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摘 要：电动助力转向系统在如今的汽车市场中越来越多的被应用，转向系统故障对驾驶安全造成隐患^通过分析故障成因可有效 规避故障风险及发现故障并及时排除故障^进而保障驾驶安全。
关键词：电动助力转向放障分析；驾驶安全
转向系统作为汽车整体的一部分，给驾驶员最直接的驾驶感 受。随着工业科技的飞速发展，机械与电子电器的有效结合，人们对 汽车驾乘感受的要求越来越高。电动助力转向系统正以非常迅猛的发展速度抢占着转向系统 市场，而电动助力转向系统的广泛应用，也使得其故障的发生、分析 与解决成为人们更加关注的问题。本文对匚型电动助力转向系统在 实车应用中常见的以及可能出现的故障进行了详细的阐述和分析，因此对于完善电动助力转向系统和对其故障进行排查有相应的参考价值。
1故障类型概述
1.1电动助力失效
电动助力的作用是在驾驶员转向时通过电机接收指令输 出相应的扭力从而使驾驶员不用使出足够的力量就能达到转向的目的，然而这个过程的实现不是看上去的那么简单，首先要有相配 合的转角传感器来测量方向盘转动角度和方向，还要有发动机转速传感器和车速传感器等提供相应的发动机转速信号和车速信，将 众多信号传输给通过预先在中设定好的程序，将计算出对电机的输出结果，即使电机提供多大助力和助力方向如何等指令，通过控制输出电流的大小来控制电机的助力大小，电流越大助力越大。
因此在执行助力的单元每一个环节的失效都可能导致助力失 效，包括电机提供的助力方向与实际驾驶员转向方向相反，转向时 无助力、转向时有助力但助力大小异常、非转向时电机提供转向力 等情况都属于电动助力转向失效。
1.2电动助力转向系统异响
整个电动助力转向系统包括电动转向管柱，中间传动轴，机械转向器三部分。主要产生异响的部件减速机构中的蜗轮蜗杆，中间轴 节叉，转向器的齿轮齿条。
产生异响的具体部位情况如下匕减速器蜗轮蜗杆经长时间磨 损造成啮合时若间隙过大，在转向时产生“够够”的响声，中间轴 上下节叉与管柱和转向器小齿轮轴配合处异响，中间轴滑动部分和上下节叉部分间隙过大，转向时会产生异响过转向器齿轮齿条啮合间隙过大会在转向时发生异响。
2故障形成机理分析
2.1电动助力失效故障形成机理分析
电动助力失效故障的主要根源应源于控制单元的故障而非机械部分的故障助力控制的关键在于整个助力系统的大脑，一套电动助力转向系统开发最基本的需要扭矩信号转角信号和车速信号等再根据设定的程序结合这些信号发出对电机的助力电流，而在此过程中可能出现的失效情况有输出反向助力无 助力助力大小异常等情况。
2.1.1输出反向助力在预设的程序无误的情况下，主要是转角信号错误造成的正常情况下，根据转角信号判断此时转向工况下方向盘转动的角度，由于转向角度不同需要提供的转向助力大小不同，转向角度正负值不同所需要提供的转向助力方向也不同，所以若出现输出反向助力的情况，主要是由于转角信号正负值错误 造成输出力方向错误，因此产生了反向助力。
2.1.2无助力，由于的功能除了控制电机助力以外还有保 护和自我诊断功能，因此产生无助力故障的原因有很多^由于某种 必要信号的丢失，而造成自我诊断功能启动，助力机构不再提供助 力。而最为常见的无助力故障的原因为热保护，由于为电子元件，因此对工作环境要求较高，在炎热的夏天长期停放在露天不避光的环境中的车辆，车内温度可达到60-80摄氏度^启动汽车后若 快速频繁的使用转向功能，造成控制器温度迅速升高，热保护功能自然启动，则会造成助力消失的情况。还可能由于接插件接触不了造成电路断开造成助力失效。
2.1.3助力大小异常该种故障成因多源自信号异常。主要应用的信号包括转角信号、车速信号、扭矩信号、发动机转速信号，其中转角信号丢失和车速信号丢失都会使得只提供部分助力，若扭矩信号丢失则无法判断此事扭矩大小冒然提供助力会很危险，故此时不助力。
2.2转向异响故障形成机理分析
转向系统异响的主要根源基本都源自机械部分部件磨损造成 配合间隙变大产生了异响。如蜗轮蜗杆啮合的涡轮材料磨损造成间 隙过大产生异响、中间传动轴上下节叉长期受力造成间隙变大产生 异响、齿轮齿条转向时中心距在实时发生变化使支撑弹簧变形造成 间隙变大且齿条轴向移动造成支撑座磨损产生异响。阴这些异响的 形成机理基本相同，众所周知机械磨损是在所难免的，只有当磨损 达到一定程度时，机械配合间隙变大到一定值^异响产生。由于异响 本身是一个主观评价的概念，故现如今对各部件磨损造成间隙会产 生异响的这个临界值并没有准确的定义，各生产厂商根据各自產品 实际情况自行制定。中间轴上、下节叉都有螺栓孔^用螺栓拧紧后可使中间轴与转向管柱下端（输出端）花键以及转向器小齿轮轴紧密 配合，若螺栓松动导致以上配合不紧密，则会在转向时产生异响。
3故障避免或排除措施
根据上文所述^关于助力控制单元所产生的故障，一般在设计 研发阶段规避，如传感器信号丢失后是否助力或怎样助力的问题，在设计研发阶段，要根据调试情况和实际使用情况合理设计此时的 控制逻辑。对于机械部件异响问题，应提高加工精度完善设计结构，在发生异响后^首先判断是否是紧固螺栓松动造成^若是螺栓松动 造成的应拧紧螺栓，或将松动螺栓替换，使用新的带有防滑胶的相 同螺栓拧紧。若非螺栓松动造成，应判断出具体异响部件予以更换。
4结论
转向系统故障在实际使用中出现的频率并非很高^可是一旦出 现了故障尤其是在行驶中会对驾驶安全造成极大的危害^因此防患 转向系统故障尤为重要。关于控制单元问题所引起的故障或异常，大部分可以在设计阶段避免^而机械部分的异响问题应及时发现并 排除，因为其不但影响驾驶舒适性^长期的异响还可能造成机械损 坏等更严重的故障发生。通过对转向系统几种常见故障形式的分 析，了解故障形成机理可以有效的避免故障恶化进而影响驾驶安全。
（作者单位：北京劳动保障职业学院）
关键词：电动助力转向放障分析；驾驶安全
转向系统作为汽车整体的一部分，给驾驶员最直接的驾驶感 受。随着工业科技的飞速发展，机械与电子电器的有效结合，人们对 汽车驾乘感受的要求越来越高。电动助力转向系统正以非常迅猛的发展速度抢占着转向系统 市场，而电动助力转向系统的广泛应用，也使得其故障的发生、分析 与解决成为人们更加关注的问题。本文对匚型电动助力转向系统在 实车应用中常见的以及可能出现的故障进行了详细的阐述和分析，因此对于完善电动助力转向系统和对其故障进行排查有相应的参考价值。
1故障类型概述
1.1电动助力失效
电动助力的作用是在驾驶员转向时通过电机接收指令输 出相应的扭力从而使驾驶员不用使出足够的力量就能达到转向的目的，然而这个过程的实现不是看上去的那么简单，首先要有相配 合的转角传感器来测量方向盘转动角度和方向，还要有发动机转速传感器和车速传感器等提供相应的发动机转速信号和车速信，将 众多信号传输给通过预先在中设定好的程序，将计算出对电机的输出结果，即使电机提供多大助力和助力方向如何等指令，通过控制输出电流的大小来控制电机的助力大小，电流越大助力越大。
因此在执行助力的单元每一个环节的失效都可能导致助力失 效，包括电机提供的助力方向与实际驾驶员转向方向相反，转向时 无助力、转向时有助力但助力大小异常、非转向时电机提供转向力 等情况都属于电动助力转向失效。
1.2电动助力转向系统异响
整个电动助力转向系统包括电动转向管柱，中间传动轴，机械转向器三部分。主要产生异响的部件减速机构中的蜗轮蜗杆，中间轴 节叉，转向器的齿轮齿条。
产生异响的具体部位情况如下匕减速器蜗轮蜗杆经长时间磨 损造成啮合时若间隙过大，在转向时产生“够够”的响声，中间轴 上下节叉与管柱和转向器小齿轮轴配合处异响，中间轴滑动部分和上下节叉部分间隙过大，转向时会产生异响过转向器齿轮齿条啮合间隙过大会在转向时发生异响。
2故障形成机理分析
2.1电动助力失效故障形成机理分析
电动助力失效故障的主要根源应源于控制单元的故障而非机械部分的故障助力控制的关键在于整个助力系统的大脑，一套电动助力转向系统开发最基本的需要扭矩信号转角信号和车速信号等再根据设定的程序结合这些信号发出对电机的助力电流，而在此过程中可能出现的失效情况有输出反向助力无 助力助力大小异常等情况。
2.1.1输出反向助力在预设的程序无误的情况下，主要是转角信号错误造成的正常情况下，根据转角信号判断此时转向工况下方向盘转动的角度，由于转向角度不同需要提供的转向助力大小不同，转向角度正负值不同所需要提供的转向助力方向也不同，所以若出现输出反向助力的情况，主要是由于转角信号正负值错误 造成输出力方向错误，因此产生了反向助力。
2.1.2无助力，由于的功能除了控制电机助力以外还有保 护和自我诊断功能，因此产生无助力故障的原因有很多^由于某种 必要信号的丢失，而造成自我诊断功能启动，助力机构不再提供助 力。而最为常见的无助力故障的原因为热保护，由于为电子元件，因此对工作环境要求较高，在炎热的夏天长期停放在露天不避光的环境中的车辆，车内温度可达到60-80摄氏度^启动汽车后若 快速频繁的使用转向功能，造成控制器温度迅速升高，热保护功能自然启动，则会造成助力消失的情况。还可能由于接插件接触不了造成电路断开造成助力失效。
2.1.3助力大小异常该种故障成因多源自信号异常。主要应用的信号包括转角信号、车速信号、扭矩信号、发动机转速信号，其中转角信号丢失和车速信号丢失都会使得只提供部分助力，若扭矩信号丢失则无法判断此事扭矩大小冒然提供助力会很危险，故此时不助力。
2.2转向异响故障形成机理分析
转向系统异响的主要根源基本都源自机械部分部件磨损造成 配合间隙变大产生了异响。如蜗轮蜗杆啮合的涡轮材料磨损造成间 隙过大产生异响、中间传动轴上下节叉长期受力造成间隙变大产生 异响、齿轮齿条转向时中心距在实时发生变化使支撑弹簧变形造成 间隙变大且齿条轴向移动造成支撑座磨损产生异响。阴这些异响的 形成机理基本相同，众所周知机械磨损是在所难免的，只有当磨损 达到一定程度时，机械配合间隙变大到一定值^异响产生。由于异响 本身是一个主观评价的概念，故现如今对各部件磨损造成间隙会产 生异响的这个临界值并没有准确的定义，各生产厂商根据各自產品 实际情况自行制定。中间轴上、下节叉都有螺栓孔^用螺栓拧紧后可使中间轴与转向管柱下端（输出端）花键以及转向器小齿轮轴紧密 配合，若螺栓松动导致以上配合不紧密，则会在转向时产生异响。
3故障避免或排除措施
根据上文所述^关于助力控制单元所产生的故障，一般在设计 研发阶段规避，如传感器信号丢失后是否助力或怎样助力的问题，在设计研发阶段，要根据调试情况和实际使用情况合理设计此时的 控制逻辑。对于机械部件异响问题，应提高加工精度完善设计结构，在发生异响后^首先判断是否是紧固螺栓松动造成^若是螺栓松动 造成的应拧紧螺栓，或将松动螺栓替换，使用新的带有防滑胶的相 同螺栓拧紧。若非螺栓松动造成，应判断出具体异响部件予以更换。
4结论
转向系统故障在实际使用中出现的频率并非很高^可是一旦出 现了故障尤其是在行驶中会对驾驶安全造成极大的危害^因此防患 转向系统故障尤为重要。关于控制单元问题所引起的故障或异常，大部分可以在设计阶段避免^而机械部分的异响问题应及时发现并 排除，因为其不但影响驾驶舒适性^长期的异响还可能造成机械损 坏等更严重的故障发生。通过对转向系统几种常见故障形式的分 析，了解故障形成机理可以有效的避免故障恶化进而影响驾驶安全。
（作者单位：北京劳动保障职业学院）