1、故障现象
一辆2010年产宝马740Li,该车打方向完全没有助力,转动方向盘感到沉重费力。
2、故障检测
使用宝马故障诊断仪对转向系统进行检查。将检测仪插头和轿车检测插座连接,将点火开关接通,选择诊断转向系统,然后选择自诊断模式。检查电脑故障记忆,AL 记录显示主动转向控制发生故障,电脑检测计划提示检查 ECO 阀相关控制电脑和线路。
ECO 阀相关控制电脑和线路发生故障主要有几种情况:
(1)转向泵损坏;
(2)ECO 阀(电子流量控制阀)的线路或者控制有故障;
(3)AL(主动转向控制)或者 ICM(底盘控制单元)电脑损坏;
(4)转向器有故障。
3、液压助力转向机构
伺服转向助力系统根据车速调节液压助力转向机构的转向助力作用。液压助力转向机构由带 ECO阀门的转向辅助泵、液压油的储液罐、转向辅助冷却器、液压管路和液压软管、转向器几个部件组成,如图1所示。
转向辅助泵是一只叶片泵,转向辅助泵上安装ECO阀。ECO阀根据需要调节液压油的体积流量,并降低液压系统内的背压。ECO阀门由AL控制单元直接控制。ECO阀开度大小可以改变转向辅助泵的输入功率,并且能够降低发动机的耗油量和二氧化碳的排放量。主动转向控制失灵时,对 ECO 阀门的控制保持不变。
4、故障排除
首先检测线路。从电路图(如图2 所示) 中可以知道 ECO 阀是 ICM通过两条线路控制的,检测线路就是检查从 ICM 至 ECO 阀的两条线路是否有短路或者断路的现象,通常用万用表的电阻档测量。检测电阻正常,线束良好,无松脱现象。
然后检查转向辅助泵,发现转向泵的泵轴漏油,马上考虑更换一个转向泵,去零件部查暂时无货。旁边刚好有 1 辆 BMW740 在更换转向泵,借来装上车后发现慢打方向时助力正常,但快打方向时转向会越来越重,最后完全没有助力。
接着检查 ICM 对 ECO 阀的控制波形。打方向时,ICM 的控制电压会发生变化,所以 ICM 对 ECO 阀的控制波形也会发生变化。根据方向机泵上装的是哪一种 ECO 阀可以分析ECO 阀的控制是否有故障,从图 3 的控制波形图看 ECO 阀没有问题。
多次检查后发现当把 ECO 阀的线路断开后,打方向就不会变重,但会出现主动转向灯。把线路接到另一个ECO 阀上,打方向不变重也不会出灯。由于 ECO 是 ICM 控制的,怀疑是否 ICM 的控制出现故障。更换一个ICM 后,转向故障照样出现。再次检查故障记忆,发现没有了故障记忆,但ECO 阀的功能描述出现问题(如图 4所示)。
从 ECO 阀功能描述中可以看出转向辅助泵上有两种 ECO 阀。一种是失电打开的,当ECO 阀断电时,阀门就打开,转向辅助的液压油流量最大,辅助的转向力也最大;当控制ECO 阀的电流达到1A时,转向辅助的液压油流量最小,几乎不存在助力。另一种是失电关闭的,当ECO阀断电时,阀门就关闭,转向辅助的液压油流量最小,辅助的转向力最小;当控制ECO 阀的电流达到 1A 时,转向辅助的液压油流量达到最大,辅助转向力也最大。
因此怀疑是不是装错转向辅助泵。宝马 F02 型车有带主动转向的,有不带主动转向的,且两种转向辅助泵ECO阀的控制刚好相反。装带主动转向的方向泵时,方向打得越快,主动转向辅助泵液压油流量越大,助力也越大。错装不带主动转向的辅助泵,方向打得快时,液压油流量反而变小了,助力也变小,打方向就会变得沉重。更换一个新的转向辅助泵,故障排除。
5、维修启示
在车辆故障诊断中,汽车故障诊断仪能够快速找准故障,提供即时故障维修资料,制定故障检测计划,进行动态数据流测试,操作简便,功能强大。因此加强故障诊断仪的使用、研究和开发,将能大大提高维修工作效率。
维修人员熟练掌握车辆各部件的功能是非常必要的。本案例中由于维修人员没有意识到转向辅助泵有两种 ECO 阀门,导致维修工作陷入歧途,维修时间加长,无形中人为增加了维修的难度。因此维修人员在工作中必须加强学习,不断学习汽车新技术,这样维修起来才能游刃有余,事半功倍。