控制系统汽车电子论文
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1汽车电子助力转向系统类型
电子控制动力转向系统主要包括转向助力系统、电子控制系统和机械转向机构三部分。根据转向动力源不同有电动式电子控制动力转向系统和液压式电子控制动力转向系统两种。
1.1电动式电子控制动力转向系统
是在传统的机械式转向系统的基础上，利用直流电动机作为动力源，根据转向参数和车速等信号电子控制单元控制电动机转矩的大小和转动方向。电动式EPS一般是由机械转向器、电子控制单元、减速器、电动机、转矩传感器以及畜电池电源所构成。电动式EPS按照其转向助力机构结构与位置的不同，又可分为三种形式：转向器小齿轮助力式、转向轴助力式和齿条助力式。
1.2液压式电子控制动力转向系统
在传统的液压动力转向系统的基础上液压式EPS增加了控制液体流量的车速传感器、电子控制单元和电磁阀等。液压式EPS根据检测到的车速信号电子控制单元控制电磁阀，使转向动力放大倍率实现连续可调，从而满足低速、高速时的转向助力要求。液压式EPS根据其控制方式的不同又有三种：反作用力控制式、阀灵敏度控制式和流量控制式。
2汽车电子转向系统的检测与故障诊断
行驶15万公里的凌志轿车原地转向时转向盘明显沉重，转向时助力泵有吱吱的响声，并转向装置偶尔失效，高速转向时反而过渡灵敏，检查时发现故障警告灯点亮，变为常规转向机构，完全处于保险状态。凌志轿车属于液压式电子转向动力转向系统，车辆转向沉重，可能是液力泵不工作，液压系统密封性变差，有空气进入。在动力转向沉重，助力失效时，ECU工作可能停止工作，液压式电子转向动力系统的其他组成部门失效可以通过检测来判断。
2.1检修注意事项
（1）应经常检查转向系统储油罐油面以及油质，如需添加更换或排气应及时进行。（2）行驶过程中尽量避免将方向打到某一侧极限，防止动力油泵负荷过大。（3）电控转向系统发生故障时，通常不要打开ECU及各种电控元件的盖子或盒子，以免造成ECU被静电损坏。（4）检修过程中一般按照可能性由大到小，检查复杂程度由简到难的顺序进行，先对线路和传感器等元件进行基本检查，不要轻易更换ECU或拆卸管路。
2.2电控转向系统基本检修
电控转向系统故障集中在油路系统和电控系统中，对于油路系统的检修在基本检查中逐步排查，电控系统的检修主要针对传感器、执行器、ECU及线路连接，并应充分利用故障自诊断系统的功能。电控转向系统装配完毕后，应进行基本检查，主要包括针对液压系统的油量、油压试验，系统排气，转向油泵皮带松紧度调整，以及电控部分及相关部件的工作状态检查等，以确定系统是否需要进一步检修，保证转向系统良好的工作性能。不同车型动力转向系统的检查内容和方法基本类似，下面就以凌志LS400电控转向系统为例讲解电控转向系统的基本检查程序。
2.2.1初步检查。
在进行系统检查之前，首先要根据车辆的具体情况初步的检查一下轮胎气压、前轮定位、悬架与转向连接杆之间的润滑情况、转向系统接头及悬架臂球头等处是否正常，转向柱管是否弯曲，转向盘的自由间隙是否正常等。
2.2.2常规检查。
（1）检查传动带。对于动力转向泵传动带的检查主要包括两项内容：一是传动带与带轮配合位置的检查，二是传动带松紧度的检查，利用专用工具检查，在95Nm的作用力矩下，皮带的挠度为：运转5min以下时：7.5-9.5mm；运转5min以上时：9-13mm。（2）检查储液罐液面高度。检查油面高度时，保持车身水平位置，油温80°C时进行。在发动机维持怠速运转（约850r/min）的条件下，反复将转向盘从左侧打到右侧再返回，使得油温达到正常要求后，打开储液箱，检查液压油有无泡沫或乳化现象，量油尺液面应在HOT范围以内。若在检查系统无泄漏情况下需要补给液压油，按规定号牌补给；若需更换液压油，则先顶起转向桥，从转向油罐及回油管排出旧液压油，并将转向盘反复左、右转至极限位置，直至旧液压油排尽后1-2s后加注新液压油。（3）系统空气排放。动力转向系统在更换液压油后，然后检查转向油罐中油位时发现有气泡冒出时，说明系统内渗入了空气，必须对系统进行排气，否则将引起前轮摆动，转向沉重，转向噪声等故障。具体排气过程如下：升起转向桥，怠速运转发动机，反复向左、右转动转向盘到极限位置，直至转向油罐内无气泡冒出并消除乳化现象，表明已基本排除干净液力转向系统中的空气。（4）检查油泵压力。将油压表的一端接在转向液压泵的输出端，另一端接在转向助力器的输入端，维持发动机怠速运转，油温达到80°C，检查阀关闭时的压力：不小于7845kPa；检查阀全开时的压力差（1000r/min和3000r/min时）：不大于490kPa；检查转向盘在锁定位置时：不小于7845kPa。（5）检查转向盘转向力矩。使汽车停放在平坦地面上，两转向轮在直线行驶位置，发动机怠速运转，测量转向盘从中间位置向左、右转动所需的力矩，标准：不大于5.9Nm。
2.2.3电动转向系统执行器的检测。
（1）直流电动机检测。从转向器断开电动机的导线插接器，在两端子间加上蓄电池电压时，电动机应用均匀运转声，否则应更换。一些价位较低的轿车使用的直流电动机工作噪音较大，只要不影响使用，可以不换。（2）电磁离合器的检测。断开转向器上电磁离合器导线插接器，将蓄电池正极与电磁离合器1号端子连接，负极与6号端子相连，在接通和断开的瞬间应有吸气声，否则必须更换。（3）车速传感器检修。顶起汽车，旋转后轮，用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压，应在0~5V之间，否则应检查传感器及其连接线路。（4）车速传感器检修。顶起汽车，旋转后轮，用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压，应在0~5V之间，否则应检查传感器及其连接线路。
2.2.4EPS警告灯的检查。
当点火开关处于ON位置时，EPS警告灯应点亮，发动机起动后警告灯熄灭为正常。警告灯不亮时，应检查灯泡是否损坏，熔丝和导线是否断路。若发动机起动后，警告灯仍亮，首先应考虑该系统是否处于保险状态，然后进行自诊断操作。
2.2.5自诊断操作。
当自诊断系统诊断出有故障后，控制电路停止向电动机供电，并且将离合器脱开，此时系统恢复至机械转向系统，仍能够实现正常的转向，只是转向力变大。将万用表直流电压档的正测试棒接在诊断插座的2号端子上，负测试棒接铁，接通点火开关ON档，通过表针的摆动显示故障码。如果有多个故障码，故障码将以由小到大的顺序显示出来。
作者：王小飞 郭杏莉 单位：河南工业贸易职业学院机电工程系
