电控汽车转向系统的维修特点
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 25490 次点击
1转向助力系统的维修
按照动力源的不同,电控汽车的转向助力系统划分为液压助力、真空助力和电动助力等3种类型。现代轿车转向系统的发展趋势是采用电动助力。
无论汽车哪种转向助力系统,其性能特点是:
①车速低、转向角度大时,助力作用强,转向比较省力。
②车速高、转向角度小时,转向手感稍费力,不发飘,这样安全性比较好。
③在相同的转向角度下,向左、向右转向时所需的操纵力基本一致。
转向助力系统几种常见故障的排查及维护要领如下:
①转动转向盘时发出“滋滋”异响的原因:转向助力系统内缺油;转向液泵的传动带松弛;转向盘转到了死点位置,转向助力系统内的压力达到最大。
②转向盘转到极限位置时车身晃动。不少广州丰田凯美瑞轿车(新车)转弯时,当转向盘转到极限位置,车身发生晃动的现象。这可能是设计有问题,厂家装配的减振器或稳定杆不良,汽修厂很难处理。
③转向盘振动。一辆富康轿车,装备1.6L8气门发动机和液压转向助力系统,只要向左或向右转动转向盘超过30度,转向盘就严重振动,转向系统还发出类似转向盘已经打死的那种声音。发生这种故障的根本原因是转向助力油路不畅通,油液循环受阻。如果更换转向机、转向助力液泵仍然无法排除故障,还需要进行以下检查:液压油管是否性能不良;油路中是否存在空气;储油罐是否质量低劣。
④转向助力系统的维护。对于装备液压转向助力系统(见图1)的汽车(例如帕萨特1.8T轿车),当发动机运转时,不要使转向盘打满舵的时间超过15s,因为此时液压油泵被强制持续工作,容易引起液压油过热,损坏转向助力零件。在停车未熄火期间,也不要使转向盘打满舵,这样同样会加大液压油泵的负荷,产生“滋滋”的嗓音,并且降低发动机的怠速转速,甚至造成发动机熄火。
对于装备真空转向助力系统的汽车,在发动机熄火后,由于进气歧管内不产生负压,转向助力系统失去了动力来源,因而不起助力作用。此时虽然可以转向,但是必须加大转动转向盘的力度。因此,汽车下陡坡不可熄火滑行,“病”车被牵引时也必须注意这个问题。
对于装备电动转向助力系统(称为“EPS”,见图2)的轿车(如本田飞度),在发动机运转而且停驶情况下,不要经常来回转动转向盘,否则,由于EPS控制单元向助力电动机输出的电流很大,助力电动机的绕组容易因发热而烧毁。
2转向助力系统应急保护模式的甄别
为了保护转向助力系统的机件(特别是电动机)不受损坏,有的转向控制单元在特定的条件下会启动“临界状态控制程序”。当转向盘转动到极限位置时,由于转向助力电动机的负荷大增,此时通过助力电动机的电流达到最大值。为了避免持续大电流导致助力电动机和ECU损坏,当大电流连续通过30s后,转向控制单元会控制该电流逐渐减小,此时转向助力功能基本消失。若上述临界状态消除,转向控制单元又会控制助力电流逐渐增大,直到达到正常的工作电流为止。维修时,要注意识别这种情况。
一辆日产FUGA轿车,行驶8万km后进行保养,运转了发动机,更换了助力转向机的油液。完成保养后,发现转向助力功能消失。初步判断是在更换转向器油液时,触发了转向助力系统的失效保护模式。查阅该车的维修资料得知:在汽车停驶10s后,如果发动机的转速超过1500r.min,转向助力系统将自动进入失效保护状态,使转向助力功能暂时消失。此后,若将点火开关重新“关闭”一“接通”,或者有超过2km/h的车速信号输入ECU,转向助力失效保护模式将被中止。
3电动转向系统的设定
一辆一汽大众速腾轿车,出现ASR/ESP(加速防滑装置/电子稳定控制程序)指示灯常亮,用ASR/ESP开关无法关闭该指示灯。连接元征X-431诊断仪检测,调得故障码为“00778”——转向角度传感器G85故障,而且故障码无法清除。读取该系统的数据流,转向角度传感器正常。但是在路试中发现,当汽车直线行驶时,转向盘的位置却有点偏。原来,不久前该车的左前轮发生过碰撞,导致转向盘偏置了,当汽车直线行驶时,转向角度传感器向ASR/ESPECU输送了“转向”信号,于是ASR/ESPECU认为转向角度传感器的信号不可信,因此设置故障码“00778”,并且点亮ASR/ESP指示灯。对该车进行四轮定位,调正转向盘,上述故障被排除。
电动助力转向系统的基本结构如图2所示。大众车系电子稳定控制程序(ESP)设置了转向角度传感器(G86),它位于转向灯开关总成和转向盘之间,集成在安全气囊的螺旋电缆内。该传感器用于检测驾驶员转动转向盘的程度,检测的角度范围是-540~+540度(相当于转动转向盘3圈)。如果该传感器的信号不正常,则ESP控制单元(J104)无法确定汽车的行驶方向,ESP系统停止工作,J104存储“电子故障”、“传感器无信号”、“设定错误”或“不可靠信号”等故障信息。发生这种情况后,往往需要对转向助力系统进行设定。
具体来说,在下列情况下,需要对电动转向系统进行设定(又称为功能校准、零点标定):①对车桥进行过修理或调整;②拆卸并修理过转向柱;③更换转向控制单元并进行过编程;④更换动态稳定控制(ESP)模块并进行过编程;⑤调校过转向盘转角传感器;⑥更换过转向器;⑦进行过四轮定位;⑧在使用过程中,断开过蓄电池电缆或蓄电池的供电电压过低;⑨为了清除有关转向盘转角传感器的故障码。
下面以大众途安汽车电动转向系统为例,说明设定的操作方法。
(1)转向零点(即转向中间位置)的设定
①使汽车前轮保持直线行驶状态,连接故障诊断设备v.A.S5051,输入地址码“44”。
②将转向盘向左转动4~5度(不超过10度),然后回正转向盘,并且双手离开转向盘,其目的是使转向盘静止不动,以便控制单元对零位进行确认。
③将转向盘向右转动4~5度(不超过10度),然后回正转向盘。双手离开转向盘。
④输入“31875”,然后按“返回”键。
⑤进入设定功能“04—60”,然后按“激活”键。
⑥退出V.A.S5051,断开点火开关6s,设定完成。
⑦连接V.A.$5051,进入“44—02”查询转向系统,若没有故障码,设定工作全部结束。
请注意:在进行转向零位设定的过程中,不能运转发动机。
(2)转向助力量的设定
连接V.A.S5051,进入“44—10-01”,然后在V.A.S5051屏幕的条形块上选择一个合适的助力量(1挡~16挡,由中间向左或向右最大的旋转角度为90度)。按“保存”键,再按“接收”键,此时屏幕会显示新设定的助力大小,最后按“返回”键。
(3)转向极限位置的设定
①使汽车前轮保持直线行驶状态,启动发动机。
②将转向盘向左转动10度左右,停顿1~2s后回正。
③将转向盘向右转动10度左右,停顿1~2s后回正。
④双手离开转向盘,停顿1~2s。
⑤将转向盘向左转动到极限位置,停顿1~2s。
⑥将转向盘向右转动到极限位置,停顿1~2s。
⑦将转向盘回正,断开点火开关6s,设定完成。
⑧连接V.A.S5051,进入“44—02”查询转向系统,若没有故障码,设定工作全部结束。
4主动转向系统警告灯点亮的处理方法
新款宝马5系轿车装备了一种先进的电控转向系统,称为主动转向系统(AFS)。该系统不仅在转向时为驾驶人提供转向助力,而且能够主动累加一个附加的转向角,从而优化转向性能。在汽车高速行驶时,AFS能够增大转向传动比,以提高汽车转向的稳定性;在停车时,只需略微转动转向盘,又可获得较大的车轮转向角。
主动转向系统故障警告灯(见图3)安装在仪表盘上,该警告灯为黄色,内有一个转向盘和感叹号图案。当发动机启动后,如果主动转向系统存在故障,主动转向系统故障警告灯点亮,在控制模块中存储相关的故障码,组合仪表上显示“AFS失灵!转向时要小心”,同时在中央信息显示屏上出现“转向性能已经改变!可以继续行驶,转向盘可能偏斜”等警告信息。在这种情况下,驾驶车辆时会感到转向沉重,动力不足,应当尽快进行检修。
请注意:像AFS这种控制精度很高的系统,大多数采用CAN总线网络传输数据,当进行机械修理或者更换部件之后,需要进行系统匹配以及控制模块编程。