大众帕萨特汽车方向盘抖动故障检修方案设计

2023年11月25日发(作者：奔驰slk200)

目录

前言1

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1故障现象1

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1.1问诊1

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1.2试车2

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2大众帕萨特汽车转向系统结构特点与控制原理2

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2.1汽车转向系统的作用2

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2.2大众帕萨特汽车转向系统结构特点2

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2.3大众帕萨特汽车转向系统控制原理5

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3大众帕萨特汽车方向盘抖动故障诊断流程6

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3.1大众帕萨特汽车方向盘抖动故障可能原因分析6

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3.2大众帕萨特汽车方向盘抖动故障诊断流程图6

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3.3大众帕萨特汽车方向盘抖动检查步骤7

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4大众帕萨特汽车方向盘抖动故障排除流程10

大众帕萨特汽车方向盘抖动故障检修方案设计

前言

帕萨特（PASSAT）是德国大众汽车公司设计的一款中型轿车。在大众汽车谱

系中划为B级车。帕萨特自1973年诞生，40多年来大众帕萨特轿车以其高标准

的安全、经典的设计、顶级的造车质量席卷全球汽车市场，共生产销售3000余

万辆。

帕萨特，应用最先进的工程技术。帕萨特轿车在动力性能、整体设计、安全

概念、驾乘舒适性以及耐久、耐用性上，都已超越中档轿车的标准设计。德国

大众汽车公司的工程师们将汽车设计与科技完美结合，制造出拥有优越价值的帕

萨特轿车。目前帕萨特在国内的主要销售厂家为上汽大众。

1996年设计的第五代帕萨特B5轿车，堪称大众汽车的旗舰产品，将中级轿

车的价值提升到前所未有的高度。上海大众汽车有限公司在2000年将帕萨特B5

投放到中国市场。在中国上市的帕萨特以帕萨特B5轿车为原型，根据中国用户

对轿车的审美观、使用要求而重新设计生产的。2005年投放市场的第六代帕萨

特B6。2018年10月31日，全新一代帕萨特AllNewPassat正式上市，新车基

于MQB平台打造。

汽车转向系统是一个对驾驶员来说十分重要但又不能轻易看到的结构，其性

能优劣直接影响到人们的驾乘体验和车辆的安全运行。而方向盘发抖的现象是较

常见的一种故障现象，引起该故障的原因比较多，因此，我们要全面透彻的了解

汽车转向系统各组成部分及工作原理，掌握其各项功能和作用，根据具体的故障

现象结合相关的技术知识、经验，制定出切实可行而又经济的维修方案，以达到

排除故障的目的。

1故障现象

1.1问诊

一辆帕萨特2.0L汽车用户反映该车车身发生抖震，并且方向盘发抖的现

象。具体情况如下:此车时速达到40~60km/h时，车身发抖，伴随发出闷耳的

噪音，让人听后不舒服，方向盘左右抖动，双手需握紧方向盘，才能继续加速行

1

驶,只能保持时速60km/h左右。该车为2014款帕萨特1.8T尊雅版，行驶里程7

万公里左右。

图1.1帕萨特

1.2试车

为了更明确汽车是什么原因造成的方向盘抖动，我们的车辆必须先进行试

车。路试结果基本与用户所反映的情况一样:车速从起步到40km/h前，车身没

发生任何异常，操控性、稳定性没有变化或者改变；缓慢加速，从40km/h开始

至60km/h这个时速段，车身产生严重抖震并伴方向盘发抖，同时，车内听到闷

耳的噪音。特别是保持时速50km/h时，车身抖震最严重，双手用力握紧方向盘

也控制不了，整辆车就象所有的机械连接部位都是松旷一样。当时速表针继续往

70~80km/h爬升时，车身抖震及方向盘发抖的现象似乎有所缓解。时速达到

100km/h时，感觉到车身抖震现象减轻，方向盘轻微震动。试车路段路面是比较

平坦的，那么车身抖震及方向盘发抖与路面无关，可以肯定是该车自身的问题。

2大众帕萨特汽车转向系统结构特点与控制原理

2.1汽车转向系统的作用

驾驶员通过转动转向盘操纵转向系统，根据需要改变汽车行驶的方向，以控

制车辆行驶方向。在驾驶员的操纵下改变或保持汽车行驶的方向。

2.2大众帕萨特转向系统结构特点

帕萨特汽车转向系统采用了先进的电动助力转向系统，其是在传统机械转向

系统的基础上，增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等。其特点是

2

使用电动执行机构在不同的驾驶条件下为驾驶员提供合适的助力。系统主要由电

子控制单元ECU、扭矩传感器、车速传感器、电动机、离合器和转向柱总成等组

成。

具体来说，该车采用的电动助力转向系统（ElectricPowerSteering，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（HydraulicPowerSteering）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，如图

2-1所示.

图2-1大众帕萨特转向系统结构组成

与其它类型转向系统相比，该系统突出的优势体现在以下几方面：

2.2.1.改善了转向回正特性

当驾驶员使转向盘转动一角度后松开时，该系统能够自动调整使车轮回到正

中。该系统还可以让工程师们利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的

回正特性。从最低车速到最高车速，可得到一簇回正特性曲线。通过灵活的软件

编程，容易得到电机在不同车速及不同车况下的转矩特性，这种转矩特性使得该

系统能显著地提高转向能力，提供了与车辆动态性能相机匹配的转向回正特性。

而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起

来有一定困难。

3

2.2.2.提高了操纵稳定性

通过对汽车在高速行驶时过度转向的方法测试汽车的稳定特性。采用该方

法，给正在高速行驶（100km/h）的汽车一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间

的自回正过程中，由于采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员

有更舒适的感觉。

2.2.3.提供可变的转向助力

电动助力转向系统的转向力来自于电机。通过软件编程和硬件控制，可得到

覆盖整个车速的可变转向力。可变转向力的大小取决于转向力矩和车速。无论是

停车，低速或高速行驶时，它都能提供可靠的，可控性好的感觉，而且更易于车

场操作。

对于传统的液压系统，可变转向力矩获得非常困难而且费用很高，要想获得

可变转向力矩，必须增加额外的控制器和其它硬件。但在电动助力转向系统中，

可变转向力矩通常写入控制模块中，通过对软件的重新编写就可获得，并且所需

费用很小。

2.2.4.采用\"绿色能源\"，适应现代汽车的要求

电动助力转向系统应用\"最干净\"的电力作为能源，完全取缔了液压装置，不

存在液压助力转向系统中液态油的泄漏问题，可以说该系统顺应了\"绿色化\"的时

代趋势。该系统由于它没有液压油，没有软管、油泵和密封件，避免了污染。而

液压转向系统油管使用的聚合物不能回收，易对环境造成污染。

2.2.5.系统结构简单，占用空间小，布置方便，性能优越

由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设

计、试验、加工等,不但节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，

而且更易于生产线装配。由于没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得工程师

们设计该系统时有更大的余地，而且该系统的控制模块可以和齿轮齿条设计在一

起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。该系统省去了装于发动机上皮带

轮和油泵，留出的空间可以用于安装其它部件。

2.2.6.降低了燃油消耗

该系统真正实现了\"按需供能\"，是真正的\"按需供能型\"（on-demand）系统。

常工作。由于电动助力转向系统设计时不依赖于发动机而且没有液压油管，对冷

天气不敏感，系统即使在-40℃时也能工作，所以提供了快速的冷起动。由于该

系统没有起动时的预热，节省了能量。不使用液压泵，避免了发动机的寄生能量

损失，提高了燃油经济性，装有电动助力转向系统的车辆和装有液压助力转向系

统的车辆对比实验表明，在不转向情况下，装有电动助力转向系统的国辆燃油消

耗降低2.5%，在使用转向情况下，燃油消耗降低了5.5%。

2.2.7.增强了转向跟随性

在电动助力转向系统中，电动助力机与助力机构直接相连可以使其能量直接

用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振

大大减水。因此转向系统的抗扰动能力大大增强和液压助力转向系统相比，旋转

力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘

的跟随性能。

2.3大众帕萨特汽车转向系统控制原理

首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出

车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，

计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力

矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向

阻力矩，实现车辆的转向，如图2-2所示。

图大众帕萨特转向系统控制原理

2-2

5

3大众帕萨特汽车方向盘抖动故障诊断流程

3.1大众帕萨特汽车方向盘抖动故障可能原因分析

3.1.1机械故障

（1）轮胎气压过低

（2）转向轮定位参数错误

（3）转向传动轴卡滞

3.1.2电机驱动机构无助力

电机驱动机构无助力的现象，是指当驾驶员需要提供助力的时候电机驱动机

构没有提供助力。由于电机驱动机构系统的特有结构，EPS无助力情况的发生

几率远大于电机驱动机构误助力的情况，因此对它的分析要格外细致。经分析，

电机驱动机构无助力只可能由以下几个原因造成：

（1）离合器打滑而无法传动；

（2）蜗轮蜗杆疲劳失效；

（3）直流电机故障；

（4）电控单元系统无控制信号输出；

（5）电控单元检测到零或故障信号而断开离合器：

（6）电机驱动电路失效。

3.1.3电机驱动机构误助力

电机驱动机构误助力的现象，是指当车辆不需要助力时电机驱动机构却主

转向抖动

检查是否有故障码

是

按照故障码提示

进行下一步检查

否

否

胎压是否正常

是

否

充气

定位角是否正常

是

检查横拉杆是否变形

检查并调整定位角

是

检修或更换

否

检查轴承是否发卡

是

检修或更换

否

检查驱动电机工作电

压是否正常

是

转向正常运转

否

检查电源故障

3.3大众帕萨特汽车方向盘抖动检查步骤

3.3.1EPS故障警告灯的检查

系统正常状态,打开点火开关时,故障警告灯应点亮,发动机启动后警告灯熄

灭为正常。

将指针式万用表直流电压挡的正表笔接在诊断插座的2号端子上,负表笔接

铁所示。打开点火开关,观察万用电表指针的摆动,读取故障码。如果有多个故障

码,故障码将以由小到大的顺序显示出来,故障码波形所示,。

3.3.3电动助力转向系统故障检查与排除

确知故障码后,首先把蓄电池负极线拆下30s以上,即清除故障码后,再进行

-次自诊断操作,若故障码又重复显示,即证明故障确实存在(永久性故障),需进-

步检查。下面以故障码41、42、43为例说明如何检查、排除故障。

(1)故障码41的检查。

①启动发动机,不转动转向盘,观察故障码是否再次出现。再现时,按照故障

码含义检查有关部件。不再现时,直接进入第④项检查。

②拆下电动机插接器,检查电动机的两接线端子之间和端子与接地(外壳)之

间的导通状态。用万用表电阻挡测试电动机两接线端子之间的电阻。正常时,应

有一定电阻,若不通,则表明内部断路;电动机接线端子与接地之间应不通,否则,

表明两接线端子与外壳之间有短路故障。

③若电动机及其接线端子均正常,应检查转向器总成到电子控制单元之间的

导线是否良好,若导线正常,则表明电子控制单元不良。

④检查导线无异常时,再进行行驶试验,若故障码不再出现时,转动转向盘,

检查电动机是否工作。

(2)故障码42的检查。

①启动发动机,用1rad/s以下的速度转动转向盘,观察故障码是否再现,不

再现时,按1)中所述检查导线,无异常时,通过行驶,进行再现试验。

②通过诊断,若故障码42再现,而且又发生11号、13号故障码时,可考虑是

由转矩传感器系统的导线,或线,无异常时,通过行驶,进行再现试验。

②通过诊断,若故障码42再现,而且又发生11号、13号故障码时,可考虑是

由转矩传感器系统的导线,或者是转向器总成异常所致。

(3)故障码43的检查。

启动发动机,不转动转向盘,检查故障码是否再现。若再现,则表示电子控制

单元不良。不再现时,试转动转向盘,若此时故障码再现,应检查导线。

（1）转矩传感器的检查

检测转矩传感器线圈电阻:从转向器总成上拔下转矩传感器插接器，其端子

排列。测量转矩传感器3号与5号端子之间、8号与10号端子之间的电阻,其

标准值应为2.18+066kQ。若不符合要求,则应更换转矩传感器。

检测转矩传感器电压:用万用表直流电压挡测量上述各端子之间的电压,将

转向盘置于中间位置,测得电压约2.5V为良好,4.7V以上为断路,0.3V以下为

短路。

（2）电磁离合器的检查

从转向器上断开电磁离合器插接器,其端子排列如图所示。将蓄电池的正极

接到1号端子上,蓄电池的负极与6号端子相接,在接通与断开6号端子的瞬间,

离合器应有工作声音。若没有声音,表明电磁离合器有故障,应更换转向器总成。

（3）直流电动机的检查

从转向器上断开电动机插接器,其端子排列如图所示。给电动机加上蓄电池

电压时,电机应有转动声音。若没有声音，应更换转向器总成。

3.3.5转向系统机械部件的检查

（1）利用胎压计检查轮胎的胎压。

将胎压计气门接口压住轮胎气嘴，直到指针达到最高值开始读取胎压，正常

胎压220KPa。

（2）目视检查车辆轮胎外观

①检査轮胎胎面和胎壁是否有裂纹、割痕、鼓包、变形或是其他损坏。②检

查轮胎胎面和胎壁是否嵌人金属物、石子和其他异物。③检查轮辋和轮辐是否

损坏、腐蚀和变形，平衡块是否脱落。④检查车轮轴承间隙是否有明显的松旷，

运转是否良好，是否有明显噪声。

（3）用动平衡检测仪检查轮胎动平衡，

轮胎动平衡允许的误差范围为3～8克/侧。

（4）目视检查车辆前悬挂左、右下摆臂胶套是否有破裂现象，

用手拉方向机右边横拉杆看内球头是否有松旷现象，左、右减震器顶胶与车

身减震座间隙是否正常（正常间隙为3～5mm）。用手工转动车轮（约1转/秒）

检查四轮轴承，感觉轴承有无异常。

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（5）目测左、右半轴看是否有变形，

同时检查内球笼是否有漏油现象，内球笼防尘套是否破损。用手摇动半轴球

笼是否有松旷现象。

（6）用四轮定位检测仪为车辆做四轮定位检测。表3-3所示。

四轮定位检测数据是否都符合新车原厂数据。

前轮外倾-0.50误差±0.50

后轮外倾-1.45误差±0.17

后倾+7.67误差±0.50

前轮前束+0.00mm误差±1.11mm

后轮前束-2.22mm误差±1.11mm

表3.3帕萨特2.0L四轮定位原厂数据

4大众帕萨特汽车方向盘抖动故障排除流程

4.1准备工作

准备工具，装好防护三件套。通过对可能造成汽车转向沉重的各种故障原因

逐一检查排除，发现是转向器缺油引起的转向沉重。

4.2检测与诊断步骤

4.2.1电路检测

（1）将点火开关置于ON。

（2）检查ECU-IG熔断丝。

（3）检测转向ECU的GND端子与搭铁之间的电阻。

（2）检测车速传感器

1）支起一侧前轮并转动此轮。

2）用万用表测量ECU的SPD与GND端子之间的电阻，阻值应在0—∞—0Ω之间

变化。

（3）检测ECU

1）支起汽车。

2）拆下手袋箱。

3）起动发动机。

4）测量ECU电压，方法：

6致谢

在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮

助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并

向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同

样巨大。

感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友、感谢他们为我提出的有意的推

荐和意见，有了他们的支持、鼓励和帮忙，我才能充实的度过了三年的学习

生活。

参考文献

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款帕萨特维修手册

[2][M].2017.

王洪佩、谢建新、刘宏南，汽车检测故障技术北京工业大学出版社

[3][M].2017.

高吕和、张彦华、戴庆海、张梅。底盘损伤故障检查维修机械工业出版社

[4][M]..

侯红宾、缑庆伟，汽车底盘故障诊断与修复人民交通出版社股份有限公司

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