寶馬X5主動轉向系統故障燈亮檢修

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車構造維修時間：2016年11月03

故障現象一輛寶馬X5車，搭載型號為N55的發動機，行駛里程約為3萬km，因主動轉向系統故障燈點亮而進廠檢修。
故障診斷接車后，試車驗證故障，故障現象確實存在。接通點火開關至ON位置，儀表盤上的主動轉向系統故障燈點亮，中央信息顯示屏提示“主動轉向系統失靈！轉向時請注意”；嘗試轉動轉向盤，轉向沉重。
連接ISTA，調取故障代碼，得到故障代碼006137，含義為主動轉向系統伺服電動機位置傳感器故障。該故障代碼為當前故障且無法清除。根據故障代碼的提示，決定先檢查主動轉向（AL）控制單元和轉向器之間的線路。目測檢查AL控制單元與轉向器之間的線束，沒有發現問題；檢查轉向器上伺服電動機位置（AFS）傳感器的導線連接器X13772，插接牢固，且沒有進水腐蝕的痕跡。
對照電路圖（圖1），分別測量AL控制單元導線連接器X13718的端子27、端子26和端子25與導線連接器X13772的端子2、端子5和端子6之間的電阻，均為0.6 Ω，正常。用適配器連接導線連接器X14036，在線測量導線連接器X14036的端子1和端子2之間的電壓，為7.5 V，正常；測量端子1和端子4之間的電壓，為7.38 V（不正常，正常電壓的參考值為6.8 V，端子4傳輸的信號以脈寬調制方式發送，準確數值需要用示波器檢測）。斷開導線連接器X14036，測量AFS傳感器的電阻，測得端子1和端子2之間的電阻為164 kΩ（正常），端子1和端子4之間的電阻為∞（不正常，參考值為200 kΩ），端子2和端子4之間的電阻為∞（正常），端子1與搭鐵之間的電阻為1 Ω（正常）。

圖1 轉向系統控制電路

用適配器連接X14036導線連接器，用示波器查看導線連接器X14036端子1和端子4的波形，示波器只有電壓顯示，沒有波形輸出（圖2，波形為一條直線），與正常車的波形（圖3）進行對比，可知故障確實存在。

圖3 正常車的波形（截屏）

查閱相關資料可知，AFS傳感器的波形，不只在車輛起動后才有，只要車輛被喚醒，就應該有波形。根據上述檢查結果分析可知，AFS傳感器有電壓輸入，且搭鐵正常，卻沒有信號輸出，因此判斷AFS傳感器有問題。
故障排除由于AFS傳感器（圖4）沒有獨立的配件可供更換，于是只能更換轉向器總成，清除故障代碼，并對AL控制單元進行匹配后試車，故障徹底排除。

圖4 AFS傳感器

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主動轉向控制系統工作原理
主動轉向（AL）控制單元的執行元件為無碳刷式直流同步電動機（伺服電動機），該電動機與蝸桿傳動機構固定連接在一起并以無間隙的方式嵌入渦輪內，電動機轉動方向、轉速和持續運行時間由AFS傳感器進行監控，以便計算冗余轉向角。AFS傳感器位于伺服電動機的背面，由一個傳感器芯片（磁阻元件）和一個磁鐵組成。AFS傳感器根據磁阻效應，判斷電動機轉子的位置，傳感器芯片從水平和垂直方向的磁場測量結果得到信號，傳感器芯片將這個角度信息處理為數字信號，并以脈寬調制的方式傳遞給AL控制單元。AL控制單元為AFS傳感器提供7.5 V的供電電壓，其測量范圍為0°~180°（每半圈提供一個方波信號）。半圈數由AL控制單元進行計數，并在點火開關斷開時存儲計數值。