POWER RACK DAN PINION STEERING & EPS

EPS & MDPS

POWER RACK DAN PINION STEERING & EPS

Hak Cipta oleh Hyundai Motor Company. Alih Bahasa oleh Training Support

& Development.

Buku ini tidak boleh perbanyak tanpa persetujuan dari Hyundai Motor Company.

http://training.hmc.co.kr [email protected]

1

After Sales Training - Publication & Material

EPS & MDPS

DAFTAR ISI 1. Power Rack dan Pinion Steering Konstruksi sistem ---------------------------------------------------------------------------------Rack-And-Pinion Steering Linkage -------------------------------------------------------------Rack-And-Pinion Steering Assembly ----------------------------------------------------------Cutaway pada Rack-And-Pinion Steering Gear ---------------------------------------------Kerja Pinion dan Valve Assembly ---------------------------------------------------------------2. Power Steering Pump Konstruksi Oil Pump -------------------------------------------------------------------------------Kerja Oil Pump --------------------------------------------------------------------------------------Relief Valve -------------------------------------------------------------------------------------------Flow Control Valve ----------------------------------------------------------------------------------3. Penggantian oli --------------------------------------------------------------------------------------4. Air Bleeding ------------------------------------------------------------------------------------------5. Oil Pump Pulley And Belt Replacement---------------------------------------------------------Eps (Electronic Power Steering) 6. Eps General ------------------------------------------------------------------------------------------System Layout ---------------------------------------------------------------------------------------Eps Features -----------------------------------------------------------------------------------------Types Of Eps System ------------------------------------------------------------------------------7. Flow Control Type Eps System -------------------------------------------------------------------Eps Solenoid -----------------------------------------------------------------------------------------Operation ---------------------------------------------------------------------------------------------8. Reaction Type Eps System ------------------------------------------------------------------------Construction -----------------------------------------------------------------------------------------Rotary Valve -----------------------------------------------------------------------------------------Counter-Force Plunger ----------------------------------------------------------------------------Pcv Operating Principle ---------------------------------------------------------------------------9. Diagnosis And Troubleshooting -------------------------------------------------------------------Eps Operating Principle ---------------------------------------------------------------------------2) Epscm Input & Output --------------------------------------------------------------------------3) Epscm Location & Pin Layout ----------------------------------------------------------------4) Eps Solenoid Valve -----------------------------------------------------------------------------5) Current Control Of The Solenoid Valve ----------------------------------------------------6) Troubleshooting ----------------------------------------------------------------------------------10. Epscm Hi-Scan Pro Data -------------------------------------------------------------------------MDPS (Motor Driven Power Steering)-----------------------------------------------------------11. General -------------------------------------------------------------------------------------------------Advantages -------------------------------------------------------------------------------------------The Merits Of Mdps --------------------------------------------------------------------------------Comparison Of The Construction ---------------------------------------------------------------Types Of The Eps ----------------------------------------------------------------------------------12. Construction Of Column Type Eps ---------------------------------------------------------------General Specification For Unit -------------------------------------------------------------------Ecu Block Diagram ---------------------------------------------------------------------------------13. Input Signals-------------------------------------------------------------------------------------------Torque Sensor (Main, Sub) -----------------------------------------------------------------------Vehicle Speed Signal ------------------------------------------------------------------------------Ignition (Engine Speed) ---------------------------------------------------------------------------Warning Lamp Control -----------------------------------------------------------------------------2


EPS & MDPS Idle Up Control --------------------------------------------------------------------------------------Motor Control ----------------------------------------------------------------------------------------14. Timing Chart -----------------------------------------------------------------------------------------15. Diagnosis And Troubleshooting -------------------------------------------------------------------Ecu Pin Terminal Diagram ------------------------------------------------------------------------Terminal Assignment Of Connector ------------------------------------------------------------Input / Output Terminal Voltage (Reference) -------------------------------------------------Failsafe ------------------------------------------------------------------------------------------------Basic Inspection -------------------------------------------------------------------------------------Parts Replacement And Failure Diagnostic Operations -------------------------------------Inspection To Be Performed When The Warning Lamp Does Not Turn On Defect Of The Power Supply System ----------------------------------------------------------Sensor Malfunction Difficult To Be Detected By Self-Diagnosis -------------------------Code Specific Fault Diagnosis -------------------------------------------------------------------Inspection According To The Diagnosis Trouble Code ------------------------------------Inspection According To The Defective Phenomena ---------------------------------------Diagnostic Trouble Code & Causes

3


EPS & MDPS

1. POWER RACK DAN PINION STEERING Banyak jenis power rack-and-pinion steering assembly yang sudah dipakai oleh beberapa kendaraan. Rack-and-pinion assembly merupakan unit hydraulic-mechanical dengan integral piston dan rack assembly. Di dalamnya ada satu rotary valve yang mengarahkan aliran minyal power steering dan mengontrol tekanan untuk mengurangi steering effort (suatu usaha daya yang diperlukan untuk memutar kemudi). Ketika kemudi diputar, tahanan yang terbentuk oleh adanya berat dari kendaraan dan gesekan roda ke ban, menyababkan torsion bar di dalam rotary valve menjadi agak cenderung melenceng. Hal ini akan merubah posisi valve spool dan sleeve, karena itulah diperlukan pengarahan pelumas bertekanan ke proper end yang terdapat pada power cylinder. Perbedaan tekanan pada sisi piston (yang dipasang pada rack) membantu menggerakkan rack untuk mengurangi langkah usaha putar. Pelumas di dalam power cylinder yang berlawanan didesak ke control valve dan kembali ke pump reservoir. Ketika steering effort berhenti, maka control valve akan diketengahkan oleh gaya melintir dari torsion bar, tekanan pada kedua sisi piston akan disamakan, dan roda depan kembali ke posisi lurus ke depan.

1) KONSTRUKSI SISTEM

4


EPS & MDPS Rack-and-pinion power steering system terdiri dari:

-

Rack and pinion steering gear box Power steering oil pump Oil reservoir Tubes

Sistem power steering menggunakan tekanan hidrolis yang dibangkatkan oleh power steering pump gunanya adalah untuk mengurangi langkah usaha yang diperlukan untuk memutar kemudi. Power steering pump dipasang di depan engine. Pompa yang dipakai adalah tipe vane-type, dan digerakkan oleh crankshaft melalui drive belt. Minyak power steering ditarik dari reservoir ke pompa pada saat mesin dalam keadaan hidup. Minyak ini ditekan oleh satu power steering switch dan control valve yang letaknya di dalam power steering pump.

5


EPS & MDPS 2) RACK-AND-PINION STEERING LINKAGE

Rack-and-pinion linkage menghubungkan gear ke steering knuckles. Konstruksi yang ada pada Rack-and-pinion linkage adaah tie rod ends, Lock nut, Boot, Inner ball joint, Rack, Pinion shaft assembly, Steering gear housing, Oil pipe, Bearings, Seals, Bushings, dan O-rings. Satu ujung inner tie rod ada di dalam steering gear dan dihubungkan dengan inner ball joint. inner tie rod dilindungi oleh rubber boots agar tidak terkena kotoran atau benda lain. Bagian luar inner tie rod mengait shaft dan bagian luar tie rod mengait ke shaft ini dan posisinya ditahan oleh satu locknut. Menyetelah Toe dilakukan dengan cara mengendurkan locknut dan memutar inner rod untuk memperpendek atau memperpanjang tie rod assembly.

6


EPS & MDPS 3) RACK-AND-PINION STEERING ASSEMBLY

1. Tie rod end

14. Snap ring

2. Lock nut

15. Seal

3. Boot clip

16. Bearing

4. Boot

17. Pinion shaft assembly

5. Boot wire

18. Bolt

6. Inner ball joint

19. Valve housing

7. Rack bushing

20. O-ring

8. O-ring

21. Steering gear housing

9. Seal

22. Mounting rubber

10. Lock nut

23. Mounting bracket

11. Yoke plug

24. Oil pipe

12. Spring

25. Rack

13. Support yoke

26. Inner guide

7


EPS & MDPS 4) CUTAWAY PADA RACK-AND-PINION STEERING GEAR

Right Turn

Left Turn

Oil Flow

Oil Flow

In Out Left Turn

Right Turn

8


EPS & MDPS

9


EPS & MDPS 5) OPERATION OF THE PINION AND VALVE ASSEMBLY

a. POSISI CENTER

Oil pump

Oil passage-way L

L’

10

Oil reservoir

R’

Oil passage-way R


EPS & MDPS

b. POSISI BERPUTAR KE KIRI

11


EPS & MDPS

Oil reservoir

Oil passage-way L

L’

R’

12

Oil passage-way R


EPS & MDPS c. BERPUTAR KE KANAN

Chamber “A”

Port b

Port a

Input shaft

Port c

Torsion bar Port d

To the right cylinder tube Rotary valve

From the oil pump From

the left cylinder tube

Oil reservoir

Oil passage-way L

L’

R’

Cylinder tube

Cylinder tube

left chamber

right chamber

13

Oil passage-way R


EPS & MDPS

14


EPS & MDPS

2. POWER STEERING PUMP

1) KONSTRUKSI OIL PUMP

15


EPS & MDPS 2) CARA KERJA OIL PUMP

3) RELIEF VALVE

Relief valve diletakkan di dalam flow control valve gunanya adalah untuk mengontrol tekanan hidrolis secara maksimal. Steel ball di dalam relief valve berada dalam tekanan hidrolis melalui orifice A2. Ketika kemudi diputar dan tekanan hidrolisnya naik lebih tinggi dari 75-82kg/cm2 (1060-1160 psi), maka terkanan tersebut akan menekan relief spring untuk mendorong steel ball sehingga minyal power steering dapat mengalir ke power steering pump. Bekerjanya relief valve ini menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan antara chamber A dan chamber B. Kemudian flow valve bergerak ke kanan untuk membuka orifice A1, untuk menjaga tekanan hidrolis agar tetap konstan.

16


EPS & MDPS 4) FLOW CONTROL VALVE Begitu pelumas yang dikeluarkan oleh power steering pump meningkat mengikuti kecepatan putaran pump, maka perlu dipasang satu flow control valve untuk mengatur berapa banyak yang disuplai untuk menjalankan wheel steering operation berdasarkan kecepatan mesin (kondisi melaju). Berikut adalah cara kerjanya dengan kecepatan mesin yang berbeda.

a. Flow control valve (saat idling)

1. To gear case 2. From pump 3. To pump 4. Rod 5. Orifice A1

Minyak yang dikeluarkan dari pump disuplai melalui celah sekitar rod dalam orifice A1 ke gear box.

b. Flow control valve (saat berputar pada kecepatan rendah)

1. Flow control valve 2. Flow control spring

(Increase in engine speed)

Ketika putaran mesin naik, maka yang dikeluarkan oleh pump juga akan naik dan mengakibatkan perbedaan tekanan diantara kdua orifice (P1 – P2). Kemudian tekanan yang melebihi gaya pegas pada flow control akan menekan flow valve ke kanan (lihat gambar), sehingga membuka orifice untuk mempersempit saluran agar pelumas yang mengalir sesuai dengan keperluan dan kelebihan pelumas tersebut dialirkan kembali ke pompa. 17


EPS & MDPS c. Flow control valve (pada saat kecepatan tinggi)

Ketika putaran mesin meningkat tinggi maka orifice akan terbuka sehingga aliran minyak ke gear box akan berkurang. Akibatnya, tekanan hidrolis akan lambat pada saat kemudi mulai diputar. Untuk itu diperlukan penstabilan kemudi dengan cara memutar sedikit dari posisi netral.

18


EPS & MDPS

3 .PENGGANTIAN OLI Prosedur Servis 1) Tempatkan kendaraan dipermukaan jalan yang rata. 2) Buka hood dan dongkrak roda depan kemudian topang dengan rigid racks. 3) Tempatkan paper towel tepat dibawah power steering oil reservoir.

4) Lepas power steering oil return hose clamp kemudian lepas return hose dari oil reservoir. Pasang plug pada power steering oil return port yang ada pada reservoir sebelum menghubungkan vinyl hose.

5) Hubungkan vinyl hose ke power steering oil return port untuk mengeluarkan oli ke baki setelah melepas tutupnya.

6) Buka tutup power steering oil reservoir kemudian keluarkan oli yang lama dan ganti dengan yang baru ke dalam reservoir setelah menghidupkan mesin. -

Power steering fluid: PSF-3 Total quantity: Sekitar 1.0 liter

CATATAN - Pastikan kekencangan vinyl hose jangan sampai bergerak ketika kemudi diputar. - Putar kemudi secara perlahan ke kanan dan ke kiri sampai beberapa kali untuk mengeluarkan semua oli yang kotor. - Keluarkan oli sekitar 2 liter sambil mengisi oli baru ke dalam reservoir. 19


EPS & MDPS 7) Matikan mesin. 8) Lepas vinyl hose yang terpasang di dalam return hose kemudian hubungkan return hose ke reservoir. Kemudian kencangkan dengan alat hose clamp. 9) Hidupkan kembali mesin dan periksa apakah suara yang terdengar dari power steering pump normal. Kemudian periksa lokasi sekitar reservoir apakah ada gelembung udara di dalam oil reservoir. Jika terdapat gelembuing udara, lakukan air bleeding dengan cara memutar-putar steering wheel ke kiri dan kanan sampai tidak terdengar noise dari power steering dan gelembung udara hilang dari oil reservoir. CATATAN Jangan menahan steering wheel ke kiri atau ke kanan lebih dari 10 detik. 10) Isikan reservoir dengan pelumas khusus sampai maksimal : ±3mm. 11) Pastikan bahwa oli tersebut tidak memutih seperti susu, dan jumlahnya sesuai spesifikasi (antara low dan hight pada level gauge). 12) Pastikan bahwa perubahan permukaan tinggi oli ketika kemudi diputar ke kiri atau ke kanan jumlahnya tidak begitu banyak. CATATAN -

Jika perubahan tinggi olinya sangat banyak, lakukan prosedur air bleeding lagi.

-

Jika jumlah olinya naik mendadak ketika mesin dimatikan, artinya di dalam sistem masih terdapat gelembung udara.

13) Bersihkan seluruh oli yang menempel di sekitar reservoir cleanly kemudian tutup kembali reservoir cap. 14) Lepas penopang roda depan kemudian turunkan roda depan. 15) Tutup hood.

20


EPS & MDPS

4. AIR BLEEDING Jika masih ada udara di dalam sistem, maka kemungkinan dari dalam pompanya terdengar bunyi ‘gemerikcik’ dan control valve bisa menimbulkan bunyi yang tidak biasa. Udara yang ada di dalam sistem akan mempependek umur pompa dan komponen lainnya.

Gejala yang timbul bila ada udara di dalam sistem

Ketika

kemudi dibelokkan, menimbulkan bunyi “tuk”.

kadang-kadang

berhenti

sendiri

kemudian

bergerak

Pada gear box terdengar bunyI “ngorok”. Tata letak pipa power steering mobil keluaran sekarang semakin rumit, sehingga pengerjaan air bleeding juga semakin susah. Oleh karena itu, penting sekali melakukan air-bleeding pada sistem kemudi tanpa menghidupkan mesin sampai sirkulasi oli dengan posisi kunci kontak di “OFF” agar pengisian oli ke pipa-pipa efektif.

Prosedur Air bleeding

Angkat roda depan dengan dongkrak kemudian topang dengan menggunakan rigid racks. Kunci kontak OFF. Putar penuh kemudi ke kiri dan kanan sebanyak 3 atau 4 kali, isikan reservoir dengan minyak power steering.

Lepas high tension cable dan jalankan starting motor 2 atau 3 kali (satu kali 10~15 detik). Pada saat tersebut, putar kemudi ke kiri dan kanan.

Hubungkan high tension cable, kemudian hidupkan kembali mesin (idling). Putar kemudi ke kiri dan kanan sampai di dalam oil reservoir tidak ada lagi gelembung udara.

PERHATIAN

Jangan sampai menahan belokan kemudi lebih dari 10 detik. Jika minyak power steering naik drastis ketika mesin dimatikan,

artinya masih ada

gelembung udara di dalam sistem.

21


EPS & MDPS

5. PENGGANTIAN OIL PUMP PULLEY DAN BELT 1. Komponen dan alat yang diperlukan

2. Prosedur Servic 1) Buka hood 2) Kendurkan baut-baut pengikat oil pump untuk melepas power steering oil pump belt.

22


EPS & MDPS

3) Kendurkan baut penyetel kekencangan power steering oil pump belt.

4) Lepas belt dari power steering oil pump pulley.

5) Setelah oil pump pulley kendur, lepas baut dan washer pengikat pulley.

6) Lepas pulley dari oil pump.

7) Pasang pulley baru ke oil pump.

8) Pasang baut dan washer pengikat pulley.

23


EPS & MDPS 9) Topang pulley dengan alat khusus penopang pulley kemudian kencangkan bautnya sesuai dengan spesifikasi.

Spesifikasi pengencangan 55-69Nm(550-690kgcm, 41-51Ibft)

10) Lepas generator belt untuk melepas power steering oil pump belt.

11) Lepas power steering oil pump belt dengan yang baru.

24


EPS & MDPS 12)

Pasang generator belt kelenturan generator belt.

kemudian

setel

CATATAN Tekan belt dengan kekuatan sekitar 98N(10kg, 22Ib) pada titik tertentu, kemudian ukurlah tingkat kelenturannya apakah sesuai dengan spesifikasi. Standar kelenturan V-belt : 7.5-9mm(0.30.35in)

13) Pasang power steering oil pump belt ke oil pump pulley.

14) Sesuaikan kelenturan power steering oil pump belt. CATATAN Tekan belt dengan kekuatan sekitar 98N(10kg, 22Ib) pada titik tertentu, kemudian ukurlah tingkat kelenturannya apakah sesuai dengan spesifikasi. Standar kelenturan V-belt : 7.0-10.0mm (0.28-0.40in)

15) Kencangkan baut oil pump mounting.

16) Hidupkan mesin kemudian periksa apakah oil pump bekerja dengan benar.

25


EPS & MDPS

ELECTRONIC POWER STEERING (EPS)

26


EPS & MDPS

6. EPS UMUM Sistem Electronic Power Steering (EPS) termasuk di dalamnya komponen yang sama seperti pada sistem power steering konvensional. Sebagai tambahannya adalah sebuah solenoid valve pada power steering gear box, dan satu control unit dekat dibawah audio yang terletak di panel farcia tengah. Untuk mengontrol aliran oli pada steering gear box, disediakan satu solenoid yang bekerja berdasarkan arus dari control module yang menerima sinyal dari VSS (Vehicle Speed Sensor) dan TPS.

1) SYSTEM LAYOUT

27


EPS & MDPS 2) KEUNGGULAN EPS EPS tidak hanya melakukan fungsi power steering biasa, namun juga bisa mengontrol tekanan hydraulic pressure yang bereaksi berdasarkan counter-force plunger yang ada pada gear box tetapnya di dalam input shaft, oleh karena itulah karakteristik steering effort vs. tekanan hydraulic bervariasi tergantung dari kecepatan kendaraan untuk memberikan karakteristik kemudi yang optimal pas dengan kecepatan kendaraan dan kondisi kemudi. 1. Pada saat mobil dalam keadaan stationer dan berjalan lambat putaran kemudi ringan. 2. Pengaturan steering effort berdasarkan kecepatan kendaraan. 3. Pada kecepatan sedang dan cepat, steering effort secara akan bertambah untuk menambah kestabilan dan kenyamanan kemudi. 4. Pada kecepatan sedang dan cepat, ketika posisi kemudi berada atau mendekati posisi netral, fungsi reactionary plunger akan menambah steering effort agar kemudi lebih stabil. 5. Ketika kendaraan melewati jalan yang rusak pada kecepatan sedang dan cepat, meskipun ada rintangan besar dari permukaan jalan, namun tidak akan mempengaruhi arah kontrol kemudi, karena tekanan ouput hydraulic untuk steering effort menjadi tinggi sama seperti power steering konvensional. 6. Sistem ini mempunyai fungsi fail-safe sehingga meskipun sistemnya elektrikal, temasuk control unit dan sensors, namun karakteristik power steering normal masih bisa di dapat.

Hubungan antara steering effort dan tekanan output hydrauli

Kecepatan kendaraan VS steering effort

28


EPS & MDPS Pada saat kecepatan rendah atau saat kemudi lurus, tekanan hydraulic ke reaction plunger dijaga pada level rendah sehingga EPS dijalankan dengan usaha kemudi yang minim. Begitu kecepatan kendaraan bertambah, tekanan hydraulic ke counter-force plunger akan meningkat dengan cara menutup solenoid valve, kemudian reaction force akan ikut naik dan steering force menjadi besar. Dengan kata lain, karakteristik kemudi sesuai dengan keinginan karena steering effort meningkat sebanding dengan naiknya kekuatan torsi pada steering input shaft.

Sudut kemudi VS steering effort Pada sistem ini, tekanan bantu yang dihasilkan selama kemudi di kemudikan juga diberikan ke reaction plunger melalui hydraulic pressure control valve dengan kondisi kecepatan kendaraan tinggi dan solenoid valve tertutup. Dalam hal ini, reaksi dari permukaan jalan juga ikut andil terhadap kekuatan torsi di dalam sistem, sehingga kemudi terasa bisa “langsung” dikemudikan, yang dicapai melalui penyeimbangan antara steering effort ke sudut kemudi.

3) JENIS-JENIS SISTEM EPS ada dua jenis sistem EPS yang dipakai oleh mobil HMC. Yaitu jenis flow control yang diterapkan pada Tiburon (Hyundai Coupe). Dan reaction control yang cukup populer sekarang dan sudah dipakai oleh model EF sonata dan XG. - Flow control : Tiburon - Reaction control : EF Sonata, XG

29


EPS & MDPS

7. EPS Jenis FLOW CONTROL EPS secara elektrik mengontrol arus ke solenoid untuk by-pass valve dengan cara memasukkan sinyal sensor untuk mengatur jumlah tekanan hydraulic di dalam cylinder chamber sehingga besarnya steering effort melawan tekanan hydraulic akan tergantung dari kecepatan kendaraan.

1) EPS SOLENOID Solenoid valve terletak di dalam gear box yang berfungsi untuk mengatur aliran oli power steering. Solenoid valve terdiri dari satu releasing spring, satu piston dan satu plunger. Arus inputnya bermacam dari 0A sampai 1A sesuai dengan kecepatan kendaraan dan dikontrol oleh EPS control module. Ketika kunci kontak diputar ke posisi OFF, arus akan dikirim ke solenoid valve untuk mendorong plunger, kemudian piston yang bertemu dengan plunger akan terdorong karena tekanannya lebih besar dari gaya pegas yang ada. Ketika kecepatan kendaraan bertambah, arus yang mengalir ke solenoid akan turun dan piston terdorong ke bawah oleh gaya pegas yang ada. Pada saat piston terdorong, dia akan menutup lubang saluran oli, dan tekanan oli power steering disalurkan ke dalam cylinder tanpa ada rintangan. Namun apabila lubangnya terbuka karena piston bergerak ke bawah, beberapa oli yang datang dari rotary valve akan dikeluarkan ke reservoir melalui lubang yang ada di dalam rotary valve.

30


EPS & MDPS 2) PRINSIP KERJRA a. Belok Kiri Pada kecepatan tinggi, oli dari rotary valve mengalir ke solenoid valve melalui lubang bawah (port B) dan keluar melalui lubang atas (port A) dan mengalir ke ruang yang ada pada piston. Pada saat tersebut piston terdorong kembali oleh gaya pegas yang ada yang mengalahkan gaya solenoid plunger. Oli mengalir melalui ruang antara piston dan dinding sampingnya. Kemudian oli mengalir kembali ke dalam rotary valve dan terakhir dikeluarkan ke dalam reservoir melalui lubang keluar antara rotary valve dan torsion bar. Oleh karena itulah, tekanan oil pump tidak berpengaruh pada steering effort. Begitu kecepatan kendaraan berkurang, lubang yang ada pada piston terhubung ke lubang bawah (port B) secara perlahan akan menutup karena tekanan oli yang dihasilkan oleh oil pump dikirim ke left cylinder chamber. Sehingga steering effort akan berkurang.

31


EPS & MDPS b. Belok Kanan Pada saat kecepatan kendaraan tinggi, olei lewat melalui rotary valve dan masuk ke dalam solenoid valve melalui lubang atas (port A) dan keluar melalui lubang bawah (port B) mengalir ke ruang yang ada pada piston. Pada saat tersebut piston terdesak kembali oleh gaya pegas yang mengalahkan solenoid plunger. Oli mengalir melalui ruang antara piston dan dinsing samping. Kemudian oli mengalir kembali ke dalam rotary valve dan terakhir dikeluarkan ke reservoir melalui lubang pembauangan antara rotary valve dan torsion bar. Oleh karena itulah, tekanan oil pump tidak mempengaruhi steering effort. Begitu kecepatan kendaraan berkurang, lubang yang ada pada piston yang terhubung ke lubang bawah (port B) secara perlahan akan menutup ketika tekanan yang dihasilkan dari oil pump dikirim ke right cylinder chamber. Sehingga steering effort berkurang.

32


EPS & MDPS

8. EPS jenis REACTION

1) KONSTRUKSI

2) ROTARY VALVE Kontruksinya rotary valve adalah model ganda dengan valve body rotating di dalam valve case. Tujuannya adalah untuk mengurangi seal bagian yang berputar (valve body) pada valve, sehingga gesekan yang timbul akan berkurang dan kemudi dapat diputar dengan lebih halus. Rotary valve bekerja mengarahkan oli ke power cylinder yang ada pada steering gear box seperti power steering konvensional.

33


EPS & MDPS 3) COUNTER-FORCE PLUNGER Counter-force plunger terdiri dari empat plunger. Besarnya gaya tekan pada input shaft beragam tergantung dari tekanan hidrolisnya (yang besarnya mengikuti kecepatan kendaraan) yang bereaksi berdasarkan chamber dibelakang plunger. Semakin tinggi tekanan hidrolis pada chamber, maka tekanan pada input shaft akan semakin kuat. Sehingga steering effort akan naik mengikuti kecepatan kendaraan seperti tampak pada diagram kecepatan kendaraan VS steering effort.

4) PRINSIP KERJA PCV a. Parking, pada kecepatan rendah

1) EPSCM mensuplai arus maksimal (sekitar 1A) ke PCV solenoid. 2) PCV solenoid mendapat arus dan solenoid rod mendorong PCV spool ke kanan. 3) Tekanan oli dari pompa tidak bisa mengalir ke reaction chamber karena PCV spool menutup lubang dari oil pump yang ada pada PCV spool guide. 4) Reaction plunger tidak berberak sehingga steering effort menjadi ringan.

34


EPS & MDPS b. Sedang, Kecepatan tinggi

1) Arus output dari EPSCM ke PCV Solenoid berkurang. Gaya tekan oleh solenoid rod juga berkurang. Dan gaya return spring menekan PCV spool back. 2) Tekan pompa melalui lubang yang ada pada PCV spool guide dikirim ke reaction plunger menekan steering input shaft. 3) Pada saat tersebut, gaya reaksi oleh reaction plunger dikirim ke input shaft. Proses ini menahan steering sehingga steering effort menjadi berat.

35


EPS & MDPS

9. DIAGNOSA DAN TROUBLESHOOTING

1) PRINSIP KERJA EPS

Vehicle speed sensor

Km/h

Valve characteristics

Sol. pushing force

Solenoid (PCV)

Sol. Current

EPSCM

Sol. Current

Reaction mechanism + PCV

Pump

TPS (XG)

36


EPS & MDPS 2) EPSCM INPUT & OUTPUT

INPUT

VEHICLE SPEED SENSOR

EPSCM

VEHICLE SPEED CALCULATIO N

OUTPUT

TARGET CURENT CALCULATION

SOLENOID VALVE

TPS (XG) DIAGNOSIS

* Sinyal TPS digunakan hanya untuk XG sebagai fungsi failsafe.

3) LETAK EPSCM & LAYOUT PIN

Letak ESP control module ada dibawah Audio. Tabel berikua adalah penunjukan pin yang ada pada main connector. Pin terminal no.1 dipakai atau tidak tergantung dari model kendaraannya. Khusus untuk XG, sinyal TPS dipakai untuk fungsi failsafe yang memberikan steering effort lebih berat pada range kecepatan tinggi dibandingkan dengan sistem EPS tanpa sinyal TPS.

37


EPS & MDPS PIN NO.

DESCRIPTION

1

TPS (XG)

2

Solenoid(+)

3

Solenoid(-)

4

Ground

5

IG2

6

Sensor signal from vehicle speed sensor

7

Data Link Connector

8

-

4) EPS SOLENOID VALVE

1. Lepas konektor EPS solenoid valve kemudian hubungkan ampere-meter. 2. Besarnya arus pada kecepatan 0 km/h harus berada antara 0.9 ~ 1.1 A. 3. Lihat arus output-nya pada saat kecepatan kendaraan merambat naik. 4. Ketika kecepatan kendaraan ditambah, maka ampere-nya harus turun.

38


EPS & MDPS 5) KONTROL ARUS PADA SOLENOID VALVE a. Mobil berhenti atau kecepatan rendah V E H IC L E S P E E D

CURRENT

0 k m /h

1A

Ketika kendaraan berhenti atau melaju pelan, EPSCM mengontrol arus pressure control solenoid valve menjadi 1 amper. Pada saat tersebut, reaction plunger yang ada pada solenoid valve bergerak ke atas untuk menutup aliran oli. Reaction plunger tidak mempunyai gaya untuk mendorong input shaft, oleh karena itulah pengemudi bisa memutar kemudi dengan mudah.

b. Pada kecepatan sedang-cepat VE H IC L E S P E E D

CURRENT

40 km /h

0.76A

80 km /h

0.6A

Ketika kendaraan melaju dengan kecepatan sedang-tinggi, tekanan oli sebanyak arus yang berkurang diberikan ke reaction plunger. Ketika kemudi dibelokkan, tekanan output dari oil pump akan meningkat mengikuti sudut belokan dan tekanan output oli sebanding dengan steering effort yang diperoleh. Tekanan output ini membantu pengemudi untuk memperoleh kestabilan kemudi pada kecepatan sedang-cepat.

c. Pada kecepatan tinggi VE H IC L E S P E E D

CURRENT

1 2 0 km /h

0 .4 A

2 4 0 km /h

0 .2 A

Pada saat arus pada pressure control solenoid valve berkurang, satu plunger yang ada pada solenoid valve bergerak ke bawah sehingga tekanan tinggi dapat diberikan ke bagian belakang plunger. Input shaft ditahan oleh plunger, torsion spring dan pinion gear bergerak bersama menghasilkan steering effort yang berat sama seperti kemudi tanpa power steering.

39


EPS & MDPS 6) TROUBLESHOOTING Trouble symptom

Trouble area Steering gear and linkages

Steering wheel movement is heavy (when igintion key is turned ON, no current flows through the solenoid)

Inspection item Solenoid valve continuity By-pass valve Blown fuse

Harness of fuse

Control module

Remove the control unit connector and check the continuity in the solenoid harness (between terminal No.1 and No.2) Check for continutiy in each harness and for abnormalities in the control module power circuit Use a tester to check the stationary steering effort

While driving at medium or high speed, steering remains light

Control module

Steering gear and linkages

40

Check the solenoid current in relation to changes in vehicle speed Solenoid by-pass valve operation


EPS & MDPS

10. EPSCM HI-SCAN PRO DATA a. Output voltage of Pin No.6 (Vehicle Speed Sensor) at 30Km/h

b. Waveform of Pin No.5 (Diagnosis): Normal status

41


EPS & MDPS b. Waveform of Pin No.5 (Diagnosis): Pin No.1 or 2(Solenoid) open

c. Waveform of Pin No.5 (Diagnosis): Pin No.6 open (the same as normal status)

42


EPS & MDPS d. Waveform of Pin No.5 (Diagnosis): Pin No.8(Ground) open

e. Waveform of Pin No.1 (Solenoid -): at 0 Km/h

43


EPS & MDPS f. Waveform of Pin No.1 (Solenoid -): at 80 Km/h

g. Waveform of Pin No.1 (Solenoid -): at 140 Km/h

44


EPS & MDPS h. Waveform of Pin No.2 (Solenoid +): at 0 Km/h

i. Pin No. 2(Solenoid+) control current at 0 Km/h

45


EPS & MDPS j. Waveform of Pin No.2 (Solenoid +): at 40 Km/h

k. Pin No. 2(Solenoid+) control current at 40 Km/h

46


EPS & MDPS l. Waveform of Pin No.2 (Solenoid +): at 80 Km/h

m. Pin No. 2(Solenoid+) control current at 80 Km/h

47


EPS & MDPS n. Waveform of Pin No.2 (Solenoid +): at 120 Km/h

o. Pin No. 2(Solenoid+) control current at 120 Km/h

48


EPS & MDPS p. Waveform of Pin No.2 (Solenoid +): at 140 Km/h

q. Pin No. 2(Solenoid+) control current at 140 Km/h or more

49


EPS & MDPS r. Pin No.2(Solenoid+) waveform when Pin No.8(Ground) open: IG on, 0km/h However, the output current is 0A.

s. Pin No.2(Solenoid+) waveform when Pin No.5(Diagnosis) or Pin No. 6(vehicle sensor) open: IG on, 0km/h, The output current is 1A.

50


EPS & MDPS t. Pin No.2(Solenoid+) waveform when Pin No.6 open: 1~ 250km/h The output current is always 1A.(Failsafe- light steering effort)

51


EPS & MDPS

Motor Driven Power Steering (Electric Power Steering)

Motor Driven Power Steering (MDPS) yang umumnya disebut dengan Electrical Power Steering (EPS), dikembangkan untuk membantu steering force dengan menggunakan motor listrik tanpa bantuan power dari mesin. Fungsinya adalah mengontrol momen motor berdasarkan kondisi kemudi agar diperoleh karakteristik kemudi yang optimal dan hemat bahan bakar. Disamping itu, teknologi ini sangat ramah lingkungan karena tidak menggunakan minyak power steering sehingga dapat mengurangi bobot dan kemudahan dalam hal perbaikan karena jalur oli tidak terpakai lagi. Sekarang ini, pemakaian EPS semakin meningkat dan EPS diharapkan untuk mengganti sistem power steering hidrolis. Power Steering elektrik dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan lokasi motornya, tipe Column, Pinion, dan Rack. New HMC model TB incorporates a column type of C-EPS (MDPS). 52


EPS & MDPS 1) Advantages

Konsumsi bahan bakar lebih hemat : 2~3 % (saat ini hanya untuk kenyamanan kemudi) Lebih ramah lingkungan: Power steering oil & oil bebas dari kebocoran Meningkatkan performa mesin : Manipulasi lebih akurat -

Pada dasarnya steering force dikontrol berdasarkan kecepatan kendaraan.

-

Sebagai tambahan dari faktor dasar (kecepatan kendaraan), beberapa logic seperti damping control, friction control dipakai untuk mengoptimalkan kemampuan kemudi.

-

Kemudi lebih ringan diputar ketika kendaraan melaju pelan.

-

Pada saat kecepatan tinggi, steering force yang dibutuhkan menjadi lebih berat untuk meningkatkan keselamatan.

Bobot berkurang : sekitar 2.4 Kg Performa kendaraan : Power mesin tidak digunakan untuk menjalankan power steering sehingga performas akselerasi bisa meningkat.

Status sistem dapat diperiksa dan diketahui dengan alat Hi-scan dan penggunaan lampu peringatan.

NVH : Bunyi hydraulic dapat dihilangkan dan pada motor listrik terdapat fungsi penyerap getaran yang timbul dari steering column sehingga getaran kemudi berkurang.

Pemasangannya mudah: -

Titik pemasangan berkurang sebanyak 21 (38 • 17) item

-

Jumlah komponen berkurang sebanyak 28 (47 • 19) item

53


EPS & MDPS 2) kebaikan MDPS

3) Perbandingan konstruksi

Hydraulic power steering

54


EPS & MDPS Electrical power steering

4) Jenis-jenis EPS

* C-EPS: Column assist type Electrical Power Steering * P-EPS: Pinion assist type Electrical Power Steering * R-EPS : Rack assist type Electrical Power Steering

55


EPS & MDPS (1) EPS tipe column assist (C-EPS ; HMC TB) Kemudi dijalankan oleh motor elektrik yang dipasang pada steering column juga clutch, mekanisme reduksi (worm & worm gear) dan torque sensor. (Untuk kendaraan kecil) Kontruksi

Keunggulan dan Kelemahan

a) Keunggulan:

Konsumsi bahan bakar lebih irit Tenaga power steering bisa dijalankan meskipun mesin dalam keadaan mati Rancangannya mudah Layout ruang mesin menjadi lebih mudah Bebas oli dan ramah lingkungan Bunyi noise berkurang

b) Kelemahan:

Handling power steering kurang unggul karena kemampuan putar balik kemudi kurang Momen kurang cukup untuk kendaraan kelas sedang dan besar Diperlukan kemampuan mengemudi yang lebih baik dan motor yang daya inersianya kecil.

(2) EPS tipe Pinion assist (P-EPS) Kemudi dijalankan oleh satu motor listrik yang dipasang pada pinion gear termasuk juga clutch, mekanisme rekduksi (worm & worm gear) dan torque sensor. (untuk kendaraan kecil).

56


EPS & MDPS Kontruksi

Advantages and disadvantages a) Keunggulan:

Konsumsi bahan bakar lebih irit Tenaga power steering bisa dijalankan meskipun mesin dalam keadaan mati Rancangannya mudah Layout ruang mesin menjadi lebih mudah Bebas oli dan ramah lingkungan Bunyi noise berkurang

b) Kelemahan:


(3) EPS tipe Rack assist (R-EPS) Kemudi dijalankan oleh motor listrik yang dipasang pada rack yang ada pada gear juga dipasang mekanisme reduksi (ball nut & ball screw) dan torque sensor assembly. (High

57


EPS & MDPS performance, untuk kendaran kelas sedang dan besar) Kontruksi

Keunggulan dan Kelemahan a) Keunggulan:

Konsumsi bahan bakar lebih irit Tenaga power steering bisa dijalankan meskipun mesin dalam keadaan mati Desain kemudi lebih mudah Layout ruang mesin lebih mudah Bebas oli dan ramah lingkungan Bunyi noise berkurang Tersedia sistem tegangan 42Volt dan pengurangan ukuran

b) Kelemahan:


12. KONSTRUKSI EPS TIPE COLUMN Torque sensor yang berfungsi untuk mendeteksi momen kemudi terdapat dua macam. Yang pertama adalah tipe kontak dan yang ke dua adala tipe non kontak. Pada tipe kontak kemungkinan bisa keluar suara bising akibat kontak sedangkan tipe non kontak tidak mengeluarkan suara bising, namun dalam hal struktur dan biaya tipe kontak lebih unggul. Putaran yang dikeluarkan dari torsion bar disalurkan ke dalam bentuk perbedaan tegangan. 58


EPS & MDPS Reduction gear yang ada pada worm gear strukturnya sederhana. Reduction ratio di-set sesuai dengan power motor untuk menghasilkan momen target, jika melebihi 20kgfm, maka ini akan mempengaruhi kemampuan kemudi kendaraan dan sudut kemudinya. Maka itu perlu dipasang clutch dan torque limiter. Ketika kemudi dilepas setelah dibelokkan, kemudi harus dapat kembali ke posisi lurus ke depan. Kemampuan daya balik kemudi ini sangat berhubungan erat dengan kestabilan kemudi kendaraan. Namun, apabila gaya balik ini bisa berkurang yang dapat disebabkan oleh melemahnya motor, gaya inersia motor dan tahanan gesek melalui reduction gear sehingga menggangu daya balik kemudi. Untuk mengatasi masalah ini agar konstrol kemudi selalu optimal. Maka perlu dilakukan pemulihan berdasarkan kecepatan kendaraan dan sudut kemudinya. Ada dua cara untuk mendeteksi sudut kemudi. Pertama dengan menggunakan steering angle sensor dan yang ke dua adalah dengan menggunakan rotary detector yang dipasang pada motor. Namun yang paling umum adalah menggunakan steering angle sensor. Untuk pemulihan kontrol, besarnya arus yang dipulihkan ditentukan dan dievaluasi berdasarkan sudut kemudi dan kecepatan kendaraan.. Target restorasi arus ditentukan dari komposisi besar sudut belokan kendaraan dengan menggunakan pemetaan arus sesuai dengan kecepatan kendaraan.

59


EPS & MDPS

60

Training Support & Development

EPS & MDPS 1) Spesifikasi Umum EPS Torque Sensor

Motor

Reduction device

Output torque

43.3 Nm

Rack force

530 KG

Type

Non contact type

Type

Brushed DC motor

Current output range

0 to 45A

Size

•77 ×L121mm

Torque

2.8 Nm

Operating speed

900 RPM

Type

Worm & Worm gear

Reduction rate

1 : 13.67

2) ECU block diagram

61


EPS & MDPS

13. SINYAL INPUT 1) Torque sensor (Main, Sub)

(1)

Rated voltage

8.0 ± 0.5 (V)

(2)

Current consumption (max)

65 (mA)

(3)

Center signal

5 ± 0.04 (mA)

(4)

Input resistance

500 (Ohm)

(5)

Range of input

0 to 10 (mA)

(6)

Range of detecting

0 to 10 (mA)

(7)

Resolution

0.153 (Nm)

Torque sensor dan motor adalah merupakan satu kesatuan yang terdapat di dalam steering column Ass'y; oleh karena itulah, bila ada kerusakan harus di

ganti

dalam

satu

Assembly.

Pada

waktu

penggantian steering column Ass'y replacement, hati-hati jangan sampai steering column Ass'y terbentur. Bila terjatuh, maka tidak boleh dipakai lagi meskipun part baru [Location of torque

62


EPS & MDPS

2) Sinyal kecepatan kendaraan : Sinyal input untuk pengaturan besar kontrol kecepatan

steering effort (1)

Type

Tr open collector type

(2)

Frequency

70.7 Hz at 100 km/h

(3)

Duty

35 to 65 %

(4)

VL max.

3.7 (V)

(5)

VH min.

1.5 (V)

(6)

Range of input

255 (km/h) or more

(7)

Range of detecting

0 to 255 (km/h)

(8)

Resolution

1 (km/h)

(9)

Operated period

200 (ms)

Output current (A) 5V 4.7k ohm

6.25 Main,sub 5

47k ohm No.2 3.75

- 4.9

EPS_ECU

4.9 Torque (Nm) 63


EPS & MDPS 3) Ignition (Engine speed) signal: Sinyal input dari ECM.

Sistem EPS akan bekerja secara

normal apabila putaran mesin sekitar 500RPM atau lebih. (1)

Type

Tr open collector type

(2)

Frequency

2 pulse / 1engine rotation

(3)

Duty

40 to 60 %

(4)

VL max.

3.5 (V)

(5)

VH min.

1.0 (V)

(6)

Range of input

8000 (r/min) or more

(7)

Range of detecting

160 to 5100 (r/min)

(8)

Resolution

20 (r/min)

(9)

Operated period

200 (ms)

4) Warning lamp control

-

Warning lamp (W/L) akan menyala selama 4~5 detik ketika kunci kontak ON.

-

Ketika sedang dihubungkan dengan Hi-scan pro, W/L akan tetap menyala.

-

Apabila ada kesalahan, W/L akan menyala terus.

64


EPS & MDPS Failure

5) Idle up control (hanya untuk 1.1L ) Sistem EPS mengkonsumsi 45A. arus ini ibarat beban elektrik tinggi pada alternator ketika mesin sedang berputar idling dan dapat menurunkan putaran idle mesin. Untuk mencegah hal ini, ECM (Engine Control Module) melakukan idle up control dengan sinyal ground dari EPS control module pin #13. 1. Idle Up ON (GND) 2. Idle Up OFF (OPEN)

: Motor current •25A : Motor current < 20A or Vehicle speed •5 Km/h

65


EPS & MDPS 6) Kontrol Motor

a. Karakteristik Momen – Arus Arus maksimal adalah 45A -

Resolusi arus motor

: 0.056A

-

Penambahan garis linear akan diberikan diantara map dengan resolusi sebagai berikut. a) Kecepatan kendaraan :

1 (km/h).

b) Momen

0.016 (N/m).

:

[Torque-current characteristics (General Area)] 50.00 45.00

(1) (2) (3) (4)

40.00

Motor current (A)

(5)

35.00

(6)

30.00

(7) (8)

25.00

(9) (10) (11)

20.00

(12) (13) (14) (15) (16)

15.00 10.00 5.00 0.00 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

6.53

6.79

7.04

7.29

Steering torque (Nm) 5.00

5.26

5.51

5.77

6.02

6.28

Torque sensor current (mA)

66


EPS & MDPS

[Torque-current characteristics (EU)] 50.00 45.00

(1) (2) (3) (4)

40.00

Motor current (A)

(5)

35.00

(6)

30.00

(7) (8)

25.00

(9) (10) (11)

20.00

(12) (13) (14) (15) (16)

15.00 10.00 5.00 0.00 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

6.53

6.79

7.04

7.29

Steering torque (Nm) 5.00

5.26

5.51

5.77

6.02

6.28

Torque sensor current (mA)

b. Konpensasi terhadap respon motor Konpensasi gaya inersia, gaya gesek, gaya damping akan diberikan untuk mengontrol tingkat keakuratan motor sehingga hasilnya kemudi terasa lebih nyaman. c. Proteksi tehadap Overheat -

Maksimal arus motor adalah 45A.

-

Maksimal arus waktu (A), minimun arus motor (B), koefisien penurunan arus (C) dan koefisiensi kenaikan arus (D) ditentukan oleh output dari sensor temperatur pada saat sumber power dihidupkan.

-

Pola proteksi terhadap overheat yang terkait dengan data penyimpanan inisiali temperatur adalah sebagai berikut. Temperatur

-30
40
60
A (sec)

50

40

30

B (A)

8.775

6.525

4.275

C (A/sec)

-0.761

-0.761

-0.761

D (A/sec)

0.0497

0.04

0.0304

67


EPS & MDPS

-

Kondisi untuk memperbaharui data penyimpanan temperatur. a) Kecepatan kendaraan terderteksi selama 5 min •10 km/h b) Data temperatur yang disimpan untuk proteksi overheat > 40 derat celcius.

-

Mode power latch dengan kontrol proteksi overheat, apabila salah satu dari kondisi dibawah ini terpenuhi, maka mode power latch untuk proteksi overheat akan dibatalkan. a) Mode power latch ditahan selama kurang lebih 50 menit. b) Temperatur terdeteksi < 40 derajat celcius c) Arus pembatas maksimal untuk proteksi overheat kembali ke angka inisial.

[Motor maximum current decreasing pattern]

68


EPS & MDPS

[Motor maximum current increasing pattern]

-

Fungsi Interlock circuit

69


EPS & MDPS

14. TIMING CHART 1) System start up / shut down dengan ignition switch.

CATATAN

70


EPS & MDPS 2) kontrol apabila mesin mati dan kunci kontak ON.

CATATAN

71


EPS & MDPS 3) Kontrol apabila ada kesalahan - Diagnosis code C1631,C1632,C1633,C1634, Torque sensor power supply voltage < 7V

MEMO

72


EPS & MDPS - Diagnosis code C1621: Vehicle speed sensor malfunction

CATATAN

- Diagnosis code C1622: Engine speed signal malfunction 73


EPS & MDPS

CATATAN

74


EPS & MDPS - Diagnosis code C1654 : Low battery voltage

CATATAN

- Diagnosis code C1655 : ECM malfunction 75


EPS & MDPS

CATATAN

76


EPS & MDPS Kode diagnosis lainnya

CATATAN

77


EPS & MDPS Kontrol untuk menentukan kesalahan Kode diagnosa apabila torque sensor mengalami kesalahan, Torque sensor power supply voltage < 7V, EPS ECM malfunction

CATATAN

78


EPS & MDPS

15. DIAGNOSIS DAN TROUBLESHOOTING

1) ECU Pin terminal diagram

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

A

21

23

22

24

B

C

No

Terminal

Name

No

Terminal

Name

1

IG

IG SW key

8

N.C.

N.C.

2

SP

Vehicle speed signal

9

N.C.

N.C.

3

TSV

Torque sensor V1(8V)

10

N.C.

N.C.

4

TSM

Torque sensor (MAIN)

11

N.C.

N.C.

5

TSE

Torque sensor (GND)

12

IGP

Engine speed signal

6

N.C.

N.C.

13

IDLE UP

Idle up signal

7

N.C.

N.C.

14

TSS

Torque sensor (SUB)

15

N.C.

N.C.

20

DN

Warning lamp

16

DIAG

Serial communication

21

+B

EPS F/L(Batt.)

17

N.C.

N.C.

22

GND

Power GND

18

N.C.

N.C.

23

M1

Motor (-)

19

N.C.

N.C.

24

M2

Motor (+)

79


EPS & MDPS 2) Terminal Assignment pada Connector

IG Bulb

DN

20

21

6

23

+B M1

N.C.

MOTOR

N.C.

10

TSV TSM Torque sennsor

M

3 4

M2

24

TSS

14

TSE

DIAG DIAG

5

TESTER ( KWP 2000)

16 SP

2

N.C.

17 IGP

12

N.C. N.C. N.C.

11

7

13

8

15

9

18

IG

19

Batt.

IG Key SW

22

1

5V

N.C. IDLE UP N.C. N.C. N.C. GND

FUSE

FUSE

80


EPS & MDPS 3) Input / Output terminal voltage (Reference)

Division

Parts IG SW Main Power Back-up Power supply Power Supply Main signal

Input

Measuremt parts Conneco Treminal Harness Condition tor No. No. color A 1 None None B 21 None

13• 1 ` 4V 13• 1 ` 4V

About 12V

13• 1 ` 4V

Idling

Red

None

About 0V

8• 1 }V

*2

Nutral

About 0V

A

4

White

Right turn

2.5• 0 } .1v 2.5• 3 } .7V 1.3• 2 } .5V

*3

Lef turn Nutral

About 0V

Right turn

2.5• 0 } .1v 2.5• 3 } .7V

Lef turn

1.3• 2 } .5V

A

Sensor GND

A

5

A

2

Move vehicle slowly

A

12

None

A A

13 20

None None

About 0V About 0.7V About 12V

Nutral

About 0V

C

23

Engine speed signal Idle-up signal Warning lump 1

*1

3

Sub siganl

Vehicle speed signal

Note

A

Toruqe sensor

Output

Mesurement value IG SW IG SW (OFF) (ON) About 0V About 12V About 12V

14

Yellow

Black

Black

0• 1 `V

None About 0V

0 or 5V Ignition wave

About 0V

Nutral 2

C

24

Power GND

B

22

Red

0• 1 ` 2V 0V About 0V

About 6V

Right turn Lef turn None

*5 *6 *7

About 6V

Right turn Lef turn

Motor

*4

*8

0V About 0V

0• 1 ` 2V 0• 2 `V

Catatan) No. Contents

No. Contents

*1

Condition ; EPS ECU turns on

*5

This wave confirm by oscilloscope

*2

Measurement value between No.3(A) and No.5(A)

*6

Measurement value between No.13(A) and No.22(B)

*3


*7

Lamp turns on = about 0.7V

*4


*8

This voltage confirm by analogue tester

81


EPS & MDPS 4) Failsafe Diagnostic Trouble Code (DTC) C1631 C1632 C1633 C1634

Element

Torque sensor

C1621


C1622

Engine speed sensor

C1641 C1642 C1643 C1645

Motor

C1653 C1654

Power supply

Cause of failure mode *Poor contact of connector *Omission of inserting the connector *Wiring harness disconnection or earthing *Poor characteristics *Poor contact of connector *Omission of inserting the connector *Wiring harness disconnection or earthing *Poor characteristics *Poor contact of connector *Omission of inserting the connector *Wiring harness disconnection or earthing *Poor characteristics *Poor contact of connector *Omission of inserting the connector *Wiring harness disconnection or earthing *Poor characteristics *Power transistor earting or open *Terminal short to Batt. Or earthing *Battery voltage drop *Battery voltage drop

Haevy steering

W/L turns on continuously

ECU ECU Wiring harness

Relay

W/Lamp

OFF

OFF

ON

Controlled motor current at 255km/h

ON

OFF

Haevy steering

Decreased motor current at 45A/4sec

ON

ON

OFF

ON

ON

ON

ON

ON

OFF OFF OFF

ON ON ON

-

-

Haevy steering

Haevy steering Haevy steering

*Sticking of Relay contact *Failure of ECU *Failure of ECU

Haevy steering Haevy steering Haevy steering

Wiring harness short

No influence

82

Motor

Chang the setting effort in running

*Poor contact of Relay C1652 C1655

Fail-safe contents

Steering conditions

OFF

OFF Decreased motor current at 45A/4sec OFF OFF OFF -


EPS & MDPS 5) Pemeriksaan Dasar a. Pemeriksan Power supply Tegangan dan berat jenis harus diukur. Kendaraan harus berhenti untuk pemeriksaan tegangan the battery dan power steering dijalankan, tegangan ketika kemudi dijalankan harus 12V atau lebih. Sirkuit power supply pada EPS ECU harus diperiksa. b. Pemeriksaan steering system 1) Untuk pemeriksan sistem kemudi kendaran harus diangkat. Apakah ada kerusakan pada center lever Apakah ada kerusakan pada steering gear box Apakah ada kerusakan pada tie-rod end 2) Tekanan angin dan kondisi ban harus diperiksa. c. Pemeriksaan kondisi sistem starting

1) Pada saat kunci kontak ON ON, lampu "EPS", dan lampu peringatan lainnya harus menyala. 2) Setelah mesin dihidupkan, lampu "EPS" harus mati. Apabila sistem bekerja normal, terjadinya proses startup adalah dengan urutan 1) kemudian 2). Proses kerja 1) dan 2) harus valid/absah. Dan juga, kerja power steering harus diperiksa. Catatan) Apabila lampu peringatan tidak menyala pada proses langkah 1) dan 2), maka bohlam "EPS" pada meter dan harness di dalam panel instrument harus diperiksa meskipun power steering bekerja normal. d. Mengukur kekuatan kemudi 1) Matikan mesin dan biarkan roda depan terpaku diam putar kemudi, kemudian ukurlah kekuatan kemudinya. 2) Hidupkan mesin dan biarkan roda depan terpaku diam putar kemudi, kemudian ukurlah kekuatan kemudinya. e. Periksa power supply pada sirkuit ECU Tegangan antara Terminal (+) No.21 dan terminal (-) No.22 pada connector B , dengan konektor ECU tetap terhubung. Tegangan antara terminal (+) No.1 konektor A dan terminal (-) 22 konektor B, dengan konektor ECU terhubung ketika kunci kontak ON. Catatan) Pemeriksaan ini harus dilakukan baik ketika mesin dalam keadaan mati mapun dalam keadaan hidup.

83


EPS & MDPS 6) Penggantian komponen dan diagnosa kesalahan a. Penggantian komponen 1)

Torque sensor, motor, ECU

Torque sensor dan motor adalah satu kesatuan di dalam steering column Ass'y; untuk itu bila ada salah satu yang rusak penggantiannya harus dalam satu kesatuan. Pada saat mengganti steering column Ass'y, hati-hati jangan sampai steering column Ass'y terjatuh atau terbentur. Apabila komponen ini jatuh, maka kemungkinan tidak bisa digunakan lagi. 2)

Steering Column Ass’y Membongkar

(1) Kunci Kontak OFF. Lepas terminal battery. (2) Lepas kedua konektor (terletak di samping kendaraan) ECU dan Torque sensor. (3) Kendurkan baut bawah yang terdapat pada Intermediate shaft (4) Lepas ke empat baut pengikat steering column Ass’y . (5) Lepas Intermediate shaft dari steering column. (6) Lepas steering column Ass’y. (7) Lepas Key-set dari steering column Ass’y.

Memasang Lakukan pemasangan dengan urutan kebalikan dari proses membongkar.

b. Diagnosa kesalahan Kode kerusakan disimpan di dalam memory cadangan ECU. Setelah proses perbaikan selesai, memori tersebut harus dihapus. Pada saat melukan diagnosa, selalu berhati-hatilah dan jangan sampai ada benda asing yang menempel atau terkena air.

84


EPS & MDPS 7) Pemeriksaan dilakukan apabila lampu peringatan (EPS) tidak menyala

Pastikan kondisi lampu peringatannya. Lampu tetap mati

1

Periksa bohlam yang terdapat di dalam instrument cluster. NG NG

Ganti bohlam

2

Periksa harness dan connector antara meter dan ECU.

OK Warning lamp turns on.

Perbaiki harness dan connector. OK Warning lamp turns on.

Lakukan pemeriksaan pada dengan menggunakan Hi scan.

Perbaiki kerusakan Menggunakan buku Shop Manual Read-out some trouble codes

No trouble code

Finish

Periksa connector

harnesses antara

meter

dan 1. Pisahkan konektor ECU B dan

2. Ukurlah tegangan antara terminal No.20 konektor A dan ground.

ECU. Spesifikasi

Ada tegangan battery (ketika

85

IG-ON)


EPS & MDPS 8) Kerusakan pada sistem power supply Apabila kemudi terasa berat pada waktu steering dalam keadaan statis. sebaliknya, lampu peringatan menyala ketika kemudi dalam keadaan statis, bunyi relay terus terdengar. (apabila pada kode kerusakan tidak terdeteksi) meka kemungkinan sistem power supply mengalami kerusakan. Sistem power supply harus diperiksa sesuai apakah ada penurunan tegangan atau kerusakan pada kontak relay (trouble code 23). PERHATIAN!! Sistem EPS bekerja dengan motor yang yang diberikan arus maksimal 45A. oleh karena itulah, bisa dimungkinkan meskipun tahanan pada wiring naik kurang dari 1ohm maka bisa berpengaruh pada kekuatan steering wheel. Untuk itu lakukan diagsosa pemeriksaan secara visual dan sentuhan untuk menentukan langkah-langkah perbaikan yang tepat. Pemeriksaan

Tindakan

(Ground)

Apakah ECU terpasang dengan kuat? Apakah terminal ground terpasang dengan pada kuat pada pedal bracket?

Apakah terminal konektor dan kabel listrik

Bagian yang terputus harus disolder. Sambungan atau konektor

harus

dikencangkan.

Baut

untuk mengikat ECU, ECU bracket,

dan permukaan kontak harus diamplas.

tidak terjepit? (power supply)

Apakah masing-masing terminal

antara

battery, fuse, dan ECU terpasang dengan aman?

Apakah

fuse utama terpasang dengan

benar ? (Tidak ada guncangan?)

Pakah terminal battery terpasang dengan kuat? (tidak kendur ?)

86


EPS & MDPS 9) Kerusakan sensor sudah dideteksi oleh self-diagnosis

Apabila sensor bekerja tanpa ada bantuan power, lakukan pemeriksaan dengan prosedur sebagai berikut. Kondisi : 1) Start sistem secara normal 2) Keluarkan kode kerusakan secara normal 3) Sistem elektrikal dan battery dalam keadaan normal Prosedur pemeriksaan A: Periksa output torque sensor

Ganti steering column Ass’y NG

(Torque sensor Ass’y)

OK B: Periksa output torque sensor pada NG

saat kemudi diam OK Ganti Steering column Ass’y

A

Periksa sensor

output

torque 1) Hubungkan alat tester ke terminal (+) 5 teminal (-) ) no. 4 yang ada pada output terminal konektor A pada ECU. 2) Hidupkan mesin mesin, kemudian aktifkan power steering system. 3) Ukurlah tengan output torque sensor. (Standar : 2.5±0.1V)

B Periksa output torque sensor pada saat kemudi diam

1. Hubungkan teminal (+) no. 5 dan terminal (-) no. 4 yang ada pada output terminal konektor A pada ECU. 2. Hidupkan mesin, aktifkan power steering system. 3. Ukurlah tegangan output torque sensor arah kanan. (Standar: 2.5~4.7V (ketika kemudi diputar ke kanan) 4. Ukurlah tegangan output torque sensor arah kiri. (Standar: 0.3 ~2.5V ( ketika kemudi diputar ke kiri)

87


EPS & MDPS 10) Diagnosa kode kerusakan yang spesifik

DTC 1631, 1632, 1633, 1634 (CODE 11, 12, 13, 14)

Torque Sensor Signals

Connection D

Torque sensor

A

a (8V) b(main) c (GND) d (Sub)

EPS ECU 3 (8V) 4 (main) 5 (GND) 14 (Sub)

a b

c d

Berdasarkan flowchart, pemeriksaan dilakukan sesuai dengan metode sebagai berikut.

1

Periksa torque sensor dan jalur power

NG

supply OK

2

Periksa torque sensor dan jalur ground

NG

3

Periksa harness dan connector

OK

antara torque sensor dan ECU.

NG OK

4

Ukurlah tegangan sinyal output ke ECU.

Perbaiki harness dan connector

NG

Ganti Steering column Ass’y (Ganti torque sensor)

OK

Periksa kontak terminal yang ada pada

NG Peribaiki konektor

konektor ECU. OK Ganti Steering column Ass’y (Ganti ECU)

88


EPS & MDPS Periksa jalur power supply ke torque

1. Pisahkan torque sensor connector D

sensor

2. Ukurlah tegangan antara terminal No.a pada konektor bodi D dan bodi Standar

Periksa jalur ground torque sensor

Listrik bisa dihantarkan

1. Pisahkan torque sensor connector D 2. Periksa konduksi listrik antara terminal No.c yang ada pada konektor bodi D dan bodi Standar


Periksa harness connector antara

1. Pisahkan torque sensor connector D dan ECU connector A.

torque sensor dan ECU

2. Periksa konduksi listrik antara terminal konektor bodi D dan terminal konektor bodi A . A No. 3 terminal – D No. a terminal ; 8V A No. 4 terminal – D No. b terminal ; Main A No. 5 terminal – D No. c terminal ; GND A No.14 terminal – D No. d terminal ; Sub

Standar


Ukurlah tegangan sinyal output ke

1. Hubungkan ECU connector A dan Torque sensor connector D . secara

ECU

bersama-sama. 2. Pada saat ECU connector A terhubung, ukurlah tegangan diantara terminal dibawah ini dengan kondisi IG SW ON, posisi gigi netral. A No. 4 terminal (+) – A No. 5 terminal(-) ; Main-GND A No. 14 terminal(+) – A No.5 terminal(-) ; Sub-GND

Standar

2.5V

A No. 3 terminal (+) – A No. 5 terminal(-) ; 8V-GND

Standar

8V

89


EPS & MDPS

DTC 1621 (CODE 21)

Vehicle speed sensor signal

Koneksi EPS ECU

A

2 (SPD)


Berdasarkan flowchart, lakukan pemeriksaan dengan metode sebagai berikut.

Hubungkan kembali apabila meter lepas. Ganti Periksa meter cable NG

kabelnya jika rusak.

OK 1

Periksa vehicle sensor unit

Ganti combination meter NG

OK 2

Periksa harness dan connector antara vehicle sensor dan ECU.

Perbaiki harness dan/atau connector NG

OK Periksa kontak terminal ECU connector

Perbaiki connector NG

Ganti Steering column Ass’y (Ganti ECU)

Catatan Problem ini dapat disebabkan karena wiring harness putus atau rusak. Apabila sistem kelistrikannya tidak rusak, maka hubungkan kembali atau ganti meter cable kemudian bersihkan memory.

90


EPS & MDPS Periksa harness dan connector

1. Lepas combination meter, dan pisahkan ECU connector A.

antara vehicle speed sensor dan

2. Periksa konduksi listrik antara konektor Vehicle speed sensor terminal - 2

ECU

terminal yang ada pada konektor A Standar

Ada kontinuitas

3. Periksa konduksi antara terminal konektor 2 pada bodi A dan bodi. Standar

Tidak ada kontinuitas

4. Periksa ground vehicle sensor antara vehicle speed sensor terminal body. Standar

DTC 1622 (CODE 22)

Ada kontinuitas

Engine rotation signal

Connection A

EPS ECU 12 (IGP)

Engine speed sensor

Berdasarkan flowchart, lakukan pemeriksaan dengan metode sebagai berikut.

Periksa harness dan connector antara EPS ECU Perbaiki atau ganti harness dan/atau connector dan EGI ECU

NG

OK Ganti Steering column Ass’y (Ganti ECU)

Periksa harness dan

1. Lepas konektor A EPS ECU dan konektor Engine speed sensor.

Konektor antara EPS ECU dan

2. Periksa konduksi listrik antara terminal 12 pada A dan terminal Engine

Engine speed sensor

speed sensor. Standar

Ada kontinuitas

91


EPS & MDPS

DTC 1653, 1654 (CODE 53, 54)

Voltage drop, poor relay contact

Koneksi A EPS ECU 1 (IG Key SW) 20 (WL)

Warning lamp(EPS)

B

Battery

21 (EPS F/L) 22 (GND)

Berdasarkan flowchart, lakukan pemeriksaan sesuai dengan metode sebagai berikut.

1

Recharge Battery

Periksa battery NG OK

2

Periksa harness, connector antara battery dan

Perbaiki harness dan/atau connector

ECU

NG OK

Periksa ground ECU

Perbaiki ground NG OK

Periksa kontak terminal konektor ECU

Ganti connector NG


92


EPS & MDPS

Pemeriksaan Battery

Periksa tegangan voltage dan berat jenisnya Standar

Tegangan Battery : sekitar 12V Berat jenis : 1,260 atau lebih

Pemeriksaan

harness,

connector

antara battery dan ECU

Ukurlah tegangan antara terminal 21 konektor B dan terminal

22 konektor

B dengan ECU connector terhubung. Standar

10V atau lebih (with hand-free condition) 10V atau lebih (saat kemudi diputar dengan mesin mati)

Pemeriksaan ground ECU

1. Periksa konduksi antara terminal 22 konektor B dan ground body dengan ECU connector B dilepas. Standar

Ada kontinuitas

2. Check the electric conduction between the ground terminal of ECU ( 22 terminal of B connector ) and the body. Standar

Ada kontinuitas

DTC 1641, 1642, 1643, 1645 (CODE 41, 42, 43, 45) Motor system

Connection Motor

C EPS ECU 23 (M1) 24 (M2) 22 (GND)

B

93


EPS & MDPS Berdasarkan flowchart, lakukan pemeriskaan dengan metode sebagai berikut. 1

Ganti motor (Steering column Ass'y)

Motor unit NG OK

2

Periksa harness dan connector

Perbaiki harness dan/atau connector

Antara motor dan ECU

NG

OK Periksa kontak terminal konektor ECU

Perbaiki konentor NG


Periksa motor unit

1. Pisahkan motor connector C 2. Periksa konduksi antara terminal konektor ( terminal 23 dan terminal 24 Standar

konektor C ) pada motor.

Ada kontinuitas

3. Check the insulation between the connector terminal (23 and 24 terminal) on the motor side and the body. Standar

Tidak ada kontinuitas

Periksa harness, connector antara

1. Pisahkan konektor ECU B dan konektor motor C.

motor dan ECU

2. Periksa kondisi antara terminal berikut. B no. 22 terminal - C no. 23 terminal Standar

Ada kontinuitas

3. Periksa insulasi antara terminal konektor ( terminal 23 dan 24 ) pada motor dan body. Standar

Tidak ada listrik yang dihantarkan

4. Periksa insulasi antara terminal konektor

C pada body

( C no. 23 terminal - C no. 24 terminal). Standar

Ada kontinuitas

94


EPS & MDPS

DTC 1652, 1655 (CODE 52, 55)

ECU system

Diagnosis Trouble code 52, 53, 54, 55 indicated

Replace Steering column Ass’y (Replace ECU)

11) Pemeriksaan berdasarkan kode DTC 1. Daftar kode DTC 11

C1631

12

C1632

13

C1633

14

C1634

21

C1621


22

C1622

Engine rotation signal

53

C1653

54

C1654

41

C1641

42

C1642

43

C6143

45

C6145

52

C1652

55

C1655

Torque sensor

Voltage drop, poor contact of the relay

Motor

ECU

2. Menanganani kendaraan yang dilengkapi dengan electric power steering (EPS) Adalah reaksi yang normal apabila lampu peringatan pada meter menyala dengan kondisi sebagai berikut. Pastikan prosedur berikut. Kondisi DTC= C1621 Ketika mengatur putaran mesin sekitar 2500 rpm atau lebih selama 20 detik dengan kondisi kendaraan berhenti setelah mesin dipanaskan (selama 5 menit atau lebih).

95


EPS & MDPS Catatan

Fungsi power steering tidak berjalan (berat) pada saat lampu peringatan menyala, dan gerak kemudi sama seperti mode kemudi biasa tanpa power steering.

Apabila

lampu peringatan EPS menyala dengan kondisi selain pernyataan diatas,

kemungkinan sistem mengalami problem. Untuk kasus ini, lakukan diagnosa dengan benar terhadap kesalahan yang ada pada ECU. 12) Pemeriksaan berdasarkan gejala kerusakan Pada saat melakukan self-diagnosis, biasanya kerusakan pada sistem kemudi dapat diketahui dari DTC, sehingga bila ada kerusakan kemudi namun tidak muncul kode DTC maka hal tersebut bukan merupakan hal yang wajar. Untuk pananganan yang benar, pertama lakukan proses diagnosa dan pemeriksaan dasar. Kemudian, lakukan pemeriksaan sesuai prosedur pada masing-masing part dan berdasarkan asumsi kemungkinan penyebab. Terakhir, lakukan trouble-shooting. Urutan Pemeriksaan

Siapkan kendaraan yang mengalami kerusakan Pastikan

untuk

sebanyak

mungkin

mendapatkan mengenai

informasi kerusakan

Lakukan proses diagnosa (penyebab kerusakan

tersebut seperti kondisi, lingkungan, atau gajala

yang dicurigai)

yang timbul.

Pastikan gejala status kerusakannya.

Pastikan untuk mengetahui gejalanya

Lihat

data

kerusakannya

dan

pastikan

semuanya sudah benar.

Lakukan pemeriksaan dasar

Lakukan

pemeriksaan

berdasarkan

gejala

kerusakan yang timbul

96


EPS & MDPS Gejala dan kemungkinan penyebab

Tindakan

1. Kemudi berat pada saat diputar Dongkrak roda depan kendaraan (kanan dan kiri). kemudian pisahkan tie-rod end dan jalankan kemudi.

(A) Apabila kemudi ketika diputar terasa ringan. kemungkinan penyebabnya adalah dari tekanan angin ban dan suspensi

Tekanan angin terlalu rendah Wheel alignment kurang lurus Ban sudah aus

Tekanan angin ban harus disesuaikan dengan spesifikasinya. Setel (toe-in) Ganti

(B) Apabila kemudi terasa berat

Center lever bush rusak Steering gear box rusak Pelumas kurang menyebar Setelan gear box backlash kurang pas Tie-rod end terkunci

Ganti Ganti Setiap seksi diberikan pelumas secara merata Setel Ganti

2. Kemudi semi

Tekanan angin ban tidak benar Roda depan tidak lurus Mur roda kendur Ban ada yang benjol Wheel bearing aus atau rusak Suspension arm arus, atau kendur Roda depan tidak balance

Tekanan angin ban harus disesuaikan dengan spesifikasi. Setel (toe-in) Kencangkan sesuai dengan spesifikasinya Perbaiki atau ganti Ganti Setel atau ganti Setel

3. Kemudi melenceng

Tekanan angin ban tidak benar Roda depan tidak lurus Setelan wheel bearing kurang benar atau aus Shock absorber rusak Suspension arm rusak Kekencangan drag link bush tidak benar Setelan bear box backlash tidak benar Tie-rod end dan drag link ball-joint terkunci.

Tekanan angin ban disesuaikan dengan spesifikasi. Setel Setel atau ganti

Ganti Perbaiki atau ganti Kencangkan kembali dengan lurus Setel Ganti

97


EPS & MDPS

4. Benturan berpengaruh terhadap kemudi.

Tekanan angin ban terlalu kecang.

Setel

5. Kemudi melenceng 25mm atau lebih.

Rack pinion aus Steering shaft atau gerigi torque rod Baut pengikat steering wheel kendur Baut joint kendur Front wheel bearing aus Bagian-bagian yang bersinggungan kendur atau

Ganti Ganti Kencangkan sesuai standar Kencangkan sesuai standar Setel atau ganti Kencangkan sesuai standar atau ganti

rusak

Center lever bush aus Setelan gear box backlash tidak benar Drag link bush tidak benar

Ganti Setel Ganti

6. Kemudi melenceng dari lurus.

Roda depan kurang lurus Torsi torque rod kurang Gerigi pada steering wheel aus

Setel (toe-in) atau periksa (steering angle) Gangi Setel

98


EPS & MDPS 13) Diagnostic Trouble Code & Penyebabnya

99


POWER RACK DAN PINION STEERING & EPS

Recommend Documents