电控动力转向系统的故障诊断、检修及维护

1、 编号 淮安信息职业技术学院毕业论文题 目电控动力转向系统的故障诊断、检修及维护学生姓名窦李伟学 号82011249院 系汽车工程系专 业汽车检测与维修技术班 级820112指导教师刘大诚 讲师顾问教师二一三年十一月摘 要电控动力转向系统的基本功能是根据各传感器的信号判断驾驶意愿和车辆状态信息，借助于液压系统的液体压力或电动机驱动力来对车轮的转向实现不同程度的助力。如果维护保养不当，将导致汽车转向不能正常工作，所以弄清电控动力转向系统常见故障的成因及排除方法是很重要的。本文简单概述了电控动力转向系统的结构及功用，重点介绍了电控液压动力转向系统的结构和相关元件的工作原理，详细分析了电控液压动力转向系统日常维护的内容及零件的检修，最后结合具体的故障案例分析了电控动力转向系统故障的诊断与排除。关键词：电控动力转向；电控液压动力转向；使用维护；故障诊断AbstractPower steering system of the components of a comprehensive analysis, and its basic function is determined based on

2、the sensor signal and the vehicle driving state information will, by means of the fluid pressure in the hydraulic system or a motor drive force to the realization of a steering wheel different levels of power. If improper maintenance will result in steering not working properly, so find out electronically controlled power steering system and troubleshooting common cause of a failure is very important. This paper briefly outlines the electronically controlled power steering system structure and f

3、unction, focusing on the electro-hydraulic power steering system structure and related components of the operating principle, a detailed analysis of the electro-hydraulic power steering systems and parts content of routine maintenance overhaul, Finally, case studies of specific fault electronically controlled power steering system troubleshooting.Keywords: Electronically controlled power steering; electro-hydraulic power steering; use maintenance; troubleshooting目 录摘 要IABSTRACTII第一章 转向系统的发展11.1转

4、向系统的发展历程11.2 转向系统的类型及特点1第二章 电控动力转向系统的简要概述42.1电控动力转向系统的作用42.2电控动力转向系统的类型及其工作原理42.2.1电控电动式动力转向系统组成及其工作原理42.2.2电控液压动力转向系统的类型及其工作原理5第三章 电控动力转向系统的故障诊断与检修93.1电动动力转向系统电控元件的原理与故障检修93.2液压动力转向系统故障的主要现象及检修123.3液压动力转向系主要元件的故障检修143.3.1动力转向油泵的结构与检修143.3.2动力转向器的结构与检修16第四章 典型电控动力转向系统故障的案例分析与排除204.1捷达GT轿车转向过程中出现异响204.1.1故障现象204.1.2故障诊断与排除204.2 2007年款迈腾1.8TSI自动变速档车型转向沉重204.2.1故障现象204.2.2故障诊断与排除20第五章 总结与展望225.1总结225.2存在的不足与展望22致 谢23参考文献24第一章 转向系统的发展1.1转向系统的发展历程转向系统是整车系统中必不可少的最基本的组成系统，驾驶者通过方向盘来操纵和控制汽车的行进方向，从而实现自己的驾

5、驶意图。一百多年来，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。汽车转向系统也随着汽车工业的发展历经了长时间的演变。传统的汽车转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方向盘。通过转向器等一系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。随着上世纪五十年代起，液压动力转向系统在汽车上的应用，标志着转向系统革命的开始。汽车转向动力的来源由以前的人力转变为人力加液压助力。液压助力系统HPS（Hydraulic Power Steering）是在机械式转向系统的基础上增加了一个液压系统而成。该液压系统一般与发动机相连，当发动机启动的时候，一部分发动机能量提供汽车前进的动能，另外一部分则为液压系统提供动力。由于其工作可靠、技术成熟至今仍被广泛应用。这种助力转向系统主要的特点是液压力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻便性和汽车运行的稳定性。近年来，随着社会生活的汽车化，汽车的保有量不断增加，由此造成交通情况错综复杂，使得驾驶员转向盘的操作频率增大，这就需要减轻驾驶疲劳，提高操纵的轻

6、便性和灵活性，因此对动力转向系统的要求也越来越高。 至今，汽车转向系统经历了传统机械转向系统、液压助力转向系统、电液助力转向系统和电动助力转向系统4个发展阶段，未来则可能向线控动力转向系统发展。目前汽车转向系统正处在液压助力转向系统、电液助力转向系统向电动助力转向系统发展的过渡阶段。 1.2 转向系统的类型及特点1.传统机械转向系统 传统机械转向系统（MS）主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构3部分组成。转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括从方向盘到转向器输入端的零部件。转向器是把方向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出的增力装置,转向器最早采用的是蜗轮蜗杆式，以后陆续出现了螺杆螺母式、齿轮齿条式、循环球式等形式。转向传动机构是把转向器输出的力矩传递给转向车轮的机构，包括从转向摇臂到转向车轮的零部件。当汽车需要改变行驶方向时，驾驶员通过转动方向盘，转向力矩经由转向轴、转向器、直拉杆、横拉杆和梯形臂等机件使转向节偏转，实现汽车方向的改变。 传统机械转向系统的优点是结构简单、工作可靠、生产成本低。其缺点也非常明显：（1）随着汽车速度的提高和汽车质量的增大，转向操纵难度增大，转向

7、越来越费力。（2）是其传动比是固定的，即角传递特性无法改变，导致汽车的转向响应特性无法控制，传动比无法随汽车转向过程中的车速、侧向加速度等参数的变化而进行补偿，驾驶员必须在转向之前就对汽车的转向响应特性进行一定的操作补偿，这样无形中增加了驾驶员的精神和体力负担。 2.液压助力转向系统 液压助力转向系统（HPS）是在传统机械转向系统基础上额外加装了一套液压助力系统，一般由油泵、V形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀等组成。它以液压油为动力，通过液压泵产生的动力来推动机械转向器工作。 由于该系统通过液压力作用来推动传统机械转向机构的转向运动，从而减轻了驾驶员的劳动强度，在一定程度上解决了传统机械转向系统由于传动比固定而造成的转向“轻便”与“灵敏”之间的矛盾。但是，这类动力转向系统是靠方向盘转动时带动扭杆直接改变液压系统油路的通道面积来提供可变的助力。即助力大小与车速的高低没有关系，只与转向角度有关。转向盘转过的角度越大，液压系统提供的助力也越大。同时，该系统存在着以下缺点：（1）不管汽车转不转向，只要发动机工作，液压助力泵就会在发动机带动下工作，额外消耗发动机的能量。（2）转向助力特性

8、不可调，高速和低速时助力特性相同。在低速转向需要较大助力时，往往因发动机转速低而助力效果差，而在高速转向需要较小助力时，会因发动机转速高而助力作用大，导致转向过于灵敏，使汽车的操纵稳定性变差。 （3）液压系统本身所固有的液压油泄漏问题和转向噪声使得转向舒适性大大下降，同时对环境造成污染。由于液压助力转向系统工作可靠、技术成熟，能提供大的转向助力，目前被广泛应用。 3.电液助力转向系统 电液助力转向系统的转向助力特性在工作时可以改变。它主要有2种类型：电控液压助力转向系统(ECHPS)和电动液压助力转向系统(EHPS)。目前汽车上应用最多的是电动液压助力转自系统。 （1）电子控制式液压动力转向系统 电控液压助力转向系统（ECHPS）是在液压助力转向系统基础上增加了控制液体流量的电磁阀、转矩传感器、车速传感器以及转向控制单元等元件。理想情况下，汽车在原地转向时要求转向尽量轻便，在汽车以不同的速度运行时，能实时提供相应的转向助力以克服该运行速度下的转向阻力，使驾驶员既能轻便地操纵方向盘，又有足够的路感。 在转向过程中， ECHPS存在着由于油泵的持续工作所造成的多余能量消耗，整个液压系统占用

9、空间大、容易泄漏、噪声大等缺点，而且增加了车速检测控制装置。而且控制阀的结构较HPS复杂且成本较高，目前主要应用于高级轿车及运动型乘用车上。 （2）电动液压助力转向系统 电动液压助力转向系统（EHPS）也是在液压助力转向系统基础上发展起来的。其特点是将原来由发动机驱动的液压助力泵改由电动机驱动，并且增加了车速传感器、转向角速度传感器以及转向控制单元等电控装置。该系统的液压储油罐、油泵、电动机和转向控制单元都集成在电动机油泵组内。工作时转向控制单元根据汽车的行驶速度和方向盘转向角度等输入信号计算出理想的输出信号，控制电动机输出适当的功率，驱动液压助力泵工作。通过液压油为转向器提供助力。 与液压助力转向系统相比，它节省了发动机的燃油消耗，提高了经济性。 电液助力转向系统尽管在液压助力转向系统基础上有了较大的技术改进，但液压装置的存在使得该系统仍有难以克服的缺点，如存在渗油、不便于安装维修等。虽然实现了变助力特性，但该系统在液压助力系统基础上又增加了电子控制装置，使得系统结构复杂，成本增加。由于电液助力转向系统技术较为成熟，可以实现整车电控系统的一体化，作为传统液压助力转向系统向电动助力转向系统过渡的中间技术，在一定时间内还将继续得到应用和发展。 4.电动助力转向系统（EPAS或EPS）电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上，增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等。其特点是使用电动执行机构在不同的驾驶条件下为驾驶员提供合适的助力。系统主要由电子控制单元ECU、扭矩传感器、车速传感器

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