電動轉(zhuǎn)向助力EPS使用說明書

1、DFL 型汽車電動助力轉(zhuǎn)向器 使用及維護(hù)說明 共 29頁株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司目錄1 概述 22 基本技術(shù)參數(shù) 53電路簡圖 74 接線端子表 85 診斷故障代碼 96 控制流程圖 107故障代碼診斷 118其他機(jī)械檢查 249 EPS常見故障分析及排故方法 261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動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它由 EPS 控制器、扭矩傳感器、電機(jī)總成和機(jī)械管柱組成。汽車電動助力轉(zhuǎn)向器是 EPS 控制器根據(jù)即扭矩傳感器、車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器等傳給控制的 信號,按照一定的算法,確定電機(jī)轉(zhuǎn)向助力的大小和方向,并驅(qū)動電機(jī)通過減 速機(jī)構(gòu)輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操作。1.1 EPS

2、控制器EPS 控制器安裝在駕駛員儀表板下面。 EPS 控制器是由微電腦, A/D(模擬 /數(shù)字變換器, I/O(輸入 /輸出接口等電路組成的精密控制部件。它是汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件, 它不僅使汽車在各種工況下具有最 佳操縱功能,還有自我診斷功能和安全防護(hù)功能。自我診斷功能當(dāng)駕駛員在接通車輛電源時(shí), “ EPS ”指示燈常亮(表示車輛配有電動助 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) ;當(dāng)駕駛員在起動發(fā)動機(jī)的過程中, EPS 控制器就對下列部件進(jìn)行 自我診斷。當(dāng)下列部件無故障時(shí), EPS 指示燈自動熄滅;當(dāng)下列部件出現(xiàn)故障 時(shí), EPS 指示燈常亮或閃爍, 此時(shí)可以通過將診斷開關(guān)端子 B2接電源 (蓄電池 負(fù)極進(jìn)行

3、故障診斷,其故障代碼見故障代碼表。扭矩傳感器車速傳感器發(fā)動機(jī)傳感器轉(zhuǎn)速電器線路電源電機(jī)EPS 控制器注意:當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開且發(fā)動機(jī)停止時(shí), EPS 控制器會輸出 DTC22故障。因此, 當(dāng)檢查到 DTC22故障時(shí),發(fā)動機(jī)必須運(yùn)轉(zhuǎn),然后 DTC22故障自動消失。 安全防護(hù)功能當(dāng) EPS 系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí), EPS 控制器將切斷 EPS 系統(tǒng)電源,自動轉(zhuǎn)換為無 助力的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并且 EPS 指示燈常亮(或閃爍 。1.2 轉(zhuǎn)向柱管總成電 機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向柱上的電機(jī)總成由一個(gè)蝸桿,一個(gè)蝸輪和一個(gè)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(shí),它降低電機(jī)速度并把電機(jī)輸出 力矩傳遞到輸出軸。 扭矩傳感

4、器扭矩傳感器由滑塊,鋼球,輸入輸出軸和電位器組成。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。 輸出軸的內(nèi)孔裝有扭力桿,與扭力桿通過銷子連接;輸出軸的外圓表面加 工有螺旋槽,鋼球固定在輸出軸外側(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。當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時(shí),扭矩通過輸入軸傳遞到扭 力桿,由于扭力桿為彈性軸 , 相對輸出軸產(chǎn)生角向位移 , 使輸入軸和輸出軸之間的旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生角向位移,使滑塊在軸向方向產(chǎn)生移動。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,通過電位器再將旋轉(zhuǎn)角度 信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柌鬟f到 P/S

5、控制器。控制器即可接受到方向盤上操作力 大小和方向的信號。1.3VSS (汽車速度傳感器汽車速度傳感器位于變速器上(或其它部件上 ,它依據(jù)車速大小產(chǎn)生成比 例的脈沖信號。1.4發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號點(diǎn)火線圈上的信號(或電噴 ECU 上的信號 ,作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號,通過 抑躁器 (或其它的電子部件 被傳遞到 EPS 控制器。1.5 汽車電動助力轉(zhuǎn)向器有如下優(yōu)點(diǎn):1效率高。傳統(tǒng)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(shí)際行駛過程中,處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)的時(shí)間約占總行駛時(shí)間 的 5%。對于液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

6、,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),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(shí), 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)境無污染。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)境沒有污染。株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司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)

7、可適用于各種汽車,而且對于環(huán)保型的 混合動力汽車,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?yàn)殡妱又D(zhuǎn)向系統(tǒng)零件數(shù)目少,整體外形尺寸 比液壓助力轉(zhuǎn)向小,易于整車布置和裝配。2 基本技術(shù)參數(shù)2.1 轉(zhuǎn)向器工作和安裝條件2.2總成機(jī)械性能2.3輸入力矩-輸出力矩特性(零車速 -5-株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司 圖 1 輸入力矩-電機(jī)電流特性圖 2輸入力矩-輸出力矩特性2.4 電機(jī)總成基本參數(shù)-6-3 電路簡圖 -7-4 接線端子表(各端子位置見“ 3電路簡圖” , 12VDC 為蓄電池電壓 -8-5 診斷故障代碼(如前所述 , EPS 控制器具備完善的自我診斷功能。參閱 “ 7.4診斷流程圖

8、” 部分可確定故障所在。 -9-6控制流程圖 7 故障代碼診斷7.1 診斷故障代碼(DTC 的顯示1 將診斷端子 B2與電源(蓄電池負(fù)極端子用維修導(dǎo)線連接。2 用木楔楔住左右車輪(輪胎 ,拉起停車制動。3 起動發(fā)動機(jī)(發(fā)動機(jī)未起動,將顯示 DTC22 。4 EPS 指示燈開始顯示所有故障代碼,故障代碼(DTC 總是從最小的代 碼號開始依次顯示,每種代碼顯示 3次。7.2 清除診斷故障代碼(DTC 由于診斷故障代碼(DTC 存儲在 EPS 控制器的備份存儲器中,所以在 維修后,一定要在點(diǎn)火及發(fā)動機(jī)起動正常運(yùn)行時(shí),將 B 2端子與電源(蓄電 池負(fù)極端子用維修導(dǎo)線連接 5秒以上,當(dāng)顯示 DTC12后

9、斷開。7.3 在診斷故障中的注意事項(xiàng)嚴(yán)禁將電源(蓄電池正極端子與 B1、 B2端子相連。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開而發(fā)動機(jī)不起動時(shí),顯示 DTC22(無發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號 , 但是當(dāng)發(fā)動機(jī)起動時(shí),如果不顯示 DTC22,就意味著正常。記下顯示的故障代碼。7.4 診斷流程圖 注意:當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于 ON 位置且發(fā)動機(jī)不起動時(shí),顯示 DTC22,但當(dāng)發(fā)動機(jī)起動時(shí),顯示 DTC12,意味著正常。當(dāng)產(chǎn)生兩個(gè)或更多的故障時(shí),診斷故障代碼總是從最小代碼開始依次顯示。 (在點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí), “ EPS ”指示燈不亮 適用于步驟 4(“ 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(shí)一直點(diǎn)亮 適用于步驟 2DTC

10、11 扭矩傳感器的主線路 (主線路斷開或短路 適用于步驟 2(扭矩傳感器的主路與 SUB 路信號輸出差異很大 適用于步驟 1 (扭矩傳感器電源電壓過高或過低 適用于步驟 2DTC15 扭矩傳感器的輔助線路(輔助線路斷開或短路 適用于步驟 2DTC21VSS 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DTC23VSS 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DTC24VSS 線路 (發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)減速超

11、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)轉(zhuǎn)速信號(沒有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入 適用于步驟 2EPSDTC41 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) (EPS 控制器檢測到的電流與實(shí)際流入電機(jī)的電流之間差異很大 DTC44 電機(jī) (盡管 EPS 控制器發(fā)出旋轉(zhuǎn)命令,但電機(jī)不起動DTC45 電機(jī) (流過電機(jī)的實(shí)際電流比流過 EPS 控制器檢測出來的電流值低 適用于步驟 2 適用于步驟 3 DTC54 EPS控制器的電源線路(蓄電池電壓低 DTC51 EPS控制器故障DTC52 EPS控制器故障DTC55 EPS控制器故障更換一

12、個(gè)好的 EPS 控制器,重新檢查。EPS 控制器及其線路的檢查EPS 控制器和它的線路可以通過測量 EPS 控制器插頭電壓和電阻檢查。電壓檢查1 在點(diǎn)火開關(guān) OFF 時(shí),從車身上拆下 EPS 控制器。2 將 EPS 控制器插頭連接到 EPS 控制器上。3 在點(diǎn)火開關(guān) ON 時(shí),檢查 EPS 控制器插頭各端子電壓。線路通斷檢查在點(diǎn)火開關(guān) OFF 時(shí),從車身上拆下 EPS 控制器,檢查線路通斷情況。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(shí),確認(rèn)蓄電池電壓是 10V 或更高。 7.5 總結(jié)EPS 控制器電路板的自診斷功能。當(dāng)模擬的各種故障出現(xiàn)時(shí), EPS 控制器電 路板應(yīng)停止

13、工作,即電機(jī)、電磁離合器、繼電器處于開路狀態(tài), EPS 燈處于常亮狀態(tài)。打開自診斷開關(guān),顯示相應(yīng)的 DTC 錯(cuò)誤代嗎。1>當(dāng)發(fā)動機(jī)信號的頻率小于 13Hz 或高于 500Hz 時(shí),顯示 DTC25代碼2> 當(dāng)發(fā)動機(jī)信號為零時(shí),顯示 DTC22代碼。3> 當(dāng)離合器處于開路或短路狀態(tài)時(shí),顯示 DTC51代碼。 (僅針對 DFL-01型 4> 當(dāng)電池電壓低于 8V 時(shí),顯示 DTC54代碼。5> 當(dāng)提升電路不正常時(shí),即無提升電壓時(shí),顯示 DTC55代碼。6> 當(dāng)傳感器的工作電壓異常時(shí),即電壓過高或過低時(shí),顯示 DTC14代碼。 7> 當(dāng)傳感器主線路斷開或短路

14、時(shí),顯示 DTC11代碼。8> 當(dāng)傳感器輔助線路斷開或短路時(shí),顯示 DTC15代碼。9> 當(dāng)傳感器主線路與輔助線路輸出之間差異很大時(shí),顯示 DTC13代碼。 10> 當(dāng)直流電機(jī)兩端的電壓過高或過低時(shí),顯示 DTC41代碼。11> 當(dāng)流過直流電機(jī)兩端的實(shí)際電流過高時(shí),顯示 DTC42代碼。12>當(dāng)流過直流電機(jī)兩端的實(shí)際電流過低時(shí),顯示 DTC45代碼。13>當(dāng)運(yùn)行途中車速信號開路時(shí),顯示 DTC24代碼。8其他機(jī)械檢查8. 1 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

15、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)缺株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司 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。 8.2 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(shí)，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） 8.3

16、 EPS 控制器拆裝 拆卸 1） 2） 3） 4） 安裝 按拆卸過程的相反步驟進(jìn)行安裝。 斷開蓄電池負(fù)極電纜。 松開 EPS 控制器螺釘。 拆卸插頭。 拆卸 EPS 控制器。 -25- 株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司 9 EPS 常見故障分析及排故方法 9.1 異響 原因 轉(zhuǎn)向異響 排故方法 更換電機(jī)，電機(jī)螺釘緊固力矩為 2030N.m 注意事項(xiàng) 為保證電機(jī)轉(zhuǎn)軸與蝸桿同軸,使電機(jī)處于較好的工作狀態(tài),在緊固電機(jī) 螺釘前，先用手將螺釘旋到位。右手轉(zhuǎn)動方向盤，左手握住電機(jī)，感覺電 機(jī)是否擺動。若不擺動，固緊螺釘；若擺動，用手調(diào)整電機(jī)位置，直到不 擺動時(shí)，固緊螺釘；若調(diào)整不好，更換電機(jī)后再重復(fù)上述操作。 9.2 跑偏 原因 傳感器電位偏移。 排故方法 將萬用表一端接傳感器插頭主路線(白色線, 一端接地。檢查傳感器主路 電壓是否為 2.5±0.05V，調(diào)整傳感器電壓，使其主路電壓恢復(fù)到 2.5± 0.05V。 建議 在重新調(diào)整傳感器電位前，將傳感器卸下，將滑塊轉(zhuǎn)動一個(gè)角度。 注意事項(xiàng) 1） 在調(diào)電位時(shí)，方向盤不能受力。 -26- 株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司 2） 緊固傳感器時(shí)，緊固力矩為 67N.m 3） 緊固傳感器后,腰形槽內(nèi)要注塑防松。 9.3 失效 將診斷開關(guān)（端子 B2）接地，通過“EPS”指示燈閃亮，P/S 控制盒輸 出故障代碼。 故障代碼 41；4