实训手册凌志LS430液压式电控动力转向系统认知常见故障的诊断和排除1

1、深 圳 高 技 能 人 才 公 共 训 练 基 地Shenzhen Public Training Base for Hi-skilled Workers汽车维修行业汽车维修电工（高级工）汽车底盘电子模块凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除训练任务指导书QCWXDG-3-2-10深圳市高技能人才公共实训管理服务中心2009.12目 录第一部分 基本管理信息3第二部分 训练任务的内容4第三部分 训练任务的实施7一、目标描述7二、任务描述8三、知识准备8四、训练活动8五、训练效果评价16第四部分 附录17一、凌志LS430液压式电控动力转向系统17二、凌志LS430液压式

2、电控动力转向系统检修19第五部分 参考文献22凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除训练过程考核表23知识准备（答卷）24 第一部分 基本管理信息基本管理信息名称凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除代码QCWXDG-3-2-10类型基础类 专项类 综合类 创新类 类属于岗位汽车维修电工等级3级（高级工）模块汽车底盘电子模块项目电控动力转向系统版本V1.0编制人朱耀良编制时间2009年11月所属单位深圳市高技能人才公共实训管理服务中心批准人马阳学时2个训练时段考核方式考核 考训结合 评价方式自我评价 小组评价 老师评价 适用对象（1） 持有如下证

3、书之一：汽车维修工（4级）、汽车维修电工（4级）；（2） 汽车相关专业中专(含中专、中技)学历以上；（3） 持有相同专项技能证书四级；第二部分 训练任务的内容凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障诊断和排除训练任务的内容任务来源在凌志4S店汽车维修电工岗位工作中，检修电控动力转向系统故障是岗位必须的维修项目。在检修凌志LS430液压式电控动力转向系统故障之前，务必认知凌志LS430液压式电控动力转向系统的结构与原理，训练检测技能。目标技能目标关键技能（1）能（会）掌握LS430汽车液压式电控动力转向系统结构组成。（2）能（会）正确诊断LS430液压式电控动力转向系统故障并排除。基本

4、技能（1） 能（会）使用专用工具进行规范拆装。（2） 能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。知识目标（1） 能了解LS430液压式电控动力转向系统的结构。（2） 能理解LS430液压式电控动力转向系统的工作原理。（3） 能掌握LS430液压式电控动力转向系统组件检修技术。（4） 能掌握LS430液压式电控动力转向系统故障诊断与排除技能。职业素质目标（1） 严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。（2） 尊重他人劳动，不窃取他人成果。（3） 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。（4） 养成团结协作精神。（5） 严格执行5S现场管理。训练方法及手段1讲解：教师讲解训练任务的内容与

5、要求；（2）教师引导学员学习LS430液压式电控动力转向系统的结构组成，并分析LS430液压式电控动力转向系统的工作原理。（3）老师指导认识LS430液压式电控动力转向系统的主要部件，并进行检修。2示范：教师对关键技术和实训操作难点进行示范操作。3操练：分组实训：25人/小组/，共用一个实训台；学员遵循教师的引导完成“活动三”的训练任务，达到奥迪A6电控自动变速器01V常见故障的诊断和排除目标。4指导：教师巡回检查和指导学员（个别指导和共性指导）。5评价：小组检查和评价训练效果；教师点评和总结训练效果。时间分配类 别讲解与示范操作时间（分钟）训练时间（分钟）技能目标关键技能15225基本技能1

6、530职业素质目标15凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除训练任务的内容（续1）设备及耗材类别名称规格及型号数量单位备注设备工具悬挂电控及转向系统试验台凌志LS4301台汽车凌志LS4301辆丰田多用途诊断仪1套常规维修工具1套耗材万用表1只连接导线多条环境要求（1） 多媒体演示条件：电脑、投影仪、话筒等（2） 空间和光线条件：训练室可容纳20人，光线均匀明亮，每5人1台训练工作台及0.5以上的活动空间。知识准备掌握（1）LS430液压式电控动力转向系统部件的安装位置。（2）LS430液压式电控动力转向系统的检修。熟悉（1）LS430液压式电控动力转向系统的组成。（2

7、）LS430液压式电控动力转向系统主要部件的功用及特点。了解（1） LS430液压式电控动力转向系统的应用。（2） LS430液压式电控动力转向系统结构组成与工作原理。参考资料类别名称作者出版社书号备注参考教材凌志LS430维修手册丰田汽车有限公司其他参考资料设备使用说明书设备生产厂家凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除训练任务的内容（续2）类别项目考核内容得分总分评分标准教师签名理论知识准备（100分）1LS430液压式电控动力转向系统的结构？（20分）根据完成情况打分。2简述LS430液压式电控动力转向系统的工作原理。（20分）3简述LS430液压式电控动力转向系

8、统组件检修方法（30分）4简述LS430液压式电控动力转向系统故障诊断。（30分）实操技能目标（60分）1能（会）掌握LS430汽车液压式电控动力转向系统结构组成。会/不会1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会” 该项不得分。2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。2能（会）正确诊断LS430液压式电控动力转向系统故障并排除。会/不会任务完成情况完成/未完成任务完成质量（40分）1操作熟练程度。（10分）1.任务“未完成”此项不得分。2.任务“完成”，根据完成情况打分。2准确率。（20分）3工作效率或完成任务速度。（10分）安全文明操作1.遵守操作规程，养成严谨科学的工

9、作态度。2.尊重他人劳动，不窃取他人成果。3.规范操作，安全生产。4严格执行5S现场管理1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。 2.发生设备安全事故，扣45分。3.发生人身安全事故，扣50分。4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。评分说明识准备评分说明：（这部分内容仅限教师培训使用，不在训练任务指导书上体现）知识准备成绩是指训练任务指导书上知识准备题目的完成情况,由教师当堂批改给出成绩。训练活动（实操）评分说明：1在规定时间内正确完成训练任务则该项训练活动成绩为60分。2原则上如未发生严重违反职业素质目标要求的情况，熟练、准确完成任务，任务完成质量为40分。3如果违反职业素质目标要求，则

10、根据实际情况给予扣分。备注：1、评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。2、每次考核结束后，教师必须及时将成绩录入管理系统，并立即上交评分表至高训中心存档。第三部分 训练任务的实施采用I-OTPAE（改进的五步法）组织训练。一、目标描述技能目标：完成本训练任务后，你应当能（够）：关键技能：l 能（会）掌握LS430汽车液压式电控动力转向系统结构组成。l 能（会）正确检修LS430液压式电控动力转向系统故障并排除。基本技能：l 能（会）使用专用工具进行规范拆装。l 能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。知识目标：完成本训练任务后，你应当能（够）：l 能了解LS430液压式电控

11、动力转向系统的结构。l 能理解LS430液压式电控动力转向系统的工作原理。l 能掌握LS430液压式电控动力转向系统组件检修技术。l 能掌握LS430液压式电控动力转向系统故障诊断与排除方法。职业素质目标：完成本训练任务后，你应当能（够）： l 严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。l 尊重他人劳动，不窃取他人成果。l 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。l 养成团结协作精神。l 严格执行5S现场管理。二、任务描述在凌志LS430车辆或液压式电控动力转向系统实训台上，老师设置一些故障，通过引导学习凌志LS430液压式电控动力转向系统的结构和控制原理，分析常见故障并示范诊断

12、与排除故障。学员在老师的指导下，进行诊断与排除凌志LS430车辆液压式电控动力转向系统常见故障。三、知识准备（见附件）1LS430液压式电控动力转向系统的结构？答： 2简述LS430液压式电控动力转向系统的工作原理。答： 3简述LS430液压式电控动力转向系统组件检修方法。答： 4简述LS430液压式电控动力转向系统故障诊断。答： 四、训练活动活动一：知识抽查 要求：l 老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题；l 抽查方式： 口答 试卷 操作l 老师要记录学员回答问题的情况，老师必要时做简单的讲解。活动二：示范讲解 内容：在凌志LS430车辆或液压式电控动力转向系统实训台上

13、，老师设置一些故障，通过引导学习凌志LS430液压式电控动力转向系统的结构和控制原理，分析常见故障并示范诊断与排除故障。l 步骤一：讲解凌志LS430液压式电控动力转向系统的结构组成电子控制液动力转向系统以车速作为控制信号, 电控单元EFU发出指令控制电磁阀, 使转向操纵力随车速的变化自动调节,低速行驶时转向轻便, 而高速行驶时操纵转向盘稍微沉重, 既保证高速行驶的稳定性能, 又可提醒驾驶员集中精力驾驶, 以保证行车安全。丰田凌志LS430 汽车电子控制动力转向系统属液动力式, 借助发动机驱动液压泵产生动力, 由EFU控制电磁阀调节动力缸内的油压, 实现转向系统无级助力调整, 可根据汽车行驶速

14、度自动改变转向助力放大倍率, 提高车辆的行驶稳定性。其组成如下图所示。从图可看出，丰田凌志LS430汽车电子控制动力转向系统主要由动力转向泵、车速传感器、EFU、电磁阀、流量控制阀和动力缸等所组成。流量控制阀和转向机组装为一体, 电磁阀安装在转向机下方。l 步骤二：讲解丰田凌志LS430液压式电控动力转向系统工作原理（1）电磁阀控制电路起动发动机, 来自动力转向泵的高压油液经流量控制阀、旋转阀、连接管路至动力缸。同时经流量控制阀、电磁阀回动力转向泵储液室。由此可知, 电磁阀控制回油量的大小, 当电磁阀磁化线圈的电流增大时, 在电磁吸力的作用下回油阀开度增加, 回油量增多, 系统油压降低; 反之

15、, 则系统油压增高。电磁阀由ECU控制, 电路如下图所示。 （2）旋转阀控制原理1）直线行驶时旋转阀与转向盘同轴转动, 当转向盘处于中间位置(即直线行驶) 时, 旋转阀的打开状态如图3a所示。部分高压油液等量流到活塞左右两腔室, 但部分经回油管路直接到动力转向泵储油室。因此, 活塞左右腔室压力相等, 其不会向某一方向移动, 可保证汽车直线行驶的稳定性。2）转向行驶时当转向主轴向任何一方转动时, 转向阀也随之转动, 并关闭一个液压通道, 同时增大另一液压通道的开度, 使动力缸活塞左右腔室产生大的压力差, 活塞向压力低的腔室一方移动, 同时低压力腔室内的油液经回油管路至动力转向泵储油室。图3b所示

16、为左转向时的助力情况。3） 电子系统控制原理控制电路见图2。将点火开关置于ON位置, 蓄电池通过易熔线和熔断丝给ECU提供工作电压。汽车行驶过程中, 车速传感器感知行驶速度并输送到ECU, ECU经过分析、比较、计算后确定控制目标值, 发出指令调节电磁阀磁化线圈的电流, 进而改变系统回油管路的流通面积。当汽车低速行驶时,ECU减小通过磁化线圈的电流, 回油阀流通面积减小, 系统油压增高, 转向助力效果增强, 转向轻便; 汽车高速行驶时则相反, 电磁阀开度增大, 系统油压降低, 转向助力效果减弱, 保证高速行车的稳定和安全性能。l 步骤三：讲解丰田凌志LS430液压式电控动力转向使用注意事项（1

17、） 避免在发动机不工作的情况下转动转向盘。（2）经常检查动力转向泵驱动皮带的松紧度, 在98 N压力作用下, 其挠度应符合下表中的规定, 否则, 应进行调整。动力转向泵驱动皮带的挠度如下：类型新皮带(mm)已用过的皮带(mm)RZH系列79812LH系列7.59.5913注: “新皮带” 为使用5 min以下的皮带; “已用过的皮带” 为使用5 min以上的皮带!（3）经常检查储油室内液面高度, 并视需要进行调加。检查方法是将被检车辆停放在水平路面上,起动发动机并保持怠速运转, 反复转动转向盘到两侧极限位置。正常液面高度为: 热态下(80 以上) 量油尺应在热(HOT) 范围内; 冷态下量油尺

18、应在冷(COLD) 范围内。（4）在油液温度80 以上时, 油液若有泡沫或乳化现象, 应按照规定的程序及时更换动力转向油液。更换方法为:平稳支起前桥；将储油室上的回油软管拆下, 排放油液到容器内；反复转动转向盘到两侧极限位置；向储油室内加注新液压油, 堵住其上回油管；起动发动机, 在1 000r /min下运转, 12 s后油液将从回油软管中流出,这时立即使发动机停转；重复45次, 直到液压油内不再有空气为止；将回油软管连接到储油室上, 加注油液到规定位置。（5）转向助力不足, 应进行动力转向系统的空气排放。排放步骤为: 检查储油室内液面高度, 必要时进行调整；从储油室上拔下回油软管，并堵住储

19、油室上的回油管，起动发动机, 在1 000r /min下运转, 反复转动转向盘到两侧极限位置并保持23 s, 直到管内无空气排出为止；检查调整液面高度到规定值。l 步骤四：讲解凌志LS430液压式电控动力转向系统检修汽车在使用过程中, 若表现为发动机怠速或低速行驶时转向沉重, 而高速行驶时方向过度灵敏,则说明电子控制动力转向系统有故障。在初步检查正常的基础上, 按照由简到繁、由表及里的原则,对各部件的性能进行检查, 直到找出故障原因并排除。（1）初步检查内容n 检查轮胎气压。n 检查悬架与转向连接件之间的润滑。n 检查前轮定位。n 检查转向系统接头及悬架臂球接头。n 检查转向柱管是否弯曲。n

20、检查所有接头是否牢固可靠。n 检查动力转向泵油液(液面、油质)。（2） 电控动力转向系统故障诊断的方法步骤(如下图)（3） 电控动力转向系统电子控制部件的检查1） 电磁阀的检查 2）磁化线圈电阻的检查拔下电磁阀上的电插, 用万用表测量两电插之间的电阻(见下图), 其标准值为6.011.0 。3）针阀移动量的检查从ECU上拔下电插, 如下图所示, 将电池正极接电磁阀端子SOL+, 电池负极接电磁阀端子SOL-, 针阀缩进量应为2 mm。4）ECU的检查支起汽车, 在不断开ECU连接线的情况下, 起动发动机,用万用表测量ECU端子SOL- 与GND 之间的电压(图8)。电压应符合下述规定值。发动机

21、怠速情况下: 0.320.44 V; 挂上档车速为60 km/ h时: 0.070.22 V。否则, 说明ECU有故障, 应更换ECU。活动三: 凌志LS430液压式电控动力转向系统认知、常见故障的诊断和排除内容：在凌志LS430车辆或液压式电控动力转向系统实训台上，老师设置转向沉重故障，学员通过全面认知凌志LS430液压式电控动力转向系统的结构和控制原理，分析常见故障，并诊断与排除故障。步骤操作项目操作要领检修记录1车辆准备2简述凌志LS430液压动力转向系统工作原理3车上指出动力转向系统组件4简述液压动力转向系统使用注意事项5凌志LS430液压动力转向系统组件检修6凌志LS430液压动力转

22、向系统故障诊断7凌志LS430液压动力转向系统故障故障排除8故障检验活动四：根据完成结果交流、点评。 内容：l 学员展示训练成果l 小组互评成绩l 教师点评优秀训练成果l 教师对广泛存在的问题进行总结。五、训练效果评价自我评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？ 评价情况： 小组评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？评价情况： 参评人员： 老师评价老师总体评价：按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日总体评价老师总体

23、评价：按比例自我评价：小组评价：教师评价=10%：10%：80%给出总体评价。总体评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日第四部分 附录一、凌志LS430液压式电控动力转向系统1概述转向系统的作用是通过驾驶员转动转向盘, 根据需要改变汽车的行驶方向。常见的类型有机械式、液压助力式和电子控制式。机械式转向系统由于具有结构简单、工作可靠、维修方便、路感性好等优点, 在部分中小型载货汽车或轿车上仍有应用。液压助力转向系统利用转向力放大装置, 降低汽车转向时驾驶员施加在转向盘上的力, 使转向轻便、可靠。但具有固定放大倍率的转向助力装置存在明显的不足, 主要体现在不能理想地兼顾低速轻便和高速稳定两方面

24、的需求。电子控制动力转向系统可根据车速、发动机转速或转向盘的角位移自动调节转向动力的放大倍率, 实现停车或低速行驶时转向轻便, 而高速行驶时所需转向力增大, 从而提高整车的操纵轻便性能和行车的安全性能。电子控制转向系统根据动力源不同可分为液动力和电动力转向系统两种。电子控制液动力转向系统以车速作为控制信号, 电控单元EFU发出指令控制电磁阀, 使转向操纵力随车速的变化自动调节,低速行驶时转向轻便, 而高速行驶时操纵转向盘稍微沉重, 既保证高速行驶的稳定性能, 又可提醒驾驶员集中精力驾驶, 以保证行车安全。电子控制电动力转向系统以转向盘角位移和车速作为控制信号, EFU发出指令控制执行电动机自动

25、调整转向操纵力。电子控制电动力转向系统由于具有节能、无需油压管路、不直接消耗发动机功率、环保优势强、安装自由度大等优点, 目前在轿车上得到广泛应用。但电动力不如液动力大, 低速时的助力性能较差。2凌志LS430液压式电控动力转向系统（1）凌志LS430液压式电控动力转向系统的组成丰田凌志LS430 汽车电子控制动力转向系统属液动力式, 借助发动机驱动液压泵产生动力, 由EFU控制电磁阀调节动力缸内的油压, 实现转向系统无级助力调整, 可根据汽车行驶速度自动改变转向助力放大倍率, 提高车辆的行驶稳定性。其组成如图1所示。 图1 凌志LS430汽车电子控制动力转向系统从图1，丰田凌志LS430汽车

26、电子控制动力转向系统主要由动力转向泵、车速传感器、EFU、电磁阀、流量控制阀和动力缸等所组成。流量控制阀和转向机组装为一体, 电磁阀安装在转向机下方。（2）凌志LS430液压式电控动力转向系统的工作原理1）电磁阀控制电路起动发动机, 来自动力转向泵的高压油液经流量控制阀、旋转阀、连接管路至动力缸。同时经流量控制阀、电磁阀回动力转向泵储液室。由此可知, 电磁阀控制回油量的大小, 当电磁阀磁化线圈的电流增大时, 在电磁吸力的作用下回油阀开度增加, 回油量增多, 系统油压降低; 反之, 则系统油压增高。电磁阀由ECU控制, 电路如图2所示。 图2 电磁阀控制电路2）旋转阀控制原理直线行驶时旋转阀与转

27、向盘同轴转动, 当转向盘处于中间位置(即直线行驶) 时, 旋转阀的打开状态如图3a所示。部分高压油液等量流到活塞左右两腔室, 但部分经回油管路直接到动力转向泵储油室。因此, 活塞左右腔室压力相等, 其不会向某一方向移动, 可保证汽车直线行驶的稳定性。 图3 旋转阀的控制原理2）转向行驶时当转向主轴向任何一方转动时, 转向阀也随之转动, 并关闭一个液压通道, 同时增大另一液压通道的开度, 使动力缸活塞左右腔室产生大的压力差, 活塞向压力低的腔室一方移动, 同时低压力腔室内的油液经回油管路至动力转向泵储油室。图3b所示为左转向时的助力情况。3） 电子系统控制原理控制电路见图2。将点火开关置于ON位

28、置, 蓄电池通过易熔线和熔断丝给ECU提供工作电压。汽车行驶过程中, 车速传感器感知行驶速度并输送到ECU, ECU经过分析、比较、计算后确定控制目标值, 发出指令调节电磁阀磁化线圈的电流, 进而改变系统回油管路的流通面积。当汽车低速行驶时,ECU减小通过磁化线圈的电流, 回油阀流通面积减小, 系统油压增高, 转向助力效果增强, 转向轻便; 汽车高速行驶时则相反, 电磁阀开度增大, 系统油压降低, 转向助力效果减弱, 保证高速行车的稳定和安全性能。3凌志LS430液压式电控动力转向系统的使用注意事项（1） 避免在发动机不工作的情况下转动转向盘。（2）经常检查动力转向泵驱动皮带的松紧度, 在98

29、 N压力作用下, 其挠度应符合表1中的规定, 否则, 应进行调整。表1 动力转向泵驱动皮带的挠度类型新皮带(mm)已用过的皮带(mm)RZH系列79812LH系列7.59.5913注: “新皮带” 为使用5 min以下的皮带; “已用过的皮带” 为使用5 min以上的皮带!（3）经常检查储油室内液面高度, 并视需要进行调加。检查方法是将被检车辆停放在水平路面上,起动发动机并保持怠速运转, 反复转动转向盘到两侧极限位置。正常液面高度为: 热态下(80 以上) 量油尺应在热(HOT) 范围内; 冷态下量油尺应在冷(COLD) 范围内。（4）在油液温度80 以上时, 油液若有泡沫或乳化现象, 应按照

30、规定的程序及时更换动力转向油液。更换方法为:平稳支起前桥；将储油室上的回油软管拆下, 排放油液到容器内；反复转动转向盘到两侧极限位置；向储油室内加注新液压油, 堵住其上回油管；起动发动机, 在1 000r /min下运转, 12 s后油液将从回油软管中流出,这时立即使发动机停转；重复45次, 直到液压油内不再有空气为止；将回油软管连接到储油室上, 加注油液到规定位置。（5）转向助力不足, 应进行动力转向系统的空气排放。排放步骤为: 检查储油室内液面高度, 必要时进行调整；从储油室上拔下回油软管，并堵住储油室上的回油管，起动发动机, 在1 000r /min下运转, 反复转动转向盘到两侧极限位置

31、并保持23 s, 直到管内无空气排出为止；检查调整液面高度到规定值。二、凌志LS430液压式电控动力转向系统检修汽车在使用过程中, 若表现为发动机怠速或低速行驶时转向沉重, 而高速行驶时方向过度灵敏,则说明电子控制动力转向系统有故障。在初步检查正常的基础上, 按照由简到繁、由表及里的原则,对各部件的性能进行检查, 直到找出故障原因并排除。1 初步检查内容（1）检查轮胎气压。（2）检查悬架与转向连接件之间的润滑。(3)检查前轮定位。(4)检查转向系统接头及悬架臂球接头。(5)检查转向柱管是否弯曲。(6)检查所有接头是否牢固可靠。(7)检查动力转向泵油液(液面、油质)。2. 电控动力转向系统故障诊

32、断的方法步骤(如图4) 图4 电控动力转向系统故障诊断的方法步骤3. 电控动力转向系统电子控制部件的检查（1） 电磁阀的检查电磁阀的结构如图5所示。 图5 电磁阀的结构（2）磁化线圈电阻的检查拔下电磁阀上的电插, 用万用表测量两电插之间的电阻(图6), 其标准值为6.011.0 。 图6 磁化线圈电阻的检查（3）针阀移动量的检查从ECU上拔下电插, 如图7所示, 将电池正极接电磁阀端子SOL+, 电池负极接电磁阀端子SOL-, 针阀缩进量应为2 mm。 图7 针阀移动量的检查（4）ECU的检查支起汽车, 在不断开ECU连接线的情况下, 起动发动机,用万用表测量ECU端子SOL- 与GND 之间的电压(图8)。电压应符合下述规定值。发动机怠速情况下: 0.320.44 V; 挂上档车速为60 km/ h时: 0.070.22 V。否则, 说明ECU有