文档介绍：齿轮齿条式电动助力转向系统(EPS)检修
1、EPS系统概述
EPS(Electric Power-assistant Steering,以下简称EPS)系统,是指利用EPS电机提供转向动力,辅助驾驶员进行转向操作的转向系统。该系统和其他控制系统一样,是由传感器(扭矩转角传感器、车速传感器)、控制器(EPS电子控制单元)、执行器(EPS电机)以及相关机械部件组成。
、EPS系统的功能:
EPS系统是在机械转向系统的基础上,将最新的电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统。EPS系统在原有汽车转向系统的基础上,改造并且增加了以下几个部分: EPS电子控制单元、扭矩及转角传感器、EPS电机等。系统的传动机构采用电机驱动,取代了传统机械液压机构。它能够在各种环境下给驾驶员提供实时转向盘助力。
EPS系统通常由以下几部分组成:(a)扭矩及转角传感器、(b)车速传感器、(c)EPS电子控制单元、(d)EPS电机、(e)相关机械结构。EPS系统由EPS电机提供助力,助力大小由EPS电子控制单元实时调节与控制。根据车速的不同提供不同的助力,改善汽车的转向特性,减轻停车泊位和低速行驶时的操纵力,提高高速行驶时的转向操纵稳定性,进而提高了汽车的主动安全性。
EPS系统主要有以下几个功能:
、助力控制功能
EPS的助力特性属于车速感应型,即在同一转向盘力矩输入下,电机的目标电流随车速的变化而变化,能较好地兼顾轻便性与路感的要求。EPS 的助力特性采用分段型助力特性。EPS电机根据转向盘偏离方向施加助力转矩。以保证低速时转向轻便,高速时操作稳定并获得较好的路感。
、回正控制功能
转向时,由于转向轮主销后倾角和主销内倾角的存在,使得转向轮具有自动回正的作用。EPS 系统在机械转向机构的基础上,增加了EPS电机和减速机构。EPS系统通过EPS电子控制单元对EPS电机进行转向回正控制,与前轮定位产生的回正力矩一起进行车辆的转向回正动作,使转向盘迅速回正,抑制转向盘振荡,保持路感,提高转向灵敏性和稳定性,优化转向回正特性,缩短了收敛时间。回正控制通过调整回正补偿电流,进而产生回正作用转矩,该转矩沿某一方向使转向轮返回到中间位置。
、阻尼控制功能
车辆高速行驶时,通过控制阻尼补偿电流进行阻尼控制,增强驾驶员路感,改善车辆高速行驶情况下转向的稳定性。
、EPS系统工作原理
汽车转向时,扭矩及转角传感器把检测到的扭矩及角度信号的大小、方向经处理后传给EPS电子控制单元,EPS电子控制单元同时接收车速传感器检测到的车速信号,然后根据车速传感器和扭矩及转角传感器的信号决定电机的旋转方向和助力扭矩的大小。同时电流传感器检测电路的电流,对驱动电路实施监控,最后由驱动电路驱动电机工作,实施助力转向。其工作原理如图1-1所示。
扭矩及转角传感器
车速信号、点火信号、发动机转速信号
驱动电流信号
电
子
控
制
单
元
转向盘
驱动电路
EPS电机
转
向
机
构
图1-1 EPS系统工作原理
2、EPS系统电路原理图
图2-1 EPS系统电路原理图
、EPS系统与整车配线电气接口定义
B(扭矩信号接插件黑色) W(CAN信号接插件白色) D(电源接插件黑色)
图2-2 EPS电子控制单元(从进线方向视图)
表2-1 EPS电子控制单元引脚定义
测试端子
配线颜色
端子说明
测试条件
标准值
B1-车身
W
扭矩主信号
ON档电
PWM占空比:%-%
B2-车身
G
接地
ON档电
和车身之间阻抗小于1Ω
B3-车身
B/G
接地
ON档电
和车身之间阻抗小于1Ω
B4-车身
R
电源正
ON档电
5V
B5-车身
B/R
电源正
ON档电
5V
B6-车身
B
扭矩辅信号
ON档电
PWM占空比:%-%
B7-车身
L
转角P信号
ON档电
PWM占空比:%-%
B8-车身
V
转角S信号
ON档电
PWM占空比:%-%
W4-车身
R/G
Ig电源
ON档电
10-16V
W6-车身
V
CAN_L
ON档电
W7-车身
P
CAN_H
ON档电
W(其余)
--
--
--
预留
D1-车身
R
电源正极
始终
9-16V
D2-车身
B
接地
始终
和车身之间阻抗小于1Ω
3、维护注意事项
、检修注意事项
、无钥匙启动按钮如右图所示。其灯光颜色定义如表3-1所示。