羅錫亮

（廣東省工業(yè)貿(mào)易技術(shù)學(xué)校，廣東 佛山 528237）

設(shè)計(jì)研究

豐田卡羅拉轎車轉(zhuǎn)向困難故障分析

羅錫亮

（廣東省工業(yè)貿(mào)易技術(shù)學(xué)校，廣東 佛山 528237）

本文主要介紹一部2012款卡羅拉電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的構(gòu)造，工作原理，分析該車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難，組合儀表上P/S警告燈亮起故障的原因，并提出解決故障的方法。

卡羅拉；EPS結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)向困難； P/S故障燈；零點(diǎn)校正

CLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)09-13-02

前言

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，對汽車節(jié)能性和環(huán)保性要求不斷提高，液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的耗能、對環(huán)境可能造成的污染等固有不足已越來越明顯，不能完全滿足時(shí)代發(fā)展的要求。電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。目前很多新款的轎車都采用EPS系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)直接由電機(jī)提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的轉(zhuǎn)向助力油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶輪，既節(jié)省燃油，又保護(hù)了環(huán)境。

1、故障現(xiàn)象

一臺2012款豐田卡羅拉轎車，使用2年，行使里程約4萬公里，在打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)組合儀表上P/S警告燈亮起。行車過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)向困難，P/S警告燈一直亮起現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了車輛轉(zhuǎn)向的安全性和操縱性。

2、故障原因分析與檢測

2.1 卡羅拉EPS的構(gòu)造與原理

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能是使用電力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在不同的駕駛條件下為駕駛?cè)藛T提供適宜的輔助力減輕方向盤操縱力。系統(tǒng)主要組成包括：電子控制單元 (ECU)、車速傳感器和扭矩傳感器、伺服電動(dòng)機(jī)、變速機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向柱總成等。其結(jié)構(gòu)與工作原理如圖1所示：

工作原理：當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器將經(jīng)扭轉(zhuǎn)桿連接在一起的輸入軸（與方向盤花鍵相連）與輸出軸（小齒輪軸）的相對轉(zhuǎn)動(dòng)角位移信號變?yōu)殡娦盘杺髦罞CU，在同

一時(shí)刻車速信號也傳入ECU。根據(jù)以上兩信號ECU確定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力轉(zhuǎn)矩的大小。具體的工作情形是：汽車處于起動(dòng)或者低速行駛狀態(tài)時(shí)，操縱方向盤轉(zhuǎn)向，裝在轉(zhuǎn)向柱上的扭矩傳感器不斷檢測作用于轉(zhuǎn)向柱扭桿上的扭矩，并將此信號與車速信號同時(shí)輸入電子控制器，處理器對輸入信號進(jìn)行運(yùn)算處理，確定助力扭矩的大小和方向，從而控制電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，起到為駕駛?cè)藛T提供輔助轉(zhuǎn)向力的功效；當(dāng)車速超過一定的臨界值或者出現(xiàn)故障時(shí)，EPS系統(tǒng)退出助力工作模式，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式。不轉(zhuǎn)向的情況下，電動(dòng)機(jī)不工作。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)在不同的車速下實(shí)時(shí)的為汽車轉(zhuǎn)向提供不同的助力效果，保證汽車在低速行駛時(shí)輕便靈活，高速行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。

2.2 卡羅拉EPS的電路分析與檢測維修

卡羅拉電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的接線圖如圖2所示：

根據(jù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路進(jìn)行測量。點(diǎn)火開關(guān)OFF檔時(shí)測量電源線PIG與搭鐵線PGND間電壓12V正常；ON檔時(shí)測量IG線與搭鐵線PGND間電壓12V正常；拔開助力轉(zhuǎn)向電機(jī)插頭測量電機(jī)兩端M1，M2間電阻是0.1歐，在標(biāo)準(zhǔn)值0.08-0.15歐之間電機(jī)正常；ON檔時(shí)測量動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU提供扭矩傳感器的電源線TRQV與搭鐵線TRQG間的電壓8V在標(biāo)準(zhǔn)植7.5-8.5V之間說明動(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU正常不需更換；ON檔且方向盤處于中心位置時(shí)分別測量扭矩傳感器兩根信號線TRQ1，TRQ2與搭鐵間電壓約為0V不在標(biāo)準(zhǔn)值2.3-2.5V之間信號不正常，向右轉(zhuǎn)時(shí)分別測量信號線TRQ1，TRQ2與搭鐵間電壓約為0V不在標(biāo)準(zhǔn)值2.5-4.7V之間信號不正常，向左轉(zhuǎn)時(shí)分別測量信號線TRQ1，TRQ2與搭鐵間電壓約為0V不在標(biāo)準(zhǔn)值0.3-2.5V之間信號不正常；ON檔時(shí)測量電機(jī)M1，M2兩端電壓，不管是向左或者向右轉(zhuǎn)時(shí)都沒有12V，說明了電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)不工作。根據(jù)以上測量結(jié)果初步懷疑是扭矩傳感器問題，使用元征X431解碼器讀取故障碼顯示項(xiàng)目為扭矩傳感器故障。由于卡羅拉轎車把助力轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)、扭矩傳感器和轉(zhuǎn)向柱集成到一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱總成， 所以更換了轉(zhuǎn)向柱總成。扭矩傳感器是一個(gè)精密元件，當(dāng)更換了扭矩傳感器后，要對其進(jìn)行零點(diǎn)校正。零點(diǎn)校正的方法如下：①車前輪對準(zhǔn)正前方，方向盤位于中心位置，點(diǎn)火開關(guān)打到0FF檔用兩根導(dǎo)線分別連接診斷接口DLC3（圖3所示）端子12(TS)和端子4（CG），13(TC)和端子4（CG）②點(diǎn)火開關(guān)打到ON檔，在20秒內(nèi)連續(xù)接通和斷開端子13(TC) 20次以上，P/S警告燈閃爍后保持常亮，斷開13(TC)和端子4（CG）連接導(dǎo)線，然后把點(diǎn)火開關(guān)打到OFF檔③將點(diǎn)火開關(guān)再次打到ON檔，P/S燈亮起后等待7秒，確定P/S燈以0.125秒的間隔頻率閃爍，零點(diǎn)校正完成，斷開端子12(TS)和端子4（CG）連接線，然后使用元征X431讀取和清除故障碼，P/S警告燈熄滅，試車轉(zhuǎn)向變得輕松，故障排除。

總的來說，卡羅拉轎車出現(xiàn)P/S警告燈亮，轉(zhuǎn)向困難原因很多，例如轉(zhuǎn)向助力電機(jī)損壞，轉(zhuǎn)向ECU故障，轉(zhuǎn)向ECU沒有電源或者搭鐵不良，轉(zhuǎn)向ECU沒有IG信號，扭矩傳感器故障等等。我們不能草率的下結(jié)論那里那里壞了必須進(jìn)行更換，更換后若故障依然存在造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，所以我們必須謹(jǐn)慎檢測，準(zhǔn)確判斷故障所在，排除故障問題。

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[3] 黃志強(qiáng).新款汽車車身電器檢修專輯[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

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Toyota Corolla sedan difficulty steering failure analysis

Luo Xiliang
(Guangdong Provincial Trade and Industry Technical School，Guangdong Foshan 528237)

This paper describes a 2012 Corolla electric power steering system (EPS) of the structure, working principle, analyze the car steering difficulties arise, the combination meter P / S warning light on the reasons for failure and propose solutions to the fault.

Carola；EPS structure；Steering difficulties；P / S fault lights；Zero calibration

U463.4

A

1671-7988(2014)09-13-02

羅錫亮，就讀于廣東省工業(yè)貿(mào)易技術(shù)學(xué)校。