2003款北京现代朗动EPS故障灯点亮，转向盘转动沉重

背景

车型：2003款北京现代朗动，配置1.6L发动机、自动变速器。行驶里程：15000km。

现象

EPS故障灯点亮（如图1所示），转向盘转动沉重。客户在驾驶该车期间出现了仪表上EPS故障灯点亮和转向时转向盘转动沉重的问题，于是将车辆进行检修。

分析

EPS是电子转向系统的英文简称，配置该系统的车型在仪表上设计有故障指示灯，当系统检测到有故障存在时会点亮故障指示灯，同时根据故障的类型执行相应的失效保护功能。相比较于液压助力转向系统，电子助力转向系统更舒适便利。而按照转向驱动电机的安装位置，电子助力转向系统分为转向柱类型，小齿轮类型和齿条类型。 北京现代朗动车型配置的电子助力转向系统在韩系车中被称为MDPS 系统。该系统属于转向柱类型，转向驱动电机安装于转向柱上，转向机配置普通的机械式齿轮齿条式转向机。MDPS系统包括转向驱动电机，MDPS控制单元和转向角度及扭矩传感器，而这些部件都集成于转向柱总成上。系统的输入部分除了必需的电源和搭铁之外主要是转向盘的转向角度，转向盘的转向扭矩以及来自C-CAN通信线上的车速和发动机转速等信息。而输出部分主要就是MDPS控制单元对于转向驱动电机的控制。转向角度扭矩传感器应用了光电式传感器，主要用来检测驾驶员操作转向盘的转动方向，转向角度和转向力矩。MDPS控制单元根据该传感器信号和C-CAN通信线上的车速和发动机转速等信息对转向驱动电机扭矩辅助进行控制。

方案

在对现代车系的MDPS系统有了大概的了解之后，我们首先使用现代汽车的专用诊断仪HI-DS对故障车辆的MDPS系统进行了自诊断，读取的故障码是C1290扭矩主信号故障，如图2所示。 只要当MDPS控制单元检测到的转向角度扭矩传感器的信号超出正常范围时，系统就会记忆C1290的故障码，同时系统进入失效保护模式限制转向驱动电机的工作并点亮仪表盘上的EPS故障灯。维修技师将故障码记录下来以后进入了数据流菜单中读取MDPS系统的相关数据流，其中主要的数据为ECU温度217℃，电机温度217℃，电机目标扭矩0 N·m，转向角扭矩0 N·n，转向盘转角速度传感器-0.1℃，转向速度0 deg/s，电机电流0 A，目标电机电流0 A，如图3所示。 上述实测的数据流几乎都是不正常的，ECU温度指的是MDPS控制单元的温度，电机温度是指MDPS系统驱动电机的温度，这两个数值通常在-40℃-80℃，一旦温度超过85℃时，系统就会认为当前温度过高。电机目标扭矩值是MDPS系统计算出的电机补偿转向的目标值，这个数据是随驾驶员转动转向盘而变化的。而转向角扭矩反映的转向盘的实际转动扭矩，正常的数据最大范围是6～8N·m。在对故障车辆的实际测量中，上述两个扭矩的数值一直是处于0 N?m 的状态。转向盘转角速度传感器的数据反映的是转向盘的转角角度，该数据同样也会随着转向盘的转动角度发生相应的变化，不过当转向盘转角速度传感器故障时，该数据就会被固定在-0.1°，转向速度数据显示的是转向盘旋转角度的速度，这个数据同样也是随着转向盘的转动而变化，如果转向盘转角速度传感器发生故障，这个数据会被同定在0 deg/s，电机电流是MDPS系统测量的转向驱动电机的实际电流，目标电机电流是MDPS系统计算机械摩擦后的电机电流值，这两个数据在正常情况下的变化是比较接近的。由于当前车辆的MDPS系统处于失效保护模式，所以这两个数据都显示为OA。 通过我们对于故障车辆数据流的分析，基本上可以确认是MDPS系统的转向角度及扭矩传感器出现了故障，这是由两个传感器集成到一块的组件，同时该传感器又与转向柱集成到一块。所以在更换时，我们只能更换全新的转向柱总成，如图4所示。 按照车辆的VIN码订购正确的配件，到货后将新转向柱安装到车辆上并使用诊断仪进行转向角度及扭矩传感器进行初始位置学习，完成后再次读取系统的数据流，这时显示的数据为ECU温度31℃，电机温度33℃，电机目标扭矩15N·m，转向角扭矩2.2N·m，转向盘转角速度传感器-82°，转向速度82deg/s，电机电流-22A，目标电机电流-22A，这些数据只是在转向盘转到某一个角度的数据，仅供参考（如图5所示），实际操作时，上述数据一直是处于变化状态。

备注

这是一起典型的韩系车型MDPS系统的故障案例，在实际的维修当中这类故障在北京现代汽车和东风悦达起亚汽车中配置有MDPS 系统的车型上都曾发生过，基本上只要是读取到C1209这个故障码就可以考虑更换MDPS转向柱总成了。究其原因无外乎就是转向角度及扭矩传感器的信号传送出现了问题，可是厂家并不提供单独的配件和维修转向柱总成的条件，所以只能更换全新的MDPS转向柱总成。另外在维修中要特别注意的是MDPS转向柱总成上的控制单元和驱动电机不可以与同型号转向柱总成上的控制单元和驱动电机进行互换，一旦单独互换这些配件，就可能会导致两个转向柱总成都同时损坏，这也是有前车之鉴的。最后更换新的MDPS转向柱总成以后需要使用原厂的诊断仪对转向角度及扭矩传感器进行初始位置学习，而对于个别车型还需要进行变量编码的匹配，具体根据实际维修的车型及年份而定。