鄒定鳳
(廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧 530007)
與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有方向機(jī)助力泵、進(jìn)出油管、壓力流量控制比例閥、方向機(jī)油壺等,減少很多零件,增加了發(fā)動機(jī)艙空間,也方便方向系統(tǒng)的布置。由于減少了中間環(huán)節(jié),能量傳遞效率提高,因此在使用中,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助動力可節(jié)能約80%。近年,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車上使用廣泛,隨著純電動車的市場保有量的增加,今后電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electrical Power Steering,EPS)將會越來越多。
一輛2009 年款廣汽本田GE8 飛度汽車,行駛16 萬多公里,近來使用時發(fā)現(xiàn)儀表上EPS 故障指示燈亮,且無助力。
(1)先進(jìn)行系統(tǒng)自診斷。本田汽車一般涉及儀表故障指示燈的,都帶有自診斷功能。自診斷有兩類:①初始診斷,點(diǎn)火開關(guān)接通即開始自行檢查,直至EPS 指示燈熄滅;②常規(guī)診斷,初始診斷結(jié)束后即開始執(zhí)行,直到斷開點(diǎn)火開關(guān)(鑰匙轉(zhuǎn)回到OFF)。自診斷檢測到故障時,EPS 控制單元將執(zhí)行以下操作:將EPS 指示燈打開,存儲DTC,停止動力助力,開始手動轉(zhuǎn)向操作。本例故障在自診斷后顯示的數(shù)字或字母代碼不明確。
(2)使用紅盒子診斷儀檢查,通信正常,顯示的故障信息是電源繼電器故障,更換新件后故障仍存在,但不能檢測進(jìn)一步原因。
(3)去4S 店用本田專用診斷系統(tǒng)檢測,可能原因有:驅(qū)動電機(jī)的電源、接地,或電機(jī)本身故障;EPS 控制單元本身內(nèi)部故障;EPS 控制單元上游電源、下游接地故障;轉(zhuǎn)向器線圈故障。
(4)讀取故障碼,顯示的故障碼檢修說明見表1。
結(jié)合以上初步檢查情況,和飛度汽車EPS 的組成和工作原理進(jìn)一步分析。
(1)EPS 的組成。飛度汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用齒輪式電動助力裝置,由轉(zhuǎn)矩傳感器、EPS 控制單元、電機(jī)、機(jī)械轉(zhuǎn)向器等組成,利用電機(jī)產(chǎn)生的動力協(xié)助駕車員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。
(2)工作原理。汽車轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的力矩和轉(zhuǎn)動方向,將這些信號輸送到EPS 控制單元,EPS 控制單元根據(jù)這些信號和車輛速度等數(shù)據(jù)向電機(jī)控制器發(fā)出工作信號指令,電機(jī)收到指令后輸出相應(yīng)大小及方向的轉(zhuǎn)動力矩,以產(chǎn)生助力。
通常,當(dāng)打開點(diǎn)火開時,EPS 指示燈會亮,發(fā)動機(jī)啟動后會熄滅,此時EPS 及其電路運(yùn)行正常。如果發(fā)動機(jī)啟動后,EPS 指示燈會仍然常亮,則說明EPS 有異常。一般情況下,EPS 指示燈亮起時,EPS 控制單元會存儲DTC。EPS 控制單元存儲的DTC分為臨時和永久。EPS 有故障DTC 時,EPS 指示燈會常亮,說明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有故障,直到關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),EPS 指示燈才熄滅。
系統(tǒng)運(yùn)行正常,EPS 指示燈也會亮的情況:①車輛不動,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速≥2500 r/min,燈亮的時間持續(xù)大約30 s;②發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速<280 r/min,且車輛以10 km/h 的速度行駛時,EPS 指示燈會亮大約3 s。
A2、C8 端子給EPS 控制單元供正電,其中A2 供常電,C8供信號電,A1 端子接地。電機(jī)繼電器、失效保護(hù)繼電器都在EPS控制單元內(nèi)部。EPS 電機(jī)正極電源由EPS 控制單元提供,電機(jī)負(fù)極再回到EPS 控制單元接地。
EPS 控制單元DTC,如果是臨時的,一般通過診斷系統(tǒng)可以進(jìn)行清除,臨時DTC 清除后,EPS 有助力,恢復(fù)正常。如果是永久的DTC,那么說明EPS 系統(tǒng)電控原件或線路有故障,需要根據(jù)以下分析,逐一檢驗。
將點(diǎn)火開關(guān)置于ON(Ⅱ),啟動發(fā)動機(jī),并觀察EPS 指示燈:如果EPS 指示燈亮過,然后熄滅,則說明正常。如果EPS 指示燈不停地閃爍,檢查SCS 電路對地線路情況。如果EPS 指示燈不亮,則將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF,然后,再置于ON(Ⅱ),查看剎車系統(tǒng)指示燈情況。
(1)如果剎車系統(tǒng)指示燈不亮,則通過以下檢查:①17 號熔斷絲(7.5 A)是否熔斷;②17 號熔斷絲(7.5 A)與儀表總成20P插接器之間的導(dǎo)線是否斷路;③儀表板下保險絲/繼電器盒內(nèi)部電路是否有故障;④儀表器總成是否有故障。
(2)如果剎車系統(tǒng)指示燈亮,則熄火,斷開儀表總成20P 插接器后,再啟動發(fā)動機(jī),測量儀表總成20P 插接器的2 號端子與車身接地之間的電壓是否為12 V,如果是12 V,則熄火,連接儀表總成20P 插接器連接到儀表總成上,打開點(diǎn)火開關(guān),檢測電壓;如果不是12 V,則檢修儀表總成與17 號熔斷絲(7.5 A)之間的導(dǎo)線情況,使用跨接連線接儀表總成30P 插接器的26 號端子與車身接地,檢查線路是否有故障。
(3)在(2)正常情況下,如果EPS 指示燈不亮,則是儀表總成故障;如果EPS 指示燈亮,關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),斷開蓄電池負(fù)極后,再斷開EPS 控制單元插接器B(14P),然后重新連接蓄電池負(fù)極線,閉合點(diǎn)火開關(guān),使用跨線連接EPS 控制裝置插接器B(14P)的13 號端子與車身接地,檢車線路是否正常。
(4)在(3)正常情況下,如果EPS 指示燈不亮,則可能是儀表總成與EPS 控制單元之間的導(dǎo)線斷路故障,需進(jìn)行檢查確認(rèn);如果EPS 指示燈亮,發(fā)動機(jī)熄火,斷開蓄電池負(fù)極和EPS 控制單元插接器A(4P)之間的線纜,檢查EPS 控制單元插接器A(4P)的4 號端子與車身接地之間的導(dǎo)通性。
(5)如果車身接地與EPS 控制單元插接器A(4P)的4 號端子之間的線路不導(dǎo)通,則檢查EPS 控制裝置與車身接地之間的線路是否有斷路故障。如果線路正常,重新連接蓄電池負(fù)極電纜,打開點(diǎn)火開關(guān),測量EPS 控制單元插接器B(14P)的6 號端子與車身之間的接地電壓是否正常。
(6)如果(5)不是蓄電池電壓,則檢查EPS 控制單元插接器B(14P)與17 號熔斷絲(7.5 A)之間的線路情況。如果是蓄電池電壓,關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),重新連接EPS 控制單元插接器A 和B,打開點(diǎn)火開關(guān),此時EPS 指示燈應(yīng)亮,則說明系統(tǒng)正常,如果EPS指示燈不亮,則檢查EPS 控制單元插接器是否松動,或更換一個良好的EPS 控制單元重新測試。
經(jīng)過上述檢查和分析,最終確定為EPS 控制單元內(nèi)部故障。更換了EPS 控制單元,對EPS 控制單元進(jìn)行再學(xué)習(xí),試車轉(zhuǎn)向正常,故障消除。為進(jìn)一步確認(rèn)故障,拆開控制單元外殼檢查,發(fā)現(xiàn)EPS 主板上有兩處燒損,對照電路圖發(fā)現(xiàn)是電機(jī)繼電器和失效保護(hù)繼電器,導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動電路無法正常工作,從而造成方向無助力。確認(rèn)故障排除思路正確。
后經(jīng)了解,該車發(fā)生過事故,只更換了方向機(jī)總成,沒有更換控制單元,事故維修后一段時間才出現(xiàn)上述故障。該案例是事故車維修引起的故障問題,是由于EPS 控制單元內(nèi)部電源繼電器和失效保護(hù)繼電器的控制電路問題,導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動電路無法正常工作造成。因此,汽車維修,特別是電路故障維修,必須要具有“故障確認(rèn)、分析、排除、再次確認(rèn)故障”的維修思維,否則很難保證故障一次維修成功。