPS故障灯常亮，电动助力失效。

当时用本田诊断仪检测有故障码，消码后试车一切正常，认为是偶发性故障，于是继续使用。

在使用的第二天EPS故障灯又点亮，在不平路面行驶时EPS灯突然点亮。

2 本田飞度EPS系统组成与工作原理2.1 EPS系统组成本田飞度轿车的转向系统由机械转向系统和EPS控制系统组成。

EPS控制系统由车速传感器、扭矩传感器、控制单元ECU、助力电动机、减速机构和故障诊断接口等组成如图1所示，控制系统原理如图2所示。

2.2 工作原理电动式动力转向EPS的基本原理：在操纵转向盘时，扭矩传感器根据输入轴转矩的大小产生相应的电压信号，由此检测出操纵力的大小，同时根据车速传感器产生的脉冲信号测出车速，再控制助力电动机的电流，形成适当的转向助力。

电动助力转向系统的研究与设计摘要电动助力转向系统(Electric Power Steering System，简称EPS)，是汽车工程领域的热门课题之一。

本文在研究了电动助力转向系统工作原理的基础上，设计开发了EPS的电子控制单元ECU (Electronic Control Unit)的硬件电路和相应的控制软件框图。

本文详细分析了电动助力转向系统电子控制单元的功能，研究开发了以89c52单片机为微处理器的电子控制单元。

控制单元具有实时数据信号采集和系统控制功能，根据采集的数据信号，确定电动机输出的目标电流，利用PWM脉宽调制技术，通过H桥式电路控制电动机的输出电流和转动方向，实现助力转向功能。

在研制了实验用ECU装置后，开发了相应的控制软件。

控制软件分为控制策略的实现和数据信号采集与分析两部分。

整个软件系统采用了模块化的设计思想。

在数据信号采集与控制部分，设计了系统主程序、A/D采集程序、车速信号采集程序和PWM控制程序。

本文所设计的EPS电子控制单元性能稳定，结构合理，与整车匹配性能好，可保证EPS实现良好的转向助力效果。

关键词：电动助力转向电子控制单元单片机控制策略Electronic power steering system Research and DesignABSTRACTElectric Power Steering System (EPS) is one of the focuses research in automotive engineering. This paper is based on the principles of EPS to study the operation, designed and developed the Electronic Control Unit (ECU) and the soft ware diagram of the ECU.The thesis Considers the functions of the electronic control unit of EPS, studied and developed the hardware that adopted 89c51as its microprocessor. The control unit was able to realize real-time data/signal acquisition and system control. The target current of motor output could be determined by the obtained data; and utilizing the Pulse-Width Modulation (PWM) technology, power could be provided to the steering system by controlling the output current and rotation direction through H-bridge circuit.The software program, which was divided into the realization of control strategy and the acquisition & control of data/signal, was developed in modular after the design of experimental ECU was completed. And the main program, A/D acquisition program, speed signal acquisition program and PWM control program are developed in the second part.The result showed that the electronic control unit designed was with stable performance, appropriate structure and excellent matching condition, and the excellent power steering effect could be ensured by EPS.Key words: Electric Power Steering System (EPS) Electronic Control Unit Single-Chip Microprocessor Control Strategy目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1汽车电动助力转向系统的特点 (2)1.2电动助力转向系统国内外的研究现状 (4)1.3 EPS的发展趋势和急待解决的核心技术 (5)1.4本课题研究的目的与意义 (6)第2章电动助力转向系统方案确定及工作原理 (7)2.1电动助力转向系统的工作原理 (9)2.1.1电动助力转向系统的组成和工作原理 (9)2.1.2电动助力转向系统的分类 (11)2.1.3电动助力转向系统的技术要求 (12)2.2电动助力转向系统的数学模型 (13)2.2.1转向盘和转向柱输入轴子模型 (14)2.2.2电动机模型 (14)2.2.3输出轴子模型 (16)2.2.4齿轮齿条子模型 (16)2.3电动助力转向系统的主要部分 (17)2.3.1转矩传感器 (18)2.3.2车速传感器 (19)2.3.3直流电动机 (20)2.3.4电磁离合器 (21)2.3.5减速机构 (22)2.3.6电子控制单元ECU (23)第3章电动助力转向系统的硬件设计 (24)3.1电子动力转向系统控制器的总体结构 (24)3.2控制器微处理芯片的选择 (26)3.2.1控制器微处理器常用芯片及选型 (26)3.2.2 89C52芯片及A/D转换芯片介绍 (26)3.2.3 89C52外部总线扩展及片外ROM的连接 (28)3.3控制器输入通道的设计 (30)3.3.1转矩信号的采集 (30)3.3.2电动机电流信号的采集 (31)3.3.3车速信号的采集 (33)3.4控制器输出通道的设计 (34)3.4.1电动机的PWM控制 (34)3.4.2电磁离合器和显示控制电路的设计 (39)3.4.3 电动机保护电路及继电器驱动电路设计 (40)3.5系统供电电源电路设计 (41)3.6系统硬件抗干扰措施 (42)第4章电动助力转向系统的软件设计 (45)4.1 EPS的控制策略 (45)4.1.1 EPS的PID控制 (45)4.2电子动力转向系统各功能模块的软件设计 (48)4.2.1 A/D采集程序 (48)4.2.2 PWM控制程序 (49)4.2.3车速信号采集程序 (51)4.2.4系统主程序 (53)结论 (55)谢辞 (56)参考文献 (57)附录 (59)外文资料翻译 (66)前言转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性和行驶安全性。

电动机智能化的故障自诊断系统研究电动机这玩意儿，咱们在生活里可太常见啦！从工厂里的大型机器，到家里的小电器，好多地方都有它的身影。

不过，这电动机要是出了故障，那可就麻烦喽！所以啊，咱们今儿来聊聊电动机智能化的故障自诊断系统，看看它到底是怎么一回事。

就说我之前在一个工厂实习的时候，有一天，一台关键的电动机突然“罢工”了。

整个生产线就像被按下了暂停键，工人们都急得团团转。

维修师傅们赶紧过来，又是检查线路，又是测试电压，忙活了好半天才找出问题所在。

这一耽误，损失可不小！从那时候起，我就一直在想，如果能有个聪明的系统，自己就能诊断出电动机的故障，那该多好啊！电动机智能化的故障自诊断系统，其实就像是给电动机请了个私人医生。

这个“医生”可不一般，它能时时刻刻盯着电动机的一举一动。

比如说，它能监测电动机的电流。

要是电流突然变得不正常，一会儿大一会儿小的，那可能就意味着有啥毛病了。

还有温度也是个重要指标，要是电动机热得发烫，那多半也是出问题啦。

这系统还能通过声音来判断呢！正常工作的电动机，声音是很平稳的“嗡嗡”声。

要是声音变得刺耳或者断断续续的，那准是有情况。

就像咱们人说话，平时好好的，突然声音变了调，那可能就是身体不舒服啦。

另外，振动也是个关键的线索。

电动机要是振动得厉害，就好像在“发抖”，那肯定是哪里不对劲了。

这个自诊断系统就像个超级敏锐的侦探，不放过任何一个蛛丝马迹。

而且啊，这智能化的系统可不只是能发现问题，它还能快速地告诉我们到底是哪里出了毛病。

是电机的绕组短路了？还是轴承磨损得太厉害？或者是其他什么复杂的问题，它都能给个明明白白的答案。

有了这么厉害的故障自诊断系统，好处那可太多啦！首先，能大大缩短维修的时间。

以前得一点点排查，现在系统一下子就能指出问题所在，维修师傅就能直奔主题，迅速解决问题。

这就好比在迷宫里一下子找到了出口，节省了好多摸索的时间。

其次呢，能减少因为故障带来的损失。

电动机一停，生产就停滞，那损失的可都是真金白银啊。