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互聯(lián)網(wǎng) tongruwei 汽車電器維修 2008-01-12
一概述
汽車電動助力轉(zhuǎn)向器是一種機(jī)電一體化的新一代汽車轉(zhuǎn)向器。它由P/S控制盒、扭矩傳感器、電機(jī)總成和其轉(zhuǎn)向柱組成。該轉(zhuǎn)向器控制盒根據(jù)方向盤(即扭矩傳感器)和車速傳感器輸出的信號,確定轉(zhuǎn)向助力的大小和方向,并驅(qū)動電機(jī)輔助轉(zhuǎn)向操作。
汽車電動助力轉(zhuǎn)向器有如下優(yōu)點(diǎn):
1、效率高。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為機(jī)械和液壓連接,效率低,一般為60%~70%;而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為機(jī)械與電機(jī)連接,效率較高,可達(dá)90%以上。
2、能耗少。汽車在實際行駛過程中,處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)的時間約占總行駛時間的5%。對于液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,液壓泵始終處于工作狀態(tài),使汽車燃油消耗率增加4%~6%;而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅在需要轉(zhuǎn)向時,才起動電機(jī),產(chǎn)生助力,不增加汽車燃油消耗。
3、“路感好”。由于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部采用剛性連接,系統(tǒng)的滯后特性可以通過軟件加以控制,使汽車在各種速度下都能得到滿意的轉(zhuǎn)向助力。
4、對環(huán)境污染少。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓回路中有液壓軟管和接頭,存在油液泄漏問題,而且液壓軟管是不可回收的,對環(huán)境有一定污染;而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對環(huán)境幾乎沒有污染。
5、可以獨(dú)立于發(fā)動機(jī)工作。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以電源為能源,只要電源電力充足,即可產(chǎn)生助力作用。
6、應(yīng)用范圍廣。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可適用于各種汽車,而且對于環(huán)保型的純電動汽車,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為其最佳選擇。
7、裝配性好易于布置。因為電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件數(shù)目少,整體外形尺寸比電控液壓助力轉(zhuǎn)向小,易于整車布置和裝配。
二控制流程
接線端子表
(各端子位置見第3頁線路圖)
電路圖
P/S 控制盒
P/S控制盒安裝在駕駛員側(cè)儀表板下面。P/S控制盒是由微電腦,A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器,I/O(輸入/輸出)裝置等組成的精密設(shè)備。
它是一個電氣控制系統(tǒng)必不可少的部件,因為它的功能不僅含有控制輔助力的大小和方向的主要功能,還有在下面部分?jǐn)⑹龅能囕d診斷系統(tǒng)(自我診斷功能)和安全防護(hù)的功能。
車載診斷系統(tǒng)(自我診斷系統(tǒng))
點(diǎn)火開關(guān)在ON和發(fā)動機(jī)起動時,P/S控制盒在診斷下列部件發(fā)生的故障,并通過點(diǎn)亮或閃爍“EPS”指示燈顯示結(jié)果。
l 扭矩傳感器
l 車速傳感器
l 發(fā)動機(jī)速度信號
l 電機(jī)
l 離合器
l P/S控制盒
P/S控制盒和“EPS”指示燈按下述操作。
l 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)在ON,診斷開關(guān)終端沒有接地時,在上述部件沒有故障存在時,“EPS”指示燈亮2秒后關(guān)閉。這是檢查“EPS”指示燈和它的電路。
l 當(dāng)P/S控制盒發(fā)現(xiàn)在上述部件內(nèi)產(chǎn)生故障時,它會使“EPS”指示燈亮,警告駕駛員發(fā)生故障。同時在P/S控制盒的備份存儲器里存儲故障代碼。
注意:
即使發(fā)生DTC21,22和24中的單獨(dú)一項,兩項或多項,“EPS”指示燈也不亮。
l 當(dāng)診斷開關(guān)(端子B2)接地時,通過“EPS”指示燈閃亮,P/S控制盒輸出故障代碼(指示故障部位)。
注意:
點(diǎn)火開關(guān)打開且發(fā)動機(jī)停止時,輸出DTC22。因此,當(dāng)檢查DTC22時,發(fā)動機(jī)必須運(yùn)轉(zhuǎn)。
安全防護(hù)功能
當(dāng)出現(xiàn)異常的DTC時,P/S控制盒將關(guān)閉電機(jī)和離合器。 轉(zhuǎn)向柱管
電機(jī)和離合器
安裝在轉(zhuǎn)向柱上的電機(jī)總成由一個蝸桿,一個電磁離合器和一個直流電機(jī)組成。當(dāng)蝸桿與安裝在轉(zhuǎn)向柱輸出軸上的蝸輪嚙合時,它降低電機(jī)速度并把電機(jī)輸出力矩傳遞到輸出軸。電磁離合器安裝在電機(jī)輸出軸上。
扭矩傳感器
扭矩傳感器由滑塊,鋼球,環(huán)和電位器組成。它獲得方向盤上操作力大小和方向的信號,把它們轉(zhuǎn)換為電壓值,并將它們傳遞到P/S控制盒。
鋼球通過螺旋球表面固定在輸入軸外側(cè)的螺旋球槽和滑塊內(nèi)側(cè)的球洞里;瑝K相對于輸入軸可以在螺旋方向移動(沿螺旋球槽)。
同時,滑塊通過一個銷安裝到輸出軸,使它僅可以相對于輸出軸在垂直方向上移動。因此,當(dāng)輸入軸相對輸出軸轉(zhuǎn)動時,滑塊按照輸入軸旋轉(zhuǎn)的方向和相對于輸出軸的旋轉(zhuǎn)量,垂直移動(在軸方向)。(等于輸入軸相對于輸出軸旋轉(zhuǎn))。當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤,扭矩被傳遞到扭力桿時,輸入軸和輸出軸之間的旋轉(zhuǎn)方向出現(xiàn)偏差。這些偏差使滑塊在軸向移動,這些軸向的移動轉(zhuǎn)換為電位器的旋轉(zhuǎn)角度,扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柌鬟f到P/S控制盒。
VSS(汽車速度傳感器)
汽車速度傳感器位于變速器上,它依據(jù)車速大小產(chǎn)生成比例的脈沖信號。
發(fā)動機(jī)速度信號
點(diǎn)火線圈上的信號,作為發(fā)動機(jī)速度信號,通過抑躁器(或其它的電子部件)被傳遞到P/S控制盒。
三,診斷
(如前所述),P/S控制盒配有車載診斷系統(tǒng)(自我診斷功能系統(tǒng))。
1在診斷故障中的注意事項
【在識別診斷故障代碼中的注意事項】
l 當(dāng)產(chǎn)生兩個或更多的故障,診斷故障代碼總從小的代碼號開始依次顯示。
l 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開而發(fā)動機(jī)不起動時,顯示DTC22(發(fā)動機(jī)速度信號),但是當(dāng)發(fā)動機(jī)起動時,如果不顯示DTC22,就意味著正常。
l 由于診斷故障代碼(DTC)存儲在P/S控制盒的備份存儲器中,所以在維修后,一定要斷開蓄電池負(fù)極接頭至少30秒以清除存儲器中的代碼。
l 記下顯示的故障代碼。
2診斷故障代碼(DTC)的顯示
1) 在診斷端子“A”和“B”之間跨接線短接。
3) 起動發(fā)動機(jī)。(發(fā)動機(jī)未起動,將顯示DTC22。)
4) 當(dāng)產(chǎn)生兩個或更多的故障時,診斷故障代碼(DTC)總是從最小的代碼號開始依次顯示。
3清除診斷故障代碼(DTC)
由于診斷故障代碼(DTC)存儲在P/S控制盒的備份存儲器里,所以一定要斷開電池的負(fù)極端30秒時間,清除存儲器中的代碼。
4診斷流程圖
小心:
一旦完成檢查和維修,就應(yīng)按以下步驟再檢查系統(tǒng)。
1) 斷開電池負(fù)極至少30秒,清除存儲在P/S控制盒存儲器里的診斷故障代碼后,再連接蓄電池負(fù)極。
2) 進(jìn)行規(guī)定試驗。
3) 用木楔楔住車輪,置M/T到中間(A/T到P檔)并在監(jiān)控器的“A”“B”端子間跨線連接。
4) 在診斷端子的診斷開關(guān)端與接地端之間用維修線連接。
5) 起動發(fā)動機(jī)觀察“EPS”燈。
6) 檢查顯示的診斷故障代碼DTC12。
注意:
l 轉(zhuǎn)向柱總成不能分解,如果發(fā)現(xiàn)其中任何部件有缺陷,應(yīng)整體更換。
l 當(dāng)更換轉(zhuǎn)向柱總成時,必須小心不要引起撞擊。
l 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)置ON位置且發(fā)動機(jī)不起動時,顯示DTC22,但當(dāng)發(fā)動機(jī)起動時,顯示DTC12,意味著正常。
l 當(dāng)產(chǎn)生兩個或更多的故障時,診斷故障代碼總是從最小代碼開始依次顯示。 5診斷故障代碼表
6“EPS”指示燈線路檢查
(在點(diǎn)火開關(guān)打開時,“EPS”指示燈不亮)
適用于步驟4
“EPS”指示燈線路檢查
(“EPS”指示燈不亮或當(dāng)診斷開關(guān)終端和接地終端之間跨線連接時一直點(diǎn)亮)
適用于步驟2
DTC11 扭矩傳感器的主線路
(主線路斷開或短路)
適用于步驟2
DTC13 扭矩傳感器
(在主傳感器和扭矩傳感器的SUB線路輸出之間很大差異)
適用于步驟1
DTC14 扭矩傳感器
(扭矩傳感器電源電壓過高或過低)
適用于步驟2
DTC15 扭矩傳感器的輔助線路
(輔助線路斷開或短路)
適用于步驟2
DTC21 VSS 線路 (發(fā)動機(jī)在2500轉(zhuǎn)/min或更高狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)或發(fā)動機(jī)起動后立即4000轉(zhuǎn)/min或更高,且持續(xù)60秒鐘沒有汽車速度信號輸入)
DTC23 VSS 線路 (發(fā)動機(jī)在2500轉(zhuǎn)/min或更高速狀態(tài)下或發(fā)動機(jī)起動后立即4000轉(zhuǎn)/min或更高,且持續(xù)60秒鐘和沒有汽車速度信號輸入)
DTC24 VSS 線路(發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)減速超過標(biāo)準(zhǔn)水平后持續(xù)5秒鐘沒有汽車速度信號輸入)
適用于步驟4
DTC22 發(fā)動機(jī)速度信號
(沒有發(fā)動機(jī)速度信號輸入)
適用于步驟2
DTC41 電機(jī) (電機(jī)電壓過高過低)
DTC43 電機(jī) (電機(jī)電流過高)
DTC42 電機(jī) (P/S控制盒顯示的電流和事實上流到電機(jī)的電流之間差異很大)
DTC44 電機(jī) (盡管從P/S控制盒傳出旋轉(zhuǎn)命令,電機(jī)不起動)
DTC45 電機(jī) (事實上流到電機(jī)的電流比流過P/S控制盒出來顯示的電流值低)
適用于步驟2 適用于步驟3
DTC51 離合器 (離合器線路斷開或短路)
適用于步驟1 適用于步驟2
DTC54 P/S控制盒的電源線路
(蓄電池電壓低)
DTC52,55 P/S控制盒
(P/S控制盒故障)
更換一個好的P/S控制盒,重新檢查。
P/S控制盒及其線路的檢查
P/S控制盒和它的線路可以通過測量P/S控制盒插頭電壓和電阻檢查。
電壓檢查
1) 在點(diǎn)火開關(guān)OFF時,從車身上拆下P/S控制塊。
2) 將P/S控制盒插頭連接到P/S控制盒上。
3) 檢查控制盒插頭各端子電壓。
注意:
各端子電壓受蓄電池電壓的影響,所以當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)在ON位時,確認(rèn)蓄電池電壓是11V或更高。
電阻檢查
1) 在點(diǎn)火開關(guān)在OFF位置時,從P/S控制盒中斷開P/S控制耦合器。
2) 檢查耦合器各端子間電阻。
故障診斷
這部分描述是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的故障診斷。這些故障是不在車載診斷系統(tǒng)(自我診斷功能)上顯示的。
當(dāng)通過車上診斷系統(tǒng)顯示診斷代碼12,并確信轉(zhuǎn)向基本部件都是完好狀態(tài)時,可按下表各故障可能產(chǎn)生的原因,檢查電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件。
四,即車維修
方向盤自由間隙的檢查
通過在軸方向和橫方向移動方向盤,檢查方向盤是否松動或發(fā)生吱吱聲。
如果發(fā)現(xiàn)缺陷,維修或更換。
在發(fā)動機(jī)停止,汽車固定在地面朝前方的狀態(tài)下,檢查方向盤。
方向盤自由間隙的范圍:0-30mm(0-1.2in.)
如果方向盤運(yùn)動不在規(guī)定自由間隙的范圍內(nèi),按下例進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)缺陷,更換。
l 轉(zhuǎn)向橫拉桿球頭是否磨損。
l 下部球接頭是否磨損。
l 轉(zhuǎn)向軸接頭是否磨損。
l 轉(zhuǎn)向小齒輪或齒輪齒條是否磨損或破裂。
l 其他部件是否松動。
轉(zhuǎn)向力的檢查
1) 汽車停放在水平路面上,方向盤放置在平直向前位置。
2) 檢查輪胎充氣壓力是否符合指定要求(參閱輪胎指示)。
3) 起動發(fā)動機(jī)。
4) 在發(fā)動機(jī)怠速時,通過相切方向鉤住方向盤上的彈簧秤測量轉(zhuǎn)向力。
轉(zhuǎn)向力:至少35N(3.5kg)
P/S控制盒
拆卸
1) 斷開蓄電池負(fù)極電纜。
2) 拆卸防塵罩。
3) 拆卸帶有插頭。
4) 拆卸P/S控制盒。
安裝
按裝卸過程的相反步驟進(jìn)行安裝。
扭矩傳感器
即車檢查
1) 拆卸轉(zhuǎn)向柱孔防塵罩。
2) 在點(diǎn)火開關(guān)OFF時,斷開扭矩傳感器耦合器。
3) 檢查扭矩傳感器各端子之間的電阻。
如果檢查結(jié)果不符和要求,更換轉(zhuǎn)向柱
4) 連接扭矩傳感器耦合器。
5) 安裝轉(zhuǎn)向柱孔防塵罩。
電機(jī)和離合器
即車維修
1) 拆卸轉(zhuǎn)向柱孔防塵罩。
2) 在點(diǎn)火開關(guān)OFF時,斷開電機(jī)和離合器插頭。
3) 檢查電機(jī)和離合器插頭各端子之間是否連續(xù)。
如果檢查結(jié)果不符合要求,參閱3C1部分更換轉(zhuǎn)向柱。
4) 在下面每一個狀態(tài),檢查電機(jī)和離合器插頭的終端之間的電阻。
如果檢查結(jié)果不符合要求,更換轉(zhuǎn)向柱。
5) 連接電機(jī)和離合器插頭。
6) 安裝轉(zhuǎn)向柱孔防塵罩。
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