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上扣扭矩圈数传感器工作原理,汽车小知识|发动机氧传感器

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一、丰田卡罗拉电动转向PS灯长亮故障排除

汽车电动助力转向系统具有传统液压动力转向系统无法比拟的优势,是汽车动力转向发展的必然趋势。电动助力转向采用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制。它能节约能量,提高安全性,且有利于环保,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术。然而其发生故障时,它的检修难度较大。本文主要通过1辆卡罗拉车的电动转向系统发生故障的检修案例来说明如何准确和高效地检修电动助力转向。

一、故障现象

有1辆2010款丰田卡罗拉轿车,行驶里程12.8万km,在停放一个月后P/S灯长亮,转向沉重。

二、故障原因分析

接车后,我查阅了丰田车的维修资料和卡罗拉车的维修手册,得知丰田车的电动转向系统(EPS)一共有4大类:转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式、直接助力式。该车的电动转向系统是采用了转向柱助力式,转向柱助力式转向系统(C-EPS)的特点是助力电机固定在转向柱的一侧,通过减速增扭机构与转向轴相连,直接驱动转向轴助力转向。

(一)卡罗拉转向柱助力式的结构.

这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。其结构示意图见图1。

1.转向电机,它安装于转向管柱的中部,是助力转向的动力来源。

2.转向扭矩传感器,它通过检测弹性扭转杆因方向盘的扭矩所产生的变形角度来测量方向盘操纵力矩,并将其转变为电子信号输出至EPSECU,ECU据此决定对EPS电机提供多大的电压。这是转向控制的重要信号。

3.转角传感器,它向EPSECU反馈转向助力电机的转角大小和方向,以便EPSECU对整个转向过程进行准确控制。

4.减速装置,它采取与电机转子内壳配套的循环滚珠式减速机构,将电机传来的转速降低,获得更大的转动扭矩,以便驱动车轮转向。

S.EPSECU,它是整个EPS系统的核心部分,其接收相关转向传感器的信号,然后控制转向助力电机动作,从而实现转向轻便。

(二)工作原理

EPS是通过助力控制单元(EPSECU)来控制转向助力电机工作从而实现助力的转向系统。转矩传感器检测转角差和大小并转化为电信号输送给EPSECU控制单元模块;EPSECU控制单元根据转矩大小输出不同驱动电压,以驱动转向助力电机产生助力,转矩越大输出的驱动电压越高,马区动电压在27~34V变化。转向助力电机的电流由EPSECU控制。同时转角传感器反馈电机的转动角度和大小给EPSECU进行修正助力转向。但当驾驶员未打方向或车辆直线行驶时,助力电机不运转,此时助力电机的电压为0V。助力转向是随车速变化而变化的,EPSECU根据转向力矩值及车速大小计算所需输出电流并控制电机运转。车速越高,转向助力电机的电流越小;车速越低,转向助力电机的电流越大。因此,转向助力的大小由两个因素决定,即方向盘输入扭矩与车辆的行驶速度。

(三)卡罗拉车P/S灯亮的主要原

通过对上述结构、原理的了解,可知造成电动转向P/S灯长亮的故障原因主要有:

1.转向扭矩传感器损坏或其相关电路故障;

2.转角传感器损坏或其电路故障;

3.车速信号输入异常;

4.转向助力电机故障或其相关电路故障;

5.电动转向电源输入异常引起的P/S灯长亮;

6.电动转向系统的ECU发生故障;TABS系统与电动转向ECU之间的通信数据发生故障;

8.转向扭矩传感器和转角传感器的初始化未完成或不合要求。

三、故障诊断

1.接车后,首先将前轮撑起离地,然后起动车辆,转动方向盘,发现转向较沉重,同时仪表上的P/S灯一直亮起,说明电动转向系统EPS发生故障,用诊断仪读取故障码,读出4个故障码,分别是C1515、C1522、C1525、C15320这4个故障码的含义见表1。

根据故障码的含义可以看出该电动转向系统电路存在故障的可能性较大,于是用解码器进行清码后,再使用丰田专用IT-II对转向系统进行初始化操作,经过一系列的操作后,再起动发动机、转动方向盘试验,转向依旧沉重,P/S灯还是亮起,再用诊断仪读取故障码,还是上述4个故障码。

2.检查相关的保险丝和继电器,打开保险丝盒,找到电动转向系统的保险丝,见图2,该车的电动转向系统主要有2条保险丝,分别是20A和60A、60A是主要用于电机的保险,20A是其用电电源专用的保险丝,经检查上述保险丝是正常的,主继电器也是工作正常的。

3.于是举升车辆,首先检查转向机械机构和主转向器的转角传感器连接线路和连接器的连接情况,因为根据以往的修理经验可知,该传感器的线束和连接器在底盘下方,易受振动和沾水的影响,是发生故障的最常见元件之一,检查转角传感器连接器和相关线束没有发现连接器有松脱和氧化等故障现象,线束也没有断裂等情况。

4.再拆下仪表周围的连接件(见图3),拆下后整个系统的主要大构件都可以清楚看到,包括助力系统的ECU、助力电机、减速机构、扭矩传感器等。拆下助力电机的插头,测量电机的电阻为35Ω,在正常的范围内。测量电机连接器上端子的线路至助力ECU线路端子之间的导通情况,经测量线路正常。再检查助力ECU的线路输入及连接器,没有发现有松动等异常。图4为检查助力系统ECU的连接器情况。再检查扭矩传感器的连接器,没有发现松脱及连接不良的情况,图5为检查扭矩传感器的连接线路情况。再用万用表导通挡测量扭矩传感器至助力ECU的连接器端子导通情况。经测量发现有2根线不导通,分别是白色线和黄色线,于是顺着线束查找,发现扭矩传感器至助力ECU的线束,在中间位置发现这2根线断开,故障位置见图6。通过细心观察,这2根线是被老鼠咬断的,奇怪的是,汽车密封这么好,怎么有可能有老鼠进入呢?于是用手电筒认真查找每一个可能进入的位置。最后发现在后备箱与后翼子板处有一空隙,刚好能让老鼠通过。

5.故障排除

将2根线剪开,因为后方有很多相关的线束和其它电器元件,于是在故障线的后方垫上布条,找出断开的线,用电烙铁上锡焊牢。并包好胶布和绝缘套管。最后将所有的拆出件装上。并将后备箱与后翼子板处的空隙用硬胶补上。用丰田专用诊断仪进行初始化设置后,起动车辆,转动方向盘试验,转向轻便,P/S灯熄灭。外出路试,一切正常,说明故障排除了。

通过分析,电动转向系统发生故障一般都以电路故障最为常见。这些传感器的损坏或线路故障都会引发多个故障码,它们之间是相互关联的,并不会因为某个传感器坏了就只显示1个故障码。本案例中虽然是扭矩传感器线束发生故障,但同时出现2个传感器未初始化的故障码以及助力ECU信号不良的故障码,同时由于助力电机不工作,也会提示关于助力电机的故障码。我们在修理电动转向系统故障时必须加以注意。

四、结束语

从本例电动转向系统的故障检修,可以看出电动转向系统的修理必须在修理过程中作全面的分析,同时借助电脑检测手段来排除故障,通过经验与技术诊断结合来检修故障。根据上述案例可知,当遇到电动转向系统故障时,并不提倡一味地更换电动方向机和控制器,要彻底地找出故障根源所在,同时在检查电路问题时,一定要有耐心和细心才能发现问题,如果发现有线束异常断裂,应查明其最终原因,并作处理。

你们对这个如何看,下面留言大家一起评

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二、电子手刹和自动驻车的区别

电子手刹和自动驻车是两个完全不一样的配置,主要区别如下

1.工作原理与操作方式电子手刹:实际上是传统手刹的电子化版本,取消了驻车制动手柄,用一个电子按钮替代。驾驶员只需轻轻一扣按钮即可完成驻车制动,操作更为简单省力。自动驻车:是ESP的一种扩展功能,通过行车电脑和一系列传感器来测量车身水平度和车轮扭矩,对车辆溜动趋势进行判定,并自动施加适当的刹车力度使车辆静止。

2.功能与用途电子手刹:主要用于停车后的驻车制动,避免了传统手刹可能出现的拉不紧导致的溜车问题,同时为整车内饰设计提供了更大的发挥空间。自动驻车:主要用于行车过程中的短暂停车,如等红绿灯时,可以自动刹车,使车辆保持静止,无需驾驶员长时间踩刹车,再次踩油门时车辆会平稳前行,避免了不必要的滑行和意外的发生。

3.使用体验电子手刹:降低了驾驶员的操作强度,提升了驾驶的便捷性和舒适性。自动驻车:在走走停停的城市驾驶环境中,自动驻车能够显著提升驾驶的轻松度和安全性,减少驾驶员的疲劳感。

三、汽车小知识|发动机氧传感器

汽车小知识,发动机氧传感器

一、概述

本传感器可用于提供燃烧后的排气中氧是否过剩的信息。电子控制器根据此信息进行喷油量闭环控制,使得排气中三种主要的有毒成分HC、CO和NOX都能被三元催化器最大程度地转化和净化。

二、结构

氧传感器的电极外部处于排气气流中,内部则和周围空气相通。氧传感器的内核为一气密性的二氧化锆陶瓷体,内核表面则是一层很薄的、可透气的铂。铂层一方面起到催化作用,另一方面也作为物理电极。在铂层的外面则是非常坚硬的多孔陶瓷层,该陶瓷层除了可以透气之外还可以保护铂层免受排气气流的破坏。

1-二氧化锆陶瓷体,2-铂层,3-内连接头,4-外连接头,5-排气管,6-多孔陶瓷,7-排气,8-空气。

三、原理

根据Nernst原理,当加热的时候,传感器利用陶瓷体的多孔特性吸收空气中的氧并将其电解,对应氧传感器内外氧含量的不同就可以产生电势差,通过测量这个电势差就可以得到当前排气残余的氧含量。由于排气残余的氧含量在附近有非常明显的变化,这样将导致氧传感器在附近也产生一个跳跃性的输出电压变化。

四、安装

氧传感器安装在排气管上的位置不仅要能够反映出所有气缸的排气成分,而且还必须有足够高的温度:非加热形传感器应当工作在350℃以上;加热型传感器应当工作在150℃以上。

五、特性

1、当<1时混合气浓,输出值为800~1000mV;当>1时混合气稀,输出值为100mV(LSU型除外)。

2、长期暴露在过高的排气温度中,氧传感器对空燃比变化的响应速度开始放慢,而这将导致两态控制响应延迟,变化周期延长。电子控制器中有一个诊断功能模块则负责监控这种控制响应的频率,当发现氧传感器响应过于延迟时会点亮诊断灯以警告司机。

六、特点

1、在较低的排气温度下(如怠速)仍能保持工作,从而有效地实现闭环控制;

2、更加灵活的安装位置;

3、更快地进入工作状态;

4、更灵敏的动态响应能力;

5、更强的抗污染能力;

6、更长的使用寿命,≥160,000km。

七、注意

1、氧传感器应安装与水平面夹角大于等于10°,并使其尖端朝下以避免冷起动时冷凝水聚集在传感器壳体与传感陶瓷之间;

2、不能将氧传感器侧的电缆金属扣环加热,否则将导致电缆烧焦短路;

3、不能将氧传感器的插头上使用清净液、油性液体或挥发性固体;

4、请按要求的扭矩(50~60Nm)拧紧。

八、检测提示

1、氧传感器(LSU型除外)正常工作、且系统处于λ闭环控制时,借助转接器并利用万用表测量其信号电压应为0.1~0.9V范围内反复变化的,其变化频率约为每分钟一二十次;

2、若输出信号始终在0.45V附近固定不变、或变化很缓慢、或信号始终在0.5~0.9V或始终在0.1~0.5V的区间波动,则系统工作仍不正常,须查找原因。

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上扣扭矩圈数传感器工作原理
发布人:zouqia0604 发布时间:2025-04-20