Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Diagnostik för servostyrning

För tjugofem år sedan, när servostyrningen misslyckades, var det lätt att diagnostisera systemet. Det svåraste problemet att diagnostisera var "morgonillamåendet" som plågade vissa fordon när de var kalla. Idag har introduktionen av hastighetskänslig styrning, elektrisk servostyrning och datorkontroller gjort servostyrningsdiagnostik mer krävande.

Servostyrningens tidsålder

Det finns två typer av konventionella servostyrningssystem. Den första typen använder en hydraulcylinder som är fäst vid draglänken och chassit. En kontrollventil är fäst vid änden av draglänken, som ersätter dragstångsänden, och ventilmanöverdonet är anslutet med en avsmalnande axel till pitman-armen.

Den andra typen använder en hydraulcylinder som är en integrerad del av styrväxeln och är ansluten till den återcirkulerande kulmuttern som finns på styraxeln. Den roterande reglerventilen är ansluten till en torsionsstång som är en del av styraxeln. Styrväxelns hydraulcylinder med kuggstång är en del av kuggstångsväxeln, och kontrollventilen är ansluten med en vridstång till styraxeln.

I varje typ av servostyrningssystem levererar pumpen vätska till styrventilen. Styrventilen öppnar ett trycksatt flöde till och från hydraulcylindern och reagerar direkt på input från pitmanarmen eller styraxeln. Manövreringen av reglerventilen baseras på inmatning inriktad på lägre fordonshastigheter där assistans behövs som mest. Denna konfiguration gör styrningen känsligare vid högre hastigheter.

Att modifiera flödet från pumpen till cylindern började som en metod för att minska höghastighetskänsligheten på 1980-talet. Detta styrsystem kallas en elektronisk variabel öppning (EVO). EVO-ventilen är monterad vid servostyrningspumpens utlopp och använder en elektronisk styrenhet för att producera magnetfältsändringar i dess magnetspole. Ventilstiftet som är fäst vid öppningsventilen sträcker sig in i solenoidspolen, och det magnetiska fältet som genereras av magnetspolen kommer att dra in stiftet i spolen. Denna dragverkan reglerar flödet genom ventilen. Ventilen och styrenheten kan användas med kuggstång och konventionella system.

En elektronisk styrenhet ändrar magnetfältet i solenoidspolen genom att skicka en pulsbreddsmodulerad (PWM) spänning till spolen. Regulatorn justerar styrinsatsen baserat på fordonets hastighetsinmatning till regulatorn och rattens position. Inmatning av fordonshastighet kommer normalt från motorkontrollmodulen (ECM).

Rattens position kommer från handrattens hastighetssensor (HWSS). HWSS mäter hastigheten med vilken ratten vrids och producerar en variabel analog spänningssignal till styrenheten. Signalen kommer att variera från hög spänning till låg spänning och återgå till hög spänning när ratten vrids 180º. En kombination av fordonshastighet och hastigheten med vilken ratten vrids kommer att producera en PWM-signal från styrenheten till solenoidspolen, vilket varierar mängden assistans.

Under parkeringsmanövrar, när det inte finns någon inmatning av fordonshastighet, har öppningskontrollventilen inget magnetfält och ger högt pumpflöde för låg styransträngning. Vid motorvägshastigheter ökas öppningens styrventils magnetfält för att minska flödet i proportion till fordonets hastighet för att uppnå högre styransträngning och minska ingångskänsligheten till ratten. När styrenheten tar emot både en fordonshastighetsinmatning och en HWSS-ingång kommer den att öka magnetfältet för att minska trycket och flödet för att ge mindre assistans och öka styransträngningen.

HWSS har fyra spänningsdelare och en "torkare" för sensorhjulet. Spänningsdelarna är konstruerade av ett resistivt material på en film som drivs av en 5-volts referens för att göra fyra 90º avkänningselement. Torkaren har en kontakt som åker på den resistiva filmen och levererar utsignalen till styrenheten. Signalen sträcker sig från 0,5 till 4,5 volt med en ±0,3 volt. Till exempel:Sensorn producerar 0,2 till 4,8 volt när ratten vrids 90º. Sedan producerar sensorn 4,8 till 0,2 volt för nästa 90º rattrotation i samma riktning. När ratten har vridits 360º kommer spänningen att ha gått från 0,2 till 4,8, från 4,8 till 0,2, från 0,2 till 4,8 och från 4,8 till 0,2 volt i ett konstant stigande och fallande spänningsmönster.

Fellägen och effekter

Vad händer när spolen i EVO-ventilen går sönder? Servostyrningspumpen levererar fullt tryck och volym till hydraulcylindern. Att styra fordonet kommer att vara känsligare än när ventilen var i drift och kommer att finnas under alla körförhållanden.

Vad händer när ventilen går sönder i stängt läge? Att styra fordonet kommer att kräva mer ansträngning eftersom det blir lite eller ingen assistans.

Vad händer när en sensor går sönder? Det kommer sannolikt att bli ett intermittent fel. Ett intermittent avbrott i fordonets hastighetsinmatning till styrenheten kommer att ge en ökning av servohjälpen. Detta tillstånd kan upptäckas när fordonet rör sig eftersom ratten är känslig för små inmatningar. Styrenheten är i parkeringsläge med pumpen som ger full styrhjälp.

Ett intermittent avbrott av HWSS med fordonet i rörelse kommer att ge minimal kraftassistans. Detta kommer att upptäckas som en plötslig ökning av styransträngningen när fordonet svänger.

Diagnostik

Vissa fordon kommer att ha diagnostiska felkoder (DTC) för in- och utgångsfel. Listade är generiska OBDII diagnostiska felkoder:

• C0472 – Steering Handwheel Speed ​​Sensor Signal V Low;
• C0473 – Steering Handwheel Speed ​​Sensor Signal V High;
• C0495 – EVO Tracking Error;
• C0498 – Steering Assist Control Actuator Feed Circuit Låg;
• C0499 – Steering Assist Control Solenoid Feed Circuit High;
• C0503 – Steering Assist Control Solenoid Returkrets Låg; och
• C0504 – Styrning Assist Control Solenoid Returkrets hög.

Ett skanningsverktyg kan hjälpa till att snabbt diagnostisera problemet. Ett annat värdefullt verktyg är en digital multimeter som kan mäta pulsbredd och ge diagnostik och komponenttestinformation. Några av de viktigaste diagnos- och reparationslösningarna kan komma från serviceinformation. Det kan finnas en TSB där ute som beskriver skicket och reparationen för fordonet. Dra nytta av alla dina diagnostiska alternativ innan du påbörjar reparationen.