液压助力转向系统检修课件.ppt

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1、液压助力转向系统检修（二）电控液压助力转向系统,电控液压助力转向系统组成、工作过程,电控液压助力转向系统检修、常见故障,主要内容,液压助力转向系统,普通液压助力转向系统(Hydraulic Powered Steering,HPS),电控液压助力转向系统(Electric Hydraulic Powered Steering,EHPS),不设置传感器及控制电元，主要靠转向控制阀进行转向助力的控制,增设控制液体流量的电磁阀、传感器及ECU,普通液压助力转向系统,组成,机械式转向系统,液压系统,转向控制阀,转向动力缸,转向油泵,油罐和油管,驾驶员操作,转向盘,转向传动机构,机械转向器,转向操纵机构

2、,转向轮,转向阀,动力缸,助力泵,储油罐,液压油路,机械连接,动力路线,低速行驶时，转向较沉重；高速行驶时，转向有发飘倾向。,缺点,电控液压助力转向系统(Electric Hydraulic Powered Steering,EHPS),电控液压助力转向系统(Electric Hydraulic Powered Steering,EHPS),可变量孔式液压动力转向,反力式液压动力转向,电磁式液压动力转向,旁通式液压动力转向,电动式液压动力转向,反力式液压动力转向系统组成,分流阀,阻尼孔,电磁阀,油压反力室,扭力杆的上端与转阀阀杆用销子刚性地连接在一起，下端与控制阀阀体用销子相连，小齿轮轴的上端

3、通过销子与控制阀阀体相连，转向时，转向盘上的转向力通过扭力杆传递给小齿轮轴。,助力转向ECU：ECU根据车速传感器传来的信号，判断汽车是处于停止状态还是处于低速行驶或高速行驶工况，在根据判别出的汽车状态，对电磁线圈的电流进行线性控制，使电磁阀有适当的开度，以控制转向助力的大小。,分流阀：将转向油泵的液压油向控制阀一侧和电磁阀一侧进行分流。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液压油流量。,阻尼孔：把供给转向控制阀的一部份液压油分配到油压反力室一侧。在汽车高速行驶时，由于通过阻尼孔又加了一部份燃油给反力室，进一步加强了柱塞的夹紧力，从而获得高速行驶时的稳定

4、转向操纵感。,电磁阀：根据需要开启适当的开度，使油压反力室一侧的油液流回储油箱，以控制油压反力室的压力大小。电磁阀开度增大时，使作用在柱塞的背压（油压反力室压力）降低，柱塞推动控制阀转阀阀杆的力（反力）较小，因此只需要较小的转向力就可使扭力杆扭转变形，使阀体与阀杆相对转动而实现转向助力作用，电磁阀开启较小时则相反。,反力式液压动力转向系统工作过程,停车与低速状态,中高速转向状态,电控液压助力转向系主要部件检修及常见故障,动力转向系主要元件的检修 液压动力转向系车上检查 常见故障现象、诊断及排除,用检视法或渗透法检查转向器壳体有无裂纹；检查其他部位有无油液泄露处，若有漏油，检查并更换油封；检查防

5、尘罩是否损坏与老化，损坏则更换新件；更换全部O形圈及密封垫；转动转向齿轮及齿条，应运动灵活，无卡滞现象；使用厚薄规检查齿轮齿条间隙应符合要求；排除润滑油和助力转向油，检查润滑油和助力转向油的脏污情况；,液压动力转向器的检查,转向齿轮和齿条应采用磁性探伤法进行检查，若有裂纹，更换新的总成。检查齿条背面是否磨损或损坏，如不符合标准应予以更换。检查齿条的摆差，把齿条放到V形架上，转动齿条，使用百分表测量摆差，如图所示。,无法修复时，应更换转向器总成。,检查流量控制阀：用转向动力油涂抹流量控制阀，检查在其自身重力作用下是否可以平顺滑入阀孔。若有卡住现象，应检查控制阀的泵壳、泵体孔是否存在杂质、刮痕和毛

6、刺。毛刺可用细砂布去掉，若阀或泵壳、泵体有损坏而不能修复，则应对损坏件进行更换。,流量控制阀,阀孔,检查流量控制阀是否泄漏。堵住其中一个孔，向相对的另一个孔中吹入压缩空气，观察末端是否有空气漏出。发现流量控制阀有泄漏现象时，可对流量控制阀进行分解并彻底清洗，用压缩空气吹干重新组装后再进行密封性检查。如果流量控制阀再次测试时仍然有空气泄漏，则说明该阀密封不严，应更换转向油泵总成。检查流量控制阀弹簧。用游标卡尺测量弹簧自由长度。最小自由长度为29.2 mm。不在限制值内应更换叶片泵总成。,流量控制阀,流量控制阀弹簧,检查叶轮泵和转子 检查所有转子叶片在转子槽中是否运动自如。测量叶片与转子的槽侧隙，

7、超过最大间隙极限时，应更换叶轮泵总成。用千分尺测量叶片高度、厚度和长度。最小高度7.6mm；最小厚度1.40mm；最小长度11.93mm。不在限制值内应更换叶片泵。,皮带轮有缺损或其他原因而丧失平衡性能之后，应更换。更换油封和橡胶类密封圈。,动力转向系主要元件的检修 液压动力转向系车上检查 常见故障现象、诊断及排除,液压动力转向系检修装配完毕后，应进行油量、油压试验，排除系统内的空气，调整转向油泵皮带紧度等作业，以保证动力转向系良好的工作性能。,（1）检查调整轮胎气压。（2）检查转向盘的自由转动量，如图所示。（3）检查调整转向车轮定位（4）检查调整转向油泵皮带张力,检查时，使汽车处于直线行驶的

8、位置，左右转动转向盘（动力转向系统的车辆，应在起动发动机后做此项检查），最大自由行程由中间位置向左或向右应不超过30mm。,观察驱动皮带是否过渡磨损、帘线磨损等。若有则应更换皮带。,（5）检查储油罐液位 保持转向车轮与地面接触，在发动机维持怠速转动条件下，将转向盘反复从一侧极限位置转至另一侧极限位置保持23s，使液压油的温度升至75 80。储油罐中油面应在上下限标线（HOT和COLD）之间，且油中无气泡。若油液不足，则应先检查管接头、油封等处有无泄漏 在按原厂规定牌号补给液压油,气泡,不正常,若油液变质等需要更换液压油，先顶起转向桥，从储油罐及回油管排出旧油，同时使发动机怠速运转，排放旧液压油

9、，同时将转向盘向左、向右反复转到极限位置，直至液压油排尽后12s，再加注新液压油。,（7）动力转向系统中空气的排放。动力转向系统更换液压油之后和检查储油罐中油位时发现有气泡冒出，说明系统内已渗入了空气，将会引起转向沉重、前轮摆动、转向油泵产生噪声等故障，必须将系统内的空气排放干净。排放程序如下：架起转向桥。发动机怠速运转，反复向左、向右转动转向盘到极限位置，直至储油罐内无泡沫冒出并消除乳化现象，表明液力转向系统内的空气已基本排净。发动机刚刚熄灭火后，储油罐中应无气泡，液面不得超过上限，停机几分钟之后，液面应升高最多5mm，如图所示。,助力油液面高度,（8）检查动力转向系统的油压从转向助力泵上脱

10、开供油管连接专用工具，专用工具阀门处于打开位置启动发动机并且在怠速下运转将方向盘反复从一侧极限位置转至另一侧极限位置保持2 3s，使液压油的温度升至75 80发动机怠速运转，关掉专用工具阀门，观察专用工具读数。油压应在5900 6400kpa之间。,安装专用工具,关闭阀门时读数,发动机怠速，阀门全开测量发动机在转速为1 000r/min和3 000r/min时的油压。二者油压差应小于490kPa，如图所示。(9)检查转向力。转向盘对中。拆下喇叭按钮总成。起动发动机并怠速运行。测量两个方向的转向力，应小于6N m。,阀门打开时读数,测量转向力,动力转向系主要元件的检修 液压动力转向系车上检查 常

11、见故障现象、诊断及排除,液压动力转向系常见故障主要有转向沉重、助力不足，转向盘回位不良，系统有噪声、左右转向轻重不同，直线行驶时转向盘发飘或跑偏、转向时转向盘抖动等。,1.液压动力转向系统转向沉重、助力不足,故障现象,汽车在行驶中突然感觉转向沉重。,故障原因,（助力系统失效、助力不足）,油液变质。滤清器或油路有堵塞。油路中渗入空气。油泵驱动皮带过松或打滑。各油管接头、油泵安全阀、溢流阀等处有泄漏。油泵磨损、内部泄漏严重。弹簧弹力减弱或调整不当。动力缸或转向控制阀密封圈损坏。,检查转向储油罐，若油液变质则应更换规定油液。若只是液面低于规定高度，应加油使油面达到规定位置。检查转向油液储油罐内的滤清

12、器，若发现滤网过脏，说明滤清器或油路有堵塞，应清洗。若发现滤网破裂，说明滤清器损坏，应更换。检查油路中是否渗入空气，如果发现储油罐中的油液有气泡，说明油路中有空气渗入，应检查各油管接头和接合面的螺栓是否松动，各密封件是否损坏，有无泄漏现象，油管是否破裂等。对于出现故障的部位应进行修理和更换，并进行排气操作，最后重新加入油液。检查油泵驱动皮带是否过松或打滑。,诊断与排除,检查各油管接头等处有无泄漏，油路中是否有堵塞，查明故障后按规定力矩拧紧有关接头或清除污物。对转向油泵进行输出油压检查，如果油泵输出压力不足，说明油泵有故障，此时应分解油泵，检查油泵是否磨损或内部泄漏严重，安全阀、溢流阀是否泄漏或

13、卡滞，弹簧弹力是否减弱或调整不当，各轴承是否烧结或严重磨损等。查明故障予以修理，必要时更换油泵。检查动力缸或转向控制阀密封圈是否损坏。,2 液压动力转向系统转向盘回正不良,故障现象,故障原因,汽车完成转向后转向盘不能回到直线行驶位置。,转向油泵输出油压低液压回路中渗入空气回油软管扭曲阻塞转向控制阀或转向动力缸发卡转向控制阀定中不良,诊断与排除,对液压系统进行排气操作，排气后按规定加足转向油液。检查转向油泵输出油压，若油压不足应拆检转向油泵，检查油泵是否磨损或内部泄漏严重、安全阀及流量控制阀是否泄漏或卡滞、弹簧弹力是否减弱或调整不当、各轴承是否烧结或严重磨损等。查明故障予以修理，必要时更换油泵。

14、如果泵轴油封泄漏也应更换转向油泵。检查回油软管是否阻塞，如有应更换回油软管。拆检转向控制阀或转向动力缸，查明故障原因，然后视情况进行修复，对于损坏的零件应更换。必要时更换转向控制阀或转向动力缸。,3 液压动力转向系统有噪声,故障现象,故障原因,汽车转向时，转向系统有不太大的噪声是正常现象，但当噪声过大或影响汽车的转向性能时，必须对转向系统进行检查，并排除故障。,储油罐中液面太低，油泵在工作时容易渗入空气。液压系统中渗入空气。储油罐滤网堵塞，或液压回路中有过多的沉积物。油管接头松动或油管破裂。油泵严重磨损或损坏。转向控制阀性能不良。,诊断与排除,当转向盘处于极限位置或原地慢慢转动转向盘时，转向器

15、发出“嘶嘶”声，如果这种异响严重，则可能为转向控制阀性能不良，应更换转向控制阀。当转向油泵发出“嘶嘶”声或尖叫声时，应进行以下检查：检查储油罐液面高度，液面高度不够时应查明泄漏部位并修理，然后按规定加足油液。检查转向油泵驱动皮带是否打滑，若打滑，应查明原因更换皮带或调整皮带紧度；查看油液中有无泡沫，若有泡沫，应查找漏气部位并予以修理，然后排除空气。若无漏气，则说明油路有堵塞处或油泵严重磨损及损坏，应予以修复或更换。,小结电控液压助力转向系统组成、工作过程电控液压助力转向系统检修、常见故障,动力转向系主要部件检修及常见故障,电动助力转向系统的最大特点就是能实现“精确转向”，它能够在汽车转向过程中

16、根据不同车速和转向盘转动的快慢，精确提供各种行驶路况下的最佳转向助力，减小由路面不平引起的对转向系统的扰动。不但可以减轻低速行驶时的转向操纵力，而且可大大提高高速行驶时的操纵稳定性，并能精确实现人们预先设置的在不同车速、不同转弯角度所需要的转向助力。通过控制助力电机，可降低高速行驶时的转向助力，增大转向手力，解决高速发飘问题，成本相对较低。,一、电动助力转向系统（EPS）,电动助力转向系统利用电动机作为动力源，根据车速和转向参数等，由电子控制单元完成助力控制。根据电动机布置位置不同，可分为转向柱助力式、齿轮助力式和齿条助力式三种类型。,转向柱助力式EPS的电动机固定在转向柱的一侧，通过减速机构

17、与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。,齿轮助力式EPS的电动机和减速机构和小齿轮相连，直接驱动转向齿轮，实现助力转向。,齿条助力式EPS的电动机和减速机构直接驱动齿条提供助力。,车速,电子控制单元,车速,转矩传感器,转角传感器,电机,蜗轮蜗杆传动装置,转向机构主动齿轮,EPS小齿轮,电动式EPS,组成,转角传感器：,电动式EPS系统各组成,转角传感器工作原理图a)光敏元件导通；b)光敏元件截止；c)信号盘连续转动,a),b),c),位置：安装在转向柱上的转向开关与方向盘之间 作用：是检测转向盘的转动角度和转动速度 原理：光电藕合器失效：故障指示灯常亮，启动应急程序，用一个替代值取代这个信号，

18、电子助力转向依然起作用。,转向力矩传感器：,位置：安装在转向器和转向轴之间 作用：是检测转向力矩 原理：电磁原理（还有电位计式、滑动变压器式等）失效：转向助力系统将关闭，但并不是马上关闭，而是通过一个柔和的逐步的过程中，故障指示灯呈红色亮起。转向助力的大小是由控制单元通过电动机转子速度和方向盘转角等信号计算出的值所代替。,原理：磁性转子和转向柱连接块为一体，磁阻传感元件和转向小齿轮连接块为一体，当转动方向盘时，转向柱连接块和转向小齿轮连接块反向运动，即磁性转子和磁阻传感元件反向运动，因此转向力（矩）的大小可以被测量出来并传递给控制单元。,转向电机：无刷异步伺服电机，内有转速传感器，此传感器出故

19、障，指示灯红色亮起。,转向助力控制单元：转向助力控制单元与转向电机固定连接在一起，出现故障后整体更换。控制单元内集成有温度传感器，用于转向系统的温度。若温度超过100，电动助力转向功能会逐渐降低，当降低到60，警告灯呈黄色亮起，同时有故障记忆。正反转控制原理。,电动式EPS系统的工作原理,电动式EPS转向助力原理,不转向时，助力电动机不工作，,当转向盘转动时，与转向轴相连的转矩传感器不断地测出作用于转向轴上的力矩，并将力矩转换为电信号，车速传感器产生车速信号，ECU根据这两个信号，经过运算处理后，向离合器和电动机发出控制指令，即输出一个适合的电流，在离合器结合的同时，使电动机产生一个转矩，转矩

20、经过减速机构减速增扭后，施加在输出轴上，输出轴的下端与齿轮齿条转向器总成中的小齿轮相连，于是由电动机发出的转矩最后通过齿轮齿条转向器施加到汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向助力。,当转向盘转动时，与转向轴相连的转矩传感器不断地测出作用于转向轴上的力矩，并将力矩转换为电信号，车速传感器产生车速信号，ECU根据这两个信号，经过运算处理后，向离合器和电动机发出控制指令，即输出一个适合的电流，在离合器结合的同时，使电动机产生一个转矩，转矩经过减速机构减速增扭后，施加在输出轴上，输出轴的下端与齿轮齿条转向器总成中的小齿轮相连，于是由电动机发出的转矩最后通过齿轮齿条转向器施加到汽车的转向机构

21、上，使之得到一个与工况相适应的转向助力。,采用干式电磁离合器,保证EPS在预先设定的车速范围内闭合，当车速超过设定车速范围时，离合器断开，电动机不在提供助力，转入手动转向状态，另外当电动机发生故障时，离合器将自动断开。车速超过30KM/h时，EPS不工作。,转角传感器,转矩传感器,电机,电子控制单元,EPS小齿轮,转向盘上的扭矩,助力力矩(=复位力矩),复位力矩,扭杆,转向机构主动齿轮,旋转点,外部复位力,电动机反向旋转，拉回转向轮。,电动式EPS主动回正原理,电动式EPS系统电动机的安装位置：转向轴助力式（C-EPS）：前轴负荷6374N转向齿轮助力式（P-EPS）：前轴负荷6374N117

22、68N齿条轴助力式（R-EPS）：前轴负荷11768N,C-EPS,P-EPS,R-EPS(空心电机),R-EPS(双小齿轮),电动式EPS与传统的液压助力转向系统相比较，具有以下优点：(1)液压助力转向系统的油泵，在汽车不转向时也工作，加大了能量消耗。电动助力动力转向系统(EPS)只有在转向时电动机才工作，因而减少了能量消耗，并能在各种行驶工况下提供最佳的转向助力。(2)减小了由于路面不平对转向系统的干扰，减轻了汽车低速行驶时的转向操纵力，提高了汽车高速行驶时的转向稳定性，改善了汽车的转向性能，进而提高汽车的安全性。(3)由于不需要加注液压油和安装液压油管，所以系统的安装简便，自由度大，而且

23、成本低，无漏油故障，具有很好的通用性。,优点,二、电控转向系统常见故障的诊断,电控转向系统常见的故障有转向困难、左右转向力矩不同或转向力矩不均、行驶时转向力矩不随车速改变或转向盘不能正确回正、动力转向工作转动转向盘时出现敲击（或摇动）声等。,故障现象,1.转向困难,汽车在转向时，发生转向沉重、不灵敏等转向困难现象。,故障原因,前轮胎充气不当、磨损不均匀。前轮定位错误。前悬架下球节磨损、松旷等。转向机总成发生故障。力矩传感器（内置于转向柱）发生故障。动力转向电动机发生故障。蓄电池和电源系统发生故障。动力转向ECU电源电压异常和继电器发生故障。动力转向ECU发生故障。,检查前轮气压是否正常，胎面磨

24、损是否均匀。检查前悬架下球节是否磨损、松旷，如不能修复进行更换；检查前轮定位参数是否正，如不正常，调整前轮定位参数。检查转向机总成，若不正常进行修复或更换。检查蓄电池和电源系统是否正常，若不正常进行修复或更换。检查动力转向ECU是否正常，若不正常进行修复或更换。检查力矩传感器和动力转向电动机是否正常，若不正常进行修复或更换。,诊断与排除,2.左右转向力矩不同或转向力矩不均,故障现象,故障原因,汽车在转向时，在向左和向右操纵时，明显感觉沉重感不同。,前轮胎充气不当，磨损不均匀前轮定位错误前悬架下球节磨损、松旷等转向机总成发生故障转向中心点（零点）记录错误力矩传感器（内置于转向柱）发生故障转向柱总

25、成发生故障。动力转向电动机发生故障。动力转向ECU发生故障。,诊断与排除,检查前轮气压是否正常，胎面磨损是否均匀。检查前悬架下球节是否磨损、松旷，如不能修复进行更换；检查前轮定位参数是否正常，如不正常，调整前轮定位参数。检查转向机总成，若不正常进行修复或更换。检查转向中心点（零点）记录是否错误，若记录错误重新进行校正。检查动力转向ECU是否正常，若不正常进行修复或更换。检查力矩传感器和动力转向电动机是否正常，若不正常进行修复或更换。,3.行驶时转向力矩不随车速改变，或转向盘不能正确回正,故障现象,故障原因,汽车在行驶时，车速改变但转向力矩不能同步变化，转向盘不能正确回正。,前悬架下球节磨损、松

26、旷等。转速传感器发生故障。防滑控制ECU发生故障。力矩传感器（内置于转向柱）发生故障。动力转向电动机发生故障。动力转向ECU发生故障。CAN通信系统发生故障。,诊断与排除,检查前悬架是否磨损、松旷，如不能修复进行更换。检查转速传感器是否正常，若不正常进行修复或更换。检查防滑控制ECU是否正常，若不正常进行修复或更换。检查动力转向ECU是否正常，若不正常进行修复或更换。检查力矩传感器和动力转向电动机是否正常，若不正常进行修复或更换。检查CAN通信系统是否正常，若不正常进行修复或更换。,故障现象,故障原因,4.动力转向工作时，转动转向盘时出现敲击（或摇动）声,汽车行驶转向时，转向盘出现敲击（或摇动）声。,前悬架下球节磨损、松旷等 转向中间轴磨损、松旷等动力转向电动机发生故障动力转向ECU发生故障,故障诊断与排除,检查前悬架是否磨损、松旷，如不能修复进行更换。检查转向中间轴是否磨损、松旷，如不能修复进行更换。检查动力转向电动机是否正常，若不正常进行修复或更换。检查动力转向ECU是否正常，若不正常进行修复或更换。,