汽修毕业论文
2020-03-03 07:31:19 来源：范文大全收藏下载本文
XXX职业技术学院
毕业设计（论文）
课题名称： EPS系统故障的检修
专 业： 汽车检测与维修
班 级： XXX 姓 名： XXX 学 号： XXX 指导教师： XXX
完成时间 X 年 X月 X 日
目 录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.动力转向系统的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.动力转向系统的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3.动力转向系统的故障现象及原因分析„„„„„„„„„„„„„„3 3.1.动力转向系统转向不足或助力不足„„„„„„„„„„„„„3 3.2.行驶跑偏„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.3.转向不灵敏„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.4.前轮摆振„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 4.EPS系统常见故障的检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
4.1基本检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
4.2动力转向系统转向不足或转向沉重检修„„„„„„„„„5 4.3行驶跑偏检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 4.4前轮摆振检修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 5.动力转向系统的故障排除案例„„„„„„„„„„„„8 6.总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
EPS系统故障的检修
XXX
XXX，班级：汽修XXX，指导老师：XXX
摘要：转向系统是整车系统中最基本必不可少的组成系统，驾驶者通过方向盘操控汽车行进方向，从而实现自己的驾驶意图。EPS系统是由转矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构、离合器和电子控制单元等组成的。EPS系统用电能取代液压能减少了发动机的能量消耗，EPS系统将转向控制器、转向油泵和储罐合为一体，其特点是转向助力性能与转向速度和行驶速度密切相关。本文针对以上装置的组成构造、原理与检修方法和步骤等进行介绍，通过对EPS系统的故障特征、实例，进行分析、诊断和维修，并且论述了排除故障的步骤。
关键词：电动助力转向系统；汽车；检修
前言
转向系统是整车系统中最基本必不可少的组成系统，驾驶者通过方向盘操控汽车行进方向，从而实现自己的驾驶意图。目前动力转向系统可分为机械式转向和动力转向。转向器的好坏直接影响到汽车行驶的安全性和可靠性。汽车动力转向系统是在机械转向系的基础上增设了一套转向助力机构，它兼用驾驶员的体力和其它动力作为转向能源。奔驰S350（221发动机）采用的是电液助力转向系统，结合液压动力转向系统的优点的一款助力系统。因为转向系统的重要性，所以维修的重要性也随之而来。故障的诊断、排除、检修等一系列的问题成了必不可少的研究对象。本文就对奔驰S350电液助力转向系统的故障进行了分析和检修。
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图1 动力转向总成
1.动力转向系统的组成
（1）转矩传感器
转矩传感器的功能是测量驾驶员作用在转向盘上的力矩大小和方向。其测量系统比较复杂且成本较高，所以性能可靠的低成本转矩传感器是决定EPS能否占领市场的关键因素之一。
（2）车速传感器
车速传感器常采用电磁感应式传感器，安装在变速箱上。该传感器根据车速的变化，把主副两个系统的脉冲信号传送给ECU，由于是两个系统，因此信号的可靠性提高了。
（3）电动机及转向助力泵
电动机是EPS系统的动力源。电动机的功能是根据ECU的指令输出适宜的辅助转矩。电动机多采用永磁式直流电动机。电动液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。
（4）减速机构和离合器
减速机构与电动机相连，起降速增矩作用。目前主要有行星齿轮式减速机构和蜗轮 2
蜗杆式减速机构两种形式。当车速在设定车速以上时，电磁离合器切断，电动机不再提供助力。此时系统不受电机惯性影响，转入人工机械转向；当系统发生故障时，离合器自动分离，转入人工机械转向。离合器是保证EPS系统在预先设定的车速范围内闭合。
（5）电子控制单元（ECU）
ECU担负着处理传感器信号、执行控制策略、输出控制信号驱动电机、系统监控诊断和通讯的重任，是系统的核心部件。
2.动力转向系统的工作原理
电子控制动力转向系统是利用电动机作为助力源。工作原理：首先控制器实时的根据角度传感和车速传感器等的信号计算出合适的电机转速，并调节电机达到该合适转速;在电机带动下，液压泵将高压油从出油孔泵出通过出油管进入转向阀，当有转向操作时，转阀阀芯和阀套产生相对运动，导致高压油进入其中一个油缸(左缸)，使左右油缸产生压力差，从而产生助力，另一个油缸(右缸)的低压油被压出来回流入液压泵。图中红色管为高压油，蓝色管为低压油。当无转操作时，高压油不进入油缸，直接回流入液压泵。
车速传感器方向盘转角传感器发动机转速传感器数据线蓄电池交流发电机电源线储油罐齿轮泵控制器无刷电机低压回油管高压进油管齿条
图2 动力转向系统原理图
3.动力转向系统故障现象及原因分析
3.1 动力转向系统转向不足或转向沉重
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主要现象：转向时转向盘沉重或者存在忽轻忽重的现象。原因分析：转向油泵驱动皮带松弛或者损坏；转向油泵工作不良，油泵压力过低；储油罐油面过低；液压助力系统内有空气或者泄露；液压管路扭曲，折皱或者破裂漏油；压力流量限制阀弹簧弹力下降或者密封不良；转向控制阀，助力缸工作不良；转向器润滑不良或者轴承齿合间隙调整不良；转向柱弯曲变形，转向器或者转向柱的轴轴承损坏；转向主销转向节润滑不良；轮胎压力过低等等;电动机转速过低；转矩传感器接触不良；ECU故障。
3.2 行驶跑偏
主要现象: 汽车直线行驶时发飘，向一侧跑偏，驾驶员转向时感觉左、右侧的转向力不同，有时相差很大。原因分析：前束不对；控制阀的阀芯偏离中位，阀芯与阀体配合不良；动力转向液压油路的油管破损或管接头漏油；工作油液变质、过脏或牌号不对；控制阀阀孔堵塞；溢流阀或单向阀工作不良。
3.3 转向不灵敏
主要现象：转向时转向反应慢。原因分析：转向器主动齿轮与齿条间隙过大、轴承松旷；横拉杆及链接件松旷；轮毂轴承调整不当或者磨损松旷；转向注销磨损松旷；车速传感器；故障ECU故障。
4.EPS常见故障检修
4.1 基本检修
（1）检查调整轮胎气压及轮胎磨损情况(前轮2.2bar;后轮2.4bar；磨损不得超过 轮胎磨损极限标记处）。
（2）电脑诊断。
（3）检查调整转向桥、转向系各部位配合间隙以及转向盘的自由行程：首先检查 方向球头等悬挂有无间隙，如需调整，方向机的外壳上有一个大螺丝，通过调整预紧力改变自由行程。
（4）检查调整转向车轮定位（用四轮定位机定位）。
（5）检查驱动皮带张紧度；检查皮带的张力，这时可以用姆指，强力地按压2个皮 带轮中间的皮带。按压力约为10kg左右，如果皮带的压下量在10mm左右，则认为皮带张力恰好合适。如果压下量过大，则认为皮带的张力不足。如果皮带几乎不出现压下量，则认为皮带的张力过大。张力不足时，皮带很容易出现打滑。张力过大时，很容易损伤 4
各种辅机的轴承。调整螺母拧松，把皮带的张力调整到最佳的状态。
（6）检查发动机怠速性能（连接专用电脑进入系统看发动机怠速，进实际值调整）。 （7）检查转向油罐液位（打开助力油壶看油位是否正常）。
（8）动力转向系统中的空气排放（打开助力油壶，加助力油并同时打方向）。 （9）检查动力转向系统的油压（连接专用电脑进入系统全车检测看油压是否正常， 正常油压7200~7800kpa）。
（10）检查动力转向器的回油压力（拔掉供油继电器，把油压表连到油轨上测量油 压；正常油压，怠速时≥3bar，车速2000转水温80℃≤8bar）。
4.2 动力转向系转向不足或助力不足故障检修
（1）检查转向油泵驱动皮带，有无损坏或者断裂应更换；
（2）检查驱动皮带张紧度；检查皮带的张力，这时可以用姆指，强力地按压2个皮 带轮中间的皮带。按压力约为10kg左右，如果皮带的压下量在10mm左右，则认为皮带张力恰好合适。如果压下量过大，则认为皮带的张力不足。如果皮带几乎不出现压下量，则认为皮带的张力过大。张力不足时，皮带很容易出现打滑。张力过大时，很容易损伤各种辅机的轴承。调整螺母拧松，把皮带的张力调整到最佳的状态。
（3）检查储油罐液面高度，过低应及时添加到中线以上；检查液压管路有无扭曲、折皱或者断裂，连接点有无漏油现象，并视情况予以恢复。（可用修包跟换检修）
（4）检查转向控制阀和助力缸，若工作不良或损坏应更换转向器，（进入电脑诊断 系统电液动力转向机构与中央网关控制单元 (N93) 通信 ,以进行系统诊断。）若4b 齿轮断齿则需跟换转动小齿轮。
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图3 转向控制阀
（5）检查转矩传感器插头是否松动，测量电压（理论上，转矩传感器正常工作时， 其输出信号值为1~4v。一旦其本身及信号采集线路出现异常，输入cpu的主、副扭矩信号将大于4v，或小于1v，或两信号之差超过。但实际车辆行驶中，虽然硬件和软件设计中考虑了各种抗干扰措施，各种偶尔的噪声或振动还是或多或少地会引起转矩信号的暂时偏差，而这种偏离是暂时且系统能自动修复的，所以不能立即判定为转矩传感器故障。为提高识别的可靠性，将转矩信号的异常界限值设为0.9~4.1v，并且只有当信号值超出其范围持续一定时间，才判定为转矩传感器有故障）。
（6）若以上都不能解决该故障则检查ECU:打开点火开关(ON)，察看ECU—IC熔断 丝是否正常。如果烧毁，重新更换后又烧毁，表明此熔断丝与电控单元ECU的+B脚之间短路。关闭点火开关(OFF)，拔下ECU线束插座，将电压表正极接插接器＋B端子（从背面插入），负极搭铁，电压应为11～13V（蓄电池电压）。如果无电压，表明ECU－IC熔断丝与ECU的＋B端子之间有断路。若电压正常则检查ECU，若ECU损坏，则更换。
4.3 行驶跑偏检修
行驶跑偏一般分为三种：
（1）跳动转向：在水平路面上行驶没有问题，遇到突起路面时会出现突然转向趋势。此故障发生在两侧横拉杆高度不一致的221车上，可能转向机构转向横拉杆之类的部件磨损导致的，顶起车辆查看部件胶套有无破损有更换相应部件。
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（2）力矩转向：汽车在中高速行驶时急剧加速时，汽车由转向一侧趋势，紧急制动 时会出现严重跑偏；此现象由于两侧注销内倾角不一致引起的，奔驰350内倾角是不可调的，所以更换转向节能解决此故障。
（3）直线行驶跑偏汽车在水平路面行驶，此故障需要做四轮定位。先把车开到四柱举升机上挂上电子眼，进入四轮定位机系统确定标准数据调整后轮前束松开螺母，用凸轮螺栓调节束角，拧紧螺母。后轮前束标准值0°32′（±7′）。调整前束：关闭方向盘的方便出入功能否则, 驾驶员车门打开或关闭时, 驾驶员座椅和方向盘会移动到不同的位置。 安装固定制动踏板调
图4 转向机位置
节柄, 可能会损坏座椅。用固定装置将方向盘固定到中央位置；为此, 将固定装置插入遮阳板前部；检查转向机和方向盘的中央位置(箭头所示)盖上的标记与控制阀外壳上的标记对正时, 转向机处于中央位置(箭头所示)。将方向盘调节最多一个齿, 如有必要: 沿行驶方向将车轮扩展器插在车轮内侧前部（抗扭转支撑和转向连杆会产生一个相对较大的前束值, 该值在行驶状况下可减少至适当大小）在六角处反向固定转向横拉杆, 然后松开防松螺帽转动转向横拉杆,以调节束角。拧紧防松螺帽拆下固定装置拆下车轮扩展器检查防尘罩是否出现角位移,如有必要,则进行校正前束标准0°14′（±0.6′）。 若四轮定位后还是跑偏，则查看动力转向液压油路的油管有无破损或管接头漏油现象，有则需跟换；查看工作油液有无变质、过脏或牌号不对等现象。
（4）若油液管路正常则拆卸动力转向助力泵皮带，进行无助力转向的测试，如果车辆行驶跑偏得以改善，则说明动力转向器或阀有故障。则拆解转向器和转向控制阀，对扭力杆进行校正。校正方法是：将阀体夹紧在大台钳上，将直径略小于横销的短钢条穿入扭力杆横销孔内，再用活扳手扳动短钢条，使扭力杆向反方向变形。若还是没解决故障则拆卸转向机，若有损坏则更换转向机总成。
4.4 转向不灵敏
转向不灵敏检修先连接车辆进入维修系统，若报车速传感器故障，则检查传感器是
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否损坏将车速传感器对换位置若仍报对换前的传感器故障则更换传感器。若还是原来的故障码则检查线路有没有断开。若没故障码则将车顶起，拆卸底盘转动转向盘，看转向器齿条能不能立即转动，若不能则表明齿条与主动齿条啮合间隙过大；若齿条转动横拉杆不动，查看连接螺母有没有松动没有则更换横拉杆衬套；横拉杆转动而转向臂不动，查看横拉杆外端球头注销是否松旷磨损；转向臂能摆动，晃动前轮检查轮毂轴承是否松旷。若轮毂轴承正常则检查ECU熔断丝是否正常，ECU线束有无短路断路现象，都正常则检查ECU有无损坏，有则更换。
5.EPS系统的故障案例分析
一辆行驶里程约3.6万km，221发动机和220底盘奔驰的S350轿车。车主反映该车方打方向时没有助力而且仪表盘报警灯亮。SA发现车子启动正常，启动后仪表上立即出现“动力转向故障，参见用户手册”的字样，并且仪表上多个系统报警。SA建议电脑检测，检查电路。
故障原因分析与检测：通过SA提示我们发现车子原地打方向打不动助力完全消失，此车装有的是电液转向助力系统，有单独的模块进行控制，其功能原理不同于一般单纯的液压助力及电动助力。首先连接诊断仪STAR-D进行快速测试，检测不到电动助力泵控制单元，同时发动机、变速器及其他控制单元内报多个通讯方面的故障码。由于检测不到电动助力泵，于是就准备从查找WIS开始检查，找出助力系统的电路图，检查发动机舱内的大容量保险丝及前SAM内的5A保险丝均正常。接着检查A91/1的搭铁，拆掉右前轮内衬检查插头，发现插头B非常松旷，插头B上有供电线，与底盘CAN E相连，如果接触不好的话一定会影响助力系统的正常工作，并且模块是靠CAN线检测的，而此时正好检测不到。
此时，感觉找到了故障点。于是处理插头，把插头固定好后清除故障码，再次启动车辆，仪表上报警消失，助力恢复正常。但不敢确定故障完全排除，谨慎起见，去外面进行路试。试车开始没有发现问题，行驶约1km时故障再次出现，并伴随着发动机故障灯亮、定速巡航系统报警、ESP灯亮等多个报警，COMAND中收音机的声音也消失了。于是赶紧把车子靠路边停稳，这时换挡已经困难，熄火后重新打开钥匙，发现挡位都不能正常显示。根据故障现象及维修经验，这么多系统同时报警，模块全都损坏的可能性非常小，肯定是某个系统出现故障从而影响到整个CAN网络都不正常。与电液助力泵控制单元相连的是CAN E，于是决定先从CAN E入手。连接赫尔曼专用工具，测量X30/30
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处的波形（X30/30是一个CAN分配器，上面有多个系统的CAN线相连），发现波形不正常，于是采取逐个拔插头的方式并观察波形，当拔掉电液助力泵控制单元上的插头时，波形恢复正常，重新插上插头波形又变得不正常了。检查X30/30到电液助力泵控制单元的线路无磨损搭铁，插头及插针接触良好。
图5 波形图
看来是控制单元内部问题导致了整个CAN网络的异常。由于电液助力泵控制单元和助力泵是一个整体，于是订货整体更换，清除故障码，仪表显示正常，所有报警消失，进行路试也一切正常。
通过此案例，得知，判断故障要谨慎仔细，先分析，然后抓住各个细节，才能准确的找到故障存在点。
6.总结
本文以电控动力转向系为研究对象，分别介绍了它的功能、故障、检修等一些实例的诊断与排除。汽车转向系统常见故障的诊断要靠技术工人长期工作经验的积累，也要依靠一些专用仪器检测。故障诊断框图的作用是可以方便地诊断并排除液压动力转向系统的主要故障。
结束语
在本论文定稿之际，我要感谢三年来曾经帮助我的各位老师、同学，以及学院各位领导，谢谢大家的关爱、理解、肯定和支持！
在此，我尤其要对热情关心、悉心指导论文的导师XXX老师致以敬意，表示我衷心的感谢！回顾这么多天的写作历程,我遇到了很多写作上的困惑和疑问。我的导师X老师在百忙之中不但没有心生烦意，而是更加兢兢业业地为我的论文做着修改和指导，使我的毕业论文在质量上得到了本质的飞越。因此，我借此机会向我亲爱的老师致以最真挚
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的谢意，您的学生将永远铭记您的教诲！
我相信通过这次论文的写作不仅对我所学过的知识进行了进一步的加强和巩固，也对我以后的人生和工作产生积极的意义。
最后，我谨向在百忙中评审本文的各位老师致敬，表示衷心的感谢！
参考文献
[1] 李铎.汽车电动助力转向系统的回正性能研究[J];科技资讯;2012年34期
[2] 林逸,施国标;汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势[J];公路交通科技;2001年03期 [3] 李慧琪;李伟光;王元聪;汽车电动助力转向系统的现状与发展[J];电脑与电信;2007年02期 [4] 龚小平,杜志强;电动助力转向技术发展的新动向[J];上海汽车;2005年10期
[5] 姜文涛;郭洪军;苗文勤;陈春桃;汽车电动转向系统的应用[J];科技创新与应用;2012年08期 [6] 庄继德.汽车电子控制系统工程.北京理工大学出版社.[7] 肖生发等.电子控制式电动助力转向系统的开发前景.汽车科技 [8] 郭顺生等.汽车电动动力的转向的发展与研究.北京汽车.[9] 冯樱等.电子控制式电动助力动力转向系统的控制.汽车研究与开发.[10] 边焕鹤等.汽车电器与电子设备.人民交通出版社. 10
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