株洲易力达EPS电动助力转向系统维修指南.docx
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株洲易力达EPS电动助力转向系统维修指南
DFL型汽车电动助力转向器
使用及维护说明
共29页
株洲易力达机电有限公司
1概述2
2基本技术参数5
3电路简图7
4接线端子表8
5诊断故障代码9
6控制流程图10
7故障代码诊断11
8其他机械检查24
9EPS常见故障分析及排故方法26
1概述
汽车电动助力转向器是一种机电一体化的新一代汽车动力转向系统。
它由
EPS控制器、扭矩传感器、电机总成和机械管柱组成。
汽车电动助力转向器是EPS控制器根据即扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器等传给控制的信号,按照一定的算法,确定电机转向助力的大小和方向,并驱动电机通过减速机构辅助转向系统产生转向操作。
1.1EPS控制器
EPS控制器安装在驾驶员仪表板下面。
EPS控制器是由微电脑,A/D(模拟/数字)变换器,I/O(输入/输出)接口等电路组成的精密控制部件。
它是汽车电动助力转向系统的关键部件,它不仅使汽车在各种工况下具有最佳操纵功能,还有自我诊断功能和安全防护功能。
自我诊断功能
当驾驶员在接通车辆电源时,“EPS”指示灯常亮(表示车辆配有电动助力转向系统);当驾驶员在起动发动机的过程中,EPS控制器就对下列部件进行自我诊断。
当下列部件无故障时,EPS指示灯自动熄灭;当下列部件出现故障
时,EPS指示灯常亮或闪烁,此时可以通过将诊断开关端子B1接电源(蓄电池)负极进行故障诊断,其故障代码见故障代码表。
扭矩传感器
车速传感器
发动机传感器转速
电器线路电源
电机
EPS控制器
当点火开关打开且发动机停止时,EPS控制器会输出DTC22故障。
因此,当检查到DTC22故障时,发动机必须运转,然后DTC22故障自动消失。
安全防护功能
当EPS系统出现异常时,EPS控制器将切断EPS系统电源,自动转换为无助力的机械转向系统并且EPS指示灯常亮(或闪烁)。
1.2转向柱管总成
电机
安装在转向柱上的电机总成由一个蜗杆,一个蜗轮和一个直流电机组成。
当蜗杆与安装在转向柱输出轴上的蜗轮啮合时,它降低电机速度并把电机输出力矩传递到输出轴。
•扭矩传感器
扭矩传感器由滑块,钢球,输入输出轴和电位器组成。
它获得方向盘上操作力大小和方向的信号,把它们转换为电压值,并将它们传递到P/S控制盒。
输出轴的内孔装有扭力杆,与扭力杆通过销子连接;输出轴的外圆表面加工有螺旋槽,钢球固定在输出轴外侧的螺旋球槽和滑块内侧的球洞里。
滑块相对于输入轴可以在螺旋方向移动。
当转动方向盘时,扭矩通过输入轴传递到扭力杆,由于扭力杆为弹性轴,相对输出轴产生角向位移,使输入轴和输出轴之间的旋转方向产生角向位移,使滑块在轴向方向产生移动。
这些偏差使滑块在轴向移动,这些轴向的移动转换为电位器的旋转角度,通过电位器再将旋转角度信号转变为电压信号并传递到P/S控制器。
控制器即可接受到方向盘上操作力大小和方向的信号。
1.3VSS(汽车速度传感器)
汽车速度传感器位于变速器上(或其它部件上),它依据车速大小产生成比例的脉冲信号。
1.4发动机转速信号
点火线圈上的信号(或电喷ECU上的信号),作为发动机转速信号,通过抑躁器(或其它的电子部件)被传递到EPS控制器。
1.5汽车电动助力转向器有如下优点:
1)效率高。
传统液压助力转向系统为机械和液压连接,效率低,一般为
60%〜70%;而电动助力转向系统为机械与电机连接,效率较高,可达90%以上。
2)能耗少。
汽车在实际行驶过程中,处于转向状态的时间约占总行驶时间的5%。
对于液压助力转向系统,发动机运转时,液压泵始终处于工作状态,使汽车燃油消耗率增加4%〜6%;而电动助力转向系统仅在需要转向时,才起动电机,产生助力,不增加汽车燃油消耗。
3)“路感好”。
由于电动助力转向系统内部采用刚性连接,系统的滞后特性可以通过软件加以控制,使汽车在各种速度下都能得到满意的转向助力。
4)对环境无污染。
液压助力转向系统的液压回路中有液压软管和接头,存在油液泄漏问题,而且液压软管是不可回收的,对环境有一定污染;而电动助力转向系统对环境没有污染。
5)可以独立于发动机工作。
电动助力转向系统以电源为能源,只要电源电力充足,即可产生助力作用。
6)应用范围广。
电动助力转向系统可适用于各种汽车,而且对于环保型的混合动力汽车,电动助力转向系统为其最佳选择。
7)装配性好易于布置。
因为电动助力转向系统零件数目少,整体外形尺寸比液压助力转向小,易于整车布置和装配。
2基本技术参数
2.1转向器工作和安装条件
2.1.1工作温度:
-40C〜+85C
2.1.2工作电压:
(9〜16V)DC
2.1.3安装场所:
汽车内
2.1.4输入轴转动角度:
大于士1.5转
2.1.5方向盘转动速度:
10周/分〜15周/分
2.2总成机械性能
2.2.1动摩擦力矩:
W1.0N•m
2.2.2动摩擦力矩波动:
<0.85N•m
2.3输入力矩—输出力矩特性(零车速)
测试项目
合格值
评价标准
1.输入力矩-电机电流特性(图1)
2.输入力矩-输出力矩特性(图2)
3.输出力矩为5N•m时输入力矩的滞后(图2中的Y)
(5.9士0.7)N-rr—25A(5.9士0.7)N•m-17N•m〜22N•m
<1.65N•m
符合合格值;
不应有异常特性
(图2中的c、d点);
转向器工作时不应有异响。
图1输入力矩一电机电流特性
图2输入力矩一输出力矩特性
2.4电机总成基本参数
241类型:
直流永磁控制电机
2.4.2额定工作时间:
单次连续3min
2.4.3额定功率:
170W名义值)
2.4.4额定工作电压:
12VDC
2.4.5额定电机转速:
(1050r士300r)/min
2.4.6额定工作电流:
30A士3A
2.4.7额定输出转矩:
1.6N•m±0.16N•m
3电路简图
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4接线端子表
(各端子位置见“3电路简图”,12VDC为蓄电池电压)
端子
号
连接部件
信号出入
信号状态
B1
故障清除端子
输入
正常状况下浮空,接电源负极有效
B2
诊断端子
输入
正常状况下浮空,接电源负极有效
B3
EPS指示灯
输出
电压为12VDC的电平信号,高电平有效
B4
发动机信号
输入
峰峰值为12V的方波信号或脉冲信号
B5
车速信号
输入
峰峰值为12V的方波信号
B6
点火信号
输入
电压为12VDC的电平信号,高电平有效
B7
电源+
输入
电压为12VDC的持续供电电源(蓄电池)正极
B8
电源一
输入
电压为12VDC的持续供电电源(蓄电池)负极
A9
空
A10
空
A11
电机
输出
峰峰值为12V的脉冲信号,脉宽可变
A12
电机
输出
峰峰值为12V的脉冲信号,脉宽可变
C1
空
C2
扭矩传感器电源
输出
电压为5VDC的电源正极
C3
扭矩传感器地线
输出
电压为5VDC的电源负极
C4
扭矩传感器辅路
输入
电压为1.0VDC~4.0VDC的模拟电压信号
C5
扭矩传感器主路
输入
电压为1.0VDC~4.0VDC的模拟电压信号
5诊断故障代码
(如前所述),EPS控制器具备完善的自我诊断功能。
参阅“7.4诊断流程图”
部分可确定故障所在。
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6控制流程图
7故障代码诊断
7.1诊断故障代码(DTC)的显示
1)将诊断端子B2与电源(蓄电池)负极端子用维修导线连接。
2)用木楔楔住左右车轮(轮胎),拉起停车制动。
3)起动发动机(发动机未起动,将显示DTC22)。
4)EPS指示灯开始显示所有故障代码,故障代码(DTC)总是从最小的代码号开始依次显示,每种代码显示3次。
7.2清除诊断故障代码(DTC)
由于诊断故障代码(DTC)存储在EPS控制器的备份存储器中,所以在
维修后,一定要在点火及发动机起动正常运行时,将B1端子与电源(蓄电
池)负极端子用维修导线连接5秒以上,当显示DTC12后断开。
7.3在诊断故障中的注意事项
严禁将电源(蓄电池)正极端子与B1、B2端子相连。
当点火开关打开而发动机不起动时,显示DTC22(无发动机转速信号),
但是当发动机起动时,如果不显示DTC22,就意味着正常。
记下显示的故障代码。
7.4诊断流程图
步骤
操作
是
否
1
1)确定电池电压大于11V或更咼。
2)在点火开关打开时,注意“EPS”灯。
3)在点火开关打开时,“EPS”灯是否点亮大约2秒?
进入步骤2
进行到第8页图A-1。
(“EPS指示灯线路检查”)
2
1)用连接线连接诊断端子两端。
2)用木楔楔住车轮,置M/T到中间(A/T到P档)并拉起停车制动。
3)起动发动机。
4)“EPS”灯是否闪亮?
进入步骤3
进行到第8页图A-2
(“EPS指示灯线路检查”)
3
“EPS”灯是否显示DTC12?
按照流程图对应代码检查和修理。
小心:
一旦完成检查和维修,就应按以下步骤再检查系统。
1)当点火及发动机起动正常运行时,将B1端子与电源(蓄电池)负极端子用维修导线连接5秒以上,显示DTC12后断开,以清除存储在EPS控制器里的诊断故障代码。
2)进行规定试验。
3)用木楔楔住车轮,置M/T到中间(A/T到P档)。
4)将诊断端子B2与电源(蓄电池)负极端子用维修导线连接。
5)起动发动机观察“EPS灯。
6)检查显示的诊断故障代码为DTC12
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注意:
当点火开关处于ON位置且发动机不起动时,显示DTC22但当发动机起动时,显示
DTC12意味着正常。
当产生两个或更多的故障时,诊断故障代码总是从最小代码开始依次显示。
图A-1“EPS”指示灯线路检查
(在点火开关打开时,“EPS'指示灯不亮)
flOifl
步骤
操作
是
否
1
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