「科普」电子转向系统的结构与原理 一点就通

电动机械式助力转向系统（EPS）没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向管柱阀体等结构，结构非常简单，通过减速器以纯机械方式将电机产生的助力传递到转向系统上。

EPS 电动助力转向系统是机电一体化的产品，它由转向管柱、扭矩传感器、伺服电机、控制模块等组成。

原理通解 ▼

车辆启动后系统开始工作，当车速小于一定速度（如80km/h），这些信号输送到控制模块，控制模块依据转向盘的扭矩、转动方向和车速等数据向伺服电机发出控制指令，使伺服电机输出相应大小及方向的扭矩以产生助动力，当不转向时，电控单元不向伺服电机发送扭矩信号，伺服电机的电流趋向于零。

因此，在直行驾驶而无需操作转向盘时，将不会消耗任何发动机的动力，降低了燃油消耗。

本系统提供的转向助力与车速成反比，当车速在一定速度（如80km/h）或以上时，伺服电机的电流也趋向于零，所以车速越高助力越小。因此，无论在高速、低速行驶操作过程中汽车具有更高的稳定性，驾驶员自身保持均衡不变的转向力度。

结构通解 ▼

◎ 双小齿轮

双小齿轮电控机械助力转向系统中，由转向小齿轮和传动小齿轮将必需的转向力传递给齿条。驾驶员施加的扭矩通过转向小齿轮来传递，而传动小齿轮则通过蜗杆传动装置传递电控机械助力转向系统电机的支持扭矩。

◎ 转向器

转向器由转向扭矩传感器、扭转杆、转向小齿轮、传动小齿轮、蜗杆传动装置以及带控制单元的电机构成。

◎ 电机及控制单元

用于转向支持的电机带有控制单元和传感单元，它安装在第二个小齿轮上。这样就建立了转向盘和齿条之间的机械连接。因此，当伺服电机失灵时，车辆仍可以通过机械传动进行转向。

◎ 转向角度传感器

转向角度传感器位于复位环后侧，复位环上带有一个安全气囊滑环。转向角度传感器通过CAN 数据总线将信号传递到转向管柱电子控制单元J527，由此控制单元获悉了转向角度

的大小。转向管柱电子控制单元中的电子装置分析这个信号。

◎ 转向扭矩传感器

转向扭矩传感器将转向盘扭矩直接传递给转向小齿轮。传感器根据磁阻原理进行工作。为了确保最高的安全性，它采用了双重结构（冗余结构）。

转向管柱连接在扭矩传感器上，转向器通过扭转杆连接在扭矩传感器上。连接转向管柱的元件上有一个磁极转子，在这个转子中不同磁极的24 个区域轮流交替。每次使用两个磁极来进行扭矩分析。

◎ 转子转速传感器

转子转速传感器是电控机械助力转向系统电机的组成部分。无法从外部接触到转子转速传感器。

一般情况下的转向过程如下图所示：

1—驾驶员转动转向盘时，转向支持开始；

2—由于转向盘上扭矩的作用，转向器中的扭矩杆转动。转向扭矩传感器J269 探测扭矩杆的转动，并将探测到的转向扭矩传递给控制单元；

3—转向角度传感器通知当前转向角度，而转子转速传感器通知当前转向速度；

4—控制单元根据转向扭矩、车速、发动机转速、转向角度、转向速度和控制单元中的特性曲线计算出必需的支持扭矩，并启动电机；

5—由第二个平行作用于齿条的小齿轮来进行转向支持，小齿轮的传动由电机来进行，电机通过一个蜗杆传动装置和一个传动小齿轮将转向支持力传递到齿条上；

6—转向盘上的扭矩和支持扭矩的总和就是转向器上的有效扭矩，由该扭矩来传动齿条。

高速公路行驶时的转向过程如下图所示：

1—换车道时，驾驶员轻打转向盘；

2—扭转杆因此转动，转向扭矩传感器获悉扭转杆转动并通知控制单元，转向盘上有一个小的扭矩；

3—转向角度传感器通知小转向角度，而转子转速传感器通知当前转向速度；

4—根据一个小的转向扭矩、100km/h 的车速、发动机转速、小的转向角度、转向速度及控制单元中的特性曲线（100km/h 车速的特性曲线），控制单元获悉必须有一个小的支持扭矩或无需支持扭矩，继而启动电机；

5—高速公路行驶时，由第二个平行作用于齿条的小齿轮来进行一个小的转向支持，或者不进行转向支持；

6—转向盘上扭矩加上最小支持扭矩就是换车道时的有效扭矩，由该扭矩来传动齿条。

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故障现象

有一辆新款朗逸，左前轮受损，方向拉杆弯曲，换完拉杆，做完四轮定位后，各种定位数据正常，但ESP灯亮，经设备测试，转向角度传感器有故障，这种情况下，换转向角度传感器吗？

案例分析

损失照片

ESP系统

ESP是车身稳定控制系统，在一定的条件下，如路滑、刹车、转向，都能通过ESP系统控制制动、控制发动机电脑等，控制发动机动力输出，保持车身稳定。

故障原因

为什么ESP灯会亮呢？

原因如下：通过四轮定位，车在水平路面上，车轮和方向盘处于正前方，但转向角度传感器是一个霍尔传感器，正常的话，车身控制单元认为该处为0度，但由于各种因素，车身控制单元该处为非0度，这就需要对转向角度传感器的中间位置重新标定。

转向角度传感器

处理方式

设备设定对转向角度传感器的位置重新标定

适用大众，全新朗逸184*/全新朗行/全新朗境185*，VIN码：LSVGL6187F208****。

解决步骤

1. 复位至出厂设置

2. 执行装配线终端编程

3. 转向角学习

4. 控制单元编码

操作步骤

步骤一：复位至出厂设置

1. 打开汽车点火开关；

2. 选择大众V28.10及以上版本；

3. 选择系统选择；

4. 选择【44 转向助力系统】；

5. 选择16 安全登陆，输入登录码10608，

6. 提示登录成功。

7. 选择04 系统基本调整；

8. 选择勾选“复位至出厂设置”，然后确定，如图1；

图1

9. 开始进行基本设置，点击“调整”，基本设置状态变为“正确完成”,如图2；

图2

10. 执行“复位至出厂设置”后，“44 助力转向系统”存储故障码，需要清除这些故障码,如图3；

图3

步骤二：执行装配线终端编程

1、故障代码“B201300 未执行装配线终端编程”需执行在线编程来清除。

2、选择在线功能；

3、选择在线编程，如图4；

图4

4、提示在线编程免责声明，请仔细阅读；

5、提示在线编程注意事项“ECU刷写时间比较久，为了提高稳定性和刷写速度，建议使用“USB数据线”连接，请仔细阅读，如图

6、点击确定后开始扫描系统：

7、扫描结束后显示扫描到的系统，如图5；

图5

8、选择【点击编程】后有如下菜单，首先选择【ECU 编程】，如图6；

图6

9、进入后选择一个文件来进行编程，如图7；

图7

10、 下载需要先登录，登录成功后开始下载文件，直到下载成功；

11、 文件下载后接着点继续，则开始进行ECU刷写过程，最后提示刷写成功即可，如图8；

图8

12、 接下来执行【刷新助力特性曲线】，点击确定后在显示的文件中选择任意一个来进行，需要下载文件，，如图9。下载完成后就开始进行ECU刷写，刷写过程中会进行清码，故障码清除后刷写也成功完成。

图9

步骤三：转向角学习

1. 对于故障码“C10ACF0 转向系 - 未学习的端位 主动/静态”，需要进行方向盘极限位置设定。将方向盘左右两侧方向分别转动到极限位置，并停顿数秒，听到仪表发出“叮叮叮”三声的提示音，表示设定成功，然后删除故障码。

2. 对于故障码“B116854 转向角传感器，无基本设置主动/静态”，需进行特殊功能中的【转向角学习】；

3. 选择转向角学习；

4. 选择【03 刹车系统】，选择后提示如下图10，点确定会执行读码和清码的操作；

图10

5. 执行【转向角学习】->【转向角归零检查】，请按提示操作，确保满足提示中的所有条件，如图11；

图11

6. 检查转向角度值，确认转向角度值在-1.5°至 1.5°间，如果角度值不正确，请调节方向盘角度并关闭点火开关，稍等片刻后再次执行上述步骤，如图12；

图12

经验分享

当发生底盘与悬挂受损，方向机及方向管柱无损的情况，转向角度传感器报故障时，换好底盘配件，四轮定位完毕，消除故障码，通过设备，先做转向角度传感器中间位置的重新设定，不要盲目更换此配件，以免造成损失。

朗逸车的转向角度传感器还的大几百块，高档车的更贵，如奔驰C200，如图：

它将转向灯开关、雨刮开关、转向角度传感器都做成一个总成配件，价格不菲。综上所述，更换配件时，明白其故障，知其所以然，才能有的放矢。非电子转向机，转向角度传感器一般都要在转向管柱上。

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