Diagnostika posilovače řízení

Před 25 lety, když selhal posilovač řízení, byla diagnostika systému snadná. Nejobtížněji diagnostikovatelným problémem byla „ranní nevolnost“, která sužovala některá vozidla, když jim byla zima. Dnešní zavedení řízení citlivého na rychlost, elektrického posilovače řízení a ovládání počítače zvýšilo nároky na diagnostiku posilovače řízení.

Věk posilovače řízení

Existují dva typy konvenčních systémů posilovače řízení. První typ využívá hydraulický válec připojený k táhlu a podvozku. Ke konci táhla je připojen řídicí ventil, který nahrazuje konec spojovací tyče, a ovladač ventilu je připojen kuželovou hřídelí k ramenu pitman.

Druhý typ využívá hydraulický válec, který je nedílnou součástí převodky řízení a je spojen s maticí recirkulační kuličky umístěné na hřídeli řízení. Otočný regulační ventil je spojen s torzní tyčí, která je součástí hřídele řízení. Hydraulický válec hřebenového převodu řízení je součástí hřebenového převodu a ovládací ventil je spojen torzní tyčí s hřídelí řízení.

V každém typu systému posilovače řízení čerpadlo dodává kapalinu do řídicího ventilu. Řídicí ventil otevírá tlakový tok do a z hydraulického válce a reaguje přímo na vstup z ramene pitman nebo hřídele řízení. Ovládání řídicího ventilu je založeno na vstupu zaměřeném na nižší rychlosti vozidla, kde je pomoc nejvíce potřebná. Díky této konfiguraci je řízení citlivější při vyšších rychlostech.

Úprava průtoku z čerpadla do válce začala jako metoda ke snížení vysokorychlostní citlivosti v 80. letech 20. století. Tento řídicí systém se nazývá elektronická proměnná clona (EVO). Ventil EVO je namontován na výstupu čerpadla posilovače řízení a používá elektronický ovladač k vytváření změn magnetického pole v jeho cívce elektromagnetu. Čep ventilu připojený k ventilu s clonou zasahuje do cívky solenoidu a magnetické pole generované cívkou solenoidu vtáhne čep do cívky. Toto tahové působení reguluje průtok ventilem. Ventil a ovladač lze použít s hřebenovými a konvenčními systémy.

Elektronický ovladač mění magnetické pole v cívce elektromagnetu odesláním pulsně šířkově modulovaného (PWM) napětí do cívky. Ovladač upravuje sílu řízení na základě vstupu rychlosti vozidla do ovladače a polohy volantu. Vstup rychlosti vozidla normálně pochází z řídicího modulu motoru (ECM).

Poloha volantu pochází ze snímače rychlosti ručního kola (HWSS). HWSS měří rychlost otáčení volantu a vytváří proměnný analogový napěťový signál do ovladače. Signál se bude měnit od vysokého napětí k nízkému napětí a vrátí se k vysokému napětí, když se volant otočí o 180°. Kombinace rychlosti vozidla a rychlosti otáčení volantu vytvoří signál PWM z ovladače do cívky elektromagnetu, který mění míru asistence.

Během parkovacích manévrů, kdy není zadána rychlost vozidla, nemá regulační ventil clony žádné magnetické pole a poskytuje vysoký průtok čerpadla pro malé úsilí při řízení. Při dálničních rychlostech se magnetické pole ovládacího ventilu otvoru zvětšuje, aby se snížil průtok úměrně rychlosti vozidla, aby se dosáhlo vyšší síly při řízení a snížila se vstupní citlivost na volant. Když ovladač přijme jak vstup rychlosti vozidla, tak vstup HWSS, zesílí magnetické pole, aby se snížil tlak a průtok, aby se snížila podpora a zvýšila se síla řízení.

HWSS má čtyři obvody děliče napětí a „stěrač“ pro snímací kolečko. Děliče napětí jsou zkonstruovány z odporového materiálu na fólii napájené referenčním napětím 5 V, aby vytvořily čtyři 90º snímací prvky. Stěrač má kontakt, který jezdí na odporové fólii a dodává výstupní signál do ovladače. Rozsah signálu je od 0,5 do 4,5 voltu s ±0,3 voltu. Například:Snímač produkuje 0,2 až 4,8 voltu, když je volant otočen o 90º. Poté snímač vytvoří 4,8 až 0,2 voltu pro dalších 90° otočení volantu ve stejném směru. Když se volant otočí o 360º, napětí se změní z 0,2 na 4,8, ze 4,8 na 0,2, z 0,2 na 4,8 a ze 4,8 na 0,2 voltu při konstantním vzestupu a poklesu napětí.

Režimy a efekty selhání

Co se stane, když selže cívka ve ventilu EVO? Čerpadlo posilovače řízení dodá plný tlak a objem do hydraulického válce. Řízení vozidla bude citlivější, než když ventil fungoval, a bude existovat za všech jízdních podmínek.

Co se stane, když ventil selže v uzavřené poloze? Řízení vozidla bude vyžadovat větší úsilí, protože bude existovat jen malá nebo žádná pomoc.

Co se stane, když senzor selže? Pravděpodobně dojde k občasnému selhání. Přerušované přerušení vstupu rychlosti vozidla do ovladače způsobí zvýšení výkonu. Tento stav lze detekovat, když se vozidlo pohybuje, protože volant je citlivý na malé vstupy. Ovladač je v parkovacím režimu a čerpadlo poskytuje plnou podporu řízení.

Přerušované přerušení HWSS s pohybujícím se vozidlem způsobí minimální pomocný výkon. To bude detekováno jako náhlé zvýšení síly řízení, když vozidlo zatáčí.

Diagnostika

Některá vozidla budou mít diagnostické poruchové kódy (DTC) pro selhání vstupu a výstupu. Zde jsou uvedeny obecné diagnostické chybové kódy OBDII:

• C0472 – Signál snímače rychlosti ručního kola volantu V Nízký;
• C0473 – Signál snímače rychlosti ručního kola volantu V vysoký;
• C0495 – Chyba sledování EVO;
• C0498 – Obvod aktuátoru ovládání asistenta řízení Nízká;
• C0499 – Vysoký obvod přívodu elektromagnetu řízení posilovače řízení;
• C0503 – Nízký zpětný obvod elektromagnetu řízení posilovače řízení; a
• C0504 – Vysoký zpětný okruh elektromagnetu řízení posilovače řízení.

Diagnostický nástroj může pomoci rychle diagnostikovat problém. Dalším cenným nástrojem je digitální multimetr, který dokáže měřit šířku pulzu a poskytovat diagnostické informace a informace o testech součástí. Některá z nejdůležitějších diagnostických a opravárenských řešení mohou pocházet ze servisních informací. Může tam být TSB, který popisuje stav a opravu vozidla. Před zahájením opravy využijte všechny možnosti diagnostiky.