POLO轿车EHPS故障诊断

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1、POLO电液助力转向系统（EPHS）分析与诊断赵建斌 李俊林（山西汽车科技学院，山西太原030031）摘要：介绍POLO轿车的电动液压助力转向系统(EPHS)的特点、组成、工作原理及故障诊断方法。关键词：EPHS；POLO；工作原理；故障诊断方法文件标识码：BAnalysis and Diagnosis on Electrically Powered Hydraulic Steering (EPHS) of POLOZHAOJian-bin LI Jun-lin(ShanxiAutomobileTechnology College,Taiyuan030031,China)Abstract: T

2、he structure, working principle and fault diagnostic methods of the Electrically Powered Hydraulic Steering (EPHS) of POLO car.Keywords:EPHS; POLO; Work principles； Fault diagnostic methods文件标识码：B8电控液压助力转向系统Electrically Powered Hydraulic Steering (EPHS)是一种将传统液压助力转向与电子控制技术相结合的机电一体化产品，是在传统的液压助力转向系统（HP

3、S）技术的基础上，引入了一套电子控制系统，是典型的可变动力转向系统。目前，在国产轿车中，只有上海大众的POLO劲情和长安福特的福克斯两款车型上装配有该系统。POLO又称之为“车速感应式电液动力转向系统”，本文将就POLO轿车上装配的TRW公司和KOYO公司的两种系统进行介绍和分析。1系统特点1.1安全性、舒适性电液助力转向系统（EPHS）融合了传统的液压助力转向系统（HPS）和新型的EPS（电控助力转向系统）的技术优点，在保持HPS的柔顺手感、舒适等优良性能的同时，又具有EPS的节能、环保和安全的优点。与传统的HPS相比，EPHS可以跟随车速和行驶条件的变化而改变助力大小：在高速行驶时，助力作

4、用减小或者消失，路感增强，转向较重，保障操控稳定和安全；而速度降低时，助力作用增大，操控轻盈，让驾驶者感觉省力，获得较为舒适的转向路感，使汽车在安全性、灵敏性和舒适性等方面得到进一步提高。1.2经济性、环保性在实际驾驶过程中，需要大转向助力的情况只占很小一部分，而大部分的驾驶情况是汽车以较高的速度行驶或者道路较直，只需要很小的转向助力。HPS中的液压助力泵是不论车辆是否转向，一直处于运转状态，并且随发动机转速和车速的增大而运转加快，这样，就使得不论低速、高速都是很轻的转向，助力总是很大，消耗的发动机动力也总是很大；而EPHS是使驾驶员在驻车和低速时感觉很轻，在高速时根据车速和转速等不同工况逐渐

5、减小助力，直至助力消失，从而，相对于传统的HPS，EPHS还具有显著的节能及环保的作用，解决了HPS压力流失等能量浪费的问题，使油耗和二氧化碳排放量降低。据上海大众的资料显示，POLO轿车的EPHS可以较传统的HPS节能约85%，在同等条件下，节油达到0.2L/100Km。2系统组成上海大众POLO轿车装配使用的电液助力转向系统有TRW和TOYO公司的两种。两种系统的工作原理相同，但是测定转向盘角速度的传感器的原理、方法和零件的外形均不同，电气部分和机械部分均不能代换。电液助力转向系统由电气装置和机械装置两部分组成，电气部分由转向角速度传感器G250、电控单元和液压泵总成J500、故障警告灯K

6、92组成（对于带ESP系统电子稳定程序的车型来说，则无G250，而是由转向盘角度传感器G85通过CAN-BUS经ABS电脑传输转向角速度信号）；机械装置包括传统的齿轮齿条转向传动装置、控制阀、管路和与电控单元一体的电动液压泵。系统组成如图1所示。2.1转向角速度传感器（G250）转向角速度传感器安装于液压转向机总成输入轴上，用来测量转向盘旋转角速度，即驾驶员在以多大的角速度转动转向盘。在其他条件不变的情况下，如果EPHS控制单元收到的信号表明转向盘旋转的角速度越大，则对应泵的转速越高，转向的助力越大；反之，转向盘旋转的角速度越小，则转向助力减小。TRW公司和KOYO公司的转向角速度传感器外观及

7、安装分别如图2和图3所示。但是，TRW公司的转向角速度传感器使用的是可变电容电路的传感器，主要由平板转子和平板电容器组成，通过正、负和信号共3条线与电控单元连接；KOYO公司的转向角速度传感器使用的是霍尔集成电路的传感器，主要由60对磁铁组成的磁环转子和霍尔电路组成，通过正、负和两条信号共4条线与电控单元连接。2.2电控单元和电动液压泵（J500）二者集成为一个总成，电控单元ECU根据转向角速度、车辆行驶速度（由车速传感器至仪表控制单元通过CAN-BUS传输）、发动机转速（由发动机控制单元通过CAN-BUS传输）等信息控制液压泵电机转速，同时还提供温度保护、故障恢复(故障后再接通保护)和自诊断

8、及故障代码存储功能。液压泵是一个电机驱动的齿轮泵。外形如图4所示。2.3转向盘转角传感器（G85）安装在转向盘下，与安全气囊滑环结合在一起，其信号传送至ABS电脑，主要为带EDS/ASR/ESP的ABS提供输入信号，再由CAN-BUS传输给EPHS系统的控制单元。装有该转向盘转角传感器的EPHS系统则在液压转向机总成的位置无转向角速度传感器G250。外形如图5所示。2.4故障警告灯安装在仪表总成内，由EPHS控制单元通过CAN-BUS传送控制信息至仪表控制单元，通过仪表控制单元控制该灯点亮或熄灭。点火开关打开后，故障警告灯亮，EPHS系统进行内部检测。在发动机发动及系统测试结束后，故障警告灯应

9、当熄灭，如果依然亮着，则指示系统可能有故障。外观如图6所示。机械部分同一般的液压助力转向系统，主要由扭杆、旋转分流阀、控制套筒、工作缸、活塞等组成，在此不做赘述。3工作原理电液助力转向系统基本的工作原理主要是：在汽车直线行使时，方向盘不转动，电动泵以很低的速度运转，大部分工作油经过转向阀流回储油罐，少部分经液控阀然后流回储油罐；当驾驶员开始转动方向盘时，ECU根据检测到的转角及角速度、车速、发动机转速以及电动机转速的反馈信号等，判断汽车的行驶状态、转向状态，决定应提供的助力大小，同时向驱动单元发出控制指令，使电动机产生相应的转速以驱动油泵，进而输出相应流量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入

10、齿条上的动力缸，推动活塞产生适当的助力，以协助驾驶员进行转向操作，从而获得理想的转向效果。当转向角速度传感器发生故障或系统出现其它异常情况时，电液助力转向系统即进入程序设定的紧急运行状态，机械转向的功能仍然可以实现，但是由于无助力，转向比较沉重。系统工作原理如图7所示。系统示意简图如图8所示。系统电路图如图9所示。另外，系统还具有在电机温度过高或电流过大的情况下，停止电机工作的自我保护功能，以及系统在受到干扰、故障或撞车后的一种再接通保护。温度过高保护是为了使电动泵总成在过热之后能得到冷却，必须停止工作，等待大约15分钟的时间，这段时间过后，只要重新关闭、再打开点火开关，则可以自动解除此次保护

11、；再接通保护则是在发生撞车的情况下，系统电控单元内要存储相应的故障代码，这需要用专用的诊断仪去清除，如果无法清除，则说明在车载网络中可能有故障或电动泵总成可能损坏。在这种情况下，必须进行自诊断并且可能要更换泵总成。4故障诊断4.1机械系统在对电液助力转向系统进行故障诊断时，首先应确保系统油位符合要求。在前轮处于正前打直位置、发动机停转时检查油尺的刻线。4.2电控单元故障自诊断4.2.1若打开点火开关，仪表盘上的故障警告灯点亮，并能在发动机启动及系统测试结束后，自动熄灭，则表示系统正常。4.2.2若打开点火开关，仪表盘上的故障警告灯不亮，并且连接故障诊断仪也无法与电液助力系统的电控单元进行通讯，

12、则应该顺序检查位于保险丝支架上的3#保险片（5A）；12#搭铁点（发动机舱左纵梁上）的连接；CAN-BUS数据线的连接；最后是电控单元ECU（可用替换法检查）。4.2.3若打开点火开关，仪表盘上的故障警告灯点亮，但是不能在发动机启动及系统测试结束后，自动熄灭，而是常亮，或者是能暂时熄灭，但是在行驶一段时间后点亮，且伴随有助理功能关闭，方向比较沉重的现象，则表示系统存在异常，电控单元内存储有故障代码，需尽快进行检修。在对电控部分进行故障诊断时，可以使用大众专用检测仪V.A.G1551、V.A.G1552或VAS5051进行诊断，POLO劲情EPHS系统的地址码为44-Lenkhilfe，进入之后

13、，可进行01访问控制单元；02访问故障存储器；05清除故障存储器里的内容；08读取、检测数据块等操作，但是要保证检测仪能够连接CAN-BUS系统进行数据通讯。在进行“02访问故障存储器”的操作下，可检测到：转向角速度传感器G250短路故障代码；断路故障代码；损坏故障代码；电动液压泵V119断路故障代码。在进行“08读取、检测数据块”的操作下，可检测到车速值；发动机转速值；方向盘转角值；电动液压泵的转速值等。4.3基本设定和匹配如果更换EPHS控制单元或转向盘角度传感器G85后，应当使用专用检测仪对转向角度传感器进行基础设定和匹配。操作程序依次如下：(1)连接故障诊断仪；(2)选择“引导故障查询

14、”；(3)使用“Goto”，转到“功能/部件”；(4)顺序选择“底盘”“制动系统”“01带自诊断的Bosch5.7系统”“防抱死制动系统ABS/EDL/TCS/EPS”“功能”转向角度传感器G85的基础设定。(5)根据VAS5051提示的技术资料进行转向和回正操作。参考文献：1 上海POLO轿车电路图.上海大众维修手册Service. POLO 2002 EB. 2002.3. 8/1图1 电液助力转向系统组成车速传感器至仪表控制单元转速信号至发动机控制单元转向盘转角传感器至ABS电脑（带ESP车型）带电动液压泵总成的转向助力控制单元带转向角速度传感器的液压转向机总成转向助力系统故障警告灯 C

15、AN CAN CAN 12V 进油管 回油管 转向角速度信号 CAN （不带ESP车型）图7 电液助力转向系统工作原理故障警告灯K92图8 系统示意简图图9 系统电路图图2 TRW公司的转向角速度传感器 图3 KOYO公司的转向角速度传感器图4 控制单元和电动液压泵总成 图5 转向盘转角传感器图6 仪表的电液助力转向系统故障警告灯投稿：汽车电器杂志社“使用维修”（授权可对原文进行添加、删减或修改）POLO劲情电液助力转向系统（EPHS）分析与诊断 山西汽车科技学院（通信地址：030601，山西省榆次区经纬厂5区403号）二七年三月二十日作者简介：赵建斌，1972年生，男，山西榆次人，毕业于北京农业工程大学（今中国农业大学）电力系统自动化系。曾就职于山西晋中恒翔汽车维修有限公司任技术总监，维修一线工作数年，现任教于山西汽车科技学院，长期从事现代汽车维修实践与理论教学指导及汽车电器的研发工作。拥有一项国家发明专利，并在申请PCT国际专利。Email:autozhaojbTel:0354-6665333