DOC《DFL型汽车电动助力转向器》

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 目录

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

9 EPS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. 1.1 EPS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 注意: 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. VSS(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. 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:-40℃~+85℃ 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±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:≤1.0 N・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±0.7)N・m-25A (5.9±0.7)N・m- 17N・m~22 N・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-电机电流特性 图2输入力矩-输出力矩特性 2.4 电机总成基本参数 2.4.1 类型:直流永磁控制电机 2.4.2 额定工作时间:单次连续

3 min 2.4.3 额定功率:170W(名义值) 2.4.4 额定工作电压:12V DC 2.4.5 额定电机转速:(1050r±300 r )/min 2.4.6 额定工作电流:30A±3A 2.4.7 额定输出转矩:1.6N・m±0.16N・m

3 电路简图

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- 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.

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 将诊断端子B2与电源(蓄电池)负极端子用维修导线连接. 用木楔楔住左右车轮(轮胎),拉起停车制动. 起动发动机(发动机未起动,将显示DTC22). 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B

1、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11)确定电池电压大于11V或更高. 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. 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. 进行规定试验. 用木楔楔住车轮,置M/T到中间(A/T到P档). 将诊断端子B2与电源(蓄电池)负极端子用维修导线连接. 起动发动机观察 EPS 灯. 检查显示的诊断故障代码为DTC12. 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) 步骤 操作 是否1主保险丝和线路保险丝是否完好? 进入第2步. 主保险丝和线路保险丝断

2 打开点火开关. 检查终端 B6 和控制器体接地之间的电压. 是电池电压吗? 进入第3步. B/W 线断开或短路.

3 检查终端 B7 和控制器体接地之间的电压. 是电池电压吗? 进入第4步. B/R 线断开或短路.

4 关闭点火开关,从P/S控制器中断开插头 B . 断开在插头里的车身接地端 B3 ,并接地. 再打开点火开关, EPS 灯是否亮. 进入第5步. 灯泡烧坏或 V/G 线断开.

5 插头与EPS控制器之间连接是否牢靠? B 线断开. 终端 A1 、 B2 、 A5 或 B4 接触不良. B 线接地不良. EPS控制器壳体接地不良. 如果上述各项都OK,更换一个换好的EPS控制器,重新检查. 接地不良. 适用于步骤4 图A-2 EPS 指示灯线路检查 ( EPS 指示灯不亮或当诊断开关终端和接地终端之间跨线连接时一直点亮) 步骤 操作 是否1插头 B (终端 B2 )是否完全连接到EPS控制器? 进入步骤2 接触不良.

2 在插头与EPS控制器连接的情况下,用线将 B2 端子接地. 打开点火开关, EPS 灯是否闪亮? 维修线断开. B1/W 线路断开或 B 线接地不良. 替换好的EPS控制器,重新检查. 适用于步骤2 DTC11 扭矩传感器的主线路 (主线路断开或短路) 步骤 操作 是否1拆下EPS控制器盖. 打开点火开关,把方向盘放置在回正位置,检查扭矩传感器插头中的 C5 端电压.是否大约2.5V? 进入步骤2. C5 线断开. C5 连接不良. 如果上述情况均OK,替换好的EPS控制器重新检查.

2 关闭点火开关,断开扭矩传感器插头. 检查扭矩传感器的 C5 和 C3 之间电阻是否大于400Ω 替换好的EPS控制器并重新检查. 扭矩传感器缺陷. 适用于步骤2 DTC13 扭矩传感器 (扭矩传感器的主路与SUB路信号输出差异很大) 步骤 操作 是否1关闭点火开关,拆下EPS控制器盖. 接通电源但不启动发动机. 按下列状态,检查扭矩传感器侧插头各端子间电压. 扭矩传感器插头端子 C4 和 C3 之间 大约2.5V(方向盘放置在回正的位置) 小于1.5V(方向盘全部转向右边) 大于3.5V(方向盘全部转向左边) 扭矩传感器的终端 C5 和 C3 之间 大约2.5V(方向盘放置在回正的位置) 大于3.5V(方向盘全部转向右边) 小于1.5V(方向盘全部转向左边) C3 线路不良. 终端 C5 或 C4 连接不良. 如果上述情况均OK,替换好的EPS控制器,重新检查. 扭矩传感器故障. 适用于步骤1 DTC14 扭矩传感器 (扭矩................