汽车电子助力转向系统

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EPS ECU
2
转向马 达电压
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
马达 (无电刷) – 马达与齿条轴共轴, 由转角传感器、定子及转子组成
线圈 转角传感器 定子 马达
磁体 齿条轴
转子
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
马达 (无电刷)
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 如果有除C1515 / C1525以外的DTC出现
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用SST (09083-18040) 1. EPS ECU初始化
1. 连接Tc,Ts and CG端子，并将点火开 关转为ON CG 2. 在20秒内断开、接通Tc端子 20次
马达故障
点亮
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
故障诊断
DTC码 C1531 / 25 C1532 / 25 C1533 / 25 ECU故障 点亮打开 项目 P/S (警告灯)
C1534 / 25
C1541 / 13 C1551 / 25 C1552 / 22 C1554 / 23 C1555 / 25 C1567 / 44 C1581 / 26 U0073 / 49 U0104 / 45 U0105 / 41 车速信号故障 点火开关电源电压故障 PIG电源电压故障 电源供应继电器失效 马达继电器失效 EPS与VGRS无法通讯 Assist map number un-writing 控制模块通讯总线关闭 无法与续航控制模块进行通讯 无法与喷油控制模块进行通讯 点亮 点亮 点亮 点亮 点亮 点亮 点亮 点亮
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 源自文库 使用IT-II
车型概况
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
选择 Chassis EPS Utility 扭矩传感器调整
点击！
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
齿条行程 [mm (in.)]
158 (6.22)
153 (6.02)
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
系统示意图
VGRS ECU 发动机 ECU (ECM) 制动控制 ECU
BEAN (仪表总线) 网关 ECU
动力转向警告灯
J/C No. 1
J/C No. 2
CAN EPS ECU
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
安全模式
DTC码 C1531 / 25 C1532 / 25 C1533 / 25 C1534 / 25 C1541 / 13 C1554 / 23 C1555 / 25 车速信号故障 电源电压供应继电器失效 马达继电器失效 •马达过热 EPS ECU故障 项目 动作 禁止转向助力控制 保护功能，继续提供转向助力控制 转向助力大小为对应62.5 mph (100 km/h)车速的转向力大小 转向助力大小为对应62.5 mph (100 km/h)车速的转向力大小 禁止转向助力控制 禁止转向助力控制 限制对马达输出的电流直至温度下 降到规定范围
10
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
10
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
转角传感器
输出信号 (V) 信号A
t
信号B 转子 齿条轴 凸台
t
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
EPS运作 – 转向力矩与转向助力输出电流之间的关系
低
转向助力输出电流
车速
高 转向力矩
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
EPS运作 – EPS控制包括如下功能
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 每个分相器单元输出两个相位差相差90度的信号来检测相对角 度
分相器单元 (转子部分) 输出信号 (V) 信号A
t
信号B 自动 手动
t
分相器单元 (定子部分)
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 当静止时分相器单元的转子部分输出定值信号
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
10
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 使用IT-II
输出信号 (V) 信号A
分相器单元 (转子部分)
t
信号B
t
分相器单元 (定子部分)
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 当车辆直线行驶时分相器单元1和2输出的信号相同
[分相器单元1 输出信号] [分相器单元2 输出信号]
t
t
t
t
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
安全模式
DTC码 C1511 / 11 C1512 / 11 扭矩传感器故障 扭矩传感器零位调整未完成 禁止转向助力控制 禁止转向助力控制 项目 动作
C1513 / 11
C1516 / 16 C1521 / 25 C1522 / 25 C1523 / 24 C1524 / 24 C1526 / 18 C1528 / 12 转角传感器输出初始化未完成 马达转角传感器故障 禁止转向助力控制 禁止转向助力控制 马达故障 禁止转向助力控制
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
故障诊断
DTC码 U0121 / 42 U0122 / 42 U0130 / 44 无法与ABS控制模块进行通讯 无法与车辆动态控制系统进行通讯 无法与转向助力控制模块进行通讯 项目 P/S (警告灯) 打开
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
转向
减速机构 – 滚珠在滚珠式减速齿轮机构内部经过导向进行循环 – 滚珠式减速齿轮机构具有4个导引部件
导引部件 滚珠式减速齿轮
导引部件
滚珠 滚珠式减速齿轮机构 齿条轴 转子
滚珠式减速齿轮固定于转子上
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
转角传感器 (分相器型) – 通过检测马达的旋转角度防止扭矩波动
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 转向时节转子部分的两个分相器单元产生相对角度
[分相器单元1 输出信号] [分相器单元2 输出信号]
t
t
t
t
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – EPS ECU根据两个分相器单元的相对位置决定对EPS马达提供 多少电压
线圈 转角传感器 检测凸台
定子
齿条轴
带磁体转子
转角传感器
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
减速机构 – 马达的转动传到滚珠式减速齿轮机构，经过滚珠及蜗杆传导齿条 轴上
滚珠式减速齿轮
滚珠 齿条轴 转子 滚珠式减速齿轮固定于转子
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
系统过热保护控制
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
故障诊断 – 当EPS系统出现故障时，EPS ECU进行如下控制; • 打开助力转向警告灯，启动安全模式
DTC码 C1511 / 11 C1512 / 11 扭矩传感器故障 扭矩传感器零位调整未进行 扭矩传感器零位调整未完成 点亮 点亮 点亮 项目 P/S (警告灯)
至EPS ECU
分相器单元2
小齿轮轴 (输出轴)
齿条轴
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器由分相器单元1、2及扭转杆组成 – 转子部分的分相器单元1固定于转向主轴,转子部分的分相器单元 2固定于小齿轮轴.
转向主轴 (输入轴) 扭转杆 分相器单元1 (定子部分)
扭矩传感 器
DLC3
温度传感器 变压器
警告灯
EPS驱动马达 (27-34V)
电池 (12V)
转角传感器
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测到扭转杆扭转变形，将其转变为电子信号并输出 至EPS ECU
转向主轴 (输入轴) 扭转杆
分相器单元1
车型概况
发动机
Chassis 发动机 底盘
车身
车身电气
维修要点
(转向)
初始化及设定 – 在下列情况下对EPS系统进行初始化及设定
拆卸、安装及替换
• 方向盘 • 转向管柱总成 • 转向齿轮机构总成 使用IT-II
点击!
EPS ECU
替换新部件
使用SST
点击！
注意： 当有除C1515 / C1525以外的DTC码时，不可以进行上面的操作
分相器单元1 (转子部分) 分相器单元2 (转子部分) 小齿轮轴 (输出轴) 分相器单元2 (定子部分)
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭转杆扭转后使两个分相器单元产生一个相对角度
转向主轴 (输入轴)
分相器单元1 (转子部分)
分相器单元2 (转子部分) 小齿轮轴 (输出轴)
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
EPS (电子助力转向) – 马达直接驱动齿条
分相器型 扭矩传感器
[规格]
驱动形式 形式 齿轮减速比 方向盘左右极限转动圈数
转角传感器
2WD (有VGRS)
转向齿轮单元 • 无电刷式马达 • 减速机构
4WD 车速感应式 12.4~17.2 2.7~3.7 14.6 3.1
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 分相器单元特性
4 1
励磁线圈 检波线圈
1
3
2
3
2
4
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
定子部分 转子部分 定子部分
信号A
信号B
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
定子部分 转子部分 定子部分
信号A
信号B
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
车身
车身电气
转向
扭矩传感器 (分相器型) – 扭矩传感器检测方法
定子部分 转子部分 定子部分
信号A
信号B
车型概况
发动机
Chassis 底盘 底盘
项目 基本控制 惯性补偿控制 转向复位控制 衰减控制 变压器增压控制 功能 根据转向力矩值及车速大小计算得到所需输出电流控制马达运转 当驾驶员开始操作方向盘时改善马达的启动效果 当方向盘从极限位置向回转动时，EPS提供复位助力控制 当车辆高速过弯时调节助力输出，以防止车身出现较大摇摆 对EPS ECU的电压进行增压，当驾驶员未对方向盘进行任何操作时或车辆保 持直线行驶时该电压保持在0伏。当驾驶员对方向盘进行操作时根据负载大小 以27~34伏的电压对输出助力进行可变控制 根据电流大小及其作用时间估计马达温度。如果温度超出规定范围系统将对输 出电流进行限制，以防止马达过热
C1513 / 11
C1515 / 15 C1516 / 16 C1521 / 25 C1522 / 25 C1523 / 24 C1524 / 24 C1525 / 17 C1526 / 18 C1528 / 12 转角传感器输出初始化未进行 转角传感器输出初始化未完成 马达转角传感器故障 点亮 点亮 点亮