1、任务任务6 电控动力转向系的维修电控动力转向系的维修l【任务目标【任务目标】l1.掌握电控动力转向系的结构及工作原理。l2.能够对电控动力转向系进行检修。【任务引入】l汽车转向系统可按转向的能源不同，分为机械转向系统和动力转向系统两类。机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向；动力转向系统则是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。l电子控制动力转向系统，根据动力源不同又可分为电控液力式动力转向系统和电动动力转向系统。l电控液力式转向系统通过控制电磁阀的动作，使动力转向液压控制回路油压根据车速而变化，在低速时操纵力减轻，在中低速以上时操纵力
2、不致过小，即保持一定的手感。【相关知识】l一、电控液力式动力转向系统l（一）电控液力式动力转向系统的组成l电控液力式动力转向系主要由转向控制阀、电磁阀、分流阀、转向动力缸、转向油泵、储油罐、车速传感器和电子控制单元组成，如图3-6-1所示。【相关知识】【相关知识】l1.转向控制阀l转向控制阀的结构如图3-6-2所示，其基本结构是在传统的整体式动力转向控制阀的基础上，在内部增加了一油压反力室和四个小柱塞，四个小柱塞位于控制阀阀体下端的油压反力室内。输入轴部分有两个小凸起顶在柱塞上。在油压反力室受到高压作用时，柱塞将推动控制阀阀杆。此时，扭杆即使受到转矩作用，由于柱塞推力的影响，也会抑制控制阀阀杆
3、与阀体的相对回转。【相关知识】l2.分流阀l分流阀的作用是将来自转向油泵输出的液压油向控制阀一侧和电磁阀一侧分流，按照车速和转向要求，改变控制阀一侧与电磁阀一侧的油压，确保电磁阀一侧具有稳定的油液流量。阻尼孔的作用是把供给转向控制阀的一部分流量分配到油压反力室一侧。l3.电磁阀l电磁阀由滑阀、电磁线圈、油路通道等构成。电磁阀油路的阻尼面积，可随电磁线圈通电电流占空比（通断比）变化。车速低时，通电电流大，滑阀被吸引，油路的阻尼增大，流向油箱的回流量增加。随着车速的升高，电流减小，油液回流量也减少。【相关知识】l（二）电控液力式动力转向系统的工作原理l电控液力式动力转向系具有三种控制状态。电子控制
4、单元（ECU）根据车速传感器信号判断出车辆停止、低速状态与中高速状态，控制电磁阀通电电流。l1.停车与低速状态l电子控制单元（ECU）使电磁阀通电电流大，经分流阀分流的油液通过电磁阀流回油箱，柱塞受到的背压小（油压低），柱塞推动控制阀阀杆的力矩小，因此只需要较小的转向力就可使扭杆扭转变形，使阀体与阀杆发生相对转动而使控制阀打开，油泵输出油压作用到动力缸右室（或左室），使动力缸活塞左移（或右移），产生转向助力。l2.中高速直行状态l车辆直行时，转向偏摆角小，扭杆相对转矩小，控制阀油孔开度减小，控制阀侧油压升高。由于分流阀的作用，使电磁阀侧油量增加。同时，随着车速的升高，通电电流减小，通过电磁阀流
5、回油箱的阻尼增大，油压反力室的反力增大，使柱塞推动控制阀阀杆的力矩增大，转向盘手感增强。l3.中高速转向状态l从存在油压反力的中高速直行状态转向时，扭杆的扭转角更加减小，控制阀开度更加减小，控制阀侧油压进一步升高。随着该油压升高，将从固定阻尼孔向油压反力室供给油液。这样，除从分流阀向油压反力室供给的一定流量油液外，增加了从固定阻尼孔侧供给的油液，导致柱塞推力进一步增强。此时需要较大的转向力才能使阀体与阀杆之间作相对转动而实现转向助力作用，使得在中高速时驾驶员可获得良好的转向手感和转向特性。【相关知识】l二、电动动力转向系统l（一）电动动力转向系统的组成及原理l电动动力转向系统通常由转矩传感器、
6、车速传感器、电动机、电磁离合器、减速机构、电子控制单元等组成，如图3-6-3所示。【相关知识】l图3-6-3 电动动力转向系的组成l1-转向盘 2-输入轴（转向轴）3-电子控制单元 4-电动机 5-电磁离合器 6-转向齿条l7-转向横拉杆 8-轮胎 9-输出轴 10-扭力杆 11-转矩传感器 12-转向齿轮【相关知识】l二、电动动力转向系统主要部件l1.转矩传感器l转矩传感器也称称转向传感器，其作用是通过测定转向盘与转向器之间的相对转矩，作为电动助力的依据之一。l转矩传感器的结构、原理如图3-6-4所示。【相关知识】【相关知识】l2.电动机、电磁离合器与减速机构l电动机、电磁离合器和减速机构组
7、成的整体称为电机组件，其结构如图3-6-5所示。【相关知识】l（1）电动机l转向助力电动机就是一般的永磁电动机，电动机的输出转矩控制是通过控制其输入电流来实现，而电动机的正转和反转则是由电子控制单元输出的正反转触发脉冲控制。l（2）离合器l一般使用干式单片电磁离合器，如图3-6-6所示。工作电压为12V，额定转速时传递的转矩为15 Nm，线圈电阻（20时）为19.5。【相关知识】【相关知识】l（3）减速机构l目前使用的减速机构有多种组合方式，一般采用蜗轮蜗杆与转向轴驱动组合式；也有的采用两级行星齿轮与传动齿轮组合式，如图3-6-7所示【相关知识】l图3-6-7 双级行星齿轮减速机构l1-转矩传
8、感器 2-转轴 3-扭力杆 4-输入轴 5-电动机与离合器 l6-行星小齿轮A 7-太阳轮 8-行星小齿轮B 9-驱动小齿轮 10-齿圈B 11-齿圈A【相关知识】l3.控制系统l电动动力转向的控制系统如图3-6-8所示。【任务实施】l一、电动动力转向系的部件检测l以三菱“米尼卡”微型汽车的电动动力转向系为例进行说明。l1.转矩传感器的检查l（1）检测转矩传感器线圈电阻l从转向器总成上拔下转矩传感器插接器，其端子排列如图3-6-9b)所示。测量转矩传感器3号与5号端子之间、8号与10号端子之间的电阻，其标准值应为2.180.66K。若不符合要求，则应更换转矩传感器。l（2）检测转矩传感器电压l
9、用万用表直流电压档测量上述各端子之间的电压，将转向盘置于中间位置，测得电压约2.5V为良好，4.7V以上为断路，0.3V以下为短路。【任务实施】【任务实施】l3.直流电动机的检查l从转向器上断开电动机插接器，其端子排列如图3-6-9a)所示。给电动机加上蓄电池电压时，电机应有转动声音。若没有声音，应更换转向器总成。l4.车速传感器的检查l（1）检查车速传感器转动情况l从变速器拆下车速传感器，用手转动车速传感器的转子检查其能否顺利转动，若有卡滞应予更换。l（2）检测车速传感器电阻l拔开车速传感器插接器，其端子排列如图3-6-9c)所示。测量车速传感器插接器1号与2号端子之间、4号与5号端子之间的
10、电阻值，其值等于16520为良好。若与上述不符则必须更换车速传感器。【任务实施】l二、电动动力转向系的故障诊断l1.故障警告灯的检查l当点火开关处于ON位置时，故障警告灯应点亮，发动机起动后警告灯熄灭为正常。警告灯不亮时，应检查灯泡是否损坏，熔断丝和导线是否断路。若发动机起动后，警告灯仍亮时，首先应考虑系统是否处于保险状态（只有常规转向工作，无电动助力），然后进行自诊断操作。l2.自诊断操作l将指针式万用表直流电压档的正表笔接在诊断插座的2号端子上，负表笔接铁，如图3-6-10a)所示。接通点火开关，通过表针的摆动显示故障码。如果有多个故障码，将以由小到大的顺序显示出来。故障码波形如图3-6-
11、10b)所示，故障码的含义见表3-6-1。【任务实施】【任务实施】【任务实施】l3.故障检查与排除l确知故障码后，首先把蓄电池负极线拆下30s以上，即清除故障码后，再进行一次自诊断操作，若故障码又重复显示，即证明故障确实存在（永久性故障），需进一步检查。下面以故障码41、42、43、44为例说明如何检查、排除故障。l（1）故障码41的检查l1）起动发动机，不转动转向盘，观察故障码是否再次出现。再现时，按照故障码含义检查有关部件。不再现时，直接进入第（4）检查。l2）拆下电动机插接器，检查电动机的两接线端子之间和端子与接地（外壳）之间的导通状态。用万用表电阻档测试电动机两接线端子之间的电阻。正常
12、时，应有一定电阻，若不通，则表明内部断路；电动机接线端子与接地之间应不通，否则，表明两接线端子与外壳之间有短路故障。l3）若电动机及其接线端子均正常，应检查转向器总成到电子控制单元之间的导线是否良好，若导线正常，则表明电子控制单元不良。l4）检查导线无异常时，再进行行驶试验，若故障码不再出现时，转动转向盘，检查电动机是否工作。【任务实施】l（2）故障码42的检查l1）起动发动机，用1r/s（弧度/秒）以下的速度转动转向盘观察故障码是否再现，不再现时，按1）中所述检查导线，无异常时，通过行驶，进行再现试验。l2）通过诊断，若故障码42再现，而且又发生11号、13号故障码时，可考虑是由转矩传感器系统的导线，或者是转向器总成异常所致。l（3）故障码43的检查l起动发动机，不转动转向盘，检查故障码是否再现；若再现，则表示电子控制单元不良。不再现时，试转动转向盘，若此时故障码再现，应检查导线。l（4）故障码44的检查l起动发动机，不转动转向盘，检查故障码是否再现；再现时，应检查与电动机有关的导线，若导线没有异常，用良好的电子控制单元换下原车上的电子控制单元，进行对比检查判断。若故障码不再现时，将点火开关重复通、断6次，并使点火开关在OFF位时的时间在5s以上。如此反复检查就能把某种故障的部位查清楚。
