雷克萨斯LS400方向盘明显发沉

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背景

一辆雷克萨斯LS400轿车,装用IUZ-FE型发动机。

现象

该车不论是正常行车时转向,还是原地(停车时)转动方向盘,有时方向盘明显发沉,且从左向右或从右向左转动方向盘均是如此,故障发生无规律。

分析

雷克萨斯LS400轿车使用的动力转向机构是液力反应型渐进式动力转向机构,其控制系统与普通型动力转向机构有所不同。可以这样讲,只要雷克萨斯LS400轿车起动发动机后,转动方向盘便会感到特别轻盈,用一个手指拨动方向盘不会感到费力,感觉可与奔驰S320、S600相媲美。

方案

车主说助力泵有噪声,主张更换转向助力泵。经检查,其转向助力泵的噪声的确很大,同时在转动方向盘时,从油杯的液面上看,液面变化不太明显。由于检查得不够彻底,加之对雷克萨斯LS400轿车动力转向系统缺乏足够的了解,笔者也认为该车的转向助力泵有故障,于是更换了一个新泵,可是经过试车故障依旧。 后来,笔者决定进行彻底检查,并找来了相关资料。机械方面除了转向助力泵外,还涉及轮胎气压、转向系统球头磨损、相关悬臂问题、转向机及相关管路渗漏、油杯液面高度、转向助力泵传动带松紧度、前轮定位等,但从检查的结果看,各项数据基本在正常范围内,不像是机械方面的原因。根据故障现象分析,感觉控制电路方面的问题要大一些。电路方面的检查重点放在动力转向电磁阀上。雷克萨斯LS400轿车动力转向系统控制电路如图1所示。 首先拔下电磁阀线束插头,测量动力转向电磁阀的电阻值在1OQ左右,基本符合标准。起动发动机,转动方向盘,用发光二极管测试灯连接电磁阀线束插头的两线插口,试灯点亮;用数字万用表电压档测量电压,数值正常,说明动力转向ECU、SOL+、SOL-之间的连接正常,且在一定程度上说明动力转向ECU本身无故障。 为了准确找到故障,在驾驶室内方向盘下方找到动力转向ECU,拆下ECU的线束插头,用数字万用表检查ECU线束“+B”端的输入电压正常,且该车发电机的发电量正常,说明连接ECU的“+B”线路无问题。架起车辆后轮,然后用手转动车轮,同时用数字万用表电阻档检查SPD端与GND端电阻值的变化,万用表的读数在0~∞之间不断波动,说明车速传感器信号输入ECU是正常的。 检查到此,未发现明显故障。恢复好各部分线路,更换动力转向系统中的液压油后试车,刚开始觉得还可以,但时间稍长一些故障再次出现。将车重新开到四柱举升机上,再次拨下动力转向电磁阀的线束插头,用试灯连接线束插头,同时左右转动方向盘,试灯仍点亮:用手晃动电磁阀线束,并稍用熔断器力拉伸、打折,试灯熄灭了,说明此线束有折断或虚接的地方。经检查,发现是SOL-到蓄电池电磁阀之间的线束有问题。重新接好SOL-到电磁阀之间的线路后试车,转动方向盘明显感觉轻多了,不管是在原地还是行驶时,左右转动方向盘都有明显改善,但是仍然感觉稍沉,有时则感觉像转向助力突然失效一样,时沉时轻,说明动力转向系统还存在故障。 将动力转向电磁阀从转向机上拆下来,直接用12V电源驱动电磁阀,并用时通时断的方法来验证其技术状态。检验结果,电磁阀能发出“咔嚓”的工作声,但声音很小,给人感觉动作无力,怀疑该阀可能发卡或开度不够。为了验证上述猜测,从配件部取来一个新的电磁阀,用同样的方法测试,结果情况不大一样,新阀的声音清脆而有力。 接着我们又用一种土办法来进一步验证,就是在新、旧电磁阀的阀口上分别滴上几滴液压油,再用上述方法试验,结果旧电磁阀口油液飞溅很小,不明显,而新电磁阀口油液飞溅很明显,实践证明我们的猜测是正确的。更换新的电磁阀后,故障得以完全排除,在原地转动方向盘,用一个手指拨动感觉不费力,且在低速、高速等不同工况下都正常。 事后我们分析,该车的故障不是单一故障,而是双重故障,既有线路方面的故障,又有电磁阀本身的故障。排除此故障给予我们的启示是:修理现代轿车不仅要有理论,而且要不断地实践,真正做到理论与实践相结合,且应养成勤动手、勤思考的好习惯。

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