比亚迪新车型速锐电子助力转向（EPS）系统技术培训课件（可编辑）

比亚迪新车型速锐电子助力转向（EPS）系统技术培训
课件
速锐新车型培训课程
---底盘电动助力转向系统
技术?品质?责任2
电动助力转向系统
2.1. 系统概述
2.2. 系统组成及工作原理
2.2.1 转向管柱与转向器
2.2.2 EPS 电机
2.2.3 扭矩及转角传感器
2.2.4 EPS 电子控制单元
2.3. 常见故障诊断与故障排除
2.3.1 EPS 故障灯亮(P/S 灯亮)
2.3.2 转向沉重/ 回位不足/ 发卡/ 转向力不均
2.3.3 转向游隙过大
2.3.4 转向异响
2.3.5 维修拆装注意事项
技术?品质?责任2.1.系统概述
电动助力转向系统 ?-
EPSElectric Power-
assistant Steering系统,
是指利用电机提供转向动力,
辅助驾驶员进行转向操作的
转向系统。

技术?品质?责任2.1. 系统概述
与液压助力转向系统和机械转向系统的差异:
技术?品质?责任2.1. 系统概述
EPS 系统的功能:
1 )助力控制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。

当驾驶员施加在方向盘的扭矩
在死区范围内 , 电机不工作;当方向盘转矩越过死区 , 电机根据方向盘偏离方向施加助力。

2 )回正控制
EPS 系统通过EPS 电子控制单元对电机进行转向回正控制。

回正控制通过调
整回正补偿电流 , 进而产生回正作用转矩 , 该转矩与前轮定位产生的回正力
矩一起转向轮返回到中间位置。

3 )阻尼控制
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。

技术?品质?责任2.2. 系统组成及工作原理
2.2.1 转向管柱与转向器
2.2.2 EPS 电机
2.2.3 扭矩及转角传感器
2.2.4 EPS 电子控制单元
技术?品质?责任2.2. 系统组成及工作原理系统组成:
该系统和其他任何一
个控制系统一样,是由传
感器 (扭矩及转角传感器、
车速传感器 )、控制器
(EPS 电子控制单元)、
执行器 (助力电机)以及
减速机构等相关机械部件
助力
扭矩及转角传感器
组成。

技术?品质?责任? 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信号及转角信号的大
小
和方向经处理后传给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
下图所示。

扭矩及转角传感器方向盘
转
电
向
子
车速信号
机
控
驱动电路
EPS 电机
构
制
单
元
驱动电流信号
EPS 系统原理框图
技术?品质?责任EPS 电子控制单元框图技术?品质?责任2.2.1 转向管柱与转向器转向管柱及其部件:
助力电机
减速机构
扭矩及转角
传感器
技术?品质?责任转向器及其部件:
技术?品质?责任2.2.2 EPS 电机
电机内部零部件:
1 、机壳
2 、转子
3 、刷架及碳刷
4 、上下轴承
5 、连接法兰
6 、端盖
7 、磁瓦
8 、磁瓦支架
速锐上的EPS 电机为直流有刷电机,
其电源电压为12V ,3N.m 的额定扭矩下,
电机的工作电流为60 ±5A 。

在车上平常
打方向时,电机电流有20~30A ,极限位
置时为60A 的限流值。

EPS 电机及其内部结构
技术?品质?责任2.2.3 扭矩及转角传感器
扭矩及角传感器安装在转向管柱内
部。

方向盘上施加的力矩通过转向管柱
传递给万向节 , 为了检测转向管柱所承
受的力矩 , 在其传递通道上采用了一根
高精度的扭杆。

其所受转矩通过角度检
测的方式表达出来。

扭矩传感器实际上
就是检测扭杆的角度变形。

图7 扭矩传感器安装位置
技术?品质?责任扭矩传感器电路原理模型
扭矩及转角传感器信号的标定 :
更换管柱、转向器等零件时, 必须 ( 通过诊断仪) 进行转角传感器信号的居中标定,否则EPS 可能出现自动转向等危险操作。

如果扭矩传感器报错或者明显出现左右转向力不一样,可以同时将扭矩
传感器信号标定。

技术?品质?责任技术?品质?责任EPS控制单元引脚定义 ( 线束端) : 引脚功能定义引脚功能定义
A1 电机负 B8 EPS 电喷补偿信号低电平有效
A2 电机正 B9 悬空
C1 12V 常电输入正极 B10 悬空
C2 电源负极 B11 点火信号 +12V DC
C3 悬空 B12 CANL
C4 悬空 D1 主路扭矩传感器信号
B1 悬空 D2 DGND
B2 发动机转速信号 D3 辅路扭矩传感器信号
B3 悬空 D4 A+5V
B4 悬空 D5 DGND预留
B5 点火信号 +12V DC D6 角度信号1
B6 CANH D7 角度信号2
B7 悬空 D8 角度信号3
技术?品质?责任2.3. 常见故障诊断与故障排除
2.3.1 EPS 故障灯亮
2.3.2 转向沉重/ 回位不足/ 发卡/ 转向力不均
2.3.3 转向游隙过大
2.3.4 转向异响
2.3.5 维修拆装注意事项
EPS 系统出现故障时,可用故障诊断仪读取EPS 系统故障码来判定故障类
型。

故障排除方法见下表。

DTC NO. 故障类型故障分析故障排除流程
1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
助力电源供电不正常、助力
输出助力电流
3. 助力电源供电是否异常。

是:检修电路;否:4
C1B00
电机故障、线束开路或短路、
故障
EPS 电子控制单元内部故障
4. 助力电机是否故障。

是:更换助力电机。

否:5
5.EPS电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

1.接插件与EPS 电子控制单元连接是否松动、脱落。

是:重新
固定好 ;否:2
2.检查EPS 与蓄电池之间的线束是否开路。

是:修复线束;否:
助力电源供电不正常、线束
3
C1B01 电源电压故障开路或短路、EPS 电子控制
3. 助力电源供电是否异常或蓄电池电压过低。

是 : 检修电源
单元内部故障
或更换新的蓄电池;否:4
4.EPS 电子控制单元故障 ,更换新的EPS 电子控制单元。

1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
EPS 电子控制单元内部故障、
EPS 电子控制单
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
C1B02 系统电源不正常、线束开路
元故障
或短路
3.EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

技术?品质?责任2.3.1 EPS 故障灯亮( 灯亮)
DTC NO. 故障类型故障分析故障排除流程
1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
助力电机故障、助力电源供
3. 助力电源供电是否异常或蓄电池电压过低。

是:检修电路或更换新
C1B03 电机故障电不正常、线束开路或短路、
的蓄电池;否:4
EPS 电子控制单元内部故障
4. 助力电机是否故障。

是:更换助力电机;否:5
5. EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
扭矩传感器故障、机械总成
扭矩传感器卡死或松动、线束开路或短 3. 机械总成是否卡死或松动。

是:排除故障;否:4
C1B04
故障路、EPS 电子控制单元内部
4. 扭矩传感器是否故障。

是:更换扭矩传感器;否:5
故障
5. EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

1. 是否长时间原地转动方向盘。

是 : 停止转动 , 待EPS 电子控制单元冷
却;否:2
长时间转动方向盘、EPS 电
2. 线束是否短路。

是:修复线束;否:3
系统温度过
C1B05
子控制单元内部故障、助力
高
3. 助力电机是否故障。

是:更换电机;否:4
电机或线束短路
4.EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
车速传感器1 ,2 、线束开路
车速传感器
C1B06 或短路、EPS 电子控制单元
3. 车速传感器是否故障 (车速传感器1或2) 。

是:更换传感器;否:4 故障1
内部故障
4.EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

技术?品质?责任2.3.1 EPS 故障灯亮( 灯亮)
DTC NO. 故障类型故障分析故障排除流程
1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
车速传感器1 ,2 、线束开
车速传感器
3.车速传感器是否故障 (车速传感器1或2 )。

是:更换传感器;
C1B07 路或短路、EPS 电子控制
故障2
否:4
单元内部故障
4.EPS 电子控制单元故障 ,更换EPS 电子控制单元。

1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
发动机转速传感器、线束
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
发动机转速
C1B08 开路或短路、EPS 电子控
传感器 3. 发动机转速传感器故障。

是:更换传感器;否:4
制单元内部故障
4.EPS 传感器故障,更换EPS 电子控制单元。

1. 接插件是否松动、脱落。

是:重新固定好;否:2
2. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:3
扭矩传感器没有进行扭矩传感器出厂
C1B09 3. 扭矩传感器是否故障。

是:更换扭矩传感器;否:4
未校准校准
4.EPS 传感器故障,更换EPS 电子控制单元。

1. 线束是否开路或短路。

是:修复线束;否:2
线束开路或短路、EPS 电
模块自身通
U0134
讯故障子控制单元内部故障 2. EPS 传感器故障 ,更换EPS 电子控制单元。

技术?品质?责任2.3.2 转向沉重/ 回位不足 / 发卡/ 转向力不均
故障现象可能原因
1 ) 轮胎 (充气不当)
2 ) 前轮定位 (不正确 )
3 ) 转向节 (磨损 )
转向沉重 4 ) 悬架摆臂球头节( 磨损 )
5 ) 转向管柱总成(有故障)
6 ) 转向器 (有故障)
7 )EPS 电子控制单元(有故障)
1 )轮胎 ( 充气不当 )
2 )前轮定位(不正确 )
回位不足 3 )转向管柱(弯曲 )
4 )转向器(有故障 )
5 )EPS 电子控制单元(有故障)
技术?品质?责任2.3.2 转向沉重/ 回位不足 / 发卡/ 转向力不均
故障现象可能原因
扭矩传感器信号波动大, 导致助力波动大;
转向发卡/
转向系统机械部分波动大 ,即表现为空载时转动力矩波
波动较大
动大;
电机本身的波动大。

扭矩传感器信号不居中 ,导致一边助力大、一边助力小 ;
左右转向力
转向系统机械部分顺时针和逆时针的转动力矩相差较大 ; 不均
电机顺时针和逆时针对应的特性曲线相差较大。

技术?品质?责任2.3.3 转向游隙过大
故障现象可能原因
1 )转向节 (磨损)
2 )悬架摆臂球头节( 磨损 )
游隙过大
3 )中间轴、滑动节叉 ( 磨损 )
4 )前轮轴承 (磨损)
5 )转向器 (有故障)
技术?品质?责任2.3.4 转向异响
电动助力转向系统的异响,可能发生异响的主要部位 :
故障现象可能原因解决措施
转向器内部间隙过大或内外球节间隙过大
引起的异响
更换机械式转向器
转向器输入轴油封处异响
转向异响
加长轴处异响更换加长轴
转向管柱轴承/ 万向节
更换电动助力转向
管柱及万向节总成
EPS 电机蜗轮蜗杆处磨损/ 配合间隙过大
注意: 转向器、转向节、减振器等部位也可能在转向时异响。

技术?品质?责任2.3.5 维修拆装注意事项
1 )拆装转向管柱中间轴/ 加长轴前做好标记 :
配合标记
配合标记
松开此螺栓
松开此螺栓
技术?品质?责任2.3.5 维修拆装注意事项
2 )连接中间轴与转向器输入轴
①将中间轴套到转向器输入轴上 ,对齐之前所做的标记,并确认中间轴
上的螺栓孔与转向器输入轴上的凹槽对齐,此时已装配到位。

②拧紧螺栓,力矩为30Nm 。

注意:螺栓请务必从无螺纹的一侧拧进 ,如果从另一侧拧进则起不到拧
紧的效果甚至导致事故。

在无螺纹的万向节节叉一侧有一经过铣削的平面 ,
请将螺栓从此侧拧进。

此平面经过铣削, 请
将螺栓从此侧拧入。

技术?品质?责任2.3.5 维修拆装注意事项
3 )拆装转向轴锁
拆卸转向轴锁 : 松开如图所示的两个防盗螺栓 ,取下转向轴锁。

安装转向轴锁 :
将轴锁凸台与管柱上的锁孔对准 ,使用两个新的防盗螺栓将轴锁支架与轴
锁固定在管柱上,拧紧螺栓直至螺栓头部被拧断。

技术?品质?责任。