项目四任务2 电子控制转向系统检修

项目四新能源汽车转向系统检修任务二

电子控制转向系统检修

中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映在行驶过程中进行转向时，发现仪表出现转向故障灯点亮（EPS指示灯），担心造成安全隐患，维修技师张组长交待你对电子控制转向系统进行拆装与检修，接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、汽车电子控制转向系统故障分析（一）电子控制转向系统的控制电子控制转向系统的控制如图4-28所示，包括助力基本控制、助力修正控制、电动机电流控制、失效保护处理。中国人民大学出版社

1.助力基本控制为了补偿EPS系统对转矩传感器信号的响应延迟量，应实施相位补偿。根据相位补偿后的值，确定助力量。2.助力修正控制转向盘不仅受驾驶人的转向操作支配，当路面对轮胎施加转矩时，也会出现转向盘转动的状况。因此，除了常规的助力基本控制，还应实施助力修正控制，包括惯性补偿、回位修正、阻尼修正和摩擦修正。3.电动机电流控制为了使电动机实时跟踪电流指令值，就需要控制电动机的电流。通常是在检测出电动机电流之后，修正与指令值所对应的差值，即反馈控制。4.失效保护处理电子控制转向系统为了提供几倍于驾驶人转向操作力的助力，需要在助力出现异常时迅速进行检测，并采取应对措施。中国人民大学出版社

1.助力基本控制为了补偿EPS系统对转矩传感器信号的响应延迟量，应实施相位补偿。根据相位补偿后的值，确定助力量。2.助力修正控制转向盘不仅受驾驶人的转向操作支配，当路面对轮胎施加转矩时，也会出现转向盘转动的状况。因此，除了常规的助力基本控制，还应实施助力修正控制，包括惯性补偿、回位修正、阻尼修正和摩擦修正。3.电动机电流控制为了使电动机实时跟踪电流指令值，就需要控制电动机的电流。通常是在检测出电动机电流之后，修正与指令值所对应的差值，即反馈控制。4.失效保护处理电子控制转向系统为了提供几倍于驾驶人转向操作力的助力，需要在助力出现异常时迅速进行检测，并采取应对措施。中国人民大学出版社

检测项目控制示例转矩传感器相关（转矩传感器输出异常等）停止助力电动机转角传感器相关（电动机转角传感器输出异常等）EPS控制单元驱动电路相关（电动机端子电压异常等）微控制器相关（微控制器或定制集成电路异常等）电动机加热保护相关（通过温度推测进行加热保护控制）限制助力EPS控制单元加热保护相关（通过温度推测进行加热保护控制）车速相关（车速信号、发动机转速信号、CAN总线异常等）电源相关（启动开关电压，电动机电源电压异常等）中国人民大学出版社

（二）电子控制转向系统的电路图EPS模块通过CAN通讯接收方向盘转角、转速、车速等信号，判断车辆行驶状态，计算转向助力电机输出转矩，向电机提供工作电流。EPS故障指示灯位于组合仪表上，通过点亮来通知驾驶员EPS发生故障，EPS控制模块检测系统有故障，通过CAN通讯向组合仪表发送请求指示灯启亮信息。组合仪表检测到与EPS控制模块之间的通讯丢失，也会点亮故障指示灯。EPS电子控制单元及线束端子引脚定义如图4-27所示。电子控制转向系统的电路图，如图4-28所示。中国人民大学出版社

中国人民大学出版社

1.电动助力转向系统控制单元工作电源IG1将电源传递给F2/15R-EPSIG110A保险丝，通过G2L/10端子传递GJ03/3连接电动助力转向系统控制单元B32/C5端子和B32/C4端子。2.助力电动机工作电源及搭铁线路常电电端将电源传递给F5/2EPSMotor100A保险丝，连接电动助力转向系统控制单元B19/A2端子，搭铁线路通过B44搭铁点连接电动助力转向系统控制单元B19/A1端子。中国人民大学出版社

二、故障检测方法

（一）读取故障码和数据流1.电动助力转向系统控制单元诊断仪诊断步骤（1）以比亚迪电动助力转向系统控制单元为例，将诊断测试设备连接至诊断接口，接通诊断测试设备，上至OK档电，在诊断仪上进入诊断功能选择界面，选择车型诊断，进入诊断车型选择界面，选择需要诊断的车型，再进入诊断系统选择界面。（2）在系统选择界面选择电子助力转向系统（R-ESP）选项，进入后选择读取故障码选项，读取故障相关信息（故障码、冻结帧等）。（3）在电子助力转向系统（R-ESP）选择界面选择读取数据流选项，读取模块数据流。（4）清除故障存储器，适当运行车辆，运行方式须满足相应故障诊断的条件，读取故障信息，确认故障已经排除。2.检测电动助力转向系统控制单元插头端子的电阻以比亚迪电电动助力转向系统控制单元为例，断开蓄电池负极，断开电动助力转向系统控制单元接插件B22。查询维修手册中控制单元针脚的定义，电动转向控制模块CAN-H端子为C7号端子，CAN-L端子为C8号端子。万用表校零后，测量控制模块端子C7与C8号端子之间电阻值，测量值为电动转向控制模块的终端电阻值，单个CAN模块终端电阻标准值为120Ω，整个网络终端电阻标准值为60Ω。中国人民大学出版社

3.检测电动助力转向系统控制单元电源和搭铁端子电压电动转向控制模块的供电与搭铁是保证控制模块能够正常工作的基础，检测控制模块供电端子和搭铁端子的电压，可以分析控制模块供电线路是否正常、搭铁线路是否正常。以比亚迪电动转向控制模块为例，首先要查询维修手册中控制单元针脚的定义，IG1电源输入端子C4号与C5号端子，接地端子为D1号与D2号端子。上至ON档电，使用背插法，分别使用万用表探针测量C4号和C5号端子与车身搭铁之间的电压，电压值为额定电压时供电线路正常，否则反向检查供电线路；分别使用万用表探针测量D1号和D2号端子与车身搭铁之间的电压，接地端电压值小于1V搭铁线路正常。4.检测电动助力转向系统控制单元与电子元件之间供电电压首先要查询维修手册中控制单元针脚的定义，控制模块的扭矩转角传感器VCC1供电端子为D4，VCC2供电端子为D5，上ON档电，使用万用表电压档对端子进行测试，再对比维修手册的额定工作电压，从而判断线路和模块是否正常，标准值约为5V。中国人民大学出版社

5.检测读取电动助力转向系统控制单元CAN总线的电压与波形（1）使用万用表检测电动转向系统CAN总线使用万用表测量电动转向控制模块CAN总线的电压，查询维修手册中控制单元针脚的定义，电动转向控制模块ESC网CAN-H端子为C7号端子，模块CAN-L端子为C8号端子，使用万用表电压档测量两端子，红表笔接端子针脚，黑表笔车身搭铁，CAN-H标准整车通讯电压为2.5V-3.5V，CAN-L标准整车通讯电压为1.5V-2.5V，万用表的显示值只能反映被测信号的主体信号电压值平均值，不能反映被测信号的瞬时值。（2）使用示波器功能进行电动转向控制模块CAN总线的波形测量比亚迪中电动转向控制模块总线属于ESC网，通道CH1测量CAN-H，通道CH2测量CAN-L，CAN-H的高电平是3.6V，低电平是2.5V，电压差为1.1V；CAN-L的高电平是2.5V，低电平是1.4V，电压差为1.1V；电动助力转向系统控制模块CAN-H信号在总线空闲的时候的电压为2.5V，总线上的信号传输时总线上的电压值在2.5V和3.6V之间变换，控制模块CAN-L信号在总线空闲的时候的电压为2.5V，总线上的信号传输时总线上的电压值在2.5V和1.4V之间变换，正常情况下，整车上电后，CAN-H与CAN-L的波形应该在额定电压范围对称性地显示信号波形。中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范车轮与轮胎的拆装操作要点。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆维修资料，如表3-2所示，实车和教材上可能有差异，根据实训车辆维修资料进行检查。（2）准备好检修工具、设备等（部分展示），如表3-3所示。（3）准备防触电安全防护用品，如表3-3所示，学生在教师的监督下完成安全防护用品使用前检查。中国人民大学出版社

二、电子控制转向系统检修下面针对任务中的故障EPS故障指示灯常亮故障（“C1B1C00行驶中ON档电丢失”）检修流程进行介绍。作业步骤（1）维修前的准备工作，穿戴安全防护物品，放置警示牌，铺设防护用品等（2）确认故障现象，打开点火开关，仪表EPS故障指示灯常亮，其他功能正常。（3）执行高压断电操作，关闭点火开关，断开蓄电池负极，拆下维修开关并可靠放置，等待5min以上，断开直流母线后使用万用表验电，确保母线电压小于50V。（4）利用故障诊断仪诊断故障连接蓄电池，将故障诊断仪连接到汽车故障诊断接口，打开ON档开关，按照诊断仪上的提示读出故障代码和数据流。车辆下电，清除故障码；车辆再次上电后，使用诊断仪再次读取故障码并和之前的故障码进行对比，分析故障码的性质。（5）

测量辅助蓄电池电压，

万用表红黑表笔分别接蓄电池正负接线柱。标准电压值应不低于12V。检查接插件是否松动、损坏，ON档电保险松动是否松动，测量F2/15R-EPSECU10A保险片电阻值。实测值应小于0.5Ω。若以上检查均正常，根据维修手册要求应更换转向器总成。（7）更换转向器总成拆卸前轮；拆掉摆臂与摆臂球头销总成的安装螺栓和螺母；分离左侧外拉杆总成与转向节的连接；