汽车底盘电控技术课程（理论）教学任务书课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林
注：1、教师每次课需携带教学任务书；
2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。

汽车底盘电控技术课程（实践）教学任务书
课程管理系（部）：机电工程教研室：汽车检测任课教师：邓家林
注：1、教师每次课需携带教学任务书；
2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。

备课纸
车系上。

由于技术成熟可靠，而且成本低廉，得以被广泛普及。

机械液压助力系统的主要组成部分有液压泵、油管、压力流体控制阀、V型传动皮带、储油罐等等。

这种助力方式是将一部分发动机动力输出转化成液压泵压力，对转向系统施加辅助作用力，从而使轮胎转向。

2、电子液压助力
由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。

这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。

机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。

3、电动助力
EPS就是英文Electric Power Steering的缩写，即电动助力转向系统。

电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。

该系统由电动助力机直接
提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、
液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。

另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力
的特点。

正是有了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，
将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。

●汽车电动转向结构原理
一、电动转向系统组成
电动助力转向系统（Electric Power Steering，缩写EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统HPS （Hydraulic Power Steering）相比，EPS系统具有很多优点。

EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。

二、电动转向系统原理
当操纵转向盘时，装在转向盘轴上的转矩传感器不断地测出转向轴上的转矩信号，该信号与车速信号同时输入到电控单元。

电控单元根据这些输入
信号，确定助力转矩的大小和方向，即选定电动机的电流和转向，调整转向辅助动力的大小。

电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。

液压式电控动力转向系统是在普通动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、检测车辆信息的各种传感器、以及电控单元（ECU）。

目前液压式EPS在轿车上应用较多，如上海大众POLO、一汽大众Audi A6等。

根据控制方式不同，液压式电控动力转向系统分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。

1）流量控制式电控液压动力转向系统
系统工作时，ECU根据车速传感器、转向角速度传感器和控制开关
等信号，给旁通流量控制阀通入不同占空比的信号，以控制其开启程度，
进而控制供油和回油管路之间的旁通油量，从而调整供给转向器内部的
转向液的流量。

当车辆高速行驶时，流过旁通流量控制阀电磁线圈上的
平均电流大，阀的开度大，旁路液压油量大，油泵向转向器供油量减少，
动力转向控制阀灵敏度下降（传力介质减少了），转向助力作用降低，
操纵转向盘的转向力增加；反之，阀开度变小，旁路液压油量小，油泵
向转向器供油量增多，转向助力作用提高，操纵转向盘的转向力减小。

2）反力控制式电控液压动力转向系统
该系统的工作原理是：汽车转向时，转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。

当转向力增大，扭力杆发生扭转变形时，控制阀阀套和阀芯之间将发生相对转动，于是就改变了阀套和阀芯之间油道的通、断关系和工作油液的流动方向，从而实现不同的转向助力作用。

反力控制式EPS工作时，ECU根据车速的高低线性控制电磁阀的开度。

（1）当车辆停驶或速度较低时，ECU使电磁线圈的通电电流增大，电磁阀开口面积增大，经分流阀分流的液压油通过电磁阀重新回流到储油箱中，所以作用于柱塞16的背压（油压反力室压力）降低。

于是柱塞推动控制阀阀芯的力（反力）较小，因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形，使转向控制阀的阀套与阀芯产生相对转动而实现转向助力作用。

（2）当车辆在中、高速区域转向时，ECU使电磁线圈的通电电流减小，电磁阀开口面积减小，所以油压反力室的油压升高，作用于柱塞的背压增大，于是柱塞推动控制阀阀芯的力增大。

此时需要较大的转向力才能使转向控制阀的阀套与阀芯之间作相对转动（相当于增加了扭力杆的扭转刚度）而实现转向助力作用，所以在中、高速时可使驾驶员获得良好的转向手感和转向特性。

反力控制式EPS具有较大的选择转向力的自由度，转向刚度大，驾驶员能感受到路面情况，可以获得稳定的操作手感等；其缺点是结构复杂，且价格较高。

3）阀灵敏度控制式电控液压动力转向系统
阀灵敏度控制式电控液压动力转向系统（以下简称阀灵敏度控制式EPS）是根据车速控制电磁阀直接改变动力转向控制阀的油压增益（阀灵敏度）来控制系统油压，进而控制转向助力的大小。

阀灵敏度控制式EPS的组成，该系统主要由转向控制阀、转向动力缸、储油箱、电磁阀、车速传感器和电子控制单元等组成，系统对转向控制阀作了局部改进）所示，一般在控制阀阀套圆周上形成6条或8条沟槽，各沟槽利用阀部外体与泵、动力缸、电磁阀及储油箱连接。

控制阀的可变小孔分为低速专用小孔（1R、1L、2R、2L）和高速专用小孔（3R、3L）两种，在高速专用可变孔的下边设有旁通电磁阀回路。

●汽车电动转向使用维护
一、电动转向系统检查
一）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。

二、电动转向系统诊断
一）电控动力转向系统故障自诊断
电控动力转向控制系统具有自诊断功能，当发生系统故障时，能自动停止助力，同时ECU可以记忆故障内容，并使故障指示灯点亮，提醒驾驶员，维修时可以读取故障代码，找出故障原因。

此功能与大多数电控系统故障自诊断的工作原理类似，在此不详述。

对于电动式动力转向系统而言，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。

二）电控动力转向系统故障检修
电控动力转向系统常见的故障有转向沉重或助力不足，动力转向液产生乳状泡沫、液面低以及压力低，向左或向右急转转向盘时转向力瞬时增大等。

主要原因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。