電控轉向助力故障診斷

崔英玲+牟海東+楊志峰

摘 要：本文著重描述由于電控轉向助力系統電子控制單元ECU原因造成電控轉向助力失效的故障診斷與排除，故障出現在停車等待的時間，故障的診斷有一定困難，通過分析電控轉向助力系統的組成和工作原理，依據診斷儀檢測到的故障碼，分析車輛EPS系統數據流，檢測故障點，故障排除。

關鍵詞：電動助力轉向系統；助力失效；電動助力ECU故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.020

1 故障現象

雷克薩斯轎車LS460L，2010款，經車主反映， 轉向沉重。轉向助力故障燈點亮，經試車的確存在該故障現象，該車配備的是電動助力轉向系統。

2 電動助力轉向系統 （EPS）

電控轉向助力系統與液壓轉向助力系統最大的區別是以轉向助力電機取代了液壓助力元件。EPS電子控制單元通過轉向助力電機對車輛的轉向器部件進行控制。電控轉向助力系統的控制電路繁雜，出現故障的原因也較難判斷，故剖析和研究汽車電控轉向助力系統的故障診斷方法，可以避免在EPS系統的故障診斷排除中走彎路，提高維修效率，對行業維修人員也起到了一定的提示。

電動助力轉向系統工作參數：

1）最大允許電流 30A；

2）額定扭矩： 1.6N.m；

3）工作溫度： -40℃--- +85℃；

4）工作電壓； DC 10V---16V；

3 電動助力轉向系統故障原因和分析

3.1 故障原因

根據電動助力轉向系統的組成可知該系統的故障原因主要有一下三個部件：1）電動助力轉向系統電機故障；2）電子控制單元ECU出現故障；3）傳感器信號故障，包含扭矩傳感器、發動機轉速傳感器，繼電器、離合器等相關部件。

3.2 故障分析

由系統的結構和組成分析，汽車在行駛中由各傳感器發送的運行狀態信號信號到控制單元，然后經控制單元的運算電路計算出控制信號。從而使助力電機的方向和扭力發生改變。使駕駛員可以用較少力量來控制轉向。如果ECU接收不到傳感器的數據信號或者無法輸出控制信號，就會使轉向助力電機無法工作，從而引起轉向盤轉向沉重的故障。

①轉速傳感器出現故障。車速傳感器是檢測發動機轉速的傳感器信號，如轉速傳感器信號檢測不到或者信號無法傳輸至電子控制單元，電控單元就無法計算助力力矩， 失去控制。

②電子控制單元出現故障，ECU是基于PLC單片機控制的系統，具有高速處理數據的功能，內部設有存儲器、A/D功能轉換器、CCP模塊等單元， 電子控制單元工作時，扭矩傳感器、轉向盤轉角傳感器、車速傳感器以及溫度等傳感器的信號經過輸入電路送至ECU的相關單元，運算電路對這些信號進行數據分析運算，以確定相應的助力電流大小和方向，經過輸出電路發出控制指令。如果ESP系統發生故障，會接通報警電路，驅動警告燈點亮。若電子控制單元損壞，，將無法進行上述控制，助力作用消失，轉向沉重。

③扭轉傳感器出現故障。扭轉傳感器是用來檢測轉向盤轉角大小和方向，以及轉向盤轉矩的大小和方向的。它是電子助力轉向系統的主要控制信號之一，如產生故障，ECU無法判斷轉向時的轉角和轉矩。

根據上述對電動助力轉向系統的分析，對可能產生的故障的點進行逐個分析檢查。

4 電動助力轉向系統故障診斷

4.1 系統電路（如圖1）

4.2 故障現象

客戶反映車輛在等交通信號燈時出現主警告燈、防滑指示燈點亮，而且轉動方向盤沒有助力，該故障現象出現過四次，重新啟動車輛故障消失。

4.3 故障診斷

車輛到店后，經試車，故障再次出現，查閱該車的維修記錄，無事故記錄。

1） 用診斷儀連接車輛電腦檢查DTC：C1645：動力轉向控制系統故障；C1304：EPS控制系統故障；C1568：DC-DC變換器。

2）查看該車的凍結數據：MoterTeminal Volt（V）7.42V；MoterTeminal Volt（U）2.744V；MoterTeminal Volt（W）3.234V。

3） 正常車輛數據流：MoterTeminal Volt（V）23V；MoterTeminal Volt（U）23V；MoterTeminal Volt（W）23V。

4） 該數據流檢測結果說明電機工作電壓異常。

5） 按照維修手冊檢查故障代碼DTC C1568；該故障碼為DC-DC變換器故障，依據手冊電腦線束連接器的端子PIG與車身搭鐵之間的電壓標準值為：30-48V，實車檢測值是37.87V。

6） 更換該車動力轉向ECU，車輛使用正常，故障消失。

綜上所述，該故障判定為電腦內部故障。

5 結束語

通過本故障的診斷，雖然動力轉向ECU的故障出現率比較低，但是只要我們按照診斷儀讀取的故障碼，去 分析、檢測數據流的變化，就能夠準確的判斷故障所在。

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