本田飞度电动助力转向的构造与维修.doc

浅谈飞度电动助力转向的构造与维修 （ ） 摘要：电动助力转向相对于液压助力转向，在节能和环保方面有着不可比拟的优越性，所以电动助力转向系统应用越来越广泛。叙述汽车电动助力转向的发展现状，工作原理，结构特点以及电动助力转向的优势。并以本田飞度为例，介绍电动助力转向的构造与维修。 关键词：电动助力转向；工作原理；本田飞度；构造；维修 电动助力转向概述 1.1电动助力转向EPS的发展现状 电动助力转向EPS是在EHPS的基础上发展起来的，既然EHPS已经用电动机作为助力动力，汽车设计人员自然可以想到取消液压助力这套机构，设计成纯电动机提供助力的转向系统——电动助力转向系统EPS，由于它取消EHPS里面的液压油泵、液压管路、液压油缸、密封圈等配件，助力效果纯粹依靠电动机通过减速机构直接驱动转向机构，所以EPS的结构简单，零件数目大大减少，可靠性增强，解决了长期以来一直存在的液压管路泄漏和效率低下的问题，是转向系统的一次革命。 目前，EPS技术日趋成熟，国外生产的轿车，基本达到50%以上都装备EPS，国内生产的轿车，装备EPS的也不少，如昌河北斗星，昌河爱迪尔，广州本田飞度（FIT），一汽大众速腾（SAGITAR），一汽大众开迪（CADDY）,中华骏捷，东风日产轩逸（SYLPHY），天津丰田皇冠（CROWN），一汽丰田普瑞斯（PRIUS）等。由于技术必威体育官网网址等原因，国内对EPS的研究开发起步较晚，目前国内研发自主知识产权的EPS系统的工作还处于起步阶段。 1.2电动助力转向的工作原理 图1.EPS的原理 图2. 助力特性曲线 EPS由扭矩传感器，车速传感器，电流传感器，控制单元ECU，助力电动机，减速机构等组成。EPS工作原理如图1所示[1]，扭矩传感器与转向轴（小齿轮轴）连接一起，当驾驶员转动转向盘时，扭矩传感器开始工作，把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动位移变成电信号传给ECU（Electronic Control Unit，简称ECU），ECU根据车速传感器和扭矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小，从而完成实时控制助力转向。因此它可以很容易地实现电动机在不同车速时提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活，高速行驶时稳定可靠[2]。 1.3 与液压助力转向相比，EPS的优点 ⑴具有随车速变化的最佳的助力效果，根据不同车辆的助力特性曲线[1]提供助力，车速低时，油压转向阻力大，助力也大，车速高时，转向阻力小，助力小，如图2所示，⑵节约能源，保护环境是EPS的优势。电机只是在需要时才工作，是按需工作型的转向系统，其节能性能，环保性能都比液压助力转向好。⑶零件简化，由于只靠电动机直接提供助力，省了油泵，皮带，皮带轮，液压管路，液压油和密封件等，可靠性增加。没有液压油，且低温工作性能好。电气元件的检测维修，更换都方便。⑷安全性提高，当发动机出现故障，甚至行驶中发动机突然熄火时，EPS仍然可以正常工作，提高了安全性能。 1.4电动助力转向的分类 电动助力转向按照电动机助力位置的不同，可以分为转向柱助力式，小齿轮助力式，双小齿轮助力式和齿条助力式，如图3所示[3]。 图3. EPS的分类 本田飞度EPS的构造[4] 广州本田生产的飞度轿车装备小齿轮时的EPS电动助力转向系统，是国内首次批量生产的最早装备EPS的小轿车之一，在飞度轿车卓越的省油性能之中，其中一方面的贡献就是装备了按需供应型转向系统EPS的节能作用。飞度的零配件由中日合资企业广州昭和供货，技术为日本的技术，比较成熟。EPS是由扭矩传感器，车速传感器，控制单元ECU，助力电动机，减速机构，模式选择开关等组成，如图4和图5所示。下面逐一介绍各部件及其工作原理。 图4.本田飞度EPS的元件组成 图5.本田飞度EPS各元件在整车上的位置 2.1扭矩传感器 飞度轿车的扭矩传感器是非接触式扭矩传感器，扭矩传感器安装在输入轴/小齿轮轴的周围，由线圈，磁芯和扭杆等组成，如图6所示。线圈固定在塑料壳里面，磁芯能在输入轴/小齿轮轴上上下移动，扭杆的上端通过圆柱销连接转向轴，传递驾驶员转动方向盘时输入的扭矩，扭杆的下端是接小齿轮输出轴，是传递路面转向阻力扭矩，扭杆在这两个扭矩的作用下，产生扭转变形，这个原理与液压助力转向中转向控制阀的扭杆的工作原理是一样的。磁芯上下移动在线圈中产生的感应电压的变化信号，就反映出扭矩大小的信号，经过信号处理后，输出到控制单元。在输入轴与小齿轮轴上分别安装了导杆，磁芯有垂直槽与斜纹槽，斜纹槽插入输入轴的